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Zona volcánica de Taupo

La Zona Volcánica de Taupō ( TVZ ) es un área volcánica en la Isla Norte de Nueva Zelanda que ha estado activa durante al menos los últimos dos millones de años y todavía es muy activa. El monte Ruapehu marca su extremo suroeste y la zona corre hacia el noreste a través de las áreas de Taupō y Rotorua y mar adentro en la Bahía de Plenty . Es parte de la Región Volcánica Central más grande que se extiende más hacia el oeste a través de la Bahía de Plenty occidental hasta el lado oriental de la Península de Coromandel y ha estado activa durante cuatro millones de años. [1] En Taupō, la zona volcánica del rift se está ampliando de este a oeste a un ritmo de aproximadamente 8 mm por año, mientras que en el Monte Ruapehu es solo de 2 a 4 mm por año, pero esto aumenta en el extremo noreste en la costa de la Bahía de Plenty. a 10-15 mm por año. [2] Lleva el nombre del lago Taupō , la caldera inundada del volcán más grande de la zona, el volcán Taupō , y contiene una gran meseta volcánica central , así como otros accidentes geográficos asociados con la falla tectónica continental de Taupō dentro del arco .

Actividad

Monte Ngauruhoe

Hay numerosos respiraderos volcánicos y campos geotérmicos en la zona, siendo el Monte Ruapehu , el Monte Ngauruhoe y Whakaari/Isla Blanca los que entran en erupción con mayor frecuencia. Whakaari ha estado en actividad continua desde 1826 si contamos las fumarolas humeantes, pero lo mismo se aplica al centro volcánico de Okataina . [3] La Zona Volcánica de Taupō ha producido en los últimos 350.000 años más de 3.900 kilómetros cúbicos (940 millas cúbicas) de material, más que cualquier otro lugar de la Tierra, a partir de más de 300 erupciones silícicas, de las cuales 12 de estas erupciones formaron calderas. [4] Tanto el volcán Taupō como la caldera Ōkataina han tenido múltiples erupciones en los últimos 25.000 años. La mayor erupción de la zona desde la llegada de los europeos fue la del Monte Tarawera (dentro de la Caldera Ōkataina) en 1886, que mató a más de 100 personas. Los primeros maoríes también se habrían visto afectados por la erupción mucho mayor de Kaharoa de Tarawera alrededor del año 1315 d.C. [5] [6]

La última gran erupción del lago Taupō, la erupción de Hatepe , ocurrió en el año 232 d.C. [7] Se cree que primero vació el lago y luego siguió esa hazaña con un flujo piroclástico que cubrió unos 20.000 km 2 (7.700 millas cuadradas) de tierra con ceniza volcánica . Se cree que se expulsó un total de 120 km 3 (29 millas cúbicas) de material expresado como equivalente de roca densa (DRE), y se estima que se expulsaron más de 30 km 3 (7,2 millas cúbicas) de material en tan solo un pocos minutos. Anteriormente se pensaba que la fecha de esta actividad era 186 d.C., ya que se pensaba que la expulsión de cenizas era lo suficientemente grande como para teñir de rojo el cielo sobre Roma y China (como se documenta en Hou Han Shu ), pero esto ha sido refutado desde entonces. [7]

Whakaari / Isla Blanca sufrió un importante colapso del edificio de su volcán que data del 946 a. C. ± 52 años. Se ha sugerido que esta fue la causa del tsunami de decenas de metros de altura que llegó hasta 7 kilómetros (4,3 millas) tierra adentro en la Bahía de Plenty aproximadamente en este momento. Aunque los tsunamis importantes pueden estar asociados con erupciones volcánicas, se desconoce si la causa fue una erupción relativamente pequeña de Whakaari u otra causa como un gran terremoto local [8].

Taupō hizo erupción aproximadamente 1.170 km 3 (280 millas cúbicas) de material DRE en su erupción Oruanui hace 25.580 años. [9] Esta fue la erupción más reciente de la Tierra que alcanzó VEI-8, el nivel más alto en el Índice de Explosividad Volcánica .

