Hawaiis geologi

Hawaiis geologi - Hawaii-øernes  geologiske struktur , deres oprindelse og udvikling, beskrevet på grundlag af studiet af geologiske processer, sammensætning og struktur af jordskorpen i denne region .

Den hawaiiske øgruppe er geologisk nært beslægtet med de hawaiianske og kejserlige undervandsrygge placeret på Stillehavets litosfæriske plade.

Geologiske processer

De vigtigste processer på grund af hvilke Hawaii-øerne blev dannet (endogene geologiske processer ):

De vigtigste processer, der ødelægger Hawaii-øerne (eksogene geologiske processer ):

Historie

Videnskabelige ekspeditioner

De første naturforskere, der begyndte at studere vulkanske processer på Hawaii-øerne, var rejsende som en del af havekspeditioner til Hawaii:

I 1840-1841 var den amerikanske mineralog James Dana en del af en stor amerikansk stillehavsekspedition ledet af Charles Wilkes . På toppen af ​​Mauna Loa målte han tyngdekraften med et pendul . Indsamlede prøver af lava, beskrev den skjoldformede form af Hawaii-vulkaner. Missionær Titus Koan fortsatte efter anmodning fra Dan med at observere vulkaner. Dette tillod offentliggørelsen af ​​den første videnskabelige rapport (1949) [3] .

I 1880-1881 fortsatte Dana med at studere Hawaii, han bekræftede (ved graden af ​​erosion ) stigningen i alderen på øerne i nordvestlig retning. Han konkluderede, at Hawaii-kæden bestod af to vulkanske kæder placeret langs separate parallelle stier. Han navngav dem:

Han foreslog tilstedeværelsen af ​​en sprækket zone dér - "Great Dana Fault", hans teori eksisterede indtil midten af ​​det 20. århundrede [4]

Under ekspeditionen 1884-1887 udvidede C. I. Dutton Danas ideer:

Permanente observationer

Siden 1820'erne har kristne missionærer slået sig ned på øerne, som konstant har kunnet observere den hawaiianske natur. Blandt dem [6] :

Hawaiis første videnskabelige organisationer og tidsskrifter:

I 1911-1912 grundlagde geologerne Thomas Jaggar fra Massachusetts Institute of Technology , Reginald Daly fra Harvard University og vulkanologen Frank Perret Hawaiian Volcanic Observatory på toppen af ​​Kilauea Volcano .

I 1946 skabte Harold Sternsom en evolutionær model for dannelsen af ​​øer baseret på en mere nøjagtig bestemmelse af klippernes alder [8]

I 1963 udviklede John Tuzo Wilson den klassiske "hot spot" -teori om vulkanske hotspots . Han foreslog, at en enkelt fast kappefane ("kappefane") forårsager et udbrud og konstruktionen af ​​en vulkan, som derefter trækkes tilbage og isoleres fra varmekilden ved bevægelsen af ​​Stillehavets litosfæriske plade . Som et resultat af denne proces, over millioner af år, bliver vulkanen mindre aktiv og bliver til sidst ødelagt af erosion , og efterlader den under havoverfladen . Ifølge denne teori opstod der et knæk omkring 60°, hvor de kejserlige og hawaiiske segmenter af kæden viste en ændring i retningen af ​​Stillehavspladen.

Siden 1970'erne er den hawaiiske havbund blevet undersøgt i detaljer med sonarer og undervandsfartøjer [9] [10] fra 1994 til 1998 [11] , hvilket bekræfter Hawaii-hotspotteorien.

Før dette har man i lang tid troet, at den hawaiiske øgruppe var en "forkastningszone" af jordskorpen , selvom en konsekvent forskellig alder af vulkaner langs denne forkastning allerede er blevet bestemt [12] .

I 2003 dukkede en ny teori op - det "mobile hawaiianske hotspot", som antyder, at bøjningen for 47 millioner år siden var forårsaget af en ændring i bevægelsen af ​​fanen og ikke Stillehavspladen .

Hawaiisk vulkanisme

Aktive hawaiianske vulkaner er placeret over det hawaiiske hotspot, som opvarmer vulkankamrene og forårsager udbrud. Aktuelt aktive er placeret over hotspottet: Kilauea , Mauna Loa og undervandsvulkanen Loihi .

Hawaii-vulkaner er kendetegnet ved udbrud af den "hawaiianske type"  - de er kendetegnet ved udgydelser af flydende, meget mobil lava, som danner store flade felter af vidtflydende lava. Pyroklastisk materiale er praktisk talt fraværende.

Aktive hawaiianske vulkaner er karakteriseret ved hyppige rift (sprække) udbrud (riftzoner er deres karakteristiske træk) [13] .

Skjoldvulkaner (i form af et skjold) dannede Hawaii-øerne . Bredden af ​​Mauna Loa er omkring 120 km, og dens undervandsbase (193 km bred) går til en dybde på 5791 meter [14] . Således er højden af ​​vulkanen fra dens undervandsbase 9960 meter. Vulkanen har det største volumen og lavaudslipsområde (blandt overfladevulkaner) - omkring 5.200 km² - den største overfladeskjoldvulkan på Jorden .

Hawaii-vulkaner har normalt 4 stadier i deres udvikling (eksempler på vulkaner):

  1. Tidlig alkalisk fase - ubådsvulkanisme ( Loihi )
  2. Skjoldstadie - omkring 95% af vulkanens lavavolumen hældes ud ( Kilauea og Mauna Loa )
  3. Post-skjold alkalisk fase - tættere lava skaber laterale vulkanske kegler ( Mauna Kea har bestået dette stadium)
  4. Stadie af genoplivning (foryngelse) - lavaer af forskellig kemi bryder ud for sidste gang efter en lang periode med hvile og erosion, byg en kegle over calderaen ( Mauna Kea ).

