Хикуранги желоб


Желоб Хикуранги (ранее известный как желоб Хикуранги ), [ 1 ] [ а ] — это особенность морского дна Тихого океана у северо-востока Южного острова и восточного побережья Северного острова Новой Зеландии. Он формировался около 25 миллионов лет и заполнен турбидитами, особенно на юге. Эту характеристику можно использовать, чтобы отличить его от бедного осадками и более глубокого желоба Кермадек , который является его продолжением на север. Отложения, которые в настоящее время проходят через желоб, составляют около 0,5% от общего количества осадков, поступающих в Мировой океан. глубоководные хемосинтетические В желобе имеются уникальные экосистемы.
География
[ редактировать ]Хотя впадина Хикуранги мельче, чем траншеи к северу от нее, она достигает глубины 3000 метров (9800 футов) на расстоянии всего 80 километров (50 миль) от берега. [ 2 ] Структура южного желоба имеет ширину 6–10 км (3,7–6,2 мили) у побережья северного Кентербери с начальной локальной глубиной около 2000 м (6600 футов). [ 3 ] а ближе к его северным частям он имеет структуры, больше похожие на те, что встречаются в океанических желобах. [ 4 ] Желоб расширяется примерно на широте пролива Кука до 50–80 км (31–50 миль) до полуострова Махия . [ 5 ] Существуют различные карты его северных границ, поскольку лавина обломков Руатория была плохо изученной структурой. [ 6 ] Границы прогиба не определены стандартными географическими работами, и в различных геологических работах имеются разные карты. [ б ]
Извилистая депрессия внутри структуры, похожей на впадину, - канал Хикуранги (также известный как морской канал Хикуранги или морской канал Хикуранги ), начинается на юге и направляется к восточной стороне впадины. По широте пролива Кука канал находится примерно на 80 м (260 футов) ниже общего уровня желоба. [ 10 ] Морское дно канала Хикуранги продолжается вдоль его восточной стороны. [ 5 ] пока на полуострове Махия он не отрывается на восток через плато Хикуранги и не впадает в абиссальные равнины юго-западной части Тихого океана. [ 11 ] [ 12 ] Общая длина канала составляет 1400–2000 км (870–1240 миль). [ 13 ] но только начальный участок длиной 800 км (500 миль) находится во впадине. [ 14 ]
Впадина на юге имеет родственные структуры, такие как подводные каньоны Пукаки, Окаинс и Пегас на широте залива Пегас . [ 1 ] [ 15 ] каньон Хурунуи, расположенный за устьем реки Хурунуи , [ 16 ] и внезапный обрыв побережья на высоту 823 м (2700 футов) к юго-востоку от Кайкуры в каньоне Кайкоура , [ 17 ] [ 4 ] где морское дно опускается до глубины впадины. К западу от впадины от холмистого побережья к северу от Кайкоуры простираются подводные каньоны Кохай. [ 18 ] К северо-восточной части пролива Кука находится каньон пролива Кука, часть желоба которого имеет глубину 2250 м (7380 футов). У мыса Паллисер часть желоба имеет глубину 2236 м (7336 футов), что меньше, чем 2588 м (8491 фут) плато Хикуранги на восточной стороне желоба на этой широте. Плато Хикуранги простирается к востоку от впадины между возвышенностью Чатем на юге и точкой к северу от восточного мыса Новой Зеландии . На восточном побережье Северного острова между каньонами Пахаоа и Махия нет прямого стока с берега во впадину, поскольку морское дно имеет ряд промежуточных хребтов и впадин. Что касается четкой траншеи с двумя сторонами, то она находится на морском дне к северу от полуострова Махия, но прорвана подводным оползнем Туахени примерно на 38 ° 50' ю.ш. [ 19 ] и лавина обломков подводной лодки Руатория примерно на 38 ° ю.ш. [ 20 ] За лавиной обломков Руатория окраина Хикуранги соединяется с уступом Руатория, а затем уходит от подводного Восточно-Капского хребта и начинается траншееобразные структуры на глубине 4580 м (15 030 футов), отнесенные многими властями к желобу Кермадек, который дальше на север имеет отчетливый переход на гораздо большую глубину 7 436 м (24 396 футов). [ 4 ] [ б ]
Геология
