Allison Guyot- Allison Guyot

Allison Guyot
Allison
Höhe	1,5 Kilometer
Gipfelbereich	35 x 70 Kilometer
Ort
Gruppe	Mittelpazifische Berge
Koordinaten	18°16′N 179°20′E / 18,26°N 179,33°E / 18.26; 179.33 Koordinaten : 18,26°N 179,33°E18°16′N 179°20′E /  / 18.26; 179.33
Geologie
Art	Guyot

Allison Guyot (früher bekannt als Navoceano Guyot ) ist ein tablemount ( Guyot ) in der Unterwasser - Mid-Pacific Mountains des Pazifischen Ozeans . Es ist ein trapezförmiger flacher Berg, der sich 1.500 Meter über den Meeresboden bis in eine Tiefe von weniger als 1.500 m erhebt, mit einer 35 mal 70 Kilometer breiten Gipfelplattform. Die Mittelpazifischen Berge liegen westlich von Hawaii und nordöstlich der Marshallinseln , befanden sich jedoch zum Zeitpunkt ihrer Entstehung auf der südlichen Hemisphäre .

Der Tablemount wurde wahrscheinlich von einem Hotspot im heutigen Südpazifik gebildet, bevor die Plattentektonik ihn an seinen heutigen Standort verlegte. Mehrere Hotspots, darunter die Hotspots Ostern , Marquesas und Society , könnten an der Bildung der Mittelpazifischen Berge beteiligt gewesen sein. Vulkanische Aktivität ist datiert circa 111-85000000 Jahren stattgefunden haben vor und eine geformte vulkanische Insel . Anschließend begann die Karbonatablagerung , als Allison Guyot nachließ und schließlich die Insel begrub, wodurch eine atollartige Struktur und eine Karbonatplattform gebildet wurden . Auf Allison Guyot lebten unter anderem Krokodile .

Die Plattform entstand während der albischen und turonischen Zeit über dem Meeresspiegel . Es ertrank vor etwa 99 ± 2 Millionen Jahren aus unbekannten Gründen; möglicherweise hat eine Phase des erneuten Auftauchens die Riffe beschädigt , oder es lag in ungünstigen Gewässern. Später begann die pelagische Sedimentation auf dem Seamount und führte zur Ablagerung von Sedimenten wie Kalkstein , Schlamm und Sand , die Spuren von klimatischen Ereignissen und Meeresströmungen tragen.

Name und Forschungsgeschichte

Allison Guyot ist nach EC Allison benannt, einem Ozeanographen und Paläontologen am San Diego State College ; früher hieß es "Navoceano Guyot". Der Name "Hamilton Guyot" wurde auch auf Allison Guyot angewendet, ist aber nicht korrekt; Hamilton Guyot ist eine separate Formation in den Mid-Pacific Mountains. Der Seeberg ist die Quelle des Bohrkerns 865A des Ocean Drilling Program , der 1992 in die Gipfelplattform von Allison Guyot gebohrt wurde, aber die vulkanische Struktur des Unterwasserbergs nicht erreichte. Zwei weitere Kerne 865C und 865B wurden während derselben Operation erhalten; Allison Guyot ist das Bohrprogramm des Standorts 865 im Ozean. Diese Bohrkerne waren Teil eines größeren Projekts zur Untersuchung und Klärung der Geschichte der abgeflachten U-Boot-Berge im Pazifischen Ozean.

Geographie und Geologie

Lokale Einstellung

Allison Guyot liegt im äquatorialen Pazifischen Ozean , einem Teil der westlichen Mittelpazifischen Berge . Der Mid-Pacific Mountains enthält Seamounts , das durch bedeckt waren Kalksteine während des Barremian und Albium (circa 129,4 - ca. 125.000.000 Jahre vor und circa 113-100500000 Jahre, respectively). Hawaii liegt genau im Osten und die Marshallinseln im Südwesten; Auflösung Guyot liegt 716 Kilometer nordwestlich.

