Horizonte Guyot

Horizon Guyot es un guyot presuntamente del Cretácico (de mesa ) en las Montañas del Pacífico Medio , Océano Pacífico . Es una cresta alargada , de más de 300 kilómetros (190 millas) de largo y 4,3 kilómetros (2,7 millas) de alto, que se extiende en dirección noreste-suroeste y tiene dos cimas planas; se eleva a una profundidad mínima de 1.443 metros (4.730 pies). Las Montañas del Pacífico Medio se encuentran al oeste de Hawai y al noreste de las Islas Line .

Horizonte Guyot
Main Line Islands, mapa batimétrico NOAA con lineamientos (Horizon Guyot) .jpg
Localización
Coordenadas19 ° 07,9 ′ N 169 ° 27,6 ′ O / 19.1317 ° N 169.4600 ° W / 19.1317; -169.4600 [1]
Horizon se encuentra en el Pacífico Norte
Horizonte
Horizonte
Ubicación en el Océano Pacífico Norte

Probablemente fue formado por un hotspot , pero la evidencia es contradictoria. La actividad volcánica ocurrió durante las eras Turoniano - Cenomaniense hace 100,5–89,8 millones de años y se ha fechado que otra etapa ocurrió hace 88–82 millones de años. Entre estos episodios volcánicos, la deposición de carbonato de los ambientes lacustres y arrecifales se estableció y formó piedra caliza . Las islas volcánicas también se desarrollaron en Horizon Guyot y fueron colonizadas por plantas .

Horizon Guyot se convirtió en un monte submarino durante el período Coniaciano - Campaniano . Desde entonces, el exudado pelágico se ha acumulado en el monte submarino, formando una capa gruesa que se modifica aún más por las corrientes oceánicas y por varios organismos que viven en el monte submarino; los sedimentos también sufrieron deslizamientos de tierra . Las costras de ferromanganeso se depositaron sobre rocas expuestas.

El monte submarino lleva el nombre del buque de investigación RV  Horizon [2] y también se conoce como Horizon Ridge, [3] Horizon Tablemount, Gora Khorayzn y Гора Хорайзн . [4] Durante el Proyecto de perforación en aguas profundas , los núcleos de perforación llamados Sitio 44 y Sitio 171 se tomaron en Horizon Guyot en 1969 y 1971, respectivamente; [5] [6] otro núcleo de perforación se obtuvo al norte del monte submarino en el Sitio 313 [7] en 1973. [8] Este monte submarino es el monte submarino mejor estudiado de las Montañas del Pacífico Medio [9] y se sabe más sobre su morfología que cualquier otro monte submarino de las Montañas del Pacífico Medio. [10]

Configuración local

Horizon Guyot se encuentra al oeste de Hawaii [1] y es parte de las Montañas del Pacífico Medio. [11] A diferencia de las cadenas de islas convencionales en el Océano Pacífico, las Montañas del Pacífico Medio presentan una meseta oceánica [12] con guyots [13] (también conocidos como tablemounts [14] ) que se vuelven progresivamente más jóvenes hacia el este. [15] Otros guyots en las Montañas del Pacífico Medio son Sio South , Darwin , Thomas , Heezen , Allen , Caprina , Jacqueline , Allison [16] y Resolution . [13] Al sur de Horizon Guyot, las aguas profundas en el "pasaje de Horizon" conducen a las Islas Line [17] [18] y Horizon Guyot a veces se considera un miembro de esa cadena. [19]

El monte submarino se eleva 3.4 kilómetros (2.1 millas) [20] -3.5 kilómetros (2.2 millas) [21] a una profundidad mínima de 1.443 metros (4.734 pies) [20] –1.440 metros (4.720 pies), y es una cresta de 75 kilómetros (47 millas) de ancho y más de 300 kilómetros (190 millas) de largo; [3] [21] Horizon Guyot es el monte submarino más grande de las Montañas del Pacífico Medio. [22] Tiene una tendencia en dirección suroeste-noreste [23] con una orientación que coincide con la de otras estructuras de la región [24] , como las zonas de fractura en el lecho marino. [25] Se han observado fallas en el lado occidental del monte submarino. [26]

