3.6: Rocha ígnea extrusiva

1. Vulcão CO₂

1. Encha um recipiente de plástico com um pescoço fino (uma garrafa de refrigerante de 16 oz. por exemplo) cerca de meio cheio com água morna.
2. Enterre a garrafa sob modelagem de argila ou massa, deixando apenas o pescoço (abertura) da garrafa exposta, simulando a estrutura de um vulcão.
3. Adicione algumas gotas de líquido de lavagem de louça (a fim de tornar o líquido espumoso e provável que produza bolhas).
4. Usando um pedaço de papel dobrado como funil, adicione 4 colheres de chá (aproximadamente 15-20 mL) de bicarbonato de sódio.
5. Adicione gradualmente vinagre vermelho ao recipiente de plástico. Se usar uma garrafa de refrigerante de 16 oz. Adicione o vinagre ao recipiente até que comece a efervescer.
6. Se desejar, cortiça o recipiente para uma "erupção violenta" ou deixe-o desprotelaçado para uma erupção mais quiescente.

2. Camadas de Lava

1. Parafina quente em um prato quente por isso torna-se um fluido viscoso.
2. Pegue uma fina seção de papelão, e dobre para formar curvas e cochos de várias formas. Despeje a parafina líquida na superfície inclinada do papelão. À medida que a parafina flui sobre a superfície irregular, ela formará uma camada de espessura variada, como seria visto em um fluxo real de lava.
3. Depois que a parafina esfriar e solidificar, repita o processo duas ou três vezes, a fim de simular sucessivos fluxos de lava.

A rocha vulcânica é um tipo específico de rocha ígnea que se forma quando o magma rompe a superfície e se solidifica no ambiente subaéreo. Seu estudo fornece informações sobre a atividade vulcânica passada e possivelmente futura.

O magma é uma rocha líquida, que é produzida dentro da Terra e atinge temperaturas de 800 a 1.200 °C. Existem três mecanismos principais de produção de magma: adição de calor, adição de voláteis ou descompressão. Cada um desses diferentes tipos de fusão produz tipos específicos de magma e, portanto, gera vulcões com diferentes estilos e estruturas eruptivas. Este vídeo ilustrará as diferenças entre os tipos de deposição de lava em pequena escala usando cera de parafina e diferentes tipos de erupção usando uma demonstração baseada em CO2.

Magmas altamente viscosos com alto conteúdo volátil tendem a produzir as erupções mais explosivas, em comparação com magmas de baixa viscosidade e baixo conteúdo volátil, que geralmente produzem as erupções mais quiescentes.

Em erupções quiescentes, a lava flui para fora do vulcão ou para fora das fissuras. Os fluxos de lava são tipicamente lentos e, como tal, podem causar danos materiais, mas raramente perda de vidas. Em contraste, reações mais explosivas resultam em magma, rocha e gás, conhecidos coletivamente como "material piroclástico", a serem ejetados do vulcão.

O tipo de manto que está sendo derretido e o grau de derretimento podem afetar a composição do magma. O magma resultante formado afetará o vulcão resultante produzido e o tipo de erupção observado.

Geralmente, o magma viscoso é mais félsico em composição e formas como resultado do derretimento da crosta continental ou da litosfera continental. Em contraste, o magma menos viscoso é tipicamente máfico e se forma durante o derretimento da litosfera oceânica ou o derretimento do manto astenoférico. Para obter mais informações sobre rochas félsicas e máficas, veja o outro vídeo desta coleção sobre Rocha Ígnea.

Os vulcões são tipicamente gerados por deposições sucessivas de lava ao longo do tempo. A lava altamente viscosa cria edifícios altos e íngremes, conhecidos como estratovulcões. Em contraste, a lava de fluxo livre viaja mais longe antes de se solidificar, criando estruturas curtas e de baixo perfil conhecidas como vulcões em escudo.

Agora que estamos familiarizados com os conceitos por trás da produção, deposição e erupção vulcânica de magma, vamos dar uma olhada em como eles podem ser simulados em laboratório.

