Hotspot Macdonald - Macdonald hotspot

The Hotspot Macdonald (také známý jako „Tubuai“ nebo „Old Rurutu“[1]) je sopečný hotspot na jihu Tichý oceán. Hotspot byl zodpovědný za vytvoření Macdonald Seamount a případně Jižní -Cookovy ostrovy řetěz.[2] Pravděpodobně to nevygenerovalo veškerý vulkanismus na Australanských a Cookových ostrovech, protože údaje o věku naznačují, že ke generování některých sopek bylo zapotřebí několik dalších hotspotů.
Kromě sopek v Australské ostrovy a Cookovy ostrovy, Tokelau, Gilbertovy ostrovy, Fénixovy ostrovy a několik z Marshallovy ostrovy stejně jako několik podmořské hory na Marshallových ostrovech mohl být vytvořen hotspotem Macdonald.
Geologie
Regionální geologie
Hotspoty byly vysvětleny buď plášťové chocholy produkující magma v kůře, reaktivace starých litosférický struktury, jako jsou zlomeniny nebo šíření kůry tektonickým napětím.[3] Kromě podmořské hory Macdonald patří mezi aktivní sopky, které jsou v Tichém oceánu považovány za hotspoty Havaj, Bounty seamount v Pitcairn, Vailulu'u v Samoa a Mehetia /Teahitia v Společenské ostrovy.[4]
Vulkanismus v jižním Tichém oceánu byl spojován s „jižním Pacifikem Superswell“, regionem, kde je mořský dno neobvykle mělký. Je to místo řady často krátkodobých vulkanických řetězců, včetně dříve zmíněných hotspotů a také Hotspot Arago, Markézské ostrovy a Rarotonga. Pod Superswellem, regionem upwelling byl identifikován v plášť, ačkoli nedostatek seismických stanic v regionech ztěžuje spolehlivé zobrazení.[5] V případě Macdonalda se zdá, že anomálie nízké rychlosti v plášti stoupá z jiné anomálie v hloubce 1200 kilometrů (750 mil) na povrch.[6] To bylo vysvětleno přítomností „superplume“, velmi velkého chocholku pláště, který se také vytvořil oceánské náhorní plošiny Během Křídový,[7] se současným vulkanismem ve Společnosti a sopkami Macdonald pocházejícími ze sekundárních oblaků, které se zvedají z superplumu do kůry.[8]
Místní geologie
The Australské ostrovy a Cookovy ostrovy může být vytvořen hotspotem Macdonald,[9] jako Pacifická deska byl přepravován nad hotspotem rychlostí 10–11 centimetrů ročně (3,9–4,3 palce / rok). Vlna o výšce 500–300 metrů (1640–980 stop) je základem Australských ostrovů až k podmořské hoře Macdonald,[10] což je v současné době aktivní sopka na hotspotu Macdonald.[11] Vyhovují vzoru lineárního vulkanismu, protože vidí, jak jsou postupně méně degradováni na jihovýchod (s výjimkou Marotiri, které nechránilo korálové útesy na rozdíl od ostatních rovníkových ostrovů byla silně erodována) a aktivní sopka Macdonald leží na jejich jihovýchodním konci.[12] Zdá se však, že jsou o něco starší Guyots i v této oblasti, z nichž některé svědčí o tom, že se na nich vytvořily sekundární sopky. Je možné, že guyoty jsou mnohem starší a že litosférické anomálie byly periodicky znovu aktivovány a spouštěly obnovený vulkanismus na starších guyotech.[13]
