Wōdejebato (ранее известный как Sylvania ) — меловой [a] гайот или столовая гора на севере Маршалловых островов , Тихий океан . Wōdejebato, вероятно, является щитовым вулканом и соединен подводным хребтом с меньшим атоллом Пикинни в 74 километрах (46 миль) к юго-востоку от гайота; в отличие от Wōdejebato, Пикинни возвышается над уровнем моря. Подводная гора возвышается на глубину от 4420 метров (14 500 футов) до 1335 метров (4380 футов) и образована базальтовыми породами. Название Wōdejebato относится к морскому богу Пикинни.
Вероятно, он был образован горячей точкой на территории современной Французской Полинезии до того, как тектоника плит переместила его на его современное местоположение. Горячие точки Макдональда , Раротонга , Руруту и Общества могли быть вовлечены в его формирование. Первая вулканическая фаза имела место в сеномане , за которой последовало формирование карбонатной платформы , которая быстро исчезла под морем. Второй вулканический эпизод между 85 и 78,4 миллионами лет назад (в кампане ) привел к образованию острова. Этот остров в конечном итоге был размыт, и рудистовые рифы образовали атолл или подобную атоллу структуру, покрыв бывший остров карбонатами и, таким образом, второй карбонатной платформой.
Вторая карбонатная платформа затонула около 68 миллионов лет назад (в маастрихте ), возможно, потому что в то время она двигалась через экваториальную зону, которая могла быть слишком горячей или слишком богатой питательными веществами, чтобы поддерживать рост кораллового рифа. Термическое проседание опустило затопленную подводную гору до ее нынешней глубины. После перерыва на подводной горе началось осадконакопление, что привело к отложению марганцевых корок и пелагических осадков, некоторые из которых позже были изменены фосфатом .
Wōdejebato также пишется как Wodejebato. [3] Название подводной горы происходит от Wōdejebato, имени самого страшного и уважаемого морского бога атолла Пикинни . [4] Wōdejebato раньше назывался Sylvania, [1] в честь USS Sylvania , корабля, который участвовал в ее первом картографировании [5] в 1946 году. [6] Подводная гора была обнаружена в 1944 году, [5] и впервые была исследована, в основном с использованием сейсмических данных, во время операции Crossroads ( испытание ядерной бомбы [6] ). Позже, несколько раз породы вынимались из подводной горы и брались буровые керны ; [1] керны 873–877 Программы бурения океана [b] взяты из Wōdejebato. [8]
Водеджебато находится в цепи островов и подводных гор Ралик [1] на севере Маршалловых островов [9] , которые состоят из примерно трех групп островов вулканического происхождения, простирающихся на северо-запад. [10] Атолл Пикинни (ранее называвшийся Бикини [11] ) расположен примерно в 74 километрах (46 милях) к юго-востоку от подводной горы. [1] [12]
Подводная гора находится на глубине 1335 метров (4380 футов) и имеет длину около 43 километров (27 миль) [1] с плоской вершиной площадью 1200 квадратных километров (462 квадратных мили) [5] [1] , которая сужается к юго-востоку от более чем 25 километров (16 миль) до менее 12 километров (7,5 миль). [13] Поверхность плоской вершины наклонена внутрь [14] и покрыта небольшими впадинами и выступами со средним рельефом около 1 метра (3 фута 3 дюйма) [15] , а также знаками ряби . [16] Плоская вершина окружена хребтом, ширина которого составляет 100–800 метров (330–2620 футов), а средняя высота — 36 метров (118 футов). На своей северной и северо-восточной стороне этот хребет, в свою очередь, окружен другим слегка приподнятым хребтом шириной 200–700 метров (660–2300 футов). [15] Плоская вершина была интерпретирована как лагуна, окруженная рифами [17], которые образуют внутренний хребет; внешний хребет, по-видимому, представляет собой кучу скелетного песка, а не риф [18] и может быть косой, образованной переработанным материалом. [19] Небольшие холмы, вероятно, биологического происхождения, обнаружены на окраинах подводной горы. [20]
