La Caldera Silverthrone es un complejo de calderas [2] potencialmente activo en el suroeste de Columbia Británica , Canadá, ubicado a más de 350 kilómetros (220 millas) al noroeste de la ciudad de Vancouver y a unos 50 kilómetros (31 millas) al oeste del Monte Waddington en las Cordilleras del Pacífico de las Montañas de la Costa . La caldera es una de las pocas calderas más grandes del oeste de Canadá y mide unos 30 kilómetros (19 millas) de largo (norte-sur) y 20 kilómetros (12 millas) de ancho (este-oeste). [1] El Monte Silverthrone , una cúpula de lava erosionada en el flanco norte de la caldera que tiene 2.864 metros (9.396 pies) de altura, puede ser el volcán más alto de Canadá. [1]
Los principales glaciares de la zona de Silverthrone son los glaciares Pashleth , Kingcome , Trudel , Klinaklini y Silverthrone . La mayor parte de la caldera se encuentra en el campo de hielo Ha-Iltzuk , que es el campo de hielo más grande de la mitad sur de las montañas costeras; Es uno de los cinco campos de hielo del suroeste de Columbia Británica que se adelgazaron entre mediados de los años 1980 y 1999 debido al calentamiento global . [3] Casi la mitad del campo de hielo es drenado por el glaciar Klinaklini, que alimenta el río Klinaklini . [3]
La Caldera Trono de Plata es muy remota y rara vez es visitada o estudiada por geocientíficos, como los vulcanólogos . Se puede llegar en helicóptero o, con gran dificultad, caminando a lo largo de uno de los varios valles fluviales que se extienden desde la costa de la Columbia Británica o desde la meseta interior . [1]
Silverthrone es parte del cinturón volcánico de Pemberton , que está circunscrito por un grupo de intrusiones epizonales . En otro complejo de caldera profundamente erosionado llamado Complejo Glaciar Franklin , el Cinturón Volcánico de Pemberton se fusiona con el Cinturón Volcánico Garibaldi , un cinturón de conos y campos volcánicos con tendencia noroeste que se extiende desde cerca de la frontera entre Canadá y Estados Unidos al este de Vancouver en la costa de Columbia Británica . [4] Se cree que las intrusiones son cuerpos subvolcánicos asociados con un frente volcánico que estuvo activo en el Mioceno , durante las primeras etapas de subducción de la Placa de Juan de Fuca . [5] Con la notable excepción de King Island , todas las rocas intrusivas y eruptivas son calco-alcalinas, principalmente cuerpos granodioríticos y eyecciones de dacita . [5]
En una escala más amplia, las rocas intrusivas y eruptivas son parte del Complejo Plutónico Costero , que es el afloramiento de granito contiguo más grande de América del Norte. [6] Las rocas intrusivas y metamórficas se extienden aproximadamente 1.800 kilómetros (1.100 millas) a lo largo de la costa de Columbia Británica, el Panhandle de Alaska y el suroeste de Yukon . Este es un remanente de un arco volcánico que alguna vez fue vasto llamado Arco de la Cordillera de la Costa y que se formó como resultado de la subducción de las placas Farallón y Kula durante los períodos Jurásico al Eoceno . [6] Por el contrario, las áreas de Garibaldi , Meager , Cayley y Silverthrone son de origen volcánico reciente. [7]
Al igual que otras calderas, Silverthrone se formó como resultado del vaciado de la cámara de magma debajo del volcán. Si se produce suficiente magma , la cámara vacía no podrá soportar el peso del edificio volcánico que se encuentra encima. Se desarrolla una fractura aproximadamente circular, una "falla anular", alrededor del borde de la cámara. Estas fracturas anulares sirven como alimentadores de intrusiones de fallas que también se conocen como diques anulares . Se pueden formar respiraderos volcánicos secundarios encima de la fractura del anillo. A medida que la cámara de magma se vacía, el centro del volcán dentro de la fractura del anillo comienza a colapsar. El colapso puede ocurrir como resultado de una única erupción cataclísmica, o puede ocurrir en etapas como resultado de una serie de erupciones. El área total que se derrumba puede ser de cientos de miles de kilómetros cuadrados.
