Vulkanische hotspot van Hawaï

Onder de Hawaiiaanse eilanden, is er een vulkanische 'hotspot', een gat in de aardkorst waardoor lava naar de oppervlakte en laag kan komen. Deze lagen vormen gedurende miljoenen jaren bergen vulkanisch gesteente die uiteindelijk het oppervlak van het water breken Stille Oceaaneilanden vormen. Terwijl de Pacific Plate heel langzaam over de hotspot beweegt, worden nieuwe eilanden gevormd. Het heeft 80 miljoen jaar geduurd om de huidige keten van Hawaiiaanse eilanden te creëren.

In 1963 introduceerde John Tuzo Wilson, een Canadese geofysicus, een controversiële theorie. Hij veronderstelde dat er een hotspot was onder de Hawaiiaanse eilanden - een mantelpluim van geconcentreerde geothermische hitte die gesteente deed smelten en als magma steeg door breuken onder de aardkorst.

Op het moment dat ze werden geïntroduceerd, waren de ideeën van Wilson zeer controversieel en veel dubieuze geologen accepteerden geen theorieën over platentektoniek of hotspots. Sommige onderzoekers dachten dat vulkanische gebieden zich alleen in het midden van platen bevonden en niet op

De hotspot-hypothese van Dr. Wilson hielp echter om het argument van de plaattektoniek te versterken. Hij leverde bewijs dat de Pacific Plate langzaam voor 70 miljoen over een diepgewortelde hotspot zweeft jaren, met achterlating van de Hawaiian Ridge-Emperor Seamount Chain van meer dan 80 uitgestorven, slapende en actieve vulkanen.

Wilson werkte ijverig om bewijs te vinden en testte vulkanische gesteentemonsters van elk vulkanisch eiland op de Hawaiiaanse eilanden. Hij ontdekte dat de oudste verweerde en geërodeerde rotsen op een geologische tijd schaal waren op Kauai, het meest noordelijke eiland, en die rotsen op de eilanden werden geleidelijk jonger toen hij naar het zuiden ging. De jongste rotsen bevonden zich op het meest zuidelijke grote eiland van Hawaï, dat vandaag actief uitbarst.

De leeftijden van de Hawaiiaanse eilanden nemen geleidelijk af, zoals te zien is in de onderstaande lijst:

• Niihau en Kauai (5,6 - 3,8 miljoen jaar oud).
• Oahu (3,4 - 2,2 miljoen jaar oud)
• Molokai (1,8 - 1,3 miljoen jaar oud)
• Maui (1,3 - 0,8 jaar oud)
• Big Island of Hawaii (minder dan 0,7 miljoen jaar oud) en het breidt nog steeds uit.

Uit het onderzoek van Wilson bleek dat de Pacific Plate de Hawaiiaanse eilanden naar het noordwesten van de hotspot heeft verplaatst en vervoerd. Het beweegt met een snelheid van vier centimeter per jaar. De vulkanen worden weggevoerd van de stationaire hotspot; dus als ze verder weg bewegen, worden ze ouder en eroderen ze en neemt hun hoogte af.

Interessant is dat ongeveer 47 miljoen jaar geleden het pad van de Pacific Plate van richting veranderde van noord naar noordwest. De reden hiervoor is onbekend, maar het kan zijn omdat India ongeveer tegelijkertijd met Azië in botsing is gekomen.

Geologen kennen nu de leeftijden van de onderzeese vulkanen van de Stille Oceaan. In de verste noordwestelijke uithoeken van de ketting zijn de onderwater Emperor Seamounts (uitgedoofde vulkanen) tussen 35-85 miljoen jaar oud en ze zijn sterk geërodeerd.

Deze ondergedompelde vulkanen, pieken en eilanden strekken zich uit over 3.728 mijl (6.000 kilometer) van de Loihi Seamount bij het Grote Eiland van Hawaï, helemaal tot aan de Aleutian Ridge in de noordwestelijke Stille Oceaan. De oudste onderzeese berg, Meiji, is 75-80 miljoen jaar oud, terwijl de Hawaiiaanse eilanden de jongste vulkanen zijn - en een heel klein deel van deze enorme keten.

Op dit moment beweegt de Pacific Plate zich over een gelokaliseerde warmtebron, namelijk de stationaire hotspot, die zo actief is caldera's voortdurend stromen en uitbarsten periodiek op het grote eiland van Hawaï. Het grote eiland heeft vijf vulkanen die met elkaar zijn verbonden - Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa en Kilauea.

Het noordwestelijke deel van het Big Island stopte 120.000 jaar geleden met uitbarsten, terwijl Mauna Kea, de vulkaan in het zuidwesten van het Big Island slechts 4.000 jaar geleden uitbarstte. Hualalai had zijn laatste uitbarsting in 1801. Er wordt voortdurend land toegevoegd aan het grote eiland Hawaï, omdat de lava die uit zijn schildvulkanen stroomt zich op het oppervlak afzet.

