Ciência para todos: como se formam vulcões
Para interessados na divulgação da ciência, o professor Faruk Nome, do Departamento de Química da UFSC, coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Catálise em Sistemas Moleculares e Nanoestruturados, informa sobre novos ensaios publicados no site Ciência para Todos.
VULCÕES
Haidi Fiedler, INCT-Catálise, Depto. de Química, UFSC
C.Cell está apaixonado com o que consegue obter de um Globo Terrestre de 21 cm de diâmetro. Estudando o Globo identificou vulcões importantes na Islândia, Japão, parte continental dos USA (e também Havaí), Itália, Índia, México, Caribe e Chile. CCell queria saber como se formava um vulcão e o que existe no centro da Terra?
Logo ele descobriu que as cadeias de ilhas vulcânicas no Havaí formaram-se nos pontos quentes (“hot spots”) onde o magma (geralmente formado por materiais fundidos enriquecidos em sílica, com gases ativos CO, CO2, metano, amonia, hidrogênio, HCl, HF, H2S, ou gases atmosféricos:H2O, nitrogênio, oxigênio e argônio). Materiais fundidos enriquecidos em carbonatos são também conhecidos, provenientes de uma camada interna da Terra (manto) que alcança a superfície da mesma através da Placa do Pacífico. Como esta placa se move constantemente (bem lentamente), o vulcão se move com a placa, mas o ponto quente permanece fixo e novos vulcões ativos são formados na mesma posição.
Os depósitos de magma estão localizados em câmaras gigantes abaixo da crosta terrestre e são empurrados para cima através de fendas na rocha, que se tornam a chaminé do vulcão. As explosivas erupções vulcânicas são provocadas pela acumulação de vapor de água e de gases com uma alta pressão. A água pode ter origem diretamente do magma, ou de águas doces ou subterrâneas ou do mar (ou por erupções no fundo do mar), vaporizadas pela alta temperatura do magma.
Os gases mais comuns são CO2, CO, NO2, SO2, H2, H2S, Cl2, etc., e os mesmos – que junto com o vapor de água se desprendem da camada fundida de silicatos o que resulta em elevadas pressões, as quais provocam as erupções vulcânicas explosivas.1 O magma que chega até a superfície da terra é chamado lava. As lavas de tipo básico são fluidas e deixam escapar facilmente os gases, e, as de tipo ácidas, ou intermediárias são muito mais viscosas e os gases podem ser liberados violentamente formando os materiais chamados piroclásticos.
Como produtos da erupção vulcânica têm-se: sólidos que são arrojados ao ar, que são provenientes de lavas e das quais se desprendem a maior parte dos gases, cinzas volantes e poeiras vulcânicas. Nas erupções efusivas, quentes, ocorre liberação de lava de menor viscosidade lentamente, com menos componentes voláteis e basicamente sem explosões.
Nas erupções explosivas ocorre liberação de grandes quantidades de gases, bem como luz e cinzas, que podem paralisar aviões, cidades inteiras e provocam todos os tipos de transtornos.
N.B.! Esses materiais se assemelham aos gases e cinzas volantes exaladas por chaminés de termoelétricas que queimam carvão mineral como combustível: e com as cinzas de caldeiras industriais. Os seres humanos produzem seus próprios mini-vulcões.2-3
Referência:
1. Fiedler, H.D. Audiolivro “Homens, Terra e Água: a Relação que Envolve Instintos Eternos”. ISBN 978-85-909070-0-8 (9 788590 907008). Pg. 22; 2008.
http://www.qmc.ufsc.br/lacfi.
2. Aldersey-Williams, H. “Periodic Tales.The Curious Lives of the Elements”. In Among the Carbonari. 2011. ISNB: 978-0-670-91811-9.
3. a) Pires M., Fiedler, H.D., Teixeira, E.C. 2002. Distribuição Geoquímica de Elementos-traço no Carvão. 237-252. Meio Ambiente e Carvão. Impactos da Exploração e Utilização. CDU: 552.574. b) Solari J.A., Fiedler H.D., Schneider C.L. 1989. Modelling of the distribution of trace elements in coal. Fuel 68:536-539. c) Informações pessoais do Professor Alcides Nobrega Sial (UFPE).
