Arago hotspot es un hotspot en el Océano Pacífico , actualmente ubicado debajo del monte submarino Arago cerca de la isla de Rurutu , Polinesia Francesa .
Coordenadas :23 ° 26′S 150 ° 44′W / 23,44 ° S 150,73 ° W[1]
Arago es parte de una familia de puntos de acceso en el Pacífico sur, que incluyen el punto de acceso de la Sociedad y el punto de acceso de Macdonald, entre otros. Estas son estructuras debajo de la corteza terrestre que generan volcanes y que están formadas en parte por plumas del manto , aunque Arago en sí podría tener un origen menos profundo. A medida que la placa del Pacífico se mueve sobre los puntos calientes, se forman nuevos volcanes y los viejos volcanes son arrastrados; a veces, un volcán más antiguo se transporta sobre el punto de acceso y luego se eleva como sucedió con Rurutu.
El hotspot Arago es responsable de la formación del monte submarino Arago y el levantamiento en Rurutu; sin embargo, las reconstrucciones de las posiciones pasadas de las placas tectónicas y la geoquímica sugieren que el hotspot Arago construyó otras islas y montes submarinos durante los últimos 120 millones de años. Estos incluyen potencialmente Tuvalu , las Islas Gilbert , la Cadena Ratak de las Islas Marshall, así como parte de las Islas Australes y las Islas Cook .
Nombre
El hotspot lleva el nombre del monte submarino Arago, 130 kilómetros (81 millas) al sureste de Rurutu . El monte submarino lleva el nombre del barco de la Armada francesa Arago , que descubrió el monte submarino en 1993. [2] El barco en sí lleva el nombre del astrónomo François Arago . [3] Los polinesios sabían de la existencia del monte submarino poco profundo (27 metros (89 pies) bajo el nivel del mar) y lo llamaron Tinomana. [2] Antes de que se descubriera el vínculo con el monte submarino Arago, el punto de acceso también se conocía como "punto de acceso de Rurutu", [4] [5] un nombre que todavía se usa a veces, [6] que es un nombre que también se usa para una cadena volcánica más antigua que comienza en Raivavae [7] o President Thiers Bank. [8] Otros nombres son "Joven Rurutu" [6] y "Tendencia Atiu". [5] [9]
Geografía y geología
El Océano Pacífico sur es el sitio del Superswell del Pacífico Sur, un área donde el océano es anormalmente poco profundo (por unos 700 metros (2300 pies)) [10] [11] y que cubre un área de aproximadamente 3000 por 3000 kilómetros (1900 mi × 1.900 mi). [12] Debajo de esta superpoblación, una gran pluma de manto podría dar lugar a plumas secundarias que a su vez forman los puntos calientes de la superficie . [13] Los puntos críticos en la región son el punto de acceso Macdonald , el punto de acceso de las Marquesas , el punto de acceso de Pitcairn y el punto de acceso de la Sociedad ; [10] de los cuales el primero y el último parecen estar profundamente arraigados en el manto . [14] La naturaleza del vulcanismo en el área no se comprende completamente. [15]
El monte submarino Arago es parte de la cadena volcánica que forma las Islas Australes y las Islas Cook . La cadena de 2200 kilómetros (1400 millas) de largo consta de dos tendencias separadas que forman dos atolones y once islas; de estos sistemas, uno (el monte submarino Macdonald ) es un volcán todavía activo . [16] Las edades de estas islas siguen una progresión de edad aproximada típica de un volcán hotspot , pero la aparición de edades más jóvenes en Aitutaki y Rurutu y la química de estas rocas más jóvenes indicaron que debe haber más de un hotspot involucrado. [2] Los modelos recientes prevén la presencia de una serie de pistas de puntos de acceso separados en lo que se ha denominado una "carretera de puntos de acceso", [17] alimentados por columnas de 1.000-1.200 kilómetros (620-750 millas) de distancia. [18] Además, algunos puntos de acceso, como el punto de acceso de Hawai, muestran evidencia de movimiento, pero el punto de acceso de Arago parece estar estático. [19]
