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Lava

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Nota:Se procura o antipadrão de programação, vejaLava flow (programação).Se procura outros usos, vejaLava (desambiguação).
Vídeo da lava a agitar-se e a borbulhar durante a erupção do vulcãoLitli-Hrútur(Islândia), em 2023.
Lava fresca da erupção do vulcãoFagradalsfjallna Islândia, em 2023.
Escoada lávica escoriácea (aa) avançando sobre lava encordoada (pāhoehoe) (Kīlauea,Havai).
Jacto de lava muito fluida (que dará origem a uma escoadapāhoehoe) com 10 m de altura (Havai)
Escoada lávicapahoehoeavançando por uma estrada emKalapana,Hawaii.
Escoada de lava entrando no mar (ilha da Reunião,2004).
OVulcão Arenal,Costa Rica, é umestratovulcão.
Shiprock,New Mexico, Estados Unidos: umaagulha vulcânicaao longe, com umdiqueradial no seu lado sul.
Lava encordoada naPaisagem Protegida de Interesse Regional da Cultura da Vinha da ilha do Pico,Lajido de Santa Luzia.
Lava encordoadana Paisagem Protegida de Interesse Regional da Cultura da Vinha da ilha do Pico,Mistérios de Santa Luzia,Ilha do Pico,Açores.
Lava encordoada na Paisagem Protegida de Interesse Regional da Cultura da Vinha da ilha do Pico, Mistérios de Santa Luzia, ilha do Pico, Açores
Lava encordoada do vulcão Kīlauea, Havai.
Lava em blocos noFantastic Lava Beds próximo de Cinder Cone,noLassen Volcanic National Park.
Lava em almofadano fundo do mar perto do Hawaii.
Disjunção colunar noGiant's Causeway,Irlanda do Norte.
Lava a entrar noPacíficonaBig Island do Hawaii.
Lava a formar um delta lávico e a expandir aBig Island do Hawaii,Hawaii Volcanoes National Park.

Lava(doitalianolava,derivado dolatimlabes:queda,decliveoupenetrante) é a designação dada ao material geológico emfusão,comtemperaturaem geral entre os 600°Ce os 1250 °C, que umvulcãoexpele durante umaerupção.Embora em função da sua composição e temperatura as lavas possam ter umaviscosidadesuperior a 100 000 vezes a daágua,algumas delas, particularmente asmáficas,podem ser muito fluidas, o que, em conjunto com as suas propriedades detixotropiae depseudoplasticidade,[1][2]permite que asescoadas lávicascriadas pelaserupções efusivas(não explosivas) permaneçam ativas[3]durante períodos longos e nalguns casos percorram mais de uma dezena de quilómetros antes desolidificar.A lava deriva diretamente domagma,o material emfusãoque se encontra sob a superfície daTerra,cuja composição a lava reflete, pelo que ao solidificar, depois de desgaseificar e arrefecer, forma escoadas lávicas constituídas pelas correspondentesrochas ígneas extrusivas.

Descrição[editar|editar código-fonte]

O termolavaé usado para designar arochafundida ou parcialmente fundida (diretamente derivada domagma) que é expelida do interior de umplaneta telúrico(como aTerra) ou de umsatélite naturalpara a sua superfície. A lava pode resultar da erupção de umvulcãoou ser estruída através de umafissuranacrosta,em terra (erupção subaérea) ou debaixo de água (erupção subaquática), normalmente a temperaturas de 800 °C a 1200 °C. Arocha vulcânicaresultante do arrefecimento subsequente é também frequentemente designada porlava.

Umaescoada de lavaé um derrame de lava que resulta de uma erupção efusiva (uma erupção explosiva, pelo contrário, produz uma mistura de cinzas vulcânicas e outros fragmentos designados porpiroclastos(outefra), e não escoadas de lava). Aviscosidadeda maior parte da lava é aproximadamente 10 000 a 100 000 vezes a da água à temperatura ambiente. Mesmo assim, a lava pode fluir grandes distâncias antes do processo de arrefecimento a solidificar, porque a lava exposta ao ar desenvolve rapidamente uma crosta sólida que isola a lava líquida restante, ajudando a mantê-la suficientemente quente e invíscida para continuar a fluir.[4]

A palavralavatem origem nalíngua italianae deriva provavelmente da palavralatinalabes,que significaquedaoudeslize.[5][6]Uma das primeiras utilizações da palavra relacionada com a extrusão de magma, se não a primeira, encontra-se num breve relato daerupção de 1737 do Vesúvio,[7]que ocorreu entre14 de maioe4 de junhode1737,escrito pelo médico e naturalista napolitanoFrancesco Serao(1702–1783), que descreveuum fluxo de lava ardentecomo uma analogia ao fluxo de água e lama que descia pelos flancos do vulcão (umlahar) após uma fortechuvada.[8][9]

Propriedades das lavas[editar|editar código-fonte]

As lavas podem-se distinguir em função da suacomposição química(emineralógica), da sua temperatura e viscosidade (reologia) e da forma e ritmo de efusão. Assim, as lavas podem ser classificadas em função dessas características, embora estas reflitam parâmetros que, na realidade, são interdependentes, já que a composição e a temperatura determinam a viscosidade, e esta é determinada pelo tipo devulcanismo.

