La toba de Lava Creek es una voluminosa capa de toba de flujo de cenizas ubicada en Wyoming , Montana e Idaho , Estados Unidos. Se creó durante la erupción de Lava Creek hace unos 630.000 años, que condujo a la formación de la caldera de Yellowstone . Esta erupción se considera el evento culminante del tercer ciclo volcánico de Yellowstone. La toba de Lava Creek cubre un área de más de 7.500 km² ( 2.900 millas cuadradas) centrada alrededor de la caldera y tiene un volumen de magma estimado de 1.000 km³ ( 240 millas cúbicas).
Las consecuencias de la erupción cubrieron gran parte de América del Norte y se depositaron en una de las capas piroclásticas por caída de aire más extendidas , anteriormente conocidas como lecho de cenizas tipo O de Pearlette 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 carretera estadounidense 20 .
La toba de Lava Creek varía en color desde gris claro hasta rojo pálido en algunas localidades. La textura de la roca de la toba varía desde grano fino hasta afanítica y está densamente soldada . El espesor máximo de la capa de toba es de aproximadamente 180–200 m (590–660 pies). [1]
Los flujos de ceniza de la toba Lava Creek se dividen en seis miembros , denominados informalmente unidad 1, unidad 2, [2] miembro A y B [3] de abajo a arriba, y la unidad 3 y la unidad 4 tienen posiciones estratigráficas no especificadas. [4] El emplazamiento de la toba Lava Creek no fue instantáneo ni continuo, sino que hubo múltiples pausas y los miembros entraron en erupción en diferentes momentos. [5] [6] [7] [3]
Para datar los tiempos de sus erupciones, se emplean dos métodos comunes de datación radiométrica : 40 Ar/ 39 Ar sobre sanidina y U–Pb sobre 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 la sanidina. [8]
Dos muestras de ignimbrita visualmente muy similares a la unidad 1 o 2, las unidades de ignimbrita más antiguas de la toba Lava Creek, tienen edades de 40 Ar/ 39 Ar.634,5 ± 6,8 mil años y630,9 ± 4,1 mil años. [9] Los experimentos de datación con 40 Ar/ 39 Ar sobre la sanidina del miembro B han arrojado edades de erupción de627,0 ± 1,7 mil años, [10] 631,3 ± 4,3 mil años, [11] y630,9 ± 2,7 . [12]
La datación U-Pb de los cristales de circón tanto del miembro A como del B arroja una edad de626,5 ± 5,8 mil años, [13] lo que es indistinguible de la datación 40 Ar/ 39 Ar de la sanidina. Otro equipo informó edades U–Pb de626,0 ± 2,6 mil años y629,2 ± 4,3 kyr para el 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 la unidad 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 mineral anfíbol en el primero. [18]
Los bordes de circón y fenocristales registraron que el magma de la toba Lava Creek se generó a partir de una mezcla de manto, corteza arcaica y rocas intracaldera alteradas hidrotermalmente de poca profundidad. Los miembros A y B se obtuvieron de depósitos de magma separados antes de la erupción, [19] a un rango de profundidad de 3 a 6 km (1,9 a 3,7 mi) [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 depósito y una exsolución volátil del magma en cristalización. [22]
La erupción de la toba Lava Creek se ha reconstruido mediante el análisis geológico 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; no obstante, indican que la erupción de Lava Creek fue mucho más compleja de lo que se creía anteriormente. [25] [4]
Estas unidades de ignimbrita representan los primeros eventos eruptivos conocidos del episodio de Lava Creek. [26]