Гавайско -Императорская подводная горная цепь — это в основном подводный горный хребет в Тихом океане , который возвышается над уровнем моря на Гавайях . Он состоит из Гавайского хребта , состоящего из островов Гавайской цепи к северо-западу от атолла Куре , и Императорских подводных гор: вместе они образуют обширный подводный горный регион островов и промежуточных подводных гор , атоллов , отмелей, банок и рифов вдоль линии, простирающейся с юго-востока на северо-запад под северной частью Тихого океана. Подводная горная цепь, содержащая более 80 идентифицированных подводных вулканов, простирается примерно на 6200 км (3900 миль) от Алеутского желоба у побережья полуострова Камчатка на крайнем северо-западе Тихого океана до подводной горы Камаэуаканалоа (ранее Лоихи), самого молодого вулкана в цепи, который находится примерно в 35 километрах (22 милях) к юго-востоку от острова Гавайи .
Цепь можно разделить на три подсекции. Первая, Гавайский архипелаг (также известный как Наветренные острова ), состоит из островов, входящих в состав американского штата Гавайи . Поскольку он находится ближе всего к горячей точке, этот вулканически активный регион является самой молодой частью цепи, возраст которой составляет от 400 000 лет [1] до 5,1 миллиона лет. [2] Остров Гавайи состоит из пяти вулканов, из которых четыре ( Килауэа , Мауна-Лоа , Хуалалаи и Мауна-Кеа ) являются активными. На острове Мауи есть один действующий вулкан, Халеакала . Подводная гора Камаэуаканалоа продолжает расти у берегов острова Гавайи и является единственным известным вулканом в цепи, находящимся на подводной стадии до образования щита . [3]
Вторая часть цепи состоит из северо-западных Гавайских островов , вместе именуемых Подветренными островами , возраст которых составляет от 7,2 до 27,7 миллионов лет. [2] Эрозия уже давно превзошла вулканическую активность на этих островах, и большинство из них являются атоллами, атолловыми островами и вымершими островами. Они содержат многие из самых северных атоллов в мире; атолл Куре в этой группе является самым северным атоллом на Земле. [4] 15 июня 2006 года президент США Джордж Буш-младший издал прокламацию о создании Национального морского памятника Папаханаумокуакеа в соответствии с Законом о древностях 1906 года . Национальный памятник, призванный защищать биоразнообразие Гавайских островов, [n 1] охватывает все северные острова и является одной из крупнейших таких охраняемых территорий в мире. Прокламация ограничивает туризм в этом районе и призывает к постепенному прекращению рыболовства к 2011 году. [5]
Самая старая и наиболее сильно эродированная часть цепи — подводные горы Император, возраст которых составляет от 39 [6] до 85 миллионов лет. [7] Императорская и Гавайская цепи образуют угол около 120°. Этот изгиб долгое время приписывался относительно внезапному изменению направления движения плиты на 60°, но исследования, проведенные в 2003 году, показывают, что именно движение самой горячей точки вызвало изгиб. [8] Этот вопрос продолжает оставаться предметом академических дебатов. [9] Все вулканы в этой части цепи давно опустились ниже уровня моря, превратившись в подводные горы и гайоты . Многие из вулканов названы в честь бывших императоров Японии . Цепь подводных гор простирается до западной части Тихого океана и заканчивается в Курило-Камчатском желобе , зоне субдукции на границе с Россией . [10]
Самый старый подтвержденный возраст для одной из подводных гор Императора составляет 81 миллион лет, для подводной горы Детройт . Однако подводная гора Мэйдзи , расположенная к северу от подводной горы Детройт, вероятно, несколько старше.
В 1963 году геолог Джон Тузо Уилсон выдвинул гипотезу о происхождении цепи подводных гор Гавайи-Император, объяснив, что они были созданы горячей точкой вулканической активности, которая была по существу неподвижной, поскольку Тихоокеанская тектоническая плита дрейфовала в северо-западном направлении, оставляя за собой след из все более эродированных вулканических островов и подводных гор. Иначе необъяснимый излом в цепи отмечает сдвиг в движении Тихоокеанской плиты около 47 миллионов лет назад с северного на более северо-западное направление, и этот излом был представлен в геологических текстах как пример того, как тектоническая плита может изменить направление сравнительно внезапно. Взгляд на карту USGS о происхождении Гавайских островов [11] ясно показывает этот «острие копья».
