Caldeira
Uma caldeira (kawl-DERR-ə, kal-) é uma grande cavidade semelhante a um caldeirão que se forma logo após o esvaziamento de uma câmara de magma em uma erupção vulcânica. Quando grandes volumes de magma entram em erupção em um curto período de tempo, o suporte estrutural para a rocha acima da câmara de magma desaparece. A superfície do solo então colapsa na câmara de magma vazia ou parcialmente vazia, deixando uma grande depressão na superfície (de um a dezenas de quilômetros de diâmetro). Embora às vezes descrito como uma cratera, o recurso é na verdade um tipo de sumidouro, pois é formado por subsidência e colapso, em vez de explosão ou impacto. Em comparação com as milhares de erupções vulcânicas que ocorrem a cada século, a formação de uma caldeira é um evento raro, ocorrendo apenas algumas vezes por século. Sabe-se que apenas sete colapsos de formação de caldeiras ocorreram entre 1911 e 2016. Mais recentemente, um colapso de caldeira ocorreu em Kīlauea, Havaí, em 2018.
Etimologia
O termo caldera vem do espanhol caldera e latim caldaria, que significa "panela". Em alguns textos, o termo inglês cauldron também é usado, embora em trabalhos mais recentes o termo cauldron se refira a uma caldeira que foi profundamente corroída para expor os leitos sob o piso da caldeira.. O termo caldeira foi introduzido no vocabulário geológico pelo geólogo alemão Leopold von Buch quando publicou suas memórias de sua visita de 1815 às Ilhas Canárias, onde viu pela primeira vez a caldeira Las Cañadas em Tenerife, com o Monte Teide dominando a paisagem, e depois a Caldera de Taburiente em La Palma.
Formação da caldeira
Um colapso é desencadeado pelo esvaziamento da câmara de magma sob o vulcão, por vezes como resultado de uma grande erupção vulcânica explosiva (ver Tambora em 1815), mas também durante erupções efusivas nos flancos de um vulcão (ver Piton de la Fournaise em 2007) ou em um sistema de fissura conectado (ver Bárðarbunga em 2014–2015). Se magma suficiente for ejetado, a câmara vazia é incapaz de suportar o peso do edifício vulcânico acima dela. Uma fratura aproximadamente circular, a "falha do anel", se desenvolve ao redor da borda da câmara. Fraturas em anel servem como alimentadores para intrusões de falhas, também conhecidas como diques em anel. Aberturas vulcânicas secundárias podem se formar acima da fratura do anel. À medida que a câmara de magma se esvazia, o centro do vulcão dentro da fratura do anel começa a desmoronar. O colapso pode ocorrer como resultado de uma única erupção cataclísmica, ou pode ocorrer em estágios como resultado de uma série de erupções. A área total que desmorona pode ser de centenas de quilômetros quadrados.
Mineralização em caldeiras
Algumas caldeiras são conhecidas por abrigar ricos depósitos de minério. Fluidos ricos em metais podem circular pela caldeira, formando depósitos de minério hidrotermais de metais como chumbo, prata, ouro, mercúrio, lítio e urânio. Uma das caldeiras mineralizadas mais bem preservadas do mundo é a Caldeira do Lago Sturgeon, no noroeste de Ontário, Canadá, que se formou durante a era neoarqueana há cerca de 2,7 bilhões de anos. No campo vulcânico de San Juan, os veios de minério foram colocados em fraturas associadas a várias caldeiras, com a maior mineralização ocorrendo perto das intrusões silícicas mais jovens e associadas a cada caldeira.
Tipos de caldeira
Erupções explosivas de caldeiras
Erupções explosivas de caldeiras são produzidas por uma câmara de magma cujo magma é rico em sílica. O magma rico em sílica tem uma alta viscosidade e, portanto, não flui facilmente como o basalto. O magma normalmente também contém uma grande quantidade de gases dissolvidos, até 7% em peso para os magmas mais ricos em sílica. Quando o magma se aproxima da superfície da Terra, a queda na pressão de confinamento faz com que os gases presos borbulhem rapidamente para fora do magma, fragmentando o magma para produzir uma mistura de cinzas vulcânicas e outras tefras com os gases muito quentes.
