Caldera
Una caldera (kawl-DERR-ə, kal-) es un gran hueco similar a un caldero que se forma poco después del vaciado de una cámara de magma en la erupción de un volcán. Cuando grandes volúmenes de magma erupcionan en poco tiempo, desaparece el soporte estructural de la roca sobre la cámara de magma. Luego, la superficie del suelo colapsa en la cámara de magma vacía o parcialmente vacía, dejando una gran depresión en la superficie (de uno a decenas de kilómetros de diámetro). Aunque a veces se describe como un cráter, la característica es en realidad un tipo de sumidero, ya que se forma a través del hundimiento y el colapso en lugar de una explosión o un impacto. En comparación con las miles de erupciones volcánicas que ocurren cada siglo, la formación de una caldera es un evento raro, que ocurre solo unas pocas veces por siglo. Se sabe que solo se produjeron siete colapsos que formaron calderas entre 1911 y 2016. Más recientemente, se produjo un colapso de caldera en Kīlauea, Hawái, en 2018.
Etimología
El término caldera proviene del español caldera, y latín caldaria, que significa "olla para cocinar". En algunos textos también se usa el término inglés cauldron, aunque en trabajos más recientes el término cauldron se refiere a una caldera que ha sido profundamente erosionada para exponer los lechos debajo del piso de la caldera.. El término caldera fue introducido en el vocabulario geológico por el geólogo alemán Leopold von Buch cuando publicó sus memorias de su visita de 1815 a las Islas Canarias, donde vio por primera vez la caldera de Las Cañadas en Tenerife, con el monte Teide dominando el paisaje, y luego la Caldera de Taburiente en La Palma.
Formación Caldera
Un colapso se desencadena por el vaciamiento de la cámara de magma debajo del volcán, a veces como resultado de una gran erupción volcánica explosiva (ver Tambora en 1815), pero también durante erupciones efusivas en los flancos de un volcán (ver Piton de la Fournaise en 2007) o en un sistema de fisuras conectadas (ver Bárðarbunga en 2014-2015). Si se expulsa suficiente magma, la cámara vacía no puede soportar el peso del edificio volcánico que se encuentra sobre ella. Una fractura aproximadamente circular, la "falla anular", se desarrolla alrededor del borde de la cámara. Las fracturas anulares sirven como alimentadores para las intrusiones de fallas que también se conocen como diques anulares. Se pueden formar fumarolas volcánicas secundarias por encima de la fractura del anillo. A medida que la cámara de magma se vacía, el centro del volcán dentro de la fractura del anillo comienza a colapsar. El colapso puede ocurrir como resultado de una sola erupción cataclísmica, o puede ocurrir en etapas como resultado de una serie de erupciones. El área total que colapsa puede ser de cientos de kilómetros cuadrados.
Mineralización en calderas
Se sabe que algunas calderas albergan ricos depósitos de minerales. Los fluidos ricos en metales pueden circular a través de la caldera, formando depósitos minerales hidrotermales de metales como plomo, plata, oro, mercurio, litio y uranio. Una de las calderas mineralizadas mejor conservadas del mundo es Sturgeon Lake Caldera en el noroeste de Ontario, Canadá, que se formó durante la era neoarcaica hace unos 2700 millones de años. En el campo volcánico de San Juan, las vetas de mineral se colocaron en fracturas asociadas con varias calderas, y la mayor mineralización tuvo lugar cerca de las intrusiones más jóvenes y silícicas asociadas con cada caldera.
Tipos de caldera
Erupciones de calderas explosivas
Las erupciones de calderas explosivas son producidas por una cámara de magma cuyo magma es rico en sílice. El magma rico en sílice tiene una alta viscosidad y, por lo tanto, no fluye fácilmente como el basalto. El magma normalmente también contiene una gran cantidad de gases disueltos, hasta un 7% en peso para los magmas más ricos en sílice. Cuando el magma se acerca a la superficie de la Tierra, la caída en la presión de confinamiento hace que los gases atrapados burbujeen rápidamente fuera del magma, fragmentándolo para producir una mezcla de ceniza volcánica y otra tefra con los gases muy calientes.
