thumb|250px|Exemplo de formação de uma caldeira (as figuras mostram a sequência de erupção do Monte Mazama). thumb|250px|Caldeira das Sete Cidades na ilha de São Miguel (Açores) forma uma depressão que acolhe a Lagoa das Sete Cidades. Caldeira é a designação dada em geomorfologia e vulcanologia às estruturas de colapso que se formam na zona central dos maciços vulcânicos em resultado dos efeitos combinados do peso do edifício vulcânico e da perda de pressão litostática no interior da câmara magmática subjacente.Encyclopedic Entry: caldera. Com a perda de magma por erupção, da libertação de gases e de outros materiais voláteis para a atmosfera e do arrefecimento, a pressão no interior da câmara magmática decresce, o que provoca o aparecimento de fracturas circulares em torno da base do edifício vulcânico.Acocella V, 2007, "Understanding caldera structure and development: An overview of analogue models compared to natural calderas": Earth-Science Reviews 85 (2007) 125–160. Essa fracturação em combinação com o peso das camadas superiores provoca o colapso do tecto da câmara magmática, o que causa o seu desabamento.Vulcanismo. Este afundamento pode acentuar-se devido a fenómenos de reajustamento isostático que resultam numa maior descida da parte central da estrutura e na elevação dos flancos laterais.Formação de uma caldeira vulcânica. As caldeiras apresentam em geral formas circulares a elípticas, com diâmetros que vão de menos de um quilómetro a algumas dezenas de quilómetros, delimitadas por bordos altos, por vezes quase verticais e em geral anelares, resultantes das estruturas de abatimento. Os bordos e suas margens topográficas são frequentemente pontilhados por vulcões marginais ou diques anelares. É frequente as caldeiras serem preenchidas por água das chuvas ou do degelo, formando lagos ou lagoas.
Etimologia A utilização do termo «caldeira» (do latim caldaria) para designar as grandes crateras vulcânicas e as estruturas de colapso associadas tem origem na toponímia das ilhas da Macaronésia. Nos Açores, Madeira e Cabo Verde abundam os topónimos «caldeira», enquanto o termo «caldera» está frequentemente presente nas Canárias (e a partir daí em toda a Cordilheira dos Andes). O termo, na sua versão castelhana, foi introduzido na literatura geológica internacional pelo geólogo alemão Leopold von Buch em 1825, no estudo que publicou sobre as Canárias como resultado da viagem que em 1815 realizou àquela arquipélago. Nessa viagem visitou o Teide e a Caldeira de Taburiente, em La Palma, da qual tomou o nome.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 A partir dessa publicação o termo passou, na versão «caldera», para a literatura de língua inglesa, sendo presentemente de uso quase universal.
Descrição O processo de colapso inicia-se com o esvaziamento da câmara magmática durante uma grande erupção vulcânica, ou de um conjunto alargado de erupções, que levem à perda de grande parte do material magmático presente na câmara (emitido para o exterior sob a forma de lava, piroclastos e gases). Sem a ascensão de novo magma, ocorre o esvaziamento da câmara, com a consequente redução da pressão no seu interior, efeito que é acentuado pelo arrefecimento da estrutura. Em resultado, o tecto da câmara magmática deixa de suportar o peso exercido sobre ele, ou seja, o peso de alguns quilómetros de crusta e do edifício vulcânico entretanto criado.
Surgem fracturas anelares em torno da zona mais elevada da estrutura, devido ao seu maior peso, que eventualmente levam ao afundamento dessa região para o interior da câmara magmática. Durante o processo de colapso é comum a ocorrência de violentas erupções, de carácter paroxístico, com a projecção de grandes volumes de piroclastos e grande libertação de gases vulcânicos.
