La erupción del monte Tarawera en 1886 , representada en esta pintura contemporánea de Charles Blomfield , es la erupción importante más reciente de la caldera Ōkataina.
Los depósitos volcánicos predominantes son riolita , con algo de basalto y un área de dacita . Ahora se cree que la caldera contiene la caldera Utu, la caldera Matahina, la caldera Rotoiti y la caldera Kawerau con tres ensenadas asociadas con estructuras de colapso geológico. [2] Estas son la ensenada Rotomā , históricamente considerada como una caldera, la ensenada Ōkareka como otra caldera, ahora rellena y la ensenada Puhipuhi . Las partes más antiguas del basamento de la caldera tienen ahora más de 5 km (3,1 mi) de profundidad y las calderas más jóvenes Rotoiti y Kawerau todavía tienen 2,5 km (1,6 mi) de profundidad y están en gran parte rellenas por erupciones. [5] [2]
Erupciones
Mapa centrado para mostrar los depósitos volcánicos superficiales seleccionados, incluidas todas las ignimbritas superficiales actuales de la caldera de Ōkataina. Las ignimbritas superficiales actuales tienen varios tonos de violeta claro que son idénticos para cualquier fuente única, pero otras erupciones rompen las capas de ignimbrita. Este mapa muestra menos detalles de las erupciones recientes de la caldera de Ōkataina que el otro mapa de la página. Al hacer clic en el mapa, se amplía y se permite desplazarse y pasar el mouse sobre el nombre del volcán/wikilink y las edades anteriores al presente. La clave para los volcanes que se muestran con desplazamiento es:basalto (tonos de marrón/naranja), basaltos monogenéticos ,
y plutónico . El sombreado blanco corresponde a las características seleccionadas de la caldera.
La caldera ha experimentado seis erupciones en los últimos 10.000 años, la más reciente fue la erupción del monte Tarawera en 1886 en la esquina sureste de la caldera. La caldera contiene dos complejos de domos de lava importantes, la alineación de respiraderos de Haroharo en el norte y la alineación de respiraderos de Tarawera en el sur. Estas dos alineaciones de respiraderos están asociadas con el hundimiento actual en los últimos 20 años de aproximadamente 1,5 cm/año (0,59 pulgadas/año) que se supone que se debe principalmente al enfriamiento y la contracción del magma fundido anterior. [6] Otros volcanes conectados con la caldera incluyen Putauaki (Monte Edgecumbe) [7] y el cráter maar del lago Rotokawau , que es muy probable que se haya formado a partir de una extrusión de dique basáltico asociada con el cuerpo de papilla de magma común . [8]
Amenaza
Aunque la mayoría de los volcanes de Nueva Zelanda actualmente activos producen pequeñas erupciones con relativa frecuencia, los volcanes de Ōkataina tienden a entrar en erupción de forma muy violenta tras intervalos de siglos. Como tales, plantean importantes amenazas potenciales para la región de la Bahía de Plenty , pero también son el riesgo volcánico más importante de Nueva Zelanda. [7] Durante los últimos 20.000 años, se han producido erupciones piroclásticas y de lava de varios tipos: erupciones de basalto con bajo contenido de silicato, erupciones de riolita con alto contenido de silicato y las más raras erupciones intermedias de andesita y dacita . El tipo de magma más común en Ōkataina es la riolita. [7] Actualmente se sospecha que el tiempo de advertencia antes de las erupciones es potencialmente de horas, ya que las señales de agitación volcánica son muy poco específicas; el análisis de la composición histórica es coherente con esta velocidad desde el depósito de magma hasta la superficie y esta fue toda la advertencia dada por la única erupción riolítica de la era moderna. [9]
Mecanismo de erupción
El vulcanismo del arco subyacente es impulsado inicialmente por grandes aportes de material fundido basáltico de la subducción de la placa del Pacífico . Estos materiales fundidos basálticos a menudo nunca llegan a la superficie debido a una densidad relativamente alta del magma en comparación con la corteza circundante de la placa australiana , pero pueden desencadenar enjambres de terremotos . [10] Por lo general, estas intrusiones se enfrían en la corteza y luego se solidifican en una intrusión ígnea gabroica (también conocida como plutón) en profundidad o están asociadas con la generación de magmas más evolucionados con mayor contenido de silicato que se separan. Luego, como intrusiones evolucionadas, pueden enfriarse más sin entrar en erupción para formar una intrusión félsica o pueden ascender para luego entrar en erupción como riolita, dacita o andesita. A veces se cree que tales erupciones son cebadas por un predecesor