Подводная гора Макдональд - Macdonald seamount
Подводная гора Макдональд | |
---|---|
юг Тихий океан | |
Глубина вершины | 40м |
Высота | Варьируется |
Место расположения | |
Место расположения | юг Тихий океан |
Координаты | 28 ° 58,7 'ю.ш. 140 ° 15,5' з.д. / 28,9783 ° ю.ш.140,2583 ° з.[1]Координаты: 28 ° 58,7 'ю.ш. 140 ° 15,5' з.д. / 28,9783 ° ю.ш.140,2583 ° з.[1] |
Геология | |
Тип | Подводная гора |
Последнее извержение | 1987-89 |
История | |
Дата открытия | 1967 |
Подводная гора Макдональд (названный в честь Гордон А. Макдональд ) это подводная гора в Полинезия, к юго-востоку от Острова Острал и в окрестностях системы подводных гор, включающих Подводные горы Нгатемато и Подводные горы Таукина. Он возвышается на 4200 метров (13 800 футов) от морского дна на глубину около 40 метров (130 футов) и имеет плоскую вершину, но высота его вершины, похоже, зависит от вулканической активности. Есть несколько дополнительных конусов, таких как подводная гора Макдокальд. Подводная гора была открыта в 1967 году и периодически проявляла активность с выбросами газа и сейсмическая активность с того времени. Есть гидротермальный активности на Macdonald, а вентиляционные отверстия заполнены гипертермофильный бактерии.
Подводная гора Макдональд - действующий в настоящее время вулкан Точка доступа Macdonald, горячая точка вулкана, которая сформировала эту подводную гору и некоторые другие вулканы. Извержения произошли в 1967, 1977, 1979–1983 и 1987–1989 годах, а землетрясения были зарегистрированы в 2007 году. базальтовый скалы, изменили форму вулкана и могут привести к образованию острова в будущем.
Открытие и имя
Подводная гора Макдональд была открыта в 1967 году, когда гидрофоны отметил сейсмическую активность в этом районе.[2] Подводная гора была названа в 1970 году в честь Гордон А. Макдональд.[3] Он также известен как Тамарии,[4] в то время как Макдональд выглядит неправильно.[3]
География и геология
Региональная установка
В Тихий океан характеризуется длинными цепочками островов, которые обычно простираются с юго-востока на северо-запад в направлении движения Тихоокеанская плита. Часто такие цепочки начинаются на юго-востоке с вулканы Такие как Гавайи которые становятся все более размытыми к северо-западу и в конечном итоге заканчиваются серией атоллы. Это привело к предположению, что они образованы глубокими источниками, по которым дрейфует Тихоокеанская плита и в конечном итоге уносит вулкан от его источника магмы.[5] Эти источники известны как "горячие точки ", а их общее количество оценивается от 42 до 117.[6] Горячие точки также могут быть образованы трещинами, распространяющимися в корка, и такие горячие точки не обязательно будут показывать возрастную прогрессию.[7]
Местная настройка
Подводная гора Макдональд расположена у юго-восточного конца Острова Острал.[8] Острова Аустраль простираются от южных Острова Кука к Иль Мария и в конце концов Маротири на юго-восток,[5] включая острова Риматара, Руруту, Тубуай, Raivavae и Рапа.[9] Относительно большой разрыв отделяет Маротири от вулкана Макдональд.[10] В Подводные горы Нгатемато и Подводные горы Таукина лежать к северу от Макдональда,[11] они значительно старше и, похоже, имеют совсем другое происхождение.[12] Еще дальше на юго-восток лежит Фундаментная цепь подводных гор,[13] и связанная с этим горячая точка могла образовать некоторые подводные горы вблизи Макдональда.[14]
Подводная гора находится недалеко от юго-восточной оконечности мелководного участка океана, который простирается на северо-запад в сторону Маротири.[15] и включает подводную гору Энни, подводную гору Симона и Президент Thiers Bank.[16] Подводная гора Ра высотой 3000 метров (названная в честь Полинезийский срок для "солнце ") поднимается в 100 километрах (62 мили) к северо-западу от Макдональда на глубину 1040 метров (3410 футов); это, по-видимому, потухший вулкан и, возможно, когда-то выходил над уровнем моря.[17] Меньшая подводная гора, Макдокалд, поднимается от южного подножия Макдональда на 850 метров (2790 футов) до глубины 3150 метров (10330 футов).[18] Дополнительные небольшие подводные горы, которые, по всей видимости, образовались на Восточно-Тихоокеанский подъем также находятся в этом районе.[19] Корка под Макдональдом состоит из эоцен возраст,[4] а вдали от области более мелкого океана он покрыт холмами и наносами.[20]
