Havaijin geologia

Havaijin geologia - Havaijin saarten  geologinen rakenne , niiden alkuperä ja kehitys, joka on kuvattu geologisten prosessien, maankuoren koostumuksen ja rakenteen tutkimuksen perusteella tällä alueella .

Havaijin saaristo on geologisesti läheistä sukua Tyynenmeren litosfäärilevyllä sijaitseville Havaijin ja Imperiumin vedenalaisille harjuille .

Geologiset prosessit

Pääprosessit, joiden vuoksi Havaijin saaret muodostuivat (endogeeniset geologiset prosessit ):

Pääprosessit, jotka tuhoavat Havaijin saaria (eksogeeniset geologiset prosessit ):

Historia

Tieteelliset tutkimusmatkat

Ensimmäiset luonnontieteilijät, jotka alkoivat tutkia vulkaanisia prosesseja Havaijin saarilla, olivat matkustajia osana meriretkiä Havaijille:

Vuosina 1840-1841 amerikkalainen mineralogi James Dana oli osa suurta Yhdysvaltain Tyynenmeren tutkimusmatkaa, jota johti Charles Wilkes . Mauna Loan huipulla hän mittasi painovoiman heilurilla . Kerättiin näytteitä laavasta, kuvattiin Havaijin tulivuorten kilpimäistä muotoa. Lähetyssaarnaaja Titus Koan jatkoi Danin pyynnöstä tulivuorten tarkkailua. Tämä mahdollisti ensimmäisen tieteellisen raportin julkaisemisen (1949) [3] .

Vuosina 1880-1881 Dana jatkoi Havaijin opiskelua, hän vahvisti ( eroosioasteen mukaan ) saarten iän nousun luoteissuunnassa. Hän päätteli, että Havaijin ketju koostui kahdesta vulkaanisesta ketjusta, jotka sijaitsevat erillisten rinnakkaisten polkujen varrella. Hän antoi heille nimet:

Hän ehdotti, että siellä olisi murtunut alue - "Suuri Dana-vika", hänen teoriansa oli olemassa 1900- luvun puoliväliin asti [4]

Vuosien 1884-1887 tutkimusmatkalla C. I. Dutton laajensi Danan ideoita:

Pysyvät havainnot

1820-luvulta lähtien saarille on asettunut kristittyjä lähetyssaarnaajia, jotka ovat voineet jatkuvasti tarkkailla Havaijin luontoa. Heidän joukossaan [6] :

Havaijin ensimmäiset tieteelliset organisaatiot ja aikakauslehdet:

Vuosina 1911-1912 geologit Thomas Jaggar Massachusetts Institute of Technologysta , Reginald Daly Harvardin yliopistosta ja vulkanologi Frank Perret perustivat Hawaiian Volcanic Observatoryn Kilauea Volcanon huipulle .

Vuonna 1946 Harold Sternsom loi evoluutiomallin saarten muodostumiselle, joka perustuu kivien iän tarkempaan määritykseen [8]

Vuonna 1963 John Tuzo Wilson kehitti klassisen "hot spot" -teorian tulivuoren kuumista pisteistä. Hän ehdotti, että yksi kiinteä vaippapilvi ("vaippaplume") aiheuttaa purkauksen ja tulivuoren rakentamisen, joka sitten vetäytyy ja eristetään lämmityslähteestä Tyynenmeren litosfäärilevyn liikkeellä . Tämän prosessin seurauksena tulivuori muuttuu miljoonien vuosien aikana vähemmän aktiiviseksi ja lopulta tuhoutuu eroosion seurauksena , jolloin se jää merenpinnan alapuolelle . Tämän teorian mukaan mutka tapahtui noin 60°, jossa ketjun keisarillinen ja havaijilainen segmentti osoittivat muutosta Tyynenmeren laatan suunnassa.

1970-luvulta lähtien Havaijin merenpohjaa on tutkittu yksityiskohtaisesti kaikuluotaimilla [ 9] [10] vuosina 1994-1998 [ 11] , mikä vahvistaa Havaijin hotspot-teorian.

Ennen tätä pitkään uskottiin, että Havaijin saaristo oli maankuoren "vikavyöhyke" , vaikka tulivuorten johdonmukainen eri ikä tässä siirrossa on jo määritetty [12] .

