Geografia
Vulcões: tipos, erupções e 8 exercícios resolvidos
Magma viscoso explode, magma fluido escorre: é a viscosidade que decide o tipo de erupção. Partes do vulcão, escala VEI, onde ficam e 8 exercícios resolvidos.
Recomendado para: 6º ano · 7º ano
Um vulcão é uma abertura na crosta terrestre pela qual sai material fundido do interior do planeta. A pergunta que organiza todo o conteúdo não é “como é feito”, e sim por que algumas erupções escorrem tranquilamente e outras explodem. A resposta é uma só palavra: viscosidade.
Magma fluido, pobre em sílica, deixa os gases escaparem e produz coladas de lava que se pode fotografar de perto. Magma viscoso, rico em sílica, prende os gases até que a pressão estoure a montanha. É a mesma diferença entre abrir uma garrafa de água com gás e abrir uma garrafa de xarope agitado.
Como é feito um vulcão
| Parte | O que é |
|---|---|
| câmara magmática | reservatório de magma na crosta ou no manto superior |
| chaminé (conduto) | canal por onde o magma sobe |
| cratera | abertura no topo, por onde o material sai |
| cone vulcânico | acúmulo de lava e cinzas construído erupção após erupção |
| cratera adventícia | abertura secundária na encosta |
| fumarolas | saídas de gases, ativas mesmo fora das erupções |
Um detalhe que corrige o erro mais comum: a câmara magmática está a algumas dezenas de quilômetros de profundidade, na crosta ou no manto superior — não no núcleo, a 2.900 km. Vale a pena rever as profundidades na estrutura da Terra.
Efusivo ou explosivo: a viscosidade decide
| Característica | Erupção efusiva | Erupção explosiva |
|---|---|---|
| teor de sílica | baixo | alto |
| viscosidade do magma | baixa (fluido) | alta (pastoso) |
| comportamento dos gases | escapam com facilidade | ficam presos |
| tipo de magma | basáltico | andesítico, riolítico |
| produto principal | coladas de lava | cinzas, bombas, fluxos piroclásticos |
| forma resultante | vulcão-escudo | estratovulcão |
| exemplo | Kilauea (Havaí) | Vesúvio, Cotopaxi, Pinatubo |
Note o que não está na tabela: a temperatura. Magmas basálticos são os mais quentes (até 1.200 °C) e são justamente os menos explosivos. Quem decide é a sílica, que forma cadeias longas e engrossa o magma.
Os produtos de uma erupção
| Produto | O que é | Perigo |
|---|---|---|
| lava | rocha fundida que escorre, 700-1.200 °C | destrói, mas avança devagar |
| cinzas | fragmentos finos, transportados pelo vento | desabam telhados, param aviões |
| lapilli e bombas | fragmentos de mm a metros | impacto e incêndios |
| gases | vapor de água, CO₂, SO₂ | asfixia, chuva ácida, clima |
| fluxo piroclástico | gás + cinzas + fragmentos a 200-700 °C | o mais letal: centenas de km/h |
| lahar | lama vulcânica com água ou gelo derretido | enterra vales inteiros |
A linha decisiva é a do fluxo piroclástico. Enquanto a lava dá tempo de sair andando, o fluxo piroclástico percorre 6 km em menos de 4 minutos, como calcula o exercício 5. Foi ele que destruiu Pompeia em 79 d.C. e Armero, na Colômbia, em 1985 — nesse caso pelos lahares gerados pelo degelo do Nevado del Ruiz, com cerca de 23 mil mortos.
Os quatro tipos de vulcão
| Tipo | Forma | Material | Exemplo |
|---|---|---|---|
| vulcão-escudo | largo, encostas suaves | lava fluida | Mauna Loa (Havaí) |
| estratovulcão | alto, encostas íngremes | camadas de lava e cinzas | Cotopaxi, Fuji, Vesúvio |
| cone de cinzas | pequeno, muito íngreme | lapilli e cinzas | Cerro Negro (Nicarágua) |
| caldeira | grande depressão | resto de um colapso | Campi Flegrei, Yellowstone |
A caldeira é a mais contraintuitiva: não é uma montanha, é um buraco. Ela se forma quando uma erupção esvazia a câmara magmática e o teto desaba, deixando uma depressão de vários quilômetros.
