La caldera Silverthrone es un complejo de calderas potencialmente activo [3] en el suroeste de Columbia Británica , Canadá, ubicado a más de 350 kilómetros (220 millas) al noroeste de la ciudad de Vancouver y aproximadamente a 50 kilómetros (31 millas) al oeste del monte Waddington en las cordilleras del Pacífico de las montañas costeras . La caldera es una de las más grandes de las pocas calderas en el oeste de Canadá, midiendo aproximadamente 30 kilómetros (19 millas) de largo (norte-sur) y 20 kilómetros (12 millas) de ancho (este-oeste). [1] El monte Silverthrone , un domo de lava erosionado en el flanco norte de la caldera que tiene 2864 metros (9396 pies) de altura, puede ser el volcán más alto de Canadá. [1]
Los principales glaciares en el área 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 en la mitad sur de las montañas de la costa; es uno de los cinco campos de hielo en el suroeste de Columbia Británica que se adelgazaron entre mediados de la década de 1980 y 1999 debido al calentamiento global . [4] Casi la mitad del campo de hielo está drenado por el glaciar Klinaklini, que alimenta el río Klinaklini . [4]
La caldera Silverthrone es muy remota y rara vez es visitada o estudiada por geocientíficos, como los vulcanólogos . Se puede llegar a ella en helicóptero o, con gran dificultad, caminando por uno de los varios valles fluviales que se extienden desde la costa de 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 calderas profundamente erosionado llamado Complejo Glaciar Franklin , el Cinturón Volcánico de Pemberton se fusiona con el Cinturón Volcánico de Garibaldi , un cinturón de conos y campos volcánicos que se extiende hacia el noroeste desde cerca de la frontera entre Canadá y Estados Unidos al este de Vancouver en la costa de Columbia Británica . [5] 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 . [6] Con la notable excepción de King Island , todas las rocas intrusivas y eruptivas son calcoalcalinas, principalmente cuerpos granodioríticos y eyecciones de dacita . [6]
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. [7] 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 Yukón . Este es un remanente de un arco volcánico que alguna vez fue vasto llamado Arco de la Cordillera Costera que se formó como resultado de la subducción de las placas Farallón y Kula durante los períodos Jurásico al Eoceno . [7] En contraste, las áreas de Garibaldi , Meager , Cayley y Silverthrone son de origen volcánico reciente. [8]
Al igual que otras calderas, Silverthrone se formó como resultado del vaciado de la cámara de magma debajo del volcán. Si se libera suficiente magma , la cámara vacía no podrá soportar el peso del edificio volcánico que se encuentra sobre ella. Una fractura aproximadamente circular, una "falla anular", se desarrolla alrededor del borde de la cámara. Estas fracturas anulares sirven como alimentadores para las intrusiones de fallas que también se conocen como diques anulares . Pueden formarse respiraderos volcánicos secundarios sobre la fractura anular. A medida que la cámara de magma se vacía, el centro del volcán dentro de la fractura anular 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 colapsa puede ser de cientos de miles de kilómetros cuadrados.
