Как устроена наша Земля?

  Все выпуски  

Как устроена наша Земля? Плюм Гавайи


Гавайские острова имеют вулканическое происхождение и являются свидетелями дрейфа Тихоокеанской плиты над горячей мантийной точкой (плюмом). Перемещение плиты над мантийным плюмом за последние 70 миллионов лет  послужило причиной создания 6000-километровой Гавайско-Императорской цепи подводных гор.

Гавайская Горячая Точка. Тихоокеанская плиты перемещается над Гавайской горячей точкой, расположенной в подстилающей мантии Земли. Гавайская Горячая Точка. Тихоокеанская плиты перемещается над Гавайской горячей точкой, расположенной в подстилающей мантии Земли.

 Старейшим вулканом на острове Гавайи является вулкан Кохала, чей возраст превышает миллион лет Самый молодой на острове Гавайи вулкан – это вулкан Килауэа, чей возраст исчисляется значением от 300 000 до 600 000 лет. Подводный вулкан Лоихи, расположенный на склоне острова Гавайи, еще моложе, настолько моложе, что его вершина пока не достигла океанической поверхности. Гавайская горячая точка является стационарной, мантийной горячей точкой (плюмом), сохраняющей свое положение практически в течение всего кайнозойского периода. Вулкан Килауэа - активный щитовой вулкан на Гавайских островах. Это самый активный вулкан из пяти Гавайских вулканов. Также Килауэа является самым активным вулканом на Земле. Вулкан расположен вдоль южного берега острова. Координаты вулкана Килауэа: 1925'16"N; 15517'13" W; Кальдера расположена на высота: 1247 м. Вулкан Мауна-Лоа - один из пяти вулканов, которые формируют остров Гавайи в Тихом океане. Мауна-Лоа один из самых крупных, щитовых вулканов в мире. Координаты вулкана Мауна Лоа: 19.475 N, 155.608 W. Высота над уровнем моря: 4,170 м.

Подводный вулкан Лоихи. Гавайи.

Схематический разрез Гавайев.

Схематический разрез Гавайев. Вулкан Лоихи.

 Подводный вулкан Лоихи является активным подводным вулканом, расположенном на дне Тихого океана, южнее вулкана Килауэа, на расстоянии около 35 км от острова Гавайи. Именно этот вулкан располагается на центром гипотетического плюма.

Данные сейсмотомографии.

Глобальные Исследования.

Трехмерный вид мантийных плюмов под горячей точкой Гавайи (HW) по данным томографии на P-волнах (слева) и S-волнах (справа).

Рисунок 1. Трехмерный вид мантийных плюмов под горячей точкой Гавайи (HW) по данным томографии на P-волнах (слева) и S-волнах (справа). Площадь горизонтальных сечений 40 на 40. Положение сечений выбрано так, чтобы в их центральной части располагались изучаемые плюмы. Пропорции вертикальной шкалы были преувеличена таким образом, чтобы избежать наложения изображений в сечениях.

На глубинном уровне 1000 км Гавайский плюм простирается в юго-восточном направлении, что не согласуется с предсказанным тестом на чувствительность размыванием изображения цилиндрического плюма в Северо-Восток - Юго-Западном направлении. На глубине 1450 км интенсивная низкоскоростная аномалия разворачивается к северо-западу от Гавайских островов, несмотря на то, что разрешение значительно уменьшается. Горизонтальные сечения трехмерных мантийных плюмов по данным томографии на S-волнах под горячей точкой Гавайи (HW).

Рисунок 2. Горизонтальные сечения трехмерных мантийных плюмов по данным томографии на S-волнах под горячей точкой Гавайи (HW).

До глубины 1450 км результаты моделей PRI-S05 и PRI-P05 находятся в согласии между собой. На более глубоких уровнях (начиная с 1450 км) на модели PRI-S05 не наблюдается расщепление плюма на два изолированных канала, которые отчетливо видны на модели PRI-P05. Один канал прослеживается до глубины около 1900 км, где он исчезает на модели PRI-S05, в то время как на модели PRI-P05 этот канал достигнет границы ядро-мантия.

Реконструкция синтетического плюма

Рисунок 3. Реконструкция синтетического плюма, располагающегося в верхней мантии (с) и реконструкция синтетического плюма, простирающегося до глубины 2800 км (d) с целью тестирования на разрешение данных для плюма Гавайи (HW).

В нижней мантии под Гавайями не обнаруживается крупный плюм, как это можно было бы представить, ориентируясь его поверхностное проявление. Плюм Таити превосходит плюм Гавайи по интенсивности. Располагаясь в центральной части Тихого океана, вдали от регионов с высокой сейсмичностью или плотных сетей сейсмических станций, мантия под Гавайами плохо просвечивается сейсмическими лучами. Эти обстоятельства не позволяют обеспечить необходимое сейсмотомографическое разрешение для глубинных неоднородностей под Гавайями. В настоящее время проводятся сейсмические наблюдения донными сейсмостанциями. Результаты этих сейсмографических экспериментов позволят сделать более определенные выводы по поводу устройства Гавайского плюма.

Источники.

- Montelli, R., G. Nolet, F. A. Dahlen, and G. Masters (2006), A catalogue of deep mantle plumes: New results from finite-frequency tomography, Geochem. Geophys. Geosyst., 7, Q11007, doi:10.1029/2006GC001248. 

Kilauea Volcano, Hawaii

-  Вулкан Килауэа, Гавайи.  

- http://earthhotspot.info/wp/kilauea-volcano-hawaii/

- Mauna Loa Volcano, Hawaii

- Вулкан Мауна-Лоа, Гавайи

- Подводный вулкан Лоихи. Гавайи


В избранное