A mistura de cinzas e gases vulcânicos sobe inicialmente para a atmosfera como uma coluna de erupção. No entanto, à medida que o volume de material em erupção aumenta, a coluna de erupção é incapaz de arrastar ar suficiente para permanecer flutuante, e a coluna de erupção desmorona em uma fonte de tefra que cai de volta à superfície para formar fluxos piroclásticos. Erupções desse tipo podem espalhar cinzas por vastas áreas, de modo que tufos de fluxo de cinzas colocados por erupções de caldeiras silícicas são o único produto vulcânico com volumes que rivalizam com os de basaltos de inundação. Por exemplo, quando a Caldeira de Yellowstone entrou em erupção pela última vez há cerca de 650.000 anos, ela liberou cerca de 1.000 km3 de material (conforme medido em equivalente de rocha densa (DRE)), cobrindo uma parte substancial da América do Norte em até dois metros de entulho.
São conhecidas erupções que formam caldeiras ainda maiores, como a La Garita Caldera nas montanhas de San Juan, no Colorado, onde o Fish Canyon Tuff de 5.000 quilômetros cúbicos (1.200 cu mi) foi explodido em erupções há cerca de 27,8 milhões de anos.
A caldeira produzida por tais erupções é tipicamente preenchida com tufo, riolito e outras rochas ígneas. A caldeira é cercada por uma folha de escoamento de tufo de fluxo de cinzas (também chamada de folha de fluxo de cinzas).
Se o magma continuar a ser injetado na câmara de magma colapsada, o centro da caldeira pode ser erguido na forma de uma cúpula ressurgente, como é visto no Valles Caldera, Lago Toba, o Campo vulcânico de San Juan, Cerro Galán, Yellowstone e muitas outras caldeiras.
Como uma caldeira silícica pode explodir centenas ou mesmo milhares de quilômetros cúbicos de material em um único evento, ela pode causar efeitos ambientais catastróficos. Mesmo pequenas erupções formadoras de caldeiras, como Krakatoa em 1883 ou Monte Pinatubo em 1991, podem resultar em destruição local significativa e uma queda perceptível na temperatura em todo o mundo. Grandes caldeiras podem ter efeitos ainda maiores. Os efeitos ecológicos da erupção de uma grande caldeira podem ser vistos no registro da erupção do Lago Toba na Indonésia.
Em alguns pontos do tempo geológico, caldeiras riolíticas apareceram em aglomerados distintos. Os remanescentes de tais aglomerados podem ser encontrados em lugares como o Complexo Eoceno Rum da Escócia, as Montanhas San Juan do Colorado (formadas durante as épocas do Oligoceno, Mioceno e Plioceno) ou a Cordilheira Saint Francois do Missouri (erupcionada durante o Proterozóico). éon).
Vales
Em seu artigo de 1968 que introduziu pela primeira vez o conceito de uma caldeira ressurgente para a geologia, R.L. Smith e R.A. Bailey escolheu a caldeira do Valles como modelo. Embora a caldeira do Valles não seja extraordinariamente grande, ela é relativamente jovem (1,25 milhões de anos) e extraordinariamente bem preservada, e continua sendo um dos exemplos mais bem estudados de uma caldeira ressurgente. Os tufos de fluxo de cinzas da caldeira do Valles, como o tufo de Bandelier, foram os primeiros a serem completamente caracterizados.
Toba
Cerca de 74.000 anos atrás, este vulcão indonésio liberou cerca de 2.800 quilômetros cúbicos (670 cu mi) de material ejetado em rocha densa. Esta foi a maior erupção conhecida durante o período quaternário em curso (os últimos 2,6 milhões de anos) e a maior erupção explosiva conhecida durante os últimos 25 milhões de anos. No final da década de 1990, o antropólogo Stanley Ambrose propôs que um inverno vulcânico induzido por esta erupção reduziu a população humana para cerca de 2.000 a 20.000 indivíduos, resultando em um gargalo populacional. Mais recentemente, Lynn Jorde e Henry Harpending propuseram que a espécie humana foi reduzida para aproximadamente 5.000 a 10.000 pessoas. Não há evidência direta, no entanto, de que qualquer uma das teorias esteja correta, e não há evidência de declínio ou extinção de qualquer outro animal, mesmo em espécies ambientalmente sensíveis. Há evidências de que a habitação humana continuou na Índia após a erupção.
