Вайлулуу - Vailuluʻu

Вайлулуу
LocationAmericanSamoa.png
Расположение американское Самоа
Глубина вершины590 метров (1,940 футов)
Высота4200 м (13 800 футов)
Место расположения
Место расположенияюг Тихий океан
Координаты14 ° 12′54 ″ ю.ш. 169 ° 3′30 ″ з.д. / 14,21500 ° ю.ш. 169,05833 ° з.д. / -14.21500; -169.05833Координаты: 14 ° 12′54 ″ ю.ш. 169 ° 3′30 ″ з.д. / 14,21500 ° ю.ш. 169,05833 ° з.д. / -14.21500; -169.05833
СтранаСоединенные Штаты
Геология
Последнее извержение2003
История
Дата открытия1975
Вайлулуу находится в Американском Самоа.
Вайлулуу
Вайлулуу
Расположение в Тихом океане

Вайлулуу это вулканический подводная гора открыт в 1975 году. Он поднимается со дна моря на глубину 593 м (1946 футов) и расположен между Тау и Роза острова в восточной части Горячая точка Самоа цепь. В базальтовый Считается, что подводная гора отмечает текущее местоположение горячей точки Самоа. На вершине Вайлулуу находится овал шириной 2 км и глубиной 400 м. кальдера. Две основные рифтовые зоны простираются на восток и запад от вершины, параллельно тренду горячей точки Самоа. Третий менее заметный рифт простирается к юго-востоку от вершины.

Извержения в Вайлулуу были зарегистрированы в 1973 году. Рой землетрясений в 1995 году мог быть связан с извержением с подводной горы. Мутная вода над вершиной свидетельствует о продолжающейся активности гидротермального плюма. Вайлулу'у может вырваться на поверхность океана и официально стать островом, если продолжится высокая скорость извержений.

Название и история исследования

Подводная гора была впервые обнаружена в 1975 году.[2] после того, как в районе была отмечена сейсмическая активность, в том числе землетрясения[3] и изначально был известен как вулкан Рокне или подводная гора Фаафафине. Имя Вайлулу'у относится к священному дождю, который якобы выпадал с каждым собранием последнего короля Самоа; он был присвоен старшеклассниками Самоа в 2000 году.[2] Конус Нафануа назван в честь самоанца. богиня войны, Нафануа.[4] Сегодня подводная гора является частью Национальный морской заповедник Американского Самоа.[5]

География и геоморфология

Вайлулу'у расположен к востоку от американское Самоа; самый восточный остров Тау находится в 43 километрах (27 миль) к западу от Вайлулуу.[6] Даже дальше на запад ложь Офу-Олосега и Мули, пока Подводная гора Малумалу расположен к югу от Офу-Олосега.[7] Роуз Атолл и подводная гора Малулу расположены к юго-востоку от Вайлулу'у.[8]

Вайлулу'у - коническая подводная гора[9] и достигает глубины 593 метра (1946 футов) и имеет кратер шириной 2 км (1,2 мили) и глубиной 0,4 км (0,25 мили);[1] самая мелководная часть подводной горы расположена на западном краю кратера[10] который имеет зубчатый вид.[11] Две дополнительные вершины и три бреши можно найти в краю кратера; Самый глубокий пролом находится на юго-востоке и имеет глубину 795 метров (2608 футов).[12]

Подводная гора имеет звездообразную форму с двумя выступающими гребнями на востоке и западе и несколько менее заметным гребнем к югу от вулкана; у его основания также есть более мелкие гребни и шрамы в форме амфитеатра от оползни.[11] Общий объем вулкана оценивается примерно в 1050 кубических километров (250 кубических миль).[3] и его высота над морским дном сравнима с высотой крупных изолированных вулканов, таких как Fuji, хотя и намного меньше сложных вулканических островов, таких как Гавайи.[13] Морское дно вокруг Вайлулуу лежит на глубине около 5 километров (3,1 мили);[1] подножие подводной горы имеет диаметр около 35 километров (22 мили). А седло на глубине 3200 метров (10 500 футов) глубина соединяет его с Тау.[3]

Конус высотой 300 метров (980 футов) в кратере носит название Нафануа и образовался в 2004 году.[1] в западной половине кратера.[14] До образования конуса в кратере было несколько кратеры ямы[11]; возможно, кратер когда-то был занят более высоким конусом, который мог подняться на небольшую глубину.[15] Конус Нафануа состоит в основном из подушка лава.[16]