Подводная гора Макдональд возвышается на 4200 метров (13 800 футов) от морского дна на глубину примерно 40 метров (130 футов) ниже уровня моря;[21] Исследования 1979 года показали, что вершина достигает глубины 49 метров (161 фут) ниже уровня моря.[22] и плато на вершине шириной 150 на 100 метров (490 футов × 330 футов) с небольшими (6 метров (20 футов) в высоту и 3 метра (9,8 футов) в ширину) брызги конусов.[23] Другие источники указывают на площадь поверхности плато на вершине в 2,4 квадратных километра (0,93 квадратных миль).[24] Продолжающаяся вулканическая активность, возможно, изменила топографию вершины Макдональда между съемками в 1975 и 1982 годах, образовав еще одну эллиптическую вершину, достигающую глубины 29 метров (95 футов) на северо-западной окраине плато и подняв плато вершины до глубины 50. –34 метра (164–112 футов).[23] К моменту проведения новой съемки в 1986 году вершина была заменена грудой камней, глубина которой составляла всего 42 метра (138 футов).[25]
Верхние части здания покрыты толщиной 50 сантиметров (20 дюймов). лапилли с потоки лавы под. Также обнаружены некоторые продукты гидротермальных изменений,[17] толстый пепловый покров залегает на глубине 2000 метров (6600 футов).[26] Помимо этих отложений лапилли, жгучий На здание обнажены лавовые потоки.[27] Дальше вниз, поток лавы фронты образуют уступы, которые становятся особенно заметными на глубинах 620–1000 метров (2 030–3280 футов), за исключением северного фланга. Еще глубже, подушка лава преобладают.[28]
Ниже вершины склоны круто обрываются до глубины 600 метров (2000 футов), а затем сглаживаются.[17] За исключением покрытого обломками хребта на северо-западе, Макдональд имеет круглую форму,[29] с шириной 45 километров (28 миль) на глубине 3900 метров (12 800 футов). На склонах Макдональда видны радиальные гребни, которые могут отражать тектонически контролируемые рифтовые зоны, а также изолированные паразитические шишки.[17] Объем всего здания оценивается в 820 кубических километров (200 кубических миль).[24] Подводная гора Макдональд несет следы оползни, в том числе рубцы обрушения на здании и ровный рельеф, образованный обломками на его нижних склонах;[30] обвалы предполагаются на восточном, южном, западном и северо-западном флангах.[31] Морское дно также свидетельствует о том, что токи мутности, включая рябь.[30]
Геомагнитный Анализ здания продемонстрировал существование нормально намагниченной структуры у основания вулкана и дополнительной аномалии, которая, по-видимому, является магматическая камера на глубине 2 км (1,2 мили) в пределах здания, недалеко от северного фланга.[32] Данные, полученные в габброидных породах, изгнанных вулканом во время его извержений, также предполагают, что другой резервуар магмы существует на глубине 5 километров (3,1 мили), то есть в пределах коры под Макдональдом.[33]
Сочинение
Макдональд в основном прорвался базальт. Этот базальт содержит вкрапленники из клинопироксен, оливин и особенно плагиоклаз.[34] Дополнительные камни базанит, мужерит,[26] пикрит[35] и тефрит.[36] Общий состав щелочной[4] и нефелический.[37] Обломки горных пород, обнаруженные на подводной горе Макдональд, включают: интрузивные породы Такие как габбро, метадолерит, пикрит и пироксенит;[28] габбро, по-видимому, возникли в результате медленной кристаллизации базальтовых магма[38] в магматическом резервуаре с последующим низкотемпературным изменением.[39] Такие породы были вырваны с корнем в результате взрывной деятельности. Кроме того, сформировались гидротермальные и термические изменения. амфибол, хлорит, эпидот, филлосиликаты, пирит, кварц и смектит,[34] с дополнительными компонентами, включая альбит, биотит, лабрадорит, лейкодиорит и ортопироксен.[40]
Вулканиты типичны базальты океанических островов,[41] щелочная природа которого не похожа на толеит который находится на других горячих точках вулканов, таких как Гавайи, Исландия и Воссоединение. В этих вулканах щелочные лавы извергнуты в постщитовая стадия но Макдональд явно является развивающимся вулканом, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы объяснить химическую историю Макдональда.[42] Эти магмы в случае Макдональда образовались в результате частичного плавления шпинель -лерцолит и далее под влиянием фракционная кристаллизация[36] и углекислый газ,[37] но без влияния вышележащих пластина.[43]
