Горячая точка Самоа
Горячая точка Самоа — это вулканическая горячая точка, расположенная в южной части Тихого океана .Модель горячей точки описывает горячий восходящий шлейф магмы через земную кору как объяснение того, как вулканические острова формируются . Идея горячей точки пришла Дж. Тузо Уилсону в 1963 году на основе вулканической цепи Гавайских островов .
Теоретически, горячая точка Самоа основана на Тихоокеанской тектонической плите, движущейся по фиксированной горячей точке, расположенной глубоко под островами Самоа . [1] [2] Горячая точка Самоа включает острова Самоа ( Американское Самоа и Самоа ) и простирается до островов Увеа или острова Уоллис (Уоллис и Футуна) и Ниулакита ( Тувалу ), а также затопленных банков Паско и банки Алекса . [3]
По мере того, как Тихоокеанская плита медленно движется над горячей точкой, тепловая активность нарастает и высвобождается в виде шлейфа магмы, извергающегося через земную кору, образуя каждый остров в цепочке. Острова Самоа обычно лежат прямой линией с востока на запад в том же направлении, что и тектоническая плита, «дрейфующая» над горячей точкой. [4]
Вклад в дальнейшее понимание горячих точек
[ редактировать ]Характеристика «классической» горячей точки, такой как горячая точка на Гавайях , приводит к тому, что острова, расположенные дальше от горячей точки, становятся все старше, а ближе всего к фиксированной горячей точке появляются новые и молодые острова, такие как подводная гора Камаэуаканалоа (ранее Лоихи), единственный подводный вулкан в цепочка горячих точек, которая изначально подробно изучалась учеными. Научные исследования в Камаэуаканалоа привели к созданию «гавайской» модели горячих точек, в основном ограниченной информацией, собранной с Гавайских островов. [5]
Однако горячая точка Самоа имеет особенности, которые стали загадкой для ученых. [6] На островах Самоа на самом восточном острове Тау и на самом западном острове Савайи за последние 150 лет произошли извержения . Последнее извержение Савайи произошло на горе Матавану (1905–1911 гг.) и на Тау в 1866 году. [7] Предполагается, что это связано с усиленным возобновлением вулканизма, связанным с непосредственной близостью к северному желобу Тонга , который находится чуть более чем в 100 км (62 мили) к югу от самого западного самоанского острова Савайи. [2] Этот вулканизм был настолько масштабным, что весь остров был покрыт потоками лавы возрастом менее 1 миллиона лет. [2] По сравнению с ранее наиболее изученными примерами позднего вулканизма на Гавайских островах это был чрезмерный объем. [2] Были получены образцы, показывающие, что в основе этого лежала лава более древнего состава горячих точек Самоа возрастом около 5 миллионов лет. [2] Кроме того, первоначально не было понятно, что два участка шоссе горячей точки [2] пересекается к югу от Самоа, и что вулканы в регионе Самоа необходимо различать по возрасту и/или геохимическому составу, чтобы определить их горячую точку происхождения. [8]
Вайлулу
[ редактировать ]В 1975 году геофизик Рокне Джонсон обнаружил подводную гору Вайлулуу в 45 км к востоку от острова Тау в Американском Самоа, которая с тех пор изучается международной группой ученых и охарактеризована как самый молодой вулкан в цепи самонских горячих точек. [2] Внутри вершинного кратера Вайлулуу находится активный подводный вулканический конус Нафануа. [6] назван в честь богини войны в самоанской мифологии . Исследование Вайлулуу дает ученым еще одну возможную модель горячих точек. [5] в качестве альтернативы модели горячей точки Гавайев.
Важным различием между Вайлулуу и Камаеуаканалоа на Гавайях является полное отсутствие составов толеитового базальта в Вайлулуу. [5] хотя оба расположены в самой восточной точке своих цепочек островов.
