Universidade Estadual Vale do Acaraú UVA Disciplina: Geologia Geral Texto-Base Para Prova Especial Curso: Geografia

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1 UNIVERSIDADE VALE DO ACARAÚ- UVA UNIVERSIDADE ABERTA VIDA- UNAVIDA CURSO: LICENCIATURA EM GEOGRAFIA DISCIPLINA: GEOLOGIA GERAL VULCANISMO E TERREMOTO TEXTO-BASE PARA A AVALIAÇÃO ESPECIAL 1

2 VULCANISMO E TERREMOTOS De acordo com Leinz (1963), o termo vulcanismo aborda todos os processos e eventos que permitam, e provoquem a ascensão de material magmático juvenil do interior da Terra à superfície. Os magmas são definidos como substâncias naturais, constituídas por diferentes proporções de líquidos, cristais e gases, cuja natureza depende de suas propriedades químicas, físicas e do ambiente geológico envolvido. Atualmente, classificam-se como magmas primários quando estes representam o líquido inicial obtido imediatamente à fusão da fonte, e parentais, quando representam o líquido primário já modificado por mecanismos de diferenciação. Historicamente, os processos responsáveis pelo vulcanismo foram atribuídos a diferentes causas; Platão ( a.c) suspeitava da existência de uma corrente de fogo no interior da terra como fonte causadora dos vulcões. Poseidônio (século II a.c.) acreditava que o ar comprimido em cavernas subterrâneas seria a causa do fenômeno, e durante a Idade Média, relacionava-se o fogo eterno do inferno com as profundezas da crosta terrestre. No início do século XIX ficou definitivamente estabelecido que os vulcões são formados quer pelo acúmulo externo de material juvenil, quer pelo soerguimento das camadas pré-existentes por forças do interior da terra. A. Geike em 1897 postulava a possibilidade da ascensão ativa de material magmático ao longo da crosta, podendo, neste processo, formar um conduto explosivo. Em 1902/03, houve a explosão do Mont Pelée, Martinica, formando um enorme cone vulcânico, o que confirmou a veracidade da proposta de Geike. Os vulcões são responsáveis pela liberação de magmas acima da superfície terrestre e funcionam como válvula de escape para magmas e gases existentes nas camadas inferiores da litosfera. Magmas primários provêm de câmaras magmáticas posicionadas a profundidades da fonte que normalmente oscilam entre os 50 a 100 km, onde ocorrem concentrações de calor, fusões e fluxo de voláteis, condições estas que levam ao aumento da pressão necessária à subida do magma através de condutos, que por sua vez levam à formação dos vulcões. Estrutura vulcânica Em termos gerais, a estrutura vulcânica que forma um vulcão é designada por aparelho ou edifício vulcânico. Normalmente, os vulcões são constituídos pelas seguintes partes: 1) câmara magmática, local onde se encontra acumulado o magma, normalmente situado em regiões profundas das crostas continental e oceânica, atingindo, por vezes, a parte superior do manto, 2) chaminé (principal) vulcânica, canal, fenda ou abertura que liga a câmara magmática com o exterior das crostas, e por onde ascendem os materiais vulcânicos, 3) cratera, abertura ou depressão mais ou menos circular, em forma de um funil, localizada no topo da chaminé vulcânica, 4) cone vulcânico, é a montanha propriamente dita. É chamado de cone devido à semelhança das montanhas vulcânicas com um cone, formado por acumulação dos materiais expelidos do interior das crostas (lavas, cinzas e fragmentos de rochas), durante a erupção vulcânica. Para além da chaminé vulcânica, a maioria das vezes existe outras condutas, denominadas por filões. Também se podem formar cones laterais, secundários ou adventícios ao cone vulcânico principal. 2

3 Produtos vulcânicos Os produtos formados pelas atividades vulcânicas podem ser divididos em 3 grupos, classificados segundo a composição química, mineralógica e propriedades físicas. Distinguem-se as lavas, os materiais piroclásticos, e os gases vulcânicos. a) As lavas: As lavas são porções líquidas de magma, em estado total ou parcial de fusão, que atingem a superfície terrestre e se derramam. b) Os depósitos piroclásticos: materiais sólidos emitidos durante uma erupção vulcânica. De acordo com o tamanho podem ser classificados como do tipo bloco, bomba, lapilli, cinzas ou pó. Cinza material de aspecto arenoso constituído por partículas com menos de 2 mm de dimensão máxima resultantes da pulverazação de rochas pré-existentes ou da ejecção de magma finamente fragmentado ou pulverizado. Lapilli plural do italiano lapillo, cascalho, fragmentos com dimensão máxima compreendida no intervalo dos 2 mm aos 64 mm, em geral chegados à superfície já consolidados (formando fragmentos angulosos com cristais bem formados), ou resultante da consolidação à superfície de lava pulverizada (formando então fragmentos arredondados); quando os fragmentos são de pedra pomes ou de outros materiais de baixa densidade, é aplicada a designação bagacina; Bomba vulcânica fragmentos com dimensão superior a 64 mm e até 1 m de dimensão máxima, de origem lávica, isto é fragmentos de lava que solidificam durante o seu percurso aéreo, do que resulta uma forma característica e consistência vítrea; São fusiformes. 3

4 Bloco fragmentos de rocha, com dimensão superior a 64 mm, projetados na forma sólida, cuja configuração final resulta da fragmentação aérea ou da colisão no ponto da queda. Os blocos podem ter volume que ultrapassa 1 metro cúbico. c) Os gases vulcânicos: os gases vulcânicos podem ocorrer antes, durante e após os períodos de erupção. Estes gases são formados a base de hidrogênio, cloro, enxofre, nitrogênio, carbono e oxigênio. O magma contém dissolvida grande quantidade de gases, que se libertam durante uma erupção. Os gases saem através da cratera principal ao longo de fumarolas (é uma abertura na superfície da crosta da Terra, em geral situada nas proximidades de um vulcão) que podem se formar em diferentes partes do cone vulcânico, ou a partir de fissuras. Em terrenos vulcânicos atuais, é comum a presença de gêiseres (fontes que liberam água quente num sentido vertical, podendo alcançar até trezentos metros de altura, sendo que este processo pode ter a duração de segundos, ou até de semanas) e que são formados pelo aquecimento da água de subsuperfície pelo alto gradiente térmico da região. Tipos de vulcões Os vulcões podem ser classificados de acordo com o tipo de atividade em três categorias: No mundo existe cerca de 700 vulcões ativo no momento que entram em erupção em períodos alternados e ás vezes passam centenas de anos sem se manifestar para, de repente, começarem a mostrar sinais de vida. 4

