Aula 5b

Depósitos vulcânicos

Erupções explosivasErupções efusivas:

Depósitos

de Queda

Depósitos de

fluxo piroclástico

Depósitos

de “Surges”

Derrames

de lava

Domos

de lava

Soldado

Não soldado

Soldado

Não soldadoNão soldado

Derrames de lava

Esquema do interior dum derrame de lava subaéreo com composição andesítico-dacítico.

A fraturacão plana e paralela a superfície na parte baixa do derrame e volta-se mais inclinada no teto. O interior do derrame e constituído por lava massiva em quanto as margens estão formadas por lava autobrechada em blocos.

Derrames de lavaDepósito de lava basálica tipo aa e tipo pahoehoe.

Derrames de lava

Parte masiva de um derrame de lava basáltico (Etna, lava del 1983).

Disjunção colunar

Derrame de lava basáltica com fracturação colunar vertical; esse tipo de fracturação forma-se por esfriamento lento da lava.

Colunas poligonais de cinco o seis lado representam as formas com volume máximo e área mínima que podem se formar no desenvolvimento das fraturas de esfriamento na lava.

Disjunção colunar

Exemplos de fracturação colunar em derrame basálticos a, c, e) Etna, Italia b) Yellowstone, USA, d) Bolsena, Italia

Disjunção colunar

Derrames de lava

Parte central de um derrame de lava traquitica com concentração de bolhas no teto (Gran Canaria).

Colada de lava andesítica com camadas pouco espessas

Colada de lava andesítica

Esquemas da estrutura interna e da morfologia de um derrame de lava riolítico

Exemplo de derrame riolítico

F luxo d e lava (o d om o) rio lítico

Derrame de obsidiana

F luxo d e lava (o d om o) rio lítico


F luxo d e lava

(o d om o) rio lítico

Detalhe de estruturas de vesiculação em derrames de obsidiana

Obsidiana. Rochas vidriosa de composição geralmente riolítica. Forma-se por esfriamento rapido do magma.

ossidiana

Erupções explosivas

O vulcanismo explosivo envolve a transferência de material vulcânico fragmentado (gás e líticos) desde o interior da crosta a superfície

O deferentes mecanismos de transporte e deposição geram os três tipos principais de depósitos piroclásticos:

1) Depósitos de Queda

2) Depósitos de “Surges”

3) Depósitos de fluxos piroclásticos

Estes três tipos de depósitos são comumente associados para formar a típica seqüência “pliniana”

Depósitos de queda

Depósitos de Queda

Formam-se por a queda do material piroclásticos a partir de uma coluna eruptiva. A geometria e tamanho dos depósitos de queda refletem:

- Altura da coluna

- Velocidade e direção do vento ao momento da erupção

Os depósitos de queda geram-se como mantos, com espessura local uniforme, acompanhando a topografia. Esses depósitos podem ser compostos por cinza, pomez ou escória e costumam ser bem selecionados comparados a outros depósitos piroclásticos.

Depósitos de queda

Os depósitos de queda formados por erupções de magmas básicos ficam costituidos por escorias.

Depósitos de queda

A scoria basaltica es o típico produto da atividade stromboliana. Os clastos individuais têm bordes neto e angulares. Geralmente as scorias basálticas têm côr gris-preto. Nesses depósitos não se encontra cinza devido ao baixo grau de fragmentação do magma.

Depósitos de queda de pumice

A pumice è uma rocha vulcânica leve típica das erupções explosivas. Consiste duma rede de bolhas de gás esfriadas em vidro vulcânico. Todos os tipos de magma intermedio e ácidos podem formar pumices.

Morfologias das partículas de vidros vulcânico formadas nas erupções explosivas (mod. da Fisher e Smincke, 1984).

Depósitos de queda

Depósito de queda pliniano (constituído por pumices) de côr branco e composição riodacítica, de 2 m de espessura. Esses depósitos cobrem áreas muito grande (centenária de Km2) e se depositam de uma coluna eruptiva pliniana de 30-40 Km de altura.

Na foto observam-se outros depósitos de queda mais obscuros com composição diferente, depositados aparentemente sim ninguém intervalo erosivo.

