Maars

O hidrovulcanismo é uma designação genérica que engloba todos os fenómenos vulcânicos, explosivos e não explosivos, resultantes da interação entre o magma e uma fonte externa de água, seja esta proveniente de um aquífero, de um sistema hidrotermal, do mar ou de um lago. As formas hidrovulcânicas são designadas genericamente por maars, Foto 1.

Maars (Lc St. Martial)

Foto 1 – Os maars são crateras de explosão que cortam as rochas superficiais abrindo uma depressão. Este processo está associado a explosões de vapor, pelo que poderá não haver produção de material juvenil e, neste caso, o volume de material produzido equivale ao volume da depressão, sendo todos os clastos de natureza acessória. Este reduzido volume lítico deposita-se em torno da cratera originando um relevo com pouca expressão e com pequena inclinação. Como característica típica dos maars pode referir-se a predominância da componente destrutiva sobre a construtiva na modelação do terreno circundante e o desenvolvimento de paredes muito abrutas.

Em sentido lato, maars são aparelhos vulcânicos monogenéticos resultantes de atividade hidromagmática explosiva, caracterizados por crateras de grande diâmetro relativamente à altura do seu bordo. São a segunda forma vulcânica mais frequente na Terra, depois dos cones de escórias, e podem ter origem em magmas tão distintos como os basálticos, os riolíticos ou os carbonatíticos, Foto 2.

Maars (Lc St. Martial)-2

Foto 2 – Maars do Lago Saint Matial (França), é um dos geosítios do Geoparque Monts D´Ardèche.

A distribuição geográfica das formas hidrovulcânicas é, naturalmente condicionada pelo sistema hidrológico  e o tipo de interacção entre este sistema e o magma está na origem de estruturas passíveis de se formarem. Neste contexto, distinguem-se os maars, os anéis de tufos e os cones de tufos.

Os anéis e os cones de tufos são edifícios vulcânicos construídos sobre o terreno circundante e constituídos por uma grande cratera, alojada no topo de um cone com os flancos de maior ou menor inclinação. Os anéis de tufos distinguem-se por terem vertentes muito suaves, enquanto os cones de tufos se caracterizam por vertentes mais inclinadas e dimensões geralmente inferiores.

Informação sobre o Geoparque Monts D´Ardèche.

 

Fontes consultadas:

  • J. Pacheco, «Processos associados ao desenvolvimento de erupções vulcânicas hidromagmáticas explosivas na ilha do Faial e sua interpretação numa perspetiva de avaliação do hazard e minimização do risco», Departamento de Geociências da Universidade dos Açores, 2001
  • http://www.geopark-monts-ardeche.fr/accueil-geopark.html

Erupções hidromagmáticas

As erupções hidromagmáticas envolvem a interação direta entre o magma e uma fonte de água externa, que poderá ser um corpo superficial ou um aquífero, facto que se reflete na transferência de energia térmica do magma para a energia cinética da mistura de fluido e piroclastos. A eficiência do processo determina o desenvolvimento do fenómeno, potenciando uma maior fragmentação e consequente produção de depósitos vulcânicos com características particulares – hialoclastitos.

A erupção dos Capelinhos (1957/58), nos Açores, foi uma das primeiras a despertar interesse da vulcanologia para este mecanismo explosivo (explosão hidromagmática), o qual foi caracterizado pela elevada eficiência da conversão da energia térmica em energia cinética.

 Açores 1957

O arquipélago vulcânico dos Açores situa-se no oceano Atlântico, numa região tectonicamente complexa, esquematicamente representada na Figura 1.

Capelinos

Figura 1 – De um modo geral a característica da lava emitida em meio aquático é o desenvolvimento na superfície da lava em contacto com a água, de empolamentos recobertos por vidro vulcânico, sendo denominadas de lavas em almofada (pillow-lavas). As lavas em almofada estão relacionadas que com erupções subaquáticas, quer a escoadas ligadas a uma erupção aérea que penetram no mar ou num lago. O elemento típico e caracterizador de uma erupção subaquática é a presença de hialoclastitos, os quais se formam por choque térmico da lava em contacto com a água associado a fenómenos explosivos (devidos à libertação de vapor produzido pela água que fica cativa na escoada). Tal explosão é acompanhada pela formação de escórias amarelas e de granulometria fina com fragmentos de vidro. Os hialoclastitos encontram-se em geral associados às lavas em almofada.

