Historia basenów termalnych Yellowstone zaczyna się od obiektów znajdujących się głęboko w ziemi. W centrum Ziemi znajduje się jądro otoczone płaszczem i wreszcie skorupą ziemską. Ale to, co nas interesuje, to funkcja znana jako hotspot. Jest źródłem ogromnego ciepła zakotwiczonego w płaszczu. Ten sam gorący punkt jest odpowiedzialny za aktywność wulkaniczną na wielu obszarach południowo-wschodniego Idaho, w tym na Narodowym Pomniku Kraterów Księżyca. Po milionach lat ruchu skorupy ziemskiej, ten gorący punkt leży obecnie pod Yellowstone.
Około 600 tysięcy lat temu ten gorący punkt wysłał kolumnę gorącej magmy w stronę powierzchni, tworząc ogromną komorę magmową. Gdy komora magmowa się napełniła, wypchnęła ją w górę po skorupie ziemskiej, tworząc dużą kopułę.
W miarę wzrostu ciśnienia na powierzchni, wokół krawędzi kopuły utworzyły się pęknięcia, a potężna erupcja wyrzuciła ogromne ilości magmy, opróżniając dużą część komory magmowej.
Po usunięciu setek mil sześciennych stopionej skały strop kopuły zawalił się w wyniku jednej z najgwałtowniejszych eksplozji, jakie kiedykolwiek widziała Ziemia.
Lawa nadal napływała do kaldery przez następne 500 tysięcy lat, wypełniając większą część krateru. To właśnie ten wciąż aktywny obszar wulkaniczny stanowi źródło ciepła dla właściwości termicznych Yellowstone.
W regionie Yellowstone w ciągu ostatnich 2.1 miliona lat doszło do trzech niezwykle dużych erupcji wulkanów. Podczas każdego z tych kataklizmów ogromne ilości magmy wyrzucały na powierzchnię i do atmosfery w postaci mieszanin rozżarzonych do czerwoności pumeks, popiół wulkaniczny (małe, postrzępione fragmenty szkła wulkanicznego i skał) oraz gaz rozprzestrzeniający się w wyniku przepływu piroklastycznego („rozbitego przez ogień”) we wszystkich kierunkach. Gwałtowne wycofanie tak dużych ilości magmy z powierzchni spowodowało zapadnięcie się gruntu, połknięcie leżących nad nim gór i utworzenie szerokich zagłębień wulkanicznych w kształcie kotła, zwanych „kalderami”.
Pierwsza z tych erupcji prowadzących do powstania kaldery, która miała miejsce 2.1 miliona lat temu, utworzyła rozległe złoże wulkaniczne znane jako Grzbiet Huckleberry Tuf, którego odsłonięcie można oglądać w Golden Gate, na południe od Mammoth Hot Springs. To gigantyczne wydarzenie, jedna z pięciu największych pojedynczych erupcji wulkanów znanych gdziekolwiek na Ziemi, utworzyło kalderę o średnicy ponad 60 km.
Podobna, mniejsza, ale wciąż ogromna erupcja miała miejsce 1.3 miliona lat temu. Erupcja ta utworzyła kalderę Henrys Fork, położoną na obszarze Island Park, na zachód od Parku Narodowego Yellowstone, i wytworzyła kolejne rozległe złoże wulkaniczne zwane Tuffem Mesa Falls.
Ostatnia erupcja kaldery w regionie, która miała miejsce 640,000 35 lat temu, utworzyła kalderę Yellowstone o szerokości 50 mil i długości 55 mil (80 na XNUMX km). Wypływy piroklastyczne z tej erupcji pozostawiły gęsty wulkan depozyty znany jako Lava Creek Tuff, który można zobaczyć na południowych klifach na wschód od Madison, gdzie tworzą północną ścianę kaldery. Ogromne ilości pyłu wulkanicznego zostały wyrzucone wysoko do atmosfery, a złoża tego popiołu nadal można znaleźć w miejscach tak odległych od Yellowstone, jak Iowa, Luizjana i Kalifornia.
Każda z wybuchowych erupcji tworzących kalderę w Yellowstone miała miejsce, gdy duże ilości „ryolitycznej” magmy zgromadziły się na płytkich poziomach skorupy ziemskiej, zaledwie 3 mile (5 km) pod powierzchnią. Ta bardzo lepka (gęsta i lepka) magma, naładowana rozpuszczonym gazem, następnie przemieszczała się w górę, naciskając skorupę i wytwarzając trzęsienia ziemi. Gdy magma zbliżyła się do powierzchni i ciśnienie spadło, rozszerzający się gaz spowodował gwałtowne eksplozje. Erupcje ryolit są odpowiedzialne za uformowanie wielu kalder na świecie, np. kalder w Parku Narodowym Katmai na Alasce, które powstały w wyniku erupcji w 1912 r., oraz w Long Valley w Kalifornii.
Jeśli w Yellowstone miałaby nastąpić kolejna duża erupcja powodująca kalderę, jej skutki byłyby ogólnoświatowe. Gęste pokłady popiołu pogrzebałyby ogromne obszary Stanów Zjednoczonych, a wprowadzenie do atmosfery ogromnych ilości gazów wulkanicznych mogłoby drastycznie wpłynąć na globalny klimat. Na szczęście system wulkaniczny Yellowstone nie wykazuje żadnych oznak wskazujących, że zmierza w stronę takiej erupcji. Prawdopodobieństwo wystąpienia dużej erupcji kaldery w ciągu najbliższych kilku tysięcy lat jest wyjątkowo niskie.
