Vulcões

Maars e erupções freáticas



Um maar é uma cratera vulcânica que se forma quando o magma entra em contato com a água subterrânea para produzir uma explosão a vapor.

Ukinrek Maar: Vistas da cratera leste de Ukinrek Maar, formada em abril de 1977 durante uma erupção de 10 dias. Essa erupção forneceu uma rara - e a mais recente - oportunidade para os pesquisadores observarem a formação de um maar por atividade vulcânica. (UMA) Uma visão vertical da cratera com cerca de 300 metros de diâmetro. Não é visível um domo de lava de 49 metros de altura dentro da cratera que agora está coberto pela água. O chão ao redor da cratera está coberto de tephra nesta foto de julho de 1990 pelo Fish and Wildlife Service. Prolongar. (B) Uma fotografia da erupção e pluma phreatomagmatic tomadas durante a erupção de abril de 1977. Imagem do Serviço Geológico dos Estados Unidos. Prolongar. (C) Vista da parede sudeste da cratera, mostrando depósitos estratificados de tefra produzidos durante a erupção de 1977. Cerca de 15 metros de tefra se sobrepõem a uma fina camada glacial, até que limita os depósitos de cinzas produzidos por uma erupção anterior na caldeira de Ugashik. Imagem do Serviço Geológico dos Estados Unidos. Prolongar. 1

Diagrama de Maar: Vista em corte transversal através de um maar mostrando o diatreme escavado pelas explosões phreatomagmatic, o anel de tefra que envolve a cratera e como o lençol freático causou a formação de um lago dentro da cratera.

Muitas das erupções explosivas pré-1924 de Kilauea, que produziram depósitos significativos de cinzas, provavelmente aconteceram quando a cratera do cume do vulcão era tão profunda que seu piso ficava abaixo do lençol freático, permitindo que a água subterrânea se infiltrasse para formar um lago. Sempre que o magma entrava em erupção na água do lago, violentas explosões de vapor e gases vulcânicos aconteciam, fragmentando o magma em pequenas partículas de cinzas e expulsando nuvens de vapor em movimento rápido e extremamente carregadas de cinzas (surtos piroclásticos). Imagem e legenda pelo USGS.

O que é um Maar?

Um maar é uma cratera vulcânica rasa com lados íngremes, cercada por depósitos de tefra. Os depósitos de tefra são mais espessos perto da cratera e diminuem com a distância da cratera.

Um maar é formado por uma ou mais explosões subterrâneas que ocorrem quando o magma quente entra em contato com águas subterrâneas rasas para produzir uma violenta explosão de vapor. Essas explosões esmagam as rochas subjacentes e as lançam no ar junto com vapor, água, cinzas e material magmático. Os materiais geralmente viajam diretamente para o ar e retornam à Terra para formar os depósitos de tefra que circundam a cratera. Se a tefra litificar, ela se tornará uma rocha ígnea conhecida como tufo.

Tuff: Se a tefra em torno de um maar litificar, ela se tornará uma rocha conhecida como "tufo". O tufo é composto de fragmentos de rocha e grandes pedaços de tefra em uma matriz de cinzas vulcânicas. Imagem por Roll-Stone, da Wikimedia.

O chão da cratera de um maar geralmente fica abaixo da superfície original do solo. Após a erupção, uma entrada de água subterrânea geralmente transforma a cratera em um lago raso.

A maioria dos maars tem algumas centenas a mil metros de diâmetro e menos de cem metros de profundidade. Os maiores maars do mundo são os Espenberg Maars na península de Seward, no Alasca. Esses maars têm até 8000 metros de diâmetro e até 300 metros de profundidade. Eles foram formados durante o Pleistoceno quando o magma basáltico ascendente encontrou permafrost congelado. Acredita-se que um suprimento lento mas sustentado de água do permafrost tenha contribuído para o enorme tamanho desses maars. 2

Quão comuns são Maars?

Maars são mais numerosos do que a maioria das pessoas imagina. Depois dos cones de cinzas, os maars são a segunda forma de relevo vulcânica mais comum. 3 Se você pesquisar no banco de dados do Programa de Vulcanismo Global da Smithsonian Institution, poderá encontrar centenas de maars. 4

Maars são sub-representados como características da paisagem vulcânica porque são pequenos em tamanho e carecem de desenvolvimento vertical rochoso que os tornaria resistentes a intempéries e erosão. Por serem depressões rasas relativamente pequenas, elas podem ser facilmente preenchidas com sedimentos e não reconhecidas como características vulcânicas.