La caldera de Rotorua ha estado inactiva durante más tiempo, y su erupción principal ocurrió hace unos 225.000 años, aunque la extrusión del domo de lava se ha producido en los últimos 25.000 años. [10] [11]

Extensión y contexto geológico

Whakaari / Isla Blanca
Lady Knox Geyser , área geotérmica de Waiotapu

La zona volcánica de Taupō tiene aproximadamente 350 kilómetros (217 millas) de largo por 50 kilómetros (31 millas) de ancho. El monte Ruapehu marca su extremo suroeste, mientras que Whakaari/Isla Blanca se considera su límite noreste. [12]

Forma una porción sur de la cuenca activa del arco posterior de Lau-Havre-Taupō , que se encuentra detrás de la zona de subducción Kermadec-Tonga . [13] [14] La Isla Mayor y el Monte Taranaki son volcanes de arco posterior recientemente activos en la extensión de este arco en Nueva Zelanda. La Isla Mayor / Tūhua es el volcán en escudo más al norte, adyacente a la costa de Nueva Zelanda, y se cree que ha estado activo durante los últimos 1000 años. [15] Se forma a partir de magma de riolita . [16] Tiene una historia eruptiva bastante compleja, pero sólo con una erupción pliniana significativa y definida . [15] El monte Taranaki es un cono de andesita y el más reciente de los cuatro volcanes Taranaki a unos 140 km (87 millas) al oeste de la zona volcánica de Taupō. [17]

Dentro de la zona volcánica de Taupō, la extensión dentro del arco se expresa como fallas normales dentro de una zona conocida como Taupō Rift . [18] La actividad volcánica continúa hacia el noreste, a lo largo de la línea de la zona volcánica de Taupō, a través de varios volcanes submarinos en los montes submarinos de la cresta sur de Kermadec , luego se desplaza hacia el este hasta el arco volcánico paralelo de las islas Kermadec y Tonga . Aunque la cuenca del arco posterior continúa propagándose hacia el suroeste, con la cuenca del sur de Wanganui formando una cuenca del arco posterior inicial, la actividad volcánica aún no ha comenzado en esta región. [19]

Al sur de Kaikōura, el límite de la placa cambia a un límite transformado con una colisión continental oblicua que eleva los Alpes del Sur en la Isla Sur . Una zona de subducción reaparece al suroeste de Fiordland , en la esquina suroeste de la Isla Sur, aunque aquí la subducción es en dirección opuesta. La isla Solander/Hautere es un volcán extinto asociado a esta zona de subducción, y el único que sobresale sobre el mar.

Estudio científico

Tectónica

Trabajos científicos recientes indican que la corteza terrestre debajo de la zona volcánica de Taupō puede tener tan solo 16 kilómetros de espesor. Una película de magma de 50 kilómetros (30 millas) de ancho y 160 kilómetros (100 millas) de largo se encuentra a 10 kilómetros bajo la superficie. [20] [21] El registro geológico indica que algunos de los volcanes en el área entran en erupción con poca frecuencia, pero cuando lo hacen tienen erupciones grandes, violentas y destructivas.

Técnicamente, la zona está en el intraarco continental Taupō Rift. Esto ha tenido tres etapas activas de fallas en los últimos 2 millones de años y la moderna grieta de Taupō evolucionó en los últimos 25.000 años después de la erupción masiva de Oruanui dentro de dos sistemas de grieta esencialmente inactivos. Estos son los límites circundantes del joven Taupō Rift de entre 25.000 y 350.000 años y el antiguo sistema Taupō Rift cuyo límite norte se encuentra ahora muy al norte de los otros dos que se crearon hace 350.000 años. [2]

El Centro Volcánico Tauranga , que estuvo activo hace entre 2,95 y 1,9 millones de años, y anteriormente estaba clasificado como parte de la Región Volcánica Central, [1] parece ahora estar en un continuo tectónico con la Zona Volcánica Taupō. Estudios recientes de tefra del fondo del océano frente a la costa este de la Isla Norte han mostrado un cambio abrupto en su composición, desde hace aproximadamente 4,5 millones de años, que se ha sugerido para distinguir la actividad de la zona volcánica de Coromandel de la de la zona volcánica de Taupō. [22] Además, la distintiva ignimbrita Waiteariki que entró en erupción hace 2,1 millones de años en una supererupción, presumiblemente a partir de la anomalía gravitatoria definida como Omanawa Caldera , [23] se encuentra dentro de los límites postulados del antiguo Taupō Rift. [24]

Fallos

Las múltiples fallas intra-rift son algunas de las más activas del país y algunas tienen el potencial de crear eventos de magnitud superior a 7. Las estructuras de fallas quizás estén mejor caracterizadas en relación con los grabens de Ruapehu y Tongariro . Los depósitos recientes de erupciones importantes y las características del lago significan que muchas fallas potencialmente importantes no están caracterizadas, ya sea por completo (por ejemplo, el terremoto de Edgecumbe de 6,5 MW en 1987 dio como resultado el mapeo de la falla de Edgecumbe por primera vez) o la frecuencia de los eventos y su magnitud probable son no se entiende. No se puede suponer que sólo porque la tasa de expansión del rift sea mayor cerca de la costa es allí donde se producirán los terremotos tectónicos más importantes en términos de riesgo humano. La zona de la falla Waihi al sur del lago Taupō y asociada con el graben de Tongariro tiene un riesgo particular de provocar deslizamientos de tierra masivos que han causado pérdidas significativas de vidas y parece ser más activa que muchas otras fallas en la zona.

