Kandungan
- Asal dari Kepulauan Hawaii
- Plate Tectonics dan Tempat Panas Hawaii
- (1) Batasan Divergen
- (2) Batasan Konvergen
- (3) Mengubah sempadan
- Gempa bumi dan gunung berapi di sempadan plat
- Hipotesis "Hot Spot"
- Bagaimana Deep Adakah Hot Spots?
- Adakah Hot Spots Move?
- The Hawaiian-Emperor Chain
- Umur Kepulauan
Peta Lembangan Pasifik: Peta Lembah Pasifik menunjukkan kedudukan Ridge-Emperor Seamount Chain Hawaii dan Trench Aleutian. Peta asas dari "Planet Dinamik ini."
Asal dari Kepulauan Hawaii
Kepulauan Hawaii adalah puncak gunung gunung berapi yang dibentuk oleh letusan lava cecair yang tidak terkira banyaknya selama beberapa juta tahun; beberapa menara lebih daripada 30,000 kaki di atas dasar laut. Puncak gunung berapi yang naik di atas permukaan lautan hanya mewakili sebahagian kecil dari rabung kapal selam yang besar, Hawaiian Ridge-Emperor Seamount Chain, yang terdiri daripada lebih daripada 80 gunung berapi besar.
Julat ini merentasi lantai Lautan Pasifik dari Kepulauan Hawaii ke Trench Aleutian. Panjang segmen Hawaiian Ridge sahaja, antara Pulau Hawaii dan Midway Island di barat laut, adalah kira-kira 1,600 batu, kira-kira jarak dari Washington, D.C., ke Denver, Colorado. Jumlah lava meletus untuk membentuk rabung besar ini, kira-kira 186,000 batu padu, lebih daripada cukup untuk menampung Negeri California dengan lapisan 1 meter tebal.
Jenis-jenis sempadan plat: Gambarajah gambarajah divergen, menumpu dan ubah sempadan plat.
Plate Tectonics dan Tempat Panas Hawaii
Pada awal 1960-an, konsep-konsep yang berkaitan dengan "penyebaran laut" dan "plat tektonik" muncul sebagai hipotesis baru yang kuat yang ahli geologi digunakan untuk mentafsirkan ciri-ciri dan pergerakan lapisan permukaan Bumi. Menurut teori tektonik plat, lapisan luar tegar Bumi, atau "litosfera," terdiri daripada kira-kira lusin lempengan atau plat, masing-masing rata-rata 50 hingga 100 batu tebal. Plat ini bergerak relatif terhadap satu sama lain pada kelajuan purata beberapa inci setahun-kira-kira secepat kuku manusia berkembang. Para saintis mengiktiraf tiga jenis sempadan antara plat bergerak ini (lihat rajah):
(1) Batasan Divergen
Plat bersebelahan menarik, seperti di Mid-Atlantic Ridge, yang memisahkan Amerika Utara dan Amerika Selatan dari Plat Eurasia dan Afrika. Ini menarik kerana menyebabkan "berlabuh di laut" sebagai bahan baru dari lapisan yang kurang tegar atau "asthenosphere," memenuhi keretakan dan menambah plat lautan ini. Lihat: Pengajaran Mengenai Batas Divergent Plates.
(2) Batasan Konvergen
Dua plat bergerak ke arah satu sama lain dan satu diseret ke bawah (atau "subducted") di bawah yang lain. Batas sempadan konvergen juga dipanggil "zon subduksi" dan ditandakan oleh Trench Aleutian, di mana Plat Pasifik sedang dibawah bawah Plate Amerika Utara. Gunung St. Helens (barat daya Washington) dan Gunung Fuji (Jepun) adalah contoh gunung berapi zon subduksi yang terbentuk di sepanjang sempadan plat konvergen. Lihat: Pengajaran Mengenai Batas Hadapan Konvergen.