El Arago y otros puntos calientes probablemente no son plumas de manto profundo, sino estructuras más superficiales que también están influenciadas por la litosfera ; [20] en el caso del punto caliente de Arago, la ausencia de una meseta oceánica que podría haber sido formada por la cabeza del penacho del manto sustenta un origen tan poco profundo. [21] El manto superior podría ser la fuente del punto caliente de Arago. [22] Los datos sobre la presencia de anomalías de velocidad sísmica y si son positivas (más altas) o negativas (más bajas) debajo de Arago son contradictorias. [23] Las imágenes sísmicas publicadas en 2009 indican solo una ligera anomalía de la velocidad sísmica a menos de 100 kilómetros (62 millas), [24] sin indicios de una raíz profunda del manto. [25] Sin embargo, investigaciones más recientes han respaldado un origen de manto profundo para el punto de acceso de Arago. [26] Actualmente, Arago y el hotspot de Macdonald son los dos hotspots activos de las Islas Australes, [27] pero un hotspot que formó Rarotonga también puede seguir activo; Los puntos críticos adicionales en el área son Tubuai, Taukina y Ngatemato . [28] Arago es un punto de acceso de larga duración que podría tener hasta 140 millones de años. [29]
Monte submarino Arago
El monte submarino del mismo nombre Arago es un volcán compuesto con tres zonas de ruptura , similar a Rurutu. [2] El monte submarino estaba formado por tres volcanes, uno superpuesto a los otros dos; La datación por potasio-argón en Arago ha arrojado edades de 230.000 ± 4.000 antes del presente y una edad imprecisa de 0 años antes del presente. [20] Existe alguna evidencia de actividad de deslizamientos de tierra submarinos , una ocurrencia típica en los volcanes oceánicos, [27] con una cicatriz de deslizamiento de tierra en cada flanco norte, este y oeste. [30] Este monte submarino se considera la ubicación actual del hotspot, dada su corta edad; [16] sin embargo, a diferencia de Macdonald, el monte submarino Arago no tiene erupciones históricas registradas. [31]
Los puntos críticos distintos del punto de acceso de Arago pueden haber contribuido al crecimiento del monte submarino de Arago; un hotspot asociado con Raivavae y potencialmente el President Thiers Bank se ha asociado a través del análisis de isótopos con muestras de 8,2 millones de años tomadas del monte submarino Arago. [32] Otros volcanes en la región también muestran evidencia de que fueron construidos por más de un hotspot; esto podría indicar que su formación está controlada por características litosféricas. [13]
Otras islas y montes submarinos