Caldeiras não explosivas
Alguns vulcões, como os grandes vulcões escudo Kīlauea e Mauna Loa na ilha do Havaí, formam caldeiras de uma maneira diferente. O magma que alimenta esses vulcões é o basalto, que é pobre em sílica. Como resultado, o magma é muito menos viscoso do que o magma de um vulcão riolítico, e a câmara de magma é drenada por grandes fluxos de lava em vez de eventos explosivos. As caldeiras resultantes também são conhecidas como caldeiras de subsidência e podem se formar mais gradualmente do que caldeiras explosivas. Por exemplo, a caldeira no topo da Ilha Fernandina desabou em 1968, quando partes do fundo da caldeira caíram 350 metros (1.150 pés).
Caldeiras extraterrestres
Desde o início dos anos 1960, sabe-se que o vulcanismo ocorreu em outros planetas e luas do Sistema Solar. Através do uso de espaçonaves tripuladas e não tripuladas, o vulcanismo foi descoberto em Vênus, Marte, Lua e Io, um satélite de Júpiter. Nenhum desses mundos possui placas tectônicas, que contribuem com aproximadamente 60% da atividade vulcânica da Terra (os outros 40% são atribuídos ao vulcanismo de hotspot). A estrutura da caldeira é semelhante em todos esses corpos planetários, embora o tamanho varie consideravelmente. O diâmetro médio da caldeira em Vênus é de 68 km (42 mi). O diâmetro médio da caldeira em Io é próximo a 40 km (25 mi) e a moda é de 6 km (3,7 mi); Tvashtar Paterae é provavelmente a maior caldeira com um diâmetro de 290 km (180 mi). O diâmetro médio da caldeira em Marte é de 48 km (30 mi), menor que Vênus. As caldeiras da Terra são os menores de todos os corpos planetários e variam de 1,6 a 80 km (1 a 50 milhas) no máximo.
A Lua
A Lua tem uma camada externa de rocha cristalina de baixa densidade com algumas centenas de quilômetros de espessura, que se formou devido a uma criação rápida. As crateras da Lua foram bem preservadas ao longo do tempo e já foram consideradas resultado de atividade vulcânica extrema, mas atualmente acredita-se que tenham sido formadas por meteoritos, quase todos os quais ocorreram nas primeiras centenas de milhões de anos após a Lua se formou. Cerca de 500 milhões de anos depois, o manto da Lua pôde ser extensivamente derretido devido ao decaimento de elementos radioativos. Erupções basálticas maciças ocorreram geralmente na base de grandes crateras de impacto. Além disso, as erupções podem ter ocorrido devido a um reservatório de magma na base da crosta. Isso forma uma cúpula, possivelmente a mesma morfologia de um vulcão-escudo onde as caldeiras são conhecidas por se formarem universalmente. Embora estruturas semelhantes a caldeiras sejam raras na Lua, elas não estão completamente ausentes. Acredita-se que o Complexo Vulcânico Compton-Belkovich, no outro lado da Lua, seja uma caldeira, possivelmente uma caldeira de fluxo de cinzas.
Marte
A atividade vulcânica de Marte está concentrada em duas grandes províncias: Tharsis e Elysium. Cada província contém uma série de vulcões de escudo gigantes que são semelhantes ao que vemos na Terra e provavelmente são o resultado de pontos quentes do manto. As superfícies são dominadas por fluxos de lava e todas têm uma ou mais caldeiras de colapso. Marte tem o maior vulcão do Sistema Solar, Olympus Mons, que tem mais de três vezes a altura do Monte Everest, com um diâmetro de 520 km (323 milhas). O cume da montanha tem seis caldeiras aninhadas.
Vênus
Como não há placas tectônicas em Vênus, o calor é perdido principalmente por condução através da litosfera. Isso causa enormes fluxos de lava, representando 80% da superfície de Vênus. área de superfície. Muitas das montanhas são grandes vulcões de escudo que variam em tamanho de 150 a 400 km (95–250 mi) de diâmetro e 2–4 km (1,2–2,5 mi) de altura. Mais de 80 desses grandes vulcões de escudo têm caldeiras de cume com uma média de 60 km (37 mi) de diâmetro.
Io
Io, de forma incomum, é aquecida pela flexão sólida devido à influência das marés de Júpiter e da ressonância orbital de Io com as grandes luas vizinhas Europa e Ganimedes, que mantêm sua órbita ligeiramente excêntrica. Ao contrário de qualquer um dos planetas mencionados, Io é continuamente ativo vulcanicamente. Por exemplo, as naves espaciais Voyager 1 e Voyager 2 da NASA detectaram nove vulcões em erupção ao passar por Io em 1979. Io tem muitas caldeiras com diâmetros de dezenas de quilômetros.
