Vulkanska žarišta Havaja

Ispod Havajska ostrva, u Zemljinoj kori nalazi se vulkanska "vruća točka", rupa koja omogućuje lavi površinu i sloj. Tijekom milijuna godina, ovi slojevi formiraju planine vulkanske stijene koje na kraju probijaju površinu tihi ocean, tvoreći otoke. Kako se Pacifička ploča vrlo sporo kreće po vrućem mjestu, nastaju novi otoci. Bilo je potrebno 80 milijuna godina da stvori sadašnji lanac havajskih otoka.

Godine 1963., John Tuzo Wilson, kanadski geofizičar, uveo je spornu teoriju. Hipotetirao je da ispod Havajskih otoka postoji žarište - plašta koncentrirane geotermalne topline koja je rastopila stijene i uzdizala se poput magme kroz lomove ispod Zemljina kora.

U vrijeme kada su predstavljeni, Wilsonove su ideje bile vrlo kontroverzne i mnogi sumnjivi geolozi nisu prihvaćali teorije o tektonika ploča ili vruće točke. Neki istraživači smatrali su da se vulkanska područja nalaze samo na sredini ploča, a ne na njihovoj površini zone subdukcije.

Međutim, hipoteza vruće točke dr. Wilsona pomogla je učvršćivanju argumenta tektonike ploča. Predočio je dokaze da se Pacifička ploča polako nadvio nad duboko uvučenu vruću točku za 70 milijuna godina, ostavljajući iza sebe Havajski greben-carski lanac više od 80 izumrlih, uspavanih i aktivnih vulkani.

Wilson je marljivo radio na pronalaženju dokaza i testirao uzorke vulkanskih stijena sa svakog vulkanskog otoka na Havajskim otocima. Otkrio je da su najstarije stijene i erodirane stijene na a geološko vrijeme ljestvica je bila na Kauai, najsjevernijem otoku, a ta je stijena na otocima postupno mlađala kako je išao prema jugu. Najmlađe stijene bile su na najjužnijem Velikom otoku Havaja, koji danas aktivno eruptira.

Doba Havajskih otoka postupno opada kao što je vidljivo na popisu u nastavku:

• Niihau i Kauai (stari 5,6 - 3,8 milijuna godina).
• Oahu (3,4 - 2,2 milijuna godina)
• Molokai (star 1,8 - 1,3 milijuna godina)
• Maui (1.3 - 0.8 godina)
• Veliki otok Havaji (star manje od 0,7 milijuna godina) i još se širi.

Wilsonovo istraživanje dokazalo je da se Pacifička ploča kretala i nosi Havajske otoke sjeverozapadno od vruće točke. Kreće se brzinom od četiri inča godišnje. Vulkani se odvoze od nepokretne vruće točke; tako, što se više odmiču, oni postaju stariji i više erodiraju, a njihova visina opada.

Zanimljivo je da je prije oko 47 milijuna godina staza Tihe ploče promijenila smjer od sjevera prema sjeverozapadu. Razlog za to nije poznat, ali mogao je to proizići iz toga da se Indija sudarala s Azijom otprilike u isto vrijeme.

Geolozi sada znaju koliko je podmorskih vulkana na Tihom oceanu. U najudaljenijem sjeverozapadnom lancu lanca, podmorski carski podmorici (izumrli vulkani) stari su između 35-85 milijuna godina i vrlo su erodirani.

Ovi potopljeni vulkani, vrhovi i otoci prostiru se na 628 kilometara (6 000 kilometara) od podmorja Loihi blizu Velikog otoka Havaja, sve do Aleutskog grebena na sjeverozapadu Pacifika. Najstarija podmornica, Meiji, stara je 75-80 milijuna godina, dok su Havajski otoci najmlađi vulkani - i vrlo je mali dio ovog ogromnog lanca.

U ovom se trenutku Pacifička ploča kreće nad lokaliziranim izvorom toplinske energije, naime, nepomičnim toplim dijelom, tako aktivnim calderas neprekidno teče i povremeno izbija na Big Island of Hawaii. Veliki otok ima pet vulkana koji su međusobno povezani - Kohala, Mauna Kea, Hualalai, Mauna Loa i Kilauea.

