Yonaguni Knoll IV
| Yonaguni Knoll IV | |
|---|---|
  Läge i Okinawa Trough
| |
| Toppmötets djup | 745 meter (2 444 fot) |
| Plats | |
| Plats | Okinawa Trough , öster om Taiwan |
| Koordinater | Koordinater : |
 | |
Yonaguni Knoll IV är ett berg i Okinawa-tråget öster om Taiwan . Den ligger på cirka 745 meters djup och bildades genom kvartär vulkanism som gav dacitiska och ryolitiska magma. Havsberget är hydrotermiskt aktivt, med många platser som koloniseras av musslor och andra marina djur. En underjordisk underjordisk "sjö" av flytande koldioxid har identifierats vid Yonaguni Knoll IV.
Geologi och geomorfologi
Yonaguni Knoll IV (även känd som Daiyon-Yonaguni) ligger i södra Okinawa Trough , mellan Taiwan och Ishigaki Island och nordväst om Yonaguni Island . Det är en spricka som antagligen är kopplad till bak-bågens havsbotten som sprider sig bakom Ryukyu-diket , där den filippinska plattan subducerar under Eurasia-plattan . Sediment som kommer från Asien fyller Okinawa-tråget upp till 2 kilometer (1,2 mi) tjockt i dess södra sektor. Många undervattensvulkaner och minst 15 hydrotermiska system är kända från tråget, där förhållandena är gynnsamma för hydrotermisk aktivitet och som började öppna sig under miocen .
Havsfästet når ett minsta djup på cirka 745 meter (2 444 fot). Vulkaniska stenar från Yonaguni Knoll IV definierar en kalkalkalisk svit av dacit och rhyolit . Ett tjockt sedimenttäcke ligger på havsberget, som ackumuleras med en hastighet av cirka 0,3 millimeter per år (0,012 in/år) och som cementeras av baryt , montmorillonit , kvarts och svavel . En platt, nord-nordväst-syd-sydost trendig, 1 kilometer lång och 500 meter (1 600 fot) bred dal ligger sydväst om Yonaguni Knoll IV och är täckt av lera, förutom nära ventilerna och den breccia-täckta norra delen backe. Den lutar åt sydost och kan representera ett geologiskt förkastning på cirka 1 400 meters djup.
Yonaguni Knoll IV ligger i den sydvästra änden av en nordost-sydvästlig trendkedja av vulkaniska berg i södra Okinawa-tråget, och kan vara en produkt av subduktionen av Gaguas ubåtsrygg, som började i tidig Pleistocen och genererade ett skivfönster under Okinawa-tråget. Det finns mer än 70 vulkaner i denna kedja. Dessa vulkaner var aktiva under kvartären och utbröt dacites och ryoliter . Magman bildades genom fraktionerad kristallisation blandning av basalt från manteln och felsisk magma från skorpan .
Hydrotermisk ventilation
Området Yonaguni Knoll IV uppmärksammades först 1996 under en gemensam fransk-taiwanesisk expedition på R/V L'Atalante. Hydrotermisk ventilering vid kullen upptäcktes 2000 av DSV Shinkai 6500 dränkbar , och ventilering av flytande CO
2 av samma dränkbar tre år senare. Flytande CO
2 observerades ventilera från JADEs hydrotermiska plats även i Okinawa-tråget 1989.
Flera separata hydrotermiska ventiler förekommer i dalen sydväst om Yonaguni Knoll IV; från norr till söder är dessa platser för lejon, kristall, tiger, svala, avgrund, karp och mygg. De två första och de fjärde bildar en grupp, och Tiger verkar vara huvudplatsen. Den och Lion visar upp till 10 meter höga skorstenshögskomplex som bryter ut vatten med temperaturer som överstiger 300 °C (572 °F). Högen vid Lion bildas av kollapsade skorstenar och når en höjd av 20 meter (66 fot). De enskilda ventilerna har olika ventileringsstilar och producerar olika hydrotermiska vätskor. De har både ventiler som klassificeras som svarta rökare och som vita rökare . Radiometrisk datering av vissa öppningar har indikerat åldrar på ett par århundraden, varav en närmar sig 1000 år.
Flytande koldioxid
Den flytande CO
2 ventileras från områden mellan Tiger- och Swallow-ventilerna och vid Crystal-platsen. Flytande CO
2 verkar samlas under havsbotten och en "sjö" av flytande CO
2 har hittats, begravd under 20–40 centimeter (8–16 tum) tjockt sediment, 50 meter (160 fot) söder om de hydrotermiska ventilerna. Med tanke på att CO
2 på sådana djup är mindre tät än vatten, kan den fångas under ett lager av CO
2 - hydrat under sedimentlagren.