La mezcla de cenizas y gases volcánicos asciende inicialmente a la atmósfera como una columna de erupción. Sin embargo, a medida que aumenta el volumen del material erupcionado, la columna de erupción no puede arrastrar suficiente aire para mantenerse flotante, y la columna de erupción colapsa en una fuente de tefra que vuelve a caer a la superficie para formar flujos piroclásticos. Las erupciones de este tipo pueden esparcir cenizas sobre vastas áreas, por lo que las tobas de flujo de cenizas emplazadas por erupciones de calderas silícicas son el único producto volcánico con volúmenes que rivalizan con los de los basaltos de inundación. Por ejemplo, cuando la Caldera de Yellowstone entró en erupción por última vez hace unos 650.000 años, liberó alrededor de 1.000 km3 de material (medido en equivalente de roca densa (DRE)), cubriendo una parte sustancial de América del Norte en hasta dos metros de escombros.
Se conocen erupciones que forman calderas aún más grandes, como La Garita Caldera en las montañas de San Juan de Colorado, donde los 5000 kilómetros cúbicos (1200 cu mi) de Fish Canyon Tuff explotaron en erupciones hace unos 27,8 millones de años.
La caldera producida por tales erupciones generalmente se rellena con toba, riolita y otras rocas ígneas. La caldera está rodeada por una capa de flujo de salida de toba de flujo de cenizas (también llamada capa de flujo de cenizas).
Si se continúa inyectando magma en la cámara de magma colapsada, el centro de la caldera puede elevarse en forma de una cúpula resurgente como la que se ve en Valles Caldera, el lago Toba, el Campo volcánico de San Juan, Cerro Galán, Yellowstone, y muchas otras calderas.
Debido a que una caldera silícica puede hacer estallar cientos o incluso miles de kilómetros cúbicos de material en un solo evento, puede causar efectos ambientales catastróficos. Incluso pequeñas erupciones que forman calderas, como Krakatoa en 1883 o Monte Pinatubo en 1991, pueden provocar una destrucción local significativa y una caída notable de la temperatura en todo el mundo. Las grandes calderas pueden tener efectos aún mayores. Los efectos ecológicos de la erupción de una gran caldera se pueden ver en el registro de la erupción del lago Toba en Indonesia.
En algunos puntos del tiempo geológico, han aparecido calderas riolíticas en distintos grupos. Los restos de tales grupos se pueden encontrar en lugares como el Eocene Rum Complex de Escocia, las montañas de San Juan de Colorado (formadas durante las épocas del Oligoceno, Mioceno y Plioceno) o la Cordillera de Saint Francois de Missouri (estallaron durante el Proterozoico). Eón).
Valles
Para su artículo de 1968 que introdujo por primera vez el concepto de una caldera resurgente en geología, R.L. Smith y R.A. Bailey eligió la caldera de Valles como modelo. Aunque la caldera de Valles no es inusualmente grande, es relativamente joven (1,25 millones de años) e inusualmente bien conservada, y sigue siendo uno de los ejemplos mejor estudiados de una caldera resurgente. Las tobas de flujo de cenizas de la caldera de Valles, como la toba Bandelier, fueron de las primeras en caracterizarse a fondo.
Tobas
Hace unos 74 000 años, este volcán indonesio liberó alrededor de 2800 kilómetros cúbicos (670 cu mi) equivalente a roca densa de material expulsado. Esta fue la erupción más grande conocida durante el período Cuaternario en curso (los últimos 2,6 millones de años) y la erupción explosiva más grande conocida durante los últimos 25 millones de años. A fines de la década de 1990, el antropólogo Stanley Ambrose propuso que un invierno volcánico inducido por esta erupción redujo la población humana a alrededor de 2000 a 20 000 individuos, lo que provocó un cuello de botella en la población. Más recientemente, Lynn Jorde y Henry Harpending propusieron que la especie humana se redujo a aproximadamente 5.000 a 10.000 personas. Sin embargo, no hay evidencia directa de que ninguna de las teorías sea correcta, y no hay evidencia de ningún otro declive o extinción animal, incluso en especies ambientalmente sensibles. Hay evidencia de que la habitación humana continuó en la India después de la erupción.
