Подводная гора Моноваи — вулканическая подводная гора к северу от Новой Зеландии . Она образована большой кальдерой и вулканическим конусом к юго-юго-востоку от кальдеры. Вулканический конус поднимается на глубину до 100 метров (330 футов), но его глубина меняется в зависимости от продолжающейся вулканической активности, включая обрушения секторов и рост лавовых куполов . Подводная гора и ее вулканизм были обнаружены после 1877 года, но только в 1980 году она была названа «Моноваи» в честь исследовательского судна с тем же названием.
Субдукция Тихоокеанской плиты под Австралийскую плиту привела к вулканической и гидротермальной активности на хребте Кермадек , частью которого является Моноваи. Вулкан расположен в месте, где впадина Осборн и цепь подводных гор Луисвилл погружаются в желоб Тонга , и этот процесс субдукции, вероятно, повлиял на его вулканизм. Моноваи является одним из самых активных вулканов в вулканической дуге Кермадек , с многочисленными извержениями с 1977 года, и, возможно, самым активным подводным вулканом в мире. Вулканическая активность характеризуется выбросом газа и изменением цвета воды, а также сейсмической активностью и значительными темпами роста вулкана. Также наблюдается продолжающаяся гидротермальная активность, и гидротермальные источники на Моноваи характеризуются богатым разнообразием фауны .
Вулканическая активность на подводной горе Моноваи была обнаружена между 1877 и 1924 годами [2] , а отмель была впервые отмечена в 1944 году (хотя это может быть неверно истолкованным пемзовым плотом или возмущением воды.) [3] Подводная гора Моноваи была впервые признана вулканом в 1977 году [3] и была названа в 1980 году [4] в честь исследовательского судна HMNZS Monowai (A06) . [3] Кальдера была обнаружена только в 2004 году. [5] Вулкан был вырыт и дополнительно исследован подводными аппаратами Pisces V и ROPOS [6] и различными исследовательскими экспедициями. [5] Название было официально принято в 2017 году; [7] подводная гора также неофициально известна как «подводная гора Орион». [8]
Подводная гора Моноваи расположена в северной части дуги Кермадек к северу от Новой Зеландии [ 6] в юго-западной части Тихого океана [1] примерно на полпути между островами Тонга и Кермадек . [9] Дуга Кермадек является южной частью дуги Тонга-Кермадек длиной около 2500 километров (1600 миль) ; [6] эта вулканическая дуга содержит около 12 вулканических островов и по крайней мере 37 подводных вулканов , [10] которые встречаются примерно каждые 50 километров (31 миля). [11] Многие из этих вулканов были обнаружены совсем недавно и плохо изучены; на многих из них наблюдалась гидротермальная активность. [10] Прогиб Осборна [ 12] и цепь подводных гор Луисвилл погружаются вблизи подводной горы Моноваи [11] и могли повлиять на развитие подводной горы [13] , а также вулканической дуги и тыловой дуги в целом. [14] Подводная гора Моноваи является одним из самых активных вулканов в дуге Кермадек; два других активных вулкана — это остров Рауль и Рамбл III [2], в то время как Кларк , Рамбл V, Хили , Бразерс , Вулкан-W, Маколи и Гиггенбах являются гидротермально активными. [15]
Подводная гора Моноваи — крупный вулкан, представляющий собой конический стратовулкан шириной 8 километров (5,0 миль) , возвышающийся на 1,2 километра (0,75 мили) [16] над хребтом Тонга-Кермадек в части океана глубиной 1000–1500 метров (3300–4900 футов) [4] до глубины менее 100 метров (330 футов) ниже уровня моря; [16] точная глубина вершины может меняться из-за продолжающейся вулканической активности. [17] Эта активность также ответственна за частые изменения в ее морфологии [18] с изменением высоты до 176 метров (577 футов), зарегистрированным между исследованиями, проведенными в 1998, 2004 и 2007 годах. [16] Недавняя вулканическая активность сгладила склоны подводной горы Моноваи [19] и покрыла их лапиллиевым песком и шлаком в некоторых местах. [20] Миграция вершинного жерла образовала хребет длиной 1,2 километра (0,75 мили) на вершине подводной горы Моноваи, [21] а также выровненные жерла и радиальные хребты встречаются на ее склонах. [20]