A medida que la Placa del Pacífico se desplazaba sobre el hotspot, se formaron varios volcanes en el hotspot donde las debilidades de la corteza permitían la penetración del magma , y posteriormente fueron arrastrados, [20] [19] a una velocidad de aproximadamente 120 milímetros por año (4,7 pulg. /año). [33] Las proporciones de isótopos de plomo en las rocas volcánicas unen las rocas volcánicas más jóvenes de Rurutu al punto caliente de Arago, [20] la proporción en este caso se caracteriza por una alta composición de isótopos de plomo radiogénicos ("HIMU"). [34] Es posible que parte del material volcánico del punto caliente de Arago se haya reciclado en el manto y se haya mezclado con los magmas erupcionados en la cuenca del noreste de Lau ; [35] Las rocas desprendidas de los montes submarinos creados por el punto de acceso de Arago pueden haber sido subducidas en la fosa de Tonga, que está cerca del camino reconstruido del punto de acceso de Arago, y luego estallaron en la cuenca de Lau. [36] También se han encontrado xenolitos HIMU en Tubuai, justo antes del monte submarino Arago. [37]
Rurutu ya existía antes de la interacción con el punto caliente de Arago, habiendo sido formado por un episodio volcánico más antiguo; cuando se movió sobre el hotspot de Arago ocurrió un episodio volcánico y se emplazaron flujos de lava que están formados por basanita y hawaiita . Además, la isla y el arrecife de coral circundante se levantaron, [38] y estos arrecifes de coral levantados (conocidos como makatea ) llamaron la atención de los primeros geólogos, que especulaban sobre lo que podría haber sacado los arrecifes del mar ya en 1840. [39] Otros atolones elevados se encuentran al noroeste de Rurutu y pueden haberse formado de la misma manera cuando pasaron sobre el punto caliente de Arago. [40]
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Las siguientes erupciones volcánicas se atribuyen al menos tentativamente al hotspot de Arago:
- El episodio de 1 millón de años de Rurutu ( 22 ° 26′S 151 ° 20′W / 22.433 ° S 151.333 ° W / -22,433; -151,333[41] ). [32]
- El ZEP2-6 ( 22 ° 24′S 151 ° 10′W / 22.400 ° S 151.167 ° W / -22,400; -151.167[42] ), ZEP2-7 ( 22 ° 19′S 151 ° 31′W / 22,317 ° S 151,517 ° W / -22,317; -151.517[42] ) y ZEP2-8 ( 22 ° 42′S 151 ° 20′W / 22.700 ° S 151.333 ° W / -22,700; -151,333[42] ) los montes submarinos cercanos a Rurutu tienen morfologías similares a la isla y pueden haber sido formados por el hotspot Arago. [43]
- Rimatara ( 22 ° 38′S 152 ° 51′W / 22.633 ° S 152.850 ° W / -22,633; -152.850[44] ). [32]
- Monte submarino ZEP2-12 ( 22 ° 28.8′S 153 ° 6.7′W / 22.4800 ° S 153.1117 ° W / -22,4800; -153.1117[45] ) cerca de Rimatara se ha fechado hace 2,6 millones de años y puede estar relacionado con Arago. [46]
- Las rocas de 19 millones de años de Mangaia ( 21 ° 55′30 ″ S 157 ° 55′30 ″ O / 21,92500 ° S 157,92500 ° W / -21,92500; -157.92500[47] ), [20] aunque el hotspot de Macdonald también ha sido considerado responsable de estas rocas. [13]
- Posiblemente Îles Maria ( 21 ° 48′S 154 ° 41′W / 21.800 ° S 154.683 ° W / -21.800; -154.683[48] ). [49] María puede estar cerca de la posición actual de otro punto de acceso. [50]
- Posiblemente Mitiaro ( 19 ° 49′S 157 ° 42′W / 19,817 ° S 157,700 ° W / -19,817; -157.700[51] ). [49]
- Posiblemente Takutea ( 19 ° 48′57 ″ S 158 ° 17′03 ″ O / 19,81583 ° S 158,28417 ° W / -19,81583; -158.28417[52] ). [49]
- Posiblemente Manuae ( 19 ° 16′10 ″ S 158 ° 58′00 ″ O / 19.26944 ° S 158.96667 ° W / -19.26944; -158.96667[53] ). [49]
- Atiu ( 19 ° 59′20 ″ S 158 ° 07′10 ″ O / 19,98889 ° S 158,11944 ° W / -19,98889; -158.11944[54] ) y Mauke ( 20 ° 09′20 ″ S 157 ° 20′30 ″ O / 20,15556 ° S 157,34167 ° W / -20.15556; -157.34167[55] ) igualmente con la química característica "HIMU", [56] pero más cuestionable debido a las diferencias enlas proporciones de isótopos de neodimio [57] y porque no se pueden inspeccionar afloramientos basálticos en Mauke. [29]