Lista de caldeiras vulcânicas
- África
- Cratera de Ngorongoro (Tanzânia)
- Cratera de Menengai (Kenya)
- Monte Elgon (Uganda/Kenya)
- Monte Fogo (Cape Verde)
- Monte Longonot (Kenya)
- Monte Meru (Tanzânia)
- Erta Ale (Etiópia)
- Vulcão Nabro (Eritrea)
- Mallahle (Eritrea)
- Ver Europa para calderas nas Ilhas Canárias
- América do Sul
- Argentina
- Águas Calientes, Província de Salta
- Caldera del Atuel, Província de Mendoza
- Galán, Província de Catamarca
- Bolívia
- Passagens aéreas
- Estados Unidos
Crater Lake, Oregon, formado em torno de 5,680 BC
Aniakchak-caldera, Alasca- Monte Aniakchak (Aniakchak Monumento Nacional e Preserve) (Alaska)
- Lago de crateras no Monte Mazama (Parque Nacional do Lago de Crater, Oregon)
- Monte Katmai (Alaska)
- Kīlauea (Hawaii)
- Mauna Loa (Hawaii)
- La Garita Caldera (Colorado)
- Long Valley (Califórnia)
- Henry's Fork Caldera (Idaho)
- Island Park Caldera (Idaho, Wyoming)
- Vulcão Newberry (Oregon)
- McDermitt Caldera (Oregon)
- Medicina do Lago Vulcão (Califórnia)
- Monte Okmok (Alaska)
- Valles Caldera (Novo México)
- Yellowstone Caldera (Wyoming)
- Canadá
- Silverthrone Caldera (British Columbia)
- Monte Edziza (British Columbia)
- Complexo vulcânico de Bennett Lake (British Columbia/Yukon)
- Mount Pleasant Caldera (New Brunswick)
- Sturgeon Lago Caldera (Ontario)
- Complexo vulcânico de Mount Skukum (Yukon)
- Blake River Megacaldera Complex (Quebec/Ontario)
- Novo senador Caldera (Quebec)
- Misema Caldera (Ontario/Quebec)
- Noranda Caldera (Quebec)
- Colômbia
- Arenas crater caldera, Nevado del Ruiz vulcão, Caldas Departamento
- Laguna Verde caldera, vulcão Azufral, Departamento de Narino
- México
- La Primavera Caldera (Jalisco)
- Amealco Caldera (Querétaro)
- Las Cumbres Caldera (Veracruz-Puebla)
- Los Azufres Caldera (Michoacán)
- Los Humeros Caldera (Veracruz-Puebla)
- Mazahua Caldera (Estado do México)
- Chile
- São Paulo
- Cordilheira Nevada Caldera
- Laguna del Maule
- Calderança de Pacana
- Sollipagem
- Equador
- Geobotanismo de Pululahua Reservar
- Cuicocha
- Quilotoa
- Ilha Fernandina, Ilhas Galápagos
- Sierra Negra (Galápagos)
- Chacana Caldera
- El Salvador
Coatepeque Caldera, lago da cratera El Salvador- Lago Ilopango
- Lake Coatepeque
- Guatemala
- Lago Amatitlán
- Lago Atitlán
- Xela.
