Западный Мат

Западный Мат
Карта батиметрии Западной Маты
Викимедиа | © OpenStreetMap
Глубина вершины	−1174 м (−3852 футов)
Высота	~ 2900 м (9514 футов)
Расположение
Группа	Группа вулканов Мата
Диапазон	Вулканическая дуга Тофуа
Координаты	15 ° 06'00 "ю.ш. 173 ° 45'00" з.д.
Страна	Приехал
Геология
Тип	Ветровая трещина
Последняя активность	2016
История
Дата открытия	2008

Западный Мата — действующий подводный вулкан, расположенный в северо-восточной части бассейна Лау , примерно в 200 км (124 миль) к юго-западу от островов Самоа . Это часть вулканической дуги Тонга - Кермадек , которая простирается от Северного острова Новой Зеландии до Самоа . Вулкан был впервые обнаружен в 2008 году учеными на борту R/V Thompson научно-исследовательского судна с использованием гидролокатора и дистанционно управляемого аппарата (ROV) для исследования морского дна. В то же время была открыта Западная Мата, а также несколько соседних вулканов, большинство из которых являются гидротермально активными, включая вулкан О , Тафу-Мака , Северный Матас и Восточный Мата .

На момент исследования Западная Мата была самым глубоким из когда-либо зарегистрированным извержением подводного вулкана, находившимся почти на -1200 м (-3937 футов) ниже поверхности океана. После этого рекордного извержения было проведено несколько исследовательских экспедиций по изучению вулкана и его истории. Его исследование дало важную информацию о геологии, химии и биологии гидротермальных жерл , а также о динамике подводных вулканических систем. Это извержение было самым глубоким извержением вулкана, когда-либо обнаруженным до 2015 года, когда произошел извержение сегмента Задней Марианской дуги , образовавшее потоки лавы и шлейфы.

География

Карта Западной Маты и где она расположена.

Западная Мата находится в северо-восточной части Тонги , между Фиджи и Самоа. Он расположен примерно в 200 км (124 миль) к юго-западу от островов Самоа и примерно в 600 км (373 миль) к северо-востоку от островов Лау на Фиджи.

Структура

Благодаря данным батиметрических исследований строение вулкана Западная Мата стало более ясным. Зерло Западная Мата имеет общую структуру с большинством вулканических структур в этом районе, в которой в основном преобладает выраженная рифтовая зона , простирающаяся от вершины, которая представляет собой вершину конической структуры с круглым основанием на морском дне. Таким образом, в то время как северо-восточный и юго-западный склоны изрезаны, северо-западный и юго-восточный склоны довольно гладкие. Эту структуру также можно увидеть на вулкане Восточный Мата. Рифтовые зоны на флангах состоят из ступенчатых лавовых платформ, навалившихся друг на друга. Рифтовая зона восток-северо-восток по мере углубления изгибается на восток, а рифтовая зона запад-юго-запад ориентирована на запад к своему концу. Вершина Западной Маты представляет собой узкий хребет , совмещенный с этими двумя рифтовыми зонами. На вершине нет структур, похожих на кратер , хотя остатки бывшей кальдеры, похоже, существуют. Другие конические вулканические образования ограничены и могут быть обнаружены только в нижних частях обеих рифтовых зон.

Геологическая обстановка

Карта тектоники региона. Задняя дуга, отмеченная в крайнем левом углу, в данном случае представляет собой бассейн Лау .

См. Также: Задуговой бассейн и бассейн Лау.

Западная часть Тихого океана заполнена множеством островодужных систем и желобов проходящих вдоль них . Обычно островные дуги в этом районе представляют собой цепочки островов, оторвавшихся от материковых массивов . Между островными дугами и окраинами континентов обнажаются еще ликвидированные участки морского дна. Эти участки морского дна называются задуговыми бассейнами . Большинство задуговых бассейнов представляют собой довольно мелководные участки океанической коры , более молодые, чем субдуцированная кора прилегающего желоба. Задуговые бассейны можно найти между неактивными и потухшими вулканическими дугами и действующими в настоящее время вулканическими островными дугами, образующимися в результате субдукции. Бассейн Лау , в котором находится Западная Мата, является одним из лучших примеров задуговых бассейнов.

Бассейн Лау состоит из области океанической коры, которая разделяет ныне оставшуюся и потухшую вулканическую дугу хребта Лау-Колвилл и вулканическую дугу Тофуа с очень активным вулканизмом. Считается , что откат желоба Тонга в сторону моря является основной причиной расходящегося движения в этом регионе. Бассейн расположен над сейсмически активной областью субдукции, падающей на запад, где Тихоокеанская плита проскальзывает под Австралийскую плиту .