De hydrotermiska vätskornas ursprung
Ett intensivt hydrotermiskt system måste finnas där för att driva de olika ytorna på havsbotten. Baserat på värmeflödesanalys verkar det som att vattnet i det hydrotermiska systemet laddas upp norr om Yonaguni Knoll och kommer ut på det. Ryolitisk magma lakas sedan ut , vilket ger mineralinnehållet i de hydrotermiska ventilationsvätskorna. Den totala uteffekten uppgår till cirka 540 megawatt .
Den flytande CO
2 härrör slutligen från de hydrotermiska vätskorna men ackumuleras där innan de ger upphov till CO
2 hydratet som så småningom producerar vätskedropparna, och de hydrotermiska vätskorna som ventileras är inte desamma som de som ger upphov till CO
2 . De hydrotermiska vätskorna är uppdelade under jord i separata saltlösningsrika , ångrika och restvätskor som stiger upp till ytan och ger upphov till många separata ventiler. Hydrotermiska plymer stiger från ovan öppningsplatserna och havsvattnet ovanför Yonaguni har ovanligt höga metankoncentrationer .
Hydrotermiska avlagringar
Röda och gula svavelavlagringar som också innehåller arsenik finns runt Tigerventilen, medan hydrotermiska skorpor täcker havsbotten runt Abyss-ventilen. Dessa är avlagringar av sulfater och sulfider , några av dem bildade av kollapsen av gamla svarta rökare . Många mineraler av element som arsenik , barium , koppar , järn , bly , mangan och zink bildar fem olika sammansättningar av mineralisering. Sammansättningarna verkar korrelera med metoder för sulfid/sulfatmineralisering. Omvänt silikat- och karbonatvittring på redan existerande bergarter . Ventilationsavlagringarnas ålder når 11 000 år.
Liv
Hydrotermiska samhällen förekommer vid Yonaguni Knoll IV, med täta samlingar av ventileringsdjur vid "Crystal"-platsen och polychaetegrupper med Sulfurospirillum . De dominerande djuren i området är tagghudingar inklusive holothurianer och sjöstjärnor , med krabbor och musslor som finns runt öppningarna. Fiskar , bläckfiskar , polychaetes i tuber, havsanemoner och räkor finns också. Fiskar, havsspindlar , svampar och sjöstjärnor bosätter sig på utdöda öppningar.
Hydrotermiska sediment vid Yonaguni Knoll IV har olika mikrobiella samhällen, med över en miljard celler per 1 cm 3 (0,061 cu in). Utandningarna av Yonaguni Knoll IV stödjer kemolitoautotrofer som livnär sig på H
2 , eftersom utandningarna där är de mest H
2 rika i Okinawa-tråget. Heterotrofa härstamningar har också hittats. Mikrobiella samhällen har också tagits från hydrotermiska plymer.
Utsläppet av CO
2 är skadligt för ekosystemen på Yonaguni Knoll IV, eftersom det finns färre djur där utsläppen sker och hydrater bildas. Å andra sidan har ett skiftande mikrobiellt ekosystem identifierats från marginalen av den flytande CO
2 "sjön".
Anteckningar
Källor
- Chen, Zuxing; Zeng, Zhigang; Qi, Haiyan; Wang, Xiaoyuan; Yin, Xuebo; Chen, Shuai; Yang, Wenqiang; Ma, Yao; Zhang, Yuxiang (2020). "Amfibolperspektiv för att reda ut ryoliten som en potentiell bördig källa för det hydrotermiska systemet Yonaguni Knoll IV i sydvästra Okinawa-tråget" . Geologisk tidskrift . 55 (6): 4279–4301. doi : 10.1002/gj.3667 . ISSN 1099-1034 . S2CID 210621594 .
- Gena, Kaul; Chiba, Hitoshi; Kase, Katsuo; Nakashima, Kazuo; Ishiyama, Daizo (2013). "Tigersulfidskorstenen, Yonaguni Knoll IV Hydrothermal Field, Southern Okinawa Trough, Japan: Den första rapporterade förekomsten av Pt–Cu–Fe-bärande bismutinit och Sn-bärande kalkopirit i ett aktivt hydrotermiskt system för havsbotten. " Resursgeologi . 63 (4): 360–370. doi : 10.1111/rge.12015 . ISSN 1751-3928 . S2CID 129839762 .
- Inagaki, Fumio; Kuypers, Marcel MM; Tsunogai, Urumu; Ishibashi, Jun-ichiro; Nakamura, Ko-ichi; Treude, Tina; Ohkubo, Satoru; Nakaseama, Miwako; Gena, Kaul; Chiba, Hitoshi; Hirayama, Hisako; Nunoura, Takuro; Takai, Ken; Jørgensen, Bo B.; Horikoshi, Koki; Boetius, Antje (19 september 2006). "Mikrobiella samhällen i en sediment-värd CO2-sjö i södra Okinawa Trough hydrotermiska system" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 103 (38): 14164–14169. doi : 10.1073/pnas.0606083103 . PMC 1599929 . PMID 16959888 .
