Content
- Origen de les Illes Hawaianes
- Plate Tectonics i el punt calent hawaià
- (1) Límits divergents
- (2) Límits convergents
- (3) Límites de transformació
- Terratrèmols i Volcans a les Plaques delimitades
- Hipòtesi del "Punt Calent"
- Què tan profunds són els punts calents?
- Es mouen els punts calents?
- La cadena de l'emperador hawaià
- Edat de les Illes
Mapa de la conca del Pacífic: Mapa de la conca del Pacífic que mostra la ubicació de la cadena costanera de l’emperador hawaià i de la trinxera aleutiana. Mapa base de "Aquest planeta dinàmic".
Origen de les Illes Hawaianes
Les illes Hawaianes són els cims de les muntanyes volcàniques gegantines formades per innombrables erupcions de lava fluida al llarg de diversos milions d’anys; alguna torre a més de 30.000 peus sobre el mar. Aquests cims volcànics que s’alcen sobre la superfície de l’oceà representen només la minúscula part visible d’una immensa carena submarina, la cresta hawaiana — la cadena de l’emperador Seamount, formada per més de 80 grans volcans.
Aquesta franja s'estén per la superfície de l'Oceà Pacífic des de les Illes Hawaianes fins a la trinxera Aleutiana. La longitud del segment Hawaii Ridge sol, entre l’illa de Hawaii i l’illa de Midway al nord-oest, és d’uns 1.600 quilòmetres, aproximadament la distància de Washington, D.C., a Denver, Colorado. La quantitat de lava va esclatar per formar aquesta enorme cresta, d’unes 186.000 milles cúbiques, és més que suficient per cobrir l’Estat de Califòrnia amb una capa d’1 milla de gruix.
Tipus de límits de plaques: Diagrames de blocs de límits de plaques divergents, convergents i de transformació.
Plate Tectonics i el punt calent hawaià
A principis dels anys seixanta, els conceptes relacionats amb "divulgació del mar" i "tectònica de plaques" van sorgir com a noves hipòtesis poderoses que els geòlegs utilitzaven per interpretar les característiques i els moviments de la capa superficial de la Terra. Segons la teoria tectònica de plaques, la capa externa rígida de la Terra, o "litosfera", consisteix en una dotzena de lloses o plaques, cadascuna de mitjana entre 100 i 100 milles de gruix. Aquestes plaques es desplacen les unes a les altres a velocitats mitjanes d'uns centímetres anuals aproximadament a mesura que creixen les ungles humanes. Els científics reconeixen tres tipus comuns de límits entre aquestes plaques mòbils (vegeu esquemes):
(1) Límits divergents
Les plaques adjacents es separen, com per exemple a la cresta de l'Atlàntic Mitjà, que separa els patins de l'Amèrica del Nord i del Sud de les plaques Euràsia i Àfrica. Aquesta retirada provoca la "propagació del mar" com a material nou de la capa menys rígida subjacent, o "astenosfera", omple les esquerdes i s'afegeix a aquestes plaques oceàniques. Vegeu: Ensenyament sobre els límits de plaques divergents.
(2) Límits convergents
Dues plaques es desplacen cap a l’altra i una s’arrossega cap avall (o “subjuga”) per sota de l’altra. Els límits de les plaques convergents també s’anomenen "zones de subducció" i es tipifiquen per la rasa Aleutiana, on s'està subduint la placa del Pacífic sota la placa d'Amèrica del Nord. Mount St. Helens (sud-oest de Washington) i Mount Fuji (Japó) són excel·lents exemples de volcans de la zona de subducció formats al llarg dels límits de plaques convergents. Vegeu: Ensenyament sobre els límits de plaques convergents.
(3) Límites de transformació
Una placa llisca horitzontalment per sobre de l’altra. L’exemple més conegut és la zona de falles de San Andreas propera al terratrèmol de Califòrnia, que marca el límit entre les plaques del Pacífic i l’Amèrica del Nord. Vegeu: Ensenyament sobre els límits de les plaques de transformació.
Plaques tectòniques i volcans actius del món: La majoria dels volcans actius es troben al llarg o a prop dels límits de la Terra canviant plaques tectòniques. Els volcans hawaians, però, es produeixen al bell mig de la placa del Pacífic i estan formats pel vulcanisme sobre el "punt calent" hawaià (vegeu el text). Aquí només es mostren més de 500 terres més de 500 volcans actius (triangles vermells). USGS Imatge Feu clic per ampliar.
Terratrèmols i Volcans a les Plaques delimitades
Gairebé tots els terratrèmols del món i els volcans actius es produeixen al llarg o a prop dels límits de les planxes canviants de la Terra. Per què llavors els volcans hawaians es troben al bell mig de la placa del Pacífic, a més de 2.000 milles del límit més proper amb qualsevol altra placa tectònica? Els defensors de la tectònica de plaques en un primer moment no tenien cap explicació sobre l'ocurrència de volcans a l'interior de plaques (vulcanisme "intraplat").
Hipòtesi del "Punt Calent"
Aleshores, el 1963, J. Tuzo Wilson, geofísic canadenc, va oferir una explicació enginyosa en el marc de la tectònica de plaques proposant la hipòtesi del "punt calent". La hipòtesi de Wilsons ha arribat a ser acceptada àmpliament, perquè coincideix bé amb bona part de les dades científiques sobre cadenes insulars volcàniques lineals de l'oceà Pacífic en general, i en particular de les illes Hawaianes.