Vuonna 2003 syntyi uusi teoria - "mobiili Havaijin hotspot", joka viittaa siihen, että 47 miljoonaa vuotta sitten mutka johtui muutoksesta sumun liikkeessä , ei Tyynenmeren levyssä .

Havaijin vulkanismi

Aktiiviset Havaijin tulivuoret sijaitsevat Havaijin hotspotin yläpuolella, joka lämmittää tulivuoren kammioita ja aiheuttaa purkauksia. Tällä hetkellä aktiiviset sijaitsevat hotspotin yläpuolella: Kilauea , Mauna Loa ja vedenalainen tulivuori Loihi .

Havaijin tulivuorille on ominaista "havaijilaisen tyypin" purkaukset  - niille on ominaista nestemäisen, erittäin liikkuvan laavan vuodat, joka muodostaa suuria tasaisia ​​kenttiä kauas virtaavasta laavasta. Pyroklastista materiaalia ei käytännössä ole.

Aktiivisille Havaijin tulivuorille on ominaista toistuvat repeämät (halkeamat) (rift-vyöhykkeet ovat niille ominaisia ​​piirteitä) [13] .

Kilpitulivuoret (kilven muodossa) muodostivat Havaijin saaret . Mauna Loan leveys on noin 120 kilometriä ja sen vedenalainen pohja (193 km leveä) ulottuu 5791 metrin syvyyteen [14] . Siten tulivuoren korkeus vedenalaisesta pohjastaan ​​on 9960 metriä. Tulivuorella on suurin tilavuus ja laavavuodon alue (pintatulivuorista) - noin 5 200 km² - maan suurin pintakilpitulivuori .

Havaijin tulivuorilla on yleensä 4 kehitysvaihetta (esimerkkejä tulivuorista):

  1. Varhainen alkalinen vaihe - sukellusvenevulkanismi ( Loihi )
  2. Kilpivaihe - noin 95 % tulivuoren laavatilavuudesta valuu ulos ( Kilauea ja Mauna Loa )
  3. Kilven jälkeinen alkalinen vaihe - tiheämpi laava luo lateraalisia tulivuoren kartioita ( Mauna Kea on läpäissyt tämän vaiheen)
  4. Herätysvaihe (nuorentaminen) - eri kemialliset laavat purskaavat viimeisen kerran pitkän tauon ja eroosion jälkeen, rakentavat kartio kalderan päälle ( Mauna Kea ).

Maanjäristykset ja maanvyörymät

Yli 85 miljoonan vuoden aikana Havaijin piste on luonut vähintään 129 tulivuorta, joista 123 on sammunut, 4 aktiivisia ja 2 lepotilassa [15] .

Kun tulivuorten massa ja tilavuus kasvavat, niiden reunat katkeavat ja liukuvat mereen. Merenpohjan kartoitus on paljastanut Havaijilla ainakin 70 suurta maanvyörymiä, joiden leveys vaihtelee 20–200 kilometriä ja tilavuudeltaan jopa 5 000 kuutiokilometriä. Nämä maanvyörymät voidaan jakaa kahteen pääluokkaan:

Vulkanismi synnyttää maanjäristyksiä , jotka aiheuttavat myös laavahalkeamia, kiven putoamista ja maanvyörymiä.

Minerologia ja petrologia

Minerologiassa ja petrologiassa Havaijin kunniaksi nimettiin heille tunnusomaisiksi: [17] :

Evoluutio

Saaren elinkaari koostuu useista vaiheista tai vaiheista:

Katso myös

Havaijin saaren tulivuoret ja niiden rajat kartalla:
  1. Kohala ( 1670 m ) - sukupuuttoon kuollut;
  2. Mauna Kea ( 4205 m ) - lepotilassa;
  3. Hualalai ( 2523 m ) - lepotilassa;
  4. Mauna Loa ( 4169 m ) - aktiivinen;
  5. Kilauea ( 1247 m ) - aktiivinen;
  6. Loihi ( −975 m ) - vedenalainen aktiivinen.

