Ōkataina Caldera
| Ōkataina Caldera | |
|---|---|
| Ōkataina Volcanic Centre, Okataina Caldera, Okataina Volcanic Center | |
 Okataina Volcanic Center relationer till andra närliggande vulkaniska och tektoniska strukturer
| |
| Högsta punkten | |
| Koordinater | Koordinater : |
| Mått | |
| Längd | 28 km (17 mi) |
| Bredd | 15 km (9,3 mi) |
| Geografi | |
  Ōkataina Caldera  Ōkataina Caldera Ōkataina Caldera (Nordön)
| |
| Land | Nya Zeeland |
| Område | Bay of Plenty |
| Geologi | |
| Rockens ålder | cirka 625 000 år |
| Bergstyp | Caldera |
| Vulkanisk region | Taupō vulkanisk zon |
| Sista utbrottet | 1886 Tarawera , 1973 Hydrothermal i Waimangu Volcanic Rift Valley |
Ōkataina Caldera ( Ōkataina Volcanic Center , även stavat Okataina ) är en massiv, nyligen aktiv vulkanisk caldera och dess tillhörande vulkaner som ligger i Taupō vulkaniska zon på Nya Zeelands norra ö . Det är strax öster om den mindre Rotorua-calderan och sydväst om den mycket mindre Rotomā Embayment som vanligtvis betraktas som en tillhörande vulkan. Den är mest känd för sina höga frekvenser av explosiv ryolitisk vulkanism även om dess senaste utbrott var basaltiskt . Förvirrande nog har den postulerade Haroharo-calderan som finns i den ibland beskrivits i nästan utbytbara termer med Ōkataina-calderan eller vulkaniskt komplex eller centrum och av andra författare som ett separat komplex. Sedan 2010 har andra termer som Haroharo-ventilen, Utu Caldera, Matahina Caldera, Rotoiti Caldera och en postulerad Kawerau Caldera ersatt denna klassificering.
Geografi
Kalderan täcker ett område på cirka 450 kvadratkilometer (170 kvadratkilometer), som sträcker sig från sjön Rotoehu i norr till sjön Rotomahana i söder. Den nordöstra gränsen delar Rotoitisjön i två delar och den nordöstra delen omfattar hela Rotomāsjön . Det sydvästra hörnet definieras av kupolerna i Ōkareka Embayment och Waimangu Volcanic Rift Valley medan den sydöstra aspekten domineras av Mount Tarawera och de vulkaniska badlandsområdena i Puhipuhi Basin . Calderan innehåller också flera sjöar, inklusive delar av eller hela sjön Ōkareka , sjön Ōkataina , sjön Rotoehu , sjön Rotomā , sjön Rotoiti , sjön Rotomahana , sjön Tarawera och sjön Tikitapu .
Geologi
De överväldigande vulkaniska avlagringarna är rhyolit , med lite basalt och ett område av dacit . Kalderan tros nu innehålla Utu-calderan, den stora händelsen Matahina-calderan, Rotoiti-calderan och Kawerau-calderan med tre associerade geologiskt kollapsstrukturer. Dessa är Rotomā Embayment , historiskt sett som en caldera, Ōkareka Embayment som en annan, nu fylld caldera och Puhipuhi Embayment . De äldsta delarna av kalderans källare är nu över 5 km (3,1 mi) djupa och de yngre Rotoiti- och Kawerau-calderorna är fortfarande 2,5 km (1,6 mi) djupa och till stor del fyllda av eruptiv.
Utbrott
Kalderan har sett sex utbrott under de senaste 10 000 åren, senast 1886 Mount Tarawera-utbrottet i kalderans sydöstra hörn. Kalderan innehåller två stora lavakupolkomplex , Haroharo -ventilen i norr och Tarawera -ventilen i söder. Andra vulkaner som är anslutna till kalderan inkluderar Putauaki (Mount Edgecumbe) och maar -kratern i sjön Rotokawau som med största sannolikhet har bildats från en basaltisk vallextrudering som är associerad med den vanliga magmamushkroppen .
