Þorbjarnarfell: lava almofadada e hialoclastito em uma montanha subglacial

Um estudo da estrutura de Þorbjarnarfell, em Grindavík, mostra como magma, água e gelo produziram rochas muito diferentes.

O relevo de Þorbjarnarfell, acima de Grindavík

Þorbjarnarfell, também chamado Þorbjörn, fica acima de Grindavík, na península islandesa de Reykjanes. A aparência atual da montanha registra uma história de vulcanismo em contato com gelo ou água, seguida de fraturas e erosão. Um estudo elaborado em 2015 por Haukur Björnsson, na Universidade da Islândia, examinou a composição das rochas e sua distribuição em diferentes alturas para reconstruir o processo de formação do relevo.

O ponto central é a presença de duas litologias principais: lava almofadada e hialoclastito. Ambas estão ligadas ao resfriamento do magma em um ambiente úmido, mas têm estruturas bastante distintas. O estudo examinou afloramentos abertos em estradas, fissuras e encostas, registrando onde as formas almofadadas predominam e onde aparecem fragmentos cimentados em uma matriz fina.

A distribuição não forma uma sucessão simples e perfeitamente horizontal. O topo está bastante fraturado; certos afloramentos exibem um material quase puro, enquanto outros combinam os dois. Parte da dificuldade de interpretação decorre do fato de nenhuma exposição contínua mostrar toda a montanha de sua base ao cume.

Como se forma uma lava almofadada

A lava almofadada surge quando magma entra em contato com água, seja abaixo de um lago, no fundo do mar ou sob uma geleira. O contato resfria rapidamente a parte exterior do material, criando uma crosta sólida enquanto o interior permanece quente. A pressão interna rompe a crosta em alguns pontos e permite que nova lava saia pela abertura.

Cada emissão forma outro volume arredondado ou alongado, envolvido por sua própria superfície resfriada. A repetição desse processo constrói conjuntos que lembram almofadas empilhadas. A estrutura pode surgir em grandes elevações e em extensos alinhamentos; na Islândia há montanhas inteiras constituídas essencialmente por esse tipo de rocha.

O interior de cada almofada

A camada externa costuma ter aparência vítrea, porque o magma esfria tão depressa que os minerais não conseguem crescer plenamente. Logo abaixo surgem pequenos cristais misturados a material vítreo; muitos só podem ser identificados com microscópio. O interior contém vesículas, que tendem a diminuir em quantidade à medida que se aproxima do núcleo.

No centro, os cristais são maiores e o material vítreo fica menos abundante. Esse contraste revela dois estágios de resfriamento: primeiro, a perda de calor quase instantânea para a água; depois, um resfriamento mais gradual do conjunto acumulado, influenciado inclusive pela circulação de água entre as rochas.

Hialoclastito: fragmentos criados pelo choque térmico

O segundo material importante em Þorbjarnarfell é o hialoclastito. Trata-se de uma rocha formada por fragmentos vulcânicos, muitos deles de aparência vítrea, gerados quando o magma quente entra em contato com água e se quebra. Fragmentos pequenos e grandes podem ficar misturados em uma matriz mais fina, produzindo uma rocha de textura heterogênea.

O hialoclastito pertence ao grupo das brechas vulcânicas, embora a composição e o tamanho de seus fragmentos possam variar muito. Em certas condições, parte desse material se altera e se consolida em tufo vulcânico. A facilidade com que alguns componentes sofrem intemperismo ajuda a explicar por que depósitos desse tipo podem ser removidos, deixando expostos corpos de lava almofadada mais resistentes.

A diferença entre a formação de almofadas relativamente intactas e a produção de fragmentos é relacionada, no estudo, às condições de pressão e ao contato com a água. É preciso considerar essa relação ao interpretar por que materiais distintos surgem em diferentes setores da mesma montanha.

