Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Кокосового хребта )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Горячая точка Галапагосских островов
Батиметрическая карта Галапагосских островов и окружающих их тектонических плит
Батиметрическая карта Галапагосских островов и влияние горячей точки на тектонические плиты
Карта Галапагосских островов с красной точкой над местом расположения мантийного плюма
Галапагосские острова с красной точкой над островом Фернандина, указывающей примерное расположение мантийного плюма
СтранаЭквадор
ТерриторияГалапагосские острова
Область, крайТихий океан
Координаты0 ° 22' ю.ш. 91 ° 33'з.д. / 0.37 ° S 91.55 ° W / -0,37; -91,55 Координаты : 0.37 ° S 91.55 ° W0 ° 22' ю.ш. 91 ° 33'з.д. /  / -0,37; -91,55

Горячих точек Галапагосские является вулканический горячая точка в Восточно - Тихого океана отвечает за создание на Галапагосских островах , а также три основных систем асейсмична хребта, Карнеги , Кокосовые и Мальпело , которые находятся на двух тектонических плит. Горячая точка расположена недалеко от экватора на плите Наска, недалеко от границы расходящейся плиты с плитой Кокос . Тектоническая обстановка очага осложняется Галапагосским тройным стыком плит Наска и Кокос с Тихоокеанской плитой.. Движение плит по горячей точке определяется не только распространением вдоль хребта, но и относительным движением между Тихоокеанской плитой и плитами Кокосовые острова и Наска.

Возраст горячей точки, как полагают, превышает 20 миллионов лет, и за это время произошло взаимодействие между горячей точкой, обеими этими плитами, и расходящейся границей плит в Галапагосском центре распространения. Лавы из горячих точек не обладают однородной природой многих горячих точек; вместо этого есть свидетельства того, что горячую точку питают четыре крупных резервуара. Они смешиваются в разной степени в разных частях архипелага, а также в пределах Галапагосского центра распространения.

Теория горячих точек [ править ]

Основная статья: Hotspot (геология)

В 1963 году канадский геофизик Дж. Тузо Уилсон предложил теорию «горячих точек», чтобы объяснить, почему, хотя большинство землетрясений и вулканической активности происходит на границах плит, некоторые происходят далеко от границ плит. Теория утверждала, что небольшие, длительные, исключительно «горячие» области магмы расположены под определенными точками на Земле. Эти места, получившие название «горячие точки», обеспечивают локальные системы тепла и энергии (термальные шлейфы), которые поддерживают длительную вулканическую активность на поверхности. Этот вулканизм создает подводные горы, которые в конечном итоге поднимаются над океанским течением, образуя вулканические острова. Поскольку острова медленно удалялись от очага, движением скользящих плит, как описано в теории тектоники плит, подача магмы прекращается, и вулкан переходит в спящий режим. Между тем, процесс повторяется снова и снова, на этот раз образуя новый остров, и продолжается до тех пор, пока горячая точка не рухнет. Теория была разработана для объяснения цепи подводных гор Гавайи-Император , где исторические острова можно было проследить на северо-запад в направлении движения Тихоокеанской плиты. Ранняя теория помещала эти фиксированные источники тепла для шлейфов глубоко под землей; однако недавние исследования заставили ученых поверить в то, что горячие точки на самом деле динамичны и могут двигаться сами по себе. [1] [2]

Тектоническая обстановка [ править ]

Горячая точка Галапагосских островов имеет очень сложную тектоническую обстановку. Он расположен очень близко к гребню распространения между плитами Кокосовые острова и Наска ; горячая точка взаимодействует с обеими плитами и спрединговым хребтом за последние двадцать миллионов лет, поскольку относительное расположение горячей точки по отношению к плитам изменилось. На основании аналогичных градиентов сейсмических скоростей лав хребтов Карнеги, Кокос и Мальпелос есть свидетельства того, что активность горячих точек была результатом одного длительного плавления мантии, а не нескольких периодов активности и покоя. [3]

На Гавайях данные свидетельствуют о том, что у каждого вулкана есть определенный период активности, поскольку горячая точка перемещается под эту часть Тихоокеанской плиты, прежде чем стать бездействующей, а затем потухнет и исчезнет под океаном. Похоже, что это не так на Галапагосских островах, вместо этого есть свидетельства одновременного вулканизма на обширной территории. [4] Почти все Галапагосские острова демонстрируют вулканизм в недавнем геологическом прошлом, а не только в том месте, где сейчас находится горячая точка Фернандина. [5] В приведенном ниже списке указаны даты последних извержений вулканов Галапагосских островов, упорядоченные с запада на восток.

