studium původu Havajských ostrovů poskytuje vynikající příklad toho, jak věda funguje. Po mnoho let zůstala geologická historie ostrovů záhadou. Velký Ostrov Havaj (který je někdy nazýván prostě Havaj) tvoří jeden konec dlouhé rovné souostroví více než 100 ostrovů, atolů, útesů a mělčin, které rozšiřují na Atol Kure (viz Obrázek 3), ve vzdálenosti více než 2400 kilometrů (1500 mil)., Za Kure řetěz pokračuje pod vodou v podobě podmořské hory, které se zvednou nad oceánu, ale ne delší přestávce povrchu vody. Co by mohlo znamenat tuto zajímavou geologickou formaci?

Číslo 3

Havajské-Císař sopečný řetěz se táhne od Big Island na Havaji na Atol Kure a pak pokračuje pod vodou jako série podmořské hory. Ostrovy, které jsou v současné době nad vodou, jsou zobrazeny v pevné černé barvě ,s osídleným řetězcem hlavních ostrovů (více…)

v roce 1963 kanadský geolog J., Tuzo Wilson navrhl hypotézu, která by vysvětlovala původ souostroví. Navrhl, že ostrovy vytvořené jako kůra dna Tichého oceánu se pohybovaly nad zdrojem tepla umístěným pod kůrou (viz obrázek 4). Toto horké místo, jak bylo známo, produkovalo lávu, která vybuchla kůrou na dno oceánu. Nakonec tyto vybuchující sopky rostly dostatečně velké, aby se zvedly nad hladinu moře a vytvořily ostrovy (viz obrázek 5)., Jako oceánská kůra nad horkou skvrnou, každé nově vytvořené sopky byl odnesen z hot spot směrem na severozápad, odříznutí jeho zdroj lávy. Mezitím, nový ostrov tvoří tak, že v průběhu času řetěz ostrovů byl vyroben rozšiřuje od hot spot. Jak se ostrovy nadále pohybovaly směrem k severozápadu, daleko od horkého místa, byly erodovány větrem, déšť, a vlny a nakonec se potopily pod hladinou moře, aby se staly podmořskými.

obrázek 4

v roce 1963 J., Tuzo Wilson navrhl, že Havajské ostrovy tvoří, když je kůra Pacifického Oceánu se přesunul zdroj tepla vyplývající z nitra země. (Diagram přizpůsobený J. Tuzo Wilsonovi, „možný původ Havajských ostrovů“, (více…)

Číslo 5

Havajské ostrovy tvoří jako Tichého Oceánu se přesunul podkladového hot spot v zemi, je uvedeno zde tečkovaný kruh. Současný ostrov Kauai vznikl asi před 5 miliony let; Maui Nui, pevnina nyní reprezentovaná Maui a poblíž (více…,)

jakmile byla tato hypotéza navržena, vědci začali hledat důkazy, které by ji otestovaly. Například hypotéza předpovídá, že více severozápadních mořeplavců a ostrovů by mělo být starší než ostrovy na jihovýchod. Geologové mohou měřit stáří vulkanických hornin měřením množství argonového plynu v těchto horninách. Ihned po ochlazení lávy neobsahuje argon, protože plyn je vyloučen z roztavené horniny. Ale vulkanické horniny také obsahují radioaktivní formu společného prvku draslíku., Tento draslík se rozkládá známou a konstantní rychlostí na argon a argon zůstává uvězněn ve skále. K určení věku vulkanické horniny mohou vědci měřit množství argonu a množství radioaktivního draslíku ve skále. Čím vyšší je poměr, tím starší je skála.

Tato měření ukázala, že Big Island na Havaji, na jihovýchodním konci souostroví, je nejmladší z řetězce, s odhadem věku méně než půl milionu let (Panel 1)., Další starší jsou ostrovy Maui, Molokai, Lanai a Kahoolawe, které byly kdysi spojeny v pevnině známé jako Maui Nui. Ostrovy Oahu a Kauai mají větší věky, přičemž ty jsou staré asi pět milionů let. Na severozápadě jsou sopky postupně starší, přičemž Suiko Seamount v severní části řetězce má věk 65 milionů let.

tento vzorec je přesně to, co bylo předpovězeno hypotézou, že sopky byly vytvořeny pohybem kůry nad zdrojem tepla., Ve skutečnosti, porovnáním věkové kategorie sopek s jejich separace, geologové k závěru, že kůra Tichého Oceánu se pohybuje ve výši asi 10 cm (4 palce) za rok přes hot spot, nebo o jeden metr za desetiletí.