O vulcão dos Capelinhos, na ilha do Faial, entrou em erupção em setembro de 1957. A atividade vulcânica foi antecedida de uma série de abalos sísmicos premonitórios e, no dia 26, diversas falhas permitiram a ascensão de magma, observando-se os primeiros sinais da erupção na superfície do mar.

Até maio de 1958, a atividade do vulcão foi predominantemente hidromagmática, ou seja, caracterizada pela interação do magma com a água do mar, apresentando fases submarinas e fases subaéreas, Figura 2.

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Figura 2 – Um exemplo de uma erupção submarina é o caso da erupção dos Capelinhos  na ilha do Faial (Açores).  Esta erupção a fraca profundidade é marcada pela presença à superfície de colunas  de vapor carregadas de cinzas e blocos em forma de “cipreste”. Os piroclastos ao cair, vão formar um cone mais largo que alto, com uma larga cratera central, dinamismo tipicamente estromboliano e com a emissão na fase tardia de escoadas lávicas. Há quem refira como tipo “Surtsey”, quando temos uma fase basal hialoclastitica, seguida de uma fase escoriácea estromboliana com emissões lávicas terminais ou laterais. Quando a profundidade do mar é maior, o cone de hialoclastitos é baixo mas relativamente largo, não emergindo, podendo formar uma montanha submarina – “seamount”.

Na noite de 12 para 13 de maio de 1958, ocorreram numerosos sismos não detetados pelas estações sismográficas internacionais, cujos danos elevados se registaram apenas numa área restrita. Pensa-se que este evento sísmico foi responsável pela alteração do comportamento do vulcão, tendo a atividade hidromagmática dado lugar a uma atividade magmática, que se prolongou até outubro de 1958.

O vulcão dos Capelinhos ainda se pode considerar único no Mundo das Ciências Vulcanológicas, nomeadamente por ter sido fotografado, observado, estudado e interpretado desde o respectivo início até ao «adormecimento», em calma tarde de 24 de outubro de 1958.

Fontes consultadas:

J. Pacheco, «Processos associados ao desenvolvimento de erupções vulcânicas hidromagmáticas explosivas na ilha do Faial e sua interpretação numa perspetiva de avaliação do hazard e minimização do risco», Departamento de Geociências da Universidade dos Açores, 2001

N. Correia – Efeitos locais e globais do vulcanismo. Trabalho de Seminário. FCL, 1990.

 

Vulcanismo, uma pequena introdução

O ramo da Geologia que se dedica ao estudo do vulcanismo é a Vulcanologia e os cientistas que os estudam são os vulcanólogos (geólogos).

O vulcanismo é um conjunto de fenómenos que abrange todos os processos relacionados com a libertação de materiais sólidos, líquidos e gasosos provenientes do magma, desde o interior da Terra até à superfície da crusta, quer nos continentes quer nos oceanos.

No interior da Terra, a temperatura é muito elevada, o que origina uma mistura constituída por rochas fundidas, gases e alguns constituintes das rochas no estado sólido. Esta mistura, que está a uma pressão elevada e a uma temperatura entre os 800C e os 1600C, chama-se de magma.

O vulcanismo pode ser classificado como primário ou principal, quando se manifesta através de erupções vulcânicas, e como secundário ou atenuado, quando se manifesta através de fumarolas, geiseres e nascentes termais.

Cerca de 90% do vulcanismo concentra-se nas fronteiras ativas das placas litosféricas, em regiões de divergência ou convergência de placas (vulcanismo interplaca). Os restantes 1% referem-se ao vulcanismo intraplaca, Imagem 1.