Подводная гора находится на высоте 4420 метров (14 500 футов) над морским дном [21] и имеет неправильную форму с выступами, выступающими из ее окружности. [22] [1] Эти отроги имеют ширину 11–13 километров (6,8–8,1 миль) и поверхностные особенности, которые отличаются от таковых на главной плоской вершине. [23] Отроги, по-видимому, являются рифтовыми зонами , похожими на те, которые образовались на Гавайях путем инъекции даек [24], хотя некоторые из хребтов в Водежебато могут иметь другое происхождение. [23] Водежебато, по-видимому, имеет четыре таких хребта, что больше, чем наблюдается на Гавайях. Одно из объяснений состоит в том, что северо-западный хребет является другой подводной горой; другое — что Водежебато состоит из более чем одного вулкана [25], хотя относительно небольшой размер подводной горы опровергает эту точку зрения. [26] Склоны Водежебато спускаются довольно круто, пока на глубине 2500 метров (8200 футов), где они становятся более пологими, [1] они не украшены формами, напоминающими конусы и каналы. [24] Часть его южного склона, где находится опущенная терраса, по-видимому, обрушилась в прошлом. [26] [27] Другой сопутствующий вулканический конус находится к северу от Водежебато на глубине 3000 метров (9800 футов). [28] Водежебато содержит вулканическую структуру внутри поверхностной осадочной шапки, [29] а на подводной горе была обнаружена аномалия гравитации в свободном воздухе . [30]
Водежебато соединен с Пикинни подводным хребтом шириной 9,7 км (6 миль), [5] длиной 20 км (12 миль) и высотой 1,5 км (0,93 мили) [1] , и оба вулкана имеют общий пьедестал; [12] Водежебато больше из двух [31] , и его плоская вершина имеет большую поверхность, чем у Пикинни. [5] Магнитные аномалии также обнаружены на обоих вулканах, причем Водежебато отличается более обширной аномалией. [32] Обломки этих двух вулканов образовали шлейф на их юго-западном подножии толщиной до 800 метров (2600 футов). [12] Морское дно под Водежебато было сформировано во время Юрской зоны покоя более 156,9 миллионов лет назад. [33] Дальше на север от Водежебато лежит подводная гора Лоябон-Бар, а Лук-Гайот находится прямо на востоке. [34] Водежебато, по-видимому, является одним из источников турбидитов в бассейне Науру . [35]
Дно Тихого океана , особенно мезозойское морское дно, содержит большинство гайотов мира (также известных как столовые горы [36] ). Это подводные горы [37] , которые характеризуются крутыми склонами, плоской вершиной и, как правило, наличием кораллов и карбонатных платформ. [38] Хотя есть некоторые отличия от современных рифовых систем, [39] многие из этих подводных гор раньше были атоллами . Некоторые атоллы все еще существуют, например, в Пикинни. Все эти структуры изначально образовались как вулканы в мезозойском океане. На вулканах могли образоваться окаймляющие рифы , которые затем стали барьерными рифами , когда вулкан опустился и превратился в атолл. [29] Кора под этими подводными горами имеет тенденцию оседать по мере охлаждения, и, таким образом, острова и подводные горы опускаются. [40] Продолжающееся оседание, уравновешенное ростом рифов вверх, привело к образованию толстых карбонатных платформ. [29] Иногда вулканическая активность продолжалась даже после формирования атолла или атоллоподобной структуры, а во время эпизодов, когда карбонатные платформы поднимались над уровнем моря, развивались эрозионные особенности, такие как каналы и голубые дыры . [41]
Образование многих таких подводных гор было объяснено теорией горячих точек , которая описывает образование цепей вулканов, которые постепенно становятся старше по всей длине цепи, с действующим вулканом только на одном конце системы. [42] Подводные горы и острова на Маршалловых островах, по-видимому, не произошли от такого простого прогрессивного по возрасту точечного вулканизма, поскольку возрастные прогрессии в отдельных цепях островов и подводных гор часто не соответствуют происхождению из горячей точки. [10] Одним из объяснений этого противоречия может быть то, что через Маршалловы острова прошло более одной горячей точки, [43] и также возможно, что на точечный вулканизм повлияла деформация растяжения литосферы . [44] В случае с Водежебато, кандидатами на роль современных горячих точек являются горячая точка Макдональда , которая проходила близко к подводной горе в аптский и альбский периоды, между 115 и 94 миллионами лет назад в раннем меловом периоде , а также горячая точка Общества и горячая точка Раротонга , которые приближались к подводной горе в позднем меловом периоде 85-80 миллионов лет назад, оба периода времени, когда на Водежебато происходил вулканизм. Третьей горячей точкой, которая взаимодействовала с Водежебато, является горячая точка Руруту . [45] [46] Последние две горячие точки, скорее всего, будут долгоживущими, в то время как многие другие, такие как горячая точка Маркизских островов , вероятно, были активны прерывисто или только в течение коротких промежутков времени. [47]
