Горизонт Гюйо | |
---|---|
Глубина вершины | 1443 метра (4734 фута) |
Расположение | |
Координаты | 19°07.9′с.ш. 169°27.6′з.д. / 19.1317°с.ш. 169.4600°з.д. / 19.1317; -169.4600 [1] |
Геология | |
Тип | Гийо |
Horizon Guyot — предположительно меловой гайот (столовая гора) в горах Среднего Тихого океана , Тихий океан . Это вытянутый хребет , более 300 километров (190 миль) в длину и 4,3 километра (2,7 мили) в высоту, который тянется в направлении северо-восток-юго-запад и имеет две плоские вершины; он поднимается до минимальной глубины 1443 метра (4730 футов). Горы Среднего Тихого океана лежат к западу от Гавайев и к северо-востоку от островов Лайн .
Вероятно, он был сформирован горячей точкой , но доказательства противоречивы. Вулканическая активность имела место в туронско - сеноманскую эру 100,5–89,8 миллионов лет назад, а еще один этап датируется 88–82 миллионами лет назад. Между этими вулканическими эпизодами происходило отложение карбонатов из лагунных и рифовых сред и формировался известняк . Вулканические острова также развивались на горизонте Гюйо и были колонизированы растениями .
Горизонт Гайот стал подводной горой в период Коньяк - Кампан . С тех пор на подводной горе накапливался пелагический ил , образуя толстый слой, который в дальнейшем изменялся под воздействием океанических течений и различных организмов, обитающих на подводной горе; осадки также подвергались оползням . На обнаженных скалах отлагались железомарганцевые корки.
Подводная гора названа в честь исследовательского судна RV Horizon [2] и также известна как Horizon Ridge, [3] Horizon Tablemount, Gora Khorayzn и Gora Horaizn . [4] Во время проекта глубоководного бурения керны , названные Site 44 и Site 171, были взяты на Horizon Guyot в 1969 и 1971 годах соответственно; [5] [6] еще один керн был получен к северу от подводной горы на Site 313 [7] в 1973 году. [8] Эта подводная гора является наиболее изученной подводной горой Средне -Тихоокеанских гор [9], и о ее морфологии известно больше, чем о любой другой подводной горе Средне-Тихоокеанских гор. [10]
Horizon Guyot находится к западу от Гавайев [1] и является частью Среднетихоокеанских гор. [11] В отличие от обычных островных цепей в Тихом океане, Среднетихоокеанские горы представляют собой океаническое плато [12] с гайотами [13] (также известными как столовые горы [14] ), которые постепенно молодеют по направлению к востоку. [15] Другие гайоты в Среднетихоокеанских горах — это Сио-Саут, Дарвин , Томас, Хезен, Аллен, Каприна, Жаклин, Эллисон [16] и Резолюшн . [13] К югу от Horizon Guyot глубокая вода в «проходе Horizon» ведет к островам Лайн [17] [18] , и Horizon Guyot иногда считается членом этой цепи. [19]
Подводная гора возвышается на 3,4 км (2,1 мили) [20] -3,5 км (2,2 мили) [21] до минимальной глубины 1443 метра (4734 фута) [20] -1440 метров (4720 футов) и представляет собой хребет шириной 75 км (47 миль) и длиной более 300 км (190 миль); [3] [21] Горизонт Гайот является крупнейшей подводной горой в Срединно-Тихоокеанских горах. [22] Она простирается в направлении юго-запад-северо-восток [23] с ориентацией, соответствующей другим структурам в регионе [24], таким как зоны разломов на морском дне. [25] На западной стороне подводной горы наблюдались разломы . [26]
На хребте лежат две вершинные платформы. [3] Восточная из них — более крупная [27] , а западная овальная платформа лежит близко к западному концу хребта. [2] Эти платформы относительно плоские и окружены обрывом склона, за которым гайот круто обрывается к окружающей абиссальной равнине . [3] Этот вид характеризует гайот Горизонта как гайот [28], хотя его удлиненная форма отличается от формы большинства гайотов в регионе, которые имеют одну круглую вершинную платформу. [29] На краю платформы лежат террасы шириной до 3 километров (1,9 мили) и высотой до 100 метров (330 футов), которые прерывисто окружают вершинную платформу; [30] плоские поверхности террас могут быть бывшими окаймляющими рифами . [31] На восточной вершинной платформе имеются погребенные террасы под осадочным чехлом. [32]
Слои осадков покрывают почти всю вершину Горизонта Гийота [23] и состоят в основном из песка , а глина и ил составляют незначительную часть. [33] Особенности на осадочном дне моря включают плоские участки, бугры, рябь и волны осадков. [34] Сейсмические трансекты выявили [32] рельеф около 150 метров (490 футов) в подстилающем фундаменте [31] и наличие центрального пика. [32] Материал , полученный в кернах бурения, включает мел , кремень , гиалокластит , известняк , ил и песчаник ; [35] базальт и кремень выходят на поверхность в некоторых местах. [36] В некоторых областях морское дно покрыто валунами и булыжниками; [37] железомарганцевые корки покрывают обнаженные скалы. [38]