[ редактировать ]Желоб Хикуранги заполнен отложениями в результате того, что он был ключевой частью восточной океанической осадочной системы Новой Зеландии в течение нескольких миллионов лет. [ 21 ] Нынешняя субдукция и аккреция Северного острова, начавшаяся в среднем и позднем олигоцене , привела к образованию мощных осадочных толщ в тогдашнем желобе с усиленной глубинной эрозией в позднем миоцене . [ 22 ] Совсем недавно он образовался в результате эрозии возвышающихся гор Южного острова Новой Зеландии, таких как Южные Альпы , которые образовались 6,4 миллиона лет назад. [ 22 ] В настоящее время на долю этой системы приходится около 0,5% общего количества осадков в Мировом океане. [ 13 ] Отложения во впадине имеют глубину до 6 м (20 футов) на юге, а там, где они выходят из каньона Кайкоура, имеют акустические характеристики гравийных турбидитов . [ 3 ] Турбидиты тоньше примерно до 1 км (0,62 мили) на севере. [ 3 ] газовые гидраты В отложениях обнаружены , а также широко распространены выходы метана . [ 23 ] Радиодатирующий анализ карбонатных пород, образовавшихся на таких выходах, показывает, что образование карбонатов продолжалось в течение периодов от 2360 ± 70 лет до 12 400 ± 160 лет назад. [ 24 ]
Активный турбидитовый канал, представленный каналом Хикуранги, направляет мутные потоки по пути глубокого западного пограничного течения Тихого океана на север. [ 25 ] Известно, что каналу Хикуранги менее 3,5 миллионов лет. [ 26 ] Первоначально канал образовался в позднем плиоцене и простирался вдоль желоба Хикуранги на север. [ 22 ] Отложения преимущественно доставляются по подводным каньонам и склоновым оврагам, которые пересекают или обходят препятствия для течения. [ 27 ] а каньон Кайкоура, как известно, вносит доминирующий текущий активный и долгосрочный вклад в желоб Хикуранги. [ 3 ] В исключительных случаях землетрясение Кайкоура в 2016 году вызвало подводные оползни и потоки наносов, которые сместились примерно на 850 × 10 6 т (8,4 × 10 8 длинные тонны; 9,4 × 10 8 короткие тонны) осадков в траншею из каньона Кайкоура, [ 28 ] [ 29 ] с мутным течением, которое прошло более 680 км (420 миль) вдоль канала Хикуранги. В самом дальнем морском керне, отобранном в канале, обнаружено более 16 см (6,3 дюйма) свежих отложений. [ 30 ] Полный анализ имеет множество нюансов: потоки из десяти водосборных бассейнов, вызывающие турбиды, а также потоки, которые могут быть вызваны подводным оползнем суши из-за сотрясений, связанных с пиками амплитуды колебаний грунта, которые приводят к разрушению илистых отложений. [ 31 ] Водосбор каньона пролива Кука внес большой вклад в образование турбидитовых отложений в результате землетрясения. [ 30 ] [ с ]
Тектоника
[ редактировать ]Зона окраины Хикуранги субдукции — это место, где мощное океаническое плато Хикуранги в течение примерно 25 миллионов лет погружалось под континентальную кору старой Индо-Австралийской плиты, промежуточной континентальной коры возможно, без микроплиты , хотя есть особенности вращения. Относительное движение на севере составляет 6,1 см/год (2,4 дюйма в год) на Восточном мысе и снижается до 3,5 см/год (1,4 дюйма/год) на мысе Тернейгейн с точки зрения конвергенции. Чистый вектор составляет 4,5 см/год (1,8 дюйма в год) с направлением вектора 266° и 3,8 см/год (1,5 дюйма/год) в направлении 259° на конце Кентербери. [ 6 ] Оно разделено на конвергенцию возле траншеи, сдвиговое движение вокруг вершины хребта преддуги и расширение в рифте Таупо . [ 32 ] Не существует непрерывного желоба с двумя сторонами на краю, и некоторая сложность структур, подобных желобу или желобу, обусловлена сложной переходной тектоникой и старыми погружающимися подводными горами . [ 6 ] Напротив, желоба Кермадек и Тонга представляют собой части зоны субдукции Кермадек-Тонга , где океаническая кора Тихоокеанской плиты погружается под океаническую кору микроплит Кермадек и Тонга , которые также примыкают к океанической коре современной Австралийской плиты . [ 6 ]
Экология
[ редактировать ]
Благодаря доставке вод нижними циркумполярными глубокими водами, течению, прибрежному дренажу и поверхностным течениям, таким как Восточно-Капское течение, в прибрежных водах над желобом существует богатая морская экосистема. Сама экосистема желоба изучена гораздо меньше, поскольку она даже глубже, чем экономически важные глубоководные морские промыслы. [ 33 ] В средней и южной части окраины Хикуранги ведется промысел хоки , альфонсино и полярного большеголова . [ 34 ] Крайняя южная часть впадины возле каньона Кайкура, Субтропический фронт, образует зону конвергенции субтропических и субантарктических водных масс, представленных Саутлендским течением, на глубине примерно 1000 м (3300 футов). [ 35 ] Этот регион океана был признан одной из самых продуктивных морских экосистем на планете. На этом конце желоба недалеко от берега обитает множество глубоководных видов. Этот источник пищи привлекает китов город Кайкура , которыми славится . Землетрясение в Кайкоуре в 2016 году глубоко нарушило эту экосистему, но есть свидетельства ее восстановления. [ 29 ]