Los fuertes contactos 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 del terreno adyacente , proporciona evidencia adicional de la Caldera Silverthrone. [1] Las fechas de potasio-argón de 750.000 y 400.000 años en los domos de lava riolítica sobre la brecha basal son consistentes con las altas tasas de elevación y erosión registradas en otras partes de las Montañas Costeras. [1]
Las causas tectónicas del vulcanismo que ha producido la caldera Silverthrone, que aún no han sido explicadas en gran medida, son un tema de investigación en curso. Silverthrone no está sobre un punto caliente 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 otras partes a lo largo de la zona de subducción. [9] [10] 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 relacionada con la subducción. [8] [11]
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 Norteamérica a un ritmo de 40 milímetros (1,6 pulgadas) por año. [12] El magma caliente que surge por encima de 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 ha existido durante al menos 37 millones de años; en ese tiempo ha creado una línea de volcanes, llamada Arco Volcánico de Cascada , que se extiende a lo largo de 1000 kilómetros (620 millas) a lo largo de la zona de subducción desde el norte de California hasta la isla de Vancouver . [13] [14] Varios volcanes en el arco están potencialmente activos. [15] Todas las erupciones históricas conocidas en el arco han sido en los Estados Unidos . Dos de las más recientes fueron la del pico Lassen entre 1914 y 1921 y la gran erupción del monte St. Helens en 1980. También es el lugar de la erupción más reciente de Canadá, hace unos 2350 años en el macizo del monte Meager . [8]
Se sabe muy poco sobre la historia eruptiva de Silverthrone. Sin embargo, como en otras calderas , las erupciones en Silverthrone son de naturaleza explosiva, involucrando magma viscoso, avalanchas incandescentes de ceniza volcánica caliente y flujos piroclásticos . El magma fuente de esta roca se clasifica como ácido , con niveles altos a intermedios de sílice , como en la riolita , la dacita y la andesita . [9] [16] El magma andesítico y riolítico se asocian comúnmente con las dos formas de erupciones explosivas llamadas erupciones plinianas y peléanas . [16] Silverthrone es considerablemente más joven que su vecino prominente más cercano, el Complejo Glaciar Franklin, al este-sureste.
La mayor parte de los productos eruptivos de la caldera han sido fuertemente erosionados por 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 hay conos de andesita basáltica y andesítica postglacial y flujos de lava. Se obtuvieron fechas de potasio-argón anómalamente antiguas de 1.000.000 y 1.100.000 años de un gran flujo de lava de al menos 10 kilómetros (6,2 millas) de largo en los valles postglaciales de Pashleth Creek y Machmell River . Este flujo de lava en bloques es claramente mucho más joven que la fecha de potasio-argón, y las corrientes glaciares de alta energía solo han comenzado a grabar un canal a lo largo del margen del flujo de lava. [9] Las rocas andesíticas más jóvenes surgieron de un conjunto de respiraderos, ahora cubiertos en su mayor parte por hielo, distribuidos alrededor de la periferia de la caldera. En las elevaciones altas, la brecha proximal y las cenizas de varios conos erosionados descansan sobre coluvión grueso derivado de las partes más antiguas del complejo volcánico. La presencia de depósitos fluviales glaciares no consolidados debajo del flujo sugiere que tiene menos de 1000 años de antigüedad. [1]
Aunque se desconoce el índice de explosividad volcánica (IEV) particular de la caldera Silverthrone, la química y la 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 del cráter en Oregón , Estados Unidos, tiene 10 kilómetros (6 millas) de largo y 8 kilómetros (5 millas) de ancho. Estas calderas suelen formarse por grandes erupciones cataclísmicas que alcanzan un 7 en el índice de explosividad volcánica (descrito como "supercolosal"). [17]
