Калдера

Калдера — вдлабнатина налик на казан која се создава по празнењето на магматското огниште/резервар. Кога големи зафатнини на магма ќе избијат за кус временски период, структурната поддршка над самата коморта се урушува. Па површината на земјата се урушува во внатрешноста на делумно испразнетата комора, оставајќи голема депресија на површината (од еден до неколку километри во пречник). Иако понекогаш се опишува како кратер, станува збор за вид на вртача, бидејќи се создава преку урушување и упаѓање наместо со експлозија или удар. Познати се околу 7 вакви урушувања кои создале калдери од почетокот на век, најнеодамнешното кај исландскиот вулкан Бардарбунга.
1 Создавање на калдера
Урушувањето е предизвикано од магматското огниште под вулканот, понекогаш поради резултат на големи експлозивни вулкански избуви (Погледајте Тамбора во 1815 година), но исто така за време на неконтролирани избуви на страните на вулканот (Погледајте Питон-де-ла-Фурнез во 2007 година) или пак на поврзан систем од пукнатини (Погледајте Бардарбунга во 2014–2015 година). Доколку се исфрли доволно магма, испразнетата комора не е во можност да ја поддржува тежината од вулканскиот отвор. Скоро кружна пукнатина наречена, „прстенест расед“, се развива околу работ на комората. Прстенестите пукнатини имаат улога на поттикнувачи на интрузијата на раседот, познат и како прстенест ров. Секундарните вулкански испусти може да се образуваат над прстенестата пукнатина. Како што се празни магматското огниште, центарот на вулканот во самата прстенеста пукнатина започнува да се урушува. Урушувањето може да настане како резултат еден катаклизмичен избув, или пак може да биде резултат на низа на избуви. Вкупната област која може да се уруши може да има стотици па и илијадници квадратни километри.
1.1 Минерализација
Некои од калдерите познато е дека поседуваат богати руди. Една од најзачуваните минерализирани калдери е Стерџен Лејк во Северозападно Онтарио, Канада, создадено во периодот на неоархајската ера пред 2.700 милиони години.
1.2 Експлозивни избуви на калдери
Доколку магмата е богата со силициум, келдарата е честопати исполнета со игнимбрит, туф, риолит, и други магматски минерали. Магмата богата со силициум има висока вискозност,и не истекува лесно како базалтот. Како резултат, гасовитер се заробени под висок притисок во самата магма. Кога магмата ќе се приближи на површината на Земјата, брзото празнење на материјалот предизвикува газсовите да се испуштат набрзина, со што ќе се предизвика експлозивно уништување на магмата и ќе се расее вулканската пепел на огромни површини. Понатамошѓно може и да дојде до избување на магма.
Доколку продолжи вулканската активност, центарот на вулканот може да се издигнува како ''повторувачки конус'' како што се на пример Церо Галан, Тоба, Јелоустоун, итн., со постепено навлегување на магма. ''Силициумска'' или ''риолитска калдера'' може да исфралат стотици па и илјадници кубни километри материјал при единствен настан. Дури и избувите кои сопздаваат мали калдери, како што е Кракатоа во 1883 година или пак Пинатубо во 1991 година, може да предизвикаат месно уништување и значителен пад на температурите во светот. Големите калдери пак може да имаат уште поголеми ефекти.
Кого Јелоустоунската Калдера избила последниот пат пред 650.000 години, ослободила преку 1.000 км<sup>3</sup> материјал (мерена како густокарпест еквивалент (ГКЕ)), покривајќи значителен дел од Северна Америка со слој со дебелина од два метри. За споредба, кога изби Сент Хеленс во 1980 година, ослободи ~1,2 км<sup>3</sup> (ГКЕ) исфрлен материјал. Еколошките последици од избув на голема келдара може да се погледнат во геолошкото досие на избувот во Тоба, Индонезија.