A escala VEI
O Volcanic Explosivity Index mede a intensidade de uma erupção de 0 a 8, e é logarítmico: cada grau corresponde a cerca de 10 vezes mais material expelido.
| VEI | Volume expelido | Descrição | Exemplo |
|---|---|---|---|
| 0-1 | < 0,001 km³ | efusivo, contínuo | Kilauea |
| 2-3 | 0,001-0,1 km³ | explosivo moderado | Stromboli |
| 4 | 0,1-1 km³ | grande | Eyjafjallajökull 2010 |
| 5 | 1-10 km³ | muito grande | Vesúvio 79 d.C. |
| 6 | 10-100 km³ | colossal | Krakatoa 1883, Pinatubo 1991 |
| 7 | 100-1.000 km³ | supercolossal | Tambora 1815 |
| 8 | > 1.000 km³ | mega-colossal | Yellowstone, 640 mil anos |
Cada grau cobre uma faixa de volumes, e é por isso que dois eventos com um grau de diferença não estão exatamente na razão 10 para 1, como mostra o exercício 7. O Tambora, de 1815, injetou tanto material na atmosfera que 1816 ficou conhecido no hemisfério norte como o ano sem verão; o Pinatubo, em 1991, resfriou o planeta em cerca de 0,5 °C por dois anos.
Onde ficam os vulcões — e por que não no Brasil
Os vulcões não estão distribuídos ao acaso: cerca de 75% dos aproximadamente 1.350 vulcões ativos estão no Círculo de Fogo do Pacífico, uma faixa que acompanha as bordas de placas em volta daquele oceano. O restante se concentra nas dorsais oceânicas, no Mediterrâneo, no Rift africano e em pontos quentes isolados como o Havaí. Converter essas proporções em números é exercício de porcentagem, e o exercício 6 faz a conta.
O Brasil não tem vulcões ativos, e o motivo é geográfico: o país está no interior da placa Sul-Americana, longe tanto da dorsal meso-atlântica, a leste, quanto da subducção da placa de Nazca, a oeste. É essa subducção que ergueu os Andes e alimenta os vulcões de Chile, Peru, Equador e Colômbia.
Vulcanismo antigo, no entanto, o país tem de sobra:
- Fernando de Noronha e Trindade são ilhas de origem vulcânica, hoje extintas, formadas há cerca de 12 e 3 milhões de anos;
- os derrames de basalto da Formação Serra Geral, na bacia do Paraná, cobriram mais de 1 milhão de km² há cerca de 134 milhões de anos, no rompimento entre América do Sul e África;
- a terra roxa do Paraná e de São Paulo, um dos solos mais férteis do país e base da lavoura de café, vem da decomposição desse mesmo basalto.
Ativo, adormecido ou extinto
| Estado | Definição | Exemplo |
|---|---|---|
| ativo | em erupção ou com atividade recente e prevista | Kilauea, Villarrica |
| adormecido (quiescente) | sem erupção há muito tempo, mas ainda capaz | Vesúvio, Vulkaneifel |
| extinto | sem câmara magmática ativa | Fernando de Noronha, Trindade |
A classificação é mais delicada do que parece: um vulcão pode ficar milhares de anos em silêncio e voltar. O Vesúvio está adormecido desde 1944 e é monitorado sem interrupção, porque cerca de 3 milhões de pessoas vivem na sua área de risco.
Erros mais comuns
- Achar que o magma vem do núcleo. Ele se forma na crosta e no manto superior, a algumas dezenas de quilômetros.
- Dizer que a temperatura decide se a erupção é explosiva. Decide a viscosidade, ligada à sílica. Os magmas mais quentes são os menos explosivos.
- Confundir magma e lava. Magma está dentro, lava está fora. E a lava já perdeu parte dos gases.
- Achar que a lava é o maior perigo. O maior perigo são os fluxos piroclásticos e os lahares. Da lava se escapa andando.
- Tratar a escala VEI como linear. Ela é logarítmica: de VEI 4 a VEI 7 são 1.000 vezes mais material, não três vezes.