O que foi observado nas partes baixas

Nos setores inferiores, em torno de 70 metros de altitude, o estudo identificou material de matriz fortemente vítrea contendo fragmentos angulares e arredondados, com tamanhos comuns entre cinco e quinze centímetros. As almofadas individuais apareciam de maneira isolada em algumas exposições, mas se tornavam muito mais numerosas ao redor de 80 a 100 metros.

Nessas alturas, certos afloramentos apresentavam almofadas dominantes. Muitos exemplares mediam aproximadamente dez a vinte centímetros de comprimento por cinco a dez centímetros de largura, com uma crosta superficial cinza-clara. A disposição em conjunto permitia distinguir as formas arredondadas de uma massa simplesmente fragmentada.

Ao acompanhar a estrada de subida da montanha, os pesquisadores encontraram exposições em que quase todo o paredão era constituído por almofadas. Em fissuras próximas do cume, houve locais onde não se identificou matriz fina nem fragmentos soltos, apenas lava almofadada. Isso demonstra que a composição muda em distâncias relativamente curtas.

As fissuras do topo e a mistura das camadas

O alto de Þorbjarnarfell é muito mais irregular. De um lado de uma grande fissura, afloramentos próximos de 170 metros mostraram alternância entre os dois tipos de rocha. Em algumas seções, as almofadas diminuíam em direção ao topo, enquanto fragmentos menores, frequentemente ao redor de cinco centímetros, se concentravam numa matriz fina.

No outro lado da fissura, observou-se uma variação semelhante. Alguns trechos continham muita matriz e poucos fragmentos visíveis; outros eram quase exclusivamente fragmentos pequenos, compactamente arranjados; em outros ainda, as almofadas se misturavam aos materiais fragmentados. A ausência de um padrão regular reforça o papel das deformações posteriores e das exposições incompletas.

Um possível centro eruptivo

Na porção central da montanha foi identificada uma forma associada a uma cratera, atualmente coberta por vegetação e muito alterada pela ação humana. Não havia exposições suficientes no interior que permitissem observar diretamente a estrutura. Também não foram encontrados indícios claros de correntes de lava que tivessem escoado livremente em sua superfície.

As grandes fissuras cruzam a área de maneira aproximadamente nordeste–sudoeste e delimitam zonas rebaixadas. A combinação de fraturamento tectônico, erosão e materiais com resistências diferentes contribuiu para criar o relevo atual e tornou mais difícil recuperar a configuração original do edifício vulcânico.

Uma erupção confinada sob gelo ou água

A interpretação proposta é que Þorbjarnarfell se formou predominantemente em um único episódio eruptivo, sem que o magma chegasse a produzir extensos derrames livres na superfície. A lava almofadada teria se formado em condições de maior confinamento, enquanto o hialoclastito se acumulou em etapas ou posições onde o magma se fragmentava com maior facilidade.

O estudo admite a possibilidade de um reservatório de água sob a geleira. Nesse cenário, as almofadas teriam se acumulado inicialmente e seriam depois cobertas por materiais fragmentados. A erosão posterior removeu parte dessa cobertura, sobretudo nas regiões superiores e fraturadas, revelando as almofadas que permaneciam abaixo.

A existência de numerosos depósitos de detritos nas encostas é coerente com a ocorrência de desprendimentos e desgaste significativo das rochas. Como os afloramentos não mostram uma linha contínua entre as unidades, a reconstrução depende da comparação de vários pontos de observação e permanece sujeita a incertezas locais.

O que a montanha permite compreender

Þorbjarnarfell mostra como a mesma erupção pode originar rochas com aparências diferentes quando o magma interage com gelo e água sob condições variáveis. Uma parte do material se solidifica em volumes arredondados; outra se fragmenta rapidamente e forma uma mistura de partículas. Depois, fraturas e intemperismo apagam trechos da sequência original e expõem camadas que antes estavam escondidas.

A leitura do relevo exige, portanto, distinguir o processo de formação das transformações posteriores. O estudo geológico não encontrou um empilhamento perfeito de rochas, mas reuniu evidências suficientes para relacionar as duas unidades a uma história eruptiva subglacial e explicar a distribuição irregular observada nas encostas.