Silverthrone Caldera es uno de los once volcanes canadienses asociados con actividad sísmica reciente : los otros son Castle Rock , [18] Mount Edziza , [18] Mount Cayley , [18] Hoodoo Mountain , [18] The Volcano , [18] Crow Lagoon , [18] Mount Garibaldi , [18] Mount Meager massif , [18] Wells Gray-Clearwater Volcanic Field [18] y Nazko Cone . [19] Los datos sísmicos sugieren que estos volcanes aún contienen sistemas de tuberías de magma vivo, lo que indica una posible actividad eruptiva futura. [20] Aunque los datos disponibles no permiten una conclusión clara, estas observaciones son indicaciones adicionales de que algunos de los volcanes de Canadá están potencialmente activos y que sus peligros asociados pueden ser significativos. [3] La actividad sísmica se correlaciona tanto con algunos de los volcanes más jóvenes de Canadá como con centros volcánicos de larga duración con una historia de comportamiento explosivo significativo, como la Caldera Silverthrone. [3]
Las erupciones volcánicas en Canadá rara vez causan muertes debido a su lejanía y bajo nivel de actividad. La única fatalidad conocida debido a la actividad volcánica en Canadá ocurrió en el Cono Tseax en 1775, cuando un flujo de lava de 22,5 kilómetros de largo (14,0 mi) viajó por los ríos Tseax y Nass , destruyendo una aldea Nisga'a y matando aproximadamente a 2.000 personas por gases volcánicos . [21] Las ciudades y pueblos 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 de Garibaldi más al sur en un peligro potencial importante. [22] Por esta razón, el Servicio Geológico de Canadá está planeando proyectos adicionales para estudiar Silverthrone y otros volcanes del cinturón de Garibaldi al sur . [23] Existen peligros significativos de casi todos los volcanes canadienses que requieren mapas de peligros y planes de emergencia. [23] Los volcanes que presentan una actividad sísmica significativa, como Silverthrone, parecen ser los más propensos a entrar en erupción. [23] Una erupción significativa de cualquiera de los volcanes del cinturón de Garibaldi afectaría significativamente a la autopista 99 y a comunidades como Pemberton , Whistler y Squamish , y posiblemente Vancouver . [23]
La naturaleza explosiva de las erupciones pasadas en la caldera Silverthrone sugiere que este volcán plantea 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 las comunidades de todo Canadá. Las columnas de ceniza podrían elevarse varios cientos de metros por encima del volcán, lo que lo convertiría en 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 causar fallas en los motores a reacción, así como daños a otros sistemas de la aeronave. [24] 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 causar lahares o flujos de escombros . [25] Esto, a su vez, podría poner en peligro los suministros 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 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 . [26] Los domos de lava a menudo crecen por la extrusión de muchos flujos individuales de menos de 30 metros (98 pies) de espesor durante un período de varios meses o años. [26] Dichos flujos se superpondrán entre sí y típicamente se moverán a menos de unos pocos metros por hora. [26] Pero las erupciones de lava en la caldera de Silverthrone pueden ser más intensas que las de otros volcanes de Cascade. Los flujos de lava con niveles altos a intermedios de sílice rara vez se extienden más de 8 kilómetros (5 millas) desde 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 pueden haber bloqueado parcialmente o al menos alterado el curso del río Machmell. [27] La actividad renovada en esta área podría alterar el curso del río y tener un grave impacto en las personas que viven o trabajan río abajo.
El gas volcánico incluye una variedad de sustancias. Estas 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 del agua subterránea calentada por la acción volcánica . Los gases volcánicos que plantean 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 . [28] A nivel local, el gas de dióxido de azufre puede provocar lluvia ácida y contaminación del aire a sotavento del 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 . [28] Debido a que el gas de dióxido de carbono es más pesado que el aire, el gas puede fluir a áreas bajas y acumularse en el suelo. [26] La concentración de gas de dióxido de carbono en estas áreas puede ser letal para las personas, los animales y la vegetación. [28]
Actualmente, el Servicio Geológico de Canadá no vigila el Silverthrone con la suficiente atención como para determinar la actividad del sistema de magma del volcán. [29] La red existente de sismógrafos se ha establecido para monitorear los terremotos tectónicos y está demasiado lejos para proporcionar una buena indicación de lo que está sucediendo debajo de la caldera. [29] Puede detectar un aumento de la actividad si el volcán se vuelve muy inquieto, pero esto solo puede proporcionar una advertencia de una gran erupción. [29] Puede detectar actividad solo después de que el volcán haya comenzado a entrar en erupción. [29]
