Hotspot Galápagos - Galápagos hotspot
 Galápagos Bathymetry od Williama Chadwicka, University of Oregon | |
| Země | Ekvádor |
|---|---|
| Území | Galapágy |
| Kraj | Tichý oceán |
| Souřadnice | 0 ° 22 'j. Š 91 ° 33 ′ západní délky / 0,37 ° J 91,55 ° ZSouřadnice: 0 ° 22 'j. Š 91 ° 33 ′ západní délky / 0,37 ° J 91,55 ° Z |
The Hotspot Galápagos je sopečný hotspot na východě Tichý oceán odpovědný za vytvoření Galapágy stejně jako tři hlavní aseismické hřebenové systémy, Carnegie, Cocos a Malpelo, které jsou na dvou tektonických deskách. Hotspot se nachází v blízkosti Rovník na Nazca Plate nedaleko hranice divergentní desky s Kokosový talíř. Tektonické nastavení hotspotu komplikuje Galapagos Triple Junction desek Nazca a Cocos s Pacifická deska. Pohyb desek nad hotspotem je určen nejen šířením po hřebeni, ale také relativním pohybem mezi Pacifickou deskou a deskami Cocos a Nazca.
Předpokládá se, že hotspot je starý více než 20 milionů let a v té době došlo k interakci mezi hotspotem, oběma těmito deskami, a hranicí divergentní desky, v centru pro šíření Galapág. Lávy z hotspotu nevykazují homogenní povahu mnoha hotspotů; místo toho existují důkazy o tom, že hotspot napájí čtyři hlavní nádrže. Mísí se v různé míře na různých místech souostroví a také v centru šíření Galapág.
Teorie hotspotů
V roce 1963, kanadský geofyzik J. Tuzo Wilson navrhl teorii „hotspotů“, aby vysvětlil, proč ačkoliv se většina zemětřesení a sopečné činnosti vyskytuje na hranicích desek, k některé dochází daleko od hranic desek. Teorie tvrdila, že malé, dlouhotrvající, výjimečně „horké“ oblasti magmatu se nacházejí pod určitými body na Zemi. Tato místa, přezdívaná „hotspoty“, poskytují lokalizované tepelné a energetické systémy (tepelné oblaky), které udržují dlouhodobou sopečnou činnost na povrchu. Tento vulkanismus se hromadí podmořské hory které se nakonec zvednou nad oceánský proud a vytvoří vulkanické ostrovy. Jak se ostrovy pomalu vzdalovaly od hotspotu, pohybem posuvných desek, jak je popsáno v teorii tektonika desek, zásoba magmatu je přerušena a sopka spí. Mezitím se proces opakuje znovu a znovu, tentokrát vytváří nový ostrov, a to až do chvíle, kdy se hotspot zhroutí. Teorie byla vyvinuta k vysvětlení Havajsko-císařský podmořský řetěz, kde lze historické ostrovy vysledovat na severozápad ve směru, kterým se Pacifická deska pohybuje. Časná teorie vložila tyto stálé zdroje tepla pro oblaky hluboko do Země; nedávný výzkum však vedl vědce k přesvědčení, že hotspoty jsou ve skutečnosti dynamické a schopné se pohybovat samy od sebe.[1][2]
Tektonické nastavení
Hotspot Galapág má velmi komplikované tektonické nastavení. Nachází se velmi blízko rozkládajícího se hřebene mezi Cocos a Nazca desky; hotspot interaguje s oběma deskami a rozptylovacím hřebenem za posledních dvacet milionů let, protože relativní umístění hotspotu ve vztahu k deskám se měnilo. Na základě podobných seizmických rychlostních gradientů láv Carnegie, Cocos a Malpelos Ridge existují důkazy, že aktivita hotspotu byla spíše výsledkem jedné dlouhé taveniny pláště než více období činnosti a klidu.[3]
Na Havaji důkazy naznačují, že každá sopka má zřetelné období činnosti, protože hotspot se pohybuje pod touto částí tichomořské desky, než vyhyne a poté vyhasne a eroduje pod oceánem. Zdá se, že tomu tak na Galapágách není, místo toho existují důkazy o souběžném vulkanismu v široké oblasti.[4] Téměř všechny ostrovy Galapágy ukazují vulkanismus v nedávné geologické minulosti, nejen na aktuálním místě hotspotu ve Fernandině.[5] Níže uvedený seznam uvádí data poslední erupce sopek Galapágy, seřazených od západu na východ.
| název | Poslední erupce |
|---|---|
| Ostrov Darwin | Vyhynulý |
| Fernandina | 2017 |
| Ekvádor (sopka) | 1150 |
| Vlčí ostrov | Vyhynulý |
| Roca Redonda | Neznámý |
| Cerro Azul | 2008 |
| Vlk (sopka) | 2015 |
| Darwin (sopka) | 1813 |
| Alcedo | 1993 |
| Sierra Negra | 2018 |
| Ostrov Santiago | 1906 |
| Ostrov Pinta | 1928 |
| Ostrov Marchena | 1991 |
| Ostrov Santa Cruz | Neznámý |
| Ostrov Floreana | Vyhynulý |
| Ostrov Genovesa | Neznámý |
| Ostrov San Cristóbal | Neznámý |
Pohyb desek Nazca a Cocos byl sledován. Deska Nazca se pohybuje o 90 stupňů rychlostí 58 ± 2 km na milion let. Kokosová deska se pohybuje o 41 stupňů rychlostí 83 ± 3 km za milion let.[3] Umístění hotspotu v průběhu času se zaznamenává na oceánské desce jako Carnegie a Cocos Ridges.