- Chamar de extinto um vulcão que está adormecido. Extinto não tem mais câmara magmática ativa; adormecido pode voltar, como o Vesúvio.
- Imaginar vulcões distribuídos ao acaso. Eles seguem as bordas de placas, e é por isso que a América do Sul tem vulcanismo ativo apenas do lado do Pacífico.
Nos oito exercícios abaixo a dificuldade cresce e nenhum repete o método do anterior. Os dois primeiros trabalham as partes do vulcão e o critério efusivo/explosivo; o terceiro calcula tempos de avanço da lava com a relação do movimento retilíneo uniforme; o quarto explora a escala logarítmica VEI; o quinto compara lava e fluxo piroclástico e mostra por que um mata e o outro não; o sexto faz as contas da distribuição mundial; o sétimo confronta Tambora e Pinatubo e descobre por que o dado real não bate exatamente com a escala; o oitavo explica a ausência de vulcões ativos no Brasil e calcula o deslocamento da placa Sul-Americana.
Exercícios resolvidos
1. Associe cada descrição à parte do vulcão correspondente: (a) reservatório de magma em profundidade; (b) canal por onde o magma sobe; (c) abertura no topo por onde sai o material; (d) acúmulo de material expelido ao redor da abertura; (e) abertura secundária na encosta. base
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- (a) O reservatório em profundidade é a câmara magmática, em geral a poucos quilômetros ou dezenas de quilômetros da superfície.
- (b) O canal de subida é a chaminé, também chamada conduto vulcânico.
- (c) A abertura no topo é a cratera.
- (d) O acúmulo ao redor é o cone vulcânico, formado camada sobre camada a cada erupção.
- (e) A abertura secundária na encosta é a cratera adventícia, ou cone secundário.
- Observação importante: a câmara magmática fica na crosta ou no manto superior, e não no núcleo, a milhares de quilômetros.
Resposta: (a) câmara magmática; (b) chaminé; (c) cratera; (d) cone vulcânico; (e) cratera adventícia.
2. Classifique cada erupção como efusiva ou explosiva, justificando pela viscosidade do magma: (a) magma basáltico, pobre em sílica, muito fluido; (b) magma riolítico, rico em sílica, muito viscoso; (c) magma andesítico, intermediário, com muitos gases dissolvidos. base
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- O critério é sempre a viscosidade: quanto mais sílica, mais viscoso o magma, e mais difícil para os gases escaparem.
- (a) Pobre em sílica e fluido: os gases saem sem resistência, a lava escorre. Erupção efusiva, tipo havaiano.
- (b) Rico em sílica e viscoso: os gases ficam presos, a pressão sobe até estourar. Erupção explosiva, tipo peleano ou pliniano.
- (c) Intermediário com muitos gases: comportamento explosivo, com erupções em pulsos e colunas de cinzas. É o caso típico dos vulcões dos Andes.
- Regra de leitura: sílica e viscosidade caminham juntas, e viscosidade alta significa explosão.
Resposta: (a) efusiva; (b) explosiva; (c) explosiva. Não é a temperatura que decide, e sim a viscosidade, que depende do teor de sílica.
3. Uma colada de lava basáltica avança a 5 m/s. Quanto tempo leva para percorrer 3 km? E uma colada lenta, a 0,1 m/s, quanto tempo levaria para a mesma distância? base
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- Uso a relação do movimento uniforme: tempo = espaço : velocidade.
- Converto a distância para metros: 3 km = 3.000 m.
- Colada rápida: 3.000 m : 5 m/s = 600 s.
- Em minutos: 600 : 60 = 10 minutos.
- Colada lenta: 3.000 m : 0,1 m/s = 30.000 s.
- Em horas: 30.000 : 3.600 = 8,33 h, ou seja 8 horas e 20 minutos.
- Conclusão: mesmo a colada rápida é lenta o bastante para se fugir a pé. A lava destrói, mas raramente mata.
Resposta: 10 minutos a 5 m/s e 8 horas e 20 minutos a 0,1 m/s. Coladas de lava são um risco para construções, não para a vida de quem pode caminhar.
