Vulcani

Che cos'è una caldera? Come si forma Calderas?



Cratere Lago Caldera

Cratere Lago Caldera: Una vista satellitare di Crater Lake, una delle calderas più famose al mondo. Il cratere del lago si è formato circa 7700 anni fa quando una massiccia eruzione vulcanica del Monte Mazama ha svuotato una grande camera di magma sotto la montagna. La roccia fratturata sopra la camera del magma è crollata per produrre un enorme cratere largo oltre sei miglia. Secoli di pioggia e neve riempirono la caldera, creando il Lago Crater. Con una profondità di 594 metri (1949 piedi), Crater Lake è il lago più profondo degli Stati Uniti e il nono lago più profondo del mondo. L'immagine sopra è stata prodotta utilizzando i dati Landsat GeoCover della NASA. Ingrandisci l'immagine.

Che cos'è una caldera?

Le Calderas sono alcune delle caratteristiche più spettacolari della Terra. Sono grandi crateri vulcanici che si formano con due diversi metodi: 1) un'eruzione vulcanica esplosiva; oppure, 2) collasso della roccia superficiale in una camera di magma vuota.

L'immagine di accompagnamento è una vista satellitare di una delle calderas più famose - Crater Lake in Oregon. Il Crater Lake si è formato circa 7700 anni fa quando un'enorme eruzione vulcanica del Monte Mazama ha svuotato una grande camera di magma sotto la montagna. La roccia fratturata sopra la camera del magma è crollata per produrre un enorme cratere largo oltre sei miglia. Secoli di pioggia e neve riempirono la caldera, creando il Lago Crater. Con una profondità di 594 metri (1949 piedi), Crater Lake è il lago più profondo degli Stati Uniti e il nono lago più profondo del mondo.

Collapse Calderas

Il collasso di calderas si forma quando una grande camera magmatica viene svuotata da un'eruzione vulcanica o da un movimento del magma sotterraneo. La roccia non supportata che forma il tetto della camera magmatica quindi collassa per formare un grande cratere. Si ritiene che Crater Lake e molte altre calderas si siano formate da questo processo.

La seguente illustrazione in quattro passaggi spiega come si è formata la caldera del Crater Lake. Il video in questa pagina mostra un modello da tavolo di formazione della caldera. Questa sarebbe un'attività eccellente per gli insegnanti da fare con i loro studenti, oppure possono semplicemente mostrare il video usando la proiezione al computer.

Dimostrazione di Caldera: Questo video mostra un'attività didattica che dimostra chiaramente come si forma una caldera. Può essere difficile spiegare o disegnare come si forma una caldera. Questo modello da tavolo è una grande dimostrazione. Gli insegnanti possono svolgere questa attività con i loro studenti o semplicemente mostrare il video in classe usando la proiezione al computer. Dina Venezky e Stephen Wessells, 2010, Modello dimostrativo Caldera: Rapporto Open-File US Survey Geological Survey 2010-1173.

Quali sono le cause delle eruzioni esplosive a Kilauea?

Eruzioni esplosive a Kilauea: Molte delle eruzioni esplosive pre-1924 di Kilauea che produssero significativi depositi di cenere si verificarono probabilmente quando il cratere sommitale del vulcano era così profondo che il suo pavimento era sotto la falda acquifera, lasciando penetrare le acque sotterranee per formare un lago. Ogni volta che il magma esplodeva nell'acqua del lago, si verificavano violente esplosioni di vapore e gas vulcanici, frammentando il magma in minuscole particelle di cenere e spingendo nuvole di vapore (cime piroclastiche) in rapido movimento, estremamente calde, fuori dal cratere. Immagine e didascalia di USGS.

Passi nella formazione del cratere Lago Caldera

Eruzioni di cenere e pomice: L'eruzione cataclismica è iniziata da uno sfiato sul lato nord-est del vulcano come una colonna torreggiante di cenere, con flussi piroclastici che si diffondono a nord-est. Crollo della Caldera: Man mano che veniva espulso altro magma, attorno alla cima si aprivano delle crepe che cominciavano a crollare. Fontane di pomice e cenere circondavano la cima che crollava e flussi piroclastici correvano lungo tutti i lati del vulcano. Esplosioni di vapore: Quando la polvere si fu depositata, la nuova caldera era di 5 miglia (8 km) di diametro e 1 miglio (1,6 km) di profondità. Le acque sotterranee interagiscono con depositi caldi, provocando esplosioni di vapore e cenere. Oggi: Nelle prime centinaia di anni dopo l'eruzione cataclismica, rinnovate eruzioni costruirono l'isola dei maghi, il cono cono e la piattaforma centrale. L'acqua riempì la nuova caldera per formare il lago più profondo degli Stati Uniti. Figura modificata dai diagrammi sul retro della mappa USGS del 1988 "Crater Lake National Park and Vicinity, Oregon." Illustrazione e didascalia del Servizio geologico degli Stati Uniti.