Los contactos pronunciados entre la gruesa brecha basal del Monte Silverthrone y las rocas cristalinas más antiguas de los picos adyacentes sugieren que la brecha es parte de una sucesión de relleno de caldera. [1] La presencia de intrusiones subvolcánicas irregulares y una profusión de diques dentro de la brecha, pero no en la roca rural adyacente , proporcionan más evidencia de la Caldera Trono de Plata. [1] Las fechas de potasio-argón de 750.000 y 400.000 años en domos de lava riolítica sobre la brecha basal son consistentes con las altas tasas de levantamiento y erosión registradas en otras partes de las Montañas Costeras. [1]
Las causas tectónicas del vulcanismo que ha producido la Caldera Trono de Plata, aún en gran medida inexplicadas, son materia de investigación en curso. Silverthrone no está por encima de un punto de acceso como lo están Nazko o Hawaii . Sin embargo, puede ser un producto de la zona de subducción de Cascadia porque se pueden encontrar andesita , andesita basáltica , dacita y riolita en el volcán y en otros lugares a lo largo de la zona de subducción. [8] [9] Lo que está en juego es la configuración actual de la placa y la tasa de subducción , pero la química de Silverthrone indica que Silverthrone está relacionado con la subducción. [7] [10]
La zona de subducción de Cascadia es un largo límite de placas convergentes que separa las placas Juan de Fuca , Explorer , Gorda y Norteamérica . Aquí, la corteza oceánica del Océano Pacífico se hunde debajo de América del Norte a un ritmo de 40 milímetros (1,6 pulgadas) por año. [11] El magma caliente que surge sobre la placa oceánica descendente crea volcanes, cada uno de los cuales entra en erupción durante unos pocos millones de años. Se estima que la zona de subducción existe desde hace al menos 37 millones de años; en ese tiempo ha creado una línea de volcanes, llamada Arco Volcánico en Cascada , que se extiende a lo largo de 1.000 kilómetros (620 millas) a lo largo de la zona de subducción desde el norte de California hasta la isla de Vancouver . [12] [13] Varios volcanes en el arco están potencialmente activos. [14] Todas las erupciones históricas conocidas en el arco han ocurrido en los Estados Unidos . Dos de las más recientes fueron el pico Lassen de 1914 a 1921 y la gran erupción del monte St. Helens en 1980 . También es el lugar de la gran erupción más reciente de Canadá, hace unos 2.350 años en el macizo del Monte Meager . [7]
Se sabe muy poco sobre la historia eruptiva de Silverthrone. Sin embargo, como en otras calderas , las erupciones en Silverthrone son de naturaleza explosiva e involucran magma viscoso, avalanchas brillantes de ceniza volcánica caliente y flujos piroclásticos . La fuente de magma de esta roca se clasifica como ácida y tiene niveles de sílice de altos a intermedios , como en la riolita , la dacita y la andesita . [8] [15] El magma andesítico y riolítico se asocian comúnmente con las dos formas de erupciones explosivas llamadas erupciones plinianas y peléanas . [15] Silverthrone es considerablemente más joven que su vecino prominente más cercano Franklin Glacier Complex al este-sureste.