Извержения
Макдональд - единственный известный действующий вулкан на островах Кука и Австралийских островах,[44] в отличие от Острова Общества где активный вулканизм распространяется на несколько вулканов.[45] Первые зарегистрированные извержения на Макдональде произошли в 1967 году, за ними последовала дополнительная активность в 1977 году.[2] несмотря на то что плоты из пемзы наблюдавшаяся в 1928 и 1936 годах, тоже могла быть образована подводной горой.[46] Эти извержения регистрировались гидрофонами; в дальнейшем такая деятельность произошла в 1979–1983 гг. Некоторые извержения, особенно на южном склоне или в кратере, остались бы незамеченными.[22] Дополнительные извержения на Макдональде произошли с июня 1987 г. по декабрь 1988 г.[21] и сейсмический рой вероятно, не связанные с извержениями произошли в 2007 году.[47]
Извержения в Макдональде включают: фреатический и фреатомагматический деятельность, которая привела к образованию лапилли и лавовые бомбы а также к сигналам гидрофона, но также эксцентричный формирование высыпаний потоки лавы.[34] Вулканическая активность непостоянна, между извержениями наблюдаются длительные паузы.[48] Подводная гора Макдональд - один из самых активных подводных вулканов в мире,[21] и самый активный на дне Тихого океана.[49]
Радиометрическое датирование Из пород, извлеченных из Макдональда, были обнаружены две отдельные группы возрастов: одна - менее двух миллионов лет, а вторая - около 30 миллионов лет.[50]
События 1989 года
Несколько извержений произошло в 1989 г., когда на подводную гору проводилась научная экспедиция. Эти извержения сопровождались обесцвечиванием воды на протяжении 1,6 км (1 мили), высвобождением горения. водород и сероводород[21] сопровождается образованием плюма гидротермально измененной воды.[8] В подводная лодка Cyana наблюдалась активность непосредственно в одном вершинном кратере в виде интенсивных пузырей,[51] а на поверхности океана были видны паровые и водяные фонтаны.[21]
На поверхности океана образовались пятна серого цвета,[51] которые были сформированы пирит, сера и вулканическое стекло плюс меньшее количество киноварь, кубатин и Quenstedtite.[8] События вызвали изменения в pH воды на подводной горе и увеличилась метан концентрации.[1]
Будущее рождение острова
Макдональд, вероятно, сформировал остров во время последний ледниковый максимум когда уровень моря был ниже,[48] и будущие извержения на Макдональде могут привести к рождению острова даже с нынешним уровнем моря. Такое извержение должно быть довольно большим и непрерывным, в противном случае образовавшийся остров, вероятно, будет быстро разрушен.[52] В зависимости от того, насколько быстро эрозия и другие факторы уменьшат его размер, такой остров, скорее всего, будет временным.[53]
Гидротермальная система
Подводная гора Макдональда гидротермально активный,[54] с несколькими гидротермальными жерлами, предположительно существующими на западном фланге.[55] 2–3 метра (6 футов 7 дюймов - 9 футов 10 дюймов) в ширину трещина извержения наблюдалась гидротермальная активность в 1989 г.[56] Кроме того, вулкан выделяет газы, в том числе углекислый газ, метан и диоксид серы. Такой выброс происходит в районе вершины.[57] на так называемом "Поле шампанского",[37] но также из второго кратера на глубине 2000 метров (6600 футов) на юго-восточном фланге.[57] Вулкан Макдональд может быть основным источником тяжелых металлов в этом районе.[58] Метан частично имеет биологическое и частично абиогенное происхождение.[59]
Биология
Гипертермофильный бактерии были обнаружены на Macdonald, в том числе Археоглобус, Пирококк, Pyrodictium и Термококк а также ранее не описанные виды. Эти бактериальные сообщества содержат как водород - или же сера - потребляющий автотрофы и гетеротрофы и, по-видимому, способны к распространению на большие расстояния, учитывая, что родственники обнаруженных видов известны из Вулкано в Италия.[54]
Помимо гипертермофилов, кранииды,[60] кораллы,[61] полиноиды[62] и губки были найдены в районе вершины Макдональда.[63]
Рекомендации
- ^ а б Huber et al. 1990 г., п. 180.