Гидротермальные источники

Гидротермальный В кратере есть отверстия с различными характеристиками, в том числе высокотемпературные и низкотемпературные.[1] Основная часть вентиляции происходит через комплекс, известный как гидротермальный комплекс Северного рва, и достигает температуры 80 ° C (176 ° F), в то время как другой комплекс, называемый Fe Chimney Южной стены, выпускает воду с температурой 20 ° C ( 68 ° F) в массивных вентиляционных отверстиях.[14] Гидротермальная активность влияет на воды в кратере,[17] делая их мутными и теплее, чем вода в свободном океане.[9] Низкотемпературные гидротермальные источники встречаются и на западном хребте Вайлулуу.[18]

Гидротермальные флюиды, выходящие из гидротермального комплекса Северный ров, по-видимому, богаты сульфиды,[6] и капли углекислый газ наблюдались в выпускаемых жидкостях.[14] Частицы, выбрасываемые из вентиляционных отверстий в некоторых местах, уменьшают видимость под водой до менее 2 метров (6 футов 7 дюймов),[1] а удаляемые жидкости подвергаются сложным плавучесть, океаническое течение и процессы смешивания, когда они попадают в морскую воду.[18]

Общий сток оценивается примерно в 0,13 кубических километров в сутки (1500 м3/ с). Суммарная мощность гидротермальной системы оценивается в 610-760 единиц.[1] мегаватты[19] и он образует в кратере значительные гидротермальные шлейфы; измененная вода простирается на некоторое расстояние от вулкана.[20]

Геология

Вайлулу'у находится на восточном конце вулканической цепи Самоа.[1] и считается современным местонахождением Горячая точка Самоа;[6] эта интерпретация основана как на положении подводной горы, так и на изотопные отношения камней, взятых из него.[3] Возраст молодых горных пород отмечен также на подводной горе Малумалу.[21] подразумевая, что горячая точка в настоящее время питает оба вулкана[22] и образуя две отдельные вулканические цепи.[23] Эти два вулкана являются конечными точками двух отдельных линий вулканов на островах Самоа.[8]

Самоа находится к северо-востоку от северного угла Желоб Тонги, где Тихоокеанская плита является подчинение.[24] Эта близость к желобу, вероятно, является причиной того, что все более старые вулканические острова демонстрируют недавнюю вулканическую активность, такую ​​как активность в период с 1905 по 1911 год. Савайи[8] и первоначально привела к предложениям не-горячая точка происхождение островов Самоа.[25] Однако формирование островов показывает тенденцию к востоку и свидетельствует о возрастной прогрессии.[7], который был интерпретирован как отражающий возрастную цепь вулканов, которая начинается в Вайлулу'у и в Подводная гора Малумалу.[26] Подводная гора Малулу и остров Роуз к востоку от Вайлулуу не имеют отношения к системе горячих точек Самоа,[8]. По ту сторону вулканической цепи находятся подводные горы. Lalla Rookh Bank, Combe Bank и Алекса Банк которые являются старыми продуктами горячей точки Самоа.[8]

Происхождение вулканической цепи Самоа объясняется либо горячая точка под влиянием желоба Тонга или растрескивания тихоокеанской коры;[24] Сегодня предпочтительная теория состоит в том, что цепь Самоа является вулканической цепью, образованной горячими точками, в то время как «аномальный» молодой вулканизм возникает в результате взаимодействия между островами и желобом Тонга и соседним преобразовать вину.[25] Эта точка доступа находится под влиянием мантия потоки, вызванные желобом Тонга, которые искажают подъем шлейф[22] а также изменяет свой восходящий поток.[27] Это взаимодействие началось совсем недавно.[28]

Сочинение

Щелочные базальты[11] и пикриты были извлечены из вулкана.[29] Вулканические породы на Вайлулу'у отражают магматическую свиту, называемую "магматический тип 2 типа конечного члена" (EM2). [30] хотя есть заметные различия между геохимией различных вулканических образований Вайлулу'у.[15]

Свидетельства гидротермальных изменений включают: кварц в образцах горных пород.[31] Оксид железа дымоходы с размерами от сантиметров до метров[18] были сформированы низкотемпературным гидротермальным сбросом. Общий массовый поток 5,5 тонн в сутки (0,063 длинных тонн / тыс. марганец была оценена.[1] Гидротермальный сульфид и оксидные отложения могут стать целями добыча полезных ископаемых.[32]