Carnegie Ridge je na desce Nazca je 600 km (373 mi) dlouhý a až 300 km (186 mi) široký. Je orientován rovnoběžně s pohybem desky a jeho východní konec je starý přibližně 20 milionů let. V hřebeni je výrazné sedlo na 86 stupních západně, kde výška klesá mnohem blíže k okolnímu oceánskému dnu. Malpelo Ridge, který je 300 km (186 mil) dlouhý, byl kdysi považován za součást Carnegie Ridge.[6]
Cocos Ridge je 1000 km dlouhý objekt umístěný na kokosové desce a je orientován rovnoběžně s pohybem desek od poruchy transformace o 91 stupňů na západ v centru šíření Galapág směrem k panamskému pobřeží. Severovýchodní konec hřebene pochází z doby před asi 13–14,5 miliony let.[6] Nicméně, Kokosový ostrov na severním konci hřebene je starý jen 2 miliony let, a byl proto vytvořen v době, kdy se hřeben vzdálil od hotspotu.[7] Přítomnost výrazné sedimentární přestávky v sedimentech na Kokosovém hřebeni naznačuje, že Kokosový hřeben byl pravděpodobně podlomen při své počáteční mělké subdukci podél středoamerického příkopu.[8]
Současný model interakce hotspotu a rozmetacího centra mezi deskami Cocos a Nazca se pokouší vysvětlit hřebeny na obou deskách; rozkol mezi Carnegie a Malpelo Ridge a následná sopečná činnost mimo hotspot. Za posledních 20 milionů let proběhlo osm hlavních fází.[6]
- 19,5 milionu let - před 14,5 miliony let: hotspot byl umístěn na desce Nazca a tvořil kombinovaný Carnegie a Malpelo Ridge. Typ lávy vybuchl jako směs chocholového materiálu a vyčerpaný horní plášť, podobný typu lávy, který se v současné době nachází na centrálních ostrovech Galapágy.
- Od 14,5 milionu let do doby před 12,5 miliony let: Centrum šíření Galapág se přesunulo na jih a hřeben překrývá jižní okraj hotspotu. Na desce Nazca vyteklo méně materiálu, což mělo za následek vytvoření sedla v Carnegie Ridge. Pohyb umístění centra šíření Galapágů začíná zvedat Malpelo Ridge od Carnegie Ridge. Většina hotspotových láv je vytvořena na kokosové desce, což vede k tvorbě Cocos Ridge. Lávy zde vytvořené jsou podobné typům, které vybuchly na západních štítových sopkách Galapág, které jsou převážně oblaky.
- 12 milionů let až 11 milionů let: Hotspot Galapág je soustředěn pod Galapágským rozmetacím centrem. na kokosovém hřebeni jsou nyní hojné chocholy.
- Před 9,5 miliony let: pušky mezi hřebeny Carnegie a Malpelo končí.
- Před 5,2 miliony let před 3,5 miliony let: Centrum šíření Galapág má další hřebenový skok, který se pohybuje na sever s chocholem, který nyní vybuchuje na desce Nazca, podobně jako současná orientace.
- Před 3,5 miliony až 2 miliony let: Severně od Galapágského rozmetacího centra je vytvořeno krátkodobé trendové rozprostírající se středové pásmo mezi východem a západem. Tato nová trhlina selhává, ale vede k vulkanické činnosti po opuštění a následné tvorbě ostrova Cocos a okolních podmořských hor. Kolem hotspotu převládají lávy.
- Před 2,6 miliony let: severně od hotspotu Galapágy dojde k závažné poruše transformace. To má za následek rozsáhlý vulkanismus na severních Galapágách podél linií Vlk Darwin a kolem Ostrov Genovesa.[9]
- Současnost: Hotspot Galapág je jižně od centra šíření a geochemická zonace oblaku.