Hot
Medan de flesta för närvarande aktiva Nya Zeelands vulkaner producerar små utbrott relativt ofta, tenderar Ōkatainas vulkaner att få ett mycket våldsamt utbrott efter århundradens mellanrum. Som sådana utgör de betydande potentiella hot mot Bay of Plenty-regionen men är också den största vulkaniska risken i Nya Zeeland. Under de senaste 20 000 åren pyroklastiska och lavautbrott inträffat av flera slag; basaltutbrott med låg silikathalt , ryolitutbrott med hög silikathalt och de mer sällsynta mellanliggande andesit- och dacitutbrotten . Den vanligaste magmatypen vid Ōkataina är rhyolit. Varningstiden före utbrott misstänks för närvarande vara potentiellt timmar eftersom vulkaniska orossignaler är mycket ospecifika, historisk sammansättningsanalys överensstämmer med denna hastighet från magma reservoar till yta och detta var all varning som gavs av det enda ryolitiska utbrottet i modern tid .
Hur och varför
Anledningen till de olika typerna hänför sig till den underliggande bågvulkanismen, som till en början drivs av stora inflöden av basaltisk smälta (från i detta fall den subducerade Stillahavsplattan ). Dessa basaltiska smältor når ofta aldrig ytan på grund av en relativt hög densitet av magman jämfört med den omgivande australiska plattskorpan . Ett exempel på vallintrång som aldrig nådde ytan visade sig som en jordbävningssvärm under en nyligen period av vulkanisk oro. Vanligtvis svalnar dessa intrång i skorpan och stelnar antingen till gabbroiska plutoner eller är förknippade med genereringen av mer utvecklade magma med högre silikathalt som separeras och stiger för att sedan bryta ut som ryolit , dacit eller andesit , möjligen grundad av en basaltisk smältföregångare . Dessa utvecklade intrång kan också svalna utan att utbryta för att bilda en felsisk pluton. I fallet med Ōkataina-calderan är den underjordiska arkitekturen känd för att bestå av diskreta ryolitiska smält-mushfickor som bryter ut sammansättningsmässigt distinkta magma inom enstaka utbrott. Mushfickorna är vanligtvis inte andesitiska men i en region öster om calderan, i Puhipuhi Embayment , har de varit dacitiska. Lite är känt om utvecklingen av de primära basaltmagma som genererar dessa mer utvecklade ryolitiska magma och de kanske inte är samma basaltiska smältor som ibland orsakar det slutliga utbrottet för allt som är känt. Värme och flyktiga ämnen antas överföras mellan basalter och rhyoliter. Interaktion mellan basaltisk och ryolitisk magma inträffar definitivt (bevisen finns i vetenskapen om kompositionsanalys gjord över hela världen), och kommer att vara en faktor i de många olika utbrottsstilar som har inträffat. Ibland tycks basalt leda utbrottet, andra gånger har det postulerats att tektoniska jordbävningar är den sista möjligheten till ett utbrott.
Varje basaltisk magma som når ytan kommer att ha korsat denna komplicerade jordskorpa och ofta bryter ut som en vall . Detta måste ha hänt med Mount Tarawera-utbrottet 1886 som var basaltiskt och så den initierande magmasmältkällan under dess uppgång till ytan transverserade inte en region med mer utvecklad magmasmälta. I sammanhanget att det finns bevis för en magma-reservoar under kalderan, kan frånvaron av en mer utvecklad magma från 1886 års utbrott ha berott på att det var för tidigt efter det senaste utbrottet för att en sådan utveckling skulle ha inträffat, den basaltiska smältan vinklade in saknade en redan existerande mer utvecklad smälta eller att den utvecklade smältan var fast när den transverserades. Den vanliga mycket explosiva karaktären hos eventuella sekundära ryolitutbrott efter denna basaltsmältning är relaterad till rhyolitens viskositet, ytterligare komplicerad av dess ackumuleringstid eftersom den inte kan hitta vägen till ytan jämfört med att säga den mer flytande andesiten.