Подводная гора демонстрирует свидетельства повторяющихся массовых обвалов ; включая холмистый рельеф, уступы и оползневые блоки, [39] которые в среднем имеют толщину 30 метров (98 футов). [40] Оползни , вероятно, вызваны землетрясениями; [39] после обвала оползни либо остаются связными и не перемещаются далеко, либо некоторые продвигаются быстро и далеко. [41] Осыпные блоки размером до 5 метров (16 футов) покрывают морское дно [38] вокруг Горизонта Гюйо. [21]
Дно западной части Тихого океана содержит множество гайотов мезозойского возраста (251,902 ± 0,024 [a] – 66 миллионов лет назад [42] ), которые развивались в необычно мелких морях. [16] Это подводные горы, которые характеризуются плоской вершиной и, как правило, наличием карбонатных платформ, которые возвышались над поверхностью моря в среднем меловом периоде (ок. 145–66 миллионов лет назад [42] ). [44] Во время Второй мировой войны было обнаружено, что морское дно западной части Тихого океана усеяно многочисленными подводными горами с плоскими вершинами . Их сразу же идентифицировали как затонувшие острова; сначала считалось, что они погрузились под воду в докембрии ( более 541 ± 1 миллиона лет назад [42] ), прежде чем было замечено наличие меловых рифов на многих из них. [45] Около 6% дна Тихого океана покрыто почти миллионом подводных гор. [46]
Хотя есть некоторые отличия от современных рифовых систем, [b] [47] [48] многие из этих подводных гор раньше были атоллами . Все эти структуры изначально образовались как вулканы в мезозойском океане. На вулканах могли образоваться окаймляющие рифы, которые затем стали барьерными рифами , когда вулкан осел и превратился в атолл; барьерные рифы [49], в свою очередь, окружают лагуну или приливную отмель . [50] Кора под этими подводными горами имеет тенденцию оседать по мере охлаждения, и, таким образом, острова и подводные горы опускаются. [51] Продолжающееся оседание, уравновешенное ростом рифов вверх, привело к образованию толстых карбонатных платформ. [52] Иногда вулканическая активность продолжалась даже после образования атолла или атоллоподобной структуры, а во время эпизодов, когда платформы поднимались над уровнем моря, развивались эрозионные особенности, такие как каналы и голубые дыры [c] . [54]
Образование многих таких подводных гор было объяснено теорией горячих точек . [55] Согласно этой теории, действующий вулкан лежит на участке литосферы, нагретом снизу; по мере того, как плита над этой горячей точкой движется, вулкан отодвигается от источника тепла, и вулканическая активность прекращается. Затем горячая точка нагревает область плиты, которая сейчас находится над ней, создавая еще один действующий вулкан. Таким образом, образуется цепочка вулканов, которые постепенно становятся старше от текущего активного. [56] За некоторыми исключениями, радиометрическое датирование Средне-Тихоокеанских гор дало доказательства движения вулканизма на восток, что согласуется с теорией горячих точек; [57] в случае Горизонта Гайота вулканизм мог мигрировать на юго-запад, что не совсем согласуется с теорией горячих точек. [d] [58] Когда он образовался, Горизонт Гайота мог быть расположен близко к центру спрединга . [59]
Вулканические породы, извлеченные из Horizon Guyot, имеют базальтовый состав и определяют толеитовую свиту. Авгит , [3] лабрадорит , [27] оливин , плагиоклаз и пироксен образуют вкрапленники, в то время как пижонит находится в основной массе . [60] Другие гайоты и образцы из Среднетихоокеанских гор имеют составы, аналогичные тем, что были найдены на Horizon Guyot. [61] Некоторые вулканические породы встречаются в форме гиалокластита, который содержит палагонит и сидеромелан . [27] Извлеченные вулканические породы сильно изменены; [2] это привело к образованию анальцима , авгита, кальцита , глины, клиноптилолита , [62] [63] иддингсита , [64] ильменита , лабрадорита, магнетита [62] оксидов железа и талька . [27]
Карбонаты встречаются в виде известняка и алеврита ; [35] некоторые известняки были образованы живыми существами. [65] В одной точке керна бурения карбонаты были обнаружены смешанными с вулканическими породами; предположительно, это место, где гиалокластит накапливался и перерабатывался морскими течениями. [ 63] Известняк содержит окаменелости водорослей , [63] мшанок , морских ежей , фораминифер , моллюсков и остракод ; [66] также обнаружены динофлагелляты , пыльца и сколекодонты . [35] Некоторые известняки были изменены путем окремнения и фосфатизации . [67]