- aitutaki ( 18 ° 53′00 ″ S 159 ° 47′00 ″ O / 18.88333 ° S 159.78333 ° W / -18,88333; -159.78333[58] ), específicamente la serie volcánica más antigua según la geocronología y las proporciones de isótopos. [59]
- Posiblemente Palmerston Island ( 18 ° 03′30 ″ S 163 ° 09′35 ″ O / 18.05833 ° S 163.15972 ° W / -18.05833; -163.15972[60] ). [49]
- Algunos montes submarinos en Samoa occidental ("Montes submarinos de Samoa" [61] ), que se emplazaron junto con Tuvalu hace entre 63 y 42 millones de años. [62] Estos también se conocen como los "montes submarinos intrusos". [6] Otros montes submarinos sin fecha de Samoa se han relacionado con el hotspot Arago sobre la base de pruebas geoquímicas. [63] Esta región ha sido denominada "autopista del hotspot" y una serie de pistas de hotspot se cruzan allí, incluidas las de los hotspots de Arago, Rarotonga y Samoa . [64]
- Es posible que parte de la pista del hotspot de Arago haya sido subducida en la fosa de Tonga . [sesenta y cinco]
- Tuvalu ( 8 ° S 178 ° W / 8 ° S 178 ° W / -8; -178[66] , hace 50-70 millones de años), que precede a una "curva" en la pista del hotspot similar a la curva en la cadena de montes submarinos Hawaiian-Emperor . [34] [36] [67] En el caso del hotspot Arago, la "curva" ocurrió hace unos 50 millones de años cerca de los atolones Funafuti y Nukufetau , el último de los cuales tiene edades de erupción consistentes con la actividad del hotspot Arago. [68] Las proporciones de isótopos de elementos traza [69] y la datación argón-argón de muestras tomadas de montes submarinos apoyan esta teoría. [70] [19]
- Posiblemente las islas Gilbert ( 1 ° N 173 ° E / 1 ° N 173 ° E / 1; 173[71] , 64-70 millones de años), [34] también respaldado por datos de isótopos. [72] Sin embargo, la reconstrucción de la placa podría requerir un paseo por el punto de acceso de Arago en tal caso. [50]
- Posiblemente Tokelau ( 9 ° 00′S 171 ° 45′W / 9.000 ° S 171.750 ° W / -9.000; -171.750[73] ). [74] Tokelau, sin embargo, tiene una similitud isotópica con el punto de acceso de Macdonald , [72] y las reconstrucciones de placas colocan a Tokelau sobre el punto de acceso de Macdonald. [36]
- Posiblemente la mayor parte de la Cadena Ratak de las Islas Marshall hace entre 74 y 100 millones de años. [75] [76] Una teoría supone que algunos volcanes fueron construidos en varias etapas por el hotspot Arago y otros hotspots en la región. [77] Es posible que la reconstrucción de la placa requiera un paseo por el punto de acceso de Arago para encajar. [50]
- Esto incluye el Wōdejebato ( 11 ° 55'N 164 ° 51'E / 11.917 ° N 164.850 ° E / 11,917; 164.850[77] ) y Limalok ( 5 ° 42'N 172 ° 12'E / 5.700 ° N 172.200 ° E / 5.700; 172.200[40] ) Guyots : Wōdejebato está reconstruido para haber pasado sobre el punto caliente de Arago hace 85 millones de años y una muestra de roca volcánica de este guyot data de hace 84,4 millones de años, mientras que Limalok estaba en esa posición hace 75 millones de años. También pueden haber participado otros hotspots de la zona de Arago; [78] [75] Los datos de isótopos de plomo y estroncio de Wōdejebato tienen afinidades con los del punto de acceso de Arago. [79]
- Woden-Kopakut Guyot ( 14 ° 00'N 167 ° 27'E / 14.000 ° N 167.450 ° E / 14.000; 167.450[77] ) tiene una edad de 80,6 a 83,8 millones de años, similar a la edad de 82 millones de años, que es cuando el guyot se trasladó al punto caliente de Arago. [80]