Placas

Imagem 1 – Distribuição dos vulcões no planeta Terra. As fronteiras de placas litosféricas são zonas de instabilidade geológica. Frequentemente, associados a estas zonas ocorrem fenómenos sísmicos e vulcânicos. A distribuição destes processos é condicionada pelos limites das placas litosféricas. São regiões de grande atividade sísmica e vulcânica : o Anel de Fogo do Pacífico, zona onde ocorrem cerca de 80% dos sismos terrestres e onde são encontrados importantes alinhamentos de vulcões ativos; a Cintura Mediterrânica, onde são registados 15% dos sismos terrestres e onde se localizam vulcões, como os do Sul da Itália; assim como, os sistemas de cristas das dorsais oceânicas, como por exemplo, a Dorsal Médio-Atlântica. Fonte da Imagem: La Geologie – Belin: Pour la Science.

O vulcanismo é um processo muito importante, que participa na própria evolução da Terra. Desde os princípios da história geológica da Terra, há cerca de 4600 Ma, ele teve um papel preponderante na formação da atmosfera terrestre, até à sua composição atual, tendo sido fundamental para o aparecimento da vida no nosso planeta.

 

Terraço fluvial de Lavadores

A descoberta do passado da Terra fornece dados importantes para construir modelos que permitam prever os efeitos das futuras variações climáticas. Com base no passado da Terra, nomeadamente a caracterização dos paleoclimas e dos fatores que os influenciam, é possível construir estes modelos hipotéticos de evolução do clima, sendo um aspeto essencial para as sociedades atuais. 

No litoral da cidade de Vila Nova de Gaia numa plataforma, um tanto inclinada para poente, assente no granito observa-se “uma cascalheira de praia elevada, a que se sobrepõem depósitos de areia fina com poucos calhaus dispersos ou intercalares”. Os terraços de Lavadores têm, sido alvo de diversos estudos de índole sedimentológica e geomorfológica, Foto 1.

Terraço Fluvial (Gaia) Mapa .jpg

Foto 1 – Foto da” cascalheira de praia elevada” e a localização dos depósitos do Quaternário antigo e Pliocénico (PQ).  Neste depósito quaternário, formado durante um período interglaciário, observa-se uma notável estratificação de camadas arenosas alternadas com níveis cascalhentos, verificando-se a ferruginização típica dos depósitos deste nível e apresentando-se as camadas com um ligeiro arqueamento, eventualmente decorrente de razões neotectónicas. Neste corte, ilustrando um dos melhores depósitos marinhos fósseis de Vila Nova de Gaia, estão representados dois níveis sucessivos do mar, estimando-se que a idade do depósito seja superior a 125 000 anos (entre 340 000 e 220 000 anos).

O registo sedimentar deste aforamento tem vindo a ser analisado como marcador climático. Porém a classificação paleoflorística, qualitativa e quantitativa, torna possíveis a deteção de mudanças na fitodiversidade através do tempo e a inferência de outras mudanças com elas correlacionadas como alterações climáticas e o avanço e recuo do nível do mar.

A nascente da praia das Pedras Amarelas pode observar-se um excelente corte de um terraço assinalado na Carta Geológica de Portugal à escala 1/50000 – Folha 9C-Porto (Costa & Teixeira, 1957) como Q3 (Depósito de praia antiga, 30-40m), Foto 2.

Terraço Fluvial (Gaia) Esquema

Foto 2 – Neste terraço a estratificação é nítida e caracterizada pela ocorrência de camadas de clastos mais ou menos grosseiros, e de camadas de areias de diferentes granulometrias com alternâncias não regulares.

O terraço assenta, em inconformidade, sobre um soco cristalino constituído por um granito porfiróide biotítico grosseiro com feldspatos róseos, granito pós-tectónico de Lavadores, que se instalou no grande acidente que é a falha Porto – Tomar (NNW-SSE). O terraço está coberto por o que é designado de “Formação areno-pelítica”.