1.2.1 Тоба
Пред 74.000 години, овој индонезиски вулкан ослободил 2.800 км<sup>3</sup> ГКЕ на исфрлен материјал, најголемиот познат избув за време на Квартарскиот период (последните 1,8 милиони години) и најголемиот познат избув во последните 25 милиони години. Во доцните 1990-и, антропологот Стенли Амброз предложил дека вулканската зима предизвикана од овој избув го намалила човечкото население на околу 2.000–20.000 единки, што довело до „популациско стеснување“ (''Погледајте ја'' Теорија за катастрофата на Тоба). Неодамна неколку генетичари, вклучувајќи ја и Лин Џорди и Хенри Харпендинг предложиле дека бројот на човековите единки за време на катастрофата бил сведен на 5.000-10.000. Сепак, не постои директен доказ дека оваа теорија е точна. И не постои доказ за какво и да е друго изумирање на животински видови или истребувања, дури и кај видовите чувствителни на климатски промени. TПостои доказ дека луѓето продолжиле да живеат во Индија по настанот. Теоријата во своите наизразени делови можно е да биде неточна.
Познати се и избуви кои создале и поголеми калдери, особено Ла Гарита во Сан Хуан, Колорадо, каде избил Фиш Кањон Туф исфрлајќи 5.000 км<sup>3</sup> материјал во една голема експлозија пред 27,8 милиони години.
Во некои периоди од геологијата, риолитдките калдери се појавиле во различни групирања. Остатоците од ваквите групирања можат да се најдат на места како што се планините Сан Хуан во Колорадо (создадени за време на олигоценот, миоценот и плиоценот) или пак планинскиот венец Сен Франсоа, Мисури (избил за време на протозоикот).
1.3 Неексплозивни калдери
Некои вулкани, како што се штитните вулкани Килауеја и Мауна Лоа (истовремено и најактивниот и вториот по големина на Земјата, и двата се на островите Хаваи), ги образуваат своите калдери на различен начин. Магмата која ги храни овие вулкани е базалтна осиромнашена од силициум. Како резултат на ова, магмата е помалку вискозна од магмата на риолитските вулканите, и магматското огниште се празни од големите истеци на магма наместо преку експлозивни настани. И добиените на овој начин калдери се исто така познати и под името тоначки калдери, и се образуваат постепено од експлозивните калдери. На пример, келдарата на врвот од Фернадина се урушила во 1968 година, кога делови од дното на келдарата се урушиле 350 m. Келдарата на Килауеја има внатрешен кратер познат како Халемаумау, кој честопати бил исполнуван од езеро од магма.
За време на априлскиот избув во 2007 година на Питон де ла Фурнез на островот Реинион, дното на главниот кратер оддеднаш се урушил за 300 m. Ова било припишано на повлекувањето на магмата која била исфрлана низ отвор подолу на јужната бочна страна од вулканот.
Друг процес кој може да овозможи неексплозивно создавање на келдарата е доколку магмата истекува низ пробив на самиот обрач на калдерата.
2 Вонземски калдери
Од почетокот на 1960-ите, познато е дека вулканизмот се случува на други планети и месечини во Сончевиот Систем. Со употребата на летала управувани од луѓе и роботски летала, вулканизмот бил забележан на Венера, Марс, Месечината и Ија, една од месечините на Јупитер. Ниту еден од овие примери нема тектоника на плочите, која придонесува приближно за 60% од Земјината вулканска активност (другите 40% се должат на жаришен вулканизам). Структурата на калдерата е слична кај сите овие планетарни9 тела, но големината се менува значително. Просечниот пречникл на калдерите на Венера е 68 км. Просечниот пречник пак на калдерите на Ија е близу 40 км, а модата е 6 км; Тваштар Патери е најверојатно најголемата калдера со пречник од 290 км. Просечната големина накалдерите на Марс е 48 км, помала од онаа на Венера. Калдерите на Земјата се најмали од сите планетарни тела и имаат пречници од 1,6 до 80 км.
2.1 Месечина
Месечината има надворешен слој со нискогусти кристализирани карпи кој има дебелина од неколку стотини километри, кои се создале поради брзото создавање. Кратерите на месечината се добро зачувани низ времето и се верува дека се резултат на крајна вулканска активност, но веројатно се создадени од метеорити, настани кои се случиле во првите неколку стотина милиони години откако била создадена Месечината. По околу 500 милиони години, плаштот на Месечината се топел поради распадот на радиоактивните елементи. Големите базалтни избуви се одвивале во основата на големите ударни кратери. Исто така, избувите се случиле пооради магматскиот резервоар под кората. На овој начин се создава купола, најверојатно со слична морфологија на штитен вулкан, каде вообичаено се создаваат калдерите. Иако структурите налик на калдери се ретки на Месечината, тие не се целосно отсутни. Според Комптнон-Белковичевиот вулканси систем, на темната страна на Месечината се верува дека е калдера, најверојатно пеплосувсчка калдера.