В иле обнаружены клиноптилолит, пирит , окаменелости радиолярий и желтые стеклянные осколки [35] , а некоторые вулканические породы и марганцевые породы сцементированы затвердевшим илом [68]. Корки ферромарганца [69] и фосфорита покрывают породы [27] . Эти корки ферромарганца состоят из оксидов железа и оксидов марганца и связаны с марганцевыми конкрециями [70] и могут стать объектами будущих горнодобывающих работ. [37] Другие материалы, найденные на горизонте Гюйо, это анальцим, [63] [11] барит , [71] кальцит, селадонит , [11] [63] кристобалит , [71] глауконит , [72] гипс , [73] железная руда , [74] каолинит , слюда , монтмориллонит , аргиллит , кварц , [71] сапропель , [35] смектит и цеолит . [11] [63]
Возраст Horizon Guyot по крайней мере альбский (ок. 113–100,5 миллионов лет назад [42] ) и, возможно, составляет 120 миллионов лет. [27] Радиометрическое датирование дало возраст 88,1 ± 0,4 миллиона лет, а позднее — 82,5 ± 0,4 миллиона лет; это может отражать либо длительный вулканизм, либо то, что более старая дата неверна. [75] Около 100 и 80 миллионов лет назад в Тихом океане произошел всплеск вулканизма; формирование Horizon Guyot могло совпасть с этим импульсом. [76]
Базальтовые лавовые потоки были размещены на Horizon Guyot во время мелового периода [1] , до или во время альба. [77] Вторая вулканическая фаза произошла во время турона (93,9 – 89,8 ± 0,3 миллиона лет назад [42] ) и сеномана (100,5 – 93,9 миллиона лет назад [42] ); [78] таким образом, вулканическая активность на Horizon Guyot была повторяющейся. [79] Базальты включают как типичные базальты океанических островов , так и базальты, напоминающие базальты срединно-океанических хребтов , причем первые обнаружены глубже в буровых кернах. [63] Гиалокластиты, которые выходят на поверхность на краю вершинной платформы [29], указывают на возникновение подводных извержений . [27]
Извержения, вероятно, происходили на выровненных жерлах, что объясняет вытянутую форму Горизонта Гайо. [80] Сначала образование террас также приписывалось вулканической активности; [81] происхождение в виде волнорезных террас считалось маловероятным [82] но когда было обнаружено, что Горизонт Гайо поднялся над уровнем моря в меловом периоде, была вновь предложена версия волнорезного происхождения. [83]
В меловой период карбонаты накапливались на Горизонте Гайот [66], пока он опускался , образуя карбонатные отложения, толщина которых в одном керне составляет 134 метра (440 футов). [84] Карбонаты накапливались непосредственно на предыдущем вулкане [57] , и рифы начали расти, когда вулканическая активность еще продолжалась; [85] Горизонт Гайот представлял собой лагунную среду с водорослевыми рифами . [84] До 1973 года не было никаких доказательств того, что Горизонт Гайот когда-либо образовывал остров [86], но позже была постулирована стадия появления. [87] Подводная гора была островом по крайней мере 6 миллионов лет. [88]
В конце мелового периода на Горизонте Гайо произошел второй вулканический эпизод [89] , в результате которого образовались вулканиты и вулканические осадки [66] , погребшие более старые известняки. [78] В то время вулканическая активность происходила не только на этой подводной горе, но и на островах Лайн; [89] на Горизонте Гайо эта фаза произошла, возможно, через 30 миллионов лет после предыдущей вулканической стадии. [77]
До этой вулканической фазы горизонт Гийо вышел из моря, и эрозия переработала некоторые более старые породы; [87] также на теперь открытом острове росли растения . [27] Мелководное осаждение в коньякском (89,8 ± 0,3 – 86,3 ± 0,5 миллионов лет назад [42] ) или сантонском (86,3 ± 0,5 – 83,6 ± 0,2 миллионов лет назад [42] ) и маастрихтском (72,1 ± 0,2 – 66 миллионов лет назад [42] ) времени было выведено из наличия нестабильных [e] кокколитов такого возраста в кернах бурения. [90]
Horizon Guyot достигал уровня моря по крайней мере до сеномана, [91] в отличие от других гайотов Среднетихоокеанских гор, которые опустились ниже уровня моря в альбском веке. [92] Остатки растений обнаружены в породах туронского и коньякского возраста, [78] что означает, что Horizon Guyot в то время все еще находился на поверхности; [87] но к коньяку Horizon Guyot погрузился под воду. [28] Неизвестно, почему Horizon Guyot затонул, но захоронение рифов вулканической активностью могло сыграть свою роль. [93]
