Miejsce Macdonalda
Hotspot Macdonald ( znany również jako „Tubuai” lub „Old Rurutu”) to wulkaniczny hotspot na południowym Pacyfiku . Hotspot był odpowiedzialny za utworzenie Macdonald Seamount i prawdopodobnie łańcucha Austral - Cook Islands . Prawdopodobnie nie wygenerował całego wulkanizmu na Wyspach Austral i Cooka, ponieważ dane dotyczące wieku sugerują, że do wygenerowania niektórych wulkanów potrzebnych było kilka dodatkowych gorących punktów.
Oprócz wulkanów na Wyspach Austral i Wyspach Cooka, hotspot Macdonald mógł uformować Tokelau , Wyspy Gilberta , Wyspy Phoenix i kilka Wysp Marshalla , a także kilka gór podwodnych na Wyspach Marshalla.
Geologia
Geologia regionalna
Hotspoty zostały wyjaśnione przez pióropusze płaszcza wytwarzające magmę w skorupie, reaktywację starych struktur litosferycznych , takich jak pęknięcia lub rozprzestrzenianie się skorupy w wyniku napięcia tektonicznego. Oprócz góry podwodnej Macdonald, aktywne wulkany, które są uważane za gorące punkty na Oceanie Spokojnym, obejmują Hawaje , górę podwodną Bounty w Pitcairn , Vailulu'u na Samoa i Mehetia / Teahitia na Wyspach Towarzystwa .
Wulkanizm na południowym Pacyfiku jest kojarzony z „Superswellem Południowego Pacyfiku”, regionem, w którym dno morskie jest nienormalnie płytkie. Jest to miejsce występowania wielu często krótkotrwałych łańcuchów wulkanicznych, w tym wspomnianych wcześniej gorących punktów, a także gorącego punktu Arago , Markizy i Rarotonga . Pod Superswellem płaszczu zidentyfikowano region upwellingu , chociaż niedobór stacji sejsmicznych w regionach utrudnia wiarygodne zobrazowanie. W przypadku Macdonalda wydaje się, że anomalia o niskiej prędkości w płaszczu wznosi się z innej anomalii na głębokości 1200 kilometrów (750 mil) na powierzchnię. Zostało to wyjaśnione obecnością „superpióropuszy”, bardzo dużego pióropuszu płaszcza, który również tworzył oceaniczne płaskowyże w okresie kredowym , z obecnym wulkanizmem na wulkanach Towarzystwa i Macdonald, wywodzącym się z wtórnych pióropuszy, które wznoszą się z superpióropuszy do skorupy .
Geologia lokalna
Wyspy Austral i Wyspy Cooka mogły zostać utworzone przez hotspot Macdonald, ponieważ płyta Pacyfiku była przenoszona nad hotspotem w tempie 10–11 centymetrów rocznie (3,9–4,3 cala / rok). Fala o wysokości 500–300 metrów (1640–980 stóp) leży u podstaw Wysp Austral aż do góry podwodnej Macdonald, która jest obecnie aktywnym wulkanem w hotspocie Macdonald. Pasują do wzorca liniowego wulkanizmu, ponieważ są coraz mniej zdegradowane w kierunku południowo-wschodnim (z wyjątkiem Marotiri, które nie jest chronione przez rafy koralowe w przeciwieństwie do innych wysp bardziej równikowych uległa silnej erozji), a aktywny wulkan Macdonald leży na ich południowo-wschodnim krańcu. Jednak wydaje się, że w okolicy znajdują się również nieco starsze facety , z których niektóre wykazują dowody na to, że utworzyły się na nich wtórne wulkany. Możliwe, że faceci są znacznie starsi i że anomalie litosferyczne były okresowo reaktywowane i wyzwalały ponowny wulkanizm na starszych facetach.