Historia
Det är troligt att områdets vulkaniska historia började för cirka 625 000 år sedan. Kalderan bildades av minst fem enorma utbrott för mellan 400 000 och 50 000 år sedan, vilket orsakade markens kollaps. Den äldsta som kännetecknas av gravitation och magnetiska studier av dessa subcaldera har kallats Utu-calderan i mitten söder och har nu en källare cirka 5 km (3,1 mi) under nuvarande marknivå. Den viktigaste kollapshändelsen med en utbrottsvolym på 150 kubikkilometer (36 cu mi) inträffade för 280 000 år sedan och förknippad med utbrottet av Matahina Ignimbrite som täcker över 2 000 km 2 (770 sq mi). Den här andra stora fasen av Matahina-calderan ligger i sydost och har på samma sätt en nedre botten cirka 5 km (3,1 mi) under nuvarande marknivå. Formen på Matahina-calderan modifierades sedan (och begravdes/förstördes) av åtta mindre utbrott och andra processer som inträffade för mellan 70 000 och 24 000 år sedan. Till exempel är dacitet Puripuri-bassängen/fjället ett sänkningsrelaterat särdrag relaterat till lateral magma-migrering mot de östra kalderanskanterna av huvudsakligen Matahina-calderan. Det parade Rotoiti -utbrottet för 61 000 ± 1500 år sedan och Earthquake Flat-utbrottet (tidigare tidsbestämt för 47 400 eller 65 000 år sedan) vid calderans bortre ändar hade utbrottsvolymer på 120 kubikkilometer (29 kubikkilometer) respektive 10 kubikkilometer (4 kubikkilometer). . Rotoiti-calderan ligger norr om Utu-calderan. Mellan detta utbrott och för 21 000 år sedan inträffade över 81 km 3 (19 cu mi) Mangaone-kiselplinian tephras eller pyroklastiska flödesavlagringar men utbrottscentra kan inte tilldelas. Men en av dessa händelser kan tilldelas Kawerau Ignimbrite-utbrottet för 33 000 år sedan som en plats i den centrala delen av Matahina-calderan i nivå med Puhipuhi-bassängen. Gravimetriska studier överensstämmer med att Kawerau-calderan är här som en fjärde fas av de sanna kalderautbrotten och med källaren cirka 2 km (1,2 mi) under nuvarande marknivå. Även om de senaste calderamodellerna inkluderar Haroharo-ventilen, inkluderar de inte existensen av en Haroharo-caldera . Vulkaner i kalderan är kända för att ha haft ett utbrott elva gånger under de senaste 21 000 åren, med alla utom två av dessa utbrott som rhyolit. Rotoma-utbrotten är de av en fördjupning och den laterala magma som bröt ut är förknippad med sättningar tillbaka till den östra Rotoiti-calderan. Ōkareka Embayment i väster är också förknippat med caldera-kantsänkningar, den här gången de västra delade ränderna av Utu, Matahina och Rotoiti calderas. Två av dessa utbrott, båda vid Tarawera, inträffade under de senaste 2000 åren (1886 och ca 1314 e.Kr. ). De mest explosiva av utbrotten under de senaste 21 000 åren har sannolikt varit på Haroharos ventillinje omkring 5500 f.Kr. , som kastade ut cirka 17 kubikkilometer magma. Under samma period har Ōkataina-vulkaner bidragit med en total magma-utbrottsvolym på cirka 80 km 3 (19 cu mi) i alla dess utbrott. Sammanfattningsvis har de mer betydande utbrotten varit:
| År före nutid | Kalenderdatum | Eruptivt namn | Ventilationsriktning (caldera) | Volymen bröt ut | Anteckningar |
|---|---|---|---|---|---|
| 137 | 10 juni 1886 e.Kr | Tarawera | Tarawera | 1 km 3 (0,24 cu mi) | |
| 709 ± 12 | 1314 ± 12 e.Kr | Kaharoa tephra | Tarawera | 5 km 3 (1,2 cu mi) | |