Depósitos de queda

Afloramento do depósito de queda da Erupçao Minoica (1470 a. C.) na Ilha vulcânica de Santorini (Mar Mediterraneo). O depósito preenche uma vallem formada nos depósitos vulcânicos mais antigos. O depósito de queda fica coberto e cortado por depósito de surge e de fluxo da misma erupção.

Depósitos de queda

Depósito de queda formado prevalentemente por pomez do tamanho de lapilli (Santorini).

Depósito de queda formado por pomez spigolose e gradadas (Martinica, vulcano Pelée).

Depósitos de fluxo piroclástico

Os fluxos piroclásticos são mistura de gases e partículas quentes, concentradas e muito moveis gerados por erupções vulcânicas.

Formam-se geralmente por:

- colapso parcial o total de uma coluna eruptiva.

Podem-se gerar também por outros tipos de mecanismos:

- colapso de um domo de lava o espinha

- formação de caldeira

Os fluxo piroclásticos são controlado pela gravidade e topografia preenchendo vales e depressões. Os depósitos relacionados são compostos por uma mistura de cinza, púmices e cristais. Costumam ser bem selecionados comparados a outros depósitos piroclásticos.

Os depósitos de fluxo piroclásticos ricos em púmices são denominados ignimbritos.


A terminologia dos depósitos de fluxos piroclásticos pode ser muito complicada. Em geral existem dos términos extremos nos tipo de fluxos:

1) Fluxo de pumez: contem pumices vesiculadas de baixa densidade e derivam do colapso duma coluna eruptiva; o depósito chama-se

“ignimbrite’ e pode ser soldado o não soldado.

2) Nuvem ardente: contem fragmentos de lava densa pouco o não vesiculada e derivam do colapso dum domo de lava; o depósito chama-se “block and ash flow”.


Fluxo piroclástico durante a erupção do Mount St. Helens em 1980. Os fluxos piroclástico mevem-se com velocidade de até 100 km/h e alcaçam temperatura de 400 a 800 grados C.

Em baixo, depósito dum pequeno fluxo piroclástico.


Fluxo piroclástico no vulcão Augustine (foto M.E. Yount, USGS). Em baixo, esquema da formação dum fluxo piroclástico durante o emplaçamento


Figura 2.21. La spina formatasi nel corso dell’eruzione del 1903 sul vulcano La Pelée (Martinica).


• The village of St. Pierre on the island of Martinique was destroyed by a pyroclastic flow similar to the one shown here.

• This photo was taken a few months after the destruction of St. Pierre. Pyroclastic flows had not been previously described by volcanologists.

• This type of pyroclastic flow is called a nuée ardente, composed of hot, incandescent solid particles derived from the collapse of a lava dome.

• Other types of pyroclastic flows, derived from collapse of the eruptive column, are pumice bearing, and their deposits are called ignimbrites.


O depósito de fluxo piroclástico (ignimbrite) standard comprende 3 camada:

• Layer 1: deposito na base enriqquecido em líticos; form-se por interacção com a ar e a superficie

• Layer 2: parte principal do corpo

• Layer 3: deposito fino formado por uma nuvem diluta associada ao fluxo (co-ignimbrite cloud)


Os depósitos de fluxo piroclásticos podem ser soldados o não soldados.

O grado do soldadura e determinado por diferentes fatores como:

- Composição

- Temperatura pos-deposicional

- Taxa do resfriamento

- Deformação por carga

O processo de soldadura gera coesão, deformação e coalhecença de partículas piroclásticas (vidro, pumeces) baixo condições de alta T e deformção por carga


As ignimbritas densamente soldada são rochas vidrosa muito dura muito similarer as lavas. Geralmente na maioria das ignimbritas soldadas as pomez são vidrosa, de côr oscuro e alargada. Essas são conhecida como fiamme (nome italiano das flama das velas). Isso tipo de textura chama-se eutaxítica.

Típico depósito de ignimbrite de grande volumen, constituido por pomez riodacíticase líticos numa matriz de vidro e cristais.Esta ignimbrite (Real Grande ignimbrite, Cerro Galan) tem um volumem de mais de 500 km3.