Der Guyot (auch Tablemount genannt ) hat einen trapezförmigen Umriss und besteht aus zwei miteinander verbundenen Vulkanrücken, die von Nord-Nordwest nach Ost-Nordost ausgerichtet sind. Seine westlichen Teile können ein ausgeprägter Vulkan sein. Die Oberflächenplattform hat Abmessungen von 35 um 70 Kilometern, mit einer aufwärts-Doming Form 0,3-0,5 km hoch, und wird durch große Sediment bedeckt Hügel ; der die Plattform umgebende Rand liegt in einer Tiefe von etwa 1.650 Metern und es gibt Hinweise auf ehemalige Riffe . Die Struktur scheint aus Lagunensedimenten zu bestehen, die von einem Riff umgeben sind, und der flachste Punkt von Allison Guyot liegt in einer Tiefe von weniger als 1.500 Metern (4.900 Fuß) unter dem Meeresspiegel. Vulkankegel säumen die Ostseite des Gipfelplateaus. Der Seamount weist Spuren von Absackungen auf , die auf der südöstlichen Seite von Allison Guyot einen Teil des Plattformumfangs entfernt haben.

Der Seamount erhebt sich 1,5 Kilometer über dem Meeresboden. Unter Allison Guyot ist der Meeresboden etwa 130 bis 119 Millionen Jahre alt, und in der Nähe befindet sich eine 128 Millionen Jahre alte magnetische Lineation . Die Molokai Fracture Zone bildet einen Bergrücken, der in der Nähe von Allison Guyot verläuft und sich mit einem anderen Bergrücken am Seamount schneidet. Tektonisch ist der Seamount Teil der Pazifischen Platte .

Regionale Einstellung

Diagramm mit einem Querschnitt durch die Lithosphäre der Erde (in gelb) mit Magma, das aus dem Erdmantel aufsteigt (in rot)

Der Meeresboden des westlichen zentralen und südlichen zentralen Pazifischen Ozeans enthält viele Guyots des Mesozoikums , die sich in Meeren entwickelt haben, die flacher sind als die des heutigen Ozeans. Dies sind unterseeische Berge, die sich durch eine flache Spitze und normalerweise das Vorhandensein von Karbonatplattformen auszeichnen , die während der mittleren Kreidezeit über die Meeresoberfläche ragten . Viele dieser Seamounts waren früher Atolle , obwohl es einige Unterschiede zu den heutigen Riffsystemen gibt. Alle diese Strukturen entstanden ursprünglich als Vulkane im mesozoischen Ozean. Die Kruste unter diesem Vulkan neigt dazu, abklingen , wenn es abkühlt, und somit wird die Inseln und seamounts versenken. Auf den Vulkanen können sich Saumriffe entwickelt haben, die dann zu Barriereriffen wurden, als die Vulkane absinken und sich in Atolle verwandeln; diese Ränder umgeben Lagunen oder Wattflächen . Die anhaltende Senkung, die durch das Wachstum der Riffe ausgeglichen wurde, führte zur Bildung von dicken Karbonatplattformen. Manchmal setzte sich die vulkanische Aktivität nach der Bildung des Atolls oder der atollähnlichen Struktur fort und während Episoden, in denen die Plattformen über den Meeresspiegel stiegen, entwickelten sich Erosionsmerkmale wie Kanäle und blaue Löcher . Schließlich ertranken diese Plattformen aus oft unklaren Gründen.

Die Bildung vieler solcher Seamounts wurde mit der Hotspot- Theorie erklärt, die die Bildung von Vulkanketten beschreibt, die entlang der Länge der Kette zunehmend älter werden, wobei ein aktiver Vulkan nur an einem Ende des Systems vorhanden ist. Dieser Vulkan liegt auf einer von unten erhitzten Stelle der Lithosphäre ; Wenn sich die Platte bewegt, wird der Vulkan von der Wärmequelle wegbewegt und die vulkanische Aktivität hört auf, wodurch eine Kette von Vulkanen entsteht, die von dem derzeit aktiven Vulkan älter werden.

Der "Südpazifik Superswell" ist eine Region im Südpazifik auf den heutigen Australinseln , Cookinseln und Gesellschaftsinseln , wo während der Kreidezeit intensive vulkanische Aktivität im Gange war und wo die kreidezeitlichen Seamounts des Mittelpazifischen Gebirges entstanden . Der Oster-Hotspot , der Marquesas-Hotspot und der Society-Hotspot könnten an der Bildung der Mittelpazifischen Berge beteiligt gewesen sein. Nachdem sich die Berge gebildet hatten, verlagerte die Plattentektonik sie nach Norden in ihre heutige Position. Allison Guyot scheint sich in derselben Region gebildet zu haben.