(3) Mengubah sempadan
Satu plat slaid mendatar melintang yang lain. Contoh yang paling terkenal ialah San Andreas Fault Zone of California yang rawan gempa bumi, yang menandakan sempadan antara Pasifik dan Amerika Utara. Lihat: Mengajar Mengenai Mengubah Sempadan Plate.
Plat Tektonik dan Gunung Berapi Aktif di Dunia: Kebanyakan gunung berapi aktif terletak di sepanjang atau berhampiran dengan sempadan bumi yang memindahkan plat tektonik. Walau bagaimanapun, gunung berapi Hawaii berlaku di tengah-tengah Pasifik dan dibentuk oleh gunung berapi di atas "Hot Spot" di Hawaii (lihat teks). Hanya sebahagian daripada Bumi yang lebih daripada 500 gunung berapi aktif ditunjukkan di sini (segitiga merah). Imej USGS. Klik untuk memperbesar.
Gempa bumi dan gunung berapi di sempadan plat
Hampir semua gempa bumi dan gunung berapi aktif berlaku di sepanjang atau berhampiran dengan sempadan peralihan bumi. Kenapa pula gunung berapi Hawaii yang terletak di tengah-tengah Plat Pasifik, lebih dari 2,000 batu dari sempadan terdekat dengan mana-mana plat tektonik lain? Penyokong tectonics plat pada mulanya tidak mempunyai penjelasan mengenai kejadian gunung berapi di dalam plat dalaman ("intraplate" gunung berapi).
Hipotesis "Hot Spot"
Kemudian pada tahun 1963, J. Tuzo Wilson, seorang ahli geofizik Kanada, memberikan penjelasan yang bijak dalam rangka tektonik plat dengan mencadangkan hipotesis "panas". Hipotesis Wilsons telah diterima secara meluas, kerana ia bersetuju dengan banyak data saintifik mengenai rantai pulau vulkanik linier di Lautan Pasifik pada umumnya dan Kepulauan Hawaii khususnya.
Bagaimana Deep Adakah Hot Spots?
Menurut Wilson, bentuk linear tersendiri dari Hawaiian-Emperor Chain mencerminkan pergerakan progresif Plat Pasifik di atas tempat panas yang "mendalam" dan "tetap". Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, saintis telah membahaskan tentang kedalaman sebenar di kawasan panas Hawaii dan Bumi yang lain. Adakah mereka hanya beberapa ratus batu di bawah litosfera? Atau adakah mereka memanjangkan beribu-ribu batu, mungkin ke sempadan inti-mantel Bumi?
Adakah Hot Spots Move?
Selain itu, sementara para saintis bersetuju bahawa tempat panas tetap berada di kedudukan berbanding dengan plat bergerak yang lebih cepat, beberapa kajian baru-baru ini telah menunjukkan bahawa titik panas boleh berhijrah secara perlahan ke atas masa geologi. Walau bagaimanapun, kawasan panas Hawaii sebahagiannya meleleh rantau ini hanya di bawah Plat Pasifik yang mengagumkan, menghasilkan gumpalan batu lebur yang kecil dan terpencil (magma). Kurang padat daripada batu pepejal di sekelilingnya, gumpalan magma berkumpul dan meningkat dengan lancar melalui zon struktur yang lemah dan akhirnya meletus sebagai lava ke dasar laut untuk membina gunung berapi.
The Hawaiian-Emperor Chain
Lebih dari 70 juta tahun yang lalu, proses gabungan pembentukan magma, letusan, dan pergerakan berterusan Plat Pasifik di atas tempat panas pegun telah meninggalkan jejak gunung berapi melintasi lautan yang kini kita panggil Rantaian Hawai-Emperor. Selekoh tajam di rantai kira-kira 2,200 km barat laut Pulau Hawaii sebelum ini ditafsirkan sebagai perubahan besar dalam arah pergerakan plat sekitar 43-45 juta tahun yang lalu (Ma), seperti yang dicadangkan oleh umur gunung berapi yang membekalkan bend .