В частности, Западная Мата расположена в северной части бассейна Лау, определяемой как северо-восточный (северо-восток) бассейн Лау. Бассейн северо-восточного Лау граничит с несколькими центрами распространения на западе, включая центр распространения северо-восточного Лау , тройной узел Мангатолу и центр распространения рифта Фонуалеи с севера на юг соответственно. На северной границе бассейна находится область, где зона субдукции Кермадек-Тонга переходит в конвергентную сдвиговую границу. Между тем, граница плиты меняется, направление разломов также меняется с север-юг на северо-запад-юго-восток. Откат желоба, создавший также задуговой бассейн Лау, создал область косого сдвига , породившую вдоль северной границы целую зону спрединговых центров и рифтов с активными гидротермальными жерлами. Западную Мату можно считать одним из них.

Бассейн северо-восточного Лау имеет одну из самых высоких температур верхней мантии в мире, имеет один из самых низких термических параметров плиты Земли (что обусловлено возрастом и скоростью сближения плит) и имеет одни из самых высоких значений потока воды в плитах среди всех остальных. зона океанической субдукции. Эти факторы приводят к тому, что тектонизм и вулканизм этого района являются более сложными по сравнению с другими местами, а также обусловливают большое количество вулканических систем, существующих в северо-восточном бассейне Лау.

Состав

Бонинитовые подушечные лавы в Западной Мате

Большинство вулканических экструзий в структурах региона бассейна Лау на северо-востоке обычно извергают дацитовые лавы, некоторые из которых имеют необычную морфологию, что довольно редко встречается в подводных вулканах. Помимо дацитовых лав, в рифтовых зонах региона также были обнаружены извержения андезибазальтовых составов.

Однако в группе вулканов Мата основной состав извержений Матаса состоит в основном из бонинита , который представляет собой тип экструзионной породы, обычно встречающейся в островной дуге Идзу-Бонин .

фауна

Креветки Опаэпеле на Западной Мате в 2009 году.

Западная Мата и окружающий ее северо-восточный бассейн Лау являются домом для многих гидротермальных жерл, а это означает, что в этом районе находится гидротермальная жерла, в которой обитают организмы, использующие гидротермальные жерла для удовлетворения своих жизненных потребностей. Эту среду можно увидеть на многих континентальных окраинах по всему миру.

Гидротермальная экология

Гидротермальная экология бассейна Лау является домом для многих эндемичных организмов, в том числе Lamellibrachia columnsa , которая имеет сходство с Lamellibrachia satsuma , обитающей в Японии; Neobrachylepas relica , близкий родственник Brachylepadomorpha, вымершего с миоцена; и многое другое. В Западной Мате эти организмы не наблюдались, что указывает на разнообразие экологии бассейна Лау. гидротермальная среда, состоящая из трех видов многощетинковых червей, двух видов креветок , трех видов крабов и бельдюгов Вместо этого наблюдалась . Во время извержения 2008–2010 годов было замечено, что на подводной горе обитали только большие группы креветок-опаэпеле , а нормальное сообщество гидротермальных источников отсутствовало.

Активность

Взрыв (вверху) и расплавленная лава (внизу), выходящая из жерл вершины.

В новейшей истории вулкан известен как гидротермальной, так и изверженной активностью, причем наиболее активен между соседними вулканами. Судя по разнице глубин на склонах Западной Маты, было указано, что извержение Западной Маты продолжалось с 1996 по 2008 год на глубине 2750 м (9022 фута).

В ноябре 2008 года во время гидрографических исследований в регионе над вершиной Западной Маты был обнаружен интенсивный гидротермальный шлейф, состоящий из высоких уровней водорода и кусков вулканического стекла , что позволило предположить, что оно, вероятно, извергалось. возглавило круиз реагирования на северо-восток Лау После этого события, 6 месяцев спустя, в 2009 году NOAA на борту научно-исследовательского судна «Томас Дж. Томпсон» с ROV Jason для развертывания его в этом районе. За время круиза было совершено 5 погружений на Западную Мату. При первом погружении активное извержение светящейся расплавленной лавы вместе со взрывами наблюдалось на глубине около 1205 м (3953 фута) возле вершины вулкана; это место извержения было названо Аидом. В ходе остальных погружений были обнаружены другие части Западной Маты, включая зону извержения вершины, которая, как было обнаружено, простирается на 1000 м (3281 фут) вдоль вершины. Второе главное отверстие на вершине позже было названо Прометеем.

