miniatura|Caldera del Kīlauea(Caldera volcànica no explosiva) Caldera, en geologia i vulcanologia, és una cavitat de grans dimensions aproximadament circular. Aquest terme se sol confondre amb el de cràter volcànic, que en sentit estricte és la depressió circular al vèrtex d'un conus volcànic. Una caldera és generalment una gran estructura volcànica de col·lapse localitzada sobre una cambra magmàtica. miniatura|Weinfelder Maar, Eifel(Caldera volcànica explosiva)
Les calderes presenten formes circulars o el·líptiques amb diàmetres que poden ultrapassar desenes de quilòmetres, estan delimitades per alts marges topogràfics (representats per volcans marginals o dics anulars, en general).
El procés de col·lapse ocorre amb un buidatge de la cambra magmàtica durant una gran erupció volcànica, que pot llançar fins a 100 km³ de material magmàtic (lava, piroclast, cendra, etc.). Sense la recàrrega amb nou magma la cambra quedarà buida i no suportarà el pes exercit sobre ella i s'enfonsarà.
Origen i etimologia El terme en català de caldera (del llatí caldaria) va ser introduït en la literatura geològica internacional pel geòleg alemany Leopold von Buch en 1825, en l'estudi que va realitzar de les illes Canàries arran del seu viatge de 1815, en el qual va visitar el Teide i la Caldera de Taburiente, a La Palma, de la qual va prendre el nom. En realitat, Buch va adoptar el nom que ja li donaven els habitants de l'illa de La Palma a la zona d'Aceró (Taburiente), però en cap dels seus textos fa al·lusió a introduir el terme caldera en el llenguatge geològic.; vegeu García Cruz, C. M. (2016). Leopold von Buch (1774-1853), las Islas Canarias, y el origen de la teoría de los cráteres de elevación. Llull, 39(83), 73-101. Buch, Leopold von (1825) Physicalische Beschreibung der Canarischen Inseln. Berlín: Koeniglichen Akademie der Wissenschaften. 412 págs.Barrera, José Luis (2015) «Hace 200 años, el geólogo von Buch acuñó el término ‘caldera volcánica’». Tierra y Tecnología, 46(primer semestre): 55-59.
Formació de calderes miniatura|Animació d'un experiment analògic que mostra l'origen d'una caldera volcànica a una caixa plena de farina miniatura|Imatge de Landsat del Llac Toba, a l'illa de Sumatra, Indonèsia (100 km de llarg i 30 km d'ample, una de les calderes més grans del món). Una cúpula resorgent va formar l'illa de Samosir. miniatura|Mapa topogràfic de la Caldera de Cagar Alam Rawa Danau a Indonèsia
El buidatge de la cambra magmàtica sota el volcà provoca un col·lapse, a vegades com a resultat d'una gran erupció volcànica explosiva (vegeu Tambora en 1815), sinó també durant erupcions efusives en els flancs d'un volcà (vegeu Piton de la Fournaise en 2007) o en un sistema de fissura connectat (vegeu Bárðarbunga en 2014-2015). Si s'expulsa prou magma, la cambra buida no pot suportar el pes de l'edifici volcànic sobre ella. Una fractura aproximadament circular, la "falla anular", es desenvolupa al voltant de la vora de la cambra. Les fractures d'anell serveixen com a alimentadors d'intrusió de falles que també es coneixen com a dic d'anell. Es poden formar fumaroles volcàniques secundàries per sobre de la fractura de l'anell. A mesura que la cambra de magma es buida, el centre del volcà dins de la fractura de l'anell comença a col·lapsar. El col·lapse pot ocórrer com a resultat d'una sola erupció cataclísmica, o pot ocórrer en etapes com a resultat d'una sèrie d'erupcions. L'àrea total que col·lapsa pot ser de centenars de quilòmetres quadrats.
Mineralització en calderes Se sap que algunes calderes alberguen rics dipòsits de minerals. Els fluids rics en metalls poden circular a través de la caldera, formant dipòsits minerals hidrotermals de metalls com a plom, plata, or, mercuri, liti i urani. Una de les calderes mineralitzades més ben conservades del món és la Caldera del Llac Sturgeon en el nord-oest d'Ontario, el Canadà, que es va formar durant l'era neoarqueana fa uns 2.700 milions d'anys. En el camp volcànic de San Juan, les vetes de mineral es van col·locar en fractures associades amb diverses calderes, i la major mineralització va tenir lloc prop de les intrusions més joves i silíciques associades amb cada caldera.