ИмяПоследнее извержение
Остров ДарвинаВымерший
Фернандина2017 г.
Эквадор (вулкан)1150
Остров волкаВымерший
Рока РедондаНеизвестный
Серро Асуль2008 г.
Волк (вулкан)2015 г.
Дарвин (вулкан)1813 г.
Альседо1993 г.
Сьерра-Негра2018 г.
Остров Сантьяго1906 г.
Остров Пинта1928 г.
Остров Марчена1991 г.
Остров Санта-КрусНеизвестный
Остров ФлореанаВымерший
Genovesa IslandНеизвестный
Остров Сан-КристобальНеизвестный

Движение плит Наска и Кокос отслеживалось. Плита Наска движется под углом 90 градусов со скоростью 58 ± 2 км за миллион лет. Кокосовая плита перемещается на 41 градус со скоростью 83 ± 3 км за миллион лет. [3] Местоположение горячей точки с течением времени зафиксировано на океанической плите как хребты Карнеги и Кокос.

Хребет Карнеги находится на плите Наски, его длина составляет 600 км (373 мили), а ширина - до 300 км (186 миль). Он ориентирован параллельно движению плит, а его восточному концу примерно 20 миллионов лет. На гребне 86 градусов западной долготы есть выступающая седловина, где высота падает намного ближе к окружающему дну океана. Когда-то считалось, что хребет Мальпело, длина которого составляет 300 км (186 миль), является частью хребта Карнеги. [6]

Кокосовый хребет - это объект длиной 1000 км, расположенный на Кокосовой плите и ориентированный параллельно движению плит от трансформного разлома 91 градус к западу от Галапагосского центра распространения к побережью Панамы. Северо-восточная оконечность хребта датируется примерно 13–14,5 миллионов лет назад. [6] Однако острову Кокос на северной оконечности хребта всего 2 миллиона лет, поэтому он был создан в то время, когда хребет отошел от горячей точки. [7] Присутствие ярко выраженного перерыва в осадках в отложениях на Кокосовом хребте указывает на то, что Кокосовый хребет, вероятно, был выгнут после его первоначального неглубокого погружения вдоль Среднеамериканского желоба. [8]

Текущая модель взаимодействия горячей точки и центра распространения между плитами Кокос и Наска пытается объяснить хребты на обеих плитах; раскол между хребтами Карнеги и Мальпело и последующая вулканическая активность вдали от горячей точки. За последние 20 миллионов лет произошло восемь основных фаз. [6]

  1. 19,5 миллионов лет - 14,5 миллионов лет назад: горячая точка была расположена на плите Наска, образуя объединенный хребет Карнеги и Мальпело. Тип извергнутой лавы представлял собой смесь плюмового материала и истощенной верхней мантии , подобный типу лавы, обнаруживаемой в настоящее время на центральных Галапагосских островах.
  2. С 14,5 миллионов лет до 12,5 миллионов лет назад: Галапагосский центр распространения переместился на юг, и хребет перекрыл южный край горячей точки. На плиту Наски извергается меньше материала, в результате чего на хребте Карнеги образовалось седло. Движение места расположения Галапагосского центра распространения начинает отделять хребет Мальпело от хребта Карнеги. Большая часть лавы из горячих точек создается на плите Кокос, что приводит к образованию Кокосового хребта. Образовавшиеся здесь лавы подобны типам, извергавшимся на западных щитовых вулканах Галапагосских островов, которые преимущественно являются плюмовыми.
  3. От 12 миллионов лет до 11 миллионов лет: горячая точка Галапагосских островов находится под Галапагосским центром распространения. Лавы плюмового типа сейчас изобилуют на Кокосовом хребте.
  4. 9,5 миллиона лет назад: разрыв между хребтами Карнеги и Мальпело заканчивается.
  5. От 5,2 миллиона лет назад до 3,5 миллиона лет назад: у Галапагосского центра распространения произошел еще один прыжок с гребня, движущийся к северу с плюмом, извергающимся теперь на плите Наска, аналогично нынешней ориентации.
  6. 3,5–2 миллиона лет назад: к северу от Галапагосского центра распространения образуется недолговечный центр распространения с востока на запад. Этот новый рифт терпит неудачу, но приводит к вулканической активности после заброшенной территории и последующему формированию острова Кокос и окружающих подводных гор. Вокруг горячей точки преобладают лавы с шлейфом.
  7. 2,6 миллиона лет назад: к северу от горячей точки Галапагосов произошел крупный трансформационный разлом. Это приводит к широко распространенному вулканизму на северных Галапагосских островах вдоль линеамента Вольфа-Дарвина и вокруг острова Дженовеза . [9]
  8. Настоящее время: горячая точка Галапагосских островов находится к югу от центра распространения и имеет геохимическую зональность плюма.