В одном исследовании биологический отбор проб со стенок желоба проводился на шести участках глубиной от 690 до 1561 м (от 2264 до 5121 фута). [ 34 ] По сравнению с аналогичными выборками в более северной бухте Пленти, на окраине Хикуранги наблюдалась более высокая численность многих ракообразных и червей, таких как грязевые драконы , остракоды , нематоды , копеподы , танаиды , сегментированные черви , изоподы и амфиподы . [ 36 ]
Метан просачивается
[ редактировать ]В самом желобе глубоководные хемосинтетические экосистемы связаны с холодными выходами метана , которые при аутигенезе обычно создают карбонатные курганы. [ 37 ] Одноклеточные организмы, ответственные за эти экосистемы, аналогичны тем, которые встречаются в метановых выходах по всему миру. [ 38 ] В отличие от других районов глубокого океана, на его окраине не обнаружено грязевых вулканов, связанных с метаном. [ 39 ]
На видеоизображениях видны бактериальные маты, часто белого цвета. [ 39 ] Некоторые из этих систем отличаются от других, описанных в мире. [ 40 ] , имеются плотные популяции щетинистых червей Например , в микроместах обитания мягких отложений, богатых сульфидами, где наблюдается высокий поток как метана, так и сульфидов . [ 39 ] Эти темные пятна имеют характерные ямки, характерные для нор червей. [ 41 ] Поскольку щетинистые черви встречаются в холодных просачиваниях по всему миру, возможно, роль аэробной метанотрофии могла быть недооценена в экосистемах хемосинтеза метана на морском дне, поскольку более 25% метана, выходящего из холодных просачиваний на окраине Хикуранги, метаболизируется аэробно. [ 42 ]
В целом в таких метановых выходах в подземных бескислородных слоях присутствуют анаэробные одноклеточные организмы, а также анаэробные метанотрофные археи и сульфатредуцирующие миксококки . [ 43 ] В сильно редуцированных местообитаниях на поверхности преобладают бактериальные маты, тогда как там, где произошло частичное окисление , ранее упомянутая экосистема щетинистых червей обнаруживается связанной с аэробными метанотрофными гаммапротеобактериями . Генетически многие из них были охарактеризованы как относящиеся к хемосинтетическим эндосимбионтам морских беспозвоночных. [ 43 ] Сульфид используется как энергетический ресурс как трубчатыми червями, так и моллюсками. [ 24 ] При более глубоком окислении в экосистеме начинают доминировать хемосинтезирующие уздечки трубчатые черви рода Lamellibrachia, тесно связанные с теми, что встречаются в бассейне Лау . [ 41 ] а также моллюски, мидии и различные Demospongiae . губки [ 40 ] [ 44 ] Морские моллюски относятся к роду Calyptogena , мидии — к глубоководному подсемейству Bathymodiolinae . [ 44 ]
См. также
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ В статье преимущественно используется термин «желоб», поскольку он отражает ныне принятое международное название и то, что траншея в основном заполнена отложениями.
- ^ Jump up to: а б Северные границы желоба нечетко определены. Сейсмогеологические исследования подтверждают, что желоб погребен под лавиной обломков Руатория. [ 7 ] а на северной стороне лавины обломков Руатория к югу от уступа Руатория есть безымянный объект. Часть уступа Руатория может быть связана с границей субдукции до того, как она пересечет самую географическую южную точку желоба Кермадек, которая в настоящее время определена GEBCO как 37 ° 45 '16,27 дюйма ю.ш. [ 1 ] Морской географический справочник определяет южную границу желоба Кермадек намного севернее, как 35°30' ю.ш. [ 8 ] в исторической геологической литературе существуют иные картографические данные. [ 6 ] [ 9 ]
- ^ Никакой образец керна не был получен на выходе из каньона Кайкоура, поэтому относительный вклад его и каньона пролива Кука во время землетрясения Кайкура в 2016 году плохо определен. [ 30 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «ГЕБКО:поиск:Уменьшить» . Проверено 21 августа 2024 г.