Близкая тектоника
[ редактировать ]Северные острова Тонга ( Вавау и Ниуатопутапу ) отдаляются от Фиджи на Австралийской плите со скоростью около 13 см/год (5,1 дюйма в год) и 16 см/год (6,3 дюйма в год) соответственно, в то время как Ниуэ и Раротонга на Тихоокеанской плите приближаются к Австралийской плите со скоростью около 8 см/год (3,1 дюйма/год). Это означает, что Тихоокеанская плита разрывается в углу границы трансформного желоба со скоростью, которая является суммой этих двух (16 + 8) 24 см/год (9,4 дюйма/год). [9]
Текущее понимание
[ редактировать ]Предполагаемый возобновленный вулканизм на Самоа, связанный с непосредственной близостью к северной части желоба Тонга , теперь распространился на подводную гору Папатуа, в 60 км (37 миль) к югу от оси самоанской горячей точки. На этой подводной горе есть лавы как с базальтовым составом палеогеновых океанских островов, типичным для горячей точки Араго или горячей точки Макдональда , так и с гораздо более молодыми омоложенными лавами, подобными омоложенному вулканизму на Самоа. [10] В сочетании с данными с подводной горы Уо Мамае кажется возможным, что изгибное поднятие Тихоокеанской плиты вблизи северной оконечности желоба Тонга привело к плавлению материала Самоанского плюма, который недавно извергся. [10]
Трасса горячей точки Самоа состоит из двух провинций: [8]
- Вулканическая провинция Восточного Самоа (ESAM) протяженностью 350 км (220 миль)
- Вулканическая провинция Западного Самоа (WESAM)
- Старые самоанские вулканы, расположенные к западу от Савайи и простирающиеся на запад на 1300 км (810 миль) до Алекса-Бэнк , возраст самых молодых вулканов которых составляет 23,96 млн лет назад.
- Восточная подводная гора Ниулакита также имеет как более древние лавы Араго (от 42,24 до 45,73 млн лет назад), так и более молодые самоанские лавы щитовой стадии (14,76 ± 0,12 млн лет назад) на трассе самоанских подводных гор.
За пределами плато Онтонг-Ява в провинции подводных гор западной части Тихого океана находятся подводные горы возрастом 100 миллионов лет, состав которых соответствует месту происхождения над горячей точкой Самоа. [13]
Субдуктированный самоанский мантийный материал также был обнаружен в извержении северной дуги Тонги на расстоянии от 280 до 300 км (от 170 до 190 миль) к югу в Тафахи и Ниуатопутапу, а также в некоторых лавах в северо-западной части бассейна Лау. [14]
В составе некоторых вулканических пород Самоанских горячих точек обнаружен очень высокий вклад мантийных расплавов, которые содержат до 7% отложений континентальной коры. [15] Это означает, что перемешивание в мантии субдуцированных плит не так однородно, как ожидалось ранее. [15]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Рассел, Джейми А. «Урок горячих точек: горячая точка Самоа» . Непреходящие ресурсы Образование в области наук о Земле . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Джексон и др. 2010 , Раздел:1 Введение
- ^ «Тропа горячих точек Самоа» . Архивировано из оригинала 23 декабря 2010 года . Проверено 1 декабря 2009 г.
- ^ «Этот вулкан, на котором мы живем» . Путеводитель по естественной истории Американского Самоа . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с Харт, СР; Штаудигель, Х.; Копперс, А.А.; Блюштайн, Дж.; Бейкер, ET; Уоркман, Р.; Джексон, М.; Хаури, Э.; Курц, М.; Симс, К.; Форнари, Д.; Саал, А.; Лайонс, С. (2000). «Подводный вулкан Вайлулуу: Новое Самоа» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы . 1 (12): н/д. Бибкод : 2000GGG.....1.1056H . дои : 10.1029/2000GC000108 . Проверено 14 января 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Липпсетт, Лоуренс (3 сентября 2009 г.). «Путешествие на Вайлулуу» . Океанографический институт Вудс-Хоул . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Стедман, Дэвид В. (2006). Вымирание и биогеография тропических тихоокеанских птиц . Издательство Чикагского университета. п. 22. ISBN 0-226-77142-3 . Проверено 2 декабря 2009 г.