Ignimbritas e cálderas

Estrutura de colapso desenvolvida em região vulcânica, apresentando forma circular de grandes dimensões, de centenas de metros a dezenas de quilômetros de diâmetro, topograficamente rebaixada com relação às bordas mais elevadas e íngremes que a margeiam.

A origem das caldeiras está relacionada à rápida efusão de magma em eventos, geralmente explosivos, provocando esvaziamento da câmara(s) magmática do sistema vulcânico o que provoca o colapso de toda a estrutura acima da câmara.

Caldeira Cerro Galán, Argentina


As ignimbritas de grande volumem podem alcaçar os 100 km3 e viajar a mais de 100 km do ponto de emissão. Os depósitos formam as típicas morfologia planas dos Andes Centrais.

Fracturação colunar em depósitos ignimbríticos (Bishop Tuff, California e Bandelier Tuff, New Mexico).


Exemplo de depósito de fluxo piroclástico soldado

Figura 1.37. La caldera del Crater Lake in Oregon (Immagine NASA).


The ignimbrite erupted during the formation of Crater Lake caldera 6,800 years ago (Slide 8--Part I) shows magnificent compositional zonation. The lowermost (pale) component exposed here is rhyodacitic in composition (70-72% SiO2); the uppermost (dark) component is andesitic (56-62% SiO2). Tapping of a compositionally zoned magma chamber with more evolved dacitic magma at the top yielded zoned deposits, showing mirror-image relationships: the first-erupted rhyodacites are at the bottom. There are no obvious breaks in the sequence: the mechanisms of transport and emplacement of ignimbrites that can yield these relationships remain poorly understood. Note the splendid pillars, evidence of rapid erosion.


http://volcano.und.edu/vwdocs/glossary.html#caldera

http://volcano.und.edu/vwdocs/glossary.html#andesite

http://volcano.und.edu/vwdocs/glossary.html#dacite

http://volcano.und.edu/vwdocs/glossary.html#magma

Depósitos de “Surge”

Os depósitos de “Surges” podem ser de três tipos:

- depósitos de “base surge”

Geram-se por explosão freática o freatomagmática no crater o na base duma coluna eruptiva

- depósitos de “ground surge”

- depósitos de “ash-cloud surge”

Esses depósitos são geneticamente associados a os fluxos piroclásticos. As “ground surges” geram-se na frente do fluxo piroclástico em movimento e o deposito correspondente encontr-se debaixo do depósito do fluxo piroclástico. As “ash-cloud surges” geram-se a partir da nuvem de cinza acompanhante o fluxo piroclástico e o depósito correspondente encontra-se arriba do depósito piroclástico o como seu equivalente lateral.

Erupções surtseianasA inteiração do magma com agua no conduto, perto da superfície, pode mudar as modalidade duma erupção, em particular pode aumentar a explosividade.

Erupções surtseianas

Quando a quantidade de água é muito grande, no há explosividade e as erupção são de tipo efusivo com derrames de lavas almofadadas.


Quando a relação H2O/magma diminui as erupções aumentam seu caractere explosivo (freatomagmático)


Quando a quantidade de água é muito pequena, a explosividade diminui e as erupção voltam a seu caractere tipicamente magmático.

freatomagmático

magmático

Depósitos de “Surge”Os depósitos de “Surges” geram-se de fluxos

turbulento diluto (alta relação gases-partículas) de alta energia e caracterizam-se por típicas estruturas deposicionais de alta energia como as dunas.


Formação duma cratera tipo Maar por explosão freatomagmática.

Nesse caso a erupção freatomagmática foi causada pela intaracção do magma com o lençô freatico..

Tipo de tuff ring, formado por erupção freatomagmatica (Hawaii)



Típica estruturas sedimentarias tipo duna o estratificação de baixo ângulo. Em geral o regime de fluxo è turbulento e tem capacidade erosional


Depósito de surge que cubre um depósito de queda pliniano

Estruturas tipo dunas

Estruturas tipo dunas

Estrutura de impactos de bomba balística (bomb sag structure).

Estruturas de impactos de bombas balísticas (bomb sag structures).

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