de material fundido basáltico. En el caso de la caldera de Ōkataina, se sabe que la arquitectura del subsuelo está formada por bolsillos discretos de material fundido y, con una excepción de dacita ya mencionada, estos son riolíticos. Las bolsas de material fundido se encuentran principalmente entre 5 y 8 km (3,1 y 5,0 mi) de profundidad, pero se ha caracterizado una a 3 km (1,9 mi) de profundidad. [5] Las bolsas han hecho erupcionar magmas de composición distinta en erupciones individuales. [2] La composición está relacionada con el calor y los volátiles transferidos entre los basaltos originales y dichas riolitas durante el tiempo que la subbolsa ha estado madurando. La interacción del magma basáltico-riolítico ocurre definitivamente a partir de estudios locales y mundiales, y también será un factor en los muchos estilos de erupción diferentes que han ocurrido. [2] A veces, el basalto parece liderar la erupción, en otras ocasiones se ha postulado que los terremotos tectónicos son el facilitador final de una erupción. [2] [11]
Los magmas basálticos que llegan a la superficie habrán atravesado esta complicada región de la corteza y podrían entrar en erupción formando un dique . Se cree que esto ocurrió con la erupción del monte Tarawera en 1886. [2]
Los depósitos de Ōkataina en los años posteriores a la erupción de Rotoiti se muestran en tonos violeta más oscuros para los más recientes. Al hacer clic en el mapa, se amplía y se puede desplazar y pasar el ratón por encima del nombre/wikilink y las edades anteriores al presente. La clave para los volcanes es: basaltodacitariolita / ignimbrita█ Respiraderos definidos .
Centro volcánico de Ōkataina con sus bahías
Subcalderas postuladas de Cole et al. 2009 en adelante
Historia
Es probable que la historia volcánica de la zona comenzara hace unos 625.000 años. [12] La caldera se formó por al menos cinco enormes erupciones entre hace 400.000 y 50.000 años.
La subcaldera eruptiva más antigua se llama caldera Utu y está ubicada en la parte central sur. El basamento de esta subcaldera se encuentra a unos 5 km (3,1 mi) por debajo del nivel del suelo actual. [2]
El colapso más significativo, con un volumen eruptivo de 150 kilómetros cúbicos (36 millas cúbicas), ocurrió hace 280.000 años. [13] Este colapso estuvo asociado con la erupción de la ignimbrita Matahina , que cubre más de 2.000 km2 ( 770 millas cuadradas) del centro de la Isla Norte. [1] La segunda fase principal de la subcaldera Matahina se encuentra al sureste y su basamento también se encuentra a unos 5 km (3,1 millas) por debajo del nivel del suelo actual. [2] La forma original de la caldera Matahina ha sido modificada (y enterrada/destruida) por varios eventos, incluidas al menos ocho erupciones más pequeñas entre 70.000 y 24.000 años atrás. Por ejemplo, la cuenca/ensenada de dacita Puripuri es una característica relacionada con el hundimiento. Este hundimiento está relacionado con el movimiento lateral del magma subyacente hacia los márgenes orientales de la caldera. [2]
Las erupciones pareadas de hace aproximadamente 50.000 años [14] de Rotoiti y de Earthquake Flat en los extremos norte y sur de la caldera respectivamente tuvieron volúmenes eruptivos de 120 kilómetros cúbicos (29 millas cúbicas) y 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas). [1] La subcaldera de Rotoiti resultante se encuentra al norte de la caldera de Utu. [2]
Entre esta erupción y hace 21.000 años se formaron más de 81 km3 ( 19 mi3) de tefras plinianas silícicas de Mangaone o depósitos de flujo piroclástico , pero se desconoce dónde se centraron las erupciones. Uno de estos eventos puede atribuirse a la erupción de ignimbrita de Kawerau de hace 33.000 años, con su ubicación dentro de la parte central de la caldera Matahina al nivel de la cuenca Puhipuhi. [1] Un área de baja gravedad en los estudios gravimétricos es consistente con la cuarta fase de la caldera Kawerau y su basamento está a unos 2 km (1,2 mi) por debajo del nivel del suelo actual. [2]
Aunque los últimos modelos de caldera incluyen la alineación del respiradero de Haroharo, no permiten la existencia separada de una caldera de Haroharo como muchos habían postulado históricamente que existía. [2]
Más recientemente, se sabe que los volcanes dentro de la caldera han entrado en erupción once veces en los últimos 21.000 años, y todas menos dos de esas erupciones fueron de riolita. [15] [7] Las erupciones de Rotoma ocurrieron en una bahía noreste y, nuevamente, como en el caso de la cuenca de Puripuri, el magma que brotó de un reservorio lateral está asociado con el hundimiento de regreso al margen oriental de la caldera de Rotoiti. La bahía de Ōkareka al oeste también está asociada con el hundimiento del borde de la caldera, esta vez los bordes compartidos occidentales de las calderas Utu, Matahina y Rotoiti. [2]