5 Posicionamento tectônico dos vulcões A crosta terrestre é formada por Placas Tectônicas de composições distintas, que estão constantemente em movimento, produzindo instabilidades na crosta e grande atividade vulcânica. Os diferentes limites entre estas placas geram processos tectônicos distintos, cada um responsável por um processo vulcânico, que por sua vez demarcam os grandes acidentes da litosfera. A localização destas linhas de vulcões é classificada em função dos movimentos gerados pelo deslocamento destas placas, e baseado neste contexto de placas tectônicas, Wilson (1989) definiu quatro regiões distintas para a geração de magmas: A - Margens de Placas Destrutivas (Placas Convergentes) B - Margens de Placas Construtivas (Placas Divergentes) C - Vulcanismo Intraplaca Continental D - Vulcanismo Intraplaca Oceânica a) Vulcanismo associado à margem de placas destrutivas Este vulcanismo é decorrente do choque entre duas placas tectônicas, onde uma placa de maior densidade, normalmente a fração oceânica, é empurrada para baixo de uma zona continental, levando à fusão e à geração de magmas híbridos (mistura entre as composições do continente e do oceano), que chegam à superfície sob a forma de extensos vulcões, como a cordilheira andina. b) Vulcanismo associado a placas construtivas Quando as placas tectônicas migram em sentidos opostos, ou seja, apresentam um sentido de movimentação divergente, ao longo da zona de separação entre estas placas gera-se uma imensa fenda através da qual o magma migra em direção à superfície. O fundo dos oceanos é a situação típica deste tipo de vulcanismo, onde após milhares de anos de contínuas movimentações associadas à atividade vulcânica, origina-se uma cadeia de montanhas denominada como cordilheira meso-oceânica. A taxa de espalhamento ao longo da Cordilheira Meso-Atlântica varia entre 2,5 a 7,0 cm ao ano, ou 25 a 70 km em um milhão de anos, o que para os padrões humanos parece ser muito lento, mas durante os últimos 130 milhões de anos levou à formação do Oceano Atlântico. Estas montanhas submarinas são construídas pelo empilhamento de lavas de a metros de espessura, em relação ao assoalho oceânico, estendendo-se por mais de km. Uma das poucas exposições terrestre desta estrutura é representada pela Islândia, posicionada sobre o centro de espalhamento entre as placas da América do Norte e da Eurásia. c) Vulcanismo associado a intraplaca continental Grande parte da atividade vulcânica atual concentra-se ao longo das margens das placas tectônicas, seja ao longo das bordas destrutivas, seja nas construtivas. Entretanto, o vulcanismo também está presente no interior das placas, tanto continentais quanto oceânicas. 5

6 d) Vulcanismo associado à intraplaca oceânica O arquipélago do Hawai constitui um exemplo característico deste tipo de vulcanismo. É formado por uma extensa cadeia de ilhas vulcânicas, com mais de 200 km de extensão, aproximadamente paralela à direção atual de espalhamento da Placa do Pacífico. Deste arquipélago, a ilha do Hawaí é a única vulcanicamente ativa, sendo constituída por 5 vulcões coalescentes, dos quais dois estão atualmente ativos, o Kilauea e o Mauna Loa. Tipos de atividades vulcânicas Os diferentes tipos de atividades vulcânicas se caracterizam pelo mecanismo de erupção, pela natureza do material expelido, pela disposição dos edifícios vulcânicos ou pela localização dos vulcões (continente ou oceano). a) Atividades iniciais São as primeiras atividades que ocorrem nas regiões onde ainda vai surgir um vulcão. Essas atividades foram identificadas recentemente mediante a observação do nascimento de vulcões como o Monte Nuovo (Itália) em 1538, Jorulho (México) em 1759 e o mais recente Paricutin (20 de fevereiro de 1949 no México). Simplificando, a sequência de acontecimentos a seguinte: a) Abalamento do solo seguido de terremotos. b) Abertura de fendas com saída explosiva de gases e água subterrânea. c) Abertura e limpeza mediante explosões da chaminé. Ocorre expulsão de cinzas, blocos, bombas e farrapos de lava. d) Derrame de lava. b) Atividade de ejeção e derramamento de lava; atividades rítmicas. Estas atividades formam vulcões tipo estrato. A lava que fica na cratera e na chaminé é rica em gases. A expansão dos gases proporcionam explosões jogando no ar, pedaços de lava bem como fragmentos das rochas adjacentes sob a forma de cinzas. Posteriormente, ocorrem os derrames de lava. As explosões e os derrames ocorrem seguindo uma certa ritmicidade. Então, temos uma alternância de lavas e material piroclástico. Exemplo: Stromboli, chamado de "Farol do Mediterrâneo", pois desde os tempos históricos ele encontra-se em atividade. c) Atividade vulcânica (atividade vulcaniana) O tipo mais comum de vulcão e de atividade vulcânica. Caracteriza-se pela alternância de longos períodos de repouso (da ordem de alguns séculos) com erupções violentas e repentinas altamente catastróficas. As atividades iniciam com o escape de gases, terremotos, expulsão de material piroclástico e por último o derrame de lava. Exemplos: Vesúvio e Krakatoa 6