Kromě toho datování různých sopek v řetězci Cook-Austral naznačuje, že od Macdonaldské podmořské hory neexistuje jednoduchý věkový vývoj a že se zdá, že se řetězec skládá ze dvou samostatných uspořádání. Zatímco mladší věk Atiu a Aitutaki lze vysvětlit účinkem dlouhého dosahu Rarotonga Samotný růst Rarotongy je o 18–19 milionů let mladší, než by se dalo očekávat, kdyby ji vytvořil Macdonald.[14][15] Další mladší věk v některých sopkách, jako je Rurutu byly vysvětleny přítomností dalšího systému, Hotspot Arago,[16] a nějaké kameny z Tubuai a Raivavae[15] stejně jako hlubší vzorky odebrané na jiných sopkách se zdají být příliš staré na to, aby je vysvětlil hotspot Macdonald. Tyto věky mohou naznačovat, že některé sopky byly původně vytvořeny Hotspot nadace.[17] Dalšími problémy s použitím hotspotu k vysvětlení tohoto vulkanismu je vysoce variabilní složení vulkanismu mezi různými budovami,[18] a že řada Cookových ostrovů se nenachází na rekonstruované cestě hotspotu Macdonald.[19] Některé z těchto nesrovnalostí mohou být způsobeny přítomností více hotspotů nebo reaktivací mrtvého vulkanismu průchodem poblíž jiného hotspotu.[20]
Vysoký poměr helium-3 na helium-4 byl použit k odvození původu hlubokého pláště magmas hotspotových sopek.[21] Hélium vzorky odebrané od Macdonalda toto tvrzení podporují[22] a byly použity k vyloučení představy, že taková magma lze odvodit z kůra, ačkoli původ v sektorech obohacených o primitivní hélium litosféra je možné.[23]
Kandidátské budovy
Celkově lze říci, že seznam kandidátských sopek produkovaných hotspotem Macdonald je:
- Macdonald podmořská hora.[20]
- Rá podmořská hora se nachází na cestě Macdonalda, ale je příliš stará na to, aby byla vytvořena tímto hotspotem.[20]
- Marotiri, Rapa, Raivavae, Tubuai a starší vulkanity z Rurutu,[24] a korelace je částečně podporována izotopovými údaji, i když se zdá, že došlo ke změně izotopového složení mezi Raivavae a Rapa,[25] pravděpodobně v důsledku přechodu hotspotu přes Zóna zlomenin Austral.[26] Starší věk v Marotiri může naznačovat samostatnou sopečnou událost generovanou stejným zdrojem jako Rá seamount.[27]
- Neilson Bank je na cestě Macdonalda, ale jediný věk je mnohem starší, než se předpokládalo, a má pochybnou přesnost.[27]
- Podmořská hora ZEP2-19 může být stará 8,8 milionů let.[27]
- Mangaia.[28]
- Rarotonga Během Oligocen ale také s nedávnějším vulkanismem.[29]
- Růžový atol a podmořská hora Malulu v Samoa, pokud jsou staré asi 40 milionů let.[30]
- Předpokládá se, že ohyb v řetězu nastane blízko místa, kde Hotspot Samoa je dnes; pokračování do Tokelau Macdonaldovy stopy je nepravděpodobné.[31]
- Tokelau, na základě rekonstrukcí desek a izotop data.[32][33]
- Gilbertovy ostrovy,[34] ačkoli taková dráha by vyžadovala ohyb v cestě hotspotu a zatímco v ohybu existuje obdobný ohyb Hawaii-Emperor podmořský řetěz nejsou současné.[35]
- Fénixovy ostrovy, Před 43–66 miliony let.[19]