Temperatura[editar|editar código-fonte]

A temperatura da maioria dos tipos de lava em fusão varia entre cerca de 800 ºC e 1200 ºC,[10]dependendo dacomposição químicada lava. Esta gama de temperaturas é semelhante às temperaturas mais quentes que podem ser atingidas com umaforja a carvão de ar forçado.[11]A lava é mais fluida quando próxima do ponto de erupção, tornando-se muito mais viscosa à medida que se afasta e a sua temperatura desce.[12]

As escoadas de lava desenvolvem rapidamente uma crosta isolante de rocha sólida em resultado da perda radiativa de calor. A partir daí, a lava arrefece por uma condução muito lenta de calor através da crosta rochosa. Por exemplo, geólogos doUnited States Geological Surveyperfuraram regularmente olago de lavado vulcãoKilauea Iki,formado numa erupção daquele vulcão que ocorreu em 1959. Após três anos, a crosta sólida da superfície, cuja base estava a uma temperatura de 1065 ºC, ainda tinha apenas 14 m de espessura, embora o lago tivesse cerca de 100 m de profundidade. O líquido residual ainda estava presente a profundidades de cerca de 80 m passados 19 anos após o início da erupção.[10]

Uma escoada de lava a arrefecer sofrecontração térmica,o que provocafracturasna rocha resultante. As escoadas de basalto apresentam um padrão caraterístico de fracturação, com as partes mais elevadas da escoada com fracturas irregulares que se estendem para baixo, enquanto a parte inferior da escoada apresenta um padrão muito regular de fracturas que dividem a escoada em colunas de cinco ou seis lados. A parte superior irregular do fluxo solidificado é designada porentablamento(ouentablature), enquanto a parte inferior, que apresentadisjunção colunar,é designada porcolunata(oucolonnade). Da mesma forma, os padrões verticais regulares nos lados das colunas, produzidos pelo arrefecimento com fracturação periódica, são descritos comomarcas de cinzel.Apesar dos seus nomes, estas são características naturais produzidas pelo arrefecimento, contração térmica e fracturação.[13]

À medida que a lava arrefece,cristalizandopara dentro a partir dos seus bordos, expele gases para formar vesículas nos limites inferior e superior. Estas são descritas comovesículas de caule tubular(pipe-stem vesicles) ouamígdalas de caule tubular(pipe-stem amygdales). Os líquidos expelidos da suspensão de cristais em arrefecimento sobem para o centro ainda fluido da escoada e produzemcilindros vesiculares(vesicle cylinders) verticais. Onde estes se fundem em direção ao topo da escoada, formam folhas debasalto vesiculare são frequentemente recobertos por vesículas de gás que por vezes se enchem deminerais secundários.Osgeodosdeametistaencontrados nosbasaltos de inundaçãoda América do Sul formaram-se através deste mecanismo.[14]

Os basaltos de inundação tipicamente cristalizam pouco antes de deixarem de fluir e, como resultado, as texturas de fluxo são incomuns em fluxos menos siliciosos.[15]Por outro lado, a presença debandas de fluxoé comum em escoadas félsicas.[16]

Reologia[editar|editar código-fonte]

A viscosidade determina maioritariamente o comportamento das escoadas de lava. Enquanto a temperatura da lavas silicatadas comuns varia entre cerca de 800 ºC para as lavas félsicas e 1200 ºC para as lavas máficas,[10]a sua viscosidade varia em sete ordens de grandeza, de 1011cP (108Pa⋅s) para as lavas félsicas até 104cP (10 Pa⋅s) para as lavas máficas.[10]

Aviscosidadeda lava é determinada principalmente pela composição, mas também depende da temperatura[12]e datensão de cortedo material.[17]

A viscosidade da lava também determina otipo de atividade vulcânicaque ocorre quando a lava é expelida. Quanto maior a viscosidade, maior a tendência para as erupções serem explosivas em vez de efusivas. Como resultado, a maioria dos fluxos de lava na Terra,MarteeVénussão compostos porlava basáltica.Na Terra, 90% das escoadas lávicas são máficas ou ultramáficas, com a lava intermédia a representar 8% das escoadas e a lava félsica a representar apenas 2% das escoadas.[18]

A viscosidade também determina o aspeto (espessura em relação à extensão lateral) das escoadas, a velocidade com que estas se movem e o carácter da superfície da escoada.[12][19]

Quando as lavas altamente viscosas são emitidas de forma efusiva, e não na sua forma explosiva mais comum, produzem quase sempre escoadas oudomos lávicosde grande espessura e com bordos íngremes, ou seja, estruturas com um elevado rácio entre a altura e a largura. Nestas circunstâncias, as escoadas assumem a forma de escoadas deblocos vulcânicosem vez de escoadas do tipoʻaʻāoupāhoehoe.Netes casos, são comuns as escoadas ricas emobsidiana.[20]

As lavas intermédias tendem a formarestratovulcõescom encostas íngremes, com estratos alternados de lava de fases eruptivas efusivas e piroclastos de fases mais explosivas.[21]As lavas máficas formam escoadas relativamente finas que podem estender-se até grandes distâncias, formando vulcões-escudo com declives suaves.[22]

Para além da rocha fundida, a maioria das lavas contém sólidos em suspensão, incluindo cristais de vários minerais, fragmentos de rochas arrastados das paredes dachaminé vulcânica,conhecidos comoxenólito,e fragmentos de lava previamente solidificada. O conteúdo cristalino da maioria das lavas confere-lhes propriedadestixotrópicase depseudoplasticidade.[23]Por outras palavras, a maior parte das lavas não se comportam comofluidos newtonianos,em que a velocidade de escoamento é proporcional àtensão de corte.Em vez disso, uma lava típica é umfluido de Bingham,que apresenta uma resistência considerável ao escoamento até que seja ultrapassado um limiar de tensão, denominadotensão de cedência,[24]a partir do qual o fluxo ocorre sem grande resistência.

