Macdonald seamount

Macdonald seamount
Toppmötets djup 40m
Höjd Varierar
Plats
Plats Södra Stilla havet
Koordinater Koordinater :
Geologi
Typ Seamount
Sista utbrottet 1987-89
Historia
Upptäcktsdatum 1967

Macdonald seamount (uppkallat efter Gordon A. Macdonald ) är ett seamount i Polynesien , sydost om Australöarna och i närheten av ett system av seamounts som inkluderar Ngatemato seamounts och Taukina seamounts . Den reser sig 4 200 meter (13 800 fot) från havsbotten till ett djup av cirka 40 meter (130 fot) och har en platt topp, men höjden på toppen verkar variera med vulkanisk aktivitet. Det finns några dotterkoner som Macdocald seamount. Havsberget upptäcktes 1967 och har periodvis varit aktivt med gasutsläpp och seismisk aktivitet sedan dess. Det finns hydrotermisk aktivitet på Macdonald, och ventilerna är befolkade av hypertermofila bakterier.

Macdonald seamount är den för närvarande aktiva vulkanen i Macdonald hotspot , en vulkanisk hotspot som har bildat detta seamount och några andra vulkaner. Utbrott inträffade 1967, 1977, 1979–1983 och 1987–1989, och jordbävningar registrerades 2007. Aktiviteten, som har producerat basaltiska stenar, har ändrat vulkanens form och kan leda till bildandet av en ö i framtiden .

Upptäckt och namn

Macdonald Seamount upptäcktes 1967, när hydrofoner noterade jordbävningsaktivitet i området. Seamount uppkallades 1970 efter Gordon A. Macdonald . Det är också känt som Tamarii, medan MacDonald verkar vara en felaktig versal.

Geografi och geologi

Regional miljö

Ytterligare information: Macdonald hotspot

Stilla havet kännetecknas av långa ö-kedjor, som vanligtvis sträcker sig från sydost till nordväst i riktning mot Stillahavsplattans rörelse . Ofta börjar sådana kedjor i sydost med vulkaner som Hawaii som successivt blir mer eroderade nordväst och slutligen slutar som serier av atoller . Detta har lett till förslaget att de bildas av djupa källor över vilka Stillahavsplattan driver och så småningom bär vulkanen bort från sin magmakälla. Dessa källor är kända som " hotspots ", och deras totala antal har uppskattats till mellan 42 och 117. Hotspots kan också bildas av sprickor som fortplantar sig i skorpan, och sådana hotspots skulle inte nödvändigtvis visa en åldersutveckling.

Lokal miljö

Macdonald seamount ligger utanför den sydöstra änden av Australöarna . Australöarna sträcker sig bort från södra Cooköarna till Îles Maria och så småningom Marotiri sydost, inklusive öarna Rimatara , Rurutu , Tubuai , Raivavae och Rapa . En relativt stor lucka skiljer Marotiri från vulkanen Macdonald. Ngatemato- och Taukina-bergen ligger norr om Macdonald, de är betydligt äldre och verkar ha ett mycket olika ursprung. Ännu längre sydost ligger Foundation seamount kedjan , och den tillhörande hotspot kan ha genererat några av seamounts nära Macdonald.

Havsberget ligger nära den sydöstra änden av ett område med grundare hav, som sträcker sig nordväst mot Marotiri, och inkluderar Annie seamount, Simone seamount och president Thiers Bank . Det 3 000 meter (9 800 fot) höga havet Ra-berget (uppkallat efter polynesisk term för " sol ") reser sig 100 kilometer nordväst om Macdonald till ett djup av 1 040 meter (3 410 fot); det är tydligen en utdöd vulkan och kan en gång ha dykt upp över havet. Ett mindre havsberg, Macdocald, reser sig från södra foten av Macdonald 850 meter (2 790 fot) till djup på 3 150 meter (10 330 fot). Ytterligare små havsberg som verkar ha bildats vid East Pacific Rise finns också i området. Skorpan under Macdonald är av eocen ålder, och bort från området med grundare hav är den täckt av kullar och sediment.

