DGEO - Dissertações de Mestrado / Master Thesis
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Dissertação de Mestrado. Nível intermédio de uma dissertação (4 ou 5 anos de estudo). Contempla também dissertações do período pré-Bolonha para graus académicos que agora são reconhecidos como grau de mestre.
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- Águas minerais da ilha de São Miguel (Açores) : caracterização hidrogeológica e implicações para a monitorização vulcanológicaPublication . Freire, Pedro Artur Teles; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraA origem vulcânica dos Açores explica a existência de abundantes recursos hidrominerais, com emergências disseminadas por quase todo o arquipélago, com principal incidência em São Miguel. Estas águas apresentam uma elevada variabilidade de tipos químicos e de magnitude de mineralização, em virtude das influências sofridas até à emergência, e correspondem na maioria a descargas de aquíferos de altitude em vulcões activos. As primeiras referências a estas águas surgem nas primeiras crónicas relativas aos Açores e desde cedo foram utilizadas devido as suas propriedades minero-medicinais. O ressurgimento da importância dos recursos hidrominerais justifica um esforço redobrado na caracterização dos mesmos e na preservação dos seus dados analíticos para fins científicos. Desta forma o presente trabalho vai ao encontro destas premissas, apresentando a seguinte estrutura: O primeiro capítulo visa enquadrar teoricamente o tema da vigilância vulcânica, através de uma descrição sumária das respectivas técnicas (geofísicas, geoquímicas e geodésicas). Especial realce é dado à monitorização hidrogeoquímica, com vista à criação de uma linha de base que representa a actividade em dormência dos vulcões em estudo. O segundo e o terceiro capítulos são dedicados à caracterização da área em estudo e à discussão genérica das descargas minerais disseminadas na ilha de São Miguel, em termos geográficos, vulcanológicos e hidrogeológicos. O quarto capítulo apresenta a recolha e validação efectuada dos dados hidrogeoquímicos históricos, importantes para o conhecimento actual acerca da composição das águas minerais em São Miguel. O quinto capítulo refere-se ao desenvolvimento de uma base de dados hidrogeoquímicos denominada HYDROVULC. Nele descreve-se a estrutura física da mesma e as dificuldades no tratamento da informação proveniente da exaustiva pesquisa bibliográfica, particularmente ao nível da uniformização da nomenclatura e das unidades dos parâmetros físico-químicos. Por último, no capítulo seis, abordam-se os resultados analíticos de elementos maiores, menores e em traço em águas minerais na ilha de São Miguel, obtidos nas campanhas de campo que decorreram entre 2005 e 2006, perspectivando-se a identificação dos processos modificadores da composição química. A importância destes resultados para a vigilância vulcânica em São Miguel é discutido através da apresentação de diversos casos de estudo, nomeadamente os pontos de água mineral denominados de Ladeira Velha, Caldeiras da Ribeira Grande, Lombadas, Água Azeda, Caldeira Grande, Caldeira da Lagoa das Furnas e Torno.
- Águas minerais em São Miguel (Açores) : perceção pública da sua génese e ocorrênciaPublication . Pereira, Hugo Castro; Cruz, José Virgílio de Matos Figueira; Coutinho, Rui Moreira da Silva; Rego, Isabel Estrela[...]. No que respeita à utilização das águas minerais nos Açores, salienta-se a balneoterapia, para o tratamento de doenças reumáticas, de pele e de circulação sanguínea; o engarrafamento para consumo humano; a peloterapia, com uso de lamas das fumarolas para efeitos medicinais; monitorização hidrogeoquímica, para efeitos de prevenção sismovulcânica e a produção de energia geotérmica, nas Centrais Geotérmicas do Pico Vermelho e da Cachaço-Lombadas. De modo a avaliar o conhecimento sobre a génese e ocorrência das águas minerais na Cidade da Ribeira Grande e na Freguesia das Furnas, realizou-se um inquérito à população. Os resultados obtidos revelam que os inquiridos mais idosos mostram um excelente conhecimento dos usos dados às águas minerais no passado, embora seja incipiente a distinção entre as águas minerais e a da rede pública. [...].