На основе реконструкций движения плит регион Маршалловых островов находился в районе современной Французской Полинезии во времена активного вулканизма. Оба региона имеют многочисленные островные цепи, аномально мелкое океанское дно и наличие вулканов. [48] Около восьми горячих точек породили большое количество островов и подводных гор в этом регионе с разнородной геохимией. [49]
Породы в Водежебато включают базальт , [50] брекчию , [31] карбонаты, глину , аргиллит , известняк , марганец , фосфат марганца , пелоид , сланец [51] [18] [52] и туф ; [31] с необычно большим количеством присутствующих пирокластических пород . [53] Также были обнаружены органические материалы, такие как кероген , торф [52] и древесный материал. [54] На подводной горе были обнаружены железомарганцевые корки. [55] Корки состоят из асболана , бернессита и бузерита [56] и содержат железо и кобальт . [57] Водежебато оценивался как возможное место добычи полезных ископаемых. [58]
Известняки встречаются в нескольких формах, таких как флоатстоун , грейнстоун , [59] микрит , [60] пакстоун , пелоид и вакстоун . [59] Некоторые грейнстоуны и рудстоуны, по-видимому, произошли от водорослевых и животных ископаемых . [61] Многие карбонатные породы были изменены, например, цементацией и выщелачиванием их компонентов [62] и растворением арагонита ; [63] в некоторых образцах до половины всей породы было изменено. [64] Эти процессы в совокупности известны как диагенез . [62]
Базальты в Водежебато в основном образуют щелочную базальтовую свиту [22], но также включают анкарамит и гавайит . Породы содержат клинопироксен , оливин [65] , плагиоклаз [22] и вкрапленники пироксена [66] . Изменение привело к образованию кальцита , шабазита , хлорита , гидрослюды , пирита , серпентина и смектита [67] [18], а промежутки и полости в породе были заполнены осадками. [12] Геохимия элементов лав из Водежебато напоминает таковую на островах южной центральной части Тихого океана, таких как Маротири и Раротонга [68], и согласуется с источниками магмы внутриплитного вулканизма. [69] Изотопные соотношения показывают сходство с изотопными соотношениями вулканических пород из горячих точек Макдональда, Руруту, [70] Раротонга и Общества; [71] различия между изотопными соотношениями различных стадий вулканизма могут отражать прохождение Воудеджебато более чем над одним « перышком ». [72]
Wōdejebato образовался либо до, либо во время сантонского века (86,3 ± 0,5 – 83,6 ± 0,2 миллиона лет назад [2] ), [35] причем альбский век (около 113–100,5 миллионов лет назад [2] ) является вероятным кандидатом. [43] Wōdejebato возник в Южном полушарии и был перемещен тектоникой плит в Северное полушарие, [74] и палеомагнетизм указывает на то, что подводная гора находилась на 10 градусах южной широты, когда извергались самые последние лавы. Впоследствии она претерпела несколько эпизодов подъема и опускания и в конечном итоге затонула, образовав современную подводную гору . [75] Ruwitūntūn — еще одна подводная гора на Маршалловых островах с похожей историей. [76]
Вулканизм в Водежебато, по-видимому, происходил в течение двух фаз [77] в течение периода времени около 20 миллионов лет. [78] Первая фаза имела место в сеномане (100,5–93,9 миллионов лет назад [2] ); она характеризовалась взрывными извержениями [77] и может быть источником вулканических обломков возрастом 93,9–96,3 миллионов лет, обнаруженных в окрестностях Водежебато. [79] Вторая фаза имела место в кампане между 78,4 и 85 миллионами лет назад [77] во время хрона 33R; [79] она, по-видимому, является частью вулканического события, которое затронуло ряд других островов и подводных гор на Маршалловых островах [80] и в Водежебато продолжалось не менее четырех миллионов лет. [81] Вторая стадия, по-видимому, была вторичным вулканическим эпизодом. [82] Все вулканические породы, отобранные в Водежебато, относятся ко второй стадии, вероятно, из-за смещения выборки , поскольку все образцы были взяты из региона вершины. [83] Тектонические данные указывают на то, что Пикинни образовался в то же время, что и Водежебато, [84] в то время как северный паразитический конус может быть менее 80 миллионов лет назад [85] и рифы были покрыты вулканическими породами кампанского (80-70 миллионов лет назад) возраста. [86] Более раннее предложение Шлангера и др. 1987 года предусматривало эоценовые (56-33,9 миллионов лет назад [2] ) извержения в Водежебато [82], но сегодня более древние возрасты считаются правильными. [87]
