Conţinut
- Originea insulelor Hawaii
- Placa Tectonică și Punctul Hot Hawaian
- (1) Limite divergente
- (2) Limite convergente
- (3) Limitele de transformare
- Cutremure și vulcani pe limitele plăcilor
- Ipoteza „Hot Spot”
- Cât de adânci sunt punctele fierbinți?
- Mișcarea spațiilor fierbinți?
- Lanțul împaratului hawaian
- Epoca Insulelor
Harta bazinului Pacificului: Harta bazinului Pacific, care arată locația lanțului seamount din Ridge-Emperor Hawaii și tranșeaua Aleutiană. Harta de bază de la „Această planetă dinamică”.
Originea insulelor Hawaii
Insulele Hawaii sunt vârfurile unor munți vulcanici gigantici formați de nenumărate erupții de lavă fluidă de-a lungul câtorva milioane de ani; unele turn peste 30.000 de metri deasupra litoralului. Aceste vârfuri vulcanice care se ridică deasupra suprafeței oceanului reprezintă doar partea minusculă, vizibilă a unei imense creste submarine, creasta hawaiană - lanțul de împărat, compus din mai mult de 80 de vulcani mari.
Această gamă se întinde pe podeaua Oceanului Pacific de la Insulele Hawaii până la Tranșea Aleutiană. Lungimea numai a segmentului Hawaii Ridge, între Insula Hawaii și Insula Midway până la nord-vest, este de aproximativ 1.600 de mile, aproximativ distanța de la Washington, D.C., până la Denver, Colorado. Cantitatea de lavă a izbucnit pentru a forma această imensă creastă, aproximativ 186.000 de mile cubice, este mai mult decât suficientă pentru a acoperi statul California cu un strat gros de 1 milă.
Tipuri de limitele plăcilor: Diagrame bloc ale limitelor plăcilor divergente, convergente și transformate.
Placa Tectonică și Punctul Hot Hawaian
La începutul anilor 1960, conceptele înrudite despre „răspândirea bazinului de mare” și „tectonica plăcilor” au apărut ca noi ipoteze puternice pe care geologii le-au folosit pentru a interpreta caracteristicile și mișcările stratului superficial al Pământului. Conform teoriei tectonice a plăcilor, stratul exterior rigid al Pământului, sau „litosferă”, este format din aproximativ zeci de plăci sau plăci, fiecare având o medie de 50 până la 100 de mile grosime. Aceste plăci se mișcă unele față de altele la viteze medii de câțiva centimetri pe an cam la fel de repede pe măsură ce unghiile umane cresc. Oamenii de știință recunosc trei tipuri comune de granițe între aceste plăci mobile (vezi diagrame):
(1) Limite divergente
Plăcile alăturate se desprind, cum ar fi la mijlocul Atlanticului Ridge, care separă plăcile din America de Nord și de Sud de plăcile Eurasia și Africa. Această îndepărtare determină „răspândirea fundului marin” ca material nou din stratul subiacent mai puțin rigid sau „astenosfera”, umple fisurile și se adaugă la aceste plăci oceanice. Vezi: Predarea despre limitele plăcilor divergente.
(2) Limite convergente
Două plăci se mișcă una spre cealaltă și una este târâtă în jos (sau „supusă”) sub cealaltă. Limitele plăcilor convergente se mai numesc „zone de subducție” și sunt tipificate de tranșea aleutiană, unde placa Pacificului este subductată sub placa Americii de Nord. Muntele St. Helens (sud-vestul Washingtonului) și Muntele Fuji (Japonia) sunt exemple excelente de vulcani din zona de subducție formată de-a lungul limitelor convergente ale plăcilor. A se vedea: Predarea despre limitele convergente ale plăcilor.
(3) Limitele de transformare
O placă alunecă orizontal pe lângă alta. Cel mai cunoscut exemplu este Zona de defecțiune din San Andreas, din California, predispusă la cutremur, care marchează granița dintre plăcile din Pacific și America de Nord. Vezi: Predarea despre limitele plăcilor de transformare.
Placi tektonice și vulcani activi ai lumii: Majoritatea vulcanilor activi sunt localizați de-a lungul sau în apropierea granițelor Pământului care deplasează plăci tectonice. Vulcanii hawaieni apar însă în mijlocul plăcii Pacificului și sunt formați de vulcanism peste „Hot Spot” hawaian (vezi text). Numai unele dintre Pământuri mai mult de 500 de vulcani activi sunt afișate aici (triunghiuri roșii). USGS Imagine. Faceți clic pentru a mări.
Cutremure și vulcani pe limitele plăcilor
Aproape toate cutremurele lumii și vulcani activi au loc de-a lungul sau în apropierea granițelor plăcilor schimbătoare ale Pământului. De ce atunci sunt vulcanii hawaieni localizați în mijlocul plăcii Pacificului, la peste 2.000 de mile de cea mai apropiată graniță cu orice altă placă tectonică? Susținătorii tectonicii de plăci la început nu au avut nicio explicație pentru apariția vulcanilor în interiorul plăcilor (vulcanism „intraplate”).
Ipoteza „Hot Spot”
Apoi, în 1963, J. Tuzo Wilson, geofizician canadian, a oferit o explicație ingenioasă în cadrul tectonicii plăcilor, propunând ipoteza „punctului fierbinte”. Ipoteza Wilsons a ajuns să fie acceptată pe scară largă, deoarece este de acord cu o mare parte din datele științifice privind lanțurile insulare vulcanice liniare din Oceanul Pacific, în general, și în special Insulele Hawaii.
