Sisältö
- Mikä on Caldera?
- Kutista Calderas
- Räjähtävät Calderat
- Yellowstone Supervolcano & Caldera -ketju
- Toba Supervolcano
Crater Lake Caldera: Satelliittinäkymä Crater Lakesta, joka on yksi maailman tunnetuimmista kaldereista. Kraatterijärvi muodostui noin 7700 vuotta sitten, kun Mazama-vuoren massiivinen tulivuorenpurkaus tyhjensi suuren magman kammion vuoren alla. Magma-kammion yläpuolella murtunut kallio romahti massiivisen kraatterin tuottamiseksi yli kuuden mailin poikki. Vuosisatojen sade ja lumi täyttivät kalderan, ja muodostivat Crater Lake. Crater Lake, jonka syvyys on 5949 metriä (594 metriä), on Yhdysvaltojen syvin järvi ja yhdeksäs syvin järvi maailmassa. Yllä oleva kuva on tuotettu käyttämällä NASA: n Landsat GeoCover-tietoja. Suurenna kuvaa.
Mikä on Caldera?
Calderat ovat joitain maapallon upeimmista ominaisuuksista. Ne ovat suuria vulkaanisia kraattereita, jotka muodostuvat kahdella eri tavalla: 1) räjähtävä tulivuorenpurkaus; tai 2) pintakiven romahtaminen tyhjään magmakammioon.
Oheinen kuva on satelliittikuva yhdestä kuuluisimmista kaldereista - Crater Lake Oregonissa. Kraaterijärvi muodostettiin noin 7700 vuotta sitten, kun Mazama-vuoren valtava tulivuorenpurkaus tyhjensi suuren magman kammion vuoren alla. Magma-kammion yläpuolella murtunut kallio romahti massiivisen kraatterin tuottamiseksi yli kuuden mailin poikki. Vuosisatojen sade ja lumi täyttivät kalderan, ja muodostivat Crater Lake. Crater Lake, jonka syvyys on 5949 metriä (594 metriä), on Yhdysvaltojen syvin järvi ja yhdeksäs syvin järvi maailmassa.
Kutista Calderas
Kutistavat kalderat muodostuvat, kun suuri magmakammio tyhjennetään tulivuorenpurkauksella tai maan alla tapahtuvalla magman liikkeellä. Magma-kammion kattoa muodostava tukematon kallio romahtaa sitten suureksi kraatteriksi. Kraaterijärven ja monien muiden kalderojen uskotaan muodostuvan tällä prosessilla.
Alla oleva nelivaiheinen kuva selittää, kuinka kraaterijärven kaldera ajatellaan muodostuvan. Tämän sivun video näyttää taulukon kalderin muodostumisesta. Tämä olisi opettajille erinomaista toimintaa opiskelijoiden kanssa tai he voivat yksinkertaisesti näyttää videon tietokoneprojektiolla.
Caldera-esittely: Tämä video näyttää opetustoiminnan, joka osoittaa selvästi, kuinka kaldera muodostuu. Voi olla vaikea selittää tai piirtää, kuinka kaldera muodostuu. Tämä pöytämalli on loistava esittely. Opettajat voivat tehdä tämän toiminnan oppilaidensa kanssa tai yksinkertaisesti näyttää videon luokassa tietokoneprojektiolla. Dina Venezky ja Stephen Wessells, 2010, Caldera-demonstraatiomalli: Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen avoimen tiedoston raportti 2010-1173.
Räjähtävät purkaukset Kilaueassa: Monet Kilaueasin ennen vuotta 1924 tapahtuneista räjähtävistä purkauksista, jotka tuottivat merkittäviä tuhkasaantumia, todennäköisesti tapahtuivat, kun tulivuorenhuippukokouksen kraatteri oli niin syvä, että sen lattia oli vesipöydän alapuolella, joten pohjavesi pääsi valumaan järveksi. Aina kun magma purkautui järveveteen, seurauksena oli höyryn ja vulkaanisten kaasujen räjähdys räjähtäviä, hajottaen magman pieniksi tuhkapartikkeleiksi ja ajaen nopeasti liikkuvat, erittäin kuumat tuhkakuormitetut höyrypilvet (pyroclastiset nousut) ulos kraatterista. Kuva ja kuvateksti USGS: ltä.
Tuhkan ja hohkakiveen purkaukset: Kataklysminen purkaus alkoi tulivuoren koillispuolella olevasta tuuletuksesta kohoavana tuhkapylväänä, pyroclastisten virtausten leviäessä koilliseen. Caldera romahtaa: Kun lisää magmaa puhkesi, huippukokouksen ympärille aukesi halkeamia, jotka alkoivat romahtaa. Pimssan ja tuhkan suihkulähteet ympäröivät romahtavaa huippukokousta, ja pyroclastiset virtaukset juoksivat tulivuorin kaikkiin puoliin. Höyryräjähdykset: Kun pöly oli laskeutunut, uusi kaldera oli halkaisijaltaan 5 km (8 km) ja syvä. Pohjavesi oli vuorovaikutuksessa kuumien esiintymien kanssa aiheuttaen höyryn ja tuhkan räjähdyksiä. Tänään: Muutaman ensimmäisen sadan vuoden aikana katastrofisen purkauksen jälkeen uusitut purkaukset rakensivat Wizard Islandin, Merriam Coneen ja keskusalustan. Vesi täytti uuden kalderan muodostaen Yhdysvaltojen syvimmän järven. Kuva muutettu kaavioista vuoden 1988 takaosan USGS-kartalta "Crater Lake National Park and Vicinity, Oregon". Kuva ja kuvateksti Yhdysvaltain geologian tutkimuskeskukselta.