Estas condições reológicas resultam num escoamento que se comporta como umfluxo em pistãode lava parcialmente cristalizada. Um exemplo familiar de fluxo em pistão é a pasta de dentes espremida de um tubo do qual a pasta sai como um tampão semi-sólido, porque a tensão de corte está concentrada numa fina camada junto das paredes do tubo e só aí é que a pasta se comporta como um fluido. O comportamento tixotrópico também impede que os cristais se depositem a partir da lava.[25]Quando o teor de cristais atinge cerca de 60% em volume, a lava deixa de se comportar como um fluido e começa a comportar-se como um sólido. Esta mistura de cristais com rocha fundida é por vezes descrita como umapasta de cristais.[26]

A velocidade das escoadas de lava varia principalmente em função da viscosidade e da inclinação do terreno sobre o qual escorrem. Em geral, a lava flui lentamente, com velocidades típicas para fluxos basálticos dotipo havaianode 0,40 km/h e velocidades máximas de 10 a 48 km/h em declives íngremes.[18]Uma velocidade excecional de 30 a 100 km/h foi registada após o colapso de umlago de lavanoMonte Nyiragongo.[18]A relação de escala para as lavas é que a velocidade média de uma escoada é estimada como sendo o quadrado da sua espessura dividido pela sua viscosidade.[27]Isto implica que uma escoada deriolitoteria de ser cerca de mil vezes mais espessa do que uma escoada debasaltopara fluir a velocidade semelhante.

Composição[editar|editar código-fonte]

A lava solidificada nacrosta terrestreé predominantemente constituída porminerais de silicatos,sobretudofeldspatos,feldspatóides,olivinas,piroxenas,anfíbolas,micasequartzo.[28]As raras lavas não-silicatadas podem ser formadas pela fusão local de depósitos minerais não-silicatados,[29]ou pela separação de ummagmaemfaseslíquidasimiscíveisde silicatos e não-silicatos.[30]

Como o principal parâmetro definidor do tipo de lava é a composição, as lavas são geralmente agrupadas emlavas silicatadas(grupo que inclui a vasta maioria das lavas) e lavas não-silicatadas (um raro grupo de lavas em que ossilicatosnão constituem o grupo dominante de constituintes).

Lavas silicatadas[editar|editar código-fonte]

As lavas silicatadas são misturas fundidas dominadas poroxigénioesilício,oselementos mais abundantes da crosta terrestre,com quantidades menores dealumínio,cálcio,magnésio,ferro,sódioepotássioe quantidades ainda menores de muitos outros elementos. Ospetrologistasexpressam habitualmente a composição de uma lava silicatada em termos do peso ou da fração damassa molardos óxidos dos principais elementos (com exceção do oxigénio) presentes na lava.[31]

A componente desílicadomina o comportamento físico dos magmas silicatados. Os iões de silício presentes na lava ligam-se fortemente a quatro iões de oxigénio numa disposição tetraédrica. Se um ião de oxigénio estiver ligado a dois iões de silício na fusão, é descrito como um oxigénio em ponte, e a lava com muitos aglomerados ou cadeias de iões de silício ligados por iões de oxigénio em ponte é descrita como parcialmentepolimerizada.Oalumínioem combinação com óxidos de metais alcalinos (sódio e potássio) também tende a polimerizar a lava.[32]

Outroscatiões,como o ferro ferroso, o cálcio e o magnésio, ligam-se muito mais fracamente ao oxigénio e reduzem a tendência para a polimerização da lava.[33]A polimerização parcial torna a lava viscosa, pelo que as lavas com elevado teor de sílica são muito mais viscosas do que as lavas pobres em sílica.[32]

Devido ao papel da sílica na determinação da viscosidade e ao facto de se observar que muitas outras propriedades de uma lava (como a sua temperatura) estão fortemente correlacionadas com o teor em sílica, as lavas silicatadas, por serem um grupo muito diverso nas suas características físico-químicas, são subdivididas em quatro tipos químicos com base na riqueza relativa de sílica:[34](1)lavas félsicas,ácidas (ricas emsílicae emgases), viscosas, geralmente com baixas temperaturas, que se movem com muita dificuldade, sendo características de erupções vulcânicas do tipo explosivo; (2) lavas intermédias ou mistas, com características intermédias entre as lavas ácidas e lavas básicas; (3)lavas máficas,básicas (pobres em sílica e em gases, com temperatura muito elevada, que se movem muito rapidamente e são características deerupções vulcânicas do tipo efusivo;(4) lavas ultramáficas, com temperaturas muito elevadas (c. 1600 ºC), muito fluidas, mas cujas últimas erupções conhecidas datam doFanerozóicoda América Central; e (5) lavas alcalinas, com um teor elevado deóxidos de metais alcalinos(sódioepotássio), presentes particularmente em regiões deriftingcontinental.