Macdonald seamount reser sig 4 200 meter (13 800 fot) från havsbotten till ett djup av cirka 40 meter (130 fot) under havsytan; undersökningar 1979 fann en höjdpunkt som nådde ett djup av 49 meter (161 fot) under havsytan och en 150 gånger 100 meter (490 fot × 330 fot) bred toppplatå med liten (6 meter (20 fot) hög och 3 meter ( 9,8 fot) breda) stänkkottar . Andra källor indikerar en yta på 2,4 kvadratkilometer (0,93 kvadratkilometer) för toppplatån. Pågående vulkanisk aktivitet kan ha modifierat topografin på Macdonalds topp mellan undersökningar 1975 och 1982, och bildat ytterligare en elliptisk höjdpunkt som når ett djup av 29 meter (95 fot) vid den nordvästra marginalen av platån och höjer toppplatån till 50 djup. –34 meter (164–112 fot). Vid tiden för en ny undersökning 1986 hade toppen ersatts av en hög med stenar som bara nådde ett djup av 42 meter (138 fot).

De övre delarna av byggnaden täcks av 50 centimeter (20 tum) tjocka lapiller med lavaflöden under. Vissa hydrotermiska förändringsprodukter finns också, och ett tjockt askskydd uppstår till djup av 2 000 meter (6 600 fot). Bortsett från dessa lapilli-avlagringar, scoriaceous lavaflöden på byggnaden också. Längre ner lavaflödesfronter scarps som blir särskilt märkbara på djup av 620–1 000 meter (2 030–3 280 fot), förutom på den norra flanken. Ännu djupare dominerar kuddlavor .

Nedanför toppområdet faller sluttningarna brant ner till ett djup av 600 meter (2 000 fot) och plattar sedan ut. Med undantag för en skrämtäckt ås mot nordväst, har Macdonald en cirkulär form, med en bredd av 45 kilometer (28 mi) på ett djup av 3 900 meter (12 800 fot). Macdonalds sluttningar visar radiella åsar som kan reflektera tektoniskt kontrollerade sprickzoner, såväl som isolerade parasitiska kottar . Volymen av hela byggnaden har uppskattats till 820 kubikkilometer (200 cu mi). Macdonald seamount bär spår av jordskred , inklusive kollapsärr uppe på byggnaden och slät terräng som bildas av skräp på dess lägre sluttningar; kollapser har antagits på den östra, södra, västra och nordvästra flanken. Havsbotten visar ytterligare tecken på grumlighetsströmmar , inklusive krusningar .

Geomagnetisk analys av byggnaden har visat förekomsten av en normalt magnetiserad struktur vid basen av vulkanen och en ytterligare anomali som verkar vara magmakammaren på ett djup av 2 kilometer (1,2 mi) inom byggnaden, nära den norra flanken . Data som erhållits i gabbroiska stenar som drivs ut av vulkanen under dess utbrott tyder också på att en annan magma-reservoar finns på djup av 5 kilometer (3,1 mi), det vill säga i jordskorpan under Macdonald.

Sammansättning

Macdonald har huvudsakligen utbrutit basalt . Denna basalt innehåller fenokristaller av klinopyroxen , olivin och speciellt plagioklas . Ytterligare stenar är basanit , mugearit , pikrit och tefrit . Den övergripande sammansättningen är alkalisk och nefelinisk . Stenskräp som finns på Macdonald seamount inkluderar påträngande stenar som gabbro , metadolerit , picrit och pyroxenit ; gabbros verkar härröra från långsam kristallisering av basalt magma i en magma-reservoar, följt av låg temperaturförändring. Sådana stenar rycktes upp med rötterna av explosiv aktivitet. Dessutom har hydrotermisk och termisk förändring bildat amfibol , klorit , epidot , fyllosilikater , pyrit , kvarts och smektit , med ytterligare komponenter inklusive albit , biotit , labradorit , leukodiorit och ortopyroxen .

Vulkaniterna är typiska havsöbasalter , vars alkaliska natur skiljer sig från tholeiiten som finns på andra hotspot-vulkaner som Hawaii , Island och Reunion . I dessa vulkaner utbryter alkaliska lavor i eftersköldstadiet, men Macdonald är helt klart en vulkan under utveckling, och ytterligare forskning behövs för att förklara Macdonalds kemiska historia. Dessa magmas i fallet med Macdonald härleddes från den partiella smältningen av spinell - lherzolit och påverkades ytterligare av fraktionerad kristallisation och koldioxid , men utan inflytande från den överliggande plattan .