7 d) Lagos de lava A topografia é suave (não formam montanhas altas), a cratera é muito grande (da ordem de quilômetros) onde se aloja um lago de lava incandescente. Em certos lugares as lavas podem se consolidar formando "ilhas". Todo este material encontra-se em fervura constante. Quando ocorre derrame, dá-se de forma lenta e não catastrófica sendo que o nível da lava simplesmente sobe até transbordar pela boca do vulcão. Exemplos: Mauna Loa e Kilauea (Hawai). e) Efusão lenta. Este tipo também muito comum. A lava, viscosa, derrama lentamente montanha abaixo, devido à ação da gravidade. A velocidade pode ser de apenas alguns metros por dia. Se a lava for muito viscosa, ela nem consegue sair do vulcão formando uma espécie de "rolha" que aprisiona gases e lavas. Quando finalmente os gases conseguem escapar, ocorre uma violenta explosão. Exemplo: Monte Pelado (ou Pele ) na Martinica. f) Nuvens ardentes Associada e erupções catastrófica, as partículas e fragmentos de lava contidos na nuvem, por se acharem fortemente carregadas de gases, provocam explosões constantes dentro da própria nuvem. A temperatura de todo o sistema é extremamente alta bem como a quantidade de gases. Exemplo: Monte Pelado (ou Pele ) na Martinica. g) Erupção linear Em certas regiões da crosta terrestre, podem-se abrir fendas profundas. Se estas, ocasionalmente, atingirem a região magmática, manifestam-se atividades vulcânicas por onde saem as lavas tranqüilamente. Exemplo: tipo de vulcanismo que ocorreu na Bacia do Paraná e atualmente ocorre na Islândia e Nova Zelândia. h) Erupção submarina. Semelhante as erupções lineares só que agora nos oceanos. São, porém, de difícil observação, pelo fato de as atividades vulcânicas terem ocorrido no fundo do mar, o que impossibilita a observação direta do fenômeno e de seus produtos. Exemplo: vulcanismo que ocorre no meio do oceano Atlântico. Localização geográfica dos vulcões Círculo de fogo do pacífico: concentra cerca de 82% dos vulcões e forma um alinhamento que vai desde a Cordilheira dos Andes até as Filipinas, passando pelas Costas Ocidentais da América do Norte e pelo Japão. 7

8 Cerca de 12% situam-se nas cadeias meso-oceânicas, e os 6% restantes distribuem-se em zonas isolados no interior das placas continentais e em áreas desenvolvidas em ambiente intraplaca continental. Vulcões no mundo A crosta terrestre é constantemente sujeita a atividades vulcânicas que, na maioria das vezes, por sua violência, acabam provocando danos à humanidade. Destacam-se entre os mais famosos vulcões conhecidos por sua atividade, o Vesúvio - Itália (ano 79 d.c), Krakatoa Indonésia (1883), Monte Pelado - Martinica (1902). - Vesúvio - Itália (ano 79 d.c): a erupção foi tão repentina que os habitantes da cidade de Pompéia fugiram ou refugiaram-se no interior das casas. A queda das cinzas, em parte carregadas de gases, soterrou por completo todas as casas, ruas e praças, não permitindo a fuga posterior. Pompéia foi totalmente soterrada e seus habitantes mortos (cerca de habitantes). A cidade vizinha, Herculano, foi atingida por uma corrente de lama de 15m de espessura. Estas cidades soterradas, como ocorrer do tempo, caíram no esquecimento. Somente em meados do século XVIII começaram a ser redescobertas. - Krakatoa Indonésia (1883): o estrondo produzido pela explosão foi percebido até km de distância. A nuvem fornada pela explosão atingiu 50 km de altura, produzindo um escurecimento total numa grande área ao redor. A quantidade de cinza foi tal, qual a cidade da Batávia, situada a cerca de 200 km do Krakatoa, ficou por muitas horas completamente às escuras, em pleno dia. O número de vítimas foi avaliado em , tendo a maior parte morrida afogada por uma onda gigantesca formada pela explosão. 8

9 - Monte Pelado - Martinica (1902): a nuvem ardente matou habitantes. O ruído foi descrito como que parecendo milhares de canhões em atividade e a nuvem ardente como furacão de fogo junto a nuvens negras que se erguiam para o céu. Em todos os casos ocorreram, falta de atenção e uma forte descrença na possibilidade do vulcão retornar em sua atividade, acostumadas com a dormência do vulcão por longos anos não acreditavam na possibilidade de uma nova erupção, mesmo apresentando sinais fortíssimos de retorno as atividades vulcânicas. Vulcanismo no Brasil Em épocas geológicas passadas, houve intensa atividade vulcânica, hoje não existem mais vulcões ativos no Brasil. Nosso país foi palco de diversas atividades vulcânicas, a mais recente ocorreu na Era Cenozóica (Terciário), levando à formação das nossas ilhas oceânicas, tais como Trindade, Fernando de Noronha e Martin Vaz. Fernando de Noronha O arquipélago de Fernando de Noronha consiste de um grupo de pequenas ilhas nas vizinhanças da Ilha de Fernando de Noronha, a principal do arquipélago. Essas ilhas estão situadas a 345 km do litoral nordeste brasileiro e correspondem aos topos de uma montanha vulcânica submersa que se ergue do assoalho oceânico situado em torno de metros de profundidade, que faz parte da cadeia homônima desenvolvida numa zona de fraturas oceânicas orientadas na direção leste-oeste. Ao longo da Cadeia de Fernando de Noronha em direção à costa do Ceará afloram alinhadas diversas montanhas vulcânicas submarinas arrasadas pelo mar e inteiramente cobertas por recifes de algas e areias calcárias provenientes de organismos marinhos, denominadas de guyot. O Atol das Rocas é um guyot vulcânico dessa cadeia. Fernando de Noronha é um arquipélago em que rochas vulcânicas e subvulcânicas fortemente alcalinas e subsaturadas são expostas. Trindade A pequenina ilha da Trindade situa-se no Oceano Atlântico Sul aproximadamente no paralelo de Vitória, Espírito Santo, afastada km da costa e a 48 km da ilha de Martim Vaz. É o cume erodido de uma grande montanha vulcânica que faz parte de um lineamento de montes vulcânicos submarinos, o lineamento Vitória-Trindade. Repousa sobre o assoalho oceânico a quase m de profundidade. Martin Vaz As ilhas de Martim Vaz constituem um arquipélago formado de uma ilha principal com 600 metros de largura e 175 metros de altura, e de duas ilhas menores e de alguns rochedos. O arquipélago faz parte do lineamento Vitória-Trindade e situa-se a 48 km de distância da ilha de Trindade. No fim da era Mesozóica, o Brasil foi afetado por atividades vulcânicas com ampla distribuição. São representantes deste vulcanismo as intrusões alcalinas de Lajes (SC), Poços de Caldas (MG), Jacupiranga (SP), Araxá (MG) e Itatiaia (RJ). Ainda na era Mesozóica, no período 9