Vulcanismo

En 1886, el Monte Tarawera produjo la mayor erupción histórica de Nueva Zelanda desde la colonización europea.

La parte norte ( Whakatane Graben – Bay of Plenty) de la zona está formada predominantemente a partir de magma andesítico [25] [26] y representada por el estratovolcán de dacita y andesita Whakaari / White Island, continuamente activo . Aunque se ha producido actividad estromboliana , las erupciones explosivas son típicamente freáticas o freatomagmáticas . [27] La ​​cumbre emergente activa encabeza el volcán submarino más grande, de 16 kilómetros (9,9 millas) × 18 kilómetros (11 millas), con un volumen total de 78 km 3 (19 millas cúbicas). [28] [29] [30] [31]

La parte central de la zona está compuesta por ocho centros de calderas, la más antigua de las cuales es la caldera Mangakino, que estuvo activa hace más de un millón de años (1,62–0,91 Ma). [25] Esto produjo ignimbrita que a 170 km (110 millas) de distancia, en Auckland, tiene hasta 9 m (30 pies) de espesor. [32] Además de la caldera Kapenga ahora enterrada, hay cinco centros de calderas: Rotorua, Ohakuri, Reporoa, Ōkataina y Taupō. Estos han sido el resultado de erupciones masivas e infrecuentes de magma de riolita gaseosa muy viscosa , rica en silicio , potasio y sodio , que crearon las láminas de ignimbrita de la meseta volcánica de la Isla Norte . La composición detallada sugiere que la erosión por subducción podría desempeñar un papel predominante en la producción de esta riolita, [33] : en resumen,  ya que la asimilación posterior y la cristalización fraccionada del magma basáltico primario, es difícil de modelar para explicar la composición y los volúmenes en erupción. [34] Esta zona central ha tenido el mayor número de erupciones formadoras de calderas silícicas muy grandes recientemente en la Tierra. [35] Durante un período de menos de 100.000 años que comenzó con la erupción masiva de Whakamaru , hace unos 335.000 años, de más de 2.000 km 3 (480 millas cúbicas) de material equivalente a roca densa , justo al norte del actual lago Taupō , más de En total estallaron 4.000 km 3 (960 millas cúbicas). Estas erupciones definieron esencialmente los límites de la actual meseta volcánica central , aunque su paisaje central actual es principalmente producto de eventos posteriores más pequeños ocurridos en los últimos 200.000 años que la erupción de Whakamaru. La otra meseta volcánica que definió las erupciones fue al oeste, la erupción Matahina de 150 km 3 (36 cu mi) de hace unos 280.000 años, la erupción principalmente de tefra de 50 km 3 (12 cu mi) Chimp (Chimpancé) entre 320 y 275 ka, la erupción central de Pokai de 50 km 3 (12 millas cúbicas) de aproximadamente 275 ka, y las erupciones emparejadas de Mamaku en el norte y el centro este de Ohakuri de hace aproximadamente 240.000 años que en conjunto produjeron más de 245 km 3 (59 millas cúbicas) de roca densa. equivalente de material. [35] La erupción del sur del volcán Taupō Oruanui hace unos 25.600 años produjo 530 km 3 (130 millas cúbicas) de material en roca densa equivalente y su reciente erupción Hatepe de 232 EC ± 10 años tuvo 120 km 3 (29 millas cúbicas) equivalente de roca densa. [7] 

Las erupciones efusivas que construyen cúpulas de magma de riolita menos gaseosas han construido elementos como los arrecifes de Horomatangi o la isla Motutaiko en el lago Taupō o la cúpula de lava del monte Tarawera . Este último, como parte del complejo de calderas de Ōkataina, es el campo volcánico de mayor riesgo para el hombre en Nueva Zelanda. [36] El monte Tauhara adyacente al lago Taupō es en realidad una cúpula dacítica [37] y, por lo tanto, tiene una composición intermedia entre la andesita y la riolita , pero aún más viscoso que el basalto , que rara vez se encuentra en la zona. [38]

La parte sur de la zona contiene una estructura de cono volcánico clásica formada a partir de magma andesita en erupciones efusivas que se enfrían para formar lava gris oscura si es pobre en gas o escoria si es rica en gas en esta parte de la zona. El monte Ruapehu, la montaña más alta de la Isla Norte, es un cono de andesita de 150 km 3 (36 millas cúbicas) rodeado por una llanura circular de 150 km 3 (36 millas cúbicas). [39] Esta llanura anular está formada por numerosos depósitos volcánicos creados por fallas de pendientes, erupciones o lahares . Al noroeste de Ruapehu se encuentra Hauhungatahi , el volcán más antiguo registrado en el sur de la meseta, [39] y al norte las dos montañas volcánicas prominentes en el centro volcánico de Tongariro son Tongariro y Ngauruhoe , que forman parte de un único estratovolcán compuesto .