Lavas félsicas

Aslavas félsicas,oulavas silícicas,são lavas que apresentam um teor de sílica superior a 63% em massa. Incluem as lavas geradoras dosriolitosedacitos.Com um teor de sílica tão elevado, estas lavas são extremamente viscosas, variando de 108cP(105Pa⋅s) para lava de riolito quente a 1200 ºC para 1011cP (108Pa⋅s) para lava arrefecida de riolito a 800 ºC.[12]Para comparação, aáguaà temperatura ambiente tem uma viscosidade de cerca de 1 cP (0,001 Pa⋅s). Devido a esta viscosidade muito elevada, as lavas félsicas estão normalmente associadas a erupções de carácter explosivo, as quais evoluem para produzir maioritariamente depósitospiroclásticos(fragmentários). No entanto, as lavas riolíticas ocorrem ocasionalmente em erupções de carácter efusivo as quais conduzem à formação deagulhas de lava,domos lávicosoucoulées(escoadas de lava espessas e curtas).[35]Estas lavas fragmentam-se tipicamente à medida que são estruídas, produzindo escoadas de lava em blocos, os quais contêm frequentementeobsidiana.[36]

Os magmas félsicos podem entrar em erupção a temperaturas tão baixas como 800 °C.[37]No entanto, lavas de riolito invulgarmente quentes (>950 °C) podem fluir por distâncias de muitas dezenas de quilómetros, como ocorreu emSnake River Plain,no noroeste dos Estados Unidos.[38]

Lavas intermédias ou mistas

Aslavas intermédias,mistasouandesíticas,contêm 52% a 63% de sílica, são menos ricas em alumínio e geralmente um pouco mais ricas emmagnésioeferrodo que as lavas félsicas. As lavas intermédias formam domos de andesito e escoadas de blocos de lava, podendo ocorrer emvulcões compostosde vertentes íngremes, como é frequente nosAndes.[39]

Estas lavas são também normalmente mais quentes do que as lavas félsicas, com temperaturas na ordem dos 850 °C a 1100 °C. Devido ao seu baixo teor em sílica e às temperaturas eruptivas mais elevadas, tendem a ser muito menos viscosos, com uma viscosidade típica de 3,5 × 106cP (3500 Pa⋅s) a 1200 °C. Este valor é ligeiramente superior à viscosidade damanteiga de amendoimlisa à temperatura ambiente.[40]

As lavas intermédias apresentam uma maior tendência para formarfenocristais.[41]Nelas, um teor mais elevado de ferro e magnésio tende a manifestar-se através da formação de umamassa matricialmais escura, na qual estão incluídos fenocristais deanfíbolasepiroxenas.[42]

Lavas máficas

Aslavas máficas,oubasálticas,são caracterizadas por um teor relativamente elevado deóxido de magnésioe deóxido de ferro(cujas fórmulas moleculares fornecem as consoantes utilizadas para formar o termomáfico) e têm um teor em sílica limitado a uma gama de 52% a 45%. Geralmente, a sua erupção ocorre a temperaturas de 1100 °C a 1200 °C, com viscosidades relativamente baixas, de 104a 105cP (10 a 100 Pa⋅s). Estes valores são semelhantes à viscosidade doketchup,[43]embora continue a ser muitas ordens de grandeza superior à viscosidade da água à temperatura ambiente.

As lavas máficas tendem a produzirvulcões-escudooubasaltos de inundaçãode baixo perfil, porque a lava menos viscosa pode fluir por longas distâncias a partir da cratera ou fissura. A espessura de um fluxo de lava basáltica solidificada, particularmente num declive baixo, pode ser muito maior do que a espessura do fluxo de lava fundida em movimento em qualquer momento, porque as lavas basálticas podem inflar por um fornecimento contínuo de lava que aumente a sua pressão sobre a crosta solidificada que reveste a escoada, a qual funciona como um balão.[44]

A maioria das lavas basálticas são do tipoʻaʻāoupāhoehoe,em vez de lavas em blocos. Debaixo de água, podem formar escoadas delava em almofada,que são bastante semelhantes a algumas lavas do tipopāhoehoeem erupções subaéreas de muito baixa viscosidade.[45]

Lavas ultramáficas

Aslavas ultramáficas,como as lavas dekomatiitee os magmas altamente magnesianos que formam oboninito,têm um teor de sílica inferior a 45% e levam a composição e as temperaturas de erupção ao extremo. As lavas de komatiite contêm mais de 18% de óxido de magnésio e postula-se que sejam emitidas a temperaturas superiores a 1600 °C. A esta temperatura, praticamente não há polimerização dos compostos minerais, criando um líquido muito fluido e consequentemente altamente móvel.[46]

Acredita-se que as viscosidades dos magmas de komatiite tenham sido tão baixas quanto 100 a 1000 cP (0,1 a 1 Pa⋅s), semelhante à do óleo de motor leve. A maioria das lavas ultramáficas estão datadas de períodos anteriores aoProterozoico,tendo como exceção apenas alguns magmas ultramáficos doFanerozoicoda América Central, atribuídos a umapluma mantélicaquente que existiu naquela região. Não são conhecidas lavas de komatiite modernas, uma vez que omanto da Terraarrefeceu demasiado para produzir magmas altamente magnesianos.[47]

Lavas alcalinas

Algumas lavas silicatadas têm um teor elevado deóxidos de metais alcalinos(sódio e potássio), ocorrendo particularmente em regiões deriftingcontinental,áreas sobrepostas a bordos de placas tectónias que sofreramsubduçãoprofunda e em zonas depontos quentecomvulcanismo intraplaca.[48]

O seu teor em sílica pode variar de ultramáfico (nefelinitos,basanitosetefritos) a félsico (traquitos). É mais provável que sejam gerados a maiores profundidades no manto do que os magmas subalcalinos.[49]

As lavas denefelinitoolivínico são ultramáficas e altamente alcalinas, e pensa-se que provêm de zonas muito mais profundas domantodaTerrado que as outras lavas.[50]

Lavas não silicatadas[editar|editar código-fonte]

