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Hawaiis vulkanischer Hot Spot

Unter den Hawaii-Inseln gibt es einen vulkanischen "Hot Spot", ein Loch in der Erdkruste, durch das Lava auftauchen und sich schichten lässt. Über Millionen von Jahren bilden diese Schichten Berge aus Vulkangestein, die schließlich die Oberfläche des Pazifischen Ozeans brechen und Inseln bilden. Da sich die Pazifikplatte sehr langsam über den Hot Spot bewegt, entstehen neue Inseln. Es dauerte 80 Millionen Jahre, um die heutige Kette von Hawaii-Inseln zu schaffen.

Den Hot Spot entdecken

John Tuzo Wilson, ein kanadischer Geophysiker, führte 1963 eine strittige Theorie ein. Er vermutete, dass sich unter den Hawaii-Inseln ein heißer Fleck befand - ein Mantel aus konzentrierter geothermischer Wärme, der Gestein schmolz und als Magma durch Brüche unter der Erdkruste aufstieg.

Zum Zeitpunkt ihrer Einführung waren Wilsons Ideen sehr umstritten und viele dubiose Geologen akzeptierten keine Theorien der Plattentektonik oder Hot Spots. Einige Forscher waren der Meinung, dass Vulkangebiete nur in der Mitte der Platten und nicht in Subduktionszonen liegen.

Die Hot-Spot-Hypothese von Dr. Wilson half jedoch, das Argument der Plattentektonik zu festigen. Er legte Beweise dafür vor, dass die Pazifische Platte 70 Millionen Jahre lang langsam über einen tief gelegenen Hotspot driftete und die Hawaiian Ridge-Emperor Seamount-Kette von mehr als 80 erloschenen, ruhenden und aktiven Vulkanen hinterließ.

Wilsons Beweis

Wilson arbeitete fleißig an der Suche nach Beweisen und testete vulkanische Gesteinsproben von jeder Vulkaninsel der Hawaii-Inseln. Er fand heraus, dass die ältesten verwitterten und erodierten Gesteine ​​einer geologischen Zeitskala auf Kauai, der nördlichsten Insel, lagen und dass die Gesteine ​​auf den Inseln allmählich jünger wurden, als er nach Süden ging. Die jüngsten Felsen befanden sich auf der südlichsten großen Insel von Hawaii, die heute aktiv ausbricht.

Das Alter der Hawaii-Inseln nimmt allmählich ab, wie in der folgenden Liste dargestellt:

  • Niihau und Kauai (5,6 - 3,8 Millionen Jahre alt).
  • Oahu (3,4 - 2,2 Millionen Jahre alt)
  • Molokai (1,8 - 1,3 Millionen Jahre alt)
  • Maui (1,3 - 0,8 Jahre)
  • Big Island von Hawaii (weniger als 0,7 Millionen Jahre alt) und es wächst immer noch.

Die Pazifikplatte vermittelt die Hawaii-Inseln

Wilsons Forschungen haben gezeigt, dass die Pacific Plate die Hawaii-Inseln nach Nordwesten vom Hot Spot wegbewegt Es bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von vier Zoll pro Jahr. Die Vulkane werden vom stationären Hot Spot abgeführt; Je weiter sie sich entfernen, desto älter und erodierter werden sie und ihre Höhe nimmt ab.

Interessanterweise änderte der Weg der Pazifischen Platte vor etwa 47 Millionen Jahren die Richtung von Nord nach Nord. Der Grund dafür ist nicht bekannt, könnte aber daran liegen, dass Indien ungefähr zur gleichen Zeit mit Asien kollidierte.

Die Hawaiianische Ridge-Imperator Seamount-Kette

Geologen kennen das Alter der Unterwasservulkane des Pazifiks. Im äußersten Nordwesten der Kette sind die Unterwasser-Kaisergräber (erloschene Vulkane) zwischen 35 und 85 Millionen Jahre alt und stark erodiert.

Diese untergetauchten Vulkane, Gipfel und Inseln erstrecken sich vom Loihi Seamount in der Nähe der großen Insel von Hawaii bis zum Aleutian Ridge im Nordwestpazifik. Der älteste See, Meiji, ist 75 bis 80 Millionen Jahre alt, während die Hawaii-Inseln die jüngsten Vulkane sind - und ein sehr kleiner Teil dieser riesigen Kette.

Direkt unter dem Hot-Spot: Hawaiis Big Island Vulkane

In diesem Moment bewegt sich die Pazifikplatte über eine lokalisierte Wärmeenergiequelle, nämlich den stationären Hotspot, sodass auf der Big Island von Hawaii regelmäßig aktive Calderas fließen und regelmäßig ausbrechen. Die große Insel hat fünf Vulkane, die miteinander verbunden sind - Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa und Kilauea.

Der nordwestliche Teil der Big Island hörte vor 120.000 Jahren auf zu brechen, während der Vulkan Mauna Kea im Südwesten der Big Island vor nur 4.000 Jahren ausbrach. Hualalai hatte seinen letzten Ausbruch im Jahr 1801. Land wird der Big Island of Hawai'i ständig hinzugefügt, da Lava, die aus ihren Schildvulkanen fließt, an der Oberfläche abgelagert wird.