10 Cretáceo, a América do Sul, em especial o Brasil, foi palco de uma das maiores atividades vulcânicas do tipo fissural que se conhece no planeta. Todo o sul do país, incluindo áreas do Uruguai, Argentina e Paraguai, foi atingido por este super vulcanismo, que abrangeu mais de um milhão de quilômetros quadrados e que constituiu um dos maiores episódios geológicos de todos os tempos. As rochas vulcânicas que integram este extenso conjunto de derrames estão agrupadas geologicamente sob a denominação de Formação Serra Geral. Próximo à cidade de Torres, no Rio Grande do Sul, o conjunto de derrames atinge aproximadamente metros de espessura. A sondagem realizada pela PETROBRÁS em 1958 em Presidente Epitácio - SP atravessou mais de metros de rochas vulcânicas, mostrando a pujança deste episódio vulcânico. Este vulcanismo está diretamente ligado à separação da América do Sul e África, durante a ruptura do super continente Gondwana no período Cretáceo. Terremotos Terremoto ou sismo são tremores bruscos e passageiros que acontecem na superfície da Terra causados por choques subterrâneos de placas rochosas da crosta terrestre a 300m abaixo do solo. Outros motivos considerados são deslocamentos de gases (principalmente metano) e atividades vulcânicas. Existem dois tipos de sismos: Os de origem natural e os induzidos. As maiorias dos sismos são de origem natural da Terra, chamados de sismos tectônicos. A força das placas tectônicas desliza sobre a atmosfera podendo afastar-se, colidir ou deslizar-se uma pela outra. Com essas forças as rochas vão se alterando até seu ponto de elasticidade, após isso as rochas começam a se romper e libera uma energia acumulada durante o processo de elasticidade. A energia é liberada através de ondas sísmicas pela superfície e interior da Terra. Calcula-se que 10% ou menos da energia de um sismo se reproduz por ondas sísmicas. Existem também sismos induzidos, que são compatíveis à ação antrópica. Originam-se de explosões, extração de minérios, de água ou fósseis, ou até mesmo por queda de edifícios; mas apresentam magnitudes bastante inferiores dos terremotos tectônicos. Muito embora os terremotos sejam conhecidos pelo homem desde os primórdios da sua existência, apenas em meados do século passado começaram a ser estudados cientificamente, sendo Robert Mallet em 1858 o criador da sismologia. O número de perturbações sísmicas registradas anualmente é de mais de 1 milhão. Um dos observatórios do Japão vem registrando uma média de abalos sísmicos por ano. Destas, são perceptíveis pelo homem cerca de As demais são somente registradas por instrumentos especiais (sismógrafos), sensíveis a abalos imperceptíveis aos nossos sentidos. O número de abalos sísmicos por ano vem demonstrar que a crosta terrestre onde vivemos se acha continuamente perturbada por tremores, ora mais forte, ora mais fraca, ora fortíssima, causando a destruição e a morte. Um dos mais célebres terremotos mundiais Um dos terremotos mais desastrosos dos tempos históricos foi o de Lisboa, que ocorreu no dia 1 de novembro de 1755, às 9h20 da manhã. Foi um dos mais destruidores e assassinos da história, tendo provocado a morte de mais de 100 mil pessoas. O sismo foi acompanhado por um tsunami, com ondas que parecem ter alcançado a altura de 20 metros, e de múltiplos incêndios que destruíram quase a totalidade da cidade de Lisboa e grande parte do litoral do Algarves. 10

11 Este foi o primeiro abalo sísmico objeto de um estudo científico que contribuiu para a criação da sismologia moderna. Os sismologistas da nossa época estimam que o terremoto pode ter alcançado a magnitude nove na escala Richter. As causas geológicas do terremoto e da atividade sísmica na região de Lisboa são ainda motivo de debate científico. Os relatos da época permitem estimar que o abalo durou entre três e seis minutos, causando gigantescas fissuras de cinco metros que cortaram o centro da cidade de Lisboa. Os sucessivos desmoronamentos fizeram com que os sobreviventes procurassem refúgio nas áreas descobertas, em especial na zona portuária. Aos que conseguiram alcançar o cais foi permitido que assistissem ao refluxo das águas, que lhes revelou o fundo do mar, cheio de destroços de navios e cargas perdidas. No entanto, algumas dezenas de minutos depois, um enorme tsunami de 20 metros fez submergir o porto e o centro da cidade antes que alcançasse o rio Tejo. Esta primeira vaga foi seguida por duas outras. As regiões não atingidas pelo tsunami foram destruídas pelos incêndios que perduraram por cinco dias. Lisboa não foi a única cidade portuguesa afetada pela catástrofe: a destruição alcançou todo o sul do país, em particular o Algarves, espalhando destruição generalizada. As ondas de choque do sismo foram sentidas em toda Europa até a Finlândia. Outros tsunamis, com cerca de 20 metros de altura, varreram as costas da África do Norte, atravessaram o Oceano Atlântico até Martinica e Barbados. Uma onda de três metros de altura chocou-se contra as costas sul da Inglaterra. Entre os 250 mil habitantes de Lisboa, mais de 90 mil encontraram a morte e 10 mil perderam a vida do outro lado do Mar Mediterrâneo, em Marrocos. Cerca de 85% dos prédios de Lisboa foram destruídos, dentre eles os mais célebres dos seus palácios, notáveis exemplos de uma arquitetura manuelina do século XVI, tipicamente portuguesa. Os prédios não atingidos pelos abalos foram destruídos pelos incêndios que seguiram. A Casa da Ópera, recentemente construída, batizada com o nome premonitório de Ópera Phoenix, foi reduzida a cinzas. O Palácio Real, situado às margens do Tejo, onde hoje existe o Terreiro do Paço, foi também destruído pelo terremoto e pelo tsunami; no seu interior existia uma Biblioteca Real de 70 mil volumes que se perderam assim como centenas de obras de arte, inclusive pinturas de Ticiano, Rubens e Correggio. O valiosíssimo Arquivo Real com seus preciosos documentos, dentre eles os relatórios detalhados das expedições marítimas realizadas por Vasco da Gama e outros navegadores foram consumidos pelo fogo. O terremoto destruiu também as maiores igrejas de Lisboa, dentre elas a Catedral de Santa Maria, as basílicas de São Paulo, Santa Catarina, São Vicente de Fora e a igreja da Misericórdia. O Hospital Real de Todos os Santos, o maior da época, foi consumido pelo fogo, provocando a morte de centena de doentes. As ruínas do Convento do Carmo, que ainda podem ser visitadas no centro da cidade, foram preservadas com o objetivo de recordar a catástrofe e a tragédia vivida pelos lisboetas. Diversos animais ao pressentirem o perigo fugiram para os pontos mais altos antes da chegada das águas. O terremoto de Lisboa foi o primeiro caso histórico em que esse comportamento foi observado e estudado. A destruição da cidade de Lisboa, além de colocar em cheque as ambições do império português da época, teve um profundo impacto junto à intelectualidade européia do século XVIII, que procurou explicar o cataclismo por meio de sistemas religiosos e racionais. Os filósofos do Iluminismo, em especial Voltaire e Rousseau, escreveram sobre esse terrível desastre geológico. O próprio conceito filosófico de sublime desenvolvido por Emmanuel Kant foi em parte inspirado na tentativa de compreender essa catástrofe. Em 26 de dezembro de 2004, milhares de asiáticos foram surpreendidos por um terremoto seguido por ondas gigantes, conhecidas como tsunamis, que causaram um cenário de destruição 11