- Águas termais e termalismo em São Miguel, AçoresPublication . Graff, Anoukis Juliette Lourenço; Coutinho, Rui Moreira da Silva; Albergaria, Isabel Soares; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraA presença de vulcanismo ativo no arquipélago dos Açores, mais propriamente na ilha de São Miguel, associada com as características climáticas das ilhas, explica a existência de uma intensa atividade hidrotermal, manifestada através de fumarolas e vários tipos de águas minerais, gasocarbónicas e termais. Algumas destas águas foram desde cedo utilizadas com finalidade medicinal. Esta dissertação tem por objetivo caraterizar a história do termalismo na Europa e em Portugal, e caracterizar a formação geológica, justificando a ocorrência de fenómenos vulcânicos nas zonas em estudo, para compreendermos mais facilmente a evolução histórica, social, arquitetónica e patrimonial das estâncias termais das zonas de estudo da ilha de São Miguel; por fim, analisar as potencialidades atuais das estâncias termais no âmbito do turismo de saúde e lazer. A mais relevante estância termal, situa-se no vale das Furnas, e é onde está centrada grande parte da história termal da ilha de São Miguel. É no Vale das Furnas que se encontram vários espaços com finalidades termais como por exemplo os Banhos Novos (atual Boutique Hotel Spa), a Poça da Dona Beija, a Poça da Silvina (ou lava-pés) e o tanque termal do Parque Terra Nostra. Por fim, na Ribeira Grande há um edifício datado do início do Século XIX conhecido como “Banhos da Coroa”; e na Ladeira da Velha, existem umas ruínas de umas pequenas termas da primeira metade do século XX, onde também existiu uma fábrica de engarrafamento de água mineral de que há registos fotográficos da década de 1950. No vulcão das Sete Cidades, existe a estância termal da Ferraria, recentemente modificada aproveitando as instalações ali existentes.
- Contribuição para o estudo da estratigrafia dos vulcões Fogo e Furnas (S. Miguel, Açores) : implicações para a sua história eruptiva recentePublication . Aguiar, Simone Correia; Pacheco, José Manuel Rodrigues; Pimentel, Adriano Henrique GonçalvesOs vulcões Fogo e Furnas correspondem a dois dos três vulcões centrais ativos de São Miguel e ocupam a parte central e Este da ilha, respetivamente. Ao longo das suas histórias eruptivas produziram um vasto leque de produtos vulcânicos. A história eruptiva recente (<5.000 anos) do Vulcão do Fogo foi marcada por erupções explosivas de estilo Subpliniano, frequentemente com carácter hidromagmático. No entanto, foi o único vulcão que produziu uma erupção Pliniana neste período de tempo, que originou o depósito Fogo A. No Vulcão das Furnas ocorreram 10 erupções explosivas nos últimos 5.000 anos associadas a magmas traquíticos, por vezes com extrusão de domos. Durante estre trabalho foi possível caracterizar o depósito da erupção explosiva de 1563 do Vulcão do Fogo e o depósito Furnas E, produzido pelo Vulcão das Furnas. A erupção de 1563 foi a última erupção de estilo Subpliniano que ocorreu no interior da caldeira do Vulcão do Fogo e foi seguida (4 dias depois) por uma erupção Havaiana no topo de um domo traquítico. A erupção de estilo Subpliniano teve um volume de 0,421 Km3 e a coluna eruptiva atingiu cerca de 19 km de altura. O depósito da erupção do Fogo de 1563 foi dividido em dois membros principais, o Membro Inferior e o Membro Superior. O Membro Inferior é, maioritariamente, composto por níveis de cinza fina e apresenta um único nível de lapilli pomíticos. O Membro Superior é, predominantemente, composto por níveis de lapilli pomíticos, intercalados por leitos de cinza fina, e por níveis de cinza fina onde ocorrem estratificações de lapilli finos. Estas frequentes alternâncias sugerem importantes mudanças no tipo de atividade e