Sjeverozapadni dio Velikog otoka prestao je eruptirati prije 120.000 godina, dok je vulkan Mauna Kea u jugozapadnom dijelu Velikog otoka eruptirao prije samo 4.000 godina. Hualalai je posljednju erupciju doživio 1801. Zemlji se kontinuirano dodaje na Veliki otok Hawai, jer se lava koja teče iz njegovih vulkanska oklopa taloži na površini.

Mauna Loa, najveći vulkan na Zemlji, najmasovnija je planina na svijetu jer zauzima površinu od 19 000 kubičnih milja (79,195,5 kubnih km). Izdiže se na 56 000 stopa (17 069 m), što je za 27 000 stopa (8 299,6 km) veće od Mount Everest. To je ujedno i jedan od najaktivnijih svjetskih vulkana koji je izbio 15 puta od 1900. godine. Posljednje erupcije zabilježene su 1975. (jedan dan) i 1984. (tri tjedna). Može ponovo izbiti u bilo kojem trenutku.

Otkako su stigli Europljani, Kilauea je eruptirala 62 puta, a nakon što je izbila 1983. godine, ostala je aktivna. To je najmlađi vulkan Velikog otoka, u fazi formiranja štita, a izbija iz velike kaldera (udubljenje u obliku zdjele) ili iz njegovih rascjepnih zona (praznine ili pukotine).

Magma od Zemljine plaštenice uzdiže se do akumulacije otprilike pola do tri milje ispod vrha Kilauee, a u magmu se povećava pritisak. Kilauea oslobađa sumporni dioksid iz otvora i kratera - a lava teče na otok i u more.

Južno od Havaja, oko 21,8 milja (35 km) od obale Velikog otoka, s morskog dna uzdiže se najmlađi podmornički vulkan Loihi. Posljednji je put izbio 1996., što je vrlo recentno u geološkoj povijesti. Aktivno odvodi hidrotermalne tekućine iz svojih vrha i uvala.

Izdižući se na oko 10 000 stopa iznad dna oceana na 3 000 metara vodene površine, Loihi se nalazi u podmornici, u fazi zaštite. U skladu s teorijom žarišta, ako nastavi rasti, možda bi to bio sljedeći havajski otok u lancu.

Wilsonova otkrića i teorije povećale su znanje o genezi i životnom ciklusu žarišta vulkana i tektonike ploča. Ovo je pomoglo u usmjeravanju suvremenih znanstvenika i budućim istraživanjima.

Sada je poznato da toplina havajske vruće točke stvara tekuću stijenu koja se sastoji od ukapljenog stijena, rastvorenog plina, kristala i mjehurića. Potječe duboko ispod zemlje u astenosferi koja je viskozna, polučvrsta i pod pritiskom topline.

Postoje ogromne tektonske ploče ili ploče koje klize iznad ove plastične astenosfere. Zbog geotermalna energija vruće točke, magma ili rastopljena stijena (koja nije gusta kao okolne stijene), uzdiže se prijelomima ispod kore.

Magma se diže i gura svoj put kroz tektonsku ploču Litosfera (kruta, stjenovita, vanjska kora), a izbija na dnu oceana kako bi stvorio podmorje ili podvodnu vulkansku planinu. Podmorje ili vulkan eruptiraju pod morem stotinama tisuća godina i tada se vulkan uzdiže iznad razine mora.

Velika količina lave dodaje se hrpi, stvarajući vulkanski stožac koji se na kraju strše iznad dna oceana - i stvara se novi otok.

Vulkan stalno raste sve dok ga Pacifička ploča ne odnese dalje od vruće točke. Tada prestaju erupcije vulkana jer više nema opskrbe lavom.

Tada izumrli vulkan erodira, kako bi postao otočni atol, a zatim koraljni atol (greben u obliku prstena). Dok i dalje tone i erodira, postaje podmorje ili guyot, ravna podvodna stolica, koja se više ne vidi iznad vodene površine.

Sveukupno, John Tuzo Wilson pružio je neke konkretne dokaze i dublji uvid u geološke procese iznad i ispod površine Zemlje. Njegova teorija žarišta, izvedena iz studija Havajskih otoka, sada je prihvaćena i pomaže ljudima da razumiju neke promjenjive elemente vulkanizma i tektoniku ploča.

Podmorje na Havajima podmornica je poticaj za dinamične erupcije, ostavljajući iza sebe stjenovite ostatke koji neprestano proširuju otočni lanac. Dok starije podmorice opadaju, mlađi vulkani eruptiraju i nastaju novi dijelovi zemlje lave.