- Severní Marshallovy ostrovy byly nad hotspotem Macdonald před 100–150 miliony let.[36] Později byly některé z těchto podmořských hor a atolů ovlivněny Hotspot Rurutu, Hotspot společnosti a Hotspot Rarotonga což vede ke složité historii vulkanismu a pozvednutí.[37]
- The Guyot Aean-Kan v poloviněKřídový.[38]
- Severní Řetěz Ralik[39] může být také vytvořen hotspotem Macdonald, ačkoli nejistota v pohybech desek z doby před asi 90 miliony let činí jakoukoli takovou rekonstrukci nejistou.[40]
- Atol Erikub, Ačkoli Hotspot Arago prošel ještě blíž k Erikubovi.[41]
- Pozdě Křídový vulkanismus podmořských hor Lokkworkwor a Lomjenaelik.[42]
- Aptian -Albian vulkanismus v Lobbadede a Lewa guyots, následovaný obnovenou aktivitou v Lobbadede před 82,4 miliony let pravděpodobně spojenou s Hotspot Rurutu.[42]
- Lo-En podmořská hora během Albian.[42]
- Aptian -Albian vulkanismus na Wōdejebato a Ruwitūntūn podmořské hory. Později byly tyto podmořské hory dále ovlivněny Hotspot Rurutu, současně s vulkanismem Bikiny a Rongelap.[42]
Viz také
Reference
- ^ Konter, Jasper G .; Finlayson, Valerie A .; Engel, Jacqueline; Jackson, Matthew G .; Koppers, Anthony A. P .; Sharma, Shiv K. (22. dubna 2019). „Palubní charakterizace vzorků bagru Tuvalu, Samoa a Lau pomocí laserové spektroskopie rozpadu (LIBS)“. Aplikovaná spektroskopie. 73 (6): 625. Bibcode:2019ApSpe..73..623K. doi:10.1177/0003702819830793. ISSN 0003-7028. PMID 30700109.
- ^ W. J. Morgan (1971). „Konvekční chocholy ve spodním plášti“. Příroda. 230 (5288): 42–43. Bibcode:1971Natur.230 ... 42M. doi:10.1038 / 230042a0.
- ^ Binard a kol. 2004, str. 158.
- ^ Binard a kol. 2004, str. 157.
- ^ Tanaka a kol. 2009, str. 268.
- ^ Tanaka a kol. 2009, str. 276.
- ^ Suetsugu a Hanyu 2013, str. 260.
- ^ Suetsugu a Hanyu 2013, str. 267.
- ^ Talandier a Okal 1984, str. 813.
- ^ Bideau & Hekinian 2004, str. 309.
- ^ Bideau & Hekinian 2004, str. 312.
- ^ Johnson & Malahoff 1971, str. 3284.
- ^ Johnson & Malahoff 1971, str. 3289.
- ^ Thompson, G. M .; Malpas, J .; Smith, Ian E. M. (2010). "Sopečná geologie Rarotonga, jižní Tichý oceán". New Zealand Journal of Geology and Geophysics. 41 (1): 95. doi:10.1080/00288306.1998.9514793.
- ^ A b DALRYMPLE, G. BRENT; JARRARD, R. D .; CLAGUE, D. A. (1. října 1975). „K-Ar stáří některých vulkanických hornin z Cookových a Australských ostrovů“. Bulletin GSA. 86 (10): 1466. Bibcode:1975GSAB ... 86.1463D. doi:10.1130 / 0016-7606 (1975) 86 <1463: KAOSVR> 2.0.CO; 2. ISSN 0016-7606.
- ^ Bonneville a kol. 2002, str. 1024.
- ^ McNutt a kol. 1997, str. 480.
- ^ McNutt a kol. 1997, str. 482.
- ^ A b Fleitout, L .; Moriceau, C. (1. července 1992). „Geoid krátkých vln, batymetrie a konvektivní obrazec pod Tichým oceánem“. Geophysical Journal International. 110 (1): 13. Bibcode:1992 GeoJI.110 .... 6F. doi:10.1111 / j.1365-246X.1992.tb00709.x. ISSN 0956-540X.
- ^ A b C Morgan & Morgan 2007, str. 59.
- ^ Moreira & Allègre 2004, str. 984.
- ^ Moreira & Allègre 2004, str. 986.
- ^ Moreira & Allègre 2004, str. 987.
- ^ Chauvel a kol. 1997, str. 127.
- ^ Chauvel a kol. 1997, str. 133.