Биология

Разные бактерии живут на Вайлулу'у, в том числе в микробные маты на базальты, которые связаны с бактериями из Подводная гора Тангароа в Кермадек Ридж, Loihi в Гавайи и в Восточно-Тихоокеанский подъем.[33] Ряд преимущественно пигментированных дрожжи и другие грибы были обнаружены в отложениях конуса Нафануа и в железных матах.[34] и может играть важную роль в экосистемах Вайлулу'у.[35]

Коврики для микробов[36] толщиной 2–4 сантиметра (0,79–1,57 дюйма) (хотя, возможно, толще в углублениях) были обнаружены в Вайлулу'у;[6] они часто содержат гидроксид железа /оксид железа депозиты.[37] Широкое производство сидерофоры микроорганизмами может служить не только для обеспечения доступа к железу, но и для уменьшения улавливания организмов оксидами железа.[38]

Сера, марганец и утюг может служить доноры электронов в метаболизме организма при Вайлулу'у;[38] сероводород, железо, марганец и метан -окислительный протеобактерии были встречены.[39]

Demosponges наблюдались в пролом кратера кратера и предположительно полагаются на поступающую богатую питательными веществами воду из океана, в то время как морские лилии,[39] горгонарии, офиуроиды и губки были обнаружены в западной рифтовой зоне Вайлулу'у.[40] В негидротермальных районах, иглокожие, октокоралы и губки доминировать над поверхностями,[40] и крабы, угри, октокоралы и осьминоги наблюдались в районах вершин.[41] Популяции угрей дали этой части вулкана прозвище «Город угрей»;[42] угри питаются видами пищи, переносимыми океанскими течениями, такими как ракообразные.[43]

Существуют различия между фауной животных в разных частях вулкана. Например, насыщенная кислородом вода и доступность креветок в качестве источника пищи привлекают угри на вершину Нафануа, а дно кратера[1] показывает высокую смертность животных и называется «рвом смерти»;[10] полихеты на дне кратера обнаружено кормление мертвой рыбой.[39] Это связано с очень низкой доступностью кислород для дыхания на дне кратера, в отличие от вершины конуса Нафануа.[38]

История извержений

Вайлулу'у - действующий вулкан, в котором регистрировались землетрясения, извержения вулканов и гидротермальная активность.[6] В частности, подводная гора - это место с обычными землетрясениями в этой в основном асейсмичной части Тихоокеанской плиты.[24] и подальше от землетрясений желоба Тонга,[44] регистрировать в среднем 4 землетрясения в день.[45] Сейсмические рои наблюдались в 1973 и 1995 годах; ан рой землетрясений состоялся в 2000 году. гипоцентры этих землетрясений совпадают с гидротермальными областями[9] и землетрясения коррелируют с юго-восточным гребнем, который является рифтовая зона.[46]

Нарушение равновесия в торий и уран изотопы образцов горных пород, взятых с подводной горы, указывают на то, что Вайлулу'у часто был активен в последние 8000 лет[47][46] и что извержения в кратере вершины произошли в последние сто лет.[48] Образцы дноуглубительных работ показали свежие породы; радиометрическое датирование производит возраст менее десяти лет согласно публикациям 1984 и 1999 годов.[49]

Сейсмический рой 1973 года, по-видимому, был главным подводное извержение.[44] Последнее извержение между 2001 и 2004 годами осталось незамеченным.[23] и сформировал вулканический конус Нафануа;[46] по большей части форма вулкана не изменилась со временем.[50] Повторяющиеся извержения, подобные тому, которое сформировало Нафануа, могли заставить Вайлулу'у выйти из моря.[16] Вершина Вайлулу'у достаточно мелкая, чтобы взрывные извержения может произойти, что может повлиять на прибрежные сообщества и корабли.[13] Оказалось, что изостатический последствия роста подводной горы могли изменить береговую линию на Тутуила.[51]

Галерея

  • Вершина Нафануа покрыта толстым микробным матом, что свидетельствует о низкотемпературной вентиляции.

  • Сломанная подушка лава, окрашенный в красный цвет оксидом железа, внутри кратера Вайлулу'у.