Calderas no explosivas
Algunos volcanes, como los grandes volcanes en escudo Kīlauea y Mauna Loa en la isla de Hawái, forman calderas de forma diferente. El magma que alimenta estos volcanes es basalto, que es pobre en sílice. Como resultado, el magma es mucho menos viscoso que el magma de un volcán riolítico y la cámara de magma es drenada por grandes flujos de lava en lugar de eventos explosivos. Las calderas resultantes también se conocen como calderas de hundimiento y pueden formarse más gradualmente que las calderas explosivas. Por ejemplo, la caldera en la cima de la isla Fernandina se derrumbó en 1968 cuando partes del suelo de la caldera cayeron 350 metros (1150 pies).
Calderas extraterrestres
Desde principios de la década de 1960, se sabe que se ha producido vulcanismo en otros planetas y lunas del Sistema Solar. Mediante el uso de naves espaciales tripuladas y no tripuladas, se ha descubierto vulcanismo en Venus, Marte, la Luna e Io, un satélite de Júpiter. Ninguno de estos mundos tiene tectónica de placas, que contribuye con aproximadamente el 60 % de la actividad volcánica de la Tierra (el otro 40 % se atribuye al vulcanismo de puntos críticos). La estructura de la caldera es similar en todos estos cuerpos planetarios, aunque el tamaño varía considerablemente. El diámetro promedio de la caldera en Venus es de 68 km (42 mi). El diámetro promedio de la caldera en Io está cerca de los 40 km (25 mi) y la moda es de 6 km (3,7 mi); Tvashtar Paterae es probablemente la caldera más grande con un diámetro de 290 km (180 mi). El diámetro promedio de la caldera en Marte es de 48 km (30 mi), más pequeño que Venus. Las calderas en la Tierra son los cuerpos planetarios más pequeños y varían de 1,6 a 80 km (1 a 50 mi) como máximo.
La Luna
La Luna tiene una capa exterior de roca cristalina de baja densidad que tiene unos cientos de kilómetros de espesor, que se formó debido a una rápida creación. Los cráteres de la Luna se han conservado bien a lo largo del tiempo y alguna vez se pensó que eran el resultado de una actividad volcánica extrema, pero en realidad fueron formados por meteoritos, casi todos los cuales tuvieron lugar en los primeros cientos de millones de años después de la formación de la Luna. Alrededor de 500 millones de años después, el manto de la Luna pudo derretirse en gran medida debido a la descomposición de los elementos radiactivos. Las erupciones basálticas masivas tuvieron lugar generalmente en la base de grandes cráteres de impacto. Además, es posible que se hayan producido erupciones debido a un depósito de magma en la base de la corteza. Esto forma una cúpula, posiblemente la misma morfología de un volcán en escudo donde se sabe universalmente que se forman calderas. Aunque las estructuras similares a calderas son raras en la Luna, no están completamente ausentes. Se cree que el Complejo Volcánico Compton-Belkovich en el lado oculto de la Luna es una caldera, posiblemente una caldera de flujo de ceniza.
Marte
La actividad volcánica de Marte se concentra en dos provincias principales: Tharsis y Elysium. Cada provincia contiene una serie de volcanes en escudo gigantes que son similares a los que vemos en la Tierra y probablemente sean el resultado de puntos calientes del manto. Las superficies están dominadas por flujos de lava y todas tienen una o más calderas de colapso. Marte tiene el volcán más grande del Sistema Solar, Olympus Mons, que tiene más de tres veces la altura del Monte Everest, con un diámetro de 520 km (323 millas). La cumbre de la montaña tiene seis calderas anidadas.
Venus
Debido a que no hay placas tectónicas en Venus, el calor se pierde principalmente por conducción a través de la litosfera. Esto provoca enormes flujos de lava, que representan el 80% de Venus' área de superficie. Muchas de las montañas son grandes volcanes en escudo que varían en tamaño de 150 a 400 km (95 a 250 millas) de diámetro y de 2 a 4 km (1,2 a 2,5 millas) de altura. Más de 80 de estos grandes volcanes en escudo tienen calderas en la cumbre con un promedio de 60 km (37 mi) de ancho.
Io
Io, inusualmente, se calienta por la flexión sólida debido a la influencia de las mareas de Júpiter y la resonancia orbital de Io con las grandes lunas vecinas Europa y Ganímedes, que mantienen su órbita ligeramente excéntrica. A diferencia de cualquiera de los planetas mencionados, Io está continuamente volcánicamente activo. Por ejemplo, las naves espaciales Voyager 1 y Voyager 2 de la NASA detectaron nueve volcanes en erupción mientras pasaban por Io en 1979. Io tiene muchas calderas con diámetros de decenas de kilómetros.