Dos plataformas de la cumbre se encuentran en la cresta. [3] La oriental es la más grande de estas plataformas [27] y la plataforma occidental de forma ovalada se encuentra cerca del extremo occidental de la cresta. [2] Estas plataformas son relativamente planas y están rodeadas por una pendiente más allá de la cual el guyot cae abruptamente hacia la llanura abisal circundante . [3] Esta apariencia caracteriza a Horizon Guyot como un guyot [28] aunque la forma alargada es diferente a la de la mayoría de los guyots de la región que tienen una plataforma circular en la cima. [29] En el margen de la plataforma, hay terrazas que tienen hasta 3 kilómetros (1,9 millas) de ancho y hasta 100 metros (330 pies) de altura y que rodean de manera discontinua la plataforma de la cumbre; [30] las superficies planas de las terrazas pueden ser antiguos arrecifes fronterizos . [31] En la plataforma de la cumbre oriental hay terrazas enterradas debajo de la cubierta de sedimentos. [32]

Las capas de sedimentos cubren casi toda la cima del Horizonte Guyot, [23] y consisten principalmente en arena , con arcilla y limo en una pequeña parte. [33] Las características del fondo marino sedimentado son áreas planas, montículos, ondulaciones y ondas de sedimentos. [34] Los transectos sísmicos han revelado [32] un relieve de unos 150 metros (490 pies) en el basamento subyacente [31] y la presencia de un pico central. [32] El material obtenido en los núcleos de perforación incluye yeso , sílex , hialoclastita , piedra caliza , exudado y arenisca ; [35] afloramiento de basalto y sílex en algunos lugares. [36] En ciertas áreas, los cantos rodados y los guijarros cubren el lecho marino; [37] Las costras de ferromanganeso cubren las rocas expuestas. [38]

El monte submarino muestra evidencia de repetidas fallas masivas ; incluyendo hummocky terreno, escarpes y slump bloques, [39] que son un promedio de 30 metros (98 pies) de espesor. [40] Los deslizamientos de tierra probablemente son provocados por terremotos; [39] después del fracaso, los deslizamientos de tierra o permanecen coherentes y no viajan lejos, pero algunos avanzan rápidamente y lejos. [41] Bloques de talud de hasta 5 metros (16 pies) de tamaño cubren el lecho marino [38] alrededor del Horizonte Guyot. [21]

Entorno regional

El lecho marino del Océano Pacífico occidental contiene muchos guyots de edad mesozoica (251.902 ± 0.024 [a] - hace 66 millones de años [42] ) que se desarrollaron en mares inusualmente poco profundos. [16] Se trata de montañas submarinas que se caracterizan por una cima plana y, por lo general, la presencia de plataformas carbonatadas que se elevaron sobre la superficie del mar durante el Cretácico medio ( hace 145-66 millones de años [42] ). [44] Durante la Segunda Guerra Mundial , se descubrió que el lecho marino del Océano Pacífico Occidental estaba salpicado de numerosos montes submarinos de cima plana . Estos fueron rápidamente identificados como islas hundidas; al principio, se creía que se habían hundido bajo el agua en el Precámbrico (hace más de 541 ± 1 millón de años [42] ), antes de que se notara la presencia de arrecifes del Cretácico en muchos de ellos. [45] Aproximadamente el 6% del lecho marino del Pacífico está cubierto por casi un millón de montes submarinos. [46]

Si bien existen algunas diferencias con los sistemas de arrecifes actuales, [b] [47] [48] muchos de estos montes submarinos fueron anteriormente atolones . Todas estas estructuras se formaron originalmente como volcanes en el océano Mesozoico. Es posible que se hayan desarrollado arrecifes fronterizos en los volcanes, que luego se convirtieron en arrecifes de barrera cuando el volcán se hundió y se convirtió en un atolón; los arrecifes de barrera [49] a su vez rodean una laguna o planicie de marea . [50] La corteza debajo de estos montes submarinos tiende a disminuir a medida que se enfría y, por lo tanto, las islas y los montes submarinos se hunden. [51] El hundimiento continuo equilibrado por el crecimiento ascendente de los arrecifes llevó a la formación de gruesas plataformas de carbonato. [52] A veces, la actividad volcánica continuó incluso después de la formación del atolón o estructura similar a un atolón, y durante episodios en los que las plataformas se elevaron por encima del nivel del mar, se desarrollaron características erosivas como canales y agujeros azules [c] . [54]