- Barahona
- Outros
- Masaya (Nicaragua)
- Argentina
- Ásia
- Ásia Oriental
- Dakantou Caldera (大)) (Shanhuyan Village, Taozhu Town, Linhai, Zhejiang, China)
- Ma'anshan Caldera (太)山) (Shishan Town (石 马镇), Xiuying, Hainan, China)
- Yiyang Caldera ()) (Shuangxi Town ()镇)村), Pingnan County, Fujian, China)
- Aira Caldera (prefeitura de Kagoshima, Japão)
- Kussharo (Hokkaido, Japão)
- Kuttara (Hokkaido, Japão)
- Mashū (Hokkaido, Japão)
- Aso Caldera, Mount Aso (Kumamoto Prefecture, Japão)
- Kikai Caldera (Prefeitura de Kagoshima, Japão)
- Towada (Aomori Prefecture, Japão)
- Tazawa (Akita Prefecture, Japão)
- Hakone (prefeitura de Kanagawa, Japão)
- Mount Halla (Jeju-do, Coreia do Sul)
- Heaven Lake (Baekdu Mountain, North Korea/Changbai Mountains, China)
- Sudeste Asiático
Monte Pinatubo, Filipinas- Apolaki Caldera (Benham Rise, Filipinas)
- Corregidor Caldera (Manila Bay, Filipinas)
- Monte Pinatubo (Luzon, Filipinas)
- Vulcão Taal (Luzon, Filipinas)
- Laguna Caldera (Luzon, Filipinas)
- Irosin Caldera (Luzon, Filipinas)
- Batur (Bali, Indonésia)
- Krakatoa (Sunda Strait, Indonésia)
- Lago Maninjau (Sumatra, Indonésia)
- Lago Toba (Sumatra, Indonésia)
- Monte Rinjani (Lombok, Indonésia)
- Monte Tondano (Sulawesi, Indonésia)
- Monte Tambora (Sumbawa, Indonésia)
- Tengger Caldera (Java, Indonésia)
- Sudoeste Asiático
- Derik (Mardin, Turquia)
- Nemrut (volcano) (Turkey)
- Rússia
Caldera da ilha Yankicha/Ushishir, Kuril Islands- Akademia Nauk (península de Kamchatka)
- Golovnin (Ilhas do Reino Unido)
- Karymsky Caldera (península de Kamchatka)
- Karymshina (península de Kamchatka)
- Khangar (península de Kamchatka)
- Ksudach (península de Kamchatka)
- Lago Kurile (península de Kamchatka)
- Pauzhetka caldera (hosts Kurile Caldera do lago, Península de Kamchatka)
- Lvinaya Passado (Ilhas de Keril)
- Tao-Rusyr Caldera (Kuril Islands)
- Uzon (península de Kamchatka)
- Zavaritski Caldera (Ilhas de Curil)
- Yankicha/Ushishir (Ilhas de Keril)
- Chegem Caldera (República Quibardino-Balcária, Cáucaso do Norte)
- Ásia Oriental
- Europa
3D CGI vista giratória aérea sobre Santorini, Grécia
Vista aérea da Laacher See, Alemanha
Caldeira do Faial no vulcão Caldeira, Ilha Faial, Açores- Banská Štiavnica (Eslováquia)
- Bakuriani/Didveli Caldera (Georgia)
- Samsari (Georgia)
- Santorini (Grécia)
- Nisyros (Grécia)
- (Islândia)
- Grímsvötn (Islândia)
- Bárðarbunga (Islândia)
- Katla (Iceland)
- Krafla (Islândia)
- Campo de Phlegraean (Itália)
- Lago Bracciano (Itália)
- Lago Bolsena (Itália)
- Monte Somma que contém Monte Vesúvio (Itália)
- Las Cañadas (Tenerife, Espanha)
- Glen Coe (Scotland)
- Scafell Caldera (Lake District, England)
- Laacher See (Alemanha)
- Lagoa das Sete Cidades & Furnas (São Miguel, Açores, Portugal)
- Caldeira do Faial (Faial, Portugal)
- Caldeirão do Corvo (Corvo, Portugal)
- Oceânia
Foto de satélite de Lake Taupo- Caldeirão Cerberano (Austrália)
- Dakataua (Papua Nova Guiné)
- Kapenga (Nova Zelândia)
- Kilauea (Hawaii, EUA)
- Lake Ohakuri (Nova Zelândia)
- Lago Okataina (Nova Zelândia)
- Lago Rotorua (Nova Zelândia)
- Lake Taupo (Nova Zelândia)
- Maroa (Nova Zelândia)
- Moku‘āweoweo Caldera em Mauna Loa (Hawaii, EUA)
- Mount Warning (Austrália)
- Prospect Hill (Austrália)
- Rano Kau (Ilha de Páscoa, Chile)
- Reporoa caldera (Nova Zelândia)
- Antártida
- Ilha de Deception
- Oceano Índico
- Cirque de Mafate, Cirque de Salazie, Enclos Fouqué, and Cirque de Cilaos on Réunion
Caldeiras vulcânicas extraterrestres
- Marte
- Olympus Mons caldera
- Vénus
- Maat Mons caldera
Caldeiras de erosão
- América do Sul
- Guaichane-Mamuta (Chile)
- Monte Tehama (California, EUA)
- Europa
- Caldera de Taburiente (Espanha)
- Oceânia
- Tweed Valley (Nova Gales do Sul, Queensland, Austrália)
- Ásia
- Chegem Caldera (República Kabardino-Balcária, Região Norte do Cáucaso, Rússia)
- vulcão Taal (Filipinas) Província de Batangas
Notas explicativas
- ^ O livro de Leopold von Buch Descrição física das Ilhas Canárias foi publicado em 1825.
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