Vulcões

O que é uma caldeira? Como se formam as caldeiras?



Caldera do Lago Crater

Caldera do Lago Crater: Vista por satélite do Lago Crater, uma das caldeiras mais famosas do mundo. O lago Crater se formou cerca de 7700 anos atrás, quando uma erupção vulcânica maciça do Monte Mazama esvaziou uma grande câmara de magma abaixo da montanha. A rocha fraturada acima da câmara de magma desmoronou para produzir uma cratera maciça a mais de 10 quilômetros de diâmetro. Séculos de chuva e neve encheram a caldeira, criando o lago Crater. Com 594 metros de profundidade, o lago Crater é o lago mais profundo dos Estados Unidos e o nono mais profundo do mundo. A imagem acima foi produzida com os dados do Landsat GeoCover da NASA. Ampliar imagem.

O que é uma caldeira?

As caldeiras são algumas das características mais espetaculares da Terra. São grandes crateras vulcânicas que se formam por dois métodos diferentes: 1) uma erupção vulcânica explosiva; ou 2) colapso da rocha superficial em uma câmara de magma vazia.

A imagem que acompanha é uma vista de satélite de uma das caldeiras mais famosas - Crater Lake, no Oregon. O lago Crater foi formado cerca de 7700 anos atrás, quando uma enorme erupção vulcânica do Monte Mazama esvaziou uma grande câmara de magma abaixo da montanha. A rocha fraturada acima da câmara de magma desmoronou para produzir uma cratera maciça a mais de 10 quilômetros de diâmetro. Séculos de chuva e neve encheram a caldeira, criando o lago Crater. Com 594 metros de profundidade, o lago Crater é o lago mais profundo dos Estados Unidos e o nono mais profundo do mundo.

Collapse Calderas

As caldeiras em colapso se formam quando uma grande câmara de magma é esvaziada por uma erupção vulcânica ou por um movimento de magma subterrâneo. A rocha não suportada que forma o teto da câmara de magma entra em colapso para formar uma grande cratera. Pensa-se que o lago Crater e muitas outras caldeiras tenham se formado por esse processo.

A ilustração em quatro etapas abaixo explica como se acredita que a caldeira do lago Crater se tenha formado. O vídeo nesta página mostra um modelo de mesa de formação de caldeira. Essa seria uma excelente atividade para os professores fazerem com os alunos, ou eles podem simplesmente mostrar o vídeo usando projeção por computador.

Demonstração da caldeira: Este vídeo mostra uma atividade de ensino que demonstra claramente como uma caldeira é formada. Pode ser difícil explicar ou desenhar como uma caldeira se forma. Este modelo de mesa é uma ótima demonstração. Os professores podem fazer essa atividade com os alunos ou simplesmente mostrar o vídeo em sala de aula usando projeção por computador. Dina Venezky e Stephen Wessells, 2010, Modelo de Demonstração da Caldera: Relatório de Arquivo Aberto do U.S. Geological Survey 2010-1173.

O que causa erupções explosivas no Kilauea?

Erupções explosivas em Kilauea: Muitas das erupções explosivas pré-1924 de Kilauea, que produziram depósitos significativos de cinzas, provavelmente aconteceram quando a cratera do cume do vulcão era tão profunda que seu piso ficava abaixo do lençol freático, permitindo que a água subterrânea se infiltrasse para formar um lago. Sempre que o magma entrava na água do lago, violentas explosões de vapor e gases vulcânicos aconteciam, fragmentando o magma em pequenas partículas de cinzas e expulsando nuvens de vapor em movimento rápido e extremamente carregadas de cinzas (surtos piroclásticos). Imagem e legenda pelo USGS.

Passos na formação do lago Crater Caldera

Erupções de cinzas e pedra-pomes: A erupção cataclísmica começou a partir de uma abertura no lado nordeste do vulcão como uma coluna imponente de cinzas, com fluxos piroclásticos se espalhando para o nordeste. Colapso da caldeira: À medida que mais magma irrompeu, rachaduras se abriram ao redor do cume, que começou a desmoronar. Fontes de pedra-pomes e cinzas cercavam o cume em colapso, e fluxos piroclásticos corriam por todos os lados do vulcão. Explosões de vapor: Quando a poeira baixou, a nova caldeira tinha 8 km de diâmetro e 1,6 km de profundidade. As águas subterrâneas interagiam com depósitos quentes, causando explosões de vapor e cinzas. Hoje: Nas primeiras centenas de anos após a erupção cataclísmica, erupções renovadas construíram Wizard Island, Merriam Cone e a plataforma central. A água encheu a nova caldeira para formar o lago mais profundo dos Estados Unidos. Figura modificada a partir de diagramas no verso do mapa do USGS de 1988 "Parque Nacional do Lago Crater e arredores, Oregon". Ilustração e legenda pelo United States Geological Survey.