fragmentação durante a erupção, o que conferiu instabilidade à coluna eruptiva. O depósito Furnas E resultou de uma erupção de estilo Subpliniano que ocorreu no interior do complexo de caldeiras do Vulcão das Furnas. Durante o presente trabalho foi possível datar, pela primeira vez, o depósito Furnas E e atribuir-lhe uma idade de 1520±30 anos B.P. A erupção teve um volume total de 0,24 Km3 (Booth et al., 1978) e coluna eruptiva estimada de 19-20 km, através dos dados de Booth et al. (1978). O depósito é, maioritariamente, constituído por níveis de cinza fina e apresenta um único nível de lapilli pomíticos bem calibrados. As características destes dois depósitos permitem evidenciar importantes alternâncias no estilo de atividade durante as erupções, à semelhança do que acontece com as restantes erupções dos vulcões centrais da ilha, o que sugere que os processos eruptivos são recorrentes nestes vulcões, associados a importantes sistemas hidrológicos. O trabalho realizado permitiu a determinação dos parâmetros eruptivos da erupção do Fogo de 1563. Com base nos dados obtidos efetuaram-se simulações da dispersão e deposição de tefra para o depósito total e para um leito individual (L2), que representa o maior pulso da erupção. Apesar das simulações efetuadas com base nos parâmetros da unidade L2 serem mais realistas, dado que se trata de um leito bem caracterizado, é através das simulações realizadas para a totalidade do depósito que se consegue obter a área máxima suscetível de ser afetada por uma erupção semelhante à de 1563 do Vulcão do Fogo. Os dois casos são semelhantes, evidenciando a dispersão tendencial dos depósitos para a parte Este da ilha. Os mapas obtidos no decurso deste trabalho constituem uma abordagem à avaliação dos perigos vulcânicos, contribuindo para uma melhor preparação de respostas a catástrofes.
- Domos e Coulées da Ilha Terceira (Açores) : contribuição para o estudo dos mecanismos de instalaçãoPublication . Pimentel, Adriano Henrique Gonçalves; Pacheco, JoséA 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.).
- Elaboração de protocolo para a calibração de estações sísmicas e revisão da escala de magnitude local para a região dos AçoresPublication . Couto, João Pedro Maurício; Ferreira, Teresa de Jesus Lopes; Silva, Rita Alexandra Ávila MeloA atividade sísmica que ocorre nos Açores, derivada do enquadramento geodinâmico do arquipélago, é monitorizada continuamente de forma a garantir uma resposta eficaz às autoridades de proteção civil. Uma das etapas mais importantes para a avaliação da perigosidade sísmica é o conhecimento da magnitude dos eventos sísmicos. Em 2010 foi possível implementar o cálculo da magnitude local (ML) considerando, para além dos sensores sísmicos calibrados, a influência do sistema de telemetria utilizado na resposta dos mesmos, através de uma calibração própria. De forma a garantir a fiabilidade dos cálculos de magnitude local, em 2017 foi efetuada a calibração conjunta de sismómetros e da rede telemétrica, com recurso a uma mesa de calibração absoluta desenvolvida pela Lennartz, modelo CT-EW1, com uma precisão de 1%. Tal permitiu uma reavaliação integrada da resposta dos sensores sísmicos e da influência dos sistemas de telemetria utilizados e, consequentemente, a atualização dos ficheiros de resposta usados pelo software de análise sísmica SEISAN, com novos parâmetros mais adequados à realidade atual da rede sísmica. Pela comparação dos resultados entre os ficheiros de resposta obtidos antes e depois da calibração de 2017, para um mesmo evento sísmico, verificaram-se ligeiras diferenças, sendo estas expectáveis considerando o espaço de tempo decorrido entre as duas calibrações. Após a validação dos ficheiros de resposta, reavaliaram-se os parâmetros utilizados na equação para