- Kedzior, Stine; Buß, Antje; Schneider, Bernd; Deimling, Jens Schneider von; Sültenfuß, Jürgen; Walter, Maren; Mertens, Christian; Rehder, Gregor (2016). "Geokemiska observationer i vattenpelaren vid de CO2-rika hydrotermiska systemen Hatoma Knoll och Yonaguni Knoll IV, i södra Okinawa-tråget" . Journal of Geophysical Research: Oceans . 121 (9): 6618–6634. Bibcode : 2016JGRC..121.6618K . doi : 10.1002/2016JC012003 . ISSN 2169-9291 . S2CID 133336199 .
- Konno, Uta; Tsunogai, Urumu; Nakagawa, Fumiko; Nakaseama, Miwako; Ishibashi, Jun-ichiro; Nunoura, Takuro; Nakamura, Ko-ichi (2006). "Flytande CO2-ventilation på havsbotten: Yonaguni Knoll IV hydrotermiskt system, Okinawa Trough" . Geofysiska forskningsbrev . 33 (16). Bibcode : 2006GeoRL..3316607K . doi : 10.1029/2006GL026115 . ISSN 1944-8007 . S2CID 128622976 .
- Nunoura, Takuro; Oida, Hanako; Nakaseama, Miwako; Kosaka, Ayako; Ohkubo, Satoru B.; Kikuchi, Toru; Kazama, Hiromi; Hosoi-Tanabe, Shoko; Nakamura, Ko-ichi; Kinoshita, Masataka; Hirayama, Hisako; Inagaki, Fumio; Tsunogai, Urumu; Ishibashi, Jun-ichiro; Takai, Ken (15 februari 2010). "Arkeal mångfald och distribution längs termiska och geokemiska gradienter i hydrotermiska sediment vid Yonaguni Knoll IV hydrotermiska fält i södra Okinawa-tråget" . Tillämpad och miljömikrobiologi . 76 (4): 1198–1211. Bibcode : 2010ApEnM..76.1198N . doi : 10.1128/aem.00924-09 . PMC 2820965 . PMID 20023079 .
- Nunoura, Takuro; Takai, Ken (1 maj 2009). "Jämförelse av mikrobiella samhällen associerade med fasseparationsinducerade hydrotermiska vätskor vid Yonaguni Knoll IV hydrotermiska fält, södra Okinawa-tråget" . FEMS Mikrobiologi Ekologi . 67 (3): 351–370. doi : 10.1111/j.1574-6941.2008.00636.x . ISSN 0168-6496 . PMID 19159423 . S2CID 43411920 .
- Rehder, Gregor; von Deimling, Jens Schneider, red. (november 2008). RV Sonne Cruise Report SO 196 SUMSUN 2008 Suva – Guam – Okinawa Trough – Manila 19 februari – 26 mars 2008 ( PDF) (Rapport). Warnemünde : Leibniz Institut für Ostseeforschung, Sektion Meereschemie.
- Suzuki, Ryohei; Ishibashi, Jun-Ichiro; Nakaseama, Miwako; Konno, Uta; Tsunogai, Urumu; Gena, Kaul; Chiba, Hitoshi (2008). "Mångsidigt utbud av mineralisering inducerad av fasseparation av hydrotermisk vätska: fallstudie av Yonaguni Knoll IV hydrotermiska fält i Okinawa Trough Back-Arc Basin" . Resursgeologi . 58 (3): 267–288. doi : 10.1111/j.1751-3928.2008.00061.x . ISSN 1751-3928 . S2CID 130375660 .
- Ishibashi, Jun-ichiro; Okino, Kyoko; Sunamura, Michinari, red. (2015). Subseafloor biosfär kopplad till hydrotermiska system . Tokyo: Springer Japan. doi : 10.1007/978-4-431-54865-2 . ISBN 978-4-431-54864-5 . S2CID 133245369 .
- Wu, Jyun-Nai; Chiang, Hsieh-Tang; Chiao, Ling-Yun; Shyu, Chuen-Tien; Liu, Char-Shine; Wang, Yunshuen; Chen, Song-Chuen (september 2019). "Återbesök av datareduktionen av havsbottenvärmeflödesmätning: exemplet på kartläggning av hydrotermisk ventileringsplats runt Yonaguni Knoll IV i South Okinawa Trough" . Tektonofysik . 767 : 228159. Bibcode : 2019Tectp.76728159W . doi : 10.1016/j.tecto.2019.228159 . ISSN 0040-1951 . S2CID 198414755 .