Вулканическая активность привела к образованию брекчии и потоков лавы , [8] [88], вероятно, впервые образовав щитовой вулкан . [89] Вулканическая активность происходила как на мелководье, так и под водой, образуя гиалокластит и высокопористые породы [30] во время фреатомагматических [c] извержений, [91] а также над уровнем моря, на что указывает присутствие базальтовой гальки. [17] Некоторые ранние вулканические отложения были погребены более поздней активностью. [91] Существуют противоречивые сообщения о том, имела ли место гидротермальная [d] активность. [93] [94] Растительность [95], включая папоротники и грибы [96], росла на открытом острове во время кампанского периода, [95] оставив обильные [39] остатки древесины. [97] Выветривание базальтовых пород привело к образованию глинистых отложений [98] и почв толщиной 5–22,5 метра (16–74 фута), которые были получены в кернах бурения. [99]
После прекращения вулканической активности экологические процессы превратили Водежебато в плосковершинную платформу, [89] эквивалентную современному атоллу, [100] поскольку кора под подводной горой Водежебато осела. [101] Эрозия и оседание опускали вулканическую кучу, пока ее не затопила морская вода [102] и не началось морское осадконакопление. [89] Эта фаза платформы длилась всего около 10 миллионов лет [103] и проходила по крайней мере в два этапа, [82] в соответствии с общей короткой продолжительностью таких фаз платформы; они обычно не длятся дольше 20 миллионов лет. [103] Рост платформы не был непрерывным и, вероятно, был прерван одним событием затопления между альбским и кампанским веками, [104] подобно другим подводным горам в Тихом океане, которые также затонули в это время. [105]
Известняки [9] и карбонаты, образующие платформу, накопились на Вудеджебато [98], с кернами, показывающими общую толщину 100 метров (330 футов) [106] –200 метров (660 футов). [107] По составу он состоит в основном из песчаных карбонатов, которые часто выщелочены и сцементированы кальцитовым материалом. [108] Эти отложения в конечном итоге покрыли всю верхнюю часть вулканического пика и образовали внутренний хребет. Изменения уровня моря иногда приводили к тому, что части платформы либо поднимались над уровнем моря, либо затапливались, что приводило к эрозии, которая образовала внешний хребет и к развитию характерных последовательностей внутри отложений. [109]
Такие карбонатные платформы выглядят как современные атоллы, но в отличие от биогенных каркасов современных атоллов они были образованы биогенными осадками; [103] в Водежебато песчаные отмели, по-видимому, были основным компонентом. [110] Эти карбонатные отложения затем были окружены барьерным рифом [39] и переотложение, за которым последовала стабилизация, эродированного материала сыграло свою роль в развитии окружающего края. [111] Рифовые холмы выросли до нескольких десятков метров в высоту. [112] Данные об ископаемых фораминиферах подразумевают, что на Водежебато существовала лагунная среда. [113] Центральная часть поверхности гайота и ее края характеризуются различными структурами платформы, [114] и платформа была подразделена на несколько различных сообществ на основе стадий фораминифер. [98]
Условия окружающей среды на платформе характеризовались тропическим влиянием. Водежебато, вероятно, располагался в экваториальных водах с температурой, вероятно, превышающей 25 °C (77 °F), [115] с температурным диапазоном 27–32 °C (81–90 °F) в течение маастрихта . [116] Платформа иногда подвергалась воздействию штормов , которые перерабатывали скальный материал. [117] Свойства почвы подразумевают, что осадки на Водежебато составляли менее 1 метра в год (39 дюймов/год), [96] но эрозия под воздействием осадков и растворение частей карбонатной платформы были выведены из следов растворения в породах. [118] Изменения уровня моря вызвали образование ступенчатых рифовых участков на карбонатной платформе Водежебато. [119]
