أكبر بركان درع في العالم ليس كما كنا نظن أنه كان

تحت المياه السماوية والسيرولية لجزر هاواي الشمالية الغربية ، يتربص لوياثان. لقد تم إخفاء مداه الحقيقي لسنوات عديدة ، ولكن ليس أكثر من ذلك. ما وجده الجيولوجيون هو أعجوبة - أكبر وأسخن بركان معروف في العالم.

بشكل مذهل ، إنه أكثر من ضعف حجم صاحب الرقم القياسي السابق ، لونج ماونتن في جزيرة هاواي. ويمكن أن يغير فهمنا لما هو واسع سلسلة جبال هاواي - إمبراطور البحرية البراكين التي تمتد شمال المحيط الهادئ.

ينتشر الرقم القياسي الجديد عبر حوالي 148000 كيلومتر مكعب (35507 ميل مكعب) تحت أمواج نصب Papahānaumokuākea البحري الوطني ، مقارنة بـ 74000 مونا لوا.

فقط القمم الصخرية الصغيرة نسبيًا المعروفة باسم جاردنر بيناكلز كسر السطح ، وإعطاء البركان اسمه - Pūhāhonu ، الكلمة هاواي التي تعني 'السلاحف تنهض من أجل التنفس'.

نحن نتشارك مع المجتمع العلمي والجمهور في أننا يجب أن نسمي هذا البركان بالاسم الذي أطلقه سكان هاواي عليه ، بدلاً من الاسم الغربي للجزيرتين الصخريتين الصخريتين اللتين كانتا البقايا الوحيدة فوق مستوى سطح البحر لهذا مرة واحدة. بركان مهيب ، قال الجيولوجي مايكل جارسيا من جامعة هاواي في مانوا .

في السبعينيات من القرن الماضي ، أشارت بيانات قياس الأعماق منخفضة الدقة إلى أن حجم Pūhāhonu كان يبلغ حوالي 54000 كيلومتر مكعب ، ثم يُعتقد أنه أكبر بركان قبل إجراء مسح أكثر شمولًا لـ Mauna Loa كشف حجمه الحقيقي.

يستعيد Pūhāhonu تاجه فقط بعد أن أضافت المسوحات المكثفة للمنطقة بيانات عالية الدقة لقياس الأعماق والسونار متعدد الحزم إلى فهمنا الحالي لشمال غرب هاواي ريدج ، الذي ينطلق منه البركان.

جمع الجيولوجيون هذا مع التحليلات البترولوجية لعينات الصخور المسترجعة من البركان ، وصقلوا حسابات الحجم والنمذجة بناءً على هذه المعلمات.

'لقد تم اقتراح أن النقاط الساخنة التي تنتج سلاسل بركانية مثل هاواي تخضع للتبريد التدريجي على مدى 1-2 مليون سنة ثم تموت ،' قال جارسيا .

ومع ذلك ، فقد تعلمنا من هذه الدراسة أن النقاط الساخنة يمكن أن تخضع لنبضات إنتاج الذوبان. نتج عن نبضة صغيرة مجموعة منتصف الطريق من البراكين المنقرضة الآن وخلق آخر أكبر بكثير Pūhāhonu. سيؤدي هذا إلى إعادة كتابة الكتب المدرسية حول كيفية عمل أعمدة الوشاح.

(جارسيا وآخرون ، EPSL ، 2020)

Pūhāhonu هو ملف بركان درعي ، بين 12.5 و 14.1 مليون سنة ، يتكون من عمود صهارة واحد يتدفق عبر الوشاح. على مدى آلاف السنين ، بنى هذا المصدر البركان تدريجيًا إلى ارتفاع 4500 متر (14764 قدمًا) من أدنى نقطة له ، ويمتد على مساحة 275 كيلومترًا (171 ميلًا) وطول 90 كيلومترًا (56 ميلًا).

أظهر التحليل الكيميائي للصخور التي تم جمعها من البركان تركيزًا أعلى لمعدن الزبرجد الزيتوني يسمى فورستريت مما رأيناه في بركان هاواي. يشير هذا المعدن إلى الصهارة في الطرف الأعلى من نطاق درجة الحرارة.

سمح محتوى أكسيد الكالسيوم في الفورستريت للفريق باستنتاج العمق الذي تشكل فيه ، مما يؤكد أنه تشكل في الصهارة. سمحت عمليات المحاكاة للفريق بحساب الضغط الذي تشكلت فيه فورستريت ودرجة الحرارة.

وفقًا لهذه الحسابات ، سجلت الصهارة 1703 درجة مئوية (3097 درجة فهرنهايت) - وهي درجة حرارة أعلى من أي بازلت هاواي آخر. قال الباحثون إن درجة الحرارة القصوى هذه تنعكس في حجم البركان.

إنه وحش مثير للإعجاب في حد ذاته. لكن لها أيضًا آثارًا مهمة على فهمنا للعمليات التي تخلق هذه التكوينات المذهلة.

يمكن القول إن سلسلة هاواي الإمبراطور هي أفضل تعبير سطحي تمت دراسته في العالم لعمود الوشاح ، كتب الباحثون في ورقتهم .

ومع ذلك ، يستمر الكشف عن رؤى جديدة حول تاريخها الصخري والحراري حيث يتم تعيين المزيد من سلسلة هاواي الإمبراطور وأخذ عينات منها. توفر هذه الأفكار فهمًا أكثر اكتمالاً للميكانيكا والتطور الحراري لأعمدة الوشاح.

تم نشر البحث في رسائل علوم الأرض والكواكب .