La toba de Lava Creek es una voluminosa lámina de toba de flujo de cenizas ubicada en Wyoming , Montana e Idaho , Estados Unidos. Fue creado durante la erupción de Lava Creek hace unos 630.000 años, que dio lugar a la formación de la Caldera de Yellowstone . Esta erupción se considera el evento culminante del tercer ciclo volcánico de Yellowstone. Lava Creek Tuff cubre un área de más de 7.500 km 2 (2.900 millas cuadradas) centrada alrededor de la caldera y tiene un volumen de magma estimado de 1.000 km 3 (240 millas cúbicas).
Las consecuencias de la erupción cubrieron gran parte de América del Norte, depositándose como una de las capas piroclásticas de caída de aire más extendidas , anteriormente conocida como lecho de cenizas Pearlette tipo O en los Estados Unidos y cenizas de Wascana Creek en Canadá.
La espesa formación de toba resultante de esta erupción está bien expuesta en varios lugares dentro del Parque Nacional de Yellowstone , incluido Tuff Cliff a lo largo del río Gibbon , Virginia Cascade y a lo largo de la autopista US 20 .
Lava Creek Tuff varía en color desde gris claro hasta rojo pálido en algunos lugares. La textura de la roca de la toba varía de grano fino a afanítica y está densamente soldada . El espesor máximo de la capa de toba es de aproximadamente 180 a 200 m (590 a 660 pies). [1]
Los flujos de cenizas de Lava Creek Tuff se dividen entre seis miembros , denominados informalmente unidad 1, unidad 2, [2] miembro A y B [3] de abajo hacia arriba, y las unidades 3 y 4 tienen posiciones estratigráficas no especificadas. [4] El emplazamiento de Lava Creek Tuff no fue instantáneo y continuo, sino que hubo múltiples pausas y los miembros hicieron erupción en diferentes momentos. [5] [6] [7] [3]
Para fechar los tiempos de sus erupciones, se emplean dos métodos comunes de datación radiométrica : 40 Ar/ 39 Ar en sanidina y U-Pb en circón . La interpretación de las dos técnicas difiere en que la cristalización del circón ocurre temprana y progresivamente durante la evolución del magma; por lo tanto, las edades U-Pb deben ser anteriores a la edad instantánea de la erupción volcánica registrada por sanidine. [8]
Dos muestras de ignimbrita visualmente muy similares a las unidades 1 o 2, las unidades de ignimbrita más antiguas de Lava Creek Tuff, tienen edades de 40 Ar/ 39 Ar.634,5 ± 6,8 años y630,9 ± 4,1 años. [9] Los experimentos de datación con 40 Ar/ 39 Ar con sanidina del miembro B han arrojado edades de erupción de627,0 ± 1,7 años, [10] 631,3 ± 4,3 años, [11] y630,9 ± 2,7 . [12]
La datación U-Pb para cristales de circón tanto del miembro A como del B arroja una edad de626,5 ± 5,8 kyr, [13] que es indistinguible de la fecha 40 Ar/ 39 Ar del sanidino. Otro equipo informó edades U-Pb de626,0 ± 2,6 años y629,2 ± 4,3 kyr para circón del miembro A y del miembro B, respectivamente. [14]
La lámina de ignimbrita se formó a partir de magma de riolita [15] y contiene fenocristales de cuarzo , sanidina y plagioclasa sódica subordinada , junto con proporciones menores de magnetita , ilmenita , ferroaugita, fayalita , hornblenda rica en hierro , circón, chevkinita y allanita . [16] Sin embargo, la abundancia de fenocristales difiere entre los miembros. La hornblenda es relativamente abundante en el miembro A pero rara en otros miembros. [17] [2] La unidad 3 se distingue de las unidades 1 y 2 por un mayor contenido de cristales y más plagioclasa. [6] El miembro A se distingue del miembro B principalmente por la presencia del anfíbol mineral en el primero. [18]
Los bordes de circón y fenocristales registraron que el magma de Lava Creek Tuff se generó a partir de una mezcla de manto, corteza arcaica y rocas intra-caldera poco profundas alteradas hidrotermalmente. Los miembros A y B se obtuvieron de reservorios de magma separados antes de la erupción, [19] a un rango de profundidad de 3 a 6 km (1,9 a 3,7 millas) [20] y una temperatura de 790 a 815 °C (1454 a 1499 °F). ). [21] La erupción del miembro B probablemente fue provocada por una combinación de una inyección de nuevo magma silícico en el yacimiento y una exsolución volátil del magma cristalizado. [22]
La erupción de Lava Creek Tuff ha sido reconstruida mediante análisis geológicos de los depósitos. Las unidades de ignimbrita proximales de los miembros A y B se han estudiado en detalle [23] y se han correlacionado con la caída de aire distal. [24] Mientras tanto, las unidades 1, 2, 3 y 4 recientemente identificadas solo se conocen en unos pocos lugares; sin embargo, indican que la erupción de Lava Creek fue mucho más compleja de lo que se pensaba anteriormente. [25] [4]
Estas unidades de ignimbrita representan los primeros eventos eruptivos conocidos del episodio de Lava Creek. [26]