Havajų ugnikalnio karštoji vieta

Pagal Havajų salos, žemės plutoje yra vulkaninės „karštosios vietos“ skylė, leidžianti lavai susidaryti ir sluoksniuotis. Per milijonus metų šie sluoksniai sudaro vulkaninių uolienų kalnus, kurie galiausiai suardo kalvos paviršių Ramusis vandenynas, formuojančios salas. Kadangi Ramiojo vandenyno plokštuma labai lėtai juda per karštąją vietą, susidaro naujos salos. Norint sukurti dabartinę Havajų salų grandinę, prireikė 80 milijonų metų.

1963 m. Kanadietis geofizikas Johnas Tuzo Wilsonas pristatė ginčijamą teoriją. Jis iškėlė hipotezę, kad po Havajų salomis yra karštas taškas - koncentruotos geoterminės šilumos apvalkalo plunksna, kuri ištirpino uolą ir per lūžius iškilo kaip magma. Žemės pluta.

Tuo metu, kai jie buvo pristatyti, Wilsono idėjos buvo labai prieštaringos ir daugelis abejotinų geologų nepriėmė teorijų apie plokštelinė tektonika arba karštosios vietos. Kai kurie tyrinėtojai manė, kad ugnikalnių plotai buvo tik plokštelių viduryje, o ne prie subdukcijos zonos.

Tačiau dr. Wilsono karštojo taško hipotezė padėjo įtvirtinti plokštelės tektonikos argumentus. Jis pateikė įrodymų, kad Ramiojo vandenyno plokštuma lėtai dreifuoja virš giliai esančios karštos vietos už 70 mln metų, palikdama daugiau nei 80 išnykusį, ramybės būsenoje esantį ir aktyvų Havajų kalnagūbrio imperatoriaus pajūrio tinklą ugnikalniai.

Wilsonas uoliai dirbo, kad surinktų įrodymų, ir išbandė vulkaninių uolienų pavyzdžius iš kiekvienos Havajų salų vulkaninės kilmės salos. Jis nustatė, kad seniausios atlaikytos ir išnaikintos uolienos ant a geologinis laikas skalės buvo Kauai, šiauriausioje saloje, ir kad salos uolos pamažu buvo jaunesnės, kai jis eidavo į pietus. Jauniausios uolos buvo piečiausioje Didžiojoje Havajų saloje, kuri šiandien aktyviai išsiveržė.

Havajų salų amžius pamažu mažėja, kaip matyti iš žemiau pateikto sąrašo:

• Niihau ir Kauai (5,6 - 3,8 milijono metų).
• Oahu (3,4–2,2 mln. Metų)
• Molokai (1,8 - 1,3 milijono metų)
• Maui (1,3–0,8 metų)
• Didžioji Havajų sala (mažiau nei 0,7 mln. Metų) ir ji vis dar plečiasi.

Wilsono tyrimai parodė, kad Ramiojo vandenyno plokštuma juda ir gabena Havajų salas į šiaurės vakarus nuo karštosios vietos. Ji juda keturis colius per metus. Vulkanai yra perduodami toliau nuo nejudančios karštosios vietos; taigi, toldami toliau, jie sensta ir labiau išsenka, o jų pakilimas mažėja.

Įdomu tai, kad maždaug prieš 47 milijonus metų Ramiojo vandenyno plokštumos kelias pakeitė kryptį iš šiaurės į šiaurės vakarus. To priežastis nežinoma, tačiau taip galėjo nutikti dėl to, kad Indija maždaug tuo pačiu metu susidūrė su Azija.

Geologai dabar žino Ramiojo vandenyno povandeninių ugnikalnių amžių. Tolimiausiuose šiaurės vakaruose esančiose grandinės vietose povandeniniai imperatoriaus pakrantės (užgesę ugnikalniai) yra nuo 35 iki 85 milijonų metų ir yra labai nualinti.

Šie panardinti ugnikalniai, viršūnės ir salos driekiasi 3728 mylių (6000 kilometrų) atstumu nuo Loihi upės aukštumos netoli Didžiosios Havajų salos iki pat Aleuto kalnagūbrio Ramiojo vandenyno šiaurės vakaruose. Seniausiam jūros pakrantei, Meidžiui, yra 75–80 milijonų metų, tuo tarpu Havajų salos yra jauniausi ugnikalniai - ir labai maža šios plačios grandinės dalis.

Šiuo metu Ramiojo vandenyno plokštė juda per lokalizuotą šilumos energijos šaltinį, būtent stacionarią karštą vietą, tokią aktyvią kalderos nuolat teka ir periodiškai išsiveržia Didžiojoje Havajų saloje. Didžiojoje saloje yra penki sujungti ugnikalniai - Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa ir Kilauea.

Didžiosios salos šiaurės vakarinė dalis nustojo išsiveržti prieš 120 000 metų, tuo tarpu Mauna Kea - pietvakarinėje Didžiosios salos dalyje esantis ugnikalnis išsiveržė tik prieš 4000 metų. Paskutinis Hualalai išsiveržimas įvyko 1801 m. Žemė nuolat pridedama prie Didžiosios Havajų salos, nes iš jos skydo ugnikalnių tekanti lava nusėda ant paviršiaus.