La formación de muchos de estos montes submarinos ha sido explicada por la teoría de los puntos calientes . [55] Según esta teoría, un volcán activo se encuentra en un punto de la litosfera calentado desde abajo; a medida que la placa sobre este punto caliente se mueve, el volcán se aleja de la fuente de calor y cesa la actividad volcánica. El hotspot luego calentará el área de la placa que está ahora sobre ella, produciendo otro volcán activo. De esta forma, se genera una cadena de volcanes que envejecen progresivamente alejándose del actual activo. [56] Con algunas excepciones, la datación radiométrica de las Montañas del Pacífico Medio ha arrojado evidencia de un movimiento de vulcanismo hacia el este que es consistente con la teoría del hotspot; [57] en el caso de Horizon Guyot, el vulcanismo puede haber migrado hacia el suroeste, lo que no es del todo consistente con la teoría del hotspot. [d] [58] Cuando se formó, Horizon Guyot pudo haber estado ubicado cerca de un centro de expansión . [59]

Composición

Las rocas volcánicas dragadas de Horizon Guyot son de composición basáltica y definen una suite toleítica . Augita , [3] labradorita , [27] olivino , plagioclasa y piroxeno forman fenocristales, mientras que la paloma se encuentra en la masa de tierra . [60] Otros guyots y muestras de las Montañas del Pacífico Medio tienen composiciones similares a las encontradas en Horizon Guyot. [61] Algunas rocas volcánicas se encuentran en forma de hialoclastita que contiene palagonita y sideromelano . [27] Las rocas volcánicas dragadas están muy alteradas; [2] esto ha dado lugar a analcima , augita, calcita , arcilla, clinoptilolita , [62] [63] iddingsita , [64] ilmenita , labradorita, magnetita [62] óxidos de hierro y talco . [27]

Los carbonatos se encuentran como piedra caliza y limolita ; [35] Algunas calizas fueron formadas por seres vivos. [65] En un punto del núcleo de perforación, se encontraron carbonatos mezclados con rocas volcánicas; presumiblemente este es un lugar donde la hialoclastita se acumuló y fue reelaborada por las corrientes marinas. [63] La piedra caliza contiene fósiles de algas , [63] briozoos , equinoides , foraminíferos , moluscos y ostrácodos ; [66] También se encuentran dinoflagelados , polen y escolecodontos . [35] Algunas calizas han sido modificadas por silicificación y fosfatación . [67]

Clinoptilolita, pirita , fósiles radiolarianos y fragmentos de vidrio amarillo se encuentran en el lodo, [35] y algunas rocas volcánicas y rocas de manganeso están cementadas por lodo endurecido. [68] Las costras de ferromanganeso [69] y fosforita recubren las rocas. [27] Estas costras de ferromanganeso consisten en óxidos de hierro y óxidos de manganeso y están relacionadas con los nódulos de manganeso [70] y podrían convertirse en objetivos de futuros esfuerzos mineros . [37] Otros materiales encontrados en Horizon Guyot son analcima, [63] [11] barita , [71] calcita, celadonita , [11] [63] cristobalita , [71] glauconita , [72] yeso , [73] ironstone , [74] caolinita , mica , montmorillonita , lutita , cuarzo , [71] sapropel , [35] esmectita y zeolita . [11] [63]

Horizon Guyot tiene al menos la edad del Albiano (c. 113-100,5 millones de años [42] ) y quizás tenga hasta 120 millones de años. [27] La datación radiométrica ha arrojado edades de 88,1 ± 0,4 millones de años y, más recientemente, de 82,5 ± 0,4 millones de años; esto puede reflejar un vulcanismo prolongado o que la fecha anterior es incorrecta. [75] Hace unos 100 y 80 millones de años se produjo un pulso de vulcanismo en el Océano Pacífico; la formación del Horizonte Guyot puede haber coincidido con este pulso. [76]

Vulcanismo

Los flujos de lava de basalto se colocaron en Horizon Guyot durante el Cretácico, [1] antes o durante el Albiano. [77] Una segunda fase volcánica ocurrió durante el Turoniano (hace 93,9 - 89,8 ± 0,3 millones de años [42] ) y el Cenomaniano (hace 100,5 - 93,9 millones de años [42] ); [78] por tanto, la actividad volcánica en Horizon Guyot era recurrente. [79] Los basaltos incluyen tanto basaltos típicos de islas oceánicas como basaltos que se asemejan a basaltos de cordilleras oceánicas , y el primero se encuentra más profundamente en los núcleos de perforación. [63] Las hialoclastitas que afloran en el margen de la plataforma de la cumbre [29] indican la aparición de erupciones submarinas . [27]