Lista de calderas volcánicas
- África
- Ngorongoro Crater (Tanzania)
- Menengai Crater (Kenya)
- Mount Elgon (Uganda/Kenya)
- Mount Fogo (Cape Verde)
- Mount Longonot (Kenya)
- Mount Meru (Tanzania)
- Erta Ale (Etiopía)
- Volcán Nabro (Eritrea)
- Mallahle (Eritrea)
- See Europa para calderas en Canarias
- América
- Argentina
- Aguas Calientes, Provincia de Salta
- Caldera del Atuel, Provincia de Mendoza
- Galán, provincia de Catamarca
- Bolivia
- Pastos Grandes
- Estados Unidos
Crater Lake, Oregon, formado alrededor de 5.680 AC
Aniakchak-caldera, Alaska- Mount Aniakchak (Monumento Nacional de Aniakchak y Preserve) (Alaska)
- Crater Lake en Mount Mazama (Crater Lake National Park, Oregon)
- Mount Katmai (Alaska)
- Kīlauea (Hawaii)
- Mauna Loa (Hawaii)
- La Garita Caldera (Colorado)
- Long Valley (California)
- Henry's Fork Caldera (Idaho)
- Island Park Caldera (Idaho, Wyoming)
- Volcán de Newberry (Oregon)
- McDermitt Caldera (Oregon)
- Volcán del Lago de Medicina (California)
- Mount Okmok (Alaska)
- Valles Caldera (Nuevo México)
- Yellowstone Caldera (Wyoming)
- Canadá
- Silverthrone Caldera (British Columbia)
- Mount Edziza (British Columbia)
- Complejo Volcánico del Lago Bennett (British Columbia/Yukon)
- Mount Pleasant Caldera (Nueva Brunswick)
- Sturgeon Lake Caldera (Ontario)
- Mount Skukum Volcanic Complex (Yukon)
- Complejo Blake River Megacaldera (Quebec/Ontario)
- Nuevo Senador Caldera (Quebec)
- Misema Caldera (Ontario/Quebec)
- Noranda Caldera (Quebec)
- Colombia
- Caldas caldera de cráter de arena, volcán Nevado del Ruiz, Departamento de Caldas
- Laguna Verde caldera, volcán 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 de México)
- Chile
- Chaitén
- Cordillera Nevada Caldera
- Laguna del Maule
- Pacana Caldera
- Sollipulli
- Ecuador
- Geobotánico Pululahua Reserva
- Cuicocha
- Quilotoa
- Isla Fernandina, Islas Galápagos
- Sierra Negra (Galápagos)
- El Salvador
Coatepeque Caldera, El Salvador lago de cráter- Lago Ilopango
- Lago Coatepeque
- Guatemala
- Lago Amatitlán
- Lago Atitlán
- Xela
- Barahona
- Otros
- Masaya (Nicaragua)
- Argentina
- Asia
- Asia oriental
- Dakantou Caldera (Нантеливаные) (Shanhuyan Village, Taozhu Town, Linhai, Zhejiang, China)
- Ma'anshan Caldera (cerca de Shishan, Xiuying, Hainan, China)
- Yiyang Caldera (宜洋) (Pueblos de Shuangxi) (镇ющиеных), Condado de Pingnan, Fujian, China)
- Aira Caldera (Kagoshima Prefecture, Japón)
- Kussharo (Hokkaido, Japón)
- Kuttara (Hokkaido, Japón)
- Mashū (Hokkaido, Japón)
- Aso Caldera, Mount Aso (Kumamoto Prefecture, Japón)
- Kikai Caldera (Kagoshima Prefecture, Japón)
- Towada (Aomori Prefecture, Japón)
- Tazawa (Akita Prefecture, Japón)
- Hakone (Kanagawa Prefecture, Japón)
- Mount Halla (Jeju-do, Corea del Sur)
- Lago Cielo (Montaña de Bakú, Corea del Norte / Montañas de Charbai, China)
- Asia sudoriental
Mount Pinatubo, Filipinas- Apolaki Caldera (Benham Rise, Filipinas)
- Corregidor Caldera (Manila Bay, Filipinas)
- Mount Pinatubo (Luzon, Filipinas)
- Volcán Taal (Luzon, Filipinas)
