Hot spot vulcanico delle Hawaii

Sotto il Isole Hawaii, c'è un "punto caldo" vulcanico, un buco nella crosta terrestre che consente alla lava di emergere e stratificarsi. Nel corso di milioni di anni, questi strati formano montagne di roccia vulcanica che alla fine rompono la superficie del l'oceano Pacifico, formando isole. Mentre la Pacific Plate si muove molto lentamente attraverso il punto caldo, si formano nuove isole. Ci sono voluti 80 milioni di anni per creare l'attuale catena di isole hawaiane.

Nel 1963, John Tuzo Wilson, un geofisico canadese, introdusse una teoria controversa. Ha ipotizzato che ci fosse un punto caldo sotto le Isole Hawaii, un pennacchio di calore geotermico concentrato che ha sciolto la roccia e si è alzato come magma attraverso fratture sotto la crosta terrestre.

All'epoca in cui furono introdotte, le idee di Wilson erano molto controverse e molti geologi dubbiosi non accettavano le teorie tettonica a zolle o punti caldi. Alcuni ricercatori hanno pensato che le aree vulcaniche fossero solo nel mezzo di piastre e non a zone di subduzione.

Tuttavia, l'ipotesi del punto caldo del Dr. Wilson ha contribuito a consolidare l'argomento della tettonica a zolle. Ha fornito la prova che il Pacific Plate si è lentamente spostato su un punto caldo profondamente radicato per 70 milioni anni, lasciandosi alle spalle la catena montuosa delle Hawaiian Ridge-Emperor Seamount di oltre 80 estinti, dormienti e attivi vulcani.

Wilson ha lavorato diligentemente per trovare prove e testare campioni di rocce vulcaniche da ogni isola vulcanica delle Isole Hawaii. Ha scoperto che le più antiche rocce erose ed erose su un tempo geologico la scala era su Kauai, l'isola più a nord, e che le rocce sulle isole erano via via più giovani mentre andava a sud. Le rocce più giovani erano sulla più grande isola meridionale delle Hawaii, che sta eruttando attivamente oggi.

Le età delle Isole Hawaiian diminuiscono gradualmente, come si vede nella lista qui sotto:

• Niihau e Kauai (5,6 - 3,8 milioni di anni).
• Oahu (3,4 - 2,2 milioni di anni)
• Molokai (1,8 - 1,3 milioni di anni)
• Maui (1.3 - 0.8 anni)
• Big Island of Hawaii (meno di 0,7 milioni di anni) ed è ancora in espansione.

La ricerca di Wilson ha dimostrato che la Pacific Plate si sta muovendo e sta trasportando le Isole Hawaiian a nord-ovest dal punto caldo. Si muove a una velocità di quattro pollici all'anno. I vulcani vengono trasportati lontano dal punto caldo fisso; così, man mano che si allontanano, diventano più vecchi e più erosi e la loro altezza diminuisce.

È interessante notare che circa 47 milioni di anni fa, il percorso della Pacific Plate cambiò direzione da nord a nord-ovest. La ragione di ciò è sconosciuta, ma potrebbe essere stata a causa della collisione dell'India con l'Asia all'incirca nello stesso momento.

I geologi ora conoscono le età dei vulcani sottomarini del Pacifico. Nei tratti più a nord-ovest della catena, l'imperatore sottomarino Seamount (vulcani estinti) ha un'età compresa tra i 35 e gli 85 milioni di anni e ha una forte erosione.

Questi vulcani, vette e isole sommerse si estendono per 3.728 miglia (6.000 chilometri) dal Loihi Seamount vicino alla Grande Isola delle Hawaii, fino alla cresta Aleutine nel nord-ovest del Pacifico. Il monte più antico, Meiji, ha 75-80 milioni di anni, mentre le Isole Hawaii sono i vulcani più giovani - e una parte molto piccola di questa vasta catena.

In questo preciso momento, la Pacific Plate si sta spostando su una fonte localizzata di energia termica, vale a dire il punto caldo fisso, così attivo caldere scorrere e esplodere continuamente sulla Grande Isola delle Hawaii. La Big Island ha cinque vulcani collegati tra loro: Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa e Kilauea.

La parte nord-occidentale della Big Island ha cessato di scoppiare 120.000 anni fa, mentre Mauna Kea, il vulcano nella parte sud-ovest della Big Island, è scoppiata solo 4.000 anni fa. Hualalai ebbe la sua ultima eruzione nel 1801. La terra viene continuamente aggiunta alla Big Island of Hawai’i perché la lava che scorre dai suoi vulcani di scudo si deposita sulla superficie.