  • An осьминог живет на западной вершине Вайлулу'у

  • Плавательный elasipod морской огурец, Paleopatides sp., сфотографировано у северного берега острова Тау, Экспедиция Вайлулу-2005

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j Коннелл и др. 2009 г., п. 598.
  2. ^ а б Hart et al. 2000 г., п. 3.
  3. ^ а б c d Hart et al. 2000 г., п. 5.
  4. ^ Young et al. 2006 г., п. 6453.
  5. ^ Судек, Марейке. «Подводные горы и их роль в жизненном цикле видов». NOAA. Получено 8 февраля 2019.
  6. ^ а б c d е Судек и др. 2009 г., п. 582.
  7. ^ а б Sims et al. 2008 г., п. 3.
  8. ^ а б c d е Workman et al. 2004 г., п. 5.
  9. ^ а б c Koppers et al. 2010 г., п. 164.
  10. ^ а б Судек и др. 2009 г., п. 583.
  11. ^ а б c d Hart et al. 2000 г., п. 6.
  12. ^ Staudigel et al. 2004 г., п. 3.
  13. ^ а б Konter et al. 2004 г., п. 2.
  14. ^ а б c Коннелл и др. 2009 г., п. 599.
  15. ^ а б Young et al. 2006 г., п. 6449.
  16. ^ а б Young et al. 2006 г., п. 6448.
  17. ^ Staudigel et al. 2004 г., п. 19.
  18. ^ а б c Young et al. 2006 г., п. 6450.
  19. ^ Hart, S. R .; Staudigel, H .; Workman, R .; Копперс, А. а. П.; Жирар, А. П. (2003). «Эксперимент по высвобождению флюоресцентного индикатора в гидротермально активном кратере вулкана Вайлулуу, Самоа». Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 108 (В8): 9. Bibcode:2003JGRB..108.2377H. Дои:10.1029 / 2002JB001902. ISSN  2156-2202.
  20. ^ Hart et al. 2000 г., п. 10.
  21. ^ Sims et al. 2008 г., п. 13.
  22. ^ а б Sims et al. 2008 г., п. 14.
  23. ^ а б Koppers et al. 2011 г., п. 3.
  24. ^ а б c Konter et al. 2004 г., п. 3.
  25. ^ а б Hart et al. 2004 г., п. 38.
  26. ^ Sims et al. 2008 г., п. 2.
  27. ^ Sims et al. 2008 г., п. 20.
  28. ^ Hart et al. 2004 г., п. 52.
  29. ^ Workman et al. 2004 г., п. 9.
  30. ^ Sims et al. 2008 г., п. 6.
  31. ^ Workman et al. 2004 г., п. 6.
  32. ^ Хайн, Джеймс Р .; Макинтайр, Брэнди Р .; Пайпер, Дэвид З. (2005). «Морские минеральные ресурсы островов Тихого океана - обзор исключительных экономических зон островов, принадлежащих США, за исключением штата Гавайи». Циркуляр Геологической службы США 1286: 10. Получено 2019-02-08.
  33. ^ Судек и др. 2009 г., п. 592.
  34. ^ Коннелл и др. 2009 г., п. 601.
  35. ^ Коннелл и др. 2009 г., п. 604.
  36. ^ Судек и др. 2009 г., п. 581.
  37. ^ Судек и др. 2009 г., п. 590.
  38. ^ а б c Судек и др. 2009 г., п. 593.
  39. ^ а б c Koppers et al. 2010 г., п. 165.
  40. ^ а б Young et al. 2006 г., п. 6451.
  41. ^ Young et al. 2006 г., стр. 6451-6452.
  42. ^ "Корабль NOAA" Исследователь Океаноса: экспедиции 2017 ". NOAA. Получено 8 февраля 2019.
  43. ^ Young et al. 2006 г., п. 6452.
  44. ^ а б Konter et al. 2004 г., п. 4.
  45. ^ Konter et al. 2004 г., п. 14.
  46. ^ а б c Koppers et al. 2011 г., п. 5.
  47. ^ Sims et al. 2008 г., п. 12.
  48. ^ Sims et al. 2008 г., п. 21.
  49. ^ Hart et al. 2000 г., п. 7.
  50. ^ Hart et al. 2000 г., стр. 5-6.
  51. ^ Кеннеди, Дэвид М .; Марстерс, Т. Хелен; Вудс, Жозефина Л. Д .; Вудрофф, Колин Д. (1 марта 2012 г.). «Развитие береговой платформы на возвышающемся известняковом острове над несколькими циклами уровня моря, Ниуэ, южная часть Тихого океана». Геоморфология. 141-142: 214. Bibcode:2012 Geomo.141..170K. Дои:10.1016 / j.geomorph.2011.12.041. ISSN  0169-555X.

Источники

внешняя ссылка