- Laguna Caldera (Luzon, Filipinas)
- Irosin Caldera (Luzon, Filipinas)
- Batur (Bali, Indonesia)
- Krakatoa (Sunda Strait, Indonesia)
- Lago Maninjau (Sumatra, Indonesia)
- Lago Toba (Sumatra, Indonesia)
- Mount Rinjani (Lombok, Indonesia)
- Mount Tondano (Sulawesi, Indonesia)
- Mount Tambora (Sumbawa, Indonesia)
- Tengger Caldera (Java, Indonesia)
- Asia sudoccidental
- Derik (Mardin, Turquía)
- Nemrut (volcano) (Turquía)
- Rusia
Caldera de la isla Yankicha/Ushishir, Islas Kuril- Akademia Nauk (Pínsula de Kamchatka)
- Golovnin (Islas de Kuril)
- Karymsky Caldera (Pínsula de Kamchatka)
- Karymshina (Pínsula de Kamchatka)
- Khangar (Pínsula de Kamchatka)
- Ksudach (Pínsula de Kamchatka)
- Lago Kurile (Pínsula de Kamchatka)
- Lvinaya Past (Islas de Kuril)
- Tao-Rusyr Caldera (Islas de Kuril)
- Uzon (Pínsula de Kamchatka)
- Zavaritski Caldera (Islas de Kuril)
- Yankicha/Ushishir (Islas de Kuril)
- Chegem Caldera (Kabardino-Balkarian Republic, North Caucasus)
- Asia oriental
- Europa
Vista de giro aéreo 3D CGI sobre Santorini, Grecia
Aerial view of the Laacher See, Germany
Caldeira do Faial en el volcán Caldeira, Isla Faial, Azores- Banská Štiavnica (Eslovaquia)
- Bakuriani/Didveli Caldera (Georgia)
- Samsari (Georgia)
- Santorini (Grecia)
- Nisyros (Grecia)
- Askja (Islandia)
- Grímsvötn (Islandia)
- Bárðarbunga (Islandia)
- Katla (Islandia)
- Krafla (Islandia)
- Phlegraean Fields (Italia)
- Lago Bracciano (Italia)
- Lago Bolsena (Italia)
- Mount Somma que contiene el Monte Vesubio (Italia)
- Las Cañadas (Tenerife, España)
- Glen Coe (Escocia)
- Scafell Caldera (distrito de Lake, Inglaterra)
- Laacher See (Alemania)
- Lagoa das Sete Cidades & Furnas (São Miguel, las Azores, Portugal)
- Caldeira do Faial (Faial, Portugal)
- Caldeirão do Corvo (Corvo, Portugal)
- Oceanía
Foto satélite del lago Taupō- Cerberean Cauldron (Australia)
- Dakataua (Papua Nueva Guinea)
- Kapenga (Nueva Zelandia)
- Kilauea (Hawaii, Estados Unidos)
- Lago Ohakuri (Nueva Zelanda)
- Lago Ōkataina (Nueva Zelandia)
- Lago Rotorua (Nueva Zelandia)
- Lago Taupō (Nueva Zelandia)
- Maroa (Nueva Zelandia)
- Moku‘āweoweo Caldera on Mauna Loa (Hawaii, EE.UU.)
- Mount Alert (Australia)
- Prospect Hill (Australia)
- Rano Kau (Isla Oriental, Chile)
- Reporoa caldera (Nueva Zelandia)
- Antártida
- Deception Island
- Océano Índico
- Cirque de Mafate, Cirque de Salazie, Enclos Fouqué, and Cirque de Cilaos on Réunion
Calderas volcánicas extraterrestres
- Marte
- Olympus Mons caldera
- Venus
- Maat Mons caldera
Calderas de erosión
- América
- Guaichane-Mamuta (Chile)
- Mount Tehama (California, Estados Unidos)
- Europa
- Caldera de Taburiente (España)
- Oceanía
- Tweed Valley (Nueva Gales del Sur, Queensland, Australia)
- Asia
- Chegem Caldera (Kabardino-Balkarian Republic, Northern Caucasus Region, Russia)
- Volcán Taal (Filipinas) Provincia de Batangas
Notas explicativas
- ^ Libro de Leopold von Buch Descripción Física de las Islas Canarias fue publicado en 1825.
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