Algumas lavas de composição invulgar, por serem constituídas por materiais nos quais os silicatos não são dominantes, ocorreram em erupções na superfície da Terra. Entre estas lavas não silicatadas incluem-se as seguintes:

O termolavatambém pode ser usado para se referir amisturas de geloderretido que ocorrem em erupções nos satélites gelados dosplanetas gigantesdoSistema Solar.[54]

Morfologia das escoadas lávicas[editar|editar código-fonte]

Ver artigo principal:Escoada lávica

A morfologia das ecoadas de lava descreve a sua forma ou textura superficial. As escoadas lávicas basálticas, mais fluidas, tendem a formar corpos achatados em forma de folha, ao passo que as escoadas lávicas detraquitoouriolito,mais viscosas, formam massas rochosas em forma deblocos vulcânicos.A lava que irrompe debaixo de água, particularmente a lava resultante de erupções submarinas, tem as suas próprias características distintivas.

Em função daviscosidadeda lava emitida, que por sua vez é determina pela sua composição e temperatura, as escoadas lávicas assumem quatro formas principais: (1)escoadas encordoadas(frequentemente designadas porlavaspāhoehoe;(2)escoadas escoriáceas,frequentemente designadas porlavasʻaʻāouaa;(3)escoadas em blocos,normalmente associadas a emissões de lavas muito viscosas, com as que geram osdomos lávicose ascoulées;e (4)lavas em almofada,resultantes da solidificação da lava em meio subaquático.

Escoadas encordoadas
Ver artigo principal:Tubo de lava

Aslavas encordoadas(frequentemente designadas usando a terminologiahavaianaporpāhoehoeoupahoehoe,que significamacio)[55]são geralmente escoadas delavas basálticas,muito fluidas, com uma superfície lisa, empolada, ondulante ou encordoada. Estas características da superfície devem-se ao movimento de lava muito fluida sob uma crosta superficial parcialmente solidificada, mas ainda assim flexível.

A superfície destas escoadas é lisa, com rugosidades que formam estruturas semelhantes cordas enroladas, aspeto de que deriva o nome delavas em cordaoulavas em tripa.Embora a designação lusófona sejalava encordoada,o termo havaianopāhoehoeé o mais utilizado na nomenclatura internacional, tendo a palavra havaiana sido introduzida como um termo técnico em geologia porClarence Dutton.[56][57]

As escoadas deste tipo avançam como uma série de pequenos lóbulos, ou dedos, que rompem continuamente a crosta superficial arrefecida. Uma vez solidificadas, as suas superfícies são onduladas, estriadas ou mesmo lisas. Estas superfícies devem-se ao movimento muito fluido da lava sob uma crosta coagulada. A textura da superfície das escoadas lávicas do tipo encordoado é muito variável, apresentando formas por vezes referidas comoesculturas de lava.

As escoadas deste tipo apresentam frequentementetubos de lava,já que a pequena perda de calor através da superfície da escoada mantém a viscosidade baixa nas camadas inferiores, as quais continuam a fluir mesmo quando a superfície já tenha solidificado, gerando túneis lávicos. Estes túneis pode ter muitos quilómetros de comprimento.

As lavas encordoadas têm tipicamente uma temperatura de 1100 ºC a 1200 ºC.[10]Na Terra, a maioria dos fluxos deste tipo de lava tem menos de 10 km de comprimento, mas algumas escoadas de lavas encordoadas têm mais de 50 km de comprimento.[58]Algumas escoadas debasalto de inundaçãoconhecidas doregisto geológicoestendem-se por centenas de quilómetros.[59]

À medida que se afastam da fonte, as escoadas lávicas encordoadas (pāhoehoe) podem tornar-se lavas escoriáceas (a'ā) devido à perda de calor e ao consequente aumento da viscosidade.[45]As observações sugerem que a transição tem lugar a uma temperatura entre 1200 ºC e 1170 ºC, com alguma dependência datensão de cortedo material formado.[60][17]

A textura arredondada faz com que as lavas encordoadas sejam maus refletores de radar, sendo por isso difícil a sua observação a partir de um satélite em órbita.[61]

Escoadas escoriáceas

Aslavas escoriáceas(frequentemente designadas usando a terminologiahavaianaporʻaʻā,que significalava pedregosa,mas tambémqueimarouarder)[62]constituem um dos tipos básicos de escoadas lávicas fluidas, caracterizadas pela sua superfície aplainada e irregular, resultante da perda rápida de gases. Dada a rápida fragmentação sofrida, estas ecoadas são composta por fragmentos de lava designados porclínquer vulcânico.A designaçãoʻaʻāfoi introduzido como termo técnico em geologia porClarence Dutton.[56][57]

As escoadas lávicas coriáceas avançam lentamente, a uma velocidade de 5 a 50 metros por hora, velocidade essa que contribui para o seu aspeto caótico, pois a uma velocidade tão baixa, a superfície é parcialmente arrefecida e, quando empurrada pela lava ainda quente que se encontra por baixo, deforma-se e sofre fissuração. A sua superfície fria e fragmentada deve-se à saída de gases, que produzem numerosos poros e vesículas.

Em consequência da presença do clínquer, a superfície das escoada lávicas coriáceas são soltas e rugosas, recobertas por fragmentos serrilhados, ásperos e desiguais, o que torna difícil caminhar sobre elas. A superfície declínquercobre o núcleo maciço da escoada, correspondente à sua zona mais ativa durante o movimento. À medida que a lava viscosa do núcleo desce pela encosta, oclínqueré arrastado para a superfície da escoada, passando a constituir uma camada de cobertura relativamente uniforme.

