Содержание
- Что такое кальдера?
- Свернуть кальдеры
- Взрывоопасные кальдеры
- Йеллоустонский супервулкан и кальдерная цепь
- Супервулкан Тоба
Кратерное озеро Кальдера: Спутниковый вид на Кратерное озеро, одну из самых известных в мире кальдер. Кратерное озеро образовалось около 7700 лет назад, когда массивное извержение вулкана Мазама опустело большую магматическую камеру под горой. Разломанная скала над магматическим очагом разрушилась, образовав массивный кратер шириной более шести миль. Века дождя и снега наполнили кальдеру, создав Кратерное озеро. Обладая глубиной 1949 футов (594 метра), Кратерное озеро является самым глубоким озером в Соединенных Штатах и девятым по глубине озером в мире. Изображение выше было получено с использованием данных Landsat GeoCover от НАСА. Увеличить изображение.
Что такое кальдера?
Кальдеры - одни из самых впечатляющих объектов на Земле. Это крупные вулканические кратеры, которые образуются двумя разными способами: 1) взрывное извержение вулкана; или 2) разрушение поверхностных пород в пустую камеру магмы.
Прилагаемое изображение - вид со спутника на одну из самых известных кальдер - Кратерное озеро в штате Орегон. Кратерное озеро образовалось около 7700 лет назад, когда огромное вулканическое извержение горы Мазама освободило большой магматический очаг под горой. Разломанная скала над магматическим очагом разрушилась, образовав массивный кратер шириной более шести миль. Века дождя и снега наполнили кальдеру, создав Кратерное озеро. Обладая глубиной 1949 футов (594 метра), Кратерное озеро является самым глубоким озером в Соединенных Штатах и девятым по глубине озером в мире.
Свернуть кальдеры
Кальдеры коллапса образуются, когда большая магматическая камера опорожняется извержением вулкана или подповерхностным движением магмы. Неподдерживаемая порода, которая образует крышу магматической камеры, затем разрушается, образуя большой кратер. Считается, что в результате этого процесса образовалось озеро Кратер и многие другие кальдеры.
Четырехступенчатая иллюстрация ниже объясняет, как образовалась кальдера Кратерного озера. Видео на этой странице показывает настольную модель формирования кальдеры. Для учителей это было бы отличным занятием, или они могут просто показать видео с помощью компьютерной проекции.
Кальдера демонстрация: Это видео показывает учебную деятельность, которая наглядно демонстрирует, как формируется кальдера. Может быть трудно объяснить или нарисовать, как формируется кальдера. Эта настольная модель - отличная демонстрация. Учителя могут выполнять это задание со своими учениками или просто показывать видео в классе с использованием компьютерной проекции. Дина Венески и Стивен Уэсселлс, 2010, Модель демонстрации Caldera: Отчет по геологической разведке США в открытом формате 2010-1173.
Взрывные извержения в Килауэа: Многие взрывные извержения Килауэа до 1924 года, которые вызывали значительные отложения золы, вероятно, произошли, когда кратер вершины вулкана был настолько глубоким, что его дно было ниже уровня грунтовых вод, позволяя подземным водам просачиваться, образуя озеро. Всякий раз, когда магма вспыхивала в воде озера, возникали сильные взрывы пара и вулканических газов, разбивая магму на крошечные частицы пепла и выталкивая из кратера быстро движущиеся, чрезвычайно горячие пепловые облака (пирокластические волны). Изображение и подпись USGS.
Высыпания пепла и пемзы: Катастрофическое извержение началось из вентиля на северо-восточной стороне вулкана в виде возвышающегося столба пепла с пирокластическими потоками, распространяющимися на северо-восток. Кальдера развалилась: Когда извергалось больше магмы, вокруг вершины образовались трещины, которые начали разрушаться. Фонтаны пемзы и пепла окружали разрушающуюся вершину, и пирокластические потоки текли по всем сторонам вулкана. Паровые взрывы: Когда пыль осела, новая кальдера имела диаметр 5 миль (8 км) и глубину 1 милю (1,6 км). Подземные воды взаимодействуют с горячими отложениями, вызывая взрывы пара и пепла. Cегодня: В первые несколько сотен лет после катастрофического извержения, новые извержения построили Остров Волшебников, Конус Мерриам и центральную платформу. Вода наполнила новую кальдеру, образовав самое глубокое озеро в Соединенных Штатах. Рисунок изменен по диаграммам на обратной стороне карты USGS 1988 года "Национальный парк Crater Lake и окрестности, штат Орегон". Иллюстрация и подпись Геологической службы США.