- ^ Woodhead, Jon D. (1996). „Extrémní HIMU v oceánském prostředí: geochemie ostrova Mangaia (Polynésie) a časový vývoj hotspotu Cook – Austral“. Journal of Volcanology and Geothermal Research. 72 (1–2): 16. Bibcode:1996JVGR ... 72 .... 1W. doi:10.1016/0377-0273(96)00002-9.
- ^ A b C Morgan & Morgan 2007, str. 60.
- ^ Bonneville a kol. 2002, str. 1025.
- ^ Sipkin, Stuart A .; Jordan, Thomas H. (10. dubna 1975). Msgstr "Boční heterogenita horního pláště určená z doby cestování". Journal of Geophysical Research. 80 (11): 1479. Bibcode:1975JGR .... 80,1474S. doi:10.1029 / JB080i011p01474.
- ^ Jackson, Matthew G .; Hart, Stanley R .; Konter, Jasper G .; Koppers, Anthony A. P .; Staudigel, Hubert; Kurz, Mark D .; Blusztajn, Jerzy; Sinton, John M. (prosinec 2010). „Samojská horká skvrna na„ dálnici horkých skvrn “: Důsledky pro oblaky pláště a hluboký zdroj pláště Samoan“. Geochemie, geofyzika, geosystémy. 11 (12): 19. Bibcode:2010GGG .... 1112009J. doi:10.1029 / 2010GC003232.
- ^ Finlayson a kol. 2018, str. 175.
- ^ Konter, J. G .; Koppers, A. A .; Staudigel, H .; Hanan, B. B .; Blichert-Toft, J. (01.12.2004). „Intermitt Volcanism in the S Pacific: Tracking Persistent Geochemical Sources“. AGU podzimní schůzky abstrakty. 51: V51B – 0538. Bibcode:2004AGUFM.V51B0538K.
- ^ Finlayson a kol. 2018, str. 171.
- ^ Jarrard & Clague 1977, str. 67.
- ^ Jarrard & Clague 1977, str. 68.
- ^ Bergersen 1995, str. 609.
- ^ Lincoln, Pringle & Silva 1993, str. 303.
- ^ Bergersen 1995, str. 610.
- ^ Bergersen 1995, str. 612.
- ^ Bergersen 1995, str. 611.
- ^ Staudigel, Hubert; Park, K.-H .; Pringle, M .; Rubenstone, J.L .; Smith, W.H.F .; Zindler, A. (1991). „Dlouhověkost izotopové a tepelné anomálie jižního Pacifiku“. Dopisy o Zemi a planetách. 102 (1): 34. Bibcode:1991E a PSL.102 ... 24S. doi:10.1016 / 0012-821x (91) 90015-a.
- ^ A b C d Lincoln, Pringle & Silva 1993, str. 300.
Zdroje
- Bergersen, D.D. (1995). „Křídový hotspot sleduje Marshallovy ostrovy“ (PDF). Proceedings of the Ocean Drilling Program, 144 Scientific Results. Proceedings of the Ocean Drilling Program. 144. doi:10.2973 / odp.proc.sr.144.018.1995.
- Bideau, D .; Hekinian, R. (2004). Intraplate úlomky skalního kamene vyvržené z Magma Chamber of the Macdonald Seamount (Austral Hotspot): Srovnání s jinými provinciemi. Oceánské hotspoty. Springer, Berlín, Heidelberg. 309–348. doi:10.1007/978-3-642-18782-7_11. ISBN 978-3-642-62290-8.
- Binard, N .; Hekinian, R .; Stoffers, P .; Cheminée, J. L. (2004). Jižní Pacifik Intraplate vulkanismus: Struktura, morfologie a styl erupce. Oceánské hotspoty. Springer, Berlín, Heidelberg. str. 157–207. doi:10.1007/978-3-642-18782-7_6. ISBN 978-3-642-62290-8.