3.8 Марс
Вулканската активност на Марс е сконцентрирана во две големи области: Тарсис и Елисиум. Секоја област содржи низа на џиновски штитни вулкани кои се слични со оние кои ги гледаме на Земјатаи најверојатно се последица на жаришта во плаштот. Површината е доминирана од истеци на магма, и сите имаат една или повеќе урушени калдери. Марс го поседува најголемиот вулкан во Сончевиот Систем, Олимп, кој е трипати повисок од Монт Еверест, со пречник од 520 км. Врвот на планината има група од шест калдери.
3.9 Венера
Бидејќи не постои тектоника на плочите на Венера, топлината главно се губи преку струење низ литосферата. Ова предизвикува огромни истеци на магма, покривајќи 80% од површината на Венера. Многу од планините се големи штитни вулкани кои имаат пречници од 150–400 км и висина од 2–4 км. Повеќе од 80-тина од овие големи штитни вулкани имаат на врвовите калдери со просечен пречник од 60 км.
2.4 Ија
Ија, невообичаено, е загреана од осцилирањето на површината, под дејство на плимното влијание на Јупитер и Ијовото резонирање со блиските големи месечини Европа и Ганимед, што ја држи неговата орбита малку занесена. За разлика од другите спомнати планети, Ија е постојано вулкански активна. На пример, леталата на НАСА ''Војаџер 1'' и ''Војаџер 2'' забележале девет избуви на вулканите кога минале во 1979 година. Ија има многу калдери со пречници од десетина километри.
3 Список на вулкански калдери
3.1 Африка
* Нгоронгоро (Танзанија)
* Мененгаи кратер (Кенија)
* Елгон (Уганда/Кенија)
* Фогу (Зелен ’Рт)
* Лонгонот (Кенија)
* Меру (Танзанија)
* Ертале (Етиопија)
* Набро (Еритреја)
* Малале (Еритреја)
*''Погледајте ''Европа'' за калдери на Канарските Острови''
3.2 Азија
* Источна Азија
** Дакантоу (大墈头) (с. Шанхујен кај Таоџу, Линхај, покраина Џеѓанг, Кина)
** Мааншан, Шешан, околија Сјујинг, покраина Хајнан, Кина
** Јијан, Шуанси, околија Пингнан, покраина Фуѓен, Кина
** Аира (Кагошима, Јапонија)
** Кушаро (Хокаидо, Јапонија)
** Кутара (Хокаидо, Јапонија)
** Машу (Хокаидо, Јапонија)
** Асо (Кумамото, Јапонија)
** Кикаи (Кагошима, Јапонија)
** Товада (Аомори, Јапонија)
** Тазава (Акита, Јапонија)
** Хаконе (Канагава, Јапонија)
** Халасан (Чеџудо, Јужна Кореја)
** Небесно Езеро (Бајту Шан, Северна Кореја)
* Југоисточна Азија
** Пинатубо (Лусон, Филипини)
** Тал (Лусон, Филипини)
** Бај (Лусон, Филипини)
** Батур (Бали, Индонезија)
** Кракатау (Сундски теснец, Индонезија)
** Манинџа (Суматра, Индонезија)
** Тоба (Суматра, Индонезија)
** Тондано (Сулавеси, Индонезија)
** Тамбора (Сумбава, Индонезија)
** Бромо (Јава, Индонезија)
* Југозападна Азија
** Дерик (Мардин, Турција)
** Немрут (Турција)
* Русија
** Академија Наук (Камчатка)
** Головнин (Курилски Острови)
** Каримски (Камчатка)
** Хангар (Камчатка)
** Ксудач (Камчатка)
** Курилско Езеро (Камчатка)
** Лавнаја Паст (Курилски Острови)
** Тао-Русир (Курилски Острови)
** Узон (Камчатка)
** Заваритски (Курилски Острови)
** Ушишир (Курилски Острови)
** Чегем (Кабардино-Балкарија, Северен Кавказ)
3.3 Америки