- ^ а б Таландьер и Окал 1984, п. 813.
- ^ а б Морган и Морган 2007, п. 59.
- ^ а б c Рубин и Макдугалл 1989, п. 50.
- ^ а б Джонсон и Малахофф, 1971 г., п. 3282.
- ^ Stoffers et al. 1989 г., п. 101.
- ^ Джаррард и Клэйг 1977, п. 74.
- ^ а б c Chemine'e et al. 1991 г., п. 319.
- ^ Джонсон и Малахофф, 1971 г., п. 3283.
- ^ Джонсон и Малахофф, 1971 г., п. 3289.
- ^ Bonneville et al. 2002 г., п. 1024.
- ^ McNutt et al. 1997 г., п. 480.
- ^ Маммерикс Дж. (1992). «Подводные горы Основания: тектоническая обстановка недавно обнаруженной цепи подводных гор в южной части Тихого океана». Письма по науке о Земле и планетах. 113 (3): 293–306. Дои:10.1016 / 0012-821х (92) 90135-я.
- ^ Морган и Морган 2007, п. 58.
- ^ Stoffers et al. 1989 г., п. 103.
- ^ Binard et al. 2004 г., п. 176.
- ^ а б c d Stoffers et al. 1989 г., п. 104.
- ^ Binard et al. 2004 г., п. 178.
- ^ Binard et al. 2004 г., п. 196.
- ^ Hekinian et al. 1991 г., п. 2112.
- ^ а б c d е Chemine'e et al. 1991 г., п. 318.
- ^ а б Таландьер и Окал 1984, п. 814.
- ^ а б Таландьер и Окал 1984, п. 815.
- ^ а б Binard et al. 2004 г., п. 160.
- ^ Таландир 2004, п. 65.
- ^ а б Binard et al. 2004 г., п. 177.
- ^ Бидо и Экиниан 2004, п. 315.
- ^ а б Stoffers et al. 1989 г., п. 107.
- ^ Джонсон и Малахофф, 1971 г., п. 3285.
- ^ а б Clouard & Bonneville 2004, п. 222.
- ^ Clouard & Bonneville 2004, п. 223.
- ^ Джонсон и Малахофф, 1971 г., п. 3286.
- ^ Бидо и Экиниан 2004, п. 344.
- ^ а б c Stoffers et al. 1989 г., п. 109.
- ^ Hekinian et al. 1991 г., п. 2115.
- ^ а б Hekinian et al. 1991 г., п. 2136.
- ^ а б c Стофферс 1993, п. 20.
- ^ Stoffers et al. 1989 г., п. 111.
- ^ Бидо и Экиниан 2004, п. 343.
- ^ Hekinian et al. 1991 г., п. 2117.
- ^ Chauvel et al. 1997 г., п. 133.
- ^ Суэцугу и Ханю 2013, п. 268.
- ^ Стофферс 1993, п. 18.
- ^ Bonneville et al. 2002 г., п. 1023.
- ^ Стофферс 1993, п. 16.
- ^ «Макдональд». Глобальная программа вулканизма. Смитсоновский институт.
- ^ «Отчет о Макдональде (подводные объекты)». Бюллетень глобальной сети вулканизма. 32 (1). 2007. Дои:10.5479 / si.gvp.bgvn200701-333060.
- ^ а б Бидо и Экиниан 2004, п. 313.
- ^ Binard et al. 2004 г., п. 175.
- ^ Lassiter, J.C; Blichert-Toft, J; Hauri, E.H; Барщус, Х.Г. (2003). «Вариации изотопов и микроэлементов в лавах с островов Райвава и Рапа, острова Кука и Астрала: ограничения на природу HIMU- и EM-мантии и происхождение вулканизма средней плиты во Французской Полинезии». Химическая геология. 202 (1–2): 116. Дои:10.1016 / j.chemgeo.2003.08.002.