- Bonneville, Alain; Suavé, Raymond Le; Audin, Laurence; Clouard, Valérie; Dosso, Laure; Gillot, Pierre Yves; Janney, Philip; Jordahl, Kelsey; Maamaatuaiahutapu, Keitapu (1. listopadu 2002). „Arago Seamount: chybějící hotspot nalezený na australských ostrovech“. Geologie. 30 (11): 1023–1026. Bibcode:2002 Geo ... 30.1023B. doi:10.1130 / 0091-7613 (2002) 030 <1023: ASTMHF> 2.0.CO; 2. ISSN 0091-7613.
- Chauvel, C .; McDonough, W .; Guille, G .; Maury, R .; Duncan, R. (1997). "Kontrastní starý a mladý vulkanismus na ostrově Rurutu, australský řetězec". Chemická geologie. 139 (1–4): 125–143. Bibcode:1997ChGeo.139..125C. doi:10.1016 / s0009-2541 (97) 00029-6.
- Finlayson, V. A .; Konter, J. G .; Konrad, K .; Koppers, A. A. P .; Jackson, M. G .; Rooney, T. O. (15. října 2018). „Izotopy Sr – Pb – Nd – Hf a stáří 40 Ar / 39 Ar odhalují ohyb Havaje – Císaře v hotspotu Rurutu.“ Dopisy o Zemi a planetách. 500: 168–179. Bibcode:2018E & PSL.500..168F. doi:10.1016 / j.epsl.2018.08.020. ISSN 0012-821X.
- Jarrard, Richard D .; Clague, David A. (1977). "Dopady tichomořského ostrova a podmořské hory na původ vulkanických řetězců". Recenze geofyziky. 15 (1): 57. Bibcode:1977RvGSP..15 ... 57J. doi:10.1029 / RG015i001p00057.
- Johnson, Rockne H .; Malahoff, Alexander (10. května 1971). „Vztah sopky Macdonald k migraci vulkanismu podél australského řetězce“. Journal of Geophysical Research. 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). "Včasná a pozdní křída vulkanismus a budování útesů na Marshallových ostrovech". Mezozoický Pacifik: geologie, tektonika a vulkanismus: svazek na památku Sy Schlangera. Geofyzikální monografie. 77. Americká geofyzikální unie. str. 279–305. Bibcode:1993GMS .... 77..279L. doi:10,1029 / gm077p0279. ISBN 978-0-87590-036-0.
- McNutt, M. K.; Caress, D. W .; Reynolds, J .; Jordahl, K. A .; Duncan, R. A. (2. října 1997). „Selhání teorie oblaku při vysvětlování vulkanismu mezi deskami na ostrovech jižní Austrálie“. Příroda. 389 (6650): 479–482. Bibcode:1997 Natur.389..479M. doi:10.1038/39013. ISSN 0028-0836.
- Moreira, Manuel; Allègre, Claude (1. srpna 2004). „Hélium izotopy na Macdonaldském podmořském hoře (Australský řetězec): omezení původu nadzemního vrtu“. Komptuje 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). „Rychlost desek v referenčním rámci hotspotu: elektronický doplněk“ (PDF). geosociety.org.
- Suetsugu, Daisuke; Hanyu, Takeshi (2013). „Původ hotspotů v jižním Pacifiku: nedávný pokrok v seismologických a geochemických modelech“. Geochemický deník. 47 (2): 259–284. Bibcode:2013GeocJ..47..259S. doi:10,2343 / geochemj.2.0229.
- Talandier, Jacques; Okal, Emile A. (1. září 1984). „Nové průzkumy MacDonald Seamount v jihozápadním Pacifiku po vulkanosismické aktivitě, 1977–1983“. Dopisy o geofyzikálním výzkumu. 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). „P-vlnová tomografie pláště pod jižním Pacifikem Superswell odhalená společnými oceánskými dně a ostrovními širokopásmovými seismickými experimenty“ (PDF). Fyzika Země a planetární interiéry. 172 (3–4): 268–277. Bibcode:2009PEPI..172..268T. doi:10.1016 / j.pepi.2008.10.016.