12 total em diversas cidades litorâneas. A invasão das águas marinhas, que se misturaram à dos esgotos danificados pelo impacto, desencadeou rapidamente epidemias de leptospirose e outras doenças transmissíveis pela água. O acontecimento causou uma mobilização mundial. Milhares de pessoas em todo o mundo contribuíram com roupas, calçados, alimentos, dinheiro, e rémedios. Efeitos Geológicos dos terremotos De um modo geral os terremotos são pequenos e não afetam a topografia. Podem, porém, provocar deslocamento da crosta terrestre. Na região do Alasca os deslizes de massas de gelo ocasionam a formação de icebergs. Os deslizes provocados em regiões íngremes dos oceanos causam, muitas vezes, a ruptura de cabos telegráficos submarinos. Ainda nos oceanos, os terremotos podem produzir ondas gigantescas que chegam ao litoral com até 30m de altura, são as tsunamis, termo japonês. Outro efeito comumente verificado é o aparecimento de fontes de água, muitas vezes quentes. Cedem às vezes muitos metros inutilizando grandes trechos de estradas. Modificações do relevo ainda podem ser verificadas como conseqüência dos terremotos, como abatimentos de terreno e elevação do nível do continente. Alguns efeitos geológicos podem ser mencionados: Formação de lago; Falhamento horizontal e destruição parcial de construções; Formação de cachoeiras; Desvio do curso normal do rio; desaparecimento de rios em fendas abertas no solo; Falhamentos escalonados (em forma de degraus); Fissuras abertas no solo; Abatimento do terreno; Montes de lama acarretada durante a ascensão da água pelas fissuras abertas no solo; Elevação do nível do continente; etc. Causas dos terremotos Admite-se hoje que os terremotos sejam originados por três causas diferentes, motivadas por três diferentes processos geológicos. Desmoronamentos internos superficiais: provocados pela dissolução de rochas pelas águas subterrâneas ou acomodação de sedimentos pelo seu próprio peso. Este tipo de terremoto é geralmente de pequena intensidade e local, afetando apenas a área próxima do colapso. Causas vulcânicas: ocasionam terremotos locais, geralmente de pequena intensidade, afetando somente as imediações do centro do abalo. Ocorrem por explosões internas ou colapsos, ou acomodações nos vazios resultantes da expulsão do magma. Com freqüência os tremores antecedem explosões vulcânicas. Causas tectônicas: responsáveis pela formação de grandes terremotos, os macrossismos, que podem ser sentidos sem o auxílio de aparelhos, e podem atingir de um a dois mil registrados em todos os sismógrafos da Terra. Admite-se que a causa principal dos grandes terremotos seja a formação de falhas, estas formadas por esforços atuados sobre as rochas em regiões de instabilidade tectônica. Na ocasião em que se observa a ruptura brusca da falha, é produzido um forte atrito, que se propaga com a formação de ondas vibratórias elásticas. 12

13 A intensidade dos terremotos segundo a Escala Richter O hipocentro é o local da crosta terrestre de onde se origina o sismo. Já o epicentro é local onde se sente o sismo. A distância do foco em relação ao local do terremoto influi na sua intensidade. Esta será tanto menor, quanto maior for a distância do foco de onde se originou. A escala Richter é um sistema criado por dois americanos, a cerca de 70 anos para medir os movimentos sísmicos (ondas sísmicas) na Califórnia. Charles Richter, juntamente com seu colega Bueno Gutemberg desenvolveu o sistema que mede a potência de um tremor em um determinado lugar. A escala Richter é pontuada de um a nove. Cada grau corresponde a ondas dez vezes mais fortes, a uma potência 30 vezes superior. Assim, por exemplo, um terremoto de grau nove na escala Richter é 900 vezes mais potente que um tremor de grau sete. A seguir a intensidade dos terremotos e suas consequências: - 0 a 1,9: muito fraco, tremor detectado apenas por um sismógrafo - 2 a 2,9: muito fraco, oscilações de objetos suspensos - 3 a 3,9: fraco, vibração parecida com a passagem de um caminhão - 4 a 4,9: leve, vidros quebrados, queda de pequenos objetos - 5 a 5,9: moderado, móveis deslocados, fendas nas paredes - 6 a 6,9: forte, danos nas construções e destruição nas casas mais frágeis - 7 a 7,9: muito forte, danos maiores, fissuras no subsolo, canos se rompem - 8 ou maior: devastador, destruição quase total e tremor da terra visível a olho nu Distribuição mundial dos terremotos As regiões mais sujeitas a terremotos são regiões próximas às placas tectônicas como o oeste da América do Sul onde está localizada a placa de Nazca e a placa Sul-Americana; e nas 13