* Аргентина
** Агуас Калиентес, Салта
** Атуел, Мендоса
** Серо Галан, Катамарка
* САД
** Аниакчак (Алјаска)
** Кратер Лејк, Мазама, (Орегон)
** Сент Хеленс (Вашингтон)
** Катмај (Алјаска)
** Ла Гарита (Колорадо)
** Лонг Бали (Калифорнија)
** Хенри Форк (Ајдахо)
** Ајланд Парк (Ајдахо, Бајоминг)
** Њубери (Орегон)
** Мекдермит (Oregon)
** Окмок (Алјаска)
** Валес (Ново Мексико)
** Јелоустоун (Вајоминг)
* Канада
** Силвертрон (Британска Колумбија)
** Едѕиза (Британска Колумбија)
** Бенет Лејк (Британска Колумбија/Јукон)
** Плезант (Њу Брунсвик)
** Стурџн Лејк (Онтарио)
** Скукум (Јукон, Канада)
** Блејк Ривер (Квебек/Онтарио)
*** Њу Сенатор (Квебек)
*** Мисема (Онтарио/Квебек)
*** Норанда (Квебек)
* Колумбија
** Невадо дел Руис, Калдас
** Азуфрал, Нарињо
* Мексико
** Амеалко (Керетаро)
** Лас Кумбрес (Веракрус-Пуебла)
** Лос Азуфрес (Мичоакан)
** Лос Хумерос (Веракрус-Пуебла)
** Мазахуа (Мексико)
* Чиле
** Чајтен
** Пујеве
** Лагуна дел Мауле
** Пакана
** Солипули
* Еквадор
** Пулулагва
** Куикоча
** Килотоа
** Фернмандина, Галапагос
** Сиера Негра
* Ел Салвадор
** Илопанго
** Коатепек
** Други
** Масаја (Никарагва)
** Атитлан (Гватемала)
3.4 Европа
* Банска Штјавница (Словачка)
* Бакуриани (Грузија)
* Самсари (Грузија)
* Санторини (Грција)
* Нисирос (Грција)
* Аскја (Исланд)
* Гримсветн (Исланд)
* Бардарбунга (Исланд)
* Катла (Исланд)
* Крафла (Исланд)
* Флегрејски полиња (Италија)
* Брачано (Италија)
* Болсена (Италија)
* Сома го содржи и Везув (Италија)
* Теиде (Тенерифе, Шпанија)
* Гленко (Шкотска)
* Лахер (Германија)
* Сети-Сидадиш и Фурнаш (Сан-Мигел, Азори, Португалија)
3.5 Океанија
* Роторуа (Нов Зеланд)
* Окатаина (Нов Зеланд)
* Капенга (Нов Зеланд)
* Охакури (Нов Зеланд)
* Мароа (Нов Зеланд)
* Варнинг (Австралија)
* Репороа (Нов Зеланд)
* Таупо (Нов Зеланд)
* Килауеја (Хаваи, САД)
* Мауна Лоа (Хаваи, САД)
* Рано Кау (Велигденски Остров, Чиле)
3.6 Антарктик
* Десепшн
3.7 Индиски Океан
* Мафате, Реинион
* Салази, Реинион
* Енкло Фуќе, Реинион
* Силао, Реинион
3.8 Марс
* Олимп
3.9 Венера
* Маат
4 Поврзано
* Сложен вулкан
* Сома
* Супервулкан
* Показател на вулканска избувност
5 Наводи
** Gudmundsson, A (2008). Magma-Chamber Geometry, Fluid Transport, Local Stresses, and Rock Behavior During Collapse Caldera Formation. In Gottsmann J. & Marti, J (Ed. 10) ''Caldera Volcanism: Analysis, Modeling, and Response'' (314–46) Elsener, Amsterdam, The Netherlands
* Kokelaar, B. P; and Moore, I. D; 2006. ''Glencoe caldera volcano, Scotland''. . Pub. British Geological Survey, Keyworth, Nottinghamshire. There is an associated 1:25000 solid geology map.
* Lipman, P; 1999. "Caldera". In Haraldur Sigurdsson, ed. ''Encyclopedia of Volcanoes''. Academic Press.
*