Вулканы Гавайев: рост, эрозия и формирование островов. Узнайте о Гавайско-Имперской горной цепи, геологии и развитии вулканических островов Тихого океана.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Процессы роста и эрозии вулканов Гавайских островов
Processes of growth and erosion of the volcanoes of the Hawaiian islands
Пятнадцать вулканов, составляющих восемь главных островов Гавайев, являются самыми молодыми в цепи из более чем 129 вулканов, протянувшейся через Северный Тихий океан и называемой Гавайско-Имперской подводной горной цепью. Вулканы Гавайев в среднем поднимаются от своего основания до уровня моря. Гавайские острова проходят через систематическую последовательность подводного и надводного роста, за которой следует эрозия. Стадия развития острова отражает его удаленность от гавайского плюма.
The fifteen volcanoes that make up the eight principal islands of Hawaii are the youngest in a chain of more than 129 volcanoes that stretch across the North Pacific Ocean, called the Hawaiian–Emperor seamount chain. Hawaii's volcanoes rise an average of to reach sea level from their base. Hawaiian islands undergo a systematic pattern of submarine and subaerial growth that is followed by erosion. An island's stage of development reflects its distance from the Hawaii hotspot.
Предыстория
Гавайско-Императорская цепь подводных гор примечательна своей протяженностью и количеством вулканов. Цепь разделена на два участка разломом, отделяющим более древнюю Императорскую цепь подводных гор от более молодой Гавайской грядки; V-образный изгиб цепи легко различим на картах. Соотношение магния к кремнию в лаве указывает на стадию развития вулкана, поскольку со временем лавы вулкана меняются от щелочных к толеитовым, а затем снова к щелочным. Вследствие растягивающих сил часто развивается две или более рифтовых зон. Лава накапливается в неглубоком резервуаре хранения магмы. Поскольку извержения происходят под водой, типичной формой извергаемой лавы является подушечная лава. Подушечная лава – это округлые шары лавы, которые не имели достаточно времени для остывания из-за немедленного контакта с водой. Давление воды предотвращает взрыв лавы при контакте с холодной океанской водой, заставляя ее закипать и быстро затвердевать. Считается, что эта стадия длится около 200 000 лет, но лава, извергнутая на этой стадии, составляет лишь незначительную часть конечного объема вулкана. Вулканы Коолау, Западный Мауи и Кахоолаве – примеры вулканов, находящихся на этой стадии развития. Однако следует отметить, что из-за редкости извержений на этой стадии (происходящих через тысячи или даже десятки тысяч лет), эрозия по-прежнему является основным фактором, определяющим развитие вулкана. После этой стадии вулкан становится потухшим и больше не извергается.
The Hawaiian–Emperor seamount chain is remarkable for its length and its number of volcanoes. The chain is split into two subsections across a break, separating the older Emperor Seamount Chain from the younger Hawaiian Ridge; the V shaped bend of the chain is easily noticeable on maps. The ratio of magnesium to silica in the lava is a sign of what stage the volcano is in, as over time the volcano's lavas shift from alkalic to tholeiitic lava, and then back to alkalic. Due to stretching forces, the development of two or more rift zones is common. The lava accumulates in a shallow magma storage reservoir. Because the eruptions occur with the volcano underwater, the form of lava typically erupted is pillow lava. Pillow lava is rounded balls of lava that was given very little time to cool due to immediate exposure to water. Water pressure prevents the lava from exploding upon contact with the cold ocean water, forcing it to simmer and solidify quickly. This stage is thought to last about 200,000 years, but lavas erupted during this stage make up only a tiny fraction of the final volume of the volcano. Koʻolau Range, West Maui, and Kahoʻolawe volcanoes are examples of volcanoes in this stage of development. Note, however, that because in this stage eruptions are very infrequent (occurring thousands or even tens of thousands of years apart), erosion is still the primary factor controlling the volcano's development. After this stage the volcano becomes extinct and never erupts again.
Коралловый атолл
В конечном итоге, эрозия и оседание разрушают вулкан до уровня моря. На этом этапе вулкан превращается в атолл, с кольцом коралловых и песчаных островов, окружающих лагуну. Все Гавайские острова к западу от Гарднерских пинакул в Северо-Западных Гавайских островах находятся на этой стадии. Атолы являются результатом роста тропических морских организмов, поэтому этот тип островов встречается только в теплых тропических водах. В конечном счете, Тихоокеанская плита уносит вулканический атолл в воды, слишком холодные для поддержания кораллового рифа этими морскими организмами за счет роста.
Eventually, erosion and subsidence break the volcano down to sea level. At this point, the volcano becomes an atoll, with a ring of coral and sand islands surrounding a lagoon. All the Hawaiian islands west of the Gardner Pinnacles in the Northwestern Hawaiian Islands are in this stage. Atolls are the product of the growth of tropical marine organisms, so this island type is only found in warm tropical waters. Eventually, the Pacific Plate carries the volcanic atoll into waters too cold for these marine organisms to maintain a coral reef by growth.