14 regiões em que se forma novas placas como no oceano Pacífico onde se localiza o Cinturão de Fogo. O comprimento de uma falha causada por um terremoto pode variar de centímetros a milhões de quilômetros como, por exemplo, a falha de San Andreas na Califórnia, Estados Unidos. Só nos Estados Unidos acontecem cerca de 13 mil terremotos por ano que variam de aproximadamente 18 grandes terremotos e um terremoto gigante sendo que os demais são leves ou até mesmo despercebidos. Terremotos no Brasil O Brasil encontra-se em área tectonicamente estável, isenta de terremotos freqüentes e de vulcanismo. Apesar desta estabilidade, não estamos de todo livres de abalos sísmicos. No Brasil registram-se poucos abalos sísmicos. Em média ocorrem a cada ano um sismo de 1 a 3 graus na Escala Richter e a cada cinco anos podem ocorrer abalos de magnitude 4 ou mais. O local onde frequentemente são registrados tremores é na cidade de Bebedouro em São Paulo, ocorrendo tremores de magnitude 2 e 3 quase todos os anos. Esses tremores, segundo o grupo de sismologia do IAG/USP, tem suas origens nas fraturas do basalto da Formação Serra Geral e provavelmente são induzidos por poços de extração de água subterrânea na região. Foram cadastrados até o ano de 1922, 33 abalos distribuídos no Brasil nos seguintes estados: 11 em MG, 6 em MT, 2 na BA, RN, PE e GO, e um em SP, ES, CE, PA, RJ e RS, sendo quase todos fracos.o maior tremor registrado no Brasil atingindo 6,6 graus na Escala Richter foi na Serra do Tambador no Mato Grosso em 31 de Janeiro de Em 9 de dezembro de 2007 um terremoto de 4,9 graus (Richter) causou uma morte no município de Itacarambi em Minas Gerais. É o primeiro tremor da história do Brasil que tem como resultado: 1 morte, 5 feridos e várias casas destruídas pelo sismo. No dia 22 de Abril de 2008 um tremor de terra atingiu os estados de São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio de Janeiro com 5,2 na escala Richter. 14

15 Também no dia 29 de setembro de 2008 um tremor de terra atingiu o Triângulo Mineiro com o epicentro na cidade de Uberaba, a magnitude 3,1 na escala Richter, que apesar de pequena chegou a assustar a população do local. Recordes 1: 6,6 graus (Richter), na Serra do Tambador : 6,3 graus (Richter), no litoral do Espírito Santo : 5,5 graus (Richter), Amazonas : 5,2 graus (Richter), no litoral de São Paulo Tsunami Grande maré de terremoto: esse é o significado da palavra tsunami em japonês. Os tsunamis são ondas gigantescas, com mais de 30 metros de altura, provocadas por perturbações nas profundezas do mar, com abalos sísmicos (maremotos), erupções vulcânicas ou no fundo oceânico. Tsunamis são ondas de grande energia geradas por abalos sísmicos. Têm sua origem em maremotos, erupções vulcânicas e nos diversos tipos de movimentos das placas do fundo submarino. Portanto uma boa definição para a tsunami seria uma onda sísmica que se propaga no oceano. Historicamente, é no Oceano Pacífico onde ocorreram a maioria dos tsunamis, por ser uma área cercada por atividades vulcânicas e 15

16 frequentes abalos sísmicos. Ao norte do Oceano Pacífico, desde o Japão até o Alasca, existe uma faixa de maior incidência de maremotos e erupções vulcânicas que originariam os tsunamis mais frequentes do nosso planeta. Os tremores provocados por fenômenos geológicos como esses fazem com que uma série de ondulações se propague por grandes distâncias na superfície do oceano. Essas ondas são inicialmente bastante longas e baixas, não mais ínfimo 0,3 a 0,6 metros. A tripulação de um barco que passar sobre elas é capaz de nem percebê-las - e sua energia pode diminuir até desaparecer, ao percorrerem milhares de quilômetros. Entretanto, a coisa se complica quando elas se aproximam da costa, onde a profundidade diminui e surge atrito com o fundo do oceano. O resultado é que as ondas passam a ser comprimidas num espaço cada vez menor, o que as obriga a subir. Os tsunamis, então, formam uma coluna descomunal, sugando o mar da costa a ponto de deixar parte do solo oceânico descoberto. É o último aviso. Minutos depois, eles chegam, em geral catastroficamente. Uma das piores marés do gênero, ocorrida em 2004, no oceano índico, matou mais de 230 mil pessoas em pelo menos 11 países, sobretudo na Indonésia. No dia 11/03/11, um terremoto de 8,9 na escala Richter, atingiu o Japão e logo em seguida gerou um tsunami. O tsunami no Japão ocorreu porque uma placa tectônica deslizou por baixo de outra no chamado assoalho oceânico. São 12 as principais placas tectônicas em toda a Terra, quatro delas estão próximas à localização do Japão. São as placas das Filipinas, do Pacífico, Euro-Asiática e Norte-Americana. Tsunamis Devastadores através dos tempos 26 de dezembro de 2004: O pior tsunami da história foi causado por um terremoto no Oceano Índico, na ilha de Sumatra, próximo à Indonésia. Mais de 220 mil pessoas foram mortas em diversos países asiáticos, principalmente na Indonésia, no Sri Lanka, na Índia e na Tailândia. A onda de inundações costeiras chegou a milhares de quilômetros de distância. Também houve mortes na Somália, Tanzânia, Quênia e Madagascar. 16