Probablemente se produjeron erupciones en conductos de ventilación alineados, lo que explica la forma alargada de Horizon Guyot. [80] Al principio, la formación de las terrazas también se atribuyó a la actividad volcánica; [81] se consideró improbable un origen como terrazas cortadas por olas [82] pero cuando se descubrió que Horizon Guyot se había elevado sobre el nivel del mar en el Cretácico, se volvió a proponer un origen cortado por olas. [83]

Fase de isla de carbonato y vulcanismo renovado

Durante el Cretácico, los carbonatos se acumularon en el Horizonte Guyot [66] mientras se hundía , formando un depósito de carbonato que en un núcleo de perforación tiene 134 metros (440 pies) de espesor. [84] Los carbonatos se acumularon directamente en el volcán anterior [57] y los arrecifes comenzaron a crecer cuando la actividad volcánica aún estaba en marcha; [85] Horizon Guyot presentaba ambientes lacustres con arrecifes de algas . [84] Antes de 1973 no había evidencia de que Horizon Guyot hubiera formado alguna vez una isla [86] pero más tarde se postuló una etapa de emergencia. [87] El monte submarino fue una isla durante al menos 6 millones de años. [88]

Durante el Cretácico tardío, tuvo lugar un segundo episodio volcánico en el Horizonte Guyot [89] y produjo volcanitas y sedimentos volcánicos [66] que enterraron calizas más antiguas. [78] En ese momento, la actividad volcánica estaba en marcha no solo en este monte submarino sino también en las Islas Line; [89] en Horizon Guyot esta fase ocurrió quizás hasta 30 millones de años después de la etapa volcánica anterior. [77]

Antes de esta fase volcánica, Horizon Guyot había emergido del mar y la erosión había reelaborado algunas rocas más antiguas; [87] también, las plantas crecieron en la isla ahora expuesta. [27] Deposición de aguas poco profundas en Coniacian (89,8 ± 0,3 - 86,3 ± 0,5 millones de años [42] ) o Santonian (86,3 ± 0,5 - 83,6 ± 0,2 millones de años [42] ) a Maastrichtian (72,1 ± 0,2 - 66 millones de años hace [42] ) tiempo se ha inferido de la presencia de cocolitos inestables [e] de esa edad en los núcleos de perforación. [90]

Ahogamiento y sedimentación

El horizonte Guyot llegó sobre el nivel del mar al menos hasta el Cenomaniano, [91] a diferencia de otros guyots de las Montañas del Pacífico Medio que se hundieron por debajo del nivel del mar durante el Albiano. [92] Los restos de plantas se encuentran en rocas de la edad de Turonian y Coniacian, [78] implicando que Horizon Guyot todavía era emergente en ese momento; [87] pero por el Coniacian, Horizon Guyot se estaba sumergiendo. [28] No se sabe por qué Horizon Guyot se ahogó, pero el entierro de los arrecifes por la actividad volcánica puede haber influido. [93]

La sedimentación pelágica comenzó en el Campaniano [78] (hace 83,6 ± 0,2 - 72,1 ± 0,2 millones de años [42] ) cuando el Horizonte Guyot ya se había hundido a una profundidad de 1.500 metros (4.900 pies). [94] Desde el Mioceno ( hace 23.03 - 5.333 millones de años [42] ), las tasas de sedimentación parecen haber disminuido a medida que el guyot se alejó de aguas con alta productividad biológica y en algún momento de los últimos 10 millones de años la erosión aumentó debido corrientes [28] vinculadas a la glaciación de la Antártida . [95]

Los sedimentos pelágicos se acumulan en algunos guyots después de que se han ahogado. Una capa en forma de cúpula [20] de exudado pelágico se acumuló en la parte superior del Horizonte Guyot durante el Terciario , [96] alcanzando un espesor máximo de 110 metros (360 pies) [20] -160 metros (520 pies) en algunos lugares. [34] En la silla de montar entre las plataformas de la cumbre tiene unos 500 metros (1.600 pies) de espesor; [21] una discordancia lo separa de los depósitos del Cretácico. [97] Las capas de sedimentos abarcan un período de tiempo que abarca desde el Eoceno ( hace 56 - 33,9 millones de años [42] ) hasta el Cuaternario (últimos 2,58 millones de años [42] ) con huecos en la secuencia de sedimentos entre el Cretácico y el Eoceno y entre el Eoceno y Oligoceno ( hace 33,9 - 23,03 millones de años [42] ). [72] Durante el Eoceno y el Oligoceno, se volvieron a depositar foraminíferos más antiguos; [97] hay evidencia de que los sedimentos se erosionaron activamente. [72] Durante las fases del Terciario [98] de bajo nivel del mar, las corrientes marinas barrieron los sedimentos de la superficie del Horizonte Guyot, [99] y los sedimentos finos se vieron particularmente afectados. [96]

