Die Geschichte der Thermalbecken von Yellowstone beginnt mit Merkmalen tief im Erdinneren. Im Zentrum der Erde befindet sich der Erdkern, der vom Erdmantel und schließlich der Erdkruste umgeben ist. Was uns aber interessiert, ist eine Funktion namens Hotspot. Es ist eine im Erdmantel verankerte Quelle immenser Hitze. Derselbe Hotspot ist für die vulkanische Aktivität in einer Reihe von Gebieten im Südosten Idahos verantwortlich, darunter das Craters of the Moon National Monument. Nach Millionen von Jahren der Bewegung der Erdkruste liegt dieser Hotspot nun unter Yellowstone.
Vor etwa 600 Jahren schickte dieser Hotspot eine Säule heißen Magmas an die Oberfläche und bildete eine riesige Magmakammer. Als sich die Magmakammer füllte, drückte sie auf der Erdkruste nach oben und bildete eine große Kuppel.
Als der Druck an der Oberfläche zunahm, bildeten sich Risse am Rand der Kuppel und bei einem gewaltigen Ausbruch wurde eine enorme Menge Magma ausgestoßen, wodurch ein großer Teil der Magmakammer entleert wurde.
Durch die Entfernung von Hunderten Kubikmeilen geschmolzenem Gestein stürzte das Dach der Kuppel ein, was zu einer der heftigsten Explosionen führte, die die Erde je erlebt hat.
Die nächsten 500 Jahre lang floss weiterhin Lava in die Caldera und füllte einen Großteil des Kraters. Es ist dieses immer noch aktive Vulkangebiet, das die Wärmequelle für die thermischen Eigenschaften von Yellowstone darstellt.
In der Yellowstone-Region kam es in den letzten 2.1 Millionen Jahren zu drei überaus großen Vulkanausbrüchen. Bei jedem dieser katastrophalen Ereignisse brachen riesige Mengen Magma als glühende Gemische an der Oberfläche aus und gelangten in die Atmosphäre Bimsstein, Vulkanasche (kleine, gezackte Fragmente aus vulkanischem Glas und Gestein) und Gas, das sich als pyroklastische („feuergebrochene“) Ströme in alle Richtungen ausbreitet. Der schnelle Abzug derart großer Magmamengen aus dem Untergrund führte dann zum Einsturz des Bodens, wobei darüber liegende Berge verschluckt wurden und breite, kesselförmige vulkanische Vertiefungen entstanden, die „Calderas“ genannt werden.
Der erste dieser calderabildenden Ausbrüche vor 2.1 Millionen Jahren schuf eine ausgedehnte vulkanische Ablagerung, die als Huckleberry Ridge bekannt ist Tuff, ein Aufschluss davon kann am Golden Gate südlich von Mammoth Hot Springs besichtigt werden. Dieses gigantische Ereignis, einer der fünf größten einzelnen Vulkanausbrüche auf der Erde, bildete eine Caldera mit einem Durchmesser von mehr als 60 km.
Ein ähnlicher, kleinerer, aber dennoch gewaltiger Ausbruch ereignete sich vor 1.3 Millionen Jahren. Dieser Ausbruch bildete die Henrys Fork Caldera, die sich im Gebiet des Island Park westlich des Yellowstone-Nationalparks befindet, und brachte eine weitere ausgedehnte vulkanische Ablagerung namens Mesa Falls Tuff hervor.
Der jüngste Caldera-bildende Ausbruch der Region vor 640,000 Jahren schuf die 35 Meilen breite und 50 Meilen lange (55 x 80 km) Yellowstone-Caldera. Pyroklastische Ströme dieser Eruption hinterließen dickes Vulkangestein Ablagerungen bekannt als Lava Creek Tuff, der in den nach Süden ausgerichteten Klippen östlich von Madison zu sehen ist, wo sie die Nordwand der Caldera bilden. Riesige Mengen Vulkanasche wurden hoch in die Atmosphäre gesprengt, und Ablagerungen dieser Asche sind noch immer an Orten zu finden, die so weit vom Yellowstone entfernt sind wie Iowa, Louisiana und Kalifornien.
Jeder der explosiven Caldera-bildenden Ausbrüche im Yellowstone-Nationalpark ereignete sich, als sich große Mengen „rhyolithisches“ Magma in flachen Ebenen der Erdkruste ansammelten, nur 3 km unter der Oberfläche. Dieses hochviskose (dicke und klebrige) Magma, aufgeladen mit gelöstem Gas, bewegte sich dann nach oben, spannte die Kruste und erzeugte Bildung Erdbeben. Als sich das Magma der Oberfläche näherte und der Druck abnahm, verursachte das expandierende Gas heftige Explosionen. Eruptionen von Rhyolith Sie waren für die Entstehung zahlreicher Calderas auf der Welt verantwortlich, wie zum Beispiel jene im Katmai-Nationalpark in Alaska, die bei einem Ausbruch im Jahr 1912 entstanden, und im Long Valley in Kalifornien.
Sollte es im Yellowstone zu einem weiteren großen, eine Caldera bildenden Ausbruch kommen, wären die Auswirkungen weltweit. Dicke Ascheablagerungen würden weite Teile der Vereinigten Staaten begraben, und das Einblasen großer Mengen vulkanischer Gase in die Atmosphäre könnte das globale Klima drastisch beeinflussen. Glücklicherweise gibt es im Yellowstone-Vulkansystem keine Anzeichen dafür, dass es auf einen solchen Ausbruch zusteuert. Die Wahrscheinlichkeit, dass es innerhalb der nächsten paar tausend Jahre zu einer großen Caldera-Eruption kommt, ist äußerst gering.