| 5526 ± 145 kal.år | 3576 ± 145 f.Kr | Whakatane | Haroharo | 13 km 3 (3,1 cu mi) | |
| 7940 ± 257 kal.år | 5990 ± 257 f.Kr | Mamaku | Haroharo | 17 km 3 (4,1 cu mi) | |
| 9423 ± 120 kal.år | 7473 ± 120 f.Kr | Rotoma | Haroharo | 8 km 3 (1,9 cu mi) | |
| 14 009 ± 155 kal.år | 12059 ± 155 f.Kr | Waiohau tephra | Tarawera | 10 km 3 (2,4 cu mi) | |
| 15 635 ± 412 kal.år | 13685 ±412 f.Kr | Rotorua tephra | Haroharo | 4 km 3 (0,96 cu mi) | |
| 17 496 ± 462 kal.år | 15546 ± 462 f.Kr | Rerewhakaaitu tephra | Tarawera | 5 km 3 (1,2 cu mi) | |
| 23 525–370+230 kal.år | 21575 f.Kr | Okareka | Tarawera | 8 km 3 (1,9 cu mi) | |
| 25 171 ± 964 kal.år | 23221 f.Kr | Te Rere | Haroharo ( Kawerau Caldera ) | 13 km 3 (3,1 cu mi) | För 33 000 år sedan Kawerau (tidigare kallad Kaingaroa och missuppgavs vara 200 000 år äldre) nu korrigerad till 25 171 år sedan |
| 61 000 ± 1400 kal.år | 59050 f.Kr | Rotoiti tephra | Haroharo (Rotoiti Caldera) | 130 km 3 (31 cu mi) | . Denna ålder kanske ännu inte har lösts inom 20 000 år eftersom 2020, datumet som hittades 2012 för Rotoiti (45,2 ± 1,65) och Earthquake Flat (45,2 ± 1,45 ka) accepteras av en grupp. sedan (i kombination med Earthquake Flat, som ursprungligen var tidsbestämd för 65 000 år sedan) |
| 62 000 | 60050 f.Kr | Puhipuhi Dacite | Puhipuhi Embyment | 48 000+ dvs är definitivt före Rotoiti men ålder beror på faktiska Rotoiti ålder. | |
| 280 000 | 278000 f.Kr | Matahina | Matahina Caldera | 150 km 3 (36 cu mi) | Den senaste åldern (ej litteraturrecensionerad) hävdas vara 322 000 ± 7 000, vilket verkar vara en återgång till den ursprungliga okorrigerade timingen. Även tidigare tidsatt 230 000. - stor som caldera kollaps |
| 557 000 | 555 000 f.Kr | Utu | Utu Caldera | ||
| 625 000 | 623000 f.Kr | Ōkataina | Ōkataina |
Tektonik
Förkastningar definieras inte under denna mycket aktiva kalderan, men förekomsten av minst ett parat utbrott längst längst i norr och i södra ytterligheterna av kalderan för 61 000 år sedan vid Earthquake Flat och vid Rotoiti antyder potentiell vulkanisk tektonisk interaktion. Det aktiva Paeroa-förkastningen slutar vid kalderakanten och det aktiva Ngapouri-Rotomahana-förkastningen ligger strax söderut. De två nyligen aktiva huvudventilationslinjerna i Ōkataina-calderan, nämligen Horahora- och Tarawera-ventilerna, är parallella med dessa identifierbara fel utanför kalderan, men felen ligger inte på den exakta ventilationslinjen. Under de senaste 9 500 åren har fyra av de sju stora brotten i Manawahe-förkastningen associerats med ett vulkanutbrott i Okatainas vulkaniska centrum. Detta förkastning ligger precis öster om Rotomasjön vid gränsen mellan den tektoniska Whakatane och de magmatiska Ōkataina-segmenten av Taupō Rift . Dessa är Whakatane-utbrottet för cirka 5500 år sedan, Mamaku-utbrottet för cirka 8000 år sedan och minst två förkastningsbrott före eller under Rotoma-utbrottet för 9500 år sedan. På liknande sätt Ngapouri-Rotomahana-förkastningen och Paeroa-förkastningen flera brott associerade med vulkanism, inklusive omedelbart före rhyolitutbrotten i Mamaku och Rotoma i fallet med Paeroa-förkastningen och Ngapouri-Rotomahana-förkastningen omedelbart före Kaharoa-utbrottet. Minst 30 % av de stora vulkanutbrotten i Taupō har nu förknippats med betydande lokala förkastningsbrott inom 30 km (19 mi) från utbrottet.