Maars perto de Duan, Alemanha: Os primeiros maars a serem descritos estão localizados perto de Daun, na Alemanha, mostrados nesta fotografia aérea de Martin Schildgen. Imagem usada sob uma licença Creative Commons. Prolongar.

Erupções freáticas

As explosões que formam um maar são conhecidas como explosões freáticas. Eles são impulsionados em parte pela enorme e instantânea mudança de volume que ocorre quando a água se transforma em vapor.

Quando aquecido repentinamente, um metro cúbico de água se converte em 1.600 metros cúbicos de vapor. Se isso acontecer abaixo da superfície da Terra, o resultado pode ser uma erupção vertical de vapor, água, cinzas, bombas vulcânicas e detritos rochosos. Os cones vulcânicos produzidos por essas erupções são compostos principalmente de ejetos e são geralmente de muito baixo relevo - apenas algumas dezenas de metros.

Cratera Elegante: Imagem Landsat da Cratera Elegante, Sonora, México. Este maar foi criado quando uma erupção atingiu o leito de basalto em uma área onde o lençol freático não é alto o suficiente para inundar a cratera. A Cratera Elegante é o maior dos dez maars no campo do Vulcão Pinacate. Prolongar.

Erupções Phreatomagmatic

Alguns magmas contêm enormes quantidades de gás dissolvido - às vezes até vários por cento de gás em peso. Este gás está sob pressão muito alta porque o magma está abaixo da superfície da Terra. Durante a formação de um maar, a rocha acima da câmara de magma geralmente é destruída. De repente, isso reduz a pressão restritiva sobre o magma e seu gás dissolvido. A redução repentina de pressão permite uma expansão imediata e violenta do gás dissolvido. O magma degase como uma lata de cerveja sacudida quando a aba de puxar é removida. Quando o magma desgaseificado aumenta a força explosiva, a erupção é conhecida como "fitomagmática".

Nem todas as erupções phreatic e phreatomagmatic ocorrem da interação do magma quente com a água subterrânea. Outras fontes de água incluem lagos, córregos, oceano ou derretimento do permafrost.

Informação Maar
1 Vulcões da Península do Alasca e Ilhas Aleutas: Uma coleção de fotografias com descrições do United States Geological Survey, acessado pela última vez em janeiro de 2017.
2 Os Maiores Maars Conhecidos na Terra, Península de Seward, Noroeste do Alasca: J.E. Beget, D.M. Hopkins e S.D. Charron; Arctic, Volume 49, Número 1, páginas 62-69, 1996.
3 Campo Vulcânico Hopi Buttes: Mallory Zelawski, artigo no site do Arizona Geological Survey, acessado pela última vez em janeiro de 2017.
4 Vulcões do mundo: banco de dados on-line mantido pelo Programa Global de Vulcanismo da Smithsonian Institution, acessado pela última vez em janeiro de 2017.

Explosões Múltiplas

Maars são geralmente formados por várias explosões. Inicialmente, pode haver explosões simultâneas em várias profundidades. Após as explosões iniciais, as águas subterrâneas das terras vizinhas começam a drenar em direção à cratera e alimentam explosões adicionais. Eles continuam até que o suprimento de água subterrânea local se esgote ou que a fonte de magma seja esvaziada ou resfriada. A erupção de 1977 na cratera de Ukinrek Maar Oriental, mostrada nas fotos no topo desta página, consistiu em uma série de explosões que persistiram por um período de dez dias.

O Maior Maar Conhecido

O maior maar conhecido na Terra é o Lago Devil Mountain Maar, localizado na parte norte da Península de Seward, no Alasca. Foi produzido por uma erupção hidromagmática que ocorreu há cerca de 17.500 anos atrás. A explosão espalhou tephra por uma área de cerca de 2.500 quilômetros quadrados. A tefra tem várias dezenas de metros de espessura perto do maar e diminui com a distância do maar. 2

Autor: Hobart M. King, Ph.D.