- ^ Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , Рис.2.
- ^ Jump up to: а б с д Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , с. 445.
- ^ Jump up to: а б с «Карта океана Arcgis: вулканы мира по сравнению с границами тектонических плит» . Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Льюис, Коллотт и Лаллеманд, 1998 , стр. 444, 447.
- ^ Jump up to: а б с д и Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , с. 441.
- ^ Баркер и др. 2009 г. , Рисунки 1, 10, 11.
- ^ «Морской географический справочник: желоб Кермадек» . Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ Баркер и др. 2009 , Рис. 1.
- ^ Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , стр. 444.
- ^ Рейнерс, Эберхарт-Филлипс и Баннистер 2011 .
- ^ Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , стр. 442–4.
- ^ Jump up to: а б Картер, Картер и МакКейв 2004 , с. 12.
- ^ Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , стр. 450.
- ^ «Морской географический справочник: Каньон Окейнс» . Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ «Морской географический справочник: Каньон Хурунуи» . Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ «Морской справочник: Каньон Кайкура» . Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ Льюис, Коллотт и Лаллеманд 1998 , рис. 3.
- ^ Страчан и др. 2022 г. , Рисунок 9.
- ^ Страчан и др. 2022 г. , Рисунок 2.
- ^ Картер, Картер и МакКейв 2004 , стр. 9–10.
- ^ Jump up to: а б с Картер, Картер и МакКейв 2004 , с. 17.
- ^ Боуден и др. 2013 г. , Добыча газовых гидратов.
- ^ Jump up to: а б Боуден и др. 2013 , Наследство.
- ^ Картер, Картер и МакКейв 2004 , с. 10.
- ^ Макартур и Тек 2021 , с. 883.
- ^ McArthur & Tek 2021 , Введение.
- ^ «Землетрясение в Кайкоуре впервые в мире дает представление о подводных каньонах» . НИВА . 17 октября 2018 года . Проверено 22 августа 2024 г.
- ^ Jump up to: а б Роуден 2018 .
- ^ Jump up to: а б с Ховарт и др. 2021 , Рис.1, Рис.1 3.
- ^ Ховарт и др. 2021 г. , рис. 3.
- ^ Баркер и др. 2009 , 2. Тектоническая обстановка.
- ^ МакКормак 2021 .
- ^ Jump up to: а б Росли и др. 2016 г. , Область исследования и план выборки.
- ^ Борс и др. 2012
- ^ Rosli et al. 2016 , Table 2..
- ^ Боуден и др. 2013 , Введение, Фауна и среда обитания.
- ^ Рафф и др. 2013 , Аннотация.
- ^ Jump up to: а б с Боуден и др. 2013 , Введение.
- ^ Jump up to: а б Рафф и др. 2013 , Введение.
- ^ Jump up to: а б Боуден и др. 2013 , Фауна и среда обитания.
- ^ Рафф и др. 2013 , Заключение.
- ^ Jump up to: а б Рафф и др. 2013 , Бактериальное разнообразие отложений окраины Хикуранги.
- ^ Jump up to: а б Боуден и др. 2013 , Состав и структура среды обитания и сообществ.
Источники
[ редактировать ]- Р. Уолли Джонсон; Ян Кнутсон; Стюарт Росс Тейлор; Австралийская академия наук (1989). Внутриплитный вулканизм: в Восточной Австралии и Новой Зеландии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-38083-6 .
- Льюис, Кейт Б.; Коллотт, Жан-Ив; Лаллеман, Серж Э. (1998). «Запрудный желоб Хикуранги: траншея с русловым питанием, заблокированная погружающимися подводными горами и их кильватерными лавинами (Новозеландско-французский проект GeodyNZ)» (PDF) . Бассейновые исследования . 10 (4): 441–468. Бибкод : 1998BasR...10..441L . дои : 10.1046/j.1365-2117.1998.00080.x .
- Рейнерс, М.; Эберхарт-Филлипс, Д .; Баннистер, С. (2011). «Отслеживание повторной субдукции плато Хикуранги под Новую Зеландию» . Письма о Земле и планетологии . 311 (1): 165–171. Бибкод : 2011E&PSL.311..165R . дои : 10.1016/j.epsl.2011.09.011 . Проверено 11 декабря 2016 г.