Cât de adânci sunt punctele fierbinți?
Potrivit lui Wilson, forma liniară distinctivă a lanțului hawaian-împărat reflectă mișcarea progresivă a plăcii Pacificului asupra unui punct fierbinte „adânc” și „fix”. În ultimii ani, oamenii de știință au dezbătut despre profunzimea (punctele) reale a punctelor fierbinți din Hawaii și ale altor Pământ. Se întind doar câteva sute de mile sub litosferă? Sau se întind pe mii de kilometri, poate până la granița pământului cu mantaua pământului?
Mișcarea spațiilor fierbinți?
De asemenea, în timp ce oamenii de știință generali sunt de acord că punctele fierbinți sunt fixate în poziție în raport cu plăcile suprapuse care se mișcă mai rapid, unele studii recente au arătat că punctele fierbinți pot migra lent în timp geologic. În orice caz, punctul fierbinte hawaian topește parțial regiunea chiar sub placa imensă a Pacificului, producând roșii mici și izolate de rocă topită (magma). Mai puțin dense decât roca solidă din jur, blobele magma se reunesc și se ridică flotant prin zone slab structurale și în cele din urmă izbucnesc ca lavă pe fundul oceanului pentru a construi vulcani.
Lanțul împaratului hawaian
De-a lungul unei perioade de aproximativ 70 de milioane de ani, procesele combinate de formare de magmă, erupție și mișcare continuă a plăcii Pacificului peste punctul fierbinte staționar au lăsat urmele vulcanilor de pe fundul oceanului pe care acum îl numim Lanțul de împărat hawaian. O îndoire ascuțită în lanț, la aproximativ 2.200 de mile nord-vest de Insula Hawaii, a fost interpretată anterior ca o schimbare majoră în direcția mișcării plăcilor în urmă cu aproximativ 43-45 de milioane de ani (Ma), așa cum sugerează vârstele vulcanilor care întreagă cotul. .
Cu toate acestea, studii recente sugerează că segmentul nordic (lanțul împărat) s-a format pe măsură ce punctul fierbinte s-a mutat spre sud până la aproximativ 45 Ma, când a devenit fix. După aceea, mișcarea pe placă nord-vestică a predominat, ceea ce a dus la formarea Ridgeului Hawaian „în aval” de la hotar.
Punctul fierbinte hawaiian: O priveliște tăiată de-a lungul lanțului insulei din Hawaii, care arată penajul cu manta inferioară care a alimentat punctul fierbinte hawaian de pe placa Pacificului imperativă. Vârstele geologice ale celui mai vechi vulcan de pe fiecare insulă (Ma = milioane de ani în urmă) sunt progresiv mai în vârstă spre nord-vest, în concordanță cu modelul punctului fierbinte pentru originea lanțului Seamount de pe Ridge-Emperor Hawaian. Modificat din imaginea lui Joel E. Robinson, USGS, în harta „Această planetă dinamică” a lui Simkin și alții, 2006.
Loihi Seamount: Un vulcan submarin activ în largul coastei de sud a Insulei Mari din Hawaii. Imagine Creative Commons de Kmusser. Faceți clic pentru a mări.
Epoca Insulelor
Insula Hawaii este insula cea mai sud-estică și cea mai tânără din lanț. Partea de sud-est a insulei Hawaii se află în prezent în zona fierbinte și încă mai atinge sursa de magmă pentru a-și hrăni vulcanii activi. Löihi Seamount, vulcanul submarin activ de pe Insula Hawaii, coasta de sud, poate marca începutul zonei de formare a magmei la marginea de sud-est a punctului fierbinte. Cu excepția posibilă a Maui, celelalte insule hawaiene s-au mutat spre nord-vest dincolo de punctul fierbinte - au fost tăiate succesiv din sursa de magmă susținută și nu mai sunt active vulcanic.
Deriva progresivă nord-vestică a insulelor din punctul lor de origine peste punctul fierbinte este bine arătată de vârstele fluxurilor de lavă principale pe diferitele Insule Hawaiene de la nord-vest (cele mai vechi) la sud-est (cele mai tinere), date în milioane de ani: Niihau și Kauai, 5,6 până la 3,8; Oahu, 3,4 - 2,2; Molokai, 1,8 până la 1,3; Maui, 1,3 până la 0,8; și Hawaii, mai puțin de 0,7 și încă în creștere.
Chiar și numai pentru Insula Hawaii, vârstele relative ale celor cinci vulcani ai acesteia sunt compatibile cu teoria punctelor fierbinți (vezi harta, pagina 3). Kohala, în colțul de nord-vest al insulei, este cea mai veche, încetând activitatea eruptivă acum aproximativ 120.000 de ani. Al doilea cel mai vechi este Mauna Kea, care a erupt ultima oară în urmă cu aproximativ 4.000 de ani; urmează Hualälai, care a avut o singură erupție (1800-1801) în istoria scrisă. În cele din urmă, atât Mauna Loa, cât și Kïlauea au fost active și repetate în ultimele două secole. Deoarece este în creștere pe flancul de sud-est al Mauna Loa, Kïlauea se crede mai tânără decât imensul său vecin.
Mărimea punctului cald hawaian nu este bine cunoscută, dar probabil este suficient de mare pentru a cuprinde și a hrăni vulcanii activi în prezent din Mauna Loa, Kïlauea, Löihi și, eventual, și Hualälai și Haleakalä. Unii oameni de știință au estimat că punctul fierbinte din Hawaii va fi de aproximativ 200 de mile, cu pasaje verticale mult mai înguste, care alimentează magma vulcanilor individuali.