cálculo da ML, utilizando uma base de dados mais alargada em relação à utilizada para obtenção do modelo em uso pelo CIVISA desde 2010. Este processo conduziu à definição de uma nova equação, mais adequada relativamente à equação antecessora. Para além da equação proposta, são apresentadas novas correções por estação, que permitem atenuar discrepâncias que ocorram no cálculo da ML, fruto de características locais das próprias estações. A amplificação local demonstrou não ser um fator preponderante em 17 das 26 estações estudadas, tendo, no entanto, algumas estações apresentado correções superiores a 0,4. De forma a permitir a deteção atempada de problemas e a adaptação da resposta a todas as alterações que possam ocorrer ao nível da instrumentação, é recomendável a aplicação deste método de calibração nos procedimentos de rotina de gestão e manutenção da rede sísmica. É recomendada também a aplicação da nova equação e valores de correção por estação nos procedimentos de análise de rotina do CIVISA.
- Estudo preliminar da precipitação oculta na bacia hidrográfica do Caldeirão Grande (São Miguel - Açores)Publication . Mendonça, Cristóvão Oliveira Horta; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraO arquipélago dos Açores é caracterizado por um clima com elevados índices de humidade, que por vezes pode alcançar os 100%. Os nevoeiros são massas de ar húmido, formados por pequenas gotículas de água suspensas na atmosfera que se capturados podem constituir uma origem de água passível de utilização direta ou indireta, neste caso, por exemplo, para a recarga de aquíferos. Diferencia-se, assim, a designada precipitação horizontal da pluviosidade (precipitação vertical). O presente estudo de avaliação do potencial associado à precipitação oculta desenvolveu-se na bacia hidrográfica do Caldeirão Grande, situado a uma cota superior a 600 metros, o que configura um local com características favoráveis à ocorrência de nevoeiros e à sua consequente captura. A construção de um coletor padrão de nevoeiro (SFC) permitiu comparar os resultados obtidos neste estudo com outros realizados por todo o mundo. A recolha de dados iniciou-se a 8 de janeiro de 2019 e prolongou-se até 29 de agosto, perfazendo um total aproximado de oito meses, a que correspondem 65 medições. Os resultados demonstram que o contributo hídrico proveniente da precipitação oculta é sempre superior ao da precipitação horizontal. No período de estudo observou-se um volume acumulado de precipitação horizontal igual a 3 519 mm, enquanto a precipitação vertical observada corresponde apenas a 1 551 mm. A média diária de precipitação oculta é igual a 64 mm/dia, enquanto o contributo da precipitação vertical é 27 mm/dia. A distribuição mensal da precipitação oculta mostra que 62% do total ocorre de janeiro a maio. Por seu turno, a precipitação vertical concentra 51% do seu volume nos meses de fevereiro e agosto. Realça-se que o período de estudo correspondeu em parte a um ano hidrológico atípico, devido à elevada concentração de chuva no mês de agosto (23%). O volume captado de precipitação horizontal é maior quando o valor médio da velocidade do vento se encontra abaixo dos 8,1 km/h, e a média de rajadas máximas é inferior a 25 km/h. Os dados de precipitação oculta produzidos nesta dissertação de mestrado são coerentes com outros dados produzidos noutros estudos, que utilizam o mesmo tipo de SFC. Em casos de estudo desenvolvidos no Chile, Peru, Omã, Equador e na Região Autónoma da Madeira (Portugal) o volume diário de precipitação oculta é igual ou superior a 3 L/m2. No caso particular dos dois estudos realizados na ilha da Madeira por Prada (2000), constata-se que a média diária de precipitação oculta obtida no Caldeirão Grande é intermédia entre os resultados obtidos naquela ilha.