Ponadto datowanie różnych wulkanów w łańcuchu Cook-Austral wskazuje, że nie ma prostego postępu wiekowego od góry Macdonald i że łańcuch wydaje się składać z dwóch oddzielnych tras. Chociaż młodszy wiek Atiu i Aitutaki można wytłumaczyć długofalowym efektem wzrostu Rarotonga , sama Rarotonga jest o około 18–19 milionów lat młodsza, niż można by się spodziewać, gdyby została utworzona przez Macdonalda. Dodatkowy młodszy wiek niektórych wulkanów, takich jak Rurutu , został wyjaśniony obecnością dodatkowego systemu, hotspotu Arago , a niektóre skały z Tubuai i Raivavae , a także głębsze próbki pobrane z innych wulkanów wydają się być zbyt stare, aby można je było wytłumaczyć gorącym punktem Macdonald. Te epoki mogą wskazywać, że niektóre wulkany zostały pierwotnie utworzone przez hotspot Fundacji . Innymi problemami związanymi z wykorzystaniem hotspotu do wyjaśnienia tego wulkanizmu jest bardzo zmienny skład wulkanizmu między różnymi budowlami oraz to, że wiele Wysp Cooka nie znajduje się na zrekonstruowanej ścieżce hotspotu Macdonald. Niektóre z tych rozbieżności mogą wynikać z obecności wielu gorących punktów lub reaktywacji martwego wulkanizmu przez przejście w pobliżu innego gorącego punktu.
Wysoki stosunek helu-3 do helu-4 został wykorzystany do wywnioskowania pochodzenia magmy gorących wulkanów z głębokiego płaszcza. Próbki helu pobrane z Macdonalda potwierdzają to twierdzenie i zostały użyte do wykluczenia poglądu, że takie magmy mogą pochodzić ze skorupy , chociaż możliwe jest pochodzenie z prymitywnych, wzbogaconych w hel sektorów litosfery . Tomografia sejsmiczna ukazała pióropusz płaszcza pod gorącym punktem Macdonald.
Budynki kandydujące
Ogólnie rzecz biorąc, lista kandydujących wulkanów wyprodukowanych przez hotspot Macdonald to:
- Góra podwodna Macdonald .
- Góra podwodna Rá znajduje się na ścieżce Macdonald, ale jest zbyt stara, aby mogła zostać utworzona przez ten hotspot.
- Marotiri , Rapa , Raivavae , Tubuai i starsze wulkany Rurutu i góry podwodnej Arago, a korelacja jest częściowo poparta danymi izotopowymi, chociaż wydaje się, że nastąpiła zmiana składu izotopowego między Raivavae i Rapa, prawdopodobnie w wyniku hotspot przekraczający australijską strefę pęknięcia. Starsze epoki w Marotiri mogą wskazywać na oddzielne zdarzenie wulkaniczne, wygenerowane przez to samo źródło, co góra podwodna Rá.
- Góra podwodna ZEP2-7 w pobliżu Rurutu.
- Bank Neilson znajduje się na ścieżce Macdonalda, ale jedyny wiek jest znacznie starszy niż przewidywano i ma wątpliwą dokładność.
- Góra podwodna ZEP2-19 może mieć 8,8 miliona lat.
- Mangaja .
- Rarotonga w oligocenie , ale także z nowszym wulkanizmem.
- Rose Atoll i Malulu Seamount na Samoa , jeśli mają około 40 milionów lat. Góry podwodne Moki, Dino i Malulu są bardziej prawdopodobnymi produktami hotspotu Macdonald, ponieważ atol Rose został zamiast tego powiązany z hotspotem Arago , a Moki ma odpowiedni skład. Malulu i Papatua mogły zostać utworzone przez hotspot Macdonald lub hotspot Arago.
- Tokelau , na podstawie rekonstrukcji płyt i danych izotopowych .
- Wyspy Gilberta , chociaż taki tor wymagałby zakrętu na ścieżce hotspotu. W łańcuchu gór podwodnych Hawaii-Emperor istnieje zakręt , ale nie ma wyraźnych dowodów na zakręt na torze Macdonald hotspot. Przewiduje się, że nastąpi to w pobliżu dzisiejszego hotspotu Samoa .
- Wyspy Phoenix , 43–66 milionów lat temu.
- Północne Wyspy Marshalla znajdowały się powyżej hotspotu Macdonald 100–150 milionów lat temu. Później niektóre z tych gór podwodnych i atoli były pod wpływem hotspotu Rurutu , hotspotu Towarzystwa i hotspotu Rarotonga , co doprowadziło do złożonej historii wulkanizmu i wypiętrzenia.
- Guyot Aean -Kan w połowie kredy .
- Północny Łańcuch Ralika mógł również zostać utworzony przez gorący punkt Macdonald, chociaż niepewność ruchów płyt sprzed około 90 milionów lat sprawia, że taka rekonstrukcja jest niepewna.
- Atol Erikub , chociaż hotspot Arago przeszedł jeszcze bliżej Erikub.
