Jamesa Healy'ego Seamounta

James Healy Seamount
Geology i mapa łuku Tonga-Kermadec
W łańcuchu wysp Kermadec
Głębokość szczytu	-950 m (-3120 stóp)
Lokalizacja
Lokalizacja	W łańcuchu wysp Kermadec
Współrzędne
Geologia
Ostatnia erupcja	1360

James Healy Seamount (dawne nazwy Healy Seamount , Healy Volcano ) to podwodny wulkan położony wśród South Kermadec Ridge Seamounts na południe od nowozelandzkich wysp Kermadec . Składa się ze stożka wulkanicznego, który osiąga głębokość 1150 metrów (3770 stóp) poniżej poziomu morza, dwóch kalder o szerokości 2–2,5 km (1,2–1,6 mil) i 1,3 km (0,81 mil) oraz stożka pasożytniczego , który osiąga głębokość 950 metrów (3120 stóp) poniżej poziomu morza. Boki wulkanu są pokryte pumeks i skały wulkaniczne, a wewnątrz kaldery występuje wentylacja hydrotermalna .

Wydaje się, że kaldera powstała w wyniku jednej dużej erupcji wybuchowej , która mogła wygenerować pumeksową tratwę . Podejrzewa się, że części „Loisels Pumeks” w Nowej Zelandii powstały w wyniku tej erupcji, która miała miejsce 590 ± 80 lat wcześniej (1950). Podejrzewa się również, że Healy jest źródłem tsunami , które nawiedziło społeczności Maorysów w XV wieku i może stanowić ciągłe zagrożenie tsunami.

Geografia i geologia

Regionalny

Dno morskie na północny wschód od Nowej Zelandii jest zdominowane przez cztery struktury, ze wschodu na zachód są to Rów Kermadec , Kermadec Ridge , Havre Trough i Colville Ridge . W rowie Kermadec płyta Pacyfiku subdukuje się pod płytą australijską z szybkością około 52 milimetrów rocznie (2,0 cala / rok) na szerokości geograficznej James Healy Seamount. Daje to początek łukowi wyspowemu - backarc system z subdukcją w rowie Kermadec i rozprzestrzenianiem się w niecce Havre; ta ostatnia oddziela mikropłytkę Kermadec od płytki australijskiej. Proces subdukcji powoduje wulkanizm w łuku Kermadec o długości 1200 kilometrów (750 mil) i jego północnych i południowych przedłużeniach, łuku Tofua w Tonga i strefie wulkanicznej Taupo w Nowej Zelandii. Wulkanizm przesunął się na południowy wschód w ciągu ostatnich pięciu milionów lat, ostatecznie kończąc na obecnym froncie 770 000 lat temu i tworząc bimodalny zestaw skał: głównie bazalt , ale także dacyt i ryolitu , w szczególności podczas niedawnych erupcji.

Około trzynastu wulkanów tworzy południowy łuk Kermadec o długości 260 kilometrów (160 mil) , który jest sektorem łuku Tonga-Kermadec bezpośrednio na północ od Nowej Zelandii i jest lepiej zbadany niż reszta łuku. Wiele wulkanów znajduje się 15–25 kilometrów (9,3–15,5 mil) na zachód od grzbietu Kermadec i osiąga głębokość wody mniejszą niż 1 kilometr (0,62 mil) poniżej poziomu morza. Wybuchły skały, takie jak bazalt i andezyt , jako lawa , lawy poduszkowe i strumienie piroklastyczne , a także ich brekcja i hialoklastyt odpowiedniki. Siedem wulkanów jest hydrotermalnie , a dwa, wulkan Brothers i Healy, mają kaldery krzemowe . Healy jest częścią północno-zachodniego łańcucha wulkanów, który obejmuje Giljanes, Yokosuka i Rapuhia.

