Комплекс Тоба Кальдера.
За последние 30 лет Тоба-Кальдера и ее пароксизмальное извержение 74 000 лет назад приобрели научную известность по нескольким причинам. Наблюдаемая из космоса, кальдера является одним из самых поразительных вулканических кратеров на Земле, размером 100*30 км. Кальдера с крутыми стенами содержит озеро Тоба, самое большое вулканическое озеро на планете.
Извержение магмы площадью не менее 2800 км3 , произошедшее 74 000 лет назад, является крупнейшим вулканическим извержением четвертичного геологического периода и квалифицируется как извержение магнитудой 8,8 баллов. Большая часть Северной Суматры была затоплена игнимбритом, простирающимся от побережья к побережью, обширное месторождение пепла охватывало большую часть Юго-Восточной Азии, включая весь субконтинент Индии, и аэрозольное облако и пыль, вероятно, охватывали Землю.
Последствия этого катаклизма включали бы полное уничтожение как флоры, так и фауны на Северной Суматре воспламеняющимися веществами, значительное воздействие на флору и фауну в результате падения золы в Юго-Восточной Азии и, возможно, региональные и глобальные изменения температуры и связанные с этим экологические последствия.
Геологическая история и происхождение Тоба-Кальдера привлекает внимание многих исследователей на протяжении более чем столетия с момента первого описания "липаритных" туфов и геологической карты Тоба. Последующие полевые разведывательные миссии внесли вклад в раннее определение характеристик вулканических пород в районе Тоба.
Современные вулканологические исследования в Тобе начались с его характеристики как "восстанавливающегося котла", геофизических, стратиграфических и геохимических исследований и крупной работы по картированию, результатом которой стала публикация геологических карт в масштабе 1:250 000. Еще один импульс исследований Тобы произошел в 1980-х годах - студенты, сосредоточились на физической вулканологии и палеомагнетизме, а также - на петрологии туфов Тоба. Эти коллективные исследования установили стратиграфическую структуру и хронологию отложений, связанных с образованием комплекса Тоба Кальдера. Этот современный стратиграфический анализ обеспечил необходимый контекст для последующих петрологических исследований и геохимических отпечатков пальцев дистальной золы Тоба.
С тех пор многие исследователи внесли свой вклад в петрологические знания о системе Тоба и ее телах кремниевой магмы, изучая геохимию и изотопную геологию пород, минералов, расплавов и дистальной золы.
Тектоническая настройка
Тоба расположен в провинции Северная Суматра на острове Суматра в западной части Индонезии, в пределах Барисанских гор. Эти горы составляют костяк Суматры и состоят в основном из пермокарбонатных метаморфных пород, миоценовых осадочных пород и четвертичных вулканических пород. Подвод Индийско-австралийской плиты под континентальную Евразийскую (Сундалендскую) плиту со скоростью от 5,2 до 5,8 см/год вниз по Сунда Траншее привел к возникновению активной вулканической дуги, которая следует направлению Суматры на северо-запад. Толщина коры под землей Тоба колеблется от 29 до 40 км. Глубина до зоны Бениоффа в окрестностях Тобы составляет около 125 км, что указывает на угол субдукции около 30 км.
В результате наклонной субдукции около 45 лет образовались два значительных разлома, которые параллельны траншее и вулканической дуге и лежат между ними. Вертикальный Суматранский (Семангко) разлом обозначает границу между Евразийской (Сундалендской) плитой и большей частью вулканической дуги на северо-восток с передовым бассейном на юго-запад, а Ментавайский (место землетрясения 9,0 м 2004 г. и последовавшего цунами) отделяет бассейн преддуги от юго-восточной части гребня. Вся переднедуговая лента между траншеей и Суматранским разломом отделена и движется на северо-запад. Декстральное смещение вдоль Суматранского разлома составило около 150 км, а годовая скорость скольжения около Тобы - 2,3 см/год.
Ученые предполагают, что восточная Суматра, к северу от Суматранского разлома, может принадлежать Центральной гранитоидной провинции Сибумасуского террейна (Сиам, Бирма, Малайзия, Суматра). Заметной особенностью Индийско-австралийской плиты является хребет высотой 2 км, известный как зона разлома Следственного хребта (Зона IFZ), который залегает почти непосредственно под Тобой.
Формирование комплекса "Тоба Кальдера".
До появления современных теорий образования и эволюции кремниевой кальдеры легко понять, почему большинство ранних исследователей поддержали модель тектонической депрессии. Просто невообразимо, что такая огромная особенность, как Тоба, может образоваться в результате одного или нескольких воспламеняющихся извержений.
Тектоническая модель депрессии сохранялась с изменениями в течение почти столетия. Только один исследователь, отстаивал вулканическое происхождение, утверждая, что "ни один исследователь, который видел впечатляющие обрывы вокруг котла Тоба (многие сотни метров высотой и опускающиеся на 400-500 метров до пола этой раковины), никогда не будет утверждать, что эта впадина существовала еще до извержения". С 1984 г., имея более глубокое понимание кремниевых кальдер, все последующие исследователи выступают за вулканическое или вулканотектоническое происхождение Тобы.