- ^ а б Chemine'e et al. 1991 г., п. 322.
- ^ Таландир 2004, п. 69.
- ^ Бидо и Экиниан 2004, п. 312.
- ^ а б Huber et al. 1990 г., п. 181.
- ^ Штюбен, Дорис; Стофферс, Питер; Cheminée, Jean-L; Хартманн, Мартин; Макмертри, Гэри М; Ричнов, Ганс-Германн; Джениш, Анджела; Михаэлис, Уолтер (1992). «Аномалии марганца, метана, железа, цинка и никеля в гидротермальных шлейфах вулканов Теахития и Макдональд». Geochimica et Cosmochimica Acta. 56 (10): 3703. Дои:10.1016 / 0016-7037 (92) 90162-в.
- ^ Stoffers et al. 1989 г., п. 104,107.
- ^ а б Бидо и Экиниан 2004, п. 311.
- ^ Рубин и Макдугалл 1989, п. 51.
- ^ Thießen, O .; Schmidt, M .; Botz, R .; Schmitt, M .; Стофферс, П. (2004). Метан, попадающий в толщу воды над Питкэрном и Общество - подводные горы Острал, южная часть Тихого океана. Океанические горячие точки. п. 426. Дои:10.1007/978-3-642-18782-7_14. ISBN 978-3-642-62290-8.
- ^ Л., Коэн, Бернард; Энн, Каульфус; Карстен, Лютер (1 мая 2014 г.). «Краниидные брахиоподы: аспекты структуры и распределения клады отражают дрейф континентов (Brachiopoda: Craniiformea)». Зоологический журнал Линнеевского общества. 171 (1): 144. Дои:10.1111 / zoj12121. ISSN 0024-4082.
- ^ Stoffers et al. 1989 г., п. 108.
- ^ Молодцова, Т .; Будаева, Н. (2007-11-01). «Модификации морфологии кораллов у черных кораллов как эффект связанной с ними фауны». Бюллетень морской науки. 81 (3): 478.
- ^ Binard et al. 2004 г., п. 173.
Источники
- Bideau, D .; Хекиниан, Р. (2004). Внутриплитные обломки габброидов, выброшенные из магматической камеры на подводной горе Макдональд (горячая точка Аустрал): сравнение с другими провинциями. Океанические горячие точки. С. 309–348. Дои:10.1007/978-3-642-18782-7_11. ISBN 978-3-642-62290-8.
- Binard, N .; Hekinian, R .; Стофферс, П .; Cheminée, J. L. (2004). Внутриплитный вулканизм южной части Тихого океана: структура, морфология и стиль извержения. Океанические горячие точки. С. 157–207. Дои:10.1007/978-3-642-18782-7_6. ISBN 978-3-642-62290-8.
- Бонневиль, Ален; Суаве, Раймон Ле; Один, Лоуренс; Клуар, Валери; Доссо, Лауре; Жилло, Пьер Ив; Дженни, Филип; Джордал, Келси; Маамаатуайахутапу, Кейтапу (1 ноября 2002 г.). «Подводная гора Араго: пропавшая точка доступа, обнаруженная на островах Астрал». Геология. 30 (11): 1023–1026. Дои:10.1130 / 0091-7613 (2002) 030 <1023: ASTMHF> 2.0.CO; 2. ISSN 0091-7613. S2CID 130183862.
- Chauvel, C .; McDonough, W .; Guille, G .; Maury, R .; Дункан, Р. (1997). «Противопоставление старого и молодого вулканизма на острове Руруту, южная цепь». Химическая геология. 139 (1–4): 125–143. Дои:10.1016 / с0009-2541 (97) 00029-6.
- Chemine'e, J. -L .; Стофферс, П .; McMurtry, G .; Richnow, H .; Puteanus, D .; Седвик, П. (1 ноября 1991 г.). "Газовые выбросы подводной лодки во время извержения подводной горы Макдональд в 1989 году". Письма по науке о Земле и планетах. 107 (2): 318–327. Дои:10.1016 / 0012-821X (91) 90079-W.