Lokalny

Wulkan Healy, znany również jako James Healy Seamount i nazwany na cześć geologa Jamesa Healy'ego , leży na północny wschód od Nowej Zelandii i jest całkowicie zanurzony. Jest to podwodny wulkan o szerokości 7 kilometrów (4,3 mil) i długości 15 kilometrów (9,3 mil) o kierunku północno-południowo-zachodnim , składający się z trzech pojedynczych budowli, Healy Caldera, Healy Edifice i Cotton Volcano, i został odkryty w 1965 roku przez   HMNZS Tui (T234) . Healy Caldera to północno-wschodnia kaldera o szerokości 2–2,5 km (1,2–1,6 mil) z krawędzią o wysokości 250–400 metrów (820–1310 stóp). Centralny szczyt Healy Edifice znajduje się na wysokości 1150 metrów (3770 stóp) poniżej poziomu morza. Na południowy zachód od niego znajduje się prosty stożek, Cotton Volcano, osiągający szczyt na wysokości 950 metrów (3120 stóp) poniżej poziomu morza. Małe stożki znajdują się na południowo-wschodnim dnie kaldery. Druga kaldera, o szerokości 1,3 km (0,81 mil) i głębokości 50–100 metrów (160–330 stóp) (poniżej krawędzi kaldery), znajduje się na południe od Healy Edifice.

Powierzchnia wulkanu składa się z wychodni skał felsowych , lapilli i brekcji piroklastycznej . Około 50 kilometrów kwadratowych (19 2) wulkanu jest pokryte pumeksem , większość zboczy pokryta jest błotnistymi i przewiewanymi piaskami, materiałami piroklastycznymi i rzadko wychodniami. Boki i dno kaldery pokryte są głównie lapilli i głazami. Istnieje wiele dowodów na erozję osadów dennych powodowaną przez prądy oceaniczne, zarówno na zboczach wulkanu, jak iw jego kalderze. Uważa się, że całkowita objętość wulkanu wynosi około 68,9 kilometrów sześciennych (16,5 cu mil).

Kompozycja

Większość pumeksu jest biała, ale około jedna piąta jest szara, a jedna dwudziesta żółto-szara. Fragmenty mają rozmiary 10–20 centymetrów (3,9–7,9 cala), ale czasami przekraczają 30 centymetrów (12 cali) i mają w większości równą teksturę, chociaż niektóre wykazują zdeformowaną teksturę przypominającą drewno. Pęcherzyki są przeważnie kuliste, gdy są małe i stają się dłuższe, bardziej złożone i połączone ze sobą w większych rozmiarach. Niektóre pumeksy mają różowe zabarwienie, co wskazuje, że były wystawione na działanie powietrza, gdy były gorące. maficzne zostały wyekstrahowane z pumeksu. Wulkan Healy może zawierać rudy i został uznany za cel poszukiwań minerałów.

Healy jest tworzony głównie przez skały ryodacytowe , ale występuje również bazalt, skały te określają zestaw niskopotasowy . Pumeks Healy zawiera rzadkie fenokryształy amfibolu , apatytu , tlenku żelaza - tytanu i piroksenu . Pomimo różnych tekstur, różne grupy pumeksu mają podobny skład. Z kaldery wydobyto skały bazaltowe. Powstawanie magmy krzemionkowej w oceanicznych łukach wulkanicznych zostało zinterpretowane jako konsekwencja krystalizacji frakcyjnej lub przetapianie materiałów skorupy ziemskiej ; procesy, które dają podobny skład magmy i dlatego są trudne do rozróżnienia, chociaż w Healy możliwe jest pochodzenie z krystalizacji frakcyjnej. Rozwój magmy felsycznej i kalder w Healy i niektórych innych wulkanach Kermadec wydaje się być konsekwencją grubszej skorupy, która ułatwia topnienie skorupy.