Classificació miniatura|Caldera Aniakchak, Alaska miniatura|esquerra|Caldera de Tamburiente(Caldera no volcànica)
Volcans hawaians miniatura|esquerra|Caldera del Halemaumau, en el volcà Kilauea, en l'illa de Hawai, amb una columna de diòxid de sofre En els volcans de Hawaii (també coneguts com a volcans en escut) el cràter té unes proporcions més grans que la mitjana amb lava molt fluida i calenta i erupcions no explosives i perllongades.
Els llacs formats posteriorment en calderes ja inactives s'anomenen maars.
Calderes formades en erupcions explosives miniatura|Caldera del volcà Taal Generalment es formen en erupcions més violentes en aquest cas l'aparició de la caldera és l'ampliació de l'antic cràter. El Vesuvi n'és un exemple.
Calderes d'enfonsament miniatura|Caldera de Las Cañadas amb el Teide al fons, Tenerife En aquest tipus la costra que es forma en la superfície d'una caldera es va enfonsant en la lava líquida per l'augment de la densitat que es produeix en refredar-se, disminueix el nivell de la caldera i es va formant una escarpa anul·lar al seu voltant. Quan la crosta que es forma en la superfície d'una caldera es va enfonsant en la lava líquida per l'augment de la densitat que es produeix en refredar-se, disminueix el nivell de la caldera i es va formant una escarpa anul·lar al voltant de la mateixa com el que es veu en la vora meridional del Teide, que pot veure's en la imatge de satèl·lit (en Las Cañadas del Teide) i en les fotografies d'aquest volcà. Abans que arribi a enfonsar-se el con, el magma, pot descendir del sostre de la cambra, la qual cosa es diu clímax volcànic. Al seu torn, aquest enfonsament en la lava pot produir el naixement d'un con volcànic, a un costat de la caldera, els materials de la qual estan formats per l'ascens de materials eruptius produït per l'augment de la pressió amb el descens del material que es va refredant en la superfície de la caldera. Aquest con volcànic forma una espècie de vàlvula de seguretat que va llançant piroclasts (cendres, bombes, lapil·li, sorres i vidre volcànic) i així va compensant el descens del nivell de la caldera. Aquest és el motiu de la formació del Teide (que, per tant, es va aixecar posteriorment a mesura que descendia el nivell de la caldera) i del con volcànic que pot veure's en la caldera d'Aniakchak, a Alaska. El dibuix esquemàtic de la formació d'una caldera ens mostra aquest procés. En el cas del Mont Mazama, l'erupció del qual va formar la Caldera que va donar origen al llac del Cràter (a Oregon, els Estats Units) veiem que la formació del con que forma l'illa Wizard és posterior a l'enfonsament de la caldera i al refredament d'aquesta, i com es tracta de lava que en refredar-se es torna impermeable, pot formar-se un llac, com és el cas del representat en l'esquema. I aquest llac es diferencia d'un maar, en el pendent més gran al voltant del cràter.
Calderes buidades per vessaments de lava Quan la caldera encara té la lava més o menys líquida en l'interior, la paret del cràter s'obre en un punt, pel qual es vessa ràpidament la lava de l'interior formant un barranc, per exemple. És el cas de la caldera de Taburiente, situada a Canàries, a l'illa de La Palma. Quan la caldera encara contenia la lava més o menys líquida en el seu interior, la paret del cràter es va obrir en un punt, pel qual es va anar abocant ràpidament la lava de l'interior formant el que ara es coneix com a Barranc de Las Angustias. Per aquest motiu, les parets de la caldera són gairebé verticals, ja que el descens del nivell de la lava es va produir de manera molt ràpida. Els pendents interns d'aquesta caldera, de gairebé un quilòmetre en sentit gairebé vertical poden veure's en la imatge del Balcó de Taburiente.
També és el cas de La Caldereta, caldera de menor grandària situada en la costa oriental de La Palma i el vessament de la qual cap al nord va donar la base necessària per a edificar la ciutat de Santa Cruz de La Palma. Avui dia fins al mateix cràter de La Caldereta es troba urbanitzat i habitat.