Оба жерла, Аид и Прометей, имели разные стили извержений. Аид извергался частыми выбросами магмы; тем временем на Прометее наблюдалось быстрое извержение дегазации. Оба этих извержения генерировали широкополосные сигналы, которые были записаны гидрофонами , установленными в этом районе в 2009 году. Изменения высот на склонах вулкана на протяжении многих лет наблюдались с помощью гидрофонов и батиметрических исследований в этом районе, что указывает на то, что Западной Мате произошло много оползней . в годы извержения в

В нескольких статьях предполагается, что после основного извержения в 2010–2011 годах были зарегистрированы потоки лавы, которые покрыли площадь 1300 м (4265 футов) на 700 м (2297 футов) на высоте 2950 м (9678 футов) ниже уровня моря, согласно батиметрическим различиям в глубине. . В тех же документах также отмечается, что год спустя в Западной Мате в период с 2012 по 2016 год произошло извержение на глубине 2650 м (8694 фута). Оно было обнаружено так же, как и извержение 2010–2011 годов, с помощью батиметрических различий в глубине и батиметрических исследований.

См. также

• Ниуатахи - еще один вулкан в северо-восточной части бассейна Лау.
• Список вулканов Тонги

Источники

• Клэг, Д.А.; Падуан, Дж.Б.; Кэсс, Д.В.; Томас, Х.; Чедвик-младший, WW; Мерл, СГ (2011). «Вулканическая морфология вулкана Западный Мата, северо-восточный бассейн Лау, на основе батиметрии высокого разрешения и изменений глубины» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 12 (11): 0–21. Бибкод : 2011GGG....12OAF03C . дои : 10.1029/2011GC003791 . S2CID   129252981 .
• Хокинс, JW (1995). «Геология бассейна Лау» . Задуговые бассейны . Том. 578. стр. 63–138. дои : 10.1007/978-1-4615-1843-3_3 . ISBN  978-1-4613-5747-6 .
• Эмбли, RW; Рубин, Х. (2018). «Обширный молодой кислый вулканизм порождает большие глубокие подводные потоки лавы в северо-восточном бассейне Лау» . Бюллетень вулканологии . 80 (4): 0–23. Бибкод : 2018BVol...80...36E . дои : 10.1007/s00445-018-1211-7 . S2CID   135093528 .
• Марч, AP; Портнер, РА; Рубин, К.Х.; Клэг, Д.А. (2022). «Глубоководно-подводный имплозивный вулканизм на подводной горе Западная Мата, Тонга» . Письма о Земле и планетологии . 578 (1): 0–43. Бибкод : 2022E&PSL.57817328M . дои : 10.1016/j.epsl.2021.117328 . S2CID   245313519 .
• Юг, ЕС (1991). «Три новых вида погонофор, в том числе два вестиментиферана, из гидротермальных участков Задугового бассейна Лау (юго-западная часть Тихого океана)» . Журнал естественной истории . 25 (4): 859–881. Бибкод : 1991JNatH..25..859S . дои : 10.1080/00222939100770571 .
• Ньюман, Вашингтон; Ямагучи, Т. (1995). «Новый сидячий ракушка (Cirripedia, Brachylepadomorpha) из бассейна Лау-Бэк-Дуга, Тонга; первая запись о живом представителе со времен миоцена» . Бюллетень Национального музея естественной истории, раздел А. 17 (1): 221–244. дои : 10.5962/стр.290349 . S2CID   131791539 .
• Чедвик-младший, WW; Рубин, К.Х.; Мерл, С.Г.; Боббитт, AM; Квасничка, Т.; Эмбли, RW (2019). «Недавние извержения в период с 2012 по 2018 год, обнаруженные на подводном вулкане Вест-Мата (северо-восточный бассейн Лау, юго-запад Тихого океана) и охарактеризованные данными новых кораблей, AUV и ROV» . Границы морской науки . 6 (2019): 0–25. дои : 10.3389/fmars.2019.00495 .
• Каплан-Ауэрбах, Дж .; Дзиак, РП; Боненштиль, доктор медицинских наук; Чедвик-младший, WW; Лау, ТК (2014). «Гидроакустическое исследование подводных оползней на вулкане Западный Мата, бассейн Лау» . Письма о геофизических исследованиях . 41 (16): 5927–5934. Бибкод : 2014GeoRL..41.5927C . дои : 10.1002/2014GL060964 . S2CID   43900021 .
• Дзиак, РП; Боненштиль, доктор медицинских наук; Бейкер, ET; Мацумото, Х.; Каплан-Ауэрбах, Дж .; Эмбли, RW; Мерл, С.Г.; Уокер, СЛ; Лау, ТК; Чедвик-младший, WW (2015). «Длительная взрывная дегазация и селевая активность подводного вулкана Западная Мата» . Письма о геофизических исследованиях . 42 (5): 1480–1487. Бибкод : 2015GeoRL..42.1480D . дои : 10.1002/2014GL062603 . S2CID   20487668 .