Historia erupcji

Dowody z pogłębionych próbek wskazują, że kaldera Healy powstała w wyniku jednej lub kilku katastrofalnych erupcji. Niektóre skały mogły powstać podczas kopuły lawy . Chociaż jest to nieprawdopodobne, kaldera Healy może być w rzeczywistości kraterem po eksplozji . Dane z hydrofonów wskazują, że erupcja miała miejsce albo w Brothers Seamount , albo w Healy w 2015 roku.

Erupcja 590 lat temu

Erupcja, która dała początek pumeksowi Healy, mogła mieć miejsce 590 ± 80 lat wcześniej . Został zrekonstruowany jako erupcja piroklastyczna o dużej objętości, która wygenerowała podwodną kolumnę erupcyjną , która nie oddziaływała silnie z otaczającą wodą morską i zawierała jedynie niewielki freatomagmatyczny część. Erupcja miałaby miejsce na głębokości około 500–900 metrów (1600–3000 stóp) i obejmowała około 5 kilometrów sześciennych (1,2 cu mil) materiału piroklastycznego, który utworzył około 10–15 kilometrów sześciennych (2,4–3,6 cu mil) pumeksu i spowodował upadek i powstanie kaldery Healy. Część kolumny erupcyjnej mogła wypłynąć na powierzchnię, prawdopodobnie tworząc pumeksową tratwę , która zostałaby przetransportowana do Nowej Zelandii przez prądy oceaniczne i wiry.

Erupcja 590 ± 80 mogła wywołać tsunami , które nawiedziło Nową Zelandię. W północno-wschodniej Nowej Zelandii osady tsunami w zatoce Henderson, zatoce Whangapoua, plaży Waihi, porcie Ohiwa (obie zatoki Bay of Plenty ) i półwyspie Tāwharanui mogą być powiązane z erupcją tworzącą kalderę Healy, chociaż związek nie jest ostateczny. Istnieją dowody na to, że tsunami w XV wieku nawiedziło Maorysów populacje, powodujące przenoszenie osad z obszarów przybrzeżnych na wzgórza; to tsunami mogło pochodzić z kaldery Healy lub być skorelowane z tsunami z 1420 roku w Japonii. Inne prehistoryczne tsunami w Nowej Zelandii mogły być spowodowane aktywnością lub zawaleniem się wulkanu Healy lub innych wulkanów w łuku Kermadec.

Pumeks Loisels

Pumeks z tratw morskich jest powszechny w Nowej Zelandii. Powszechna formacja pumeksu znaleziona w północnej Nowej Zelandii i na wyspach Chatham 900 kilometrów (560 mil) dalej na wschód została zidentyfikowana w 1962 roku i nazwana „Loisels Pumeks” od plaży, na której została zidentyfikowana. Ten pumeks ma znaczenie naukowe wynikające z jego wieku, który bezpośrednio poprzedza przybycie Maorysów do Nowej Zelandii i może być używany do korelacji miejsc przybrzeżnych. Pumeks, który może być częścią pumeksu Loisels, został znaleziony aż do wyspy Fraser w Australii, chociaż ta identyfikacja jest dyskusyjna.

Skład i znalezione miejsca pumeksu Loisels silnie sugerują, że był to raczej produkt erupcji wulkanów w łuku Tonga-Kermadec niż wulkanizmu na kontynencie Nowej Zelandii. Chociaż pierwotnie zakładano, że powstał on w wyniku pojedynczej erupcji, rozważania chemiczne i chronologiczne sugerują, że jest to produkt wielu wydarzeń wulkanicznych. Jeden zestaw pumeksu Loisels ma wygląd i skład podobny do pumeksu Healy i prawdopodobnie stamtąd pochodzi; mogły zostać przetransportowane na ląd przez tsunami. Alternatywnie, pumeks Loisels mógł powstać w wyniku wcześniejszej erupcji Healy sprzed kaldery.