Mauna Loa, de grootste vulkaan op aarde, is de meest massieve berg ter wereld omdat deze een gebied beslaat van 19.000 kubieke mijl (79,195,5 kubieke km). Het stijgt 56.000 voet (17.069 m), dat is 27.000 voet (8.229.6 km) hoger dan Zet Everest op. Het is ook een van de meest actieve vulkanen ter wereld die sinds 1900 15 keer is uitgebarsten. De meest recente uitbarstingen waren in 1975 (voor één dag) en in 1984 (voor drie weken). Het kan op elk moment opnieuw uitbarsten.

Sinds Europeanen arriveerden, is Kilauea 62 keer uitgebarsten en nadat het in 1983 was uitgebroken, bleef het actief. Het is de jongste vulkaan van het Grote Eiland, in het schildvormende stadium, en het barst uit zijn grote caldera (komvormige depressie) of uit zijn kloofzones (gaten of kloven).

Magma van de aardmantel stijgt naar een reservoir ongeveer anderhalve tot drie mijl onder de top van Kilauea, en de druk bouwt zich op in het magma-reservoir. Kilauea geeft zwaveldioxide vrij uit openingen en kraters - en lavastromen stromen het eiland op en in de zee.

Ten zuiden van Hawaï, ongeveer 35 km voor de kust van het Big Island, rijst de jongste onderzeese vulkaan Loihi op uit de zeebodem. Het is voor het laatst uitgebarsten in 1996, wat zeer recent is in de geologische geschiedenis. Het ontlucht actief hydrothermische vloeistoffen uit zijn top- en kloofzones.

Loihi stijgt ongeveer 10.000 voet boven de oceaanbodem tot op 3.000 voet van het wateroppervlak en bevindt zich in de pre-shield fase van de onderzeeër. Volgens de hotspot-theorie zou het, als het blijft groeien, het volgende Hawaiiaanse eiland in de keten kunnen zijn.

De bevindingen en theorieën van Wilson hebben de kennis over het ontstaan ​​en de levenscyclus van vulkanen met hete plekken en platentektoniek vergroot. Dit heeft geholpen om hedendaagse wetenschappers en toekomstige verkenningen te begeleiden.

Het is nu bekend dat de hitte van de Hawaiiaanse hotspot vloeibaar gesmolten gesteente creëert dat bestaat uit vloeibaar gesteente, opgelost gas, kristallen en bellen. Het vindt zijn oorsprong diep onder de aarde in de asthenosfeer, die stroperig, halfvast is en onder druk staat door hitte.

Er zijn enorme tektonische platen of platen die over deze plasticachtige asthenosfeer glijden. Vanwege de geothermische hotspot-energie, stijgt het magma of het gesmolten gesteente (dat niet zo dicht is als de omringende gesteenten) door breuken van onder de korst.

Het magma stijgt op en dringt zich een weg door de tektonische plaat van de lithosfeer (de stijve, rotsachtige buitenste korst), en het barst uit op de oceaanbodem om een ​​onderzeese berg of vulkanische berg onder water te creëren. De onderzeese berg of vulkaan barst honderdduizenden jaren onder de zee uit en dan stijgt de vulkaan boven de zeespiegel.

Er wordt een grote hoeveelheid lava aan de stapel toegevoegd, waardoor een vulkanische kegel ontstaat die uiteindelijk boven de oceaanbodem uitsteekt - en er ontstaat een nieuw eiland.

De vulkaan blijft groeien totdat de Pacific Plate hem wegvoert van de hotspot. Dan houden de vulkaanuitbarstingen op met uitbarsten omdat er geen lavavoorraad meer is.

De uitgedoofde vulkaan erodeert dan om een ​​eilandatol te worden en vervolgens een koraalatol (ringvormig rif). Terwijl het blijft zinken en eroderen, wordt het een onderzeese berg of een guyot, een platte onderzeese bergtop, niet langer te zien boven het wateroppervlak.

Over het algemeen leverde John Tuzo Wilson concreet bewijs en een dieper inzicht in de geologische processen boven en onder het aardoppervlak. Zijn hotspot-theorie, afgeleid van studies van de Hawaiiaanse eilanden, wordt nu geaccepteerd en het helpt mensen een aantal steeds veranderende elementen van vulkanisme en platentektoniek te begrijpen.

De onderzeese hotspot van Hawaï is de aanzet voor dynamische uitbarstingen, waarbij rotsachtige overblijfselen achterblijven die de eilandenketen voortdurend vergroten. Terwijl oudere onderzeese bergen dalen, barsten jongere vulkanen uit en ontstaan ​​nieuwe stukken lavaland.