Dos de estas erupciones, ambas en Tarawera, ocurrieron en los últimos 2000 años (en 1886 y alrededor de 1314 d . C. ). Es probable que la más explosiva de las erupciones de los últimos 21 000 años haya sido en la alineación de respiraderos de Haroharo alrededor del 5500 a. C. Esta expulsó unos 17 km3 ( 4,1 millas cúbicas) de magma. [7] Durante los últimos 21 000 años, el volcán Ōkataina ha contribuido con un volumen eruptivo total de magma de unos 80 km3 ( 19 millas cúbicas) en todas sus erupciones. [15] [16]
En resumen las erupciones más significativas han sido: [13] [12] [1]
Tectónica
No se han definido fallas en esta caldera muy activa. La falla activa de Paeroa termina en el borde de la caldera y la falla activa de Ngapouri-Rotomahana está justo al sur. Las dos alineaciones de ventilación principales recientemente activas en la caldera de Ōkataina, las ventilaciones de Horahora y Tarawera, son paralelas a estas fallas identificables fuera de la caldera, aunque las fallas no están en la línea de ventilación exacta. [1] En los últimos 9.500 años, cuatro de las siete rupturas principales de la falla de Manawahe se han asociado en el tiempo con una erupción volcánica del centro volcánico de Okataina. Esta falla está justo al este del lago Rotoma en el límite entre el foso tectónico de Whakatāne y los segmentos magmáticos de Ōkataina del rift de Taupō . Estas son la erupción de Whakatane de hace unos 5500 años, la erupción de Mamaku de hace unos 8000 años y al menos dos rupturas de fallas antes o durante la erupción de Rotoma de hace 9500 años. [13] De manera similar, la falla Ngapouri-Rotomahana y la falla Paeroa tienen múltiples rupturas asociadas en el tiempo con el vulcanismo, incluyendo inmediatamente antes de las erupciones de riolita de Mamaku y Rotoma en el caso de la falla Paeroa y de la falla Ngapouri-Rotomahana inmediatamente antes de la erupción de Kaharoa. [11] Al menos el 30% de las principales erupciones de la zona volcánica de Taupō ahora se han asociado con rupturas de fallas locales significativas dentro de los 30 km (19 mi) de la erupción. [13]
Notas
^ Posiblemente comenzó desde
Pila HaroHaro... son lavas riolíticas del Centro Volcánico Okataina, extruidas en el suelo de la Caldera Haroharo
— J. Healy, Geología del distrito de Rotoroa 1962, págs. 54-55
El autor supone que ciertas ignimbritas provienen de esta fuente. El término Caldera de Haroharo se utilizó cada vez más en artículos académicos en los años 1970 y 1980, pero cambió a medida que se comprendió mejor la geología detallada. La dificultad fue que para entonces ya se había establecido el término Caldera de Haroharo. El término todavía se utiliza y actualmente se define por las diferencias de gravedad y magnéticas.
^ Fuentes basadas en Darragh et al. 2006 dan fechas de unos 2000 años antes para la erupción de Okareka. [23]
^ Algunos atribuyen esta erupción a la caldera de Kapenga . Véase la discusión en ese artículo
^ Las edades asignadas a las erupciones de Rotoiti/Rotoehu parecen variar actualmente según la metodología en unos 15.000 años en la literatura. Esto es problemático ya que muchas edades de volcanes en el norte de la Isla Norte serían más precisas si existiera un único valor acordado. El problema de la asignación de edad inexacta anterior comenzó con una nueva cifra para las cenizas de Rotoehu de 64.000 ± 1650 años cal. (Wilson et al 1992) que inicialmente fue ampliamente aceptada. La edad más reciente asignada es de hace 44.300 años (Shane et al 2003). Los problemas con algunas técnicas más antiguas posiblemente no se resolvieron con nuevas técnicas que podrían explicar la discrepancia y que dieron como resultado 47.400 ± 1500 años atrás (Flude et al 2016), mientras que un trabajo reciente revisado por pares dio 61.000 ± 1400 años cal. (Villamor et al 2022). Otros estudios de cronología, principalmente recientes, tienen una fecha más reciente de 45.200 ± 1650 años cal. (Danišík et al 2020 y 2012), 45.100 ± 3300 años atrás (Peti et al 2020), 47.400 ± 1500 años atrás (Gilgour et al 2008), y antes de estos 65.000 años atrás (Spinks 2005). Una revisión reciente de 27 determinaciones arrojó un rango de consenso de entre aproximadamente 45 y aproximadamente 55 cal ka (Hopkins et al. 2021). Para obtener más información sobre esta cuestión de la edad, consulte las notas de Puhipuhi Embayment .
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