O arquipélago dos Açores possui um extenso registo estratigráfico de erupções formadoras de produtos piroclásticos de fluxo. Estas erupções ocorrem normalmente nos vulcões centrais activos e estão relacionadas com eventos paroxismais de formação de caldeira. O presente trabalho incide sobre dois destes episódios que originaram produtos piroclásticos de fluxo nas ilhas do Faial e da Terceira, tendo como objectivo obter uma melhor compreensão acerca da diversidade de estilos eruptivos que podem produzir ignimbritos.
A erupção de há ~1000 anos BP do Vulcão da Caldeira (Ilha do Faial) foi a última grande erupção formadora de produtos piroclásticos de fluxo associada a um colapso de caldeira nos Açores. Esta erupção produziu uma sequência piroclástica complexa, denominada como depósito C11, que se encontra dividia em três membros com litofácies distintas: a parte inferior corresponde a uma sequência de níveis de cinzas (Membro do Brejo) localizada no sector NW do Faial, a intermédia a um depósito de pedra pomes de queda (Membro do Inverno) limitado ao flanco norte do vulcão e a parte superior a um ignimbrito com brechas associadas (Membro dos Cedros) que aflora ao longo dos flancos norte e leste. Estes membros resultaram de três fases da erupção com diferentes estilos eruptivos. A erupção começou com uma fase freatomagmática que originou queda de cinzas e produtos de fluxo diluídos, seguiu-se uma fase magmática dominada por produtos de queda resultantes de uma coluna eruptiva sub-Pliniana (com cerca de 14 km de altura) e culminou com uma fase paroxismal de formação de caldeira que gerou produtos piroclásticos de fluxo e levou ao colapso da caldeira. Esta correspondeu à primeira fase da formação de uma caldeira de incremento neste vulcão.
Um volume eruptivo mínimo de pelo menos 0,18 km3 foi estimado para esta erupção formadora de caldeira, embora uma importante porção de material tenha sido depositada ao largo da ilha. Os produtos juvenis (pedra pomes de cor clara, cinza-escuro e bandada) possuem uma composição traquítica homogénea (59 wt% de SiO2). Contudo, análises petrográficas e do vidro da massa de fundo indicam que o magma de C11 resultou da mistura entre dois corpos magmáticos de natureza traquítica com diferentes graus de evolução. As temperaturas de deposição dos produtos piroclásticos de fluxo no flanco norte do vulcão foram estimadas em >550-560 °C, enquanto que no Graben de Pedro Miguel as temperaturas foram inferiores entre 300-560 ºC.
A Formação Ignimbrítica Lajes-Angra (Ilha Terceira) corresponde a uma das maiores e melhor expostas formações ignimbrítica dos Açores. É composta por dois membros com ~21 mil anos: os ignimbritos das Lajes e de Angra do Vulcão do Pico Alto. O Ignimbrito das Lajes (com um volume eruptivo de 0,59 km3) é um ignimbrito de baixo coeficiente de aspecto que apresenta variações verticais de litofácies, caracterizadas por um aumento ascendente da granulometria da sequência. Este ignimbrito tem uma ampla dispersão por grande parte da ilha, apresentando variações laterais de espessura e de litofácies. O Ignimbrito de Angra (volume eruptivo de 0,08 km3) é um ignimbrito muito homogéneo que se encontra limitado a um vale na parte sul da ilha.
Estes ignimbritos resultam de dois eventos formadores de produtos piroclásticos de fluxo do Pico Alto próximos no tempo. O primeiro corresponde à erupção do Ignimbrito de Angra e foi caracterizado por uma fonte piroclástica de curta duração que gerou um fluxo piroclástico sustentado de pequeno volume, quase totalmente canalizado ao longo de um vale. O segundo evento eruptivo produziu o Ignimbrito das Lajes, tendo sido marcado por uma fonte piroclástica vigorosa e prolongada que originou um fluxo piroclástico sustentado quasi-estável. Este fluxo dispersou-se radialmente desde a caldeira do Pico Alto até às costas norte e sul da ilha. O baixo coeficiente de aspecto deste ignimbrito resultou essencialmente da extensa deposição de um fluxo piroclástico, de velocidade relativamente baixa, sobre a suave paleotopografia da Terceira.
Os clastos juvenis dos dois ignimbritos incluem pedra pomes e escórias porfiríticas (clastos vitrofíricos ocorrem apenas no Ignimbrito das Lajes) com composição peralcalina semelhante, traquíticos comendíticos (65-66 wt% SiO2), e as mesmas fases minerais.
Apesar das composições relativamente homogéneas em termos de elementos maiores, a presença de texturas de desequilíbrio em cristais (especialmente nos feldspatos alcalinos) e a variabilidade dos elementos em traço sugerem que o reservatório magmático era composicionalmente zonado antes da erupção dos ignimbritos. Este zoneamento parece ter sido destabilizado por processos de mistura pré- e sin-eruptiva de magmas. A presença de dois tipos de fenocristais de anortoclase no Ignimbrito das Lajes confirmou a ocorrência de convecção de cristais no reservatório e a interacção com um magma mais quente.