4. A escala VEI é logarítmica: cada grau corresponde a 10 vezes mais material expelido. Quantas vezes mais material expele uma erupção VEI 7 em relação a uma VEI 4? E em relação a uma VEI 6? intermedio
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- De VEI 4 a VEI 7 são três degraus: 7 - 4 = 3.
- Cada degrau multiplica por 10, então a razão é 10³.
- 10³ = 10 × 10 × 10 = 1.000 vezes mais material.
- De VEI 6 a VEI 7 é um degrau só: 10¹ = 10 vezes mais.
- Interpretação: em uma escala logarítmica a diferença entre dois números vizinhos é enorme. Um VEI 7 não é 'um pouco pior' que um VEI 6, é dez vezes maior.
Resposta: 1.000 vezes mais que um VEI 4 e 10 vezes mais que um VEI 6. Em escala logarítmica, um degrau já é uma ordem de grandeza.
5. Uma cidade está a 6 km da cratera. Calcule o tempo de chegada de um fluxo piroclástico a 100 km/h e o de uma colada de lava a 5 m/s. Compare os dois resultados. intermedio
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- Fluxo piroclástico: tempo = 6 km : 100 km/h = 0,06 h.
- Converto para minutos: 0,06 × 60 = 3,6 minutos, ou seja 3 minutos e 36 segundos.
- Colada de lava: converto a distância, 6 km = 6.000 m.
- Tempo = 6.000 m : 5 m/s = 1.200 s, isto é 20 minutos.
- Razão entre os dois tempos: 1.200 s : 216 s = 5,6 vezes.
- Conclusão: a lava dá 20 minutos, o fluxo piroclástico menos de 4. E o fluxo piroclástico chega a 200-700 °C, o que o torna a causa da maioria das mortes em erupções, como em Pompeia em 79 d.C.
Resposta: 3 minutos e 36 segundos para o fluxo piroclástico, 20 minutos para a lava. O fluxo piroclástico é 5,6 vezes mais rápido e, ao contrário da lava, não dá tempo de fugir a pé.
6. Estima-se que existam cerca de 1.350 vulcões ativos ou potencialmente ativos no mundo e que aproximadamente 75% deles estejam no Círculo de Fogo do Pacífico. Quantos vulcões isso representa e quantos ficam fora dessa faixa? intermedio
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- Calculo 75% de 1.350: 0,75 × 1.350 = 1.012,5.
- Como se trata de contagem de vulcões, arredondo: cerca de 1.010 vulcões.
- Fora do Círculo de Fogo: 1.350 - 1.012,5 = 337,5, ou seja cerca de 340.
- Verificação pelo complemento: 25% de 1.350 = 0,25 × 1.350 = 337,5. Coincide.
- Interpretação: a distribuição não é aleatória. O Círculo de Fogo é uma sequência de bordas de placas ao longo do Pacífico, e é aí que o magma encontra caminho.
Resposta: Cerca de 1.010 vulcões no Círculo de Fogo e cerca de 340 fora dele. O que concentra os vulcões não é o acaso, são as bordas de placas.
7. A erupção do Tambora, em 1815, expeliu cerca de 150 km³ de material (VEI 7); a do Pinatubo, em 1991, cerca de 10 km³ (VEI 6). (a) Quantas vezes o Tambora foi maior? (b) A escala VEI prevê 10 vezes por degrau. O dado confirma exatamente a escala? avanzato
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- (a) Divido os volumes: 150 km³ : 10 km³ = 15 vezes.
- (b) A escala prevê um fator 10 para um degrau de diferença, de VEI 6 para VEI 7.
- O valor observado é 15, e não 10.
- Comparo: 15 é 1,5 vez o previsto, portanto está dentro da mesma ordem de grandeza, mas não coincide.
- Explicação: cada grau VEI cobre uma FAIXA de volumes, não um valor único. O VEI 7 vai de 100 a 1.000 km³, e 150 km³ está na parte baixa dessa faixa.
- Contexto: mesmo assim, o Tambora baixou a temperatura média global e 1816 entrou na história como o ano sem verão. O Pinatubo, dez vezes menor, resfriou o planeta em cerca de 0,5 °C por dois anos.