Calderas Explosivas

Calderas explosivas são formadas quando grandes câmaras de magma cheias de fundição rica em sílica e gás abundante se movem para cima a partir da profundidade. Os magmas ricos em sílica têm uma viscosidade muito alta que lhes permite reter bolhas de gás sob pressões muito altas. À medida que sobem à superfície, a redução da pressão faz com que os gases se expandam. Quando ocorre o rompimento, o resultado pode ser uma enorme explosão que explode grandes volumes de rocha para formar a caldeira. Algumas dessas explosões lançam muitos quilômetros cúbicos de magma e rocha.

Corrente de Caldera de Yellowstone

Cadeia de Caldera de Yellowstone: A caldeira atual em Yellowstone é a mais recente de uma série de erupções que duram milhões de anos. A placa norte-americana está se movendo para o oeste sobre um ponto estacionário. À medida que a placa se move, o ponto de acesso produz uma enorme erupção (e uma grande caldeira) a cada poucos milhões de anos. Isso produziu lavas basálticas regionais e uma cadeia de grupos de caldeiras riolíticas (círculos, com idades em milhões de anos) ao longo do caminho do hot spot de Yellowstone. Imagem de USGS.

O Supervulcão Yellowstone e a Cadeia de Caldera

O Parque Nacional de Yellowstone é mundialmente famoso por seus gêiseres e fontes termais. Essas características térmicas são evidências fáceis de observar de um sistema de magma ativo sob o parque. Esse sistema de magma produziu algumas das maiores erupções vulcânicas da história da Terra - erupções tão grandes que foram chamadas de "supervulcões". Uma dessas erupções produziu uma caldeira a cerca de 80 quilômetros de profundidade, subjacente à maior parte do Parque Nacional de Yellowstone.

O supervulcão Toba

Cerca de 73.000 anos atrás, a erupção de Toba na ilha de Sumatra, na Indonésia, produziu o que se acredita ser a maior erupção explosiva da Terra nos últimos 25 milhões de anos.

Acredita-se que a explosão de Toba tenha desmatado grande parte do centro da Índia - a cerca de 3.000 milhas do local da erupção. Pensa-se que a explosão tenha ejetado cerca de 800 quilômetros cúbicos de cinzas na atmosfera, produzindo uma cratera de 100 quilômetros de comprimento e 35 quilômetros de largura. A cratera é agora o local do maior lago vulcânico do mundo.

Calderas em outros planetas

Calderas em outros planetas: Caldeira complexa no cume do Olympus Mons Volcano - um vulcão de escudo que é a característica mais alta de Marte. Esta caldeira é muito semelhante ao complexo da caldeira no cume do maior vulcão-escudo da Terra - o vulcão Mauna Loa, na ilha do Havaí. Imagem da NASA.

A erupção explosiva de Toba

Caldeira Toba: Imagem Landsat GeoCover da caldeira formada pelo Supervulcão Toba. Agora é o maior lago vulcânico do mundo. A imagem acima foi produzida com os dados do Landsat GeoCover da NASA. Ampliar imagem.

Calderas cobertas de neve no Havaí

Vulcão Mauna Loa: Caldera de Moku'aweoweo coberto de neve sobre o vulcão do escudo de Mauna Loa (Mauna Kea no fundo) na ilha do Havaí. A caldeira tem 3 x 5 km de diâmetro, 183 m de profundidade e estima-se que tenha entrado em colapso entre 600-750 anos atrás. Várias crateras ao longo da fenda sudoeste superior de Mauna Loa (canto inferior direito) também se formaram pelo colapso do solo. Imagem e legenda pelo USGS. Ampliar imagem.

Caldeira de Aniakchak, Alasca

Caldeira de Aniakchak no Alasca: A caldeira Aniakchak, localizada na cordilheira Aleuta do Alasca, se formou durante uma enorme erupção explosiva que expeliu mais de 50 km3 de magma cerca de 3.450 anos atrás. A caldeira tem 10 quilômetros de diâmetro e 500 a 1.000 metros de profundidade. Erupções subsequentes formaram cúpulas, cones de cinza e poços de explosão no chão da caldeira. Ampliar imagem.

Comparar erupções explosivas

Explosividade vulcânica é um método de comparar o tamanho de erupções vulcânicas explosivas estimando o volume de material ejetado. Nosso artigo sobre o "Índice de Explosividade Vulcânica" apresenta uma comparação gráfica dos supervulcões do Lago Crater, Toba e Yellowstone.