Na frente das escoadas coriáceas, os fragmentos arrefecidos caem em direção à base e são recobertos pela escoada que avança. Isto leva à formação de duas camadas de fragmentos arrefecidos: uma na base e outra no topo da escoada lávica.[63]Nos escoadas coriáceas é comum a ocorrência de massas esferoidais de lava, na realidade bolas de acreção, com até 3 m de diâmetro.[64]Emboras as lavas do tipoʻaʻāsejam geralmente mais viscosas do que as do tipopāhoehoe,estas últimas podem-se converter em lavasʻaʻāse o fluxo se tornar turbulento devido a obstáculos ou declives acentuados.[63]

As lavas que produzem escoadas do tipo escoriáceo são geralmente mais viscosas do que as do tipo encordoado, sendo que estas últimas podem formar escoadas escoriáceas se o fluxo de lava se tornar turbulento devido à presença de obstáculos no terreno ou se sofrerem um marcado arrefecimento. Estas lavas tipicamente emergem da cratera a temperaturas de 1050 °C a 1150 °C ou superiores.[65][66]

A textura nítida e angular faz das formações resultantes de lavas do tipoʻaʻāum forte refletor deradar,podendo as escoadas ser facilmente vistas a partir de um satélite em órbita (são brilhantes nas imagens dasondaMagellan).[61]

Escoadas em blocos (incluindo ascoulées)
Ver artigos principais:Domo de lavaeCoulée

As escoadas em bloco são típicas de emissões lávicas produzidas a partir de magmas mais ácidos,[67]que fluem dificilmente pela superfície dada a sua grande viscosidade, o que lhes confere uma textura em blocos. Estas escoadas são longas e compostas por blocos irregulares, sem aspeto de escórias.

As escoadas lávicas em blocos são típicas das lavas siliciosas dosandesitosproduzidos pelos estratovulcões. Comportam-se de forma semelhante às escoadas escoriáceas (tipoʻaʻā), mas a sua natureza mais viscosa faz com que a superfície seja recoberta por fragmentos angulares de faces lisas (blocos) de lava solidificada em vez de clínqueres. Tal como nas escoadasʻaʻā,o interior fundido da escoada, que é mantido isolado pela superfície de blocos solidificados, avança sobre os escombros que caem da frente da escoada. Também se movem muito mais lentamente para baixo e são mais espessos em profundidade do que as escoadas do tipoʻaʻā.[36]

Lavas em almofada
Ver artigo principal:Lava em almofada

Designam-se porlavas em almofada(frequentemente usando a terminologiaanglófonapilow lava) aslavas basálticassolidificadas em ambiente subaquático, sendo estas as escoadas lávicas típicas daserupções vulcânicas submarinas.A denominação deve-se à morfologia esferoidal dos blocos, com secção transversal aproximadamente esférica, que forma massas em forma dealmofada,dando ao conjunto um aspeto semelhante a almofadas empilhadas.

Alava em almofadaé a estrutura lávica tipicamente formada quando a lava emerge de umvulcão submarinoouvulcão subglacial,ou quando umaescoada de lavaentra no mar. A lava ganha uma crosta sólida em contacto com a água, e esta crosta fende e exsuda grandesbolhasoualmofadasadicionais à medida que mais lava emerge do fluxo que avança. Uma vez que a água cobre a maior parte da superfície da Terra e que a maioria dos vulcões se situa perto ou debaixo de massas de água, a lava em forma de almofada é muito comum.[68]Na realidade, a maior parte da emissão de lava no planetaTerraé produzida pelovulcanismo fissuralnascristas médias oceânicas,que produz precisamente lavas em forma de almofada, material que assim predomina largamente na camadabasálticamais superficial dacrosta oceânica.

As lavas em almofada formam-se não apenas emmarprofundo, mas também quando aslavas subaéreascorrem pelasvertentesentrando em contacto com o mar,riosoulagos.Ao entrar num meio aquático, a lava forma de imediato uma crosta sólida por arrefecimento provocado pelo contato com a água, mas a diferença de densidades leva a que esta crosta se rompa e sejam exsudadas maisalmofadasà medida que mais lava chega dofluxo lávico.

As superfíciesvítreasdestas lavas não são lisas; apresentam fissuras, rugas e estrias lineares, muitas das quais cortadas em ângulos retos. As lavas em almofada podem ser encontradas numa grande variedade de morfologias, incluindo formas bulbosas, esféricas, achatadas, alongadas e tubulares, variando em diâmetro de várias dezenas de centímetros a várias dezenas de metros. No entanto, o seu tamanho típico varia entre 0,5 e 1m.

O interior das lavas em almofada arrefece mais lentamente que a cobertura exterior vítrea, sendo consequentementemais cristalino.Acristalizaçãoa taxas de arrefecimento progressivamente mais lentas em direção ao interior produz uma considerável variedade de texturas nestasrochas.

Formações lávicas[editar|editar código-fonte]

A lava, sendo um material bastante maisviscosodo que aágua,não flui tão rapidamente e facilmente quanto esta. No entanto, quando odeclivedo terreno em que se desloca é muito acentuado a lava pode fluir avelocidadesconsideráveis. Mesmo quando a lava se encontra àstemperaturasmais altas que pode atingir (cerca de 1250 °C), esta continua a ter um grau de viscosidade elevado que aumenta com a diminuição da temperatura a que se encontra. Em zonas planas e a uma distância considerável da sua fonte os "rios" de lava avançam lentamente, o que torna o arrefecimento superficial muito rápido, formando-se uma crosta sólida com uma espessura tal que permite que uma pessoa possa caminhar sobre ela, funcionando como umapontesobre a lava que ainda continua a fluir no interior da escoada.