Estado actual

La parte superior [100] y casi todas las vertientes superiores del Horizonte Guyot están cubiertas por sedimentos. [101] Se encuentran pedernal y tiza dentro de los sedimentos; [1] [97] pedernal forma capas sísmicamente reflectantes dentro de la capa de sedimentos. [21] Estas capas afloran en el margen de la plataforma de sedimentos. [29] El monte submarino se encuentra en una región del Pacífico con aguas superficiales pobres en nutrientes. [102]

Las corrientes marinas son inusualmente fuertes en la parte superior del Horizonte Guyot, [34] probablemente debido a la interacción de las laderas del Horizonte Guyot con las corrientes de marea . [103] El monte submarino induce su propia marea semidiurna y las corrientes marinas alcanzan su máximo en el margen de la plataforma de la cumbre donde se han medido 20 centímetros por segundo (7,9 pulg / s). [104] Se han observado marcas de erosión . [39] Las corrientes barren las laderas de los montes submarinos y pueden actuar para eliminar los sedimentos de la superficie del monte submarino; [105] esto también resulta en la acumulación de sedimentos para formar pendientes empinadas que sufren deslizamientos de tierra. [106] Sin embargo, la mayoría de los sedimentos se transportan cuesta arriba; [29] aquellos que terminan en el fondo del monte submarino forman depósitos de talud alrededor del Horizonte Guyot. [40]

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Video de la vida animal en Horizon Guyot

Las superficies de Horizon Guyot están habitadas por muchos organismos. [101] Los peces que se encuentran en Horizon Guyot incluyen peces murciélago , batipteroides , quimeras , móridos , tiburones y anguilas sinafobranquídeas . [107] Estrellas quebradizas , chaetognatha (gusanos flecha), copépodos , corales , crustáceos , hidroides , loricíferos , moluscos, nematodos , nemertinea , ofiuroides , ostrácodos, poliquetos , sipúnculos , langostas , vermes [37] [108] y xenofióforos componen la mayor parte de la fauna en Horizon Guyot hoy. [109] Se han encontrado al menos 29 especies de macrofauna. [69] Otras formas de vida actualmente activas en el monte submarino son percebes , crinoideos , [110] echiurids , enteropneusts (gusanos de bellota), [111] gorgonias , [110] holoturoids (pepinos de mar), pennatulids (plumas de mar), [111] esponjas [110] y estrellas de mar . [111] También se han observado criaturas con tallo o ramitas no identificadas en la plataforma, que se encuentran entre las formas de vida más comunes allí. [110] También se encuentran bacterias en el sedimento. [112]

La actividad biológica ha dejado rastros en los sedimentos como montículos, pozos y senderos en la superficie. [113] Hay una cierta zonificación en la ecología de Horizon Guyot; por ejemplo, los alimentadores de suspensión viven en el margen de la plataforma de la cumbre. [114] Se han observado diferencias genéticas entre los individuos de una determinada especie que viven en la cima y los que viven al pie del guyot. [115] Algunos ostrácodos encontrados en Horizon Guyot, como Cytherelloidea, parecen haber evolucionado a partir de especies de aguas poco profundas del Cretácico a medida que el monte submarino se hundía en aguas más frías. [116]

  1. ↑ El comienzo del Mesozoico coincide con el final del Pérmico , el comienzo del Triásico [42] y el evento de extinción Pérmico-Triásico , la mayor extinción masiva en más de 500 millones de años; Para determinar su causa, se ha medido con gran precisión la cronología de la transición Pérmico-Triásico. [43]
  2. ^ Los precipitados de carbonato y los granos o sedimentos son comunes en losarrecifes del Cretácico , mientras que en losarrecifes del Cenozoico los organismos formadores de arrecifes depositan carbonatos dentro de sus cuerpos. [47]
  3. ^ Depresiones en forma de pozo dentro de las rocas carbonatadas que están llenas de agua. [53]
  4. ↑ También hay un movimiento de vulcanismo hacia el este, que junto con el movimiento hacia el suroeste implica un movimiento en dos direcciones opuestas [58] en lugar de una cadena como en la teoría de los puntos calientes normales. [56]
  5. ^ Algunos fósiles se disuelven en aguas profundas y, por lo tanto, solo se encuentran en sedimentos de aguas poco profundas. [90]

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