Riesgos

Lado suroeste del monte Tarawera, el monte Edgecumbe al fondo.

El riesgo más probable es un terremoto asociado con múltiples fallas activas, [40] como dentro del cinturón de fallas de Taupō , pero muchas fallas no estarán caracterizadas, como fue el caso del terremoto de Edgecumbe de 1987 . [41] Los terremotos pueden estar asociados con deslizamientos de tierra y tsunamis tierra adentro o costeros que pueden provocar grandes pérdidas de vidas y ambos han ocurrido en la zona de falla de Waihi . [42] La actividad volcánica de grado relativamente bajo de los volcanes de andesita en cada extremo de la zona ha dado lugar a una historia registrada tanto de pérdida directa de vidas como de perturbaciones en el transporte y el turismo. La única erupción de alto grado en la historia registrada fue atípicamente basáltica del monte Tarawera y, aunque muy destructiva, no es probable que sea un modelo perfecto para los eventos riolíticos más típicos y a menudo más grandes asociados con el volcán Taupō y la caldera Ōkataina . [43] Como se mencionó anteriormente, el complejo de calderas de Ōkataina es el campo volcánico de mayor riesgo para el hombre en Nueva Zelanda [36] y la frecuencia reciente de eventos riolíticos allí no es tranquilizadora, junto con el calendario de probable advertencia de tal evento. [43] Estas erupciones están asociadas con la producción de tefra que resulta en una profunda caída de ceniza en áreas amplias (por ejemplo, la erupción de Whakatane de hace ~ 5500 años tuvo una caída de ceniza de 5 mm (0,20 pulgadas) a 900 km (560 millas) de distancia en las Islas Chatham ). [44] flujos y oleadas piroclásticas, que rara vez han cubierto grandes áreas de la Isla Norte con láminas de ignimbrita , terremotos, tsunamis en lagos, crecimiento prolongado de domos de lava y flujos de bloques y cenizas asociados con lahares e inundaciones posteriores a la erupción. [43]

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Volcanes, lagos y campos geotérmicos

Mapa de características volcánicas seleccionadas como símbolos rectangulares de la Zona Volcánica de Taupō. Los volcanes clasificados como activos se muestran en rojo, otros volcanes notables (hay muchos más) se muestran en naranja, las áreas geotérmicas en azul claro y si hay erupciones hidrotermales activas en azul. Es posible hacer clic en el mapa para obtener una vista de pantalla completa que permite pasar el mouse para mostrar una etiqueta (a menudo vinculada a wiki) para cada símbolo.
Mapa de depósitos volcánicos superficiales seleccionados centrados en la zona volcánica de Taupō, lo que permite un contexto volcánico más amplio. Al hacer clic en el mapa, se amplía y se permite desplazarse y pasar el mouse sobre el nombre/wikilink de los depósitos volcánicos y las edades anteriores al presente. La clave para el sombreado de los volcánicos que se muestran es riolita - violeta, ignimbrita - tonos más claros de violeta, dacita - púrpura, basalto - marrón, basaltos monogenéticos - marrón oscuro, basaltos indiferenciados del Complejo Tangihua en Northland Allochthon - marrón claro, basaltos de arco - marrón anaranjado intenso, basaltos de anillo de arco - marrón anaranjado, andesita - rojo, andesita basáltica - rojo claro y plutónico - gris. Se ha utilizado sombreado blanco para calderas postuladas (ahora generalmente subterráneas).

Los siguientes centros volcánicos pertenecen a la moderna zona volcánica de Taupō en lo que resultó ser un esquema de clasificación en evolución:

Vista satélite de la Caldera del Lago Rotorua. El monte Tarawera está en la esquina inferior derecha.
Las principales características volcánicas recientes del lago Taupō muestran su relación con los respiraderos volcánicos recientes en rojo y los sistemas geotérmicos activos actuales en azul claro.
Imagen satelital compuesta del monte Ruapehu

Rotorua, Ōkataina, Maroa, Taupō, Tongariro y Mangakino. [45] [46] Es casi seguro que la zona antigua contiene volcanes en el Centro Volcánico Tauranga . [47]

Otras características importantes de la TVZ incluyen los grabens Ngakuru y Ruapehu .

Nota

Zona geotérmica de los Cráteres de la Luna

Existe una clasificación más reciente, algo diferente, realizada por algunos de los mismos autores, que utiliza el término complejo de caldera: [25]

Panorama del lago Taupō

Ver también

Referencias

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