Existem poucas coisas que podem resistir ao avanço de uma escoada lávica. As árvores incendeiam-se rapidamente com o calor emitido da lava a altas temperaturas e ao serem atingidas por ela mergulham no seu interior desaparecendo quase de imediato. Mesmo o mar não se consegue opor ao fluxo de uma corrente de lava e recua com a sua chegada, permitindo a formação dedeltas lávicos.Promontórios que se estendem a distâncias consideráveis da costa são formados desta forma.

Como são formadas por rocha fundida viscosa, as escoadas de lava e as erupções criam formações, formas de relevo e características topográficas distintas, desde o macroscópico ao microscópico. Entre as formações características da presença de lavas incluem-se as seguintes:

Cone vulcânico
Ver artigos principais:Vulcão,Cone vulcânicoeCaldeira (vulcão)

Os vulcões são as principais formas de relevo construídas por erupções repetidas de lava e cinzas ao longo do tempo. A sua forma varia entrevulcões-escudo,com declives amplos e pouco profundos, formados por erupções predominantemente efusivas de escoadas lávicas basálticas relativamente fluidas, eestratovulcões,com declives acentuados (também conhecidos como vulcões compostos) constituídos por camadas alternadas de cinzas e escoadas lávicas mais viscosas, típicas de lavas intermédias efélsicas.[69]

Umacaldeiraé uma grandecratera de subsidênciaque se pode formar num estratovulcão se acâmara magmáticafor parcial ou totalmente esvaziada por grandes erupções explosivas. Nesse caso, o cone do cume deixa de ter sustentação na base e colapsa sobre si próprio.[70]O colapso que gera a caldeira pode levar à formação delagos de cratera vulcânica(como aLagoa das Sete Cidades,nosAçores) edomos de lavaque surgem após o evento.[71]No entanto, as caldeiras também se podem formar por meios não explosivos, como a subsidência gradual domagma.Isto é típico de muitos vulcões-escudo.[72]

Cones de escórias e cones de salpicos
Ver artigos principais:Cone de escóriaseCone de salpicos

Oscones de escórias e cinzase oscones de salpicossãocones vulcânicosque se constituem como elementos de pequena escala formados pela acumulação de lava em torno da abertura de umedifício vulcânico,constituindo as formas geomorfológicas mais comuns associadas aovulcanismo.

Os cones de cinzas são formados a partir detefraoucinzas vulcânicasetufosque são lançados a partir de uma erupção explosiva. Os cones de salpicos são formados pela acumulação de escória vulcânica fundida e cinzas ejetadas numa forma mais líquida.[73]

Kīpukas
Ver artigo principal:Kīpuka

Kīpukaé um termo derivado dalíngua havaiana,para designar uma área elevada, como uma colina, um cume ou um antigodomo de lavano interior ou a jusante de uma área de vulcanismo ativo. Os novos fluxos de lava cobrem o terreno circundante, isolando o kīpuka de modo a que apareça como uma ilha rodeada pelas escoadas de lava.[74]Um exemplo de kīpuka é oPico da Cruz,nailha Terceira,umcone de escóriasinteiramente rodeado por escoadas basálticas provenientes das erupções doAlgar do Carvão.

Domos ecouléesde lava
Ver artigos principais:Domo de lavaeCoulée
Um domo de lava arborizado no meio do Valle Grande, o maior prado daValles Caldera National Preserve,Novo México, Estados Unidos.

Osdomos de lava(por vezes referidos pordomas) são formadas pela extrusão demagma félsicoviscoso. Podem formar protuberâncias arredondadas proeminentes, como emValles Caldera.À medida que um vulcão emite lava siliciosa, pode formar umdomo de inflaçãooudomo endógeno,construindo gradualmente uma grande estrutura semelhante a uma almofada que apresenta fissuras e pode libertar pedaços de rocha e blocos arrefecidos. As margens superior e lateral de um domo lávico em expansão tendem a ficar cobertas de fragmentos de rocha,brechasecinzas.[75]

Exemplos de erupções de domos de lava incluem o domo deNovaruptae os sucessivos domos de lava doMonte Saint Helens.[76]

Quando um domo se forma numa superfície inclinada, pode fluir em fluxos curtos e espessos chamadoscoulées(domos de fluxo). Estas escoadas, com espessuras de dezenas ou mesmo mais de uma centena de metros, percorrem frequentemente apenas alguns quilómetros a partir da fonte.[20]

Tubos lávicos
Ver artigo principal:Tubo lávico

Ostubos lávicos,ou túneis lávicos, formam-se quando umaescoada de lavarelativamente fluida arrefece na superfície superior o suficiente para formar uma crosta. Por baixo da crosta, que sendo feita de rocha é um excelente isolante, a lava pode continuar a fluir como um líquido. Quando este fluxo ocorre durante um período prolongado, a conduta de lava pode formar uma abertura em forma de túnel ou tubo de lava, que pode conduzir a rocha fundida a muitos quilómetros da abertura sem arrefecer consideravelmente. Muitas vezes, estes tubos de lava esvaziam-se quando o fornecimento de lava fresca para, deixando uma extensão considerável de túnel aberto no interior da escoada de lava.[77]