- Enewetak ( 11 ° 33'N 162 ° 10'E / 11.550 ° N 162.167 ° E / 11,550; 162.167[77] ) y Lo-En Guyots ( 10 ° 09'N 162 ° 48'E / 10.150 ° N 162.800 ° E / 10.150; 162.800[77] ) también están en el camino del punto de acceso de Arago, pero no hay evidencia de vulcanismo durante el tiempo en que estuvieron sobre Arago (hace 90-85 millones de años), con la posible excepción de fragmentos de vidrio de laedadde Campania de Lo- En. [78] Las reconstrucciones de placas indican que Lo-En pudo haber estado ubicado demasiado al sur de la ruta del hotspot para ser formado por el hotspot de Arago. [75]
- Posiblemente la provincia del monte submarino del Pacífico occidental hace más de 100 millones de años [34] sobre la base de similitudes geoquímicas, [19] incluida la isla Wake ( 19 ° 17′24 ″ N 166 ° 36′50 ″ E / 19.2898828 ° N 166.6138514 ° E / 19.2898828; 166.6138514[81] ). [67]
- Posiblemente los montes submarinos de Marcus-Wake hace entre 100 y 150 millones de años, incluido Lamont Guyot ( 21 ° 30'N 159 ° 36'E / 21,5 ° N 159,6 ° E / 21,5; 159,6[82] , hace menos de 87 millones de años), Miami Guyot ( 21 ° 42'N 161 ° 54'E / 21,7 ° N 161,9 ° E / 21,7; 161,9[83] , 97 millones de años) y Wilde Guyot ( 21 ° 12'N 163 ° 24'E / 21,2 ° N 163,4 ° E / 21,2; 163,4[82] , 91 millones de años). Tanto las proporciones de isótopos de las rocas muestreadas en los guyots como las reconstrucciones de las antiguas posiciones de las placas apoyan que los montes submarinos de Marcus-Wake fueron construidos por el hotspot Arago, aunque no se muestrean todos los guyots. [84]
- Vulcanismo en la Cuenca de las Marianas Orientales hace 117 millones de años. [1]
- 126,1 ± 0,6 millones de años [85] antepechos de dolerita que se perforaron en 1992 en el lecho marino de la cuenca de las Marianas orientales [86] ( 22 ° N 152 ° E / 22 ° N 152 ° E / 22; 152[87] ) muestran una geoquímica similar a las volcanitas del punto caliente de Arago y las reconstrucciones de placas colocan los umbrales sobre el punto caliente de Arago en el momento de su formación. [88]
- El Himu ( 21 ° 42'N 151 ° 42'E / 21.700 ° N 151.700 ° E / 21.700; 151.700[89] ) y Golden Dragon ( 21 ° 21'N 153 ° 20'E / 21.350 ° N 153.333 ° E / 21,350; 153.333[89] ) los montes submarinos muestran una composición similar a las rocas volcánicas del punto caliente de Arago y están ubicados donde el punto caliente de Arago habría estado hace unos 120 millones de años, cuando se formó el monte submarino Himu. [88]
- El rastro de los volcanes termina en la Fosa de las Marianas , sin embargo, el material de los montes submarinos más antiguos puede haberse acumulado en el antearco de la fosa . [90]
Las estructuras volcánicas más antiguas potencialmente formadas por el punto caliente de Arago tienen 120 millones de años. Si su atribución es correcta, el hotspot Arago puede ser el hotspot activo más antiguo del Océano Pacífico , por delante del hotspot de Hawái y el hotspot de Louisville . [61] Un punto de vista contrastante cree que Arago es un punto de acceso de corta duración con pocos volcanes fechados a lo largo de su trayectoria prevista. [1]
La isla de Tubuai se encuentra por delante del hotspot, y la isla será transportada sobre ella en unos pocos millones de años. Al igual que con Rurutu, esta interacción conducirá a un levantamiento en Tubuai y posiblemente a un nuevo vulcanismo. [38]
Rurutu
Rimatara
Mangaia
Îles Maria
Mitiaro
Takutea
Manuae
Atiu
Mauke
Aitutaki
Atolón de Palmerston
Tuvalu
Islas Gilbert
Tokelau
Cadena ratak
Montes submarinos de las Islas Marshall
Isla Wake
Referencias
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enlaces externos
- Cadena volcánica Cook-Austral