17 17 de Agosto de 1999: Um terremoto de grandes proporções gerou um tsunami do mar de Mármara, na Turquia. Estimativas oficiais indicam que cerca de 17 mil pessoas morreram e milhares ficaram feridas. 22 de maio de 1960: No Havaí a população de uma aldeia inteira foi retirada a tempo por causa do sistema de alerta sobre tsunami. Apesar disso, 61 pessoas morreram. No Chile, onde as ondas se formaram, mil pessoas foram arrastadas e mortas por uma onda de 16 metros de altura. 2 de dezembro de 1908: Devido a um terremoto e ao tsunami que se seguiu, a cidade de Messina, na Itália, foi quase completamente destruída. Mais de 75 mil pessoas foram mortas. 15 de junho de 1896: Durante uma cerimônia religiosa milhares de japoneses foram surpreendidos por uma onda de 23 metros de altura. O tsunami batizado de saraiko matou aproximadamente 26 mil pessoas. 1º de novembro de 1775: Um terremoto no leste do oceano Atlântico destruiu dois terços de Lisboa, capital portuguesa. Quem procurou abrigo às margens do rio Tejo morreu devido a um tsunami. O total de mortos passou dos 60 mil, e as ondas também provocaram danos na Irlanda. 26 de setembro de 1950: Um forte terremoto acompanhado de uma erupção marinha numa ilha próxima à Grécia gerou ondas de 16 metros de altura. 18 de novembro de 1601: Foi o primeiro tsunami documentado e aconteceu na cidade de Lucerna, na Suíça. Abalos sísmicos provocaram deslizamentos na terra, criando ondas de até 4 metros de altura. Oito pessoas morreram. A imagem superior "A" apresenta a ação de um tsunami quando há um declive menos acentuado na beiramar faz as ondas perder força, atenuando o tsunami. A imagem superior "B" apresenta a ação de um tsunami quando há uma maior profundidade na encosta a onda é jogada para cima, amplificando sua potência. 17

18 Falhamentos Denomina-se de falha uma fratura que tenha ocorrido nas rochas com um consequente deslocamento relativo dos blocos resultantes. O deslocamento de um ou dos dois blocos processase ao longo do plano de fratura. Quando ocorre uma fratura sem o deslocamento de blocos, essa é denominada de diáclase. Os deslocamentos dos blocos falhados podem atingir centenas de metros ou de quilômetros. Elementos das falhas a) Plano de falha: é a superfície decorrente do falhamento e na qual os blocos se deslocam. Tal plano pode ser medido, determinando o tipo de falhamento ocorrido. O plano de falha apresentase na maioria das vezes, muito polido ou estriado ou em degraus escalonados que indicam o sentido do movimento dos blocos. b) Linha de falha: é a linha que resulta da intercessão do plano de falha com a superfície do terreno. Nos mapas geológicos elas aparecem como segmentos de retas às vezes sinuosas. c) Teto ou capa: é o bloco que se acha na parte superior de um plano de falha inclinado. d) Muro ou lapa: é o bloco que se acha na parte inferior de um plano de falha inclinado. Figura 1. Elementos geométricos de uma falha. Classificação das falhas a) Falha direta, normal ou de gravidade: é aquela em que o teto baixou em relação ao muro. Tais falhas resultam de um esforço de tensão. O mergulho do plano de falha pode variar de quase horizontal a vertical, entretanto são mais comuns mergulhos superiores a 45 o. b) Falha inversa, reversa ou de empurrão: é aquela em que o teto sobe em relação ao muro. São produzidas por esforços de compressão. c) Falha horizontal ou de cisalhamento: é aquela em que o deslocamento é paralelo à direção da falha, ou seja, horizontal. 18

19 Figura 2. Classificação das falhas DOBRAMENTOS São curvaturas ou flexões, ora mais ora menos fechadas, produzidas por esforços de natureza tectônica ou por intrusões magmáticas. Componentes das dobras a) Plano axial: É o plano que divide uma dobra tão simetricamente quanto possível em duas partes. Em algumas dobras o plano axial é vertical, em outras é inclinado e em outra ainda, pode ser horizontal. b) Flancos: Corresponde aos dois lados de uma dobra. Um flanco se estende do plano axial de uma dobra até o plano axial da dobra seguinte. c) Crista: É a porção mais elevada de uma dobra, podendo ou não, corresponder ao eixo da dobra. Classificação das dobras Figura 3. Componentes das dobras Quanto à morfologia, as dobras apresentam dois tipos principais: a) Anticlinal: é uma dobra convexa para cima na qual as camadas se inclinam de maneira divergente a partir de um eixo e as rochas mais antigas ocorrem na sua porção interior. 19

20 b) Sinclinal: é uma dobra côncava na qual as camadas se inclinam de modo convergente formando uma depressão e as rochas mais jovens ocorrem na sua parte interior. Intemperismo Chamamos de agentes exógenos ou externos os elementos da natureza que realizam o trabalho de transformar as estruturas físicas e químicas das rochas e transportar, sejam a curtas, médias ou longas distâncias, os fragmentos dessas rochas que eles são capazes de desgastar. Entre os principais agentes exógenos ou externos temos as chuvas, os ventos, os rios, os mares e o gelo. Eles são capazes de causar tanto o intemperismo quanto a erosão. Mas qual é a diferença entre intemperismo e erosão? Intemperismo corresponde ao processo de alteração, ou seja, de transformação das estruturas físicas (através da desagregação), ou químicas (através da decomposição) das rochas da superfície terrestre. Já a erosão corresponde ao transporte dos fragmentos de rochas desgastadas, ou seja, o deslocamento de materiais intemperizados. Nesse texto dedicaremos algumas palavras para descrever os principais tipos de intemperismo, suas principais formas de ocorrência e seus agentes causadores. Como ocorre o intemperismo? O intemperismo ocorre essencialmente de duas formas, podendo a alteração das rochas ser de caráter físico ou químico. O intemperismo físico corresponde à alteração da estrutura física das rochas feita a partir de uma desagregação mecânica. Por exemplo: quando uma única rocha é dividida em duas partes, ela sofreu uma alteração física e não química, pois as duas partes não tiveram sua composição química alterada pela simples quebra da rocha. Para que haja intemperismo químico é necessário que ocorra uma alteração da estrutura química da rocha. O intemperismo físico é típico de climas secos, sejam eles quentes ou frios. Já o intemperismo químico, cuja atuação é mais profunda e importante do que a do intemperismo físico tem sua ocorrência em áreas úmidas e quentes. 20