Räjähtävät Calderat
Räjähtäviä kaldereita muodostuu, kun erittäin suuret magmakammiat, jotka on täytetty piidioksidilla rikkaalla sulalla ja runsaalla kaasulla, liikkuvat ylöspäin syvyydestä. Piidioksidipitoisilla magmoilla on erittäin korkea viskositeetti, jonka avulla ne voivat pitää kaasukuplia erittäin korkeissa paineissa. Kun ne nousevat pintaan, paineen aleneminen aiheuttaa kaasujen laajentumisen. Kun läpimurto tapahtuu, seurauksena voi olla valtava räjähdys, joka räjäyttää suuret määrät kiviä kalderan muodostamiseksi. Jotkut näistä räjähdyksistä purkavat monta kuutiometriä magmaa ja kallioita.
Yellowstone Caldera -ketju: Nykyinen keltakampela kellarissa on viimeisin miljoonien vuosien pituisten purkausten sarjasta. Pohjois-Amerikan levy liikkuu länteen paikallaan olevan kuuman paikan yli. Levyn liikkuessa hotspot tuottaa valtavan purkauksen (ja suuren kalderan) muutaman miljoonan vuoden välein. Tämä on tuottanut alueelliset basalttiset laava-alukset ja rhyolitic caldera -ryhmien ketjun (ympyrät, joiden ikä on miljoonia vuosia) Yellowstonen kuumapisteen varrella. Kuva USGS.
Yellowstone Supervolcano & Caldera -ketju
Yellowstonen kansallispuisto on maailmankuulu geisreistä ja kuumista lähteistä. Nämä lämpöominaisuudet ovat helposti havaittavissa olevia todisteita aktiivisesta magmajärjestelmästä puiston alla. Tämä magmajärjestelmä on tuottanut eräitä maapallon historian suurimmista tulivuorenpurkauksista - purkauksia, jotka ovat niin suuria, että niitä on kutsuttu "supervolvoineiksi". Yksi näistä purkauksista tuotti noin 50 mailin päässä olevan kalderan, joka on suurimman osan Yellowstonen kansallispuiston taustalla.
Toba Supervolcano
Noin 73 000 vuotta sitten Toban purkautuminen Sumatran saarella Indonesiassa tuotti sen, jonka uskotaan olevan suurin räjähtävä purkaus maan päällä ainakin viimeisten 25 miljoonan vuoden aikana.
Toban räjähdyksen uskotaan hävittäneen suuren osan Keski-Intiasta - noin 3000 mailin päässä purkauskohdasta. Räjähdyksen uskotaan työntäneen ilmakehään noin 800 kuutiometriä tuhkaa, joka tuottaa 100 kilometrin pituisen ja 35 kilometrin leveän kraatterin. Kraatteri on nyt maailman suurimman tulivuoren järven sijainti.
Calderas muilla planeetoilla: Monimutkainen kaldera Olympus Mons Volcanon huippukokouksessa - kilpi tulivuori, joka on Marsin korkein ominaisuus. Tämä kaldera on hyvin samanlainen kuin kalderakompleksi Maan suurimman kilven tulivuoren - Mauna Loa-tulivuoren huippukokouksessa Havaijilla. Kuva NASA.
Toba Caldera: Landsat GeoCover -kuva Toba Supervolcanon muodostamasta kalderasta. Se on nyt maailman suurin vulkaaninen järvi. Yllä oleva kuva on tuotettu käyttämällä NASA: n Landsat GeoCover-tietoja. Suurenna kuvaa.
Mauna Loa-tulivuori: Lumen peittämä Mokuaweoweo Caldera Mauna Loa -suoja tulivuoren (taustalla Mauna Kea) huipulla Havaijilla. Kaldera on 3 x 5 km: n poikki, 183 metriä syvä, ja sen arvioidaan romahtaneen 600-750 vuotta sitten. Useita kuoppia kraattereita pitkin Mauna Loan lounaaseen rift-vyöhykettä (oikea alaosa) muodostui myös maan romahtamisen myötä. Kuva ja kuvateksti USGS: ltä. Suurenna kuvaa.
Aniakchak Caldera Alaskassa: Aniakchak Caldera, joka sijaitsee Alaskan Aleutian alueella, muodostui valtavan räjähtävän purkauksen aikana, joka karkotti yli 50 km3 of magma noin 3.450 vuotta sitten. Kaldera on halkaisijaltaan 10 km ja syvyys 500-1 000 metriä. Myöhemmät purkaukset muodostivat kuplia, tuhkikartioita ja räjähdyskuoppia kalderan lattialle. Suurenna kuvaa.
Tulivuoren räjähtävyys on menetelmä, jolla verrataan räjähtävien tulivuorenpurkausten suuruutta arvioimalla poistetun materiaalin määrä. "Volcanic Explosivity Index" -artikkelimme antaa graafisen vertailun kraatterijärven, Toba- ja Yellowstonen supervolveaneista.