Aktywność hydrotermalna

Maty mikrobiologiczne na Healy

Wentylacja hydrotermalna występuje na południowym piętrze Healy Caldera i wytwarza wyładowania bogate w metale oraz kopce tlenku żelaza . Nie ma dowodów na aktywność hydrotermalną w Cotton iw przeciwieństwie do wszystkich innych wulkanów łukowych Kermadec , w Healy nie ma znanych zbiorowisk zwierząt chemosyntetycznych .

Aktywność hydrotermalna powoduje powstanie szczególnego pióropuszu nad wulkanem i licznych pióropuszy podwodnych, głównie związanych z kalderą i jej ścianami. Wraz z wulkanem Brothers, Healy jest jednym z dwóch najbardziej aktywnych hydrotermalnie wulkanów południowego łuku Kermadec. Jeśli południowy łuk Kermadec jest reprezentatywny dla emisji hydrotermalnych z łuków wulkanicznych w innych częściach świata, takie emisje mogą stanowić znaczną część globalnego budżetu hydrotermalnego.

Zagrożenia

Erupcja Healy generująca tsunami została uwzględniona w scenariuszach modelowania katastrof w miastach północnej Nowej Zelandii. Erupcja Krakatau w Healy może spowodować tsunami porównywalne z tsunami wynikającym z trzęsienia ziemi w rowie Kermadec z maksymalną wysokością fal do kilku metrów w Zatoce Obfitości i innych miejscach wzdłuż północno-wschodniej Nowej Zelandii. Obecnie ryzyko powtórzenia się takiego zdarzenia jest jednak niewielkie.