Химическая структура лав Галапагосских островов [ править ]

Анализ радиоактивных изотопов лав на островах Галапагосского архипелага и на хребте Карнеги показывает, что есть четыре основных резервуара магмы, которые смешиваются в различных комбинациях, образуя вулканическую провинцию. [5] [10]

К четырем типам относятся: СЛИВА - это магма, связанная с самим шлейфом и похожая на магмы с других океанических островов в Тихом океане. Он имеет характеристики промежуточного соотношения стронция (Sr), неодима (Nd) и свинца (Pb). Лавы PLUME встречаются в основном на западе островов, вокруг островов Фердинандина и Исабела , что близко к нынешнему положению горячей точки. Лавы PLUME, извергнутые на Фернандине и Изабелле, относительно прохладны. Анализ показывает, что они на 100 градусов по Цельсию холоднее, чем на Гавайях. Причина этого до конца не выяснена, но может быть связана с охлаждением литосферы или относительно прохладным при формировании в мантии. [7]Затем они обнаруживаются в меньших количествах в форме подковы к северу и югу от центральных островов, смешиваясь с другими резервуарами по мере продвижения на восток. Лавы СЛИВЫ также встречаются в лавах Галапагосского центра распространения из-за конвекции и смешивания всех этих лав. В верхней мантии конвекционные потоки приносят мантийный материал под небольшими углами с юга от Галапагосского центра распространения. Эти конвекционные потоки будут притягивать магму типа СЛИВА к центру распространения, где она затем извергается. [5] [6]

DGM - (истощенная галапагосская мантия), имеет сходные характеристики с базальтами океанических хребтов по всему Тихому океану и Галапагосскому центру распространения. Частичное плавление верхней мантии в результате спредингового центра оставит мантийный материал обедненным некоторыми соединениями. Он имеет низкие отношения изотопов Sr и Pb и высокие отношения Nd. DGM находится на центральных островах Галапагосов, таких как Сантьяго , Санта-Крус , Сан-Кристобаль и Санта-Фе . Он заполняет центр подковы, образованной лавами PLUME на западе, севере и юге. [5] [10] [11]

FLO - ( Флореана ), характерная для лав этого острова. Считается, что этот резервуар возник из субдуцированной океанской коры, которая была увлечена мантийным плюмом. Он имеет повышенное соотношение Sr и Pb и обогащен микроэлементами. [10] [11] FLO ассоциируется в основном с островом Флореана и проявляется при смешении лав в Галапагосских островах вдоль южной стороны архипелага и разбавляется к востоку и северу от него. [10]

WD - (Вольф Дарвин) уникален в Тихом океане и напоминает материал из системы Индоокеанского хребта. Он находится на островах Вольфа и Дарвина и подводных горах, соединяющих их вдоль линеамента Вольфа-Дарвина. Он имеет уникальное соотношение свинца. [10] WD расположен вдоль северной стороны архипелага и размывается к востоку и югу. [5]

См. Также [ править ]

  • Вулканы Галапагосских островов

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Уотсон, Джим (5 мая 1999 г.). « » Горячих точек «: тепловые плюмов» . USGS . Проверено 21 ноября 2009 года .
  2. ^ Uhlik, Каролина (2003-01-08). «Фиксированная горячая точка, которая сформировала Гавайи, может не быть стационарной, - заключают ученые» . Стэнфордский отчет . Проверено 3 апреля 2009 .
  3. ^ a b Салларес, Валленти (2005). «Земная сейсмология помогает ограничить природу аномалий плавления мантии: вулканическая провинция Галапагосские острова» . Mantleplumes.org . Проверено 21 ноября 2009 года .
  4. ↑ О'Коннор, Джон М. (8 января 2008 г.). «Миграция широко распространенного долгоживущего вулканизма через вулканическую провинцию Галапагосские острова: свидетельства широкой аномалии таяния горячих точек?» . mantleplumes.org . Проверено 21 ноября 2009 года .
  5. ^ a b c d e Mantleplumes.org
  6. ^ a b c d Харпп, Карен С .; Ванлесс, Вирджиния Д.; Отто, Роберт Х .; Hoernle, Kaj; Вернер, Рейнхард (2005). "Кокосовые и сейсмические хребты Карнеги: запись микроэлементов долгосрочного взаимодействия центра распространения плюма" . Журнал петрологии . 46 (1): 109–133. DOI : 10.1093 / петрологии / egh064 . Проверено 29 июня 2013 года .
  7. ^ а б Mantleplumes.org
  8. ^ Ли, Юн-Сян; Чжао, Сиси; Йоване, Луиджи; Петронотис, Катерина Е .; Гонг, Чжэн; Се, Си (2015-12-01). «Палеомагнитные ограничения на тектоническую эволюцию зоны субдукции Коста-Рики: новые результаты осадочных последовательностей буровых площадок IODP на Кокосовом хребте» . Геохимия, геофизика, геосистемы . 16 (12): 4479–4493. DOI : 10.1002 / 2015GC006058 . ISSN 1525-2027 . 
  9. ^ Харпп, горячая точка провинции Северные Галапагосские острова вблизи хребта вулканизма
  10. ^ a b c d e Харпп, Карен; Гейст, Деннис (2006). "Галапагосская плюмология" . Фонд Чарльза Дарвина. Архивировано из оригинала на 2007-06-10.
  11. ^ a b Харпп, Карен (2001). «Отслеживание мантийного плюма: вариации изотопов и микроэлементов подводных гор Галапагосских островов» (PDF) . Геохимия, геофизика, геосистемы. Архивировано из оригинального (PDF) 20 июля 2011 года . Проверено 6 апреля 2011 .