O primeiro procedimento demonstra erupções quiescentes e explosivas. Para começar, encha um recipiente de plástico com um gargalo fino até a metade com água morna. Para simular a estrutura de um vulcão, enterre a garrafa sob argila ou massa de modelar, deixando apenas a abertura do gargalo da garrafa exposta. Em seguida, adicione cerca de 4 colheres de chá de bicarbonato de sódio.

Adicione vinagre à garrafa até que comece a efervescer. Incluir corante pode ajudar na visibilidade. Para uma erupção quiescente, deixe a garrafa aberta. Se a simulação de uma erupção violenta for desejada, rolha-se a garrafa.

Na erupção quiescente, parte do material fluiu para fora como um fluxo de lava. A natureza espumosa do fluxo é uma reminiscência de lava carregada de voláteis.

A maioria das erupções vulcânicas está ligada à perda volátil. Aqueles que são particularmente explosivos terão emanações voláteis consideráveis. No recipiente de rolha, a erupção inicial envolve material do tipo piroclástico que é ejetado no ar acima do edifício vulcânico. Isso também indica o que pode acontecer em vulcões naturalmente bloqueados.

A próxima demonstração refere-se a camadas de lava. Para demonstrar isso, aqueça a parafina em uma placa quente até que se torne um fluido viscoso. Despeje a parafina líquida em uma superfície de papelão fina inclinada com dobras de várias formas. Este gradiente variado simula o fluxo de lava na superfície irregular de vulcões reais. À medida que a parafina flui sobre a superfície irregular, ela formará uma camada de espessura variável, que simula o que seria visto na superfície de um vulcão real. Deixe a primeira camada de parafina esfriar e, em seguida, despeje uma segunda camada sobre a primeira, começando do mesmo ponto. Repita esse processo várias vezes para simular fluxos de lava sucessivos.

Observe como as camadas se afinam com a distância da fonte de magma. Observe também que as camadas quentes ou erupções subsequentes podem derreter parcialmente as camadas subjacentes.

A estratificação demonstra o princípio da superposição. Camadas mais antigas são encontradas na parte inferior, com depósitos de erupções mais recentes estratificados acima.

Além disso, a superfície dobrada do cartão simula a superfície irregular vista na maioria dos vulcões. Diferentes espessuras de magma se acumularão nas partes mais íngremes ou rasas da superfície do vulcão, mudando a paisagem do vulcão a cada erupção sucessiva.

Compreender a composição, a formação e as propriedades das rochas vulcânicas que levam a diferentes fenômenos de erupção tem vastas aplicações para geólogos e populações humanas como um todo.

Reconhecer tipos de rocha vulcânica no campo e vinculá-los a estilos eruptivos específicos pode informar os geólogos sobre o tipo de ameaças às comunidades próximas. Essas informações podem ajudar na implementação de planos de emergência de erupção ou na construção de segurança direcionada ou no planejamento urbano.

Tipos de rocha vulcânica também podem ser estudados para avaliar a gravidade ou explosividade de erupções passadas. Essas informações podem ser úteis ao planejar o uso da terra. Como a deposição vulcânica também pode influenciar positivamente o solo e a agricultura, essas áreas podem ser economicamente frutíferas se o risco de erupção severa for considerado baixo.

As camadas vulcânicas podem ser uma janela para a história geológica de uma região. As camadas podem conter informações sobre clima, meio ambiente e vida passados e são fáceis de datar, fornecendo marcadores de tempo úteis em investigações geológicas. Os vulcões também podem criar paisagens cênicas, incluindo o icônico Arthur's Seat, com vista para a cidade de Edimburgo, na Escócia. Esta é a maior parte remanescente de um vulcão extinto que remonta ao período Carbonífero e é designada como Sítio de Interesse Científico Especial.

Você acabou de assistir à introdução de JoVE às rochas ígneas vulcânicas. Agora você deve entender os diferentes tipos de magma e sua deposição, princípios de erupções quiescentes e explosivas e como simulá-los no laboratório ou em casa. Obrigado por assistir! Obrigado por assistir!