Mauna Loa, il più grande vulcano sulla Terra, è la montagna più massiccia del mondo perché occupa un'area di 19.000 miglia cubiche (79.195,5 km cubi). Sorge a 56.000 piedi (17.069 m), che è 27.000 piedi (8.229,6 km) più alto di Monte Everest. È anche uno dei vulcani più attivi al mondo che è scoppiato 15 volte dal 1900. Le sue eruzioni più recenti sono state nel 1975 (per un giorno) e nel 1984 (per tre settimane). Potrebbe esplodere di nuovo in qualsiasi momento.

Dall'arrivo degli europei, Kilauea è scoppiata 62 volte e dopo che è scoppiata nel 1983 è rimasta attiva. È il vulcano più giovane della Big Island, nella fase di formazione degli scudi, ed erutta dalla sua grande caldera (depressione a forma di scodella) o dalle sue zone di frattura (lacune o fessure).

Magma dal mantello terrestre sale a un serbatoio a circa mezzo-tre miglia sotto la cima di Kilauea, e la pressione si accumula nel serbatoio del magma. Kilauea rilascia anidride solforosa da prese d'aria e crateri e la lava scorre nell'isola e nel mare.

A sud delle Hawaii, a circa 35 km dalla costa della Big Island, il vulcano sottomarino più giovane, Loihi, si sta sollevando dal fondo del mare. È scoppiato l'ultima volta nel 1996, che è molto recente nella storia geologica. Sta attivamente sfiatando i fluidi idrotermali dalle sue zone sommitali e di spaccatura.

Salendo a circa 10.000 piedi sopra il fondo dell'oceano fino a 3000 piedi dalla superficie dell'acqua, Loihi si trova nella fase sottomarina pre-scudo. In accordo con la teoria degli hot spot, se continua a crescere, potrebbe essere la prossima isola hawaiana nella catena.

Le scoperte e le teorie di Wilson hanno aumentato la conoscenza della genesi e del ciclo di vita dei vulcani dei punti caldi e della tettonica delle placche. Ciò ha contribuito a guidare gli scienziati contemporanei e le esplorazioni future.

Ora è noto che il calore del punto caldo delle Hawaii ha la forma di roccia fusa fluida che consiste di roccia liquefatta, gas disciolto, cristalli e bolle. Ha origine in profondità sotto la terra nell'astenosfera, che è viscosa, semi-solida e pressurizzata con il calore.

Ci sono enormi placche tettoniche o lastre che scivolano su questa asenosfera simile alla plastica. Dovuto al energia geotermica del punto caldo, il magma o la roccia fusa (che non è densa come le rocce circostanti), si alza attraverso le fratture da sotto la crosta.

Il magma si alza e si fa strada attraverso la placca tettonica del litosfera (la crosta rigida, rocciosa, esterna) e esplode sul fondo dell'oceano per creare una montagna vulcanica sottomarina o sottomarina. Il monte o il vulcano esplode sotto il mare per centinaia di migliaia di anni e poi il vulcano sorge sopra il livello del mare.

Una grande quantità di lava viene aggiunta alla pila, creando un cono vulcanico che alla fine sporge sul fondo dell'oceano - e viene creata una nuova isola.

Il vulcano continua a crescere fino a quando il Pacific Plate lo porta lontano dal punto caldo. Quindi le eruzioni vulcaniche cessano di scoppiare perché non c'è più un rifornimento di lava.

Il vulcano spento si erode per diventare un atollo dell'isola e poi un atollo di corallo (scogliera a forma di anello). Mentre continua ad affondare ed erodersi, diventa un monte marino o guyot, un piano da tavolo sottomarino piatto, non più visto sopra la superficie dell'acqua.

Nel complesso, John Tuzo Wilson ha fornito alcune prove concrete e una visione più approfondita dei processi geologici sopra e sotto la superficie della Terra. La sua teoria hot spot, derivata dagli studi sulle Isole Hawaii, è ora accettata e aiuta le persone a comprendere alcuni elementi in continua evoluzione del vulcanismo e della tettonica a zolle.

Il punto caldo sottomarino delle Hawaii è l'impulso per le eruzioni dinamiche, lasciando dietro di sé resti rocciosi che allargano continuamente la catena dell'isola. Mentre i vecchi monti marini stanno diminuendo, i vulcani più giovani stanno esplodendo e si stanno formando nuovi tratti di terra lavica.