A análise do registo sedimentológico e sequente estudo morfométrico e granulométrico permitiram distinguir 3 níveis concordantes formados em ambientes sedimentares distintos. Da base para o topo da sequência, encontramos:

a) Níveis conglomeráticos com textura matriz-a clasto-suportada com predominância de organização sedimentar de uma zona intertidal marinha. Os clastos são quase exclusivamente de quartzo e de quartzito de forma alongada e achatada, bem arredondados, apresentando-se mal calibrados, sendo a matriz arenosa, Foto 3;

Foto 3 – Níveis conglomeráticos assentes em inconformidade sobre o granito de Lavadores.

b) Níveis conglomeráticos clasto-suportados formados a partir de quartzo e de quartzito, com uma forte imbricação (18º-24º) predominante num único sentido, denunciando predominância de organização sedimentar fluvial, Foto 4;

Foto 4 – Depósito fluvial com detalhe da forte imbricação dos clastos num único sentido.  Sobre este nível fluvial encontra-se um depósito com evidências de periglaciarismo (fenómeno caracterizado pela alternância periódica de gelo e degelo da água).

c) Nível pelítico com clastos verticalizados, foto 5, formado em meio palustre/lagunar com evidências de periglaciarismo. Na parte superior da sequência encontram-se clastos com o eixo maior verticalizado, distribuindo-se numa textura matriz-suportada constituída, predominantemente, por silte e argila, sugerindo “sorted polygons” mal definidos, denunciando fenómenos de periglaciarismo.

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Foto 5 – Nível pelítico com clastos verticalizados com evidências de periglaciarismo.

Assim, em relação com um fenómeno regressivo durante o Ioniano (andar do Plistocénico), os meios sedimentares migraram de Este para Oeste, desde um ambiente intertidal na base, passando para topo a ambientes fluviais encimados por depósitos lagunares e/ou palustres afetados por periglaciarismo. O conteúdo polínico destas camadas corrobora a sua origem não marinha. Os dados obtidos sugerem o início da regressão marinha e corroboram a estabilidade da costa desde o Plistocénico médio até à atualidade tal como sugere o registo sedimentar, uma vez que já foi documentado a existência de diferentes níveis da mesma idade e localizados à mesma cota acima do nível do mar ao longo da costa entre Luso-Galaica.

Fontes consultadas: 

https://www.researchgate.net/publication/277766737_Estudo_de_um_terraco_de_Lavadores_Contribuicao_para_a_deducao_das_condicoes_paleoclimaticas_no_Plistocenico_medio

https://www.researchgate.net/publication/297426932_VISITA_DE_ESTUDO_AO_LITORAL_DE_VILA_NOVA_DE_GAIA

https://www.researchgate.net/publication/297426932_VISITA_DE_ESTUDO_AO_LITORAL_DE_VILA_NOVA_DE_GAIA

 

 

 

 

Tungsténio

Tungsténio: caraterísticas e aplicações

O tungsténio é o elemento químico com o símbolo W e o seu número atómico é 74. Foi descoberto em 1781 e isolado como metal pela primeira vez em 1783. Os minérios de tungsténio mais importantes são a volframite e a scheelite. O elemento é notável pela sua dureza e pelo facto de possuir o ponto de fusão mais alto de todos os metais puros (3422oC). Apresenta ainda uma elevada densidade (19.3g/cm3), comparável com a do ouro. A sua principal utilização é como componente na produção de ligas e superligas metálicas.

História

A primeira referência ao tungsténio remonta ao século XVI. Os mineiros que extraíam um minério de estanho, nos Montes Metalíferos, entre a Alemanha e a atual República Checa, diziam que o mineral de estanho vinha sempre acompanhado por um outro mineral, o que reduzia o rendimento da extração. Em 1761, Johann Gottlob Lehmann conseguiu, pela primeira vez, fundir cristais puros de volframite em nitrato de sódio.  Peter Woulfe, em 1779, propôs a existência de um novo metal, designado tungsténio pela primeira vez. Em 1781, Carl Wilhelm Scheele, a partir da scheelite, descobriu o ácido túngstico.