- Późnokredowy wulkanizm gór podwodnych Lokkworkwor i Lomjenaelik.
- aptyjsko - albski w Lobbadede i Lewa guyots, po którym nastąpiła ponowna aktywność w Lobbadede 82,4 miliona lat temu, prawdopodobnie związana z hotspotem Rurutu .
- Lo-En w okresie albskim .
- Wulkanizm aptyjski - albański na górach podwodnych Wōdejebato i Ruwitūntūn . Później te góry podwodne zostały dodatkowo dotknięte przez hotspot Rurutu , w tym samym czasie, gdy w Bikini i Rongelap wystąpił wulkanizm .
Zobacz też
Źródła
- Bergersen, DD (1995). „Ścieżki hotspotów kredowych przez Wyspy Marshalla” (PDF) . Proceedings of the Ocean Drilling Program, 144 Wyniki naukowe . Postępowanie z programu wierceń oceanicznych . Tom. 144. doi : 10.2973/odp.proc.sr.144.018.1995 .
- Bideau, D.; Hekinian, R. (2004). Wewnątrzpłytowe gabroicowe szczątki skalne wyrzucone z komory magmy w Macdonald Seamount (Austral Hotspot): Porównanie z innymi prowincjami . Hotspoty oceaniczne . Springera, Berlina, Heidelbergu. s. 309–348. doi : 10.1007/978-3-642-18782-7_11 . ISBN 978-3-642-62290-8 .
- Binard, N.; Hekinian, R.; Stoffers, P.; Cheminée, JL (2004). Południowy Pacyfik Wulkanizm wewnątrzpłytowy: struktura, morfologia i styl erupcji . Hotspoty oceaniczne . Springera, Berlina, Heidelbergu. s. 157–207. doi : 10.1007/978-3-642-18782-7_6 . ISBN 978-3-642-62290-8 .
- Bonneville, Alain; Uprzejmy, Raymond Le; Audin, Laurence; Cloudard, Valérie; Dosso, Laura; Gillot, Pierre Yves; Janney, Filip; Jordahl, Kelsey; Maamaatuaiahutapu, Keitapu (1 listopada 2002). „Arago Seamount: brakujący hotspot znaleziony na Wyspach Austral” . Geologia . 30 (11): 1023–1026. Bibcode : 2002Geo....30.1023B . doi : 10.1130/0091-7613(2002)030<1023:ASTMHF>2.0.CO;2 . ISSN 0091-7613 .
- Buff, L.; Jackson, MG; Konrad K.; Konter, JG; Bizimis, M.; Cena, A.; Rose-Koga, EF; Blusztajn, J.; Koppers, AAP; Herrera, Santiago (12 stycznia 2021). „ „ Brakujące ogniwa ”dla długowiecznych hotspotów Macdonald i Arago na południowym Pacyfiku” . Geologia . 49 (5): 541–544. Bibcode : 2021Geo....49..541B . doi : 10.1130/G48276.1 . ISSN 0091-7613 . S2CID 229408118 .
- Chauvel, C .; McDonough, W.; Guille, G.; Maury R.; Duncan, R. (1997). „Kontrastowanie starego i młodego wulkanizmu na wyspie Rurutu, łańcuch Austral”. Geologia chemiczna . 139 (1–4): 125–143. Bibcode : 1997ChGeo.139..125C . doi : 10.1016/s0009-2541(97)00029-6 .
- Finlayson, Wirginia; Konter, JG; Konrad K.; Koppers, AAP; Jackson, MG; Rooney, TO (15 października 2018). „Izotopy Sr – Pb – Nd – Hf i epoki 40Ar / 39Ar ujawniają zakręt w stylu hawajsko-cesarskim w gorącym punkcie Rurutu”. Listy dotyczące nauki o Ziemi i planetach . 500 : 168–179. Bibcode : 2018E&PSL.500..168F . doi : 10.1016/j.epsl.2018.08.020 . ISSN 0012-821X . S2CID 135064417 .
- Jarrard, Richard D.; Clague, David A. (1977). „Implikacje wieku wysp Pacyfiku i gór podwodnych dla pochodzenia łańcuchów wulkanicznych”. Recenzje geofizyki . 15 (1): 57. Bibcode : 1977RvGSP..15...57J . doi : 10.1029/RG015i001p00057 .