Apesar de na linguagem corrente os termos «caldeira» e «cratera» por vezes serem utilizados como tendo um significado semelhante, do ponto de vista geomorfológico e, em particular, no que respeita à sua génese, designam realidades muito distintas cuja única semelhança consiste em designarem áreas de depressão de morfologia similar. Uma caldeira vulcânica é uma grande depressão, com diâmetro geralmente na ordem de alguns quilómetros, enquanto uma cratera vulcânica tem em geral diâmetros da ordem das centenas ou dezenas de metros.
Enquanto uma cratera vulcânica resulta do efeito da acção de uma ou mais chaminés vulcânicas, que ao cessarem a erupção deixam um cavidade no edifício vulcânico, uma caldeira vulcânica resulta essencialmente de factores tectónicos, sendo o mecanismo mais comum o afundamento do tecto da câmara magmática, seguindo-se o deslizamento lateral da estrutura, o que ocorre quando um edifício vulcânico aumenta muito a sua altura em relação à sua base, tornando-se instável e desabando a favor da gravidade, como foi o caso de Las Cañadas del Teide, em Tenerife (Canárias).
Outro mecanismo de formação de caldeiras, muito mais raro e muitas vezes considerado como produzindo «crateras» e não «caldeiras», é a explosão freatomagmática, como é o caso da Caldera de Bandama, na ilha de Gran Canária, produzida quando uma massa de magma basáltico ascendente encontrou um aquífero, originando uma colossal explosão ao converter a água em vapor submetido a uma enorme pressão.
Outro tipo de caldeira é produzido por derrame da lava contida na cratera, em geral formando um lago de lava, para o exterior, sendo um bom exemplo deste mecanismo a Caldera de Taburiente, situada em La Palma. Esta caldeira serviu como modelo deste tipo de estruturas vulcânicas.
Poderá, posteriormente à formação da caldeira, haver a formação de nova(s) câmara(s) magmática(s), as quais podem dar origem a novos cones vulcânicos dentro da própria caldeira. Há ainda, por vezes, a instalação de lagos dentro da caldeira, caso a zona tenha bastante pluviosidade. Os lagos formados posteriormente em caldeiras inactivas pouco profundas formadas por explosões freatomagmáticas recebem frequentemente a designação de maars.
Tipos de caldeiras vulcânicas Os principais tipos de caldeiras vulcânicas, classificadas segundo o mecanismo dominante de formação, são os seguintes:How volcanoes work: calderas.João Carlos Nunes, "Novos conceitos em vulcanologia: erupções, produtos e paisagens vulcânicas". Geonovas, 16 (2002), pp. 5-22.
Caldeiras de esvaziamento (formadas por derrame de lava sem colapso significativo); Caldeiras de origem freatomagmática, criadas por uma explosão freatomagmática que produz uma depressão pouco profunda e com margens pouco pronunciadas que em geral enche de água e forma um maar. Caldeiras de abatimento Quando a estrutura que forma o edifício vulcânico sobre uma câmara magmática atinge um peso que é incompatível com a manutenção da isostasia local e a pressão no interior da câmara magmática decresce por esvaziamento e perda de materiais voláteis, a estrutura tende a abater e forma-se uma escarpa anelar em torno da mesma, como a que se vê no bordo meridional do Teide, bem patente na imagem de satélite (em Las Cañadas del Teide) e nas fotografias daquele vulcão. Em geral, com o subsequente afundamento do cone, o magma, em boa parte modificado pela fusão e incorporação parcial dos materiais que se afundam, ascende do tecto da câmara magmática num paroxismo eruptivo de curta duração que se designa por clímax vulcânico.
Por sua vez, este abatimento da estrutura vulcânica pode conduzir à formação de um novo cone vulcânico, num dos lados da caldeira, cujos materiais resultam da ascensão de materiais eruptivos produzidos pelo aumento da pressão no interior da câmara magmática em resultado da descida do material que vai arrefecendo na superfície da caldeira. Estes cones vulcânicos formam uma espécie de válvula de regulação da pressão interna do sistema que vai arrojando piroclastos (cinzas, bombas, lapilli, areias e vidro vulcânico) e assim vai compensando a descida dos materiais da caldeira para o interior da câmara magmática. Este foi o mecanismo de formação do Teide (que por isso se foi levantando à medida que materiais os se afundavam para o interior da caldeira) e do cone vulcânico existente no interior da caldeira do Aniakchak, no Alaska.