Zobacz też

• Lista wulkanów w Nowej Zelandii

Notatki

Źródła

•    Baker, ET; Feely, RA; Ronde, CEJ De; Massoth, GJ; Wright, IC (1 stycznia 2003). „Odpowietrzanie hydrotermalne łodzi podwodnej na froncie łuku wulkanicznego południowego Kermadec (na morzu Nowa Zelandia): lokalizacja i zasięg sygnatur pióropuszy cząstek” . Towarzystwo Geologiczne, Londyn, publikacje specjalne . 219 (1): 141–161. Bibcode : 2003GSLSP.219..141B . doi : 10.1144/GSL.SP.2003.219.01.07 . ISSN 0305-8719 . S2CID 128540547 .
•    Barker, Simon J.; Rotella, Melissa D.; Wilson, Colin JN; Wright, Ian C.; Wysoczański, Richard J. (1 sierpnia 2012). „Kontrastujące widma gęstości piroklastów z podpowietrznych i podwodnych erupcji krzemionkowych w łuku Kermadec: implikacje dla procesów erupcji i pobierania próbek z pogłębiarki” . Biuletyn Wulkanologii . 74 (6): 1425–1443. Bibcode : 2012B tom...74.1425B . doi : 10.1007/s00445-012-0604-2 . ISSN 1432-0819 . S2CID 128596293 .
• Barker, SJ; Wilson, CJN; Piekarz, JA; Proso, MA; Rotella, MD; Wright, IC; Wysoczański, RJ (luty 2013). „Geochemia i petrogeneza magm krzemowych w śródoceanicznym łuku Kermadec” . Dziennik Petrologii . 54 (2): 351–391. doi : 10.1093/petrology/egs071 .
•   Bell, RG; Goff, J.; Downes, G.; Berryman, K.; Walters, RA; Chague-Goff, C.; Barnes, P.; Wright, I. (grudzień 2004). Zagrożenie tsunami dla Zatoki Obfitości i Wschodniego Półwyspu Coromandel (PDF) (raport). Narodowy Instytut Badań Wody i Atmosfery Sp. z oo ISSN 1172-4005 . Źródło 6 kwietnia 2022 r .
•   de Lange, WP; Księżyc, VG (15 sierpnia 2007). „Depozyty zmywania tsunami, Tawharanui, Nowa Zelandia” . Geologia osadów . 200 (3): 232–247. Bibcode : 2007SedG..200..232D . doi : 10.1016/j.sedgeo.2007.01.006 . ISSN 0037-0738 .
•   de Lange, Willem P.; Prasetya, Gegar S.; Iglice, Kyle C.; Księżyc, Vicki G. (26 kwietnia 2012). „Wykorzystanie danych Palaeotsunami do oceny zagrożeń: modelowanie numeryczne w celu identyfikacji wiarygodnych źródeł” . Rozwiązania dla katastrof przybrzeżnych 2008 . s. 248–255. doi : 10.1061/40978(313)23 . ISBN 9780784409787 .
•   de Ronde, Cornel EJ; Baker, Edward T.; Massoth, Gary J.; Lupton, John E.; Wright, Ian C.; Feely, Richard A.; Greene, Ronald R. (15 grudnia 2001). „Odpowietrzanie hydrotermalne związane z subdukcją wewnątrz oceanu, łuk wulkaniczny Kermadec, Nowa Zelandia” . Listy dotyczące nauki o Ziemi i planetach . 193 (3): 359–369. Bibcode : 2001E&PSL.193..359D . doi : 10.1016/S0012-821X(01)00534-9 . ISSN 0012-821X .
•   de Ronde, Cornel EJ; Stucker, Valerie K. (1 stycznia 2015). „Rozdział 47 - Odpowietrzanie hydrotermalne dna morskiego w łukach wulkanicznych i łukach wstecznych” . Encyklopedia wulkanów (wydanie drugie) . Prasa akademicka: 823–849. doi : 10.1016/B978-0-12-385938-9.00047-X . ISBN 9780123859389 .
• Embley, RW; de Ronde, CE; Massoth, GJ; Wright, IC; Butterfield, DA; Clark, MR; Chadwick, WW; Lupton, JE; Malahoff, A.; Rowden, AA; Stott, M.; Evans, LJ; Greene, RR; Opatkiewicz, A.; Roe, K. (1 grudnia 2005). Systemy hydrotermalne na wulkanach łuku Kermadec ujawnione przez zanurzalne nurkowania PISCES V. American Geophysical Union, spotkanie jesienne 2005. Abstrakty spotkań jesiennych AGU . Tom. 2005. s. V44A–04. Bibcode : 2005AGUFM.V44A..04E .
• „Healie” . Globalny program wulkanizmu . Instytucja Smithsona . Źródło 23 kwietnia 2022 r .
• Prawo, Garry (2008). Archeologia Zatoki Obfitości (raport). Departament Ochrony Nowej Zelandii – za pośrednictwem Academia.edu .
• „James Healy Seamount” . Szczegóły miejsca w Marine Gazetteer . Źródło 23 kwietnia 2022 r .