- Johnson, Rockne H.; Malahoff, Alexander (10 maja 1971). „Relacja wulkanu Macdonald z migracją wulkanizmu wzdłuż łańcucha Austral”. Dziennik badań geofizycznych . 76 (14): 3282–3290. Bibcode : 1971JGR....76.3282J . doi : 10.1029/JB076i014p03282 . ISSN 2156-2202 .
- Lincoln, Jonathan M.; Pringle, Malcolm S.; Silva, Isabella Premoli (1993). „Wulkanizm z wczesnej i późnej kredy oraz budowa raf na Wyspach Marshalla”. Mezozoiczny Pacyfik: geologia, tektonika i wulkanizm: tom pamięci Sy Schlangera . Seria monografii geofizycznych. Tom. 77. Amerykańska Unia Geofizyczna. s. 279–305. Bibcode : 1993GMS....77..279L . doi : 10.1029/gm077p0279 . ISBN 978-0-87590-036-0 .
- McNutt, MK ; Pieszczota, DW; Reynolds, J.; Jordahl, KA; Duncan, RA (2 października 1997). „Niepowodzenie teorii pióropusza w wyjaśnieniu wulkanizmu płyty środkowej na południowych wyspach Austral” . Natura . 389 (6650): 479–482. Bibcode : 1997Natur.389..479M . doi : 10.1038/39013 . ISSN 0028-0836 . S2CID 205026871 .
- Moreira, Manuel; Allègre, Claude (1 sierpnia 2004). „Izotopy helu na górze podwodnej Macdonald (łańcuch australijski): ograniczenia dotyczące pochodzenia superswellu”. Comptes Rendus Geoscience . 336 (11): 983–990. Bibcode : 2004CRGeo.336..983M . doi : 10.1016/j.crte.2004.04.006 .
- Morgan, W. Jason; Morgan, Jason Phipps (2007). „Prędkości płyt w układzie odniesienia hotspotu: dodatek elektroniczny” . geosociety.org . doi : 10.1130/2007090 .
- Cena, Allison A; Jackson, Matthew G; Blichert-Toft, Janne; Konrad, Kevin; Bizimis, Michał; Koppers, Anthony AP; Konter, Jasper G; Finlayson, Valerie A; Sinton, John M (1 marca 2022). „Wyróżniający się wkład wulkaniczny w nakładające się tory Hotspot Samoa i Cook-Austral” . Dziennik Petrologii . 63 (5): egac032. doi : 10.1093/petrology/egac032 .
- Suetsugu, Daisuke; Hanyū, Takeshi (2013). „Pochodzenie hotspotów na południowym Pacyfiku: ostatnie postępy w modelach sejsmologicznych i geochemicznych” . Dziennik geochemiczny . 47 (2): 259–284. Bibcode : 2013GeocJ..47..259S . doi : 10.2343/geochemj.2.0229 .
- Talandier, Jacques; Okal, Emile A. (1 września 1984). „Nowe badania MacDonald Seamount, południowo-centralny Pacyfik, po aktywności wulkanosejsmicznej, 1977–1983”. Listy z badań geofizycznych . 11 (9): 813–816. Bibcode : 1984GeoRL..11..813T . doi : 10.1029/GL011i009p00813 . ISSN 1944-8007 .
- Tanaka, S.; Obayashi, M.; Suetsugu, D.; Shiobara, H.; Sugioka, H.; Yoshimitsu, J.; Kanazawa, T.; Fukao, Y.; Barruol, G. (2009). „Tomografia fali P płaszcza pod superswellem południowego Pacyfiku ujawniona przez wspólne szerokopasmowe eksperymenty sejsmiczne na dnie oceanu i na wyspach” (PDF) . Fizyka Ziemi i wnętrz planetarnych . 172 (3–4): 268–277. Bibcode : 2009PEPI..172..268T . doi : 10.1016/j.pepi.2008.10.016 .
- Wei, Xun; Shi, Xue-Fa; Xu, Yi-Gang; Castillo, Paterno R.; Zhang, Yan; Zhang, Le; Zhang, Hui (5 stycznia 2022). „Góry podwodne Wake ze środkowej kredy na północno-zachodnim Pacyfiku pochodzą z drugorzędnych pióropuszy płaszcza o składzie hotspotów Arago” . Geologia chemiczna . 587 : 120632. Bibcode : 2022ChGeo.587l0632W . doi : 10.1016/j.chemgeo.2021.120632 . ISSN 0009-2541 . S2CID 244121112 .