La mayoría de los productos eruptivos de la caldera han sido fuertemente erosionados por los glaciares alpinos y ahora están expuestos en pendientes escarpadas que se extienden desde cerca del nivel del mar hasta elevaciones de menos de 3.000 metros (9.800 pies). [1] La mayor parte del complejo parece haber entrado en erupción hace entre 100.000 y 500.000 años, pero también están presentes conos de andesita basáltica y andesítica posglacial y flujos de lava. Se obtuvieron fechas anormalmente antiguas de potasio-argón de 1.000.000 y 1.100.000 de años a partir de un gran flujo de lava de al menos 10 kilómetros (6,2 millas) de largo en los valles posglaciales de Pashleth Creek y Machmell River . Este flujo de lava en bloques es claramente mucho más joven que la datación de potasio-argón, y las corrientes glaciales de alta energía apenas han comenzado a grabar un canal a lo largo del margen del flujo de lava. [8] Las rocas andesíticas más jóvenes surgieron de un grupo de respiraderos, ahora en su mayoría cubiertos de hielo, se extendieron alrededor de la periferia de la caldera. En elevaciones elevadas, las brechas proximales y las cenizas de varios conos erosionados descansan sobre coluviones gruesos derivados de las partes más antiguas del complejo volcánico. La presencia de depósitos fluviales glaciares no consolidados bajo el flujo sugiere que tiene menos de 1.000 años. [1]
Aunque se desconoce el Índice de Explosividad Volcánica (VEI) particular de la Caldera Silverthrone, la química y estructura del volcán se pueden comparar con otras calderas que tienen un historial de producir algunas de las erupciones más violentas del mundo. Tiene unos 30 kilómetros (19 millas) de largo y 20 kilómetros (12 millas) de ancho, mientras que la caldera del lago Crater en Oregón , Estados Unidos , tiene 10 kilómetros (6 millas) de largo y 8 kilómetros (5 millas) de ancho. Estas calderas suelen estar formadas por grandes erupciones cataclísmicas que alcanzan el nivel 7 en el índice de explosividad volcánica (descrita como "súper colosal"). [dieciséis]
Silverthrone Caldera es uno de los once volcanes canadienses asociados con actividad sísmica reciente : los otros son Castle Rock , [17] Mount Edziza , [17] Mount Cayley , [17] Hoodoo Mountain , [17] The Volcano , [17] Crow Lagoon , [17] Monte Garibaldi , [17] Macizo del monte Meager , [17] Campo volcánico Wells Gray-Clearwater [17] y Cono Nazko . [18] Los datos sísmicos sugieren que estos volcanes todavía contienen sistemas de tuberías de magma vivos, lo que indica una posible actividad eruptiva futura. [19] Aunque los datos disponibles no permiten una conclusión clara, estas observaciones son indicaciones adicionales de que algunos de los volcanes de Canadá son potencialmente activos y que los peligros asociados pueden ser significativos. [2] La actividad sísmica se correlaciona tanto con algunos de los volcanes más jóvenes de Canadá como con centros volcánicos de larga vida con una historia de comportamiento explosivo significativo, como la Caldera Silverthrone. [2]
Las erupciones volcánicas en Canadá rara vez causan víctimas mortales debido a su lejanía y su bajo nivel de actividad. La única muerte conocida debido a la actividad volcánica en Canadá ocurrió en el Cono Tseax en 1775, cuando un flujo de lava de 22,5 kilómetros (14,0 millas) de largo viajó por los ríos Tseax y Nass , destruyendo una aldea Nisga'a y matando a aproximadamente 2000 personas. por gases volcánicos . [20] Los pueblos y ciudades al sur de Silverthrone albergan a más de la mitad de la población humana de Columbia Británica, y existe la posibilidad de que futuras erupciones causen daños a áreas pobladas, lo que convierte a Silverthrone y otros volcanes del cinturón Garibaldi más al sur en un peligro potencial importante. [21] Por esta razón, el Servicio Geológico de Canadá está planificando proyectos adicionales para estudiar Silverthrone y otros volcanes del cinturón Garibaldi al sur . [22] Existen peligros importantes provenientes de casi todos los volcanes canadienses que requieren mapas de peligros y planes de emergencia. [22] Los volcanes que exhiben actividad sísmica significativa, como Silverthrone, parecen tener más probabilidades de entrar en erupción. [22] Una erupción significativa de cualquiera de los volcanes del cinturón Garibaldi afectaría significativamente la autopista 99 y comunidades como Pemberton , Whistler y Squamish , y posiblemente Vancouver . [22]
La naturaleza explosiva de erupciones pasadas en Silverthrone Caldera sugiere que este volcán representa una amenaza significativa a larga distancia para las comunidades de todo Canadá. Una gran erupción explosiva puede producir grandes cantidades de ceniza que podrían afectar significativamente a comunidades de todo Canadá. Las columnas de ceniza podrían elevarse a varios cientos de metros por encima del volcán, lo que constituiría un peligro para el tráfico aéreo a lo largo de la vía aérea costera entre Vancouver y Alaska . La ceniza volcánica reduce la visibilidad y puede provocar fallas en los motores de los aviones, así como daños a otros sistemas de la aeronave. [23] Además, la caída piroclástica también podría tener un efecto nocivo en el campo de hielo Ha-Iltzuk que rodea el volcán. El derretimiento del hielo glacial podría provocar lahares o flujos de escombros . [24] Esto a su vez podría poner en peligro el suministro de agua en el río Machmell y otras fuentes de agua locales.