- ^ Jump up to: а б Прайс и др. 2022 , Раздел:Введение
- ^ В. Джейсон Морган ; Джейсон Фиппс Морган. Скорости плит в системе отсчета горячих точек: электронное приложение (PDF) . п. 111 . Проверено 23 апреля 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Прайс и др. 2022 , Разделы: Аннотация, Введение
- ^ Jump up to: а б с д Копперс и др. 2011 , Раздел:Отклонения от модели горячей точки и альтернативные интерпретации
- ^ Jump up to: а б с д Копперс и др. 2011 г. , Раздел: Введение.
- ^ Прайс и др. 2022 , Раздел: Перспективы мелового самоанского вулканизма
- ^ Jump up to: а б с д и ж Прайс и др. 2022 г. , Исследование причин возобновления вулканизма вдоль горячей точки Самоа.
- ^ Jump up to: а б Эдвардс, Массачусетс; Джексон, Миннесота; Киландер-Кларк, Арканзас; Харви, Дж; Хаген-Питер, Джорджия; Сьюард, GGE; Тилль, CB; Адамс, СП; Коттл, Дж. М.; Хакер, БР; Спера, Ф.Дж. (2019). «Чрезвычайно обогащенные и гетерогенные соотношения Sr/Sr, зафиксированные в магматическом плагиоклазе из горячей точки Самоа» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 511 : 190–201. дои : 10.1016/j.epsl.2019.01.040 . ISSN 0012-821X .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и Прайс и др. 2022 , Рисунок 2
- ^ «Справочник IHO-IOC GEBCO по названиям подводных объектов: Подводная гора Байонез» . Проверено 25 июня 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Копперс и др. 2011 г. , Таблицы 1,2
- ^ «Справочник IHO-IOC GEBCO по названиям подводных объектов: подводная гора Комб» . Проверено 25 июня 2023 г.
- ^ «Справочник IHO-IOC GEBCO по названиям подводных объектов: подводная гора Паско» . Проверено 25 июня 2023 г.
- ^ Копперс и др. 2011 , Раздел: Вулканическая провинция Западного Самоа.
- ^ Jump up to: а б с Копперс и др. 2011 , Раздел: Вулканическая провинция Восточного Самоа
- ^ «Справочник IHO-IOC GEBCO по названиям подводных объектов: Папатуа-гайот» . Проверено 25 июня 2023 г.
- ^ Копперс и др. 2011 , Рисунок 4>
- ^ «Справочник IHO-IOC GEBCO по названиям подводных объектов: Банка Роуз» . Проверено 25 июня 2023 г.
- Источники
- Джексон, Миннесота; Харт, СР; Контер, Дж.Г.; Копперс, А.А.; Штаудигель, Х; Курц, доктор медицины; Блюштайн, Дж; Синтон, Дж. М. (2010). «След горячей точки Самоа на «шоссе горячей точки»: последствия для мантийных плюмов и глубокого мантийного источника Самоа» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 11 (12). дои : 10.1029/2010GC003232 .
- Копперс, А.А.; Рассел, Дж.А.; Робертс, Дж; Джексон, Миннесота; Контер, Дж.Г.; Райт, диджей; Штаудигель, Х; Харт, СР (2011). «Возрастная систематика двух молодых эшелонированных самоанских вулканических троп» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 12 (7). дои : 10.1029/2010GC003438 . hdl : 1912/4769 .
- Прайс, Эллисон А; Джексон, Мэтью Дж.; Блихерт-Тофт, Янне; Конрад, Кевин; Бизимис, Майкл; Копперс, Энтони П.; Контер, Джаспер Дж; Финлейсон, Валери А; Синтон, Джон М. (2022). «Выделение вулканического вклада в перекрывающиеся треки горячих точек Самоа и Кука-Австрала». Журнал петрологии . doi : 10.1093/petrology/egac032 .
Самоа Статьи |
|---|