Finalment, la major part dels volcans de Les Galápagos, especialment a l'illa Fernandina i en unes altres, són calderes d'enfonsament i en la majoria dels casos, la subsidència es va deure a vessaments subterranis laterals, per la qual cosa el nivell de la lava a l'interior de la caldera va disminuir, com es pot veure a l'illa citada.
miniatura|La caldera de Sete Cidades a l'illa de San Miguel a les illes Açores forma una depressió que dona cabuda la llacuna de Sete Cidades. Característiques de la lava en calderes i volcans Existeix una correspondència directa entre la major o menor fluïdesa (o viscositat, en sentit invers) de la lava i les característiques quant a altura i pendent dels volcans que produeixen, a més del seu caràcter més o menys explosiu de les erupcions corresponents. Un volcà amb lava molt calenta i fluida tendirà a formar cons de molt escàs pendent i molt estesos, amb erupcions bastant tranquil·les de tipus hawaià. En aquest cas solen formar-se calderes. Un volcà amb lava molt viscosa (temperatura relativament freda) solen formar cons bastant elevats i abruptes, amb pendents forts. En casos de viscositat extrema (erupcions peleanes) sol formar-se un pitó volcànic produït per l'extrusió d'un magma bastant fred i que se solidifica dràsticament per dues raons importants: La temperatura relativament freda, com ja s'ha dit. La disminució violenta de la pressió en sortir la lava a la superfície. És a dir, quan la lava es trobava a una certa profunditat, estava en estat líquid per l'enorme pressió que suportava. En sortir a la superfície, aquesta pressió disminueix pel que la lava se solidifica abruptament.
Algunes calderes en el món Àfrica Volcà Ngorongoro (Tanzània,) Mont Elgon (Uganda/Kenya) Chã das Caldeiras, Cap Verd Illes Canàries
Amèrica del Nord Caldera Aniakchak, a Alaska, Estats Units Crater Lake a Oregón, Estats Units
Amèrica del Sud Equador Pululahua Illes Galápagos: Illa Fernandina: Volcà La Cumbre Illa Isabelina: Equador, Wolff, Darwin i Alcedo. Colòmbia Volcà Machín Xile Volcà Chaitén
Àsia Japó: Caldera Aira (Kagoshima) Volcà Aso (Kumamoto) Llac Towada (Aomori) Tazawa (Akita) Caldera Kikai (Kagoshima) Llac Ashi (Kanagawa) Altres països Mont Halla, Corea del Sud) Krakatoa, Indonèsia Volcà Pinatubo (Luzón, Filipines) Volcà Taal (Luzón, Filipines) Llac Toba (Sumatra, Indonèsia) Volcà Tambora (Sumbawa, Indonèsia) Caldera Tao-Rusyr (Onekotan, Rússia)
Europa Santorini (Grècia) Askja (Islàndia) Camps Flegreus (Itàlia) Llac de Bracciano (Itàlia) Caldera de Taburiente (Espanya) Las Cañadas del Teide (Espanya) Ardnamurchan (Escòcia) Glen Coe (Escòcia).
A Oceania Llac Taupo, Nova Zelanda Calderes extraterrestres Des de principis dels anys seixanta, se sap que el vulcanisme s'ha produït en altres planetes i llunes del Sistema Solar. Mitjançant l'ús de naus espacials tripulades i no tripulades, s'ha descobert vulcanisme a Venus, Mart, la Lluna i Io, un satèl·lit de Júpiter. Cap d'aquests mons té tectònica de plaques, que contribueix aproximadament al 60% de l'activitat volcànica de la Terra (l'altre 40% s'atribueix al vulcanisme punt calent). L'estructura de la caldera és similar en tots aquests cossos planetaris, tot i que la mida varia considerablement. El diàmetre mitjà de la caldera a Venus és de 68 km. El diàmetre mitjà de la caldera a Io és proper als 40 km, i el mode és de 6 km; Tvashtar Paterae és probablement la caldera més gran amb un diàmetre de 290 km. El diàmetre mitjà de la caldera a Mart és de 48 km, més petit que el de Venus. Les calderes de la Terra són els cossos planetaris més petits i varien d'1,6 a 80 km com a màxim.
La Lluna