Muistiinpanot

  1. ↑ Barnard WM : Mauna Loa Volcanon varhaisimmat nousut Havaijilla Arkistoitu 18. syyskuuta 2009 Wayback Machinessa // Hawaiian Journal of History. 1991 Voi. 25. S. 53-70.
  2. ↑ Macrae J. WF Wilson, toim. Lord Byronin kanssa Sandwichsaarilla vuonna 1825: Otteita skotlantilaisen kasvitieteilijän James Macraen MS-päiväkirjasta. 1922. ISBN 978-0-554-60526-5 .
  3. ↑ Dana JD Havaijin saarilla // Yhdysvaltojen tutkimusretkikunta: Vuoden 1838, 1839, 1840, 1841, 1842 aikana . 10: Geologia . New York, Lontoo: G. Putnam, 1849, s. 155-284.
  4. ↑ GR Foulger Keisari ja Havaijin tulivuoren ketjut: Kuinka hyvin ne sopivat räjähdyshypoteesiin? . Haettu 1. huhtikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 16. tammikuuta 2012.
  5. ↑ Vulkanismi Havaijilla: paperit Hawaii Volcano Observatoryn  perustamisen 75-vuotispäivän muistoksi . - United States Geological Survey, 1987. - Voi. yksi.
  6. ↑ Ziegler AC The Resident amatööriluonnontutkijakausi // Havaijin luonnonhistoria, ekologia ja evoluutio. Honolulu: University of Hawai'i Press, 2002, s. 381-386.
  7. ↑ Babb JL, Kauahikaua JP, Tilling RI Tarina Havaijin tulivuoren observatoriosta – Merkittävä ensimmäinen 100 vuotta purkausten ja maanjäristysten seurannassa: US Geological Survey General Information Product 135, 2011. 60 s. usgs.gov Arkistoitu 7. joulukuuta 2017 Wayback Machinessa .
  8. ↑ RA Apple Thomas A. Jaggar, Jr. ja Hawaiian Volcano Observatory . Havaijin tulivuoren observatorio; United States Geological Survey (4. tammikuuta 2005). Arkistoitu alkuperäisestä 14. kesäkuuta 2009.
  9. ↑ RJ Van Wyckhouse Synthetic Bathymetric Profiling System (SYNBAPS) (linkki ei saatavilla) . Puolustustekninen tietokeskus (1973). Käyttöpäivä: 25. lokakuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 27. helmikuuta 2012. 
  10. ↑ H. Rance; H. Rance. Historiallinen geologia: nykyisyys on avain  menneisyyteen . - QCC Press, 1999. - S. 405-407.
  11. ↑ MBARI Hawaii Multibeam Survey . Monterey Bay Aquarium Research Institute (1998). Haettu 29. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 12. elokuuta 2016.
  12. ↑ Aprodov V.A. Imperiumin ja Havaijin vikavyöhyke // Tulivuoret. M.: Thought, 1982. S. 303-306. (Sarja Maailman luonto)
  13. ↑ Kuinka tulivuoret toimivat: Shield Volcanoes (linkki ei ole käytettävissä) . San Diegon osavaltion yliopisto. Käyttöpäivä: 25. tammikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 2. tammikuuta 2014. 
  14. ↑ Honolulun piispanmuseon mukaan , 2017.
  15. ↑ K. Rubin Vastaa Ask-An-Earth-Scientistille . Havaijin yliopisto. Haettu 11. toukokuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 13. elokuuta 2016.
  16. ↑ B.C. Kerr. Detroit Seamountin seisminen stratigrafia, Hawaiian Emperor seamount chain: Post-hot-spot shield-building vulcanism and deposition of the Meiji drift  //  Geochemistry, Geophysics, Geosystems : Journal. - Stanford University , 2005. - 12. heinäkuuta ( osa 6 , nro 7 ). — P. n/a . - doi : 10.1029/2004GC000705 . - .
  17. ↑ Petrologinen englanti-venäläinen sanakirja. M.: Mir, 1986. S. 219.
  18. ↑ Viimeaikaiset Kīlauean tilaraportit, päivitykset ja tiedotteet . Yhdysvaltain geologinen tutkimuslaitos – Havaijin tulivuoren observatorio. Haettu 15. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 25. tammikuuta 2005.
  19. ↑ Seamounts . Encyclopædia Britannica . Britannica Inc. (1913). Haettu 15. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 26. huhtikuuta 2015.

Linkit