Os tubos de lava são conhecidos das erupções atuais doKīlauea,[78]dailha do Picoe de outras ilhas dosAçores,onde são frequentes estascavidades vulcânicas,algumas com vários quilómetros de comprimento. Um bom exemplo é aGruta das Torres,no Pico. Também são conhecidos tubos de lava significativos, extensos e abertos, de idade terciária no norte deQueensland,Austrália,alguns dos quais se estendem por mais de 15 km.[79]

Lagos de lava
Ver artigo principal:Lago de lava

Raramente, um cone vulcânico pode encher-se de lava sem não entrar em erupção. A massa de lava que se acumula dentro dacaldeiraforma uma estrutura conhecida porlago de lava.[80]Os lagos de lava não costumam persistir por muito tempo, drenando de volta para acâmara magmáticaassim que a pressão é aliviada (geralmente pela ventilação degasesatravés da caldeira), ou drenando através da emissão deescoadas de lavaou de umsurto piroclástico.

Apesar disso, existem alguns raros locais no mundo onde existem lagos de lava permanentes, entre os quais:

Deltas lávicos
Ver artigo principal:Delta lávico

Osdeltas lávicosformam-se sempre que escoadas de lavasubaéreasentram em massas de água. A lava arrefece e fragmenta-se à medida que encontra a água, com os fragmentos resultantes a preencher a topografia do fundo do mar, de modo que o fluxo lávico se possa deslocar mais para o largo. Os deltas de lava estão geralmente associados avulcanismo basáltico efusivode grande escala.[84]

Fontes de lava
Ver artigo principal:Fonte de lava
Fonte de lava com 450 m de altura noKīlauea(Hawaii).

Umafonte de lavaé um fenómeno vulcânico em que a lava é ejetada com grande velocidade, mas não de forma explosiva, a partir de umacratera vulcânica,abertura oufissura.As fontes de lava podem ocorrer como uma série de impulsos curtos ou como um jato contínuo de lava, estando normalmente associadas aerupções efusivas do tipo havaiano.[85]

A fonte de lava mais alta registada foi durante a erupção de 23 de novembro de 2013 doMonte Etna,em Itália, em que o jato de lava atingiu uma altura estável de cerca de 2500 m durante 18 minutos, atingindo brevemente uma altura de 3400 m.[86]

Cascatas de lava

As erupções vulcânicas são por vezes acompanhadas por fenómenos que aumentam a sua grandeza. Por vezes acontece que a escoada lávica se encontra com um precipício de altura significativa produzindo umacascataflamejante.

Risco associado às erupções efusivas (hazards)[editar|editar código-fonte]

A lava pode facilmente destruir cidades inteiras. Esta imagem mostra uma das mais de 100 casas destruídas pelo fluxo de lava emKalapana, Hawaii,em 1990.

Asescoadas de lavasão extremamente destrutivas para as estruturas que se encontram no seu caminho. No entanto, as vítimas humanas são raras, uma vez que os fluxos são geralmente suficientemente lentos para que as pessoas e os animais possam escapar, embora isso dependa daviscosidadeda lava. No entanto, já ocorreram feridos e mortos, quer porque a sua rota de fuga foi cortada, quer porque se aproximaram demasiado do fluxo[87]ou, mais raramente, se a frente do fluxo de lava se deslocar demasiado depressa. Isto aconteceu, nomeadamente, durante a erupção doMonte Nyiragongo,no Zaire (atualRepública Democrática do Congo). Na noite de 10 de janeiro de 1977, a parede de uma cratera colapsou e umlago de lavamuito fluida escoou-se em menos de uma hora através da abertura criada. O fluxo resultante desceu as encostas íngremes a uma velocidade de até 100 km/h e inundou várias aldeias enquanto os residentes dormiam. Como resultado deste desastre, a montanha foi designada comoVulcão da Décadaem 1991.[88]

Asfatalidades atribuídas a vulcõestêm frequentemente uma causa diferente. Por exemplo,materiais vulcânicos ejetados,fluxos piroclásticosdo colapso de umdomo de lava,lahars,emissões degases vulcânicos venenososque viajam à frente da lava ouexplosões de vaporcausadas quando o fluxo lávico entra em contacto com a água.[87]Uma área particularmente perigosa são osbalcões de lavaformados no bordo terminal dosdeltas lávicose no bordo de avanço das escoadas lávicas em áreas de grande declive, sujeitas a ruturas bruscas que propiciam a formação de derrocadas, muitas vezes trazendo à mistura material semi-fundido.

As áreas de escoadas lávicas recentes continuam a representar um perigo muito depois de a lava ter arrefecido. Nos locais onde as escoadas jovens criaram novos terrenos, as estruturas geológicas são instáveis e podem fragmentar-se facilmente, causando derrocadas. As escoadas muitas vezes fendem profundamente, formando perigosos algares e fendas, e uma queda contra a lava coriácea do tipoʻaʻā é semelhante a uma queda contra estilhaços de vidro. Recomenda-se o uso de botas de caminhada resistentes, calças compridas e luvas para atravessar os fluxos de lava.

Desviar uma escoada de lava é extremamente difícil, mas pode ser conseguido nalgumas circunstâncias, como foi parcialmente conseguido emVestmannaeyjar,na Islândia.[89]A conceção ótima de barreiras simples e de baixo custo que desviem os fluxos de lava é uma área de investigação em curso.[90][91]

Povoações destruídas por escoadas de lava
Povoações danificadas por escoadas de lava
Povoações destruídas por quedas de piroclastos

Ospiroclastossão a lava sob a forma decinzas vulcânicas,lapilli,bombas vulcânicasoublocos vulcânicos.

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