Jordskælv og jordskred

I løbet af 85 millioner år har Hawaii-punktet skabt mindst 129 vulkaner, hvoraf 123 er uddøde, 4 er aktive og 2 er sovende vulkaner [15] .

Efterhånden som vulkanernes masse og volumen øges, brækker deres kanter af og glider ud i havet. Kortlægning af havbunden har afsløret mindst 70 store jordskred på Hawaii, der spænder fra 20 til 200 kilometer brede og op til 5.000 kubikkilometer i volumen. Disse jordskred kan opdeles i to hovedkategorier:

Vulkanisme genererer jordskælv , som også forårsager lavaspalter, stenfald og jordskred.

Mineralogi og petrologi

I mineralogi og petrologi til ære for Hawaii blev navngivet karakteristisk for dem: [17] :

Evolution

En øs livscyklus består af flere stadier eller faser:

Se også

Vulkaner på øen Hawaii og deres grænser på kortet:
  1. Kohala ( 1670 m ) - uddød;
  2. Mauna Kea ( 4205 m ) - i dvale;
  3. Hualalai ( 2523 m ) - i dvale;
  4. Mauna Loa ( 4169 m ) - aktiv;
  5. Kilauea ( 1247 m ) - aktiv;
  6. Loihi ( −975 m ) - undervandsaktiv.

Noter

  1. ↑ Barnard WM Earliest Ascents of Mauna Loa Volcano, Hawai'i Arkiveret 18. september 2009 på Wayback Machine // Hawaiian Journal of History. 1991 bind. 25. S. 53-70.
  2. ↑ Macrae J. WF Wilson, red. Med Lord Byron på Sandwichøerne i 1825: Being Extracts from the MS Diary of James Macrae, Scottish Botanist. 1922. ISBN 978-0-554-60526-5 .
  3. ↑ Dana JD On the Hawaiian Islands // United States Exploring Expedition: I løbet af året 1838, 1839, 1840, 1841, 1842. Vol. 10: Geologi . New York, London: G. Putnam, 1849, s. 155-284.
  4. ↑ GR Foulger The Emperor and Hawaiian Volcanic Chains: Hvor godt passer de til fanehypotesen? . Hentet 1. april 2009. Arkiveret fra originalen 16. januar 2012.
  5. ↑ Vulkanisme på Hawaii: papirer til minde om 75-årsdagen for grundlæggelsen af ​​Hawaii Volcano Observatory  . - United States Geological Survey, 1987. - Vol. en.
  6. ↑ Ziegler AC The Resident amatørnaturalistperiode // Hawaiian Natural History, Ecology, and Evolution. Honolulu: University of Hawai'i Press, 2002, s. 381-386.
  7. ↑ Babb JL, Kauahikaua JP, Tilling RI Historien om Hawaiian Volcano Observatory – Et bemærkelsesværdigt første 100 års sporing af udbrud og jordskælv: US Geological Survey General Information Produkt 135, 2011. 60 s. usgs.gov Arkiveret 7. december 2017 på Wayback Machine .
  8. ↑ RA Apple Thomas A. Jaggar, Jr., og Hawaiian Volcano Observatory . Hawaiian Volcano Observatory; United States Geological Survey (4. januar 2005). Arkiveret fra originalen den 14. juni 2009.
  9. ↑ RJ Van Wyckhouse Synthetic Bathymetric Profiling System (SYNBAPS) (link ikke tilgængeligt) . Forsvarets Tekniske Informationscenter (1973). Dato for adgang: 25. oktober 2009. Arkiveret fra originalen den 27. februar 2012. 
  10. ↑ H. Rance; H.Rance. Historisk geologi: Nutiden er nøglen til  fortiden . - QCC Press, 1999. - S. 405-407.
  11. ↑ MBARI Hawaii Multibeam Survey . Monterey Bay Aquarium Research Institute (1998). Hentet 29. marts 2009. Arkiveret fra originalen 12. august 2016.
  12. ↑ Aprodov V.A. Imperial-Hawaii-forkastningszone // Vulkaner. M.: Tanke, 1982. S. 303-306. (Serie Nature of the World)
  13. ↑ Sådan fungerer vulkaner: Beskyt vulkaner (link utilgængeligt) . San Diego State University. Dato for adgang: 25. januar 2012. Arkiveret fra originalen 2. januar 2014. 
  14. ↑ Ifølge Bishop Museum i Honolulu , 2017.
  15. ↑ K. Rubin Svar til Ask-An-Earth-Scientist . University of Hawaii. Hentet 11. maj 2009. Arkiveret fra originalen 13. august 2016.
  16. ↑ B.C. Kerr. Seismisk stratigrafi af Detroit Seamount, Hawaii-kejserens havbjergkæde: Post-hot-spot skjoldbygningsvulkanisme og aflejring af Meiji-driften  //  Geokemi, Geofysik, Geosystems: tidsskrift. - Stanford University , 2005. - 12. juli ( vol. 6 , nr. 7 ). — P. n/a . - doi : 10.1029/2004GC000705 . - .
  17. ↑ Petrologisk engelsk-russisk ordbog. M.: Mir, 1986. S. 219.
  18. ↑ Seneste Kīlauea-statusrapporter, opdateringer og informationsudgivelser . United States Geological Survey—Hawaiian Volcano Observatory. Hentet 15. marts 2009. Arkiveret fra originalen 25. januar 2005.
  19. ↑ Seamounts . Encyclopædia Britannica . Britannica Inc. (1913). Hentet 15. marts 2009. Arkiveret fra originalen 26. april 2015.

Links