- Баркер, Д.Х.; Сазерленд, Р.; Генрис, С.; Баннистер, С. (2009). «Геометрия субдукционного надвига Хикуранги и верхней плиты, Северный остров, Новая Зеландия». Геохимия, геофизика, геосистемы . 10 (2). Q02007. Бибкод : 2009GGG....10.2007B . дои : 10.1029/2008GC002153 .
- Страчан, LJ; Байёль, Ж.; Бланд, К.Дж.; Орпин, Арканзас; Макартур, AD (2022). «Понимание осадочных систем и процессов на окраине субдукции Хикуранги; от желоба до задней дуги. Том 1». Новозеландский журнал геологии и геофизики . 65 (1): 1–16. Бибкод : 2022NZJGG..65....1S . дои : 10.1080/00288306.2022.2048032 .
- Макартур, AD; Тек, Делавэр (2021). «Контроль за возникновением и развитием глубоководных желобо-осевых каналов» (PDF) . Геология . 49 (8): 883–888. Бибкод : 2021Geo....49..883M . дои : 10.1130/G48612.1 . ISSN 0091-7613 .
- Ховарт, доктор медицинских наук; Орпин, Арканзас; Канеко, Ю.; Страчан, LJ; Ноддер, SD; Маунтджой, Джей Джей; Барнс, премьер-министр; Босток, ХК; Холден, К; Джонс, К; Чагатай, Миннесота (2021 г.). «Калибровка морского турбидитового палеосейсмометра с использованием землетрясения Кайкоура 2016 года». Природа Геонауки . 14 (3): 161–7. Бибкод : 2021NatGe..14..161H . дои : 10.1038/s41561-021-00692-6 .
- Картер, Л.; Картер, РМ; Маккейв, Индиана (2004). «Эволюция осадочной системы под глубоким притоком Тихого океана у восточной части Новой Зеландии». Морская геология . 205 (1–4): 9–27. Бибкод : 2004МГеол.205....9С . дои : 10.1016/S0025-3227(04)00016-7 .
- Рафф, ЮВ; Арндс, Дж.; Книттель, К.; Аманн, Р.; Вегенер, Г.; Раметт, А.; Боэций, А. (2013). «Микробные сообщества глубоководных выходов метана на континентальной окраине Хикуранги (Новая Зеландия)» . ПЛОС ОДИН . 8 (9). е72627. дои : 10.1371/journal.pone.0076869 . ПМК 3800081 . ПМИД 24204691 .
- Роуден, Эшли (27 июня 2018 г.). «Эрозия и отложение подводных оползней в каньоне Каикоура из-за мутных потоков» . НИВА . Проверено 20 августа 2021 г.
- Борс, ЕК; Роуден, А.А.; Маас, EW; Кларк, MR; Шанк, ТМ (21 ноября 2012 г.). «Модели глубоководной генетической связи в регионе Новой Зеландии: последствия для управления донными экосистемами» . ПЛОС ОДИН . 7 (11): e49474. дои : 10.1371/journal.pone.0049474 . hdl : 1912/5732 . ПМЦ 3504039 . ПМИД 23185341 .
- МакКормак, Ф. (2021). «Океанский заповедник Кермадек: территориализация и морская среда маори» (PDF) . Тихоокеанские дела . 94 (1): 77–96. дои : 10.5509/202194177 . Проверено 21 августа 2024 г.
- Росли, Н.; Ледюк, Д.; Роуден, А.А.; Кларк, MR; Проберт, ПК; Беркенбуш, К.; Нейра, К. (2016). «Различия в сообществах мейофауны в зависимости от глубины отложений больше, чем влияние среды обитания на континентальной окраине Новой Зеландии: последствия для уязвимости к антропогенным воздействиям» . ПерДж . 4 . е2154. дои : 10.7717/peerj.2154 . ПМЦ 4941793 . ПМИД 27441114 .
- Боуден, округ Колумбия; Роуден, А.А.; Тербер, Арканзас; Бако, Арканзас; Левин, Луизиана; Смит, ЧР (2013). «Эпифаунальные сообщества холодного просачивания на окраине Хикуранги, Новая Зеландия: состав, преемственность и уязвимость к человеческой деятельности» . ПЛОС ОДИН . 8 (10). е76869. Бибкод : 2013PLoSO...876869B . дои : 10.1371/journal.pone.0076869 . ПМИД 24204691 .
39 ° 44' ю.ш., 178 ° 38' в.д. / 39,74 ° ю.ш., 178,64 ° в.д.