Взрывоопасные кальдеры
Взрывные кальдеры образуются, когда очень большие магматические камеры, заполненные расплавом, богатым кремнеземом, и обильным газом движутся вверх из глубины. Богатые кремнеземом магмы имеют очень высокую вязкость, что позволяет им удерживать пузырьки газа под очень высоким давлением. Когда они поднимаются на поверхность, снижение давления вызывает расширение газов. Когда происходит прорыв, результатом может быть огромный взрыв, который взрывает большие объемы породы, образуя кальдеру. Некоторые из этих взрывов выбрасывают много кубических километров магмы и горных пород.
Цепочка кальдеры Йеллоустоун: Нынешняя кальдера в Йеллоустоне является самой последней в серии извержений, которые охватывают миллионы лет. Североамериканская платформа движется на запад через стационарную горячую точку. По мере движения плиты горячая точка производит огромное извержение (и большую кальдеру) каждые несколько миллионов лет. Это привело к образованию региональных базальтовых лав и цепочки риолитовых кальдерных групп (круги, возраст которых исчисляется миллионами лет) вдоль трассы горячей точки Йеллоустона. Изображение USGS.
Йеллоустонский супервулкан и кальдерная цепь
Йеллоустонский национальный парк всемирно известен своими гейзерами и горячими источниками. Эти тепловые особенности являются легко наблюдаемыми свидетельствами активной магматической системы под парком. Эта магматическая система произвела некоторые из самых крупных извержений вулканов в истории Земли - извержения настолько велики, что их назвали "супервулканами". Одно из этих извержений породило кальдеру около 50 миль в поперечнике, которая лежит в основе большей части Йеллоустонского национального парка.
Супервулкан Тоба
Около 73 000 лет назад извержение Тоба на острове Суматра в Индонезии произвело то, что считается самым большим взрывным извержением на Земле, по крайней мере, за последние 25 миллионов лет.
Считается, что взрыв Тоба уничтожил большую часть центральной Индии - около 3000 миль от места извержения. Считается, что взрыв выбросил в атмосферу около 800 кубических километров пепла, в результате чего образовался кратер длиной 100 километров и шириной 35 километров. Кратер в настоящее время является местом крупнейшего в мире вулканического озера.
Кальдеры на других планетах: Сложная кальдера на вершине вулкана Олимп - Монс - щитовой вулкан, который является самым высоким сооружением на Марсе. Эта кальдера очень похожа на кальдерный комплекс на вершине самого большого щитового вулкана Земли - вулкана Мауна-Лоа на острове Гавайи. Изображение НАСА.
Тоба Кальдера: Landsat GeoCover - изображение кальдеры, образованной супервулканом Тоба. Сейчас это крупнейшее в мире вулканическое озеро. Изображение выше было получено с использованием данных Landsat GeoCover от НАСА. Увеличить изображение.
Вулкан Мауна Лоа: Заснеженная кальдера Mokuaweoweo на вершине вулканического щита Мауна-Лоа (на заднем плане Мауна-Кеа) на острове Гавайи. Кальдера имеет ширину 3 x 5 км, глубину 183 м и, по оценкам, рухнула 600-750 лет назад. Несколько ямных кратеров вдоль верхней юго-западной рифтовой зоны Мауна-Лоа (справа внизу) также образовались в результате обрушения грунта. Изображение и подпись USGS. Увеличить изображение.
Аниакчак кальдеры на Аляске: Кальяра Аниакчак, расположенная на Алеутском хребте Аляски, образовалась во время огромного взрывного извержения, изгнанного более чем на 50 км.3 магмы около 3450 лет назад. Кальдера имеет диаметр 10 километров и глубину 500-1000 метров. Последующие извержения образовали купола, шлаковые конусы и взрывные ямы на полу кальдеры. Увеличить изображение.
Вулканическая Эксплозивность Это метод сравнения размеров взрывных вулканических извержений путем оценки объема выброшенного материала. Наша статья о «Индексе вулканической эксплозивности» дает графическое сравнение супервулканов озера Крейтер, Тоба и Йеллоустоун.