Пелагическое осадконакопление началось в кампане [78] (83,6 ± 0,2 – 72,1 ± 0,2 миллиона лет назад [42] ), когда Горизонт Гайот уже опустился на глубину 1500 метров (4900 футов). [94] Начиная с миоцена (23,03 – 5,333 миллиона лет назад [42] ), скорости осадконакопления, по-видимому, снизились, поскольку гайот отошел от вод с высокой биологической продуктивностью, и в какой- то момент за последние 10 миллионов лет эрозия увеличилась из-за придонных течений [28], связанных с оледенением Антарктиды . [95]
Пелагические отложения накапливаются на некоторых гайотах после того, как они затонули. Куполообразная [20] шапка пелагического ила накапливалась на вершине гайота горизонта в течение третичного периода , [96] достигая максимальной толщины 110 метров (360 футов) [20] -160 метров (520 футов) в некоторых местах. [34] В седловине между вершинными платформами ее толщина составляет около 500 метров (1600 футов); [21] несогласие отделяет ее от меловых отложений. [97] Слои осадков охватывают временной промежуток, включающий эоцен (56–33,9 млн лет назад [42] ) до четвертичного периода (последние 2,58 млн лет [42] ) с пробелами в последовательности осадков между меловым периодом и эоценом и между эоценом и олигоценом ( 33,9–23,03 млн лет назад [42] ). [72] В течение эоцена и олигоцена более старые фораминиферы были переотложены; [97] есть доказательства того, что осадки активно размывались. [72] Во время третичных [98] фаз низкого уровня моря морские течения смывали осадки с поверхности горизонта Гюйо, [99] при этом особенно пострадали мелкие осадки. [96]
Вершина [100] и почти все верхние склоны Горизонта Гайота покрыты осадками. [101] Кремень и мел встречаются в осадках; [1] [97] кремень образует сейсмически отражающие слои в осадочной шапке. [21] Эти слои выходят на поверхность на краю осадочной платформы. [29] Подводная гора расположена в районе Тихого океана с поверхностными водами, бедными питательными веществами. [102]
Морские течения необычайно сильны на вершине гайота Горизонта [34], вероятно, из-за взаимодействия склонов гайота Горизонта с приливными течениями. [103] Подводная гора вызывает свой собственный полусуточный прилив , и морские течения достигают своего максимума на краю платформы вершины, где были измерены 20 сантиметров в секунду (7,9 дюйма/с). [104] Были замечены следы размыва . [39] Течения сметают склоны подводной горы и могут удалять осадки с поверхности подводной горы; [105] это также приводит к накоплению осадков, образуя крутые склоны, которые подвергаются оползням. [106] Однако большая часть осадков переносится вверх по склону; [29] те, которые оказываются у подножия подводной горы, образуют осыпные отложения вокруг гайота Горизонта. [40]
Поверхности Горизонта Гайота населены многими организмами. [101] Рыбы , обнаруженные на Горизонте Гайота, включают рыбу-нетопыря , батиптероидов , химер , морид , акул и синафобранхидных угрей . [107] Офиуры , щетинкочелюстные (черви-стрелки), веслоногие рачки , кораллы , ракообразные , гидроиды , лорициферы , моллюски, нематоды , немертины , офиуры , остракоды, полихеты , сипункулы , приземистые омары , черви [37] [108] и ксенофиофоры составляют основную часть фауны Горизонта Гайота сегодня. [109] Было обнаружено по меньшей мере 29 видов макрофауны. [69] Другие формы жизни, в настоящее время активные на подводной горе, это усоногие рачки , криноидеи , [110] эхиуриды , кишечнодышащие (желудевые черви), [111] горгонарии , [110] голотуроиды (морские огурцы), пеннатулиды (морские перья), [111] губки [110] и морские звезды . [111] На платформе также были замечены неопознанные стеблеподобные или веткообразные существа, которые являются одними из наиболее распространенных там форм жизни. [110] Бактерии также обнаружены в осадке. [112]
Биологическая активность оставила следы в отложениях, такие как холмы, ямы и тропы на поверхности. [113] В экологии Горизонта Гийота существует определенная зональность; например, питающиеся суспензией обитают на краю вершинной платформы. [114] Были отмечены генетические различия между особями данного вида, которые живут на вершине, и теми, которые живут у подножия гайота. [115] Некоторые остракоды, найденные на Горизонте Гийота, такие как Cytherelloidea, по-видимому, произошли от мелководных видов мелового периода, когда подводная гора погрузилась в более холодные воды. [116]