Os três vulcões centrais da ilha de S. Miguel, Sete Cidades, Fogo (Água de Pau) e Furnas, têm sido palco de erupções traquíticas explosivas desde o povoamento ou num passado geológico muito recente. O vulcão do Fogo é o maior dos três edifícios, dominando a parte central da ilha. O vulcão localiza- -se na intersecção de sistemas de falhas de direcção E-W e NW-SE. Apresenta uma morfologia complexa de onde se destaca uma caldeira sumital que parece ter sido formada em resultado de diversas fases de colapso, tendo a mais recente ocorrido em consequência da erupção histórica intracaldeira de 1563. O maciço tem sido intensamente dissecado pela erosão e marcado por vales profundamente encaixados na zona sumital e no flanco sul, estendendo-se até à costa.

Os produtos mais antigos expostos são os traquitos do domo do Pico da Eira Velha (181.000±15.000 anos B.P.) localizado na base SW do vulcão. Foram, no entanto, amostrados materiais com 280,000±140,000 anos numa sondagem profunda executada na zona inferior do flanco norte. Estes produtos estão pouco expostos, tornando as correlações difíceis, particularmente no norte onde ocorreu uma considerável subsidência no graben de direcção NW-SE. Foi, contudo, estabelecida uma estratigrafia mais completa do flanco sul para os últimos 40.000 anos. Durante este período, ocorreram diversas erupções traquíticas plinianas, incluindo as da Formação da Roída da Praia, da Ribeira Chã, do Fogo A e mais recentemente de 1563. A erupção de 1563 foi do tipo pliniano e depositou uma considerável espessura de lapilli e cinzas, pomíticos, na parte leste da ilha. Quatro dias após este evento teve lugar uma erupção basáltica efusiva no flanco do vulcão do Fogo, provavelmente como resultado do mesmo episódio eruptivo. As rochas do Fogo pertencem à série alcalina potássica, variando dos basaltos alcalinos aos traquitos, podendo a sua variedade química ser explicada, em grande parte, por cristalização fraccionada a partir de um magma basáltico parental. Ao contrário do observado nos depósitos do Fogo A, não se verificou uma mudança química progressiva para os produtos emitidos nos últimos 34.200 anos. Na Formação do Fogo A foram determinadas variações de SiO2 e de MgO, de 62,31% e 0,83%, no topo, para 65.55% e 0,19%, na base do seu depósito, reflectindo o esvaziamento de um reservatório magmático traquítico composicionalmente zonado.

A análise da frequência eruptiva e a avaliação dos perigos colocados pelo comportamento eruptivo do vulcão do Fogo (escoadas lávicas, piroclastos de queda, escoadas piroclásticas, surges e escoadas de lama) permitiu a determinação preliminar do risco para os agregados populacionais da área vizinha. A emissão de CO2 associada à existência de fumarolas na vertente norte do vulcão, quando acumulado em edifícios ou em depressões topográficas, representa igualmente um significativo perigo para as populações. Para além da actividade vulcânica, há a considerar a instabilidade das vertentes do edifício do Fogo como geradora de perigos consideráveis em termos de inundações, de movimentos de massa e da actividade sísmica, mesmo quando o vulcão não está em actividade. Tendo em atenção as implicações destes perigos em termos de comunicações, particularmente em caso de evacuação, no contexto da globalidade da ilha, foi iniciada uma análise preliminar da vulnerabilidade da rede viária e dos agregados populacionais.