Mauna Loa, didžiausias ugnikalnis Žemėje, yra pats masyviausias kalnas pasaulyje, nes užima 19 000 kubinių mylių (79 195,5 kubinio km) plotą. Jis kyla 56 000 pėdų (17,069 m), tai yra 27 000 pėdų (8 229,6 km) aukščiau Everestas. Tai taip pat vienas aktyviausių pasaulyje ugnikalnių, išsiveržusių 15 kartų nuo 1900 m. Paskutiniai jos išsiveržimai buvo 1975 m. (Vienai dienai) ir 1984 m. (Tris savaites). Bet kada jis gali vėl prasiveržti.

Nuo atvykimo iš europiečių Kilauea išsiveržė 62 kartus, o po 1983 m. Išsiveržimo ji liko aktyvi. Tai yra jauniausias Didžiosios salos ugnikalnis, skydo formavimo stadijoje, ir jis išsiveržia iš jo didžiojo kaldera (dubenio formos įdubos) arba iš jo plyšių zonų (tarpų ar įtrūkimų).

Magma nuo Žemės mantijos kyla į rezervuarą maždaug nuo pusės iki trijų mylių aukščiau Kilauea viršūnės, o magmos rezervuare didėja slėgis. Kilauea išskiria sieros dioksidą iš orlaidžių ir kraterių. Lava teka į salą ir į jūrą.

Į pietus nuo Havajų, maždaug už 21,8 mylios nuo Didžiosios salos krantų, iš jūros dugno kyla jauniausias povandeninių laivų ugnikalnis Loihi. Paskutinį kartą jis išsiveržė 1996 m., O tai labai nesena geologinėje istorijoje. Jis aktyviai išleidžia hidroterminius skysčius iš savo viršūnės ir plyšių zonų.

Pakilęs maždaug 10 000 pėdų virš vandenyno dugno iki 3000 pėdų vandens paviršiaus, Loihi yra povandeninio laivo prieš skydelį stadijoje. Pagal „karšto taško“ teoriją, jei jis ir toliau augs, tai gali būti sekanti Havajų sala grandinėje.

Wilsono atradimai ir teorijos padidino žinias apie karštųjų taškų ugnikalnių ir plokščiosios tektonikos genezę ir gyvavimo ciklą. Tai padėjo nukreipti šiuolaikinius mokslininkus ir ateities tyrinėjimus.

Dabar žinoma, kad Havajų karštosios vietos karštis sukuria skystą išlydytą uolieną, kurią sudaro suskystintos uolienos, ištirpintos dujos, kristalai ir burbuliukai. Jis kilęs giliai po žeme, astenosferoje, kuri yra klampi, pusiau kieta ir veikiama šilumos.

Yra didžiulės tektoninės plokštės arba plokštės, kurios slysta per šią plastikinę astenosferą. Dėl geoterminė karšto taško energija, magma arba išlydyta uola (kuri nėra tokia tanki kaip aplinkinės uolienos) kyla per lūžius iš po plutos.

Magma pakyla ir stumia kelią per tektoninę plokštelę litosfera (standi, uolėta, išorinė pluta), ir ji išsiveržė į vandenyno dugną, kad susidarytų jūros dugnas arba povandeninis vulkaninis kalnas. Jūros dugnas arba ugnikalnis išsiveržė po jūra šimtus tūkstančių metų ir tada ugnikalnis pakyla virš jūros lygio.

Į krūvą dedama daug lavos, susidarant ugnikalnio kūgiui, kuris galų gale išeina virš vandenyno grindų - ir susidaro nauja sala.

Vulkanas auga, kol Ramiojo vandenyno plokštuma neša jį iš karštosios vietos. Tuomet ugnikalnio išsiveržimai nustoja išsiveržti, nes nebėra lavos tiekimo.

Tuomet išnykęs ugnikalnis erozija virsta salos atolu, o paskui koralų atolu (žiedo formos rifas). Toliau grimzdamas ir ardamas, jis tampa povandeniu arba vyruku, plokščiu povandeniniu stalviršiu, kurio daugiau nebematyti virš vandens paviršiaus.

Apskritai, John Tuzo Wilson pateikė keletą konkrečių įrodymų ir gilesnių įžvalgų apie geologinius procesus virš ir po Žemės paviršiumi. Jo priimta karštojo taško teorija, išvesta atlikus Havajų salų tyrimus, padeda žmonėms suprasti kai kuriuos nuolat besikeičiančius vulkanizmo ir plokštelinės tektonikos elementus.

Havajų povandeninis karštas taškas yra dinaminių išsiveržimų impulsas, palikdamas uolų liekanas, kurios nuolat plečia salos grandinę. Nors senesni pakrantės mažėja, išsiveržia jaunesni ugnikalniai, formuojasi nauji lavos žemės ruožai.