Una forma posible de detectar una erupción es estudiando la historia geológica de Silverthrone, ya que cada volcán tiene su propio patrón de comportamiento, en términos de su estilo de erupción, magnitud y frecuencia, por lo que se espera que su erupción futura sea similar a sus erupciones anteriores. [29] Pero esto probablemente se abandonaría en parte debido a la lejanía del volcán. [29]
La probabilidad de que Canadá se vea gravemente afectado por erupciones volcánicas locales o cercanas indica que se necesita algún tipo de programa de mejora. [3] La consideración de la relación costo-beneficio es fundamental para hacer frente a los peligros naturales. [3] Sin embargo, un análisis de costo-beneficio requiere datos correctos sobre los tipos de peligros, magnitudes y ocurrencias. Estos no existen para los volcanes de Columbia Británica o de otras partes de Canadá con el detalle requerido. [3]
Otras técnicas volcánicas, como el mapeo de riesgos, muestran la historia eruptiva de un volcán en detalle y especulan sobre una comprensión de la actividad peligrosa que posiblemente podría esperarse en el futuro. [3] En la actualidad, no se han creado mapas de riesgos para la Caldera Silverthrone porque el nivel de conocimiento es insuficiente debido a su lejanía. [3] Nunca ha existido un gran programa de riesgo volcánico dentro del Servicio Geológico de Canadá. [3] La mayoría de la información se ha recopilado de forma prolongada y separada con el apoyo de varios empleados, como vulcanólogos y otros científicos geológicos . El conocimiento actual está mejor establecido en el macizo del Monte Meager y es probable que aumente considerablemente con un proyecto de mapeo y monitoreo temporal. [3] El conocimiento en la Caldera Silverthrone y otros volcanes en el Cinturón Volcánico Garibaldi no está tan establecido, pero se están haciendo ciertas contribuciones al menos en el Monte Cayley . [3] Un programa intensivo de clasificación de la exposición de la infraestructura cerca de todos los volcanes jóvenes canadienses y evaluaciones rápidas de los riesgos en cada edificio volcánico individual asociado con la actividad sísmica reciente serían una medida anticipada y permitirían determinar rápidamente y de manera productiva las áreas prioritarias para futuros esfuerzos. [3]
La red existente de sismógrafos para monitorear terremotos tectónicos ha existido desde 1975, aunque permaneció pequeña en población hasta 1985. [3] Aparte de unos pocos experimentos de monitoreo sísmico de corto plazo por el Servicio Geológico de Canadá, no se ha logrado un monitoreo de volcanes en la Caldera Silverthrone ni en otros volcanes en Canadá a un nivel que se acerque al de otros países establecidos con volcanes históricamente activos. [3] 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. [3] Tal monitoreo detecta el riesgo de una erupción, ofreciendo una capacidad de pronóstico que es importante para mitigar el riesgo volcánico. [3] Actualmente, la Caldera Silverthrone no tiene un sismógrafo a menos de 124 kilómetros (77 millas). [3] 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 precisión de la medición de la ubicación y la profundidad de los terremotos disminuye. [3] Las ubicaciones inexactas de los terremotos en el Cinturón Volcánico de Garibaldi están a unos pocos kilómetros, y en las regiones más aisladas del norte son de hasta 10 kilómetros (6 mi). [3] El nivel de magnitud de la ubicación en el Cinturón Volcánico de Garibaldi es de magnitud 1 a 1,5, y en otros lugares es de magnitud 1,5 a 2. [3] En los volcanes "vigilados cuidadosamente", tanto los eventos localizados como los detectados se registran y se examinan de inmediato para mejorar la comprensión de una futura erupción. [3] Los eventos no detectados no se registran ni se examinan en Columbia Británica de inmediato, ni en un proceso de fácil acceso. [3]
En países como Canadá es posible que pequeños enjambres precursores de terremotos pasen desapercibidos, en particular si no se observaron eventos; se detectarían eventos más significativos en enjambres más grandes, pero solo una subdivisión menor de los eventos de enjambre sería compleja para clarificarlos con seguridad como de naturaleza volcánica, o incluso asociarlos con un edificio volcánico individual. [3]