- Lagos vulcânicos dos Açores : caracterização geoquímica e monitorização vulcanológicaPublication . Antunes, Paulo Custódio Pires; Cruz, José Virgílio de Matos FigueiraA contribuição da hidrogeoquímica dos lagos vulcânicos para a vigilância vulcânica é uma área de estudo muito recente quando comparada a outras técnicas que têm o mesmo objectivo. Com efeito, o estudo destas massas de água, quando em contacto com fluidos de origem magmática, permite um melhor conhecimento destes sistemas vulcânicos. Esta área de estudo é mais um meio que se coloca à disposição da vigilância vulcânica. O interesse no estudo destes reservatórios naturais onde ocorre, por vezes, a condensação de gases vulcânicos ou a mistura com águas termais onde poderá existir a acumulação de fluidos extremamente acidificados, ganhou uma maior atenção após a libertação de CO2 nos lagos Monoun (1984) e, principalmente, no lago Nyos (1986), nos Camarões. Em resultado, o número de contribuições científicas relativo à problemática dos lagos vulcânicos tem aumentado sustentadamente. Os registos históricos nos Açores, nomeadamente na ilha de São Miguel, relatam erupções vulcânicas ocorridas no interior de lagos vulcânicos, bem como mudanças nestes sistemas lacustres relacionadas com este evento, os quais chegaram a secar durante as crises vulcânicas. No entanto, os estudos hidrogeoquímicos nos lagos vulcânicos do Arquipélago dos Açores são muito esporádicos. De forma a colmatar esta lacuna de informação foi planeado um levantamento hidrogeoquímico de uma amostra representativa de lagos vulcânicos dos Açores, visando, para além da caracterização das águas, contribuir para a construção de uma base de dados essencial para a monitorização vulcanológica. Em virtude do tempo disponível para a elaboração deste estudo e dos meios logísticos disponíveis, optou-se por fazer uma sistematização das principais lagoas da ilha de São Miguel e da ilha Terceira. Assim, foi possível a recolha de dados pioneiros inexistentes até então. Os elementos físicos e químicos analisados foram: o pH, a temperatura, a condutividade eléctrica, os sólidos totais (STD), o CO2 livre e total, o Na+, o K+, o Mg2+, o Ca2+, o HCO3-, o Cl-, o SO42-, e a SiO2. Também foram enviadas para o Activation Laboratories Ltd (Canadá) amostras de águas de diversas lagoas para a determinação dos elementos maiores, menores e em traço. Os dados de geoquímica publicados, sobretudo os que se encontram disseminados no âmbito de outros estudos não directamente relacionados com a temática do presente trabalho, foram compilados para a presente investigação. Os resultados das análises efectuadas permitiram identificar aumentos de concentração significativos, nomeadamente do dióxido de carbono total, no fundo dos lagos. Além da contribuição do CO2 livre a partir da degradação da matéria orgânica, há a possibilidade de parte deste aumento de concentração se dever à contaminação das águas dos lagos por fluidos de origem magmática. Os dados que sugerem esta contaminação vulcânica foram registados em lagos localizados nos três complexos vulcânicos (Sete Cidades, Fogo e Furnas) da ilha de São Miguel. Relativamente às lagoas da ilha Terceira, os resultados denotam a influência de contaminação de sais marinhos, excepção feita à lagoa do Algar do Carvão que apresenta valores em sílica elevados em relação aos restantes lagos do Arquipélago dos Açores. Este resultado permite extrapolar a possível existência de descargas de águas hidrotermais neste sistema. De todos os lagos do Arquipélagos dos Açores, o da Furna do Enxofre (ilha Graciosa) apresenta concentrações muito elevadas nos diferentes parâmetros analisados em relação aos demais lagos estudados, um resultado que se interpreta como resultante da contaminação vulcânica.