В более позднем исследовании Шарп и Клэг интерпретируют изгиб как начавшийся около 50 миллионов лет назад. Они также приходят к выводу, что изгиб образовался из-за «традиционной» причины — изменения направления движения Тихоокеанской плиты. [12]
Однако недавние исследования показывают, что сама горячая точка могла смещаться со временем. Некоторые доказательства получены из анализа ориентации древнего магнитного поля, сохраненного магнетитом в древних потоках лавы, отобранных на четырех подводных горах: [13] эти доказательства палеомагнетизма показывают более сложную историю, чем общепринятое представление о стационарной горячей точке. Если горячая точка оставалась над фиксированным мантийным плюмом в течение последних 80 миллионов лет, широта, зафиксированная ориентацией древнего магнитного поля, сохраненного магнетитом (палеоширота), должна быть постоянной для каждого образца; это также должно означать первоначальное охлаждение на той же широте, что и текущее местоположение Гавайской горячей точки. Вместо того, чтобы оставаться постоянными, палеошироты Императорских подводных гор показывают изменение с севера на юг с уменьшением возраста. Палеомагнитные данные с подводных гор Императорской цепи предполагают движение Гавайской горячей точки в мантии Земли. Tarduno et al. интерпретировали, что изгиб цепи подводных гор может быть вызван моделями циркуляции в текущей твердой мантии (мантийный «ветер»), а не изменением движения плит. [14]
Существует две различные интерпретации причины изгиба подводных гор цепи Императора, как упоминалось ранее. Во-первых, изгиб был вызван только изменением движения Тихоокеанской плиты. Во-вторых, изгиб был вызван только движением горячей точки. В 2004 году геолог Яолин Ню предложил модель, которая в значительной степени приписывала изгиб изменению движения плиты вместе с некоторым движением в горячей точке. [15] Ню предполагает, что изгиб начинается 43 млн лет назад и вызван «затором в траншее». Этот «затор в траншее» вызван прибытием подводных гор цепи Императора в северную зону субдукции. Эти толстые, плавучие подводные горы сопротивлялись субдукции и вызвали переориентацию движения плиты. Это объясняет внезапное изменение движения плиты и подтверждается ориентацией близлежащих островных цепей, которые также имеют внезапный изгиб, отражающий цепь Императора. Как показали Тардуно и др. [14] , горячая точка действительно демонстрирует некоторое движение с севера на юг, но модель Яолина показывает, что для того, чтобы изгиб был полностью приписан движению горячей точки, тихоокеанская плита должна была бы оставаться неподвижной с 81 млн лет до 43 млн лет. Таким образом, это неверно, поскольку магнитные аномалии на тихоокеанской плите указывают на движение около 60 мм в год в течение этого периода. Эта модель, состоящая из изменения движения плиты в сочетании с небольшими движениями горячей точки с севера на юг, кажется наиболее поддержанной теорией относительно изгиба в цепи Императора на сегодняшний день.
В дополнение к предыдущим интерпретациям причины изгиба цепи подводных гор, Ху и др. предложили тесную связь между миграцией мантийного плюма и изменением движения тектонических плит. Расширяя предыдущие модели, было интерпретировано, что движение Тихоокеанской плиты было преимущественно в северном направлении до 47 миллионов лет назад. Традиционно сила, тянущая Тихоокеанскую плиту на север, приписывалась зоне субдукции Изанаги - Тихоокеанский хребет. Однако в исследовании 2021 года Ху и др. предположили, что эта зона субдукции была недостаточно сильной силой, чтобы тянуть Тихоокеанскую плиту сама по себе. [16] Вместо этого они ввели концепцию о том, что существовала внутриокеаническая зона субдукции, включающая Кроноцкую и Олюторскую дуги. Согласно их выводам, эта зона субдукции играла значительную роль в северном направленном натяжении Тихоокеанской плиты. Около 47 миллионов лет назад эти северные силы прекратились. Примерно в то же время произошли заметные изменения в движении Гавайской горячей точки. Примерно 50 млн лет назад Гавайская горячая точка начала дрейфовать на юг. Однако не существует общепринятой теории относительно механизма, который вызвал дрейф горячей точки. Сочетание этих событий вместе с новыми зонами субдукции на западе может объяснить большой изгиб, присутствующий в Гавайско-Императорской подводной цепи.
Цепь была создана движением океанической коры над горячей точкой Гавайев , подъемом горячей породы из мантии Земли . По мере того, как океаническая кора отодвигает вулканы дальше от источника магмы, их извержения становятся менее частыми и менее мощными, пока они в конечном итоге не прекращаются совсем. В этот момент эрозия вулкана и опускание морского дна заставляют вулкан постепенно уменьшаться. По мере того, как вулкан погружается и разрушается, он сначала становится островом-атоллом , а затем атоллом . Дальнейшее опускание заставляет вулкан погружаться под поверхность моря, превращаясь в подводную гору и/или гайот . [3]
С 1960-х по 1980-е годы подводные горы интенсивно тралились . С тех пор траление продолжалось более медленными темпами, особенно японскими судами, охотящимися за Pentaceros wheeleri . Комиссия по рыболовству в северной части Тихого океана регулирует рыболовство в этом районе. [17]
Информационные заметки
Цитаты
Дальнейшее чтение