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

ParteO que é
câmara magmáticareservatório de magma na crosta ou no manto superior
chaminé (conduto)canal por onde o magma sobe
crateraabertura no topo, por onde o material sai
cone vulcânicoacúmulo de lava e cinzas construído erupção após erupção
cratera adventíciaabertura secundária na encosta
fumarolassaídas 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

CaracterísticaErupção efusivaErupção explosiva
teor de sílicabaixoalto
viscosidade do magmabaixa (fluido)alta (pastoso)
comportamento dos gasesescapam com facilidadeficam presos
tipo de magmabasálticoandesítico, riolítico
produto principalcoladas de lavacinzas, bombas, fluxos piroclásticos
forma resultantevulcão-escudoestratovulcão
exemploKilauea (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

ProdutoO que éPerigo
lavarocha fundida que escorre, 700-1.200 °Cdestrói, mas avança devagar
cinzasfragmentos finos, transportados pelo ventodesabam telhados, param aviões
lapilli e bombasfragmentos de mm a metrosimpacto e incêndios
gasesvapor de água, CO₂, SO₂asfixia, chuva ácida, clima
fluxo piroclásticogás + cinzas + fragmentos a 200-700 °Co mais letal: centenas de km/h
laharlama vulcânica com água ou gelo derretidoenterra 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

TipoFormaMaterialExemplo
vulcão-escudolargo, encostas suaveslava fluidaMauna Loa (Havaí)
estratovulcãoalto, encostas íngremescamadas de lava e cinzasCotopaxi, Fuji, Vesúvio
cone de cinzaspequeno, muito íngremelapilli e cinzasCerro Negro (Nicarágua)
caldeiragrande depressãoresto de um colapsoCampi 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.

VEIVolume expelidoDescriçãoExemplo
0-1< 0,001 km³efusivo, contínuoKilauea
2-30,001-0,1 km³explosivo moderadoStromboli
40,1-1 km³grandeEyjafjallajökull 2010
51-10 km³muito grandeVesúvio 79 d.C.
610-100 km³colossalKrakatoa 1883, Pinatubo 1991
7100-1.000 km³supercolossalTambora 1815
8> 1.000 km³mega-colossalYellowstone, 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

EstadoDefiniçãoExemplo
ativoem erupção ou com atividade recente e previstaKilauea, Villarrica
adormecido (quiescente)sem erupção há muito tempo, mas ainda capazVesúvio, Vulkaneifel
extintosem câmara magmática ativaFernando 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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  1. (a) O reservatório em profundidade é a câmara magmática, em geral a poucos quilômetros ou dezenas de quilômetros da superfície.
  2. (b) O canal de subida é a chaminé, também chamada conduto vulcânico.
  3. (c) A abertura no topo é a cratera.
  4. (d) O acúmulo ao redor é o cone vulcânico, formado camada sobre camada a cada erupção.
  5. (e) A abertura secundária na encosta é a cratera adventícia, ou cone secundário.
  6. 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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  1. O critério é sempre a viscosidade: quanto mais sílica, mais viscoso o magma, e mais difícil para os gases escaparem.
  2. (a) Pobre em sílica e fluido: os gases saem sem resistência, a lava escorre. Erupção efusiva, tipo havaiano.
  3. (b) Rico em sílica e viscoso: os gases ficam presos, a pressão sobe até estourar. Erupção explosiva, tipo peleano ou pliniano.
  4. (c) Intermediário com muitos gases: comportamento explosivo, com erupções em pulsos e colunas de cinzas. É o caso típico dos vulcões dos Andes.
  5. 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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  1. Uso a relação do movimento uniforme: tempo = espaço : velocidade.
  2. Converto a distância para metros: 3 km = 3.000 m.
  3. Colada rápida: 3.000 m : 5 m/s = 600 s.
  4. Em minutos: 600 : 60 = 10 minutos.
  5. Colada lenta: 3.000 m : 0,1 m/s = 30.000 s.
  6. Em horas: 30.000 : 3.600 = 8,33 h, ou seja 8 horas e 20 minutos.
  7. 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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  1. De VEI 4 a VEI 7 são três degraus: 7 - 4 = 3.
  2. Cada degrau multiplica por 10, então a razão é 10³.
  3. 10³ = 10 × 10 × 10 = 1.000 vezes mais material.
  4. De VEI 6 a VEI 7 é um degrau só: 10¹ = 10 vezes mais.
  5. 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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  1. Fluxo piroclástico: tempo = 6 km : 100 km/h = 0,06 h.
  2. Converto para minutos: 0,06 × 60 = 3,6 minutos, ou seja 3 minutos e 36 segundos.
  3. Colada de lava: converto a distância, 6 km = 6.000 m.
  4. Tempo = 6.000 m : 5 m/s = 1.200 s, isto é 20 minutos.
  5. Razão entre os dois tempos: 1.200 s : 216 s = 5,6 vezes.
  6. 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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  1. Calculo 75% de 1.350: 0,75 × 1.350 = 1.012,5.
  2. Como se trata de contagem de vulcões, arredondo: cerca de 1.010 vulcões.
  3. Fora do Círculo de Fogo: 1.350 - 1.012,5 = 337,5, ou seja cerca de 340.
  4. Verificação pelo complemento: 25% de 1.350 = 0,25 × 1.350 = 337,5. Coincide.
  5. 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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  1. (a) Divido os volumes: 150 km³ : 10 km³ = 15 vezes.
  2. (b) A escala prevê um fator 10 para um degrau de diferença, de VEI 6 para VEI 7.
  3. O valor observado é 15, e não 10.
  4. Comparo: 15 é 1,5 vez o previsto, portanto está dentro da mesma ordem de grandeza, mas não coincide.
  5. 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.
  6. 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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  1. (a) Vulcões ativos se concentram nas bordas de placas, onde uma afunda sob a outra ou onde duas se separam.
  2. 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.
  3. 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.
  4. (b) Calculo o deslocamento: 3 cm/ano × 12.000.000 anos = 36.000.000 cm.
  5. Converto para quilômetros: 1 km = 100.000 cm, então 36.000.000 : 100.000 = 360 km.
  6. 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.