Mauna Loa, der größte Vulkan der Erde, ist der massivste Berg der Welt, weil er eine Fläche von 19.000 Kubikkilometern (79.195,5 Kubikkilometern) einnimmt. Er steigt auf 5669 Fuß (17.069 m), was um 8.229,6 km höher als der Mount Everest ist. Es ist auch einer der aktivsten Vulkane der Welt, der seit 1900 15 Mal ausbrach. Die jüngsten Ausbrüche fanden 1975 (für einen Tag) und 1984 (für drei Wochen) statt. Es kann jederzeit wieder ausbrechen.

Seit der Ankunft der Europäer ist Kilauea 62 Mal durchgebrochen und nachdem es 1983 ausgebrochen war, blieb es aktiv. Es ist der jüngste Vulkan der Big Island, der sich in der Schildform befindet und aus seiner großen Caldera (schüsselförmigen Senke) oder aus seinen Risszonen (Lücken oder Spalten) ausbricht.

Magma aus dem Erdmantel erhebt sich etwa einen halben bis drei Meilen unter dem Gipfel von Kilauea zu einem Reservoir, und im Magma-Reservoir baut sich Druck auf. Kilauea setzt Schwefeldioxid aus Löchern und Kratern frei - und Lava fließt auf die Insel und ins Meer.

Südlich von Hawaii, etwa 35 km vor der Küste der Big Island, erhebt sich der jüngste U-Boot-Vulkan Loihi vom Meeresgrund. Es brach zuletzt 1996 aus, was in der geologischen Geschichte sehr neu ist. Es entlüftet aktiv hydrothermale Flüssigkeiten aus seinen Gipfel- und Risszonen.

Loihi erhebt sich etwa 10.000 Fuß über dem Meeresboden auf bis zu 3.000 Fuß (3,000 Fuß) von der Wasseroberfläche und befindet sich im U-Boot-Stadium. Wenn die Hot-Spot-Theorie weiter wächst, könnte dies die nächste Hawaii-Insel in der Kette sein.

Die Entwicklung eines Hawaiianischen Vulkans

Wilsons Erkenntnisse und Theorien haben das Wissen über die Entstehung und den Lebenszyklus von Hot-Spot-Vulkanen und Plattentektoniken erweitert. Dies hat dazu beigetragen, zeitgenössische Wissenschaftler und zukünftige Erkundungen zu leiten.

Es ist jetzt bekannt, dass die Hitze des hawaiianischen Hot Spots zu flüssigem geschmolzenem Gestein führt, das aus verflüssigtem Gestein, gelöstem Gas, Kristallen und Blasen besteht. Sie entsteht tief unter der Erde in der Asthenosphäre, die viskos, halbfest und mit Wärme beaufschlagt ist.

Es gibt riesige tektonische Platten oder Platten, die über diese plastikähnliche Asthenosphäre gleiten. Aufgrund der geothermischen Hot-Spot-Energie steigt das Magma oder geschmolzene Gestein (das nicht so dicht ist wie die umgebenden Gesteine) durch Brüche unter der Kruste auf.

Das Magma steigt auf und drängt sich durch die tektonische Platte der Lithosphäre (die starre, felsige, äußere Kruste), und es bricht auf dem Meeresboden aus, um einen See oder einen vulkanischen Unterwasserberg zu schaffen. Der See oder Vulkan bricht Hunderttausende von Jahren unter dem Meer aus und steigt dann über den Meeresspiegel.

Der Haufen wird mit einer großen Menge Lava versetzt, wodurch ein Vulkankegel entsteht, der schließlich über den Meeresboden ragt - und eine neue Insel entsteht.

Der Vulkan wächst weiter, bis die Pacific Plate ihn vom Hot Spot wegführt. Dann hören die Vulkanausbrüche auf, da keine Lava mehr vorhanden ist.

Der erloschene Vulkan erodiert dann zu einem Inselatoll und dann zu einem Korallenatoll (ringförmiges Riff). Wenn es weiter sinkt und abfällt, wird es zu einem Seeberg oder Guyot, einem flachen Unterwasser-Tischlager, das nicht mehr über der Wasseroberfläche zu sehen ist.

Zusammenfassung

Insgesamt lieferte John Tuzo Wilson konkrete Beweise und tiefere Einblicke in die geologischen Prozesse oberhalb und unterhalb der Erdoberfläche. Seine aus Studien der Hawaiianischen Inseln abgeleitete Theorie der heißen Flecken ist inzwischen akzeptiert und hilft den Menschen, einige sich ständig verändernde Elemente des Vulkanismus und der Plattentektonik zu verstehen.

Hawaiis Unterwasser-Hotspot ist der Anstoß für dynamische Ausbrüche und hinterlässt felsige Überreste, die die Inselkette ständig vergrößern. Während ältere Seeberge abnehmen, explodieren jüngere Vulkane und es entstehen neue Lava-Gebiete.

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