Debido a que la región de Silverthrone se encuentra en una parte remota y excepcionalmente accidentada de las Montañas Costeras, el peligro de los flujos de lava sería de bajo a moderado. El magma con niveles altos a intermedios de sílice (como en andesita , dacita o riolita ) comúnmente se mueve lentamente y típicamente cubre áreas pequeñas para formar montículos de lados empinados llamados domos de lava . [25] Los domos de lava a menudo crecen mediante la extrusión de muchos flujos individuales de menos de 30 metros (98 pies) de espesor durante un período de varios meses o años. [25] Dichos flujos se superpondrán entre sí y normalmente se moverán a menos de unos pocos metros por hora. [25] Pero las erupciones de lava en Silverthrone Caldera pueden ser más intensas que las de otros volcanes Cascade. Los flujos de lava con niveles altos a intermedios de sílice rara vez se extienden a más de 8 kilómetros (5 millas) de su fuente, mientras que Silverthrone ha producido un flujo de lava andesítica de 10 kilómetros (6 millas) de largo en los valles de Pashleth Creek y Machmell River. [1] También hay evidencia de que los flujos de lava alguna vez pudieron haber bloqueado parcialmente o al menos alterado el curso del río Machmell. [26] La reanudación de la actividad en esta zona podría alterar el curso del río y tener un impacto grave en las personas que viven o trabajan río abajo.
El gas volcánico incluye una variedad de sustancias. Estos incluyen gases atrapados en cavidades ( vesículas ) en rocas volcánicas , gases disueltos o disociados en magma y lava , o gases que emanan directamente de la lava o indirectamente a través de aguas subterráneas calentadas por la acción volcánica . Los gases volcánicos que representan el mayor peligro potencial para las personas, los animales, la agricultura y la propiedad son el dióxido de azufre , el dióxido de carbono y el fluoruro de hidrógeno . [27] A nivel local, el gas dióxido de azufre puede provocar lluvia ácida y contaminación del aire a favor del viento desde el volcán. A nivel mundial, las grandes erupciones explosivas que inyectan un enorme volumen de aerosoles de azufre en la estratosfera pueden provocar temperaturas superficiales más bajas y promover el debilitamiento de la capa de ozono de la Tierra . [27] Debido a que el gas dióxido de carbono es más pesado que el aire, el gas puede fluir hacia áreas bajas y acumularse en el suelo. [25] La concentración de gas dióxido de carbono en estas áreas puede ser letal para las personas, los animales y la vegetación. [27]
Actualmente, Silverthrone no es monitoreado lo suficientemente de cerca por el Servicio Geológico de Canadá como para determinar qué tan activo es el sistema de magma del volcán. [28] La red existente de sismógrafos se ha establecido para monitorear terremotos tectónicos y está demasiado lejos para proporcionar una buena indicación de lo que está sucediendo debajo de la caldera. [28] Puede sentir un aumento en la actividad si el volcán se vuelve muy inquieto, pero esto solo puede proporcionar una advertencia de una gran erupción. [28] Podría detectar actividad sólo después de que el volcán haya comenzado a entrar en erupción. [28]
Una posible forma de detectar una erupción es estudiando la historia geológica de Silverthrone, ya que cada volcán tiene su propio patrón de comportamiento, en términos de estilo, magnitud y frecuencia de erupción, por lo que se espera que su erupción futura sea similar a sus erupciones anteriores. [28] Pero esto probablemente sería abandonado en parte debido a la lejanía del volcán. [28]
La probabilidad de que Canadá se vea gravemente afectada por erupciones volcánicas locales o cercanas sugiere que se requiere algún tipo de programa de mejora. [2] La consideración de costo-beneficio es fundamental para hacer frente a los peligros naturales. [2] Sin embargo, un examen de costo-beneficio necesita datos correctos sobre los tipos, magnitudes y ocurrencias de peligros. Estos no existen para los volcanes de la Columbia Británica ni de ningún otro lugar de Canadá con el detalle requerido. [2]