Què tan profunds són els punts calents?
Segons Wilson, la forma lineal distintiva de la cadena de l'emperador hawaià reflecteix el moviment progressiu de la placa del Pacífic sobre un punt calent "profund" i "fix". En els darrers anys, els científics han estat debatent sobre la profunditat (les) reals dels punts calents de Hawaii i d'altres terres. S'estenen només uns quants centenars de quilòmetres per sota de la litosfera? O potser s’estenen per milers de quilòmetres, potser fins al límit del mantell del nucli de la Terra?
Es mouen els punts calents?
A més, si bé els científics generals estan d’acord que els punts calents es fixen en posició relativa a les plaques superposades que es mouen més ràpidament, alguns estudis recents han demostrat que els punts calents poden migrar lentament al llarg del temps geològic. En qualsevol cas, la zona calenta hawaiana fon part en part de la regió just a sota de la implacable placa del Pacífic, produint petites taques aïllades de roca fos (magma). Menys densos que la roca sòlida que l’envolta, els taquets de magma s’uneixen i s’aixequen de forma flotant a través de zones estructuralment dèbils i finalment esclaten com la lava al fons oceànic per construir volcans.
La cadena de l'emperador hawaià
Durant un període d’uns 70 milions d’anys, els processos combinats de formació de magma, erupció i moviment continu de la Placa del Pacífic a través del punt calent estacionari han deixat el rastre de volcans a través del fons oceànic que ara anomenem Cadena de l’emperador hawaià. Un fort revolt a la cadena a unes 2.200 milles al nord-oest de l'illa de Hawaii va ser prèviament interpretat com un canvi important en la direcció del moviment de les plaques fa aproximadament 43-45 milions d'anys (Ma), tal com suggereixen les edats dels volcans que es clavaven el revolt. .
Tot i això, estudis recents suggereixen que el segment nord (Emperor Chain) es va formar a mesura que el punt calent es va moure cap al sud fins a uns 45 Ma, quan es va fixar. A continuació, es va produir un moviment de plaques cap al nord-oest i es va traduir en la formació de la Ridge Hawaiana "aigües avall" des del punt de sortida.
Punt calent hawaià: Una vista retallada al llarg de la cadena illenca hawaiana que mostra el plomatge de mantell inferit que ha alimentat el punt calent de Hawaii a la primària placa del Pacífic. Les edats geològiques del volcà més antic de cada illa (Ma = milions d'anys enrere) són progressivament més antigues cap al nord-oest, d'acord amb el model de punt calent per a l'origen de la cadena costanera de l'emperador hawaiana. Modificat a partir de la imatge de Joel E. Robinson, USGS, al mapa "Aquest planeta dinàmic" de Simkin i altres, 2006.
Loihi Seamount: Un volcà submarí actiu a la costa sud de la Big Island de Hawaii. Imatge de Creative Commons de Kmusser. Feu clic per ampliar.
Edat de les Illes
L'illa de Hawaii és l'illa més sud-oriental i més jove de la cadena. La part més al sud-est de l'illa de Hawaii actualment se situa sobre el punt calent i encara toca la font de magma per alimentar els seus volcans actius. Löihi Seamount, el volcà submarí actiu situat a la illa sud de l'illa Hawaiana, pot marcar l'inici de la zona de formació de magma a la vora sud-est del punt calent. Amb la possible excepció de Maui, les altres illes hawaianes s'han desplaçat cap al nord-oest més enllà del punt calent, successivament van ser tallades de la font de magma que manté i ja no són actives volcànicament.
La deriva progressiva cap al nord-oest de les illes des del seu punt d’origen sobre el punt calent és ben demostrada per l’edat de les principals colades de lava a les diverses illes hawaianes des del nord-oest (més antic) fins al sud-est (més jove), donat en milions d’anys: Niihau i Kauai, de 5,6 a 3,8; Oahu, 3,4 a 2,2; Molokai, 1,8 a 1,3; Maui, 1,3 a 0,8; i Hawaii, menys de 0,7 i en creixement.
Fins i tot per a l’illa de Hawaii només, les edats relatives dels seus cinc volcans són compatibles amb la teoria del lloc calent (veure mapa, pàgina 3). Kohala, a la cantonada nord-oest de l'illa, és la més antiga, havent cessat l'activitat eruptiva fa uns 120.000 anys. El segon més antic és Mauna Kea, que va entrar en erupció fa uns 4.000 anys; a continuació hi ha Hualälai, que només ha tingut una erupció (1800-1801) en la història escrita. Finalment, tant Mauna Loa com Kïlauea han estat actives de manera intensa i reiterada durant els darrers dos segles. Com que està creixent al flanc sud-est de Mauna Loa, es creu que Kïlauea és més jove que la seva enorme veïna.
La mida del punt calent hawaià no és gaire coneguda, però presumptament és prou gran com per abastar i alimentar els volcans actualment actius de Mauna Loa, Kïlauea, Löihi i, possiblement, també Hualälai i Haleakalä. Alguns científics han estimat que el punt calent hawaià es troba a uns 200 quilòmetres, amb passatges verticals molt més estrets que alimenten magma als volcans individuals.