Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10400.3/507
Título: Domos e Coulées da Ilha Terceira (Açores) : contribuição para o estudo dos mecanismos de instalação
Autor: Pimentel, Adriano Henrique Gonçalves
Orientador: Pacheco, José
Palavras-chave: Geomorfologia
Geoquímica
Vulcanologia
Vulcão de Santa Bárbara
Vulcão do Pico Alto
Açores
Ilha Terceira
Geomorphology
Geochemistry
Volcanology
Azores
Terceira Island
Data de Defesa: 16-Mar-2007
Resumo: A ilha Terceira distingue-se das restantes ilhas do arquipélago dos Açores, pela sua notável abundância de domos e coulées. Estas formas vulcânicas resultantes do vulcanismo essencialmente efusivo ou de reduzida explosividade, encontram-se frequentemente associadas no tempo e no espaço a importantes episódios de actividade explosiva. Estas lavas traquíticas (s.l.) correspondem aos produtos vulcânicos com maior expressão na história eruptiva recente desta ilha (< 23 000 anos). Os domos e as coulées ocorrem principalmente nos vulcões de Santa Bárbara e do Pico Alto, onde se podem observar importantes concentrações no interior das suas caldeiras e ao longo dos seus flancos. Com este trabalho, pretendeu-se contribuir para o estudo das lavas de natureza traquítica (s.l.) da ilha Terceira e particularmente dos seus mecanismos de instalação. Para tal, procedeu-se à caracterização geomorfológica e geoquímica destas lavas, e posterior modelação da dinâmica de instalação das coulées. No estudo da distribuição espacial dos centros eruptivos dos domos lávicos e das coulées, verificou-se a existência de extensos alinhamentos, de orientação geral WNW-ESE a NW-SE, sugerindo que a erupção destas lavas, alimentadas de profundidade por sistemas de diques, é fortemente condicionada pelo campo de tensões regionais, embora este se encontre, por vezes, localmente subjugado por tensões magmáticas. A caracterização geomorfológica das lavas traquíticas (s.l.) dos vulcões de Santa Bárbara e do Pico Alto permitiu concluir que tanto os domos como as coulées, de ambos os vulcões, apresentam morfologias muito semelhantes e não demonstram diferenças significativas em termos morfométricos. A análise morfométrica destas lavas indicou que os domos seguem um padrão de crescimento geométrico, dominado por um regime de instalação essencialmente endógeno. No caso das coulées, as baixas correlações observadas entre os parâmetros morfométricos dificultam a descrição do seu processo de extrusão e sugerem uma dinâmica de instalação mais complexa. Em termos composicionais, as rochas dos domos e das coulées correspondem a traquitos e riolitos de natureza hiperalcalina. A sua mineralogia é constituída essencialmente pelas mesmas fases minerais, tanto na geração fenocristalina como na geração microfenocristalina, com nítido predomínio de feldspato alcalino. Neste contexto, o Vulcão do Pico Alto distingue-se do Vulcão de Santa Bárbara pela presença de anfíbola nas suas rochas. O estudo geoquímico destas rochas permitiu reconhecer o papel da cristalização fraccionada como o processo fundamental da sua diferenciação magmática. Os comportamentos divergentes observados nas séries dos dois vulcões foram atribuídos a diferentes condições de fO2 durante a sua evolução magmática, como resultado de processos de desgaseificação distintos. A modelação da dinâmica de instalação das coulées da ilha Terceira permitiu uma melhor compreensão dos principais processos físicos envolvidos, mas também a reconstituição das condições que presidiram à sua extrusão. O modelo físico desenvolvido neste trabalho segue uma abordagem determinística simplificada para descrever a dinâmica de instalação destas lavas. Este modelo integra um conjunto de equações que permite quantificar os efeitos dos principais factores que condicionam o desenvolvimento das lavas. Os resultados obtidos demonstram que o modelo reproduziu com sucesso a gama de comprimentos máximos observados nas coulées da ilha Terceira. As principais divergências registadas entre a solução do modelo e as dimensões destas lavas, podem dever-se a ligeiras diferenças das condições eruptivas iniciais das coulées. Deste modo, foi possível obter um melhor conhecimento das condições dominantes no momento da erupção destas lavas traquíticas (s.l.).
ABSTRACT: Terceira Island is distinguished from all the other islands of the Azores archipelago for its noteworthy abundance of lava domes and coulees. These volcanic landforms, produced by effusive or low explosivity volcanism, are frequently associated in time and space to violent explosive events. These felsic lavas are the volcanic product with the largest expression in the recent eruptive history of this island (< 23 ka). Lava domes and coulees occur mainly on Santa Bárbara and Pico Alto volcanoes, both inside the calderas and along the flanks. The aim of the present work was to study the felsic lavas of Terceira and particularly their emplacement dynamics. For such, these lavas were characterized in terms of their geomorphology and geochemistry, in order to model the emplacement dynamics of the coulees. From the spatial distribution of the eruptive centers of lava domes and coulees, it was possible to determine the presence of extensive alignments, with WNW-ESE and NW-SE general directions, suggesting that the eruption of these lavas, fed from depth by dykes, were strongly dominated by regional stress fields, although sometimes they may be locally subjugated by magmatic stress. The geomorphological characterization of felsic lavas from Santa Bárbara and Pico Alto volcanoes confirmed that both the lava domes and the coulees show similar morphologies and do not reveal significant morphometric differences. The morphometric analysis of these lavas suggests that lava domes follow a geometrical growth pattern, dominated essentially by an endogenous regime. Regarding coulees, the low correlations observed between the morphometric parameters make it difficult to describe the eruptive process and suggest a more complex effusion dynamics. In terms of chemical composition, the rocks from lava domes and coulees correspond to peralkaline trachytes and rhyolites. Their mineralogy comprises essentially the same mineral phases, in phenocryst and microphenocryst generations, with clear predominance of alkaline feldspars. Pico Alto Volcano differs from Santa Bárbara Volcano by the presence of amphibole in its rocks. The geochemical study of these lavas allowed the recognition of the role of fractional crystallization as the main magmatic differentiation process. The different behaviors observed in the series of the two volcanoes were attributed to different fO2 conditions during magmatic evolution, resulting from distinctive degassing processes. Modeling the emplacement dynamics of coulees from Terceira Island has allowed a better understanding of the main physical processes involved and also the conditions that existed at the time of extrusion. The physical model developed in the present work follows a simple deterministic approach to describe the emplacement dynamics of these lavas. This model integrates a set of equations that allows the quantification of the effects of the main factors that govern the emplacement of lavas. The results obtained demonstrate that this model was able to reproduce the maximum length range observed in the coulees of Terceira Island. The main discrepancies observed between the solution of the model and actual lavas dimensions may result from differences in the initial eruptive conditions of the coulees. Therefore, it was possible to gain a better understanding of the dominant conditions during the eruption of these felsic lavas.
Descrição: Dissertação de Mestrado em Vulcanologia e Riscos Geológicos
URI: http://hdl.handle.net/10400.3/507
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