Utbrott

Macdonald är den enda kända aktiva vulkanen på Cooköarna och Australöarna, till skillnad från på Society Islands där aktiv vulkanism är spridd över flera vulkaner. De första registrerade utbrotten vid Macdonald inträffade 1967 och följdes av ytterligare aktivitet 1977, även om pimpstensflottar som observerades 1928 och 1936 också kunde ha bildats av havsberget. Dessa utbrott registrerades med hydrofoner; ytterligare sådan verksamhet förekom 1979–1983. Vissa utbrott, särskilt utbrott på södra flanken eller inom en krater, skulle ha passerat obemärkt. Ytterligare utbrott vid Macdonald inträffade mellan juni 1987 - december 1988, och en seismisk svärm inträffade troligen utan samband med utbrott 2007.

Utbrott vid Macdonald inkluderar phreatic och phreatomagmatic aktivitet som ledde till bildandet av lapilli och lavabomber och även till hydrofonsignaler, men även utsvävande utbrott som bildar lavaflöden . Vulkanaktiviteten är inte stabil, med långa pauser observerade mellan utbrotten. Macdonald seamount är bland de mest aktiva ubåtsvulkanerna i världen och den mest aktiva på Stilla havets botten.

Radiometrisk datering av stenar muddrade från Macdonald har gett två separata kluster av åldrar, en mindre än två miljoner år gammal och den andra cirka 30 miljoner år.

1989 händelser

Flera utbrott inträffade 1989 när en vetenskaplig expedition pågick på havet. Dessa utbrott åtföljdes av missfärgning av vattnet över 1,6 kilometer (1 mi) av längd, frigörandet av brinnande väte och vätesulfid åtföljdes av bildandet av en plym av hydrotermiskt förändrat vatten. Ubåten Cyana observerade aktivitet direkt i en toppkrater i form av intensivt bubblande, medan ång- och vattenfontäner sågs på havsytan.

Gråfärgade slicks utvecklades på havsytan, som bildades av pyrit , svavel och vulkaniskt glas plus mindre mängder cinnober , cubatine och quenstedtite . Händelserna orsakade förändringar i pH i vattnet på havet och ökade metankoncentrationer .

Framtida födelse av en ö

Macdonald bildade sannolikt en ö under det sista glaciala maximum när havsnivån var lägre, och framtida utbrott vid Macdonald kan leda till födelsen av en ö även med dagens havsnivåer. Ett sådant utbrott måste vara ganska stort och kontinuerligt, annars kommer den resulterande ön sannolikt att eroderas bort snabbt. Beroende på hur snabbt erosion och andra faktorer minskar dess storlek, kommer en sådan ö sannolikt att vara tillfällig.

Hydrotermiskt system

Macdonald seamount är hydrotermiskt aktivt , med flera hydrotermiska ventiler antas existera på den västra flanken. En 2–3 meter bred utbrottsspricka observerades för att vara hydrotermiskt aktiv 1989. Vidare frigör vulkanen gaser inklusive koldioxid , metan och svaveldioxid . Sådant utsläpp sker i toppområdet i det så kallade "Champagnefältet", men också från en andra krater på 2 000 meters djup i den sydöstra flanken. Macdonald-vulkanen kan vara en viktig källa till tungmetaller för området. Metanet verkar vara delvis av biologiskt ursprung och delvis abiogent.

Biologi

Hypertermofila bakterier har hittats på Macdonald, inklusive Archaeoglobus , Pyrococcus , Pyrodictium och Thermococcus såväl som tidigare obeskrivna arter. Dessa bakteriesamhällen innehåller både väte- eller svavelförbrukande autotrofer och heterotrofer och verkar vara kapabla till långdistansförökning, med tanke på att släktingar till arterna som hittats är kända från Vulcano i Italien .

Bortsett från hypertermofiler har kranier , koraller , polynoider och svampar hittats i toppområdet Macdonald.

Källor

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Macdonald_seamount&oldid=1136183271 "