Otras técnicas volcánicas, como el mapeo de peligros, muestran en detalle la historia eruptiva de un volcán y especulan sobre la comprensión de la actividad peligrosa que posiblemente podría esperarse en el futuro. [2] Actualmente no se han creado mapas de peligro para Silverthrone Caldera porque el nivel de conocimiento es insuficiente debido a su lejanía. [2] Nunca ha existido un gran programa de peligro volcánico dentro del Servicio Geológico de Canadá. [2] La mayor parte de la información se ha recopilado de forma extensa y separada del apoyo de varios empleados, como vulcanólogos y otros científicos geológicos . Los conocimientos actuales están mejor establecidos en el macizo del Monte Meager y es probable que aumenten considerablemente con un proyecto temporal de mapeo y monitoreo. [2] El conocimiento en la Caldera Silverthrone y otros volcanes en el Cinturón Volcánico Garibaldi no es tan establecido, pero se están haciendo ciertas contribuciones al menos en Mount Cayley . [2] Un programa intensivo que clasifique la exposición de infraestructura cerca de todos los volcanes canadienses jóvenes y evaluaciones rápidas de peligros en cada edificio volcánico individual asociado con la actividad sísmica reciente estaría por adelantado y produciría una determinación rápida y productiva de áreas prioritarias para esfuerzos adicionales. [2]
La red existente de sismógrafos para monitorear terremotos tectónicos existe desde 1975, aunque su población permaneció pequeña hasta 1985. [2] Aparte de algunos experimentos de monitoreo sísmico a corto plazo realizados por el Servicio Geológico de Canadá, no se ha realizado ningún monitoreo de volcanes en la Caldera Silverthrone o en otros volcanes en Canadá a un nivel cercano al de otros países establecidos con volcanes históricamente activos. [2] Los volcanes activos o inquietos generalmente se monitorean utilizando al menos tres sismógrafos, todos dentro de aproximadamente 15 kilómetros (9,3 millas), y frecuentemente dentro de 5 kilómetros (3 millas), para una mejor sensibilidad de detección y errores de ubicación reducidos, particularmente para la profundidad del terremoto. [2] Este seguimiento detecta el riesgo de una erupción, ofreciendo una capacidad de previsión que es importante para mitigar el riesgo volcánico. [2] Actualmente, la Caldera Silverthrone no tiene un sismógrafo a menos de 124 kilómetros (77 millas). [2] Con el aumento de la distancia y la disminución del número de sismógrafos utilizados para indicar la actividad sísmica, la capacidad de predicción se reduce porque la ubicación del terremoto y la precisión de la medición de la profundidad disminuyen. [2] Las ubicaciones inexactas de los terremotos en el Cinturón Volcánico Garibaldi son de unos pocos kilómetros, y en las regiones más aisladas del norte son de hasta 10 kilómetros (6 millas). [2] El nivel de magnitud de la ubicación en el Cinturón Volcánico Garibaldi es de aproximadamente magnitud 1 a 1,5, y en otros lugares es de magnitud 1,5 a 2. [2] En "volcanes cuidadosamente monitoreados, tanto los eventos localizados como los observados se registran y examinan inmediatamente para mejorar la comprensión de una futura erupción. [2] Los eventos no detectados no se registran ni estudian en Columbia Británica de inmediato, ni en un proceso de fácil acceso. [2]
En países como Canadá es posible que pequeños enjambres de terremotos precursores pasen desapercibidos, especialmente si no se observan eventos; Se detectarían eventos más significativos en enjambres más grandes, pero sólo una subdivisión menor de los eventos de enjambre sería complejo para aclararlos con confianza como de naturaleza volcánica, o incluso asociarlos con un edificio volcánico individual. [2]