21 Intemperismo Físico Vejamos, então, os principais agentes que podem causar o intemperismo físico. a) Variação de temperatura A variação diária de temperatura (insolação) e a variação anual (estações do ano) atuam sobre as rochas provocando dilatação (pelo aquecimento ao longo do dia ou do verão) e contração (ao longo das noites ou do inverno). Essa dinâmica de dilatação e contração provoca a termoclastia, ou seja, a fragmentação ou desagregação das rochas pela variação de temperatura. Esse fenômeno é mais comum em climas secos (como os dos desertos) onde ocorre grande variação de temperatura diária e anual. Em alguns pontos do deserto do Saara, as temperaturas superam os 50 graus Celsius durante o dia e caem drasticamente para níveis perto de zero grau à noite. O reflexo está na paisagem arenosa, fruto da fragmentação excessiva das rochas do local. Cabe destacar, ainda, que o comportamento dos diferentes minerais, que compõem uma mesma rocha e possuem coeficientes de dilatação distintos, é diferente provocando o "deslocamento relativo entre os cristais, rompendo a coesão inicial entre os grãos". b) Alívio de pressões Frequentemente alguns blocos rochosos de grande dimensão que estão posicionados em partes profundas da crosta (chamados de batólitos) e que encontram sobre si um grande volume de rochas que atingem a superfície (chamadas de rochas encaixantes) sofrem um processo de soerguimento. Nesse processo o material da rocha encaixante é erodido e seu peso imenso é retirado, pela erosão, de cima do batólito causando um grande alívio de pressão. Esse alívio faz surgir um conjunto de fendas mais ou menos paralelas à superfície na estrutura da rocha soerguida. Essa alteração (fendilhamento) é de caráter essencialmente físico sendo mais um exemplo de intemperismo. Outras rochas, que não são batólitos, também sofrem intemperismo por alívio de pressão, como ocorre com os gnaisses e os arenitos. c) Crescimento de cristais A existência de poros ou fendas nas rochas possibilita o acúmulo de água e de sais (cloretos, sulfatos, carbonatos...). Em regiões frias, o congelamento da água acumulada nas fendas das rochas aumenta seu volume em aproximadamente 9% exercendo forte pressão para o alargamento dessas fendas podendo causar aumento das fraturas e fragmentar as rochas (crioclastia). O acúmulo de cristais nessas fendas também provoca essa abertura. Os cristais podem expandir-se pelo aumento da temperatura. d) Hidratação de minerais. "A cristalização de sais dissolvidos nas águas de infiltração tem o mesmo efeito [que o crescimento de cristais*]. Com o passar do tempo, o crescimento desses minerais também causa expansão das fraturas e fragmentação das rochas". [1] Ou seja, ressalta-se aqui o papel da absorção 21

22 de umidade pelos minerais como agente físico causador de fraturas e, principalmente, esfoliações das rochas. e) Processos físico-biológicos A ação mecânica das raízes dos vegetais e de outros organismos também pode provocar a fratura ou a fragmentação das rochas. Quando, por exemplo, as raízes de uma árvore crescem na fenda de uma rocha, elas forçam a sua abertura gerando a desagregação dos blocos separados pela fenda. Intemperismo Químico a) Oxidação Vejamos, agora, os principais agentes capazes de gerar o intemperismo químico. Sua ocorrência é típica de "ambientes oxidantes" [2], ou seja, os mais úmidos. É mais comum nos íons Fe++ e no Fe+++. Sua evidência mais clara manifesta-se na coloração avermelhada e amarelada das rochas e dos solos gerados pela intemperização dessas rochas. b) Redução É o processo inverso à oxidação. O íon Fe++ mantém-se na forma estável. Ocorre preferencialmente em "ambientes redutores", que também são bastante úmidos, saturados de água. O processo resulta em rochas e solos de coloração azulada, cinzenta ou esverdeada. c) Hidratação Esse processo ocorre a partir da entrada de moléculas de água na estrutura mineral, modificando-a e dando origem a um mineral diferente. Ocorre também em ambientes mais úmidos. d) Hidrólise Sendo as rochas constituídas basicamente por silicatos, quando elas entram em contato com a água, os silicatos sofrem hidrólise e dessa reação resulta uma solução alcalina. Em um feldspato potássico, por exemplo, o hidrogênio (H+) substitui por hidrólise o potássio (K+). e) Atividade dos ácidos Os ácidos facilitam a ocorrência do processo de hidrólise (em função do teor H+). Os principais ácidos ativos são o ácido carbônico, o ácido sulfúrico, os ácidos húmicos, etc. f) Dissolução A dissolução ocorre quando a água provoca a solubilização completa de um mineral. Esse processo é mais comum em terrenos formados por rochas calcárias, que são mais suscetíveis à dissolução completa. 22

23 g) Processos químico-biológicos Derivam principalmente da liberação de substâncias e do aumento na acidez da água de infiltração, que resultam da ação de microorganismos, plantas e tecidos animais e vegetais. O solo é um ambiente rico em CO2 em função da oxidação da matéria orgânica e da respiração das plantas pelas raízes. Esse CO2 em contato com a água das chuvas diminui o ph dessas águas dando maior poder de ataque às rochas alterando-lhes a estrutura. Referências Bibliográficas Entenda um Tsunami. Disponível em: Acesso em 20/03/11. LEINZ, V.; AMARAL, S. E. Geologia Geral. São Paulo: Companhia Editora Nacional; 10ªed., p. LOCZY, L.; LADEIRA, E. A. Geologia estrutural e introdução à geotectônica. Rio de Janeiro/São Paulo: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) & Editora Edgard Blücher Ltda, p. POPP, J. H. Geologia geral. São Paulo: LTC, p. TOLEDO, Maria Cristina M. et al. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, P