На северо-северо-востоке [22] лежит большая и глубокая кальдера , вытянутая в направлении северо-запад-юго-восток; подводная гора Моноваи в целом имеет схожую вытянутость. Кальдера, по-видимому, состоит из двух вложенных друг в друга кальдер, внешняя из которых является крупнейшей в северной дуге Кермадек [11] [23] с площадью поверхности 84 квадратных километра (32 квадратных мили). [18] хотя происхождение как одной долгоживущей кальдеры также возможно. [24] Эта кальдера является крупнейшей в вулканической дуге Кермадек. [25]
Край кальдеры находится на глубине около 500–1000 метров (1600–3300 футов). [26] Паразитические конусы встречаются вокруг кальдеры, а также конус находится внутри внутренней кальдеры [22] и, по-видимому, представляет собой резургентный купол высотой около 250 метров (820 футов) ; дополнительные конусы можно найти на дне кальдеры [26], которое покрыто осадками. [25] На хребте Муссел, хребте, расположенном внутри кальдеры и близко к ее юго-западному краю, [22] наблюдения за морским дном обнаружили сцементированный вулканический пепел , дисперсные породы, грязь , [27] подушечные лавы , подушечные лавы и осыпи . [28] Еще один конус высотой около 500 метров (1600 футов) расположен между конусом Моноваи и кальдерой. [18] И подводная гора Моноваи, и кальдера Моноваи возвышаются над лавовым щитом [27] , а весь вулканический комплекс занимает площадь около 530 квадратных километров (200 квадратных миль). [25]
Гидротермальная активность, включая выбросы [17] при температурах менее 60 °C (140 °F) [29], происходит на хребте Муссел [22] , где можно найти несколько низкотемпературных источников; [28] дополнительные выбросы происходят на главном конусе подводной горы Моноваи и сопутствующих источниках на ее склонах; глубокие гидротермальные струи намекают на дополнительные источники на больших глубинах. [30] В дополнение к «истинным» гидротермальным жидкостям, склоны Моноваи являются источниками негидротермальных струй, которые, вероятно, возникают из- за оползней или при повторной мобилизации материала извержениями. [31]
Субдукция Тихоокеанской плиты под Австралийскую плиту происходит со скоростью 24 сантиметра в год (9,4 дюйма/год), со скоростью, которая уменьшается к югу, [18] и отвечает за вулканизм в дуге Кермадек. [6] За задней дугой желоба спрединг происходит со скоростью 15,9–1,5 сантиметра в год (6,26–0,59 дюйма/год) также с тенденцией уменьшения к югу. [18]
Другие вулканические центры, расположенные недалеко от подводной горы Моноваи, — это центр Хинепуиа, расположенный примерно в 49 километрах (30 милях) к юго-юго-западу, и вулканический центр «U», расположенный примерно в 48 километрах (30 милях) севернее. [25] Менее чем в 100 километрах (62 милях) к северу находится вулкан 19, который изверг базальтовый андезит и проявляет гидротермальную активность. [32]
Фундамент , на котором построена подводная гора Моноваи, может быть таким же, как и тот, на котором подпирается остальная часть хребта Кермадек — уплотненные вулканические отложения миоцена и олигоцена над эоценовой вулканической дугой , которые в районе подводной горы Моноваи образуют структуру грабена . [33] Несколько разломов , которые встречаются к западу от вулкана [34], связаны с развивающимся грабеном [35] , а дополнительные разломы рассекают вулкан, [22] включая кольцевые разломы , которые окружают кальдеру. Разломы, которые рассекают подводную гору Моноваи, имеют простирания и тенденции, сопоставимые с таковыми других вулканов в центральной дуге Кермадек. [18]
Дуга Кермадек была активна в течение последнего миллиона лет. Около 5–6 миллионов лет назад задуговой прогиб Лау-Гавр открылся и отделил дугу Кермадек от дуги Колвилл-Лау, где вулканическая активность прекратилась около 5–3,5 миллионов лет назад. Субдукция цепи подводных гор Луисвилл, по-видимому, изменила поведение задней дуги, поскольку к северу от области субдукции бассейн Лау претерпевает полноценный спрединг морского дна , в то время как впадина Гавр к югу от области субдукции имеет только короткие рифтовые сегменты. [29]
Подводная гора Моноваи извергла породы, варьирующиеся от андезита и андезибазальта , оба в основном вокруг кальдеры, до базальта , который составляет основную часть конуса Моноваи. [5] Вынутые образцы содержат вкрапленники клинопироксена , оливина и плагиоклаза [36] и определяют в основном основной набор пород, что необычно для большой кальдеры. [6] В конечном итоге магмы возникают в результате частичного плавления мантийного клина под Австралийской плитой [17] и смешивания богатых и бедных водой расплавов в магматической камере . [37] Процессы эволюции магмы, происходящие в магматической камере при температурах 1080–1200 °C (1980–2190 °F), в конечном итоге привели к образованию андезитов из базальтового исходного расплава. [38]
На хребте Муссел гидротермальное изменение пород привело к образованию нескольких минералов, таких как алунит , аморфный кремнезем , ангидрит , барит , халькопирит , кристобалит , магнетит , марказит , натроалунит , натроярозит , пирит , пирофиллит , смектит и самородная сера ; в некоторых местах вулканические породы были полностью заменены продуктами изменения. [39] Также были обнаружены гиалокластические породы. [18]
Гидротермальные источники на хребте Муссел Ридж характеризуются богатой жизнью, характеризующейся анемонами , крабами , ракообразными , рыбой , мидиями , полихетами , креветками , губками и трубчатыми червями ; [27] [28] скопления мидий могут быть настолько толстыми, что морское дно исчезает под ними. [40] Рыбы и мидии также были замечены на конусе подводной горы Моноваи [41], а паразитические корнеголовые ракушки были обнаружены в некоторых неуказанных источниках. [42] Химические вещества, выдыхаемые подводной горой Моноваи, используются микробами для производства органического материала с помощью процесса, известного как хемосинтез , и эти микробы являются источником пищи для животных. [40] Кроме того, было замечено, что фитопланктон растет после извержений, когда осадки с подводной горы Моноваи удобряют воды. [1]
Хронология вулканической активности на подводной горе Моноваи в значительной степени неизвестна, учитывая отсутствие доступных датировок; неизвестно, например, образовались ли две вложенные кальдеры во время одного и того же извержения. Однако паразитические конусы, по-видимому, старше кальдеры и главного конуса подводной горы Моноваи [22] , а большая часть вулканического комплекса, вероятно, образовалась в течение последних 780 000 лет. [33] Формирование кальдеры, скорее всего, произошло неэксплозивным образом, и в этом могут быть задействованы региональные тектонические процессы. За формированием кальдеры, вероятно, последовало формирование резургентного купола и конуса между подводной горой Моноваи и кальдерой Моноваи с тенденцией к более взрывной активности . [43] [44]
Современная активность происходит на вершине подводной горы Моноваи [5] и проявляется в виде землетрясений , обесцвечивания воды, выбросов газов и пемзовых плотов [1] [11] грохочущих звуков и подъема воды. [3] Под водой эта активность генерирует конусы, обломочные потоки , потоки лавы и пирокластические потоки , а также обрушения секторов [17] и рост куполов лавы , что привело к смещению вершины подводной горы Моноваи на юг. [21] На подводной горе Моноваи было замечено несколько сейсмических роев , включая сильный рой в мае 2002 года, который может быть связан с обрушением сектора [45], а звуковые волны от вулкана были зарегистрированы даже на острове Вознесения в Атлантическом океане . [46] Подводная гора Моноваи является быстрорастущим сооружением, [47] со скоростью роста в диапазоне от 0,004 до 0,02 кубических километров в год (0,00096–0,00480 кубических миль/год). [48] Скорость выхода магмы подводной горы Моноваи достигает 0,63 кубических километров в год (0,15 кубических миль/год) в некоторые периоды и превышает таковую многих океанических вулканов, таких как Гавайи ; [47] этот быстрый рост сопровождается циклическими оползнями и обрушениями секторов, которые перераспределяют материал вниз по его склонам. [49] Эти оползни, хотя и намного меньше сопоставимых оползней на других вулканах, по-видимому, происходят с очень высокой частотой. [50] Такие подводные оползни могут привести к цунами ; однако нет никаких доказательств того, что цунами были вызваны извержениями на подводной горе Моноваи. [51]
Ранние наблюдения вулканической активности на подводной горе Моноваи произошли в 1977 и 1978 годах. [9] Последняя последовательность извержений могла произойти в октябре 2014 года или мае 2016 года, [46] когда наблюдались пемзовые плоты и изменение цвета воды, соответственно. Оба события сопровождались сейсмическими эпизодами [52], которые указывают на то, что между апрелем 2014 года и январем 2017 года было около двух извержений в месяц. [16] Подводная гора Моноваи может быть самым активным подводным вулканом в мире. [53]
{{cite book}}: |website=проигнорировано ( помощь )