Resposta: (a) 15 vezes maior. (b) Não exatamente: a escala prevê 10, e o dado dá 15, porque cada grau VEI cobre uma faixa de volumes (o VEI 7 vai de 100 a 1.000 km³) e não um valor exato.
8. O Brasil não tem vulcões ativos, mas tem rochas vulcânicas antigas e ilhas de origem vulcânica, como Fernando de Noronha, formada há cerca de 12 milhões de anos. (a) Explique por que não há vulcões ativos no país. (b) Considerando que a placa Sul-Americana se desloca cerca de 3 cm por ano, calcule quantos quilômetros um ponto dessa placa percorreu em 12 milhões de anos. avanzato
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- (a) Vulcões ativos se concentram nas bordas de placas, onde uma afunda sob a outra ou onde duas se separam.
- O Brasil está no interior da placa Sul-Americana, longe das duas bordas: a dorsal meso-atlântica, a leste, e a subducção da placa de Nazca, a oeste.
- É justamente essa subducção a oeste que ergueu os Andes e alimenta os vulcões do Chile, do Peru, do Equador e da Colômbia — e é por isso que o vulcanismo ativo da América do Sul fica todo do lado do Pacífico.
- (b) Calculo o deslocamento: 3 cm/ano × 12.000.000 anos = 36.000.000 cm.
- Converto para quilômetros: 1 km = 100.000 cm, então 36.000.000 : 100.000 = 360 km.
- Atenção ao modelo: o cálculo supõe velocidade constante, o que é uma simplificação — a velocidade das placas varia ao longo do tempo geológico.
Resposta: (a) Porque o país está no interior da placa Sul-Americana, longe das bordas onde o magma sobe. (b) Cerca de 360 km, admitindo velocidade constante de 3 cm por ano.
Perguntas frequentes
Por que um vulcão entra em erupção?
Porque o magma é menos denso que as rochas ao redor e sobe, acumulando-se em uma câmara magmática. Os gases dissolvidos nele expandem à medida que a pressão diminui, como ao abrir uma garrafa de refrigerante. Se o magma é fluido, os gases escapam e a lava escorre; se é viscoso, os gases ficam presos, a pressão cresce e a erupção é explosiva.
Qual a diferença entre magma e lava?
É a mesma matéria em lugares diferentes: magma é a rocha fundida enquanto está dentro da Terra, lava é a mesma rocha fundida depois de chegar à superfície. Ao sair, ela perde gases e esfria, então lava e magma nunca têm exatamente a mesma composição. A lava tem entre 700 °C e 1.200 °C.
Quais são os tipos de vulcão?
Quatro formas principais: vulcão-escudo, largo e de encostas suaves, feito de lava fluida (Havaí); estratovulcão ou vulcão composto, alto e de encostas íngremes, com camadas alternadas de lava e cinzas (Fuji, Cotopaxi); cone de cinzas, pequeno e íngreme; e caldeira, uma grande depressão que se forma quando o teto da câmara magmática desaba após uma erupção enorme.
O que é mais perigoso, a lava ou o fluxo piroclástico?
O fluxo piroclástico, sem comparação. A lava avança a alguns metros por segundo no máximo, e dela quase sempre se pode escapar a pé: destrói construções e plantações, mas raramente mata. O fluxo piroclástico é uma mistura de gases, cinzas e fragmentos a 200-700 °C que desce a encosta a centenas de quilômetros por hora — foi o que destruiu Pompeia em 79 d.C.
Existem vulcões ativos no Brasil?
Não. O território brasileiro está no interior da placa Sul-Americana, longe das bordas onde o magma sobe, então não há vulcanismo ativo. Há, sim, vestígios de vulcanismo antigo: as ilhas de Fernando de Noronha e Trindade são de origem vulcânica e estão extintas, e os derrames de basalto da Formação Serra Geral, na bacia do Paraná, cobriram mais de um milhão de quilômetros quadrados há cerca de 134 milhões de anos. É da decomposição desse basalto que vem a terra roxa, um dos solos mais férteis do país. Os vulcões ativos mais próximos estão nos Andes.