Walau bagaimanapun, kajian terbaru menunjukkan bahawa segmen utara (Emperor Chain) dibentuk sebagai tempat panas yang bergerak ke arah selatan sehingga kira-kira 45 Ma, apabila ia diperbaiki. Selepas itu, pergerakan plat utara barat berlaku, menyebabkan pembentukan "hiliran" Hawaiian dari hotspot.
Tempat Panas Hawaii: Pemandangan di sepanjang rantaian pulau Hawaii menunjukkan bulu mantap yang disimpulkan yang telah memberi makan panas di Hawaii di atas Plat Pasifik yang mengagumkan. Umur geologik gunung berapi tertua di setiap pulau (Ma = berjuta-juta tahun yang lalu) secara beransur-ansur lebih tua di barat laut, selaras dengan model tempat panas untuk asal-usul Hawaiian Ridge-Emperor Seamount Chain. Diubah dari imej Joel E. Robinson, USGS, dalam peta "Peta Dinamik Ini" Simkin dan lain-lain, 2006.
Loihi Seamount: Gunung berapi kapal selam aktif di luar pantai selatan Pulau Besar Hawaii. Imej Creative Commons oleh Kmusser. Klik untuk memperbesar.
Umur Kepulauan
Pulau Hawaii adalah pulau tenggara dan paling muda di rantaian. Bahagian tenggara Pulau Hawaii kini mengatasi kawasan panas dan masih menjejaki sumber magma untuk memberi makan gunung berapi aktif. Löihi Seamount, gunung berapi selam aktif di pulau pantai Hawaiis selatan, boleh menandakan permulaan zon pembentukan magma di pinggir tenggara tempat panas. Dengan pengecualian kemungkinan Maui, pulau-pulau Hawaii yang lain telah bergerak ke barat laut di luar kawasan panas-mereka secara berturut-turut terputus dari sumber magma yang menstabilkan dan tidak lagi bergiat aktif.
Peralihan utara-barat yang progresif dari pulau-pulau dari titik asal mereka ke tempat yang panas ditunjukkan dengan baik oleh aliran aliran lava utama di berbagai Kepulauan Hawaii dari barat laut (tertua) ke tenggara (paling muda), yang diberikan dalam berjuta-juta tahun: Niihau dan Kauai, 5.6 hingga 3.8; Oahu, 3.4 hingga 2.2; Molokai, 1.8 hingga 1.3; Maui, 1.3 hingga 0.8; dan Hawaii, kurang dari 0.7 dan masih berkembang.
Malah untuk Pulau Hawaii sahaja, usia relatif lima gunung berapi itu bersesuaian dengan teori hot spot (lihat peta, halaman 3). Kohala, di sudut barat laut pulau itu, adalah yang tertua, setelah menghentikan aktiviti letusan sekitar 120,000 tahun yang lalu. Yang kedua tertua adalah Mauna Kea, yang terakhir meletus kira-kira 4,000 tahun yang lalu; Seterusnya adalah Hualälai, yang hanya mempunyai satu letusan (1800-1801) dalam sejarah bertulis. Terakhir, kedua-dua Mauna Loa dan Kylauea telah bersungguh-sungguh dan berulang kali aktif dalam dua abad yang lalu. Kerana ia tumbuh di sebelah selatan tenggara Mauna Loa, Kylauea dipercayai lebih muda daripada jirannya yang besar.
Saiz tempat panas Hawai tidak diketahui, tetapi ia mungkin cukup besar untuk merangkumi dan memberi makan gunung berapi aktif Mauna Loa, Kylauea, Löihi dan, mungkin juga Hualälai dan Haleakalä. Sesetengah saintis telah menganggarkan tempat panas Hawai itu kira-kira 200 batu di seluruh, dengan laluan menegak yang lebih sempit yang memberi makan magma kepada gunung berapi individu.