- Clouard, V .; Бонневиль, А. (2004). «Подводные оползни во Французской Полинезии». Океанические горячие точки. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 209–238. Дои:10.1007/978-3-642-18782-7_7. ISBN 9783642622908.
- Хекиниан, Роджер; Бидо, Даниэль; Стофферс, Питер; Cheminee, Жан Луи; Мухе, Ричард; Путеанус, Дорис; Бинар, Николас (1991). «Подводный внутриплитный вулканизм в южной части Тихого океана: геологические условия и петрология общества и южных регионов». Журнал геофизических исследований. 96 (B2): 2109. Дои:10.1029 / 90JB02139.
- Huber, R .; Stotters, P .; Cheminee, J. L .; Richnow, H.H .; Стеттер, К. О. (10 мая 1990 г.). «Гипертермофильные архебактерии в кратере и шлейфе открытого моря извергающейся горы Макдональд». Природа. 345 (6271): 179–182. Дои:10.1038 / 345179a0. S2CID 4333955.
- Джаррард, Ричард Д .; Клэйг, Дэвид А. (1977). «Последствия возраста островов Тихого океана и подводных гор для происхождения вулканических цепей». Обзоры геофизики. 15 (1): 57. Дои:10.1029 / RG015i001p00057.
- Johnson, Rockne H .; Малахов, Александр (10 мая 1971). «Связь вулкана Макдональд с миграцией вулканизма вдоль Австралийской цепи». Журнал геофизических исследований. 76 (14): 3282–3290. Дои:10.1029 / JB076i014p03282. ISSN 2156-2202.
- МакНатт, М.К.; Ласка, Д. В .; Reynolds, J .; Jordahl, K. A .; Дункан, Р. А. (2 октября 1997 г.). «Неспособность теории плюма объяснить вулканизм средней плиты на южных островах Австралии». Природа. 389 (6650): 479–482. Дои:10.1038/39013. ISSN 0028-0836. S2CID 205026871.
- Морган, У. Джейсон; Морган, Джейсон Фиппс (2007). «Скорости пластин в системе отсчета горячей точки: электронное приложение» (PDF). geosociety.org.
- Рубин, К. Х .; Макдугалл, Дж. Д. (7 сентября 1989 г.). «Подводная дегазация магмы и взрывной магматизм на подводной горе Макдональд (Тамарий)». Природа. 341 (6237): 50–52. Дои:10.1038 / 341050a0. S2CID 4334110.
- Стофферс, П .; Botz, R .; Cheminée, J.-L .; Деви, C.W .; Froger, V .; Glasby, G.P .; Hartmann, M .; Hékinian, R .; Kögler, F .; Laschek, D .; Larqué, P .; Michaelis, W .; Mühe, R.K .; Puteanus, D .; Ричнов, HH (1 июня 1989 г.). «Геология региона подводной горы Макдональд, острова Аустрал: недавний очаг вулканизма в южной части Тихого океана». Морские геофизические исследования. 11 (2): 101–112. Дои:10.1007 / BF00285661. ISSN 0025-3235. S2CID 130515595.
- Стофферс, П. (1993). Активный подводный вулканизм. Материалы 4-го Греческого симпозиума по океанографии и рыболовству. Получено 14 апреля 2019.
- Суэцугу, Дайсуке; Ханю, Такеши (2013). «Происхождение горячих точек в южной части Тихого океана: последние достижения в сейсмологических и геохимических моделях». Геохимический журнал. 47 (2): 259–284. Дои:10.2343 / geochemj.2.0229.
- Таландье, Дж. (2004). «Сейсмичность общества и горячих точек Австралии в южной части Тихого океана: сейсмическое обнаружение, мониторинг и интерпретация подводного вулканизма». Океанические горячие точки. Шпрингер, Берлин, Гейдельберг. С. 29–71. Дои:10.1007/978-3-642-18782-7_3. ISBN 9783642622908.
- Таландье, Жак; Окал, Эмиль А. (1 сентября 1984 г.). «Новые исследования подводной горы Макдональд в южной части центральной части Тихого океана после вулканосейсмической активности 1977–1983 годов». Письма о геофизических исследованиях. 11 (9): 813–816. Дои:10.1029 / GL011i009p00813. ISSN 1944-8007.