•    Metz, D.; Watts, AB; Grevemeyer, I.; Rodgers, M. (wrzesień 2018). „Śledzenie aktywności wulkanicznej łodzi podwodnej w Monowai: ograniczenia wynikające z pomiarów hydroakustycznych dalekiego zasięgu” . Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 123 (9): 7877–7895. Bibcode : 2018JGRB..123.7877M . doi : 10.1029/2018jb015888 . ISSN 2169-9313 . S2CID 134307888 .
• Nichol, Scott; Regnauld, Hervé; Goff, James (2004). „Dowody osadowe na tsunami na północno-wschodnim wybrzeżu Nowej Zelandii / Arguments sédimentaires attestant un tsunami sur la cote nord-est de la Nouvelle-Zélande” . Géomorphologie: Relief, Processus, Environnement . 10 (1): 35–44. doi : 10.3406/morfo.2004.1197 .
• Prasetya, G.; Healy, TR; De Lange, WP (2015). Modelowanie hydrodynamiczne zalewu tsunami w Whitianga (raport). Raport techniczny Rady Regionalnej Waikato, nr 2011/01. Hamilton, Nowa Zelandia . Źródło 5 kwietnia 2022 r .
•   Rona, Peter A. (1 czerwca 2008). „Zmieniająca się wizja minerałów morskich” . Recenzje geologii rud . 33 (3): 618–666. doi : 10.1016/j.oregeorev.2007.03.006 . ISSN 0169-1368 .
•    Shane, Phil; Froggatt, Paweł; Smith, Ian; Gregory, Murray (maj 1998). „Wiele źródeł pumeksu Loisels tratwami morskimi, Nowa Zelandia” . Badania czwartorzędowe . 49 (3): 271–279. Bibcode : 1998QuRes..49..271S . doi : 10.1006/qres.1998.1968 . ISSN 0033-5894 . S2CID 129932848 .
• Shane, P.; Gregory, M. (1999). „Pumeks Loisels staje się globalny: czy przerobiony pumeks wygląda wszędzie tak samo?” (PDF) . Biuletyny Towarzystwa Geologicznego Nowej Zelandii . 120 : 28–29.
•   Oddział, WT; Mały, IP; Roberts, GM; Gulson, BL; O'Leary, BM; Cena, DM (kwiecień 1999). „Starożytny odważnik ołowiu znaleziony z pumeksem Loisels w pobliżu Hook Point, Fraser Island, Queensland” . Archeologia w Oceanii . 34 (1): 25–30. doi : 10.1002/j.1834-4453.1999.tb00423.x . ISSN 0728-4896 .
•   Wright, IC; Gamble, JA (1 października 1999). „Wulkany łukowe kaldery łodzi podwodnej południowego Kermadec (południowo-zachodni Pacyfik): tworzenie kaldery w wyniku erupcji wylewnej i piroklastycznej” . Geologia morska . 161 (2): 207–227. Bibcode : 1999MGeol.161..207W . doi : 10.1016/S0025-3227(99)00040-7 . ISSN 0025-3227 .
•   Wright, IC (15 lutego 2001). „Modyfikacja in situ współczesnych podwodnych złóż hialoklastycznych / piroklastycznych przez prądy oceaniczne: przykład z łuku południowego Kermadec (południowo-zachodni Pacyfik)” . Geologia morska . 172 (3): 287–307. Bibcode : 2001MGeol.172..287W . doi : 10.1016/S0025-3227(00)00131-6 . ISSN 0025-3227 .
•    Wright, Ian C.; Hazard, John A.; Shane, Phil A. (styczeń 2003). „Podwodny wulkanizm krzemowy kaldery Healy, południowy łuk Kermadec (południowo-zachodni Pacyfik): I - wulkanologia i mechanizmy erupcji” . Biuletyn Wulkanologii . 65 (1): 15–29. doi : 10.1007/s00445-002-0234-1 . ISSN 0258-8900 . S2CID 140603980 .
•   Wright, IC; Worthington, TJ; Gamble, JA (15 stycznia 2006). „Nowe mapowanie wielowiązkowe i geochemia sektora 30–35 ° S oraz przegląd wulkanizmu łuku południowego Kermadec” . Journal of Volcanology and Geothermal Research . 149 (3): 263–296. Bibcode : 2006JVGR..149..263W . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2005.03.021 . ISSN 0377-0273 .
•   Wysoczański RJ; Todd, E.; Wright, IC; Leybourne, MI; Hergt, JM; Adam, C.; Mackay, K. (1 lutego 2010). „Ryft wsteczny, wulkanizm konstrukcyjny i rodzące się zdezorganizowane rozprzestrzenianie się w szczelinach łukowych południowego koryta Havre (SW Pacific)” . Journal of Volcanology and Geothermal Research . 190 (1): 39–57. Bibcode : 2010JVGR..190...39W . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2009.04.004 . ISSN 0377-0273 .

Linki zewnętrzne

• Wulkan Healy w Te Ara – Encyklopedia Nowej Zelandii