O desenho esquemático da formação de uma caldeira mostra este processo. No caso do Monte Mazama, cuja erupção formou a caldeira que deu origem ao Crater Lake (Lago da Cratera), no Oregon, Estados Unidos, vemos que a formação do cone vulcânico que forma a ilha Wizard é posterior ao abatimento da caldeira e ao arrefecimento da mesma, e como se trata de lava que ao arrefecer formou rochas impermeáveis, deu origem a um lago, como é o caso do que está representado no esquema. Este lago diferencia-se de um maar pela maior pendente das paredes da caldeira. Caldeiras de subsidência thumb|250px|Caldeira do Erta Ale, um vulcão em escudo, mostrando as escarpas de subsidência, as encostas pouco declivosas e derrames basáltico recentes. Nos vulcões em escudo do tipo havaiano formam-se estruturas que, em sentido estrito, são crateras de proporções maiores que as normais, com lava muito fluída e quente que produz erupções não explosivas e muito prolongadas.
Nestas circunstâncias, o lago de lava que se forma no interior da caldeira é formado por lava do tipo basáltico, pobre em sílica. Na superfície da caldeira pode formar-se uma crosta de basalto solidificado em contacto com a atmosfera, mas a lava derretida permanece a escassa profundidade por debaixo da fina camada basáltica formada.
A crosta irregular no interior da caldeira aparece nos intervalos mais tranquilos da sua história eruptiva, enquanto que os bordos apresentam pendentes débeis em direcção ao exterior, como, por exemplo, ocorre na caldeira do Halemaumau (Vulcão Kīlauea, Hawaii).
As caldeiras deste tipo são em geral pequenas, com 1 a 5 km de diâmetro, de contornos grosseiramente circulares ou ligeiramente elípticos, bastante irregulares. Os flancos externos, em resultado da estrutura do vulcão em escudo, apresentam geralmente uma baixa pendente, mas os bordos internos são em geral sub-verticais.
Enquanto as caldeiras de colapso dos estratovulcõees estão associadas a erupções explosivas de lavas félsicas, que geram volumosas camadas piroclásticas, as caldeiras dos vulcões basálticos não são produzidas por eventos catastróficos. Em vez de serem formadas por um colapso explosivo, este tipo de caldeira resulta da gradual subsidência do topo da estrutura vulcânica, que se vai afundando em incrementos. O resultado é a formação de uma estrutura que apresenta depressões anichadas noutras depressões, muitas vezes separadas por estruturas em bancada.
As caldeiras de subsidência formam-se em vulcões com lavas basálticas fluídas e vão sendo gradualmente alargadas por episódios de colapso causados pela extracção de lava das câmara magmáticas pouco profundas existentes sob o cume deste tipo de vulcões. Em alguns casos, a extracção do magma pode ocorrer através de fracturas que alimentam erupções ao longo dos flancos do vulcão em escudo. O colapso local ao longo dessas fracturas pode gerar um sistema radial de crateras, instaladas sobre alinhamentos, que formam estruturas lineares correspondentes às linhas de fractura.P. W. Lipman, "Subsidence of ash-flow calderas: relation to caldera size and magma-chamber geometry". Bull Volcanol (1997) 59 :198–218.
Caldeiras ressurgentes thumb|250px|Mecanismo de formação da Caldeira de Yellowstone, uma caldeira ressurgente. thumb|250px|O lago Toba, uma caldeira ressurgente inundada, mostrando ao centro a ilha Samosir formada pelo domo ressurgente criado pela elevação pós-colapso do fundo da caldeira.