Chemická struktura lávových galapágů
Analýza radioaktivních izotopů láv na ostrovech souostroví Galapágy a na Carnegie Ridge ukazuje, že existují čtyři hlavní nádrže magmatu, které se v různých kombinacích mísí a tvoří vulkanickou provincii.[5][10]
Čtyři typy jsou: PLUME - toto je magma spojené se samotným oblakem a je podobné magmatům z jiných oceánských ostrovů v Pacifiku. Má vlastnosti středních poměrů stroncia (Sr), neodymu (Nd) a olova (Pb). PLUME lávy se nacházejí převážně na západě ostrovů, kolem Ferdinandina a Ostrovy Isabela, což je téměř aktuální poloha hotspotu. Lávy PLUME vybuchly na Fernandině a Isabele, jsou relativně v pohodě. Analýza ukazuje, že jsou až o 100 stupňů Celsia chladnější než na Havaji. Příčina toho není zcela objasněna, ale může to být způsobeno ochlazováním v litosféře nebo relativně chladným vznikem v plášti.[7] Poté se nacházejí v menším množství ve tvaru podkovy na sever a na jih od centrálních ostrovů, které se mísí s ostatními nádržemi, jak postupuje na východ. LAVY PLUME se také nacházejí v lávách z centra šíření Galapág kvůli konvekci a míchání všech těchto láv. V horním plášti proudy proudění přivádějí materiál pláště v mělkých úhlech od jihu centra šíření Galapág. Tyto proudy proudí v nějakém magmu typu PLUME do rozprostřeného centra, kde pak vybuchne.[5][6]
DGM - (ochuzený plášť na Galapágách), má podobné vlastnosti jako čedičové hřebeny oceánů v celém Pacifiku a v centru pro šíření Galapág. Částečné roztavení horního pláště v důsledku rozptylovacího centra způsobí, že materiál pláště bude vyčerpán v některých sloučeninách. Má nízké poměry izotopů Sr a Pb a vysoké poměry Nd. DGM se nachází na centrálních ostrovech Galapág, jako např Santiago, Santa Cruz, San Cristobal a Santa Fe. Vyplňuje střed podkovy tvořené PLUME lávami na západ, sever a jih.[5][10][11]
FLO - (Floreana ), charakteristický pro lávy tohoto ostrova. Předpokládá se, že tato nádrž pocházela ze subdukované oceánské kůry, která byla unášena oblakem pláště. Má obohacené poměry Sr a Pb a je obohacen o stopové prvky.[10][11] FLO je spojován hlavně s ostrovem Floreana a ukazuje se na míchání láv na Galapágách podél jižního souostroví a je zředěn na východ a na sever odtud.[10]
WD - (Wolf Darwin) je v Pacifiku jedinečný a připomíná materiál ze systému Indian Ocean Ridge. Nachází se na Vlk a Darwinovy ostrovy a podmořské hory, které je spojují podél linie Vlk Darwin. Má jedinečný poměr Pb.[10] WD se nachází podél severní strany souostroví a zředí se na východ a na jih.[5]
Viz také
Reference
- ^ Watson, Jim (5-05-1999). ""Hotspoty „: Plášťové vlečky“. USGS. Citováno 21. listopadu 2009. Zkontrolujte hodnoty data v:
| datum =(Pomoc) - ^ Uhlik, Caroline (01.01.2003). „‚ Fixní 'hotspot, který vytvořil Havaj, nemusí být nehybný, uzavírají vědci “. Stanfordská zpráva. Citováno 2009-04-03.
- ^ A b Sallarès, Vallenti (2005). „Krustální seismologie pomáhá omezit povahu anomálií tavení plášťů: sopečná provincie Galápagos“. Mantleplumes.org. Citováno 21. listopadu 2009.
- ^ O'Connor, John M. (8. ledna 2008). „Migrace rozšířeného vulkanismu s dlouhým životem napříč vulkanickou provincií Galápagos: Důkazy o anomálii tání širokého hotspotu?“. mantleplumes.org. Citováno 21. listopadu 2009.
- ^ A b C d E Mantleplumes.org
- ^ A b C d Harpp, Karen S .; Wanless, Virginia D .; Otto, Robert H .; Hoernle, Kaj; Werner, Reinhard (2005). „Aseismické hřebeny Cocos a Carnegie: záznam stopových prvků dlouhodobé interakce s centrem šíření oblaku“. Journal of Petrology. 46 (1): 109–133. doi:10.1093 / petrologie / egh064. Citováno 29. června 2013.
- ^ A b Mantleplumes.org
- ^ Li, Yong-Xiang; Zhao, Xixi; Jovane, Luigi; Petronotis, Katerina E .; Gong, Zheng; Xie, Siyi (01.12.2015). „Paleomagnetická omezení tektonického vývoje kostarické subdukční zóny: Nové výsledky sedimentárních posloupností vrtných míst IODP z Cocos Ridge“. Geochemie, geofyzika, geosystémy. 16 (12): 4479–4493. doi:10.1002 / 2015GC006058. ISSN 1525-2027.
- ^ Harpp, Hotspot provincie Severní Galapágy poblíž vulkanismu Ridge
- ^ A b C d E Harpp, Karen; Geist, Dennis (2006). „Plumologie na Galapágách“. Charles Darwin Foundation. Archivovány od originál dne 10.06.2007.
- ^ A b Harpp, Karen (2001). „Sledování oblaku pláště: variace izotopů a stopových prvků galapágských podmořských hor“ (PDF). Geochemie, geofyzika, geosystémy. Archivovány od originál (PDF) dne 2011-07-20. Citováno 2011-04-06.