dalším zdrojem podpůrných důkazů byly vyvýšeniny ostrovů a mořeplavců. Jak sopečné ostrovy stárnou, postupně ustupují a erodují. Na Havaji by tedy nejnovější ostrovy měly být nejvyšší-což je opět to, co se nachází (viz obrázek 6)., Nejvyšší vrchol na velkém ostrově je téměř 4 250 metrů (14 000 stop), zatímco ostrov Kauai stoupá na pouhých 1 500 metrů (5 000 stop). Starší ostrovy za Kauai mají mnohem nižší výšky. Příkladem je ostrov Necker, který je asi 300 mil severozápadně od Kauai a je dvakrát starší, asi 10 milionů let. Geologické vlastnosti podvodní část Necker Island ukazují, že to kdysi bylo více než 1000 metrů (3000 stop vysoké), ale dnes nejvyšší bod na ostrově je méně než 100 metrů (300 stop) nad mořem., Za Kure se vrcholy mořeplavců postupně snižují. Suiko Seamount, kdysi ostrov, je nyní 2 kilometry (více než kilometr) pod vodou.

Číslo 6

maximální zvýšení Havajské ostrovy postupně od jihovýchodu k severozápadu, s nejnovější ostrovy je nejvyšší. (Mapa reprodukována svolením Dynamic Graphics, Inc., Alameda, CA, USA, výrobce softwaru EarthVision®, (více…)

konečným zdrojem podpůrných důkazů bylo pozorování, že ostrovní budova stále probíhá., Nová podmořská sopka byla objevena asi 32 kilometrů (20 mil) u pobřeží velkého ostrova (viz Obrázek 7). Známý jako Loihi Seamount, to už vychází více než 3000 metrů (9000 ft) nad podlahou Pacifiku a je v současné době v asi 1000 metrů (3000 stop) povrchu oceánu. Někdy v příštích 100 000 letech by se mohla zvednout nad vlny, aby vytvořila nejnovější přírůstek na Havajských ostrovech.,

Číslo 7

Loihi Seamount na pobřeží Big Island je teď nad horkou skvrnou pod Pacifická Deska a neustále roste. (Diagram upravený z výkresu Joel e. Robinson, US Geological Survey.)

Wilson je hypotéza o původu z Havajských ostrovů, nyní důkladně testovány a přijaty, přispělo k mnohem širšímu pochopení geologických procesů známých jako teorie deskové tektoniky., O stejném čase, že Wilson se jeho hypotéza, že on a ostatní geologové byli uznává, že zemský povrch je rozdělen na několik „talířů“ různých velikostí, které se může pohybovat ve vztahu k sobě navzájem. Některé desky se rozšiřují směrem ven ze sopečných hřebenů, které přidávají nový materiál k okrajům desek. Některé desky ztrácejí materiál, protože jejich okraje se ponoří do zemského vnitřku v hlubokých oceánských zákopech. Ať desky splňují nebo snímek proti sobě—na zlomu San Andreas v Kalifornii, například zemětřesení aktivita může být obzvláště intenzivní.,

tato teorie deskové tektoniky představuje mnoho dříve nevysvětlených geologických rysů. Například, další hotspoty pod zemské kůry pomohly vytvořit geologických formacích, jako hot spot, pod Národním Parkem Yellowstone, který ohřívá parku horké prameny a gejzíry. Pohyby tektonických desek měl hluboký vliv na oceánskou cirkulaci a klima—pohyb Antarktidy k Jižnímu Pólu za posledních 30 milionů let, vedl k vytvoření jižního ledového příkrovu a postupné ochlazování planety., Podobně teorie deskové tektoniky vysvětluje mnoho dalších geologických rysů (viz Obrázek 8). Ohybu v Havajském souostroví kolem Atolu Kure, například, zdá se, byl výsledkem změny ve směru pohybu Pacifické Desky o 43 miliony let v kombinaci s pohybem hotspot pod souostroví.

Obrázek 8

Havajské ostrovy jsou v blízkosti centra Pacifické Desky, která se pohybuje směrem k severozápadu jako materiál je přidán do desky z midocean hřeben z Jižní Ameriky., (Diagram s laskavým svolením amerického Geologického průzkumu.)