Большая часть рифостроения была выполнена кораллами , рудистами и строматопороидами . [114] В отличие от современных коралловых рифов, рифостроение в меловом периоде осуществлялось в основном рудистами [29], которые, вероятно, начали появляться в Водежебато в альбе; [79] таксоны рудистов, активные в Водежебато, включали капринид и радиолитид, таких как Antillocaprina , Coralliochama , Distefanella , Mitrocaprina и Plagioptychus . [77]
Кроме того, бентосные фораминиферы были активны с кампана по маастрихт; они включают Asterorbis , Pseudorbitoides trechmanni , Omphalocyclus macroporus и Sulcoperculina [52] [77], а также другие дискобиды, литуолиды , милиолиды , офтальмииды, орбитоиды, пенероплиды , плакопсилиниды, роталииды и текстулярииды . [120] [98]
Другие формы жизни, которые были окаменелыми в карбонатных рифах, были водорослями [60], включая зеленые водоросли (кодиевые и дазикладовые) [98] и красные водоросли (кораллиновые, пейзоннелиевые и соленопоровые); [98] некоторые водоросли образовывали родолиты . [59] Кроме того, были двустворчатые моллюски ( иноцерамиды и пикнодонты ), мшанки , кораллы, брюхоногие моллюски , иглокожие , [98] иглокожие , [114] остракоды [114] и губки . [115]
Вероятно, что Водежебато затонул в Маастрихтский период [118] около 68 миллионов лет назад, [121] вероятно, сопровождавшийся повышением уровня моря примерно на 100 метров (330 футов). Перед окончательным затоплением карбонатная платформа Водежебато вышла из моря, что привело к развитию карстовых образований; [122] два отдельных события всплытия имели место 68 и 71 миллион лет назад. [123]
Повышение уровня моря само по себе, вероятно, не объясняет утопление. [124] [125] Различные палеоэкологические стрессоры были привлечены для объяснения утопления [110] , такие как краткосрочные колебания климата во время маастрихта [126] и прохождение подводной горы через зону экваториального апвеллинга . [95] Вода в этом регионе могла быть слишком горячей для выживания рифа: другие гайоты в Тихом океане, такие как Лималок , Ло-Эн и Такуё-Дайсан, также утонули, когда они находились в пределах десяти градусов от экватора в Южном полушарии, что подразумевает, что этот регион Тихого океана был в некотором роде вреден для мелководных рифов. [127] Проседание , которое произошло после того, как Воудеджебато отошёл от влияния горячей точки Руруту, также могло сыграть свою роль. [45] Пикинни, вероятно, был выше Воудеджебато в это время и, следовательно, избежал утопления. [128]
После того, как произошло затопление, термическое проседание коры под Водежебато [104], происходящее со скоростью 19,5 миллиметров за тысячелетие (0,77 дюйма/тыс. лет) [129], опустило платформу Водежебато на глубину около 1,5 километра (0,93 мили) ниже уровня моря. [104] Между маастрихтом и эоценом марганцевые корки образовались на открытых известняках [77] и гравии, образованных эрозией; в свою очередь, они подверглись процессам изменения, таким как [130] фосфатизация [131] во время трех различных эпизодов в эоцене. [132]
Примерно 40 миллионов лет прошло между затоплением и последующими событиями осадконакопления. [133] Имела место пелагическая седиментация, [77] которая образовала ил [134], состоящий из отложений фораминифер и наннофоссилий [9] между миоценом и плейстоценом , с миоценовым несогласием . [135] В одном керне этот слой осадка имеет толщину 54 метра (177 футов). [136] Течения повлияли на средне-позднеплейстоценовую седиментацию. Среди отложенных здесь фораминифер присутствуют виды Florisphaera , Gephyrocapsa , [137] Globigerina , [138] Globorotalia , [139] Helicosphaera , Pseudoemiliania [137] и, возможно, Sphaeroidinella . [140] Фораминиферы, взятые из Wōdejebato, обычно относятся к пелагическим видам. [141] Также были идентифицированы остракоды; распространенными таксонами являются цитеруриды, а также виды Bradleya , Cytheralison и Krithe . [136]
В настоящее время Водеджебато лежит ниже термоклина , а температура воды, омывающей подводную гору, составляет около 10 °C (50 °F). [115] Косвенные доказательства указывают на то, что глубокая морская вода растворила большое количество карбонатных пород, включая арагонит, после того, как Водеджебато погрузился под воду; [142] подводная гора расположена ниже глубины насыщения арагонитом , и это приводит к растворению арагонита. [143] Часть растворенного арагонита снова выпала в осадок в виде кальцита, [144] а осадки частично заполнили полости внутри карбонатных пород. [52]
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ){{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )