-1.svg/1280px-Hotspot(geology)-1.svg.png)
Горячая точка Самоа — это вулканическая горячая точка, расположенная в южной части Тихого океана . Модель горячей точки описывает горячий восходящий поток магмы через земную кору как объяснение того, как образуются вулканические острова . Идея горячей точки возникла у Дж. Тузо Уилсона в 1963 году на основе вулканической цепи Гавайских островов .
Теоретически, горячая точка Самоа основана на Тихоокеанской тектонической плите , движущейся по фиксированной горячей точке, расположенной глубоко под островами Самоа . [1] [2] Горячая точка Самоа включает острова Самоа ( Американское Самоа и Самоа ) и простирается до островов Увеа или Уоллис (Уоллис и Футуна) и Ниулакита ( Тувалу ), а также затопленных банков Паско и Алекса . [3]
Поскольку Тихоокеанская плита медленно движется над горячей точкой, термическая активность нарастает и высвобождается в магматическом шлейфе, извергающемся через земную кору, формируя каждый остров в цепочке. Острова Самоа обычно лежат на прямой линии, с востока на запад, в том же направлении, что и тектоническая плита, «дрейфующая» над горячей точкой. [4]
Характерная черта «классической» горячей точки, такой как горячая точка Гавайи , заключается в том, что острова, расположенные дальше от горячей точки, постепенно становятся старше, а более новые и молодые острова — ближе к фиксированной горячей точке, например, подводная гора Камаэуаканалоа (ранее Лоихи), единственный подводный вулкан в цепи горячих точек, который изначально был подробно изучен учеными. Научные исследования из Камаэуаканалоа привели к созданию модели «Гавайи» для горячих точек, в основном ограниченной информацией, собранной с Гавайских островов. [5]
Однако горячая точка Самоа имеет особенности, которые стали загадкой для ученых. [6] На островах Самоа самый восточный остров Тау и самый западный остров Савайи оба извергались за последние 150 лет. Последнее извержение на Савайи произошло с вулканом Матавану (1905–1911) и на Тау в 1866 году. [7] Было высказано предположение, что это связано с усиленным омолаживающим вулканизмом, связанным с непосредственной близостью к северному желобу Тонга , который находится чуть более чем в 100 км (62 милях) к югу от самого западного острова Самоа Савайи. [2] Этот вулканизм был настолько объемным, что весь остров был покрыт потоками лавы возрастом менее 1 миллиона лет. [2] По сравнению с ранее наиболее изученными примерами позднего вулканизма на Гавайских островах это был чрезмерный объем. [2] Полученные образцы показывают, что под ними залегает более древняя лава Самоанской горячей точки возрастом около 5 миллионов лет. [2] Кроме того, изначально не было понятно, что два участка трассы горячей точки [2] пересекались к югу от Самоа и что вулканы в регионе Самоа должны различаться по возрасту и/или геохимическому составу, чтобы определить их горячую точку происхождения. [8]
В 1975 году геофизик Рокне Джонсон открыл подводную гору Вайлулуу , в 45 км к востоку от острова Тау в Американском Самоа, которая с тех пор изучалась международной группой ученых и была охарактеризована как самый молодой вулкан Самонской цепи горячих точек. [2] Внутри вершинного кратера Вайлулуу находится активный подводный вулканический конус под названием Нафануа, [6] названный в честь богини войны в самоанской мифологии . Изучение Вайлулуу дает ученым еще одну возможную модель горячих точек [5] в качестве альтернативы модели гавайской горячей точки.
Важным различием между Вайлулуу и Камаэуаканалоа на Гавайях является полное отсутствие толеитовых базальтовых составов в Вайлулуу [5], хотя оба расположены в самой восточной точке своих островных цепей.
Северные острова Тонга ( Вавау и Ниуатопутапу ) отдаляются от Фиджи на Австралийской плите со скоростью около 13 см/год (5,1 дюйма/год) и 16 см/год (6,3 дюйма/год) соответственно, в то время как Ниуэ и Раротонга на Тихоокеанской плите приближаются к Австралийской плите со скоростью около 8 см/год (3,1 дюйма/год). Это означает, что Тихоокеанская плита разрывается на углу границы желоба- трансформы со скоростью, которая равна сумме этих двух (16 + 8) 24 см/год (9,4 дюйма/год). [9]
Предполагаемый омоложенный вулканизм в Самоа, связанный с непосредственной близостью к северной впадине Тонга , теперь был распространен на подводную гору Папатуа, в 60 км (37 миль) к югу от оси следа горячей точки Самоа. Эта подводная гора имеет лавы как с палеогеновым составом океанического островного базальта, типичным как для горячей точки Араго , так и для горячей точки Макдональда , и гораздо более молодые омоложенные лавы, похожие на омоложенный вулканизм на Самоа. [10] В сочетании с данными по подводной горе Уо Мамае, кажется возможным, что флексурное поднятие в Тихоокеанской плите около северного конца впадины Тонга привело к плавлению материала Самоанского плюма, который недавно извергся. [10]
Горячая точка Самоа охватывает две провинции: [8]
За пределами разлома плато Онтонг-Ява в Западной провинции подводных гор Тихого океана находятся подводные горы возрастом 100 миллионов лет, состав которых соответствует происхождению из Самоанской горячей точки. [13]
Материал субдуцированной мантии Самоа также был обнаружен извергнутым в северной дуге Тонга на расстоянии от 280 до 300 км (от 170 до 190 миль) к югу в Тафахи и Ниуатопутапу, а также в некоторых лавах в северо-западной части бассейна Лау. [14]
Состав некоторых вулканических очагов Самоа выявил очень высокий вклад расплавов мантии, содержащих до 7% осадков континентальной коры. [15] Это означает, что смешивание в мантии субдуцированных плит не такое однородное, как предполагалось ранее. [15]