Хавайско-императорската подводна верига: геология, възраст и произход

Открийте геологията, възрастта и произхода на Хавайско-императорската подводна верига — вулканични острови, над 80 подводни вулкана и тектонски „завой“, разкриващ движението на плочите.

Хавайско-императорската подводна верига е голяма верига от острови, подводни планини, атоли, плитчини, брегове и коралови рифове в централната и северната част на Тихия океан. Тази верига включва както активни и потухнали вулкани, така и т.нар. гьолове (обърнати конуси с плоски върхове), образувани от ерозия и последващо потъване. Част от веригата са и известните Хавайските острови и Императорските подводни планини; общата линия се простира от югоизток към северозапад под северната част на Тихия океан.

Размери, състав и възраст

Веригата включва над 80 идентифицирани подводни вулкани и се простира на повече от 5800 km — от Алеутския изкоп в далечния северозапад до подводния връх Loʻihi, най-младият вулкан в системата, намиращ се приблизително 35 km югоизточно от остров Хавай. Възрастите на единичните подводни планини и острови варират широко: най-старите датирани образци от императорската част достигат около 81 милиона години (напр. подводната планина Детройт), а подводната планина Мейджи, северно от Детройт, вероятно е малко по-стара.

Как се е образувала веригата (гореща точка и плочни движения)

През 1963 г. канадският геолог Джон Тузо Уилсън предложи обяснение, което днес е класическо: веригата е резултат от дълготрайна вулканична дейност над стационарна зона с повишена температура в мантията — т.нар. гореща точка. Докато Тихоокеанската тектонична плоча се е придвижвала над тази гореща точка, нови вулкани са изригвали и постепенно са образували последователност от острови и подводни вулканични върхове. По този начин се оставя „следа“ от вулканични образувания, чиито възрасти нарастват в посока, обратно на движението на плочата.

Завоят в веригата и промяната на посоката на плочата

Един добре забележим елемент в картата на веригата е т. нар. „завой“ или „V“-образно отклонение между императорската и хавайската част. Този завой маркира промяна в посоката на движението на Тихоокеанската плоча — от по-северна към по-северозападна — която се е случила преди около 47 милиона години. Тази особеност често се използва като илюстрация за това как движението на голяма тектонска плоча може да се реорганизира сравнително бързо по геоложки мащаби; карти и анализи на USGS ясно показват тази промяна.

Нови изследвания: движение на горещата точка и палеомагнитни доказателства

Въпреки простотата на класическата горещоточна хипотеза, по-нови изследвания показват, че самата гореща точка може да не е била напълно стационарна. Едно от ключовите доказателства идва от анализа на ориентацията на древното магнитно поле, запазено в магнетита на древни лавови потоци, взети от няколко подводни планини. Тези палеомагнитни данни позволяват да се реконструират ширини и движения на източника на вулканизъм във времето и подсказват възможно леко преместване на мантияния източник или сложни течения в горната мантия. Комбинацията от възрастови данни, палеомагнитни измервания и структурни анализи дава по-нюансирана картина: част от наблюдаваните промени могат да се дължат както на промяна в посоката на плочата, така и на движение или еволюция на самия мантияен източник.

Геоморфология: острови, атоли и гьолове

Много от вулканичните върхове първо израстват над морската повърхност като активни вулкани (острови). С времето, когато вулканизмът стихне и вулканът се поддава на ерозия и потъване под тежестта си, равнинните върхове (особено в тропични зони) може да формират атоли — кръгови коралови рифове около потъващи платформи. Ако върхът бъде еродиран и после потъне под нивото на морето, може да се превърне в гьол (guyot) с плосък връх.

Научна и практическа значимост

Хавайско-императорската верига е важен естествен лабораторен полигон за изучаване на процесите в мантията, динамиката на тектонските плочи и взаимодействието между вулканизъм и ерозия. Наблюдението на млади подводни вулкани като Loʻihi дава възможност да се следи ранните стадии на островообразуването. Освен научен интерес, тези системи имат и практически значение: активните подводни вулкани и свързаните земетресения могат да предизвикат цунами и локални геоложки опасности за населението и инфраструктурата на островите.

Обобщение

Хавайско-императорската подводна верига представлява сложна комбинация от вулканични процеси, плочна тектонка и повърхностни геоморфологични трансформации. Класическата горещоточна теория обяснява основните черти на веригата, но модерните проучвания — включително палеомагнитни данни и прецизни датирания — добавят допълнителни детайли и показват, че както движението на Тихоокеанската плоча, така и поведението на самия мантияен източник, са допринесли за сегашната форма и възрастова последователност на островите и подводните планини.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява Хавайско-императорската верига от подводни планини?

Въпрос: Колко дълга е веригата?

В: Коя е най-старата възраст на императорските подводни планини?

В: Как е създадена Хавайско-императорската подводна верига?

Въпрос: Какво е причинило огъването или V-образната форма на веригата?

В: Къде се намира Лоʻихи?

Търсене по буква