Vista parcial do campo de cones de escórias da Plataforma da Horta

II.2.4 FORMAS HIDROVULCÂNICAS

As formas hidrovulcânicas são designadas de forma genérica por maars (Cas & Wright, 1988). Em sentido lato, maars são aparelhos vulcânicos monogenéticos resultantes de actividade hidromagmática explosiva, caracterizados por crateras de grande diâmetro relativamente à altura do seu bordo. São a segunda forma vulcânica mais frequente na Terra, depois dos cones de escórias, e podem ter origem em magmas tão distintos como os basálticos, os riolíticos (Sheridan & Updike, 1975, in: Cas & Wright, 1988) ou os carbonatíticos (Dawson & Powell, 1969, in: Cas & Wright, 1988).

A distribuição geográfica das formas hidrovulcânicas é, naturalmente, condicionada pelo sistema hidrológico e o tipo de interacção entre este sistema e o magma está na origem da diversidade de estruturas passíveis de se formarem. Neste contexto, distinguem-se os maars (s.s.), os anéis de tufos e os cones de tufos (Sheridan & Wohletz, 1983; Fisher & Schmincke, 1984; Cas & Wright, 1988; Verwoerd & Chevallier, 1987; Francis, 1993; Vespermann & Schmincke, 2000).

Os maars (s.s). são crateras de explosão que cortam as rochas superficiais abrindo uma depressão (Fig. 2.16). Este processo está associado a explosões de vapor, pelo que poderá não haver produção de material juvenil e, neste caso, o volume de material produzido equivale ao volume da depressão, sendo todos os clastos de natureza acessória e/ou acidental. Este reduzido volume de lítico deposita-se em torno da cratera originando um relevo com muito pouca expressão e com uma pequena inclinação centrífuga à depressão. Como características típicas dos maars (s.s.) pode referir-se a predominância da componente destrutiva sobre a construtiva na modelação do relevo, o facto do fundo das crateras se situar abaixo do nível do terreno circundante e o desenvolvimento de paredes muito abruptas.

Tais características podem, no entanto, esbater-se se a erupção passar a produzir material juvenil, por exemplo, através de actividade hidromagmática, aproximando-se, neste caso, das formas de um anel ou de um cone de tufos (Fisher & Schmincke, 1984).

Os anéis e cones de tufos são edifícios vulcânicos construídos sobre o terreno circundante e constituídos por uma grande cratera, alojada no topo de um cone com flancos de maior ou menor inclinação. Os anéis de tufos distinguem-se por terem vertentes muito suaves, enquanto os cones de tufos se caracterizam por vertentes mais inclinadas e dimensões geralmente inferiores (Fig. 2.17).

(a) MAARS

Preenchimento de cratera por brecha vulcânica Depósitos piroclásticos

Superfície pré-existente Pequeno lago formado após a erupção

Bordo colapsado

Magma

Fig. 2.16 – Corte esquemático de um maar sensu strictu (adaptado de Cas & Wright, 1988).

Leitos inclinados para dentro

(b) ANÉIS DE TUFOS

(c) CONES DE TUFOS

Leitos inclinados para fora

Fig. 2.17 – Corte esquemático de (a) um anel de tufos e (b) um cone de tufos (adaptado de Cas & Wright, 1988).

Segundo Wohletz e Sheridan (1983, in Fisher & Schmincke, 1984), o desenvolvimento de um anel ou de um cone de tufos depende da eficiência dos mecanismos de

fragmentação hidromagmática, nomeadamente da razão água/magma. De acordo com aqueles autores, para razões água/magma próximas dos valores de maior eficácia da reacção de FCI (Fig. 1.7) a transformação de energia térmica em energia mecânica é máxima, o que promove a produção de base surges de alta energia, diluídos, expandidos e com grande mobilidade, que se depositam mais afastados da fonte, edificando formas do tipo anel de tufos. Os depósitos destes surges são leitos finos com estruturas sedimentares de tracção, como as dunas ou as antidunas.

Para razões água/magma mais elevadas a eficácia da fragmentação é menor, e as colunas eruptivas geradas são mais húmidas e mais densas, originando surges menos diluídos, menos energéticos e com menor mobilidade, que se depositam mais próximo da fonte, originando cones de tufos. Paralelamente, a granulometria mais grosseira da coluna eruptiva confere uma maior importância aos piroclastos de queda, em particular aos de trajectória balística.