Calderas esplosive

Calderas esplosive si formano quando camere di magma molto grandi riempite con fusione ricca di silice e gas abbondante si spostano verso l'alto dalla profondità. I magmi ricchi di silice hanno una viscosità molto elevata che consente loro di trattenere bolle di gas a pressioni molto elevate. Man mano che salgono in superficie, la riduzione della pressione provoca l'espansione dei gas. Quando si verifica una rottura, il risultato può essere un'enorme esplosione che spazza via grandi volumi di roccia per formare la caldera. Alcune di queste esplosioni espellono molti chilometri cubi di magma e roccia.

Catena di Caldera di Yellowstone

Catena di Caldera di Yellowstone: L'attuale caldera di Yellowstone è la più recente di una serie di eruzioni che durano milioni di anni. Il piatto nordamericano si sta spostando verso ovest su un punto caldo fisso. Mentre la piastra si muove, l'hotspot produce un'enorme eruzione (e una grande caldera) ogni pochi milioni di anni. Ciò ha prodotto lave basaltiche regionali e una catena di gruppi di caldera riolitica (cerchi, con età in milioni di anni) lungo il percorso del punto caldo di Yellowstone. Immagine di USGS.

La catena Yellowstone Supervolcano e Caldera

Il Parco Nazionale di Yellowstone è famoso nel mondo per i suoi geyser e le sue sorgenti termali. Queste caratteristiche termiche sono prove facili da osservare di un sistema di magma attivo sotto il Parco. Questo sistema di magma ha prodotto alcune delle più grandi eruzioni vulcaniche nella storia della Terra - eruzioni così grandi che sono state chiamate "supervolcanoes". Una di queste eruzioni produsse una caldera di circa 50 miglia di diametro che è alla base della maggior parte del Parco Nazionale di Yellowstone.

Il Toba Supervolcano

Circa 73.000 anni fa l'eruzione di Toba sull'isola di Sumatra, in Indonesia, ha prodotto quella che si ritiene essere la più grande eruzione esplosiva sulla Terra negli ultimi 25 milioni di anni.

Si ritiene che l'esplosione di Toba abbia disboscato gran parte dell'India centrale, a circa 3000 miglia dal sito di eruzione. Si pensa che l'esplosione abbia espulso nell'atmosfera circa 800 chilometri cubi di cenere, producendo un cratere lungo 100 chilometri e largo 35 chilometri. Il cratere è ora il sito del più grande lago vulcanico del mondo.

Calderas su altri pianeti

Calderas su altri pianeti: Caldera complessa sulla cima del vulcano Olympus Mons - un vulcano a scudo che è la caratteristica più alta su Marte. Questa caldera è molto simile al complesso della caldera sulla cima del vulcano a scudo più grande della Terra: il vulcano Mauna Loa sull'isola delle Hawaii. Immagine della NASA.

L'eruzione esplosiva di Toba

Caldera di Toba: Immagine di Landsat GeoCover della caldera formata dal Toba Supervolcano. Ora è il lago vulcanico più grande del mondo. L'immagine sopra è stata prodotta utilizzando i dati Landsat GeoCover della NASA. Ingrandisci l'immagine.

Calderas innevate alle Hawaii

Vulcano Mauna Loa: Caldera di Moku'aweoweo innevata in cima al vulcano a scudo di Mauna Loa (Mauna Kea in background) sull'isola delle Hawaii. La caldera è larga 3 x 5 km, profonda 183 m, e si stima che sia crollata tra i 600-750 anni fa. Numerosi crateri sotterranei lungo la zona di spaccatura superiore sud-ovest di Mauna Loa (in basso a destra) si sono formati anche dal crollo del terreno. Immagine e didascalia di USGS. Ingrandisci l'immagine.

Aniakchak Caldera, Alaska

Caldera di Aniakchak in Alaska: La caldera di Aniakchak, situata nella catena montuosa dell'Alaska in Alaska, si è formata durante un'enorme eruzione esplosiva che ha espulso più di 50 km3 di magma circa 3.450 anni fa. La caldera ha un diametro di 10 chilometri e una profondità di 500-1000 metri. Le successive eruzioni formarono cupole, coni di cemento e fosse di esplosione sul pavimento della caldera. Ingrandisci l'immagine.

Confronta le eruzioni esplosive

Esplosività vulcanica è un metodo per confrontare le dimensioni delle eruzioni vulcaniche esplosive stimando il volume del materiale espulso. Il nostro articolo sul "Indice di esplosività vulcanica" fornisce un confronto grafico dei supervolcano Crater Lake, Toba e Yellowstone.