Scheele e Torbern Berdman previram que poderia ser possível obter um novo metal por meio da redução deste ácido. Em 1783, Juan José e Fausto Delhuyar descobriram um ácido obtido da volframite que era idêntico ao ácido túngstico. Mais tarde nesse ano, conseguiram isolar o tungsténio, sendo-lhe creditada a descoberta deste elemento em 1783.

Durante a 2ª Guerra Mundial (1939-1945), o tungsténio assumiu grande importância. Como principal produtor europeu deste elemento, Portugal sofreu diversas pressões, quer pelo regime nazi, quer pelos aliados. Isto porque o W apresenta caraterísticas físicas e químicas que o tornaram importante para a indústria bélica.

Ocorrência e produção

O tungsténio é encontrado em minerais como a volframite, que é um tungstato de ferro-manganês [fesberite- (FeWO4), hubnerite- (MnWO4)]; a scheelite, que é um tungstato de cálcio (CaWO4); e a stolzite (PbWO4).

Os principais depósitos destes minerais encontram-se na Bolívia, na Califórnia e no Colorado, na China, na Áustria, em Portugal (nas Minas da Panasqueira), na Rússia e na Coreia do Sul, Foto 1.

Volframite

Foto 1Localização das unidades geotectónicas e depósitos de W e Sn portugueses Volframite (Fe+2WO4) ou Ferberite é um mineral de valor económico que é explorado nas Minas da Panaqueira. Neste caso corresponde ao termo ferrífero mais puro (90-92% Fe) deste mineral.  . O caso concreto das concentrações filonianas de Sn e W na ZCI pode considerar-se como sendo um exemplo de um encadeamento feliz de fenómenos, uns ligados à etapa magmática, outros à etapa hidrotermal e em que o binário granito-metassedimentos é indispensável à ocorrência da maioria dos jazigos. A ocorrência de depósitos de W-Sn está na maioria, direta ou indiretamente, associada a granitos, com tipologias diferentes, como por exemplo: aplitopegmatitos, filões intra e extra-batolíticos e filões hidrotermais. Estes últimos os mais comuns e contribui para a maioria da produção de tungsténio no País. A distribuição das mineralizações hidrotermais de estanho e volfrâmio é muito vasta e obedece, para além dos alinhamentos paralelos aos da estruturação Varisca, à localização de afloramentos graníticos Variscos ou geralmente encontrados em auréolas de contacto metamórfico, reflexo da presença de granitos a pequena profundidade (Panasqueira, Borralha, Vale das Gatas, entre outros).

De todos estes depósitos, o principal produtor de tungsténio é a China, com 75% da produção mundial, ficando Portugal com 1% da produção mundial. Em 2008, a produção mundial de concentrado de tungsténio foi de 62 200 toneladas. O tungsténio pode ser extraído de várias formas. Geralmente, o minério é convertido em óxido de tungsténio, que é aquecido com hidrogênio ou carbono para produzir pó de tungsténio. Outra forma de ser extraído é pela redução de hexafluoreto de tungsténio com hidrogênio.

Utilizações e propriedades biológicas

O tungsténio é, em grande parte, usado para a produção de materiais duros, como carbonetos de tungsténio e para a criação de ligas e aços. Menos de 10% do tungsténio é usado para a produção de compostos químicos.

Uma outra característica do tungsténio relaciona-se com o facto de ser o elemento químico com maior massa a ser biologicamente funcional. Com efeito, existem bactérias que o empregam em enzimas como as oxirredutases.  Tipicamente, estas enzimas reduzem ácidos carboxílicos a aldeídos, mas podem também catalisar oxidações.

Fontes Consultadas: 

  • Franco, Alfredo; Vieira, Romeu & Bunting, Robert (2014). The Panasqueira Mine at a Glance. International Tungsten Industry Association, Newsletter, Junho 2014.
  • Leal, Padre Manuel Vaz (1945). As Minas da Panasqueira – Vida e História. Lisboa: Portugália Editora.

 

 

 

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