Ainda segundo os referidos autores, o desenvolvimento de um cone de tufos pode ser uma fase ulterior à formação do anel de tufos se a actividade eruptiva continuar com razões água/magma mais elevadas, em resultado de, por exemplo, uma redução na taxa eruptiva.

Atendendo à subordinação da forma destes edifícios aos processos de fragmentação hidromagmática, designadamente à razão água/magma, que pode apresentar uma evolução crescente, decrescente ou cíclica, encontra-se na natureza um espectro completo entre estas formas. A distinção entre as várias formas torna-se ainda mais ténue nos edifício assimétricos, onde um lado do cone é mais alto do que o outro, por exemplo devido à deposição orientada dos depósitos de queda (Fisher & Schmincke, 1984) ou quando os aparelhos se encontram degradados, por força da erosão ou de movimentos tectónicos (Pacheco, 1995; Gaspar, 1996; Queiroz, 1997)

No quadro 2.1, apresentam-se as características que, segundo Verwoerd e Chavallier (1987), diferenciam as formas típicas de cones e anéis de tufos.

QUADRO 2.1

Características das formas hidromagmáticas

Cone de tufos Anel de tufos

O fundo da cratera está acima do nível do chão O fundo da cratera pode estar abaixo do nível do chão

Perfis altos com vertentes pouco suaves Perfis baixos com vertentes suaves (geralmente <12º)

Inclinação das camadas: 20 a 25º Inclinação das camadas: 0 a 10º

A espessura total dos depósitos que constituem o cone têm mais de 100 m

A espessura total dos depósitos que constituem o anel não ultrapassam os 50 m

Constituído por leitos maciços com raras estratificações entrecruzadas e com depósitos de surges planares com gradação inversa.

Constituídos predominantemente por depósitos de surges de pequena espessura , com leitos entrecruzados, maciços e planares

Geralmente têm menos de 10% de líticos Geralmente têm mais de 10% de líticos

Geralmente são endurecidos Geralmente não são endurecidos

Palagonitização geralmente bem desenvolvida Palagonitização ausente ou incipiente

Razão Hco/Wco : 0,1 a 0,5 Razão Hco/Wco : 0,02 a 0,04

(Verwoerd & Chevallier, 1987)

Actualmente, na ilha do Faial, apenas existem três edifícios hidrovulcânicos, todos do tipo cone de tufos, resultantes de erupções surtseianas emergentes (Fig. 2.18). O mais antigo, o cone do Monte da Guia (Foto 2.5), localizado no estremo SE da ilha, é constituído por tufos palagonitizados endurecidos. Exibe uma forma relativamente bem conservada, com duas crateras abertas para o mar e os seus depósitos mostram evidências de deposição num ambiente muito rico em água. Destacam-se, neste contexto, as ondulações de escorregamento (slumping) (Foto 2.6) e a abundância de

lapilli de acreção, por vezes armado, que chega a atingir os 7 cm de diâmetro

(Foto 2.7).

O cone da Costa da Nau, na Península do Capelo, é outro cone de tufos, encontrando-se bastante degradado e erodido pelo mar. Presentemente, a falésia da Costa da Nau é uma arriba fóssil, separada do mar pelos produtos da erupção dos Capelinhos. A sua forma actual representa apenas cerca de 30% da original.

O cone dos Capelinhos, localizado no extremo W da ilha, é o mais jovem destes aparelhos, tendo sido formado no decurso da erupção de 1957/58. Apesar da sua

juventude, este cone apresenta-se também bastante degradado, sendo a sua área actual igualmente apenas cerca de 30% da área original.

41 42 43 340000 342000 344000 346000 348000 350000 352000 354000 356000 358000 360000 4264000 4266000 4268000 4270000 4272000 4274000 4276000 4278000

Fig. 2.18 – Mapa de distribuição dos cones de tufos na ilha do Faial (ref. 41, 42 e 43 do Anexo I). O diâmetro dos círculos é proporcional ao diâmetro basal médio dos cones. Coordenadas UTM.

Atendendo ao estado de conservação destas formas, os parâmetros morfométricos actuais dos cones de tufos (Tabela 2.4) foram determinados assumindo o nível do mar como a base do cone, enquanto os seus diâmetros foram estimados com base nos círculos que melhor se ajustam à forma actualmente preservada. Para a determinação

do diâmetro basal utilizou-se a expressão Wco=Wcr+2xVe, sendo Ve a dimensão

horizontal da vertente do cone, considerando o prolongamento da vertente até ao nível do mar (Fig. 2.19).