Komposition

Ein Bohrkern auf Allison Guyot hat eine 136 Meter dicke Schicht pelagischer Sedimente gefunden, unter denen sich 735 Meter dicke Kalksteine ​​befinden, die sich in Lagunen gebildet haben und sich bis zu fast 600 Meter fortsetzen können. Der Kalkstein besteht hauptsächlich aus Calcit mit wenig Dolomit und kommt in Form von Prallstein , Kornstein , Packstein , Peloid , Rudstein und Wackestein vor ; Es wurden auch Oolithen gefunden. Die Karbonate sind biogenen Ursprungs und Fossilien von Dasycladen , Stachelhäutern , Schnecken , Grünalgen , Weichtieren , Ostrakoden , Austern , Rotalgen , Rudisten und Schwämmen kommen innerhalb der Kalksteine ​​vor; einige der Fossilien haben sich teilweise aufgelöst und sind daher schlecht erhalten. Überreste von Krokodilen wurden in Aptian- Albischen Tonsteinen zusammen mit Fossilien von Fischen und nicht identifizierten Wirbeltieren gefunden . Der Kalkstein wird durch Verkarstung und Phosphatierung teilweise verändert , in den oberen Schichten hat sich Mangan angesammelt.

Basalte treten in Form von Kopfsteinpflaster und Schwellen innerhalb der Kalksteine ​​auf. Diese Basalte definieren eine Alkalibasaltsuite und enthalten Klinopyroxen , Feldspat , Ilmenit , Plagioklas , Pyroxen , Spinell und Titanomagnetit . Sie enthielten wahrscheinlich auch Olivin, aber die untersuchten Basaltgesteine ​​sind so stark verändert, dass kein Olivin mehr übrig ist. Die Basalte sind typisch für Intraplatten-Vulkanismus und ihre Geochemie zeigt, dass fraktionierte Kristallisation und Vermischung zwischen verschiedenen Magmen an ihrer Entstehung beteiligt waren. Die Komponentenmineralien wurden oft vollständig zu Calcit, Ton , Gips , Hämatit , Quarz und anderen, nicht identifizierten Mineralien verändert, entweder wenn sie über dem Meeresspiegel exponiert wurden oder durch hydrothermale Flüssigkeiten, wenn sich die Schwellen bildeten. Die Bildung der Schwellen führte zur Verfestigung und hydrothermalen Veränderung der umgebenden Sedimente.

Tone finden sich sowohl in den Kalksteinen als auch in Schichten zwischen den Karbonaten. Sie bestehen aus Berthierin , Chlorit , Feldspat, Hydromica , Illit , Kaolinit , Glimmer , Quarz, Serpentin , Smektit und eventuell Zeolith . Die Tone stammen teilweise aus lateritischen Böden, die sich auf der Vulkaninsel entwickelten, bevor sie vollständig in Karbonaten vergraben wurden, und bildeten sich teilweise in Umgebungen mit begrenztem Wasseraustausch während der Lagunenstadien. Dolomit, Gips und Pyrit kommen zusammen mit einigen Tonen vor, und an einigen Stellen wurden Tonsteine gefunden. Es wurden auch Tonsteine ​​mit Spuren von Tierhöhlen gefunden, die Bernstein , Glaukonit , organisches Material einschließlich Pflanzenresten und Pyrit enthalten; Pyrit weist darauf hin, dass auf Allison Guyot anoxische Umgebungen existierten.

Schwarzschiefer und Kohle bilden Schichten in einem Bohrkern. Die unteren Kalksteine ​​enthalten erhebliche Mengen an organischem Material, das aus terrestrischen Umgebungen stammt, und in vielen Schichten der Plattform wurden Überreste von Tierhöhlen und Pflanzenwurzeln gefunden. Die Tone und Tonsteine ​​sind reich an organischem Material. Der größte Teil dieses organischen Materials scheint von Pflanzen zu stammen, aber einiges Material wird Algen zugeschrieben . In den Pflanzenresten finden sich Zellen und Tracheiden .

Geologische Geschichte

Eniwetok-Atoll heute. Allison Guyot mag in der Vergangenheit Eniwetok ähnlich gewesen sein.

An einigen vulkanischen Gesteinen wurden radiometrische Datierungen durchgeführt. Die Kalium-Argon-Datierung auf den Schwellen hat Alter von 102 ± 6 Millionen Jahren und vor 87 ± 3 Millionen Jahren ergeben, während die Argon-Argon-Datierung auch auf den Schwellen Alter von 111,1 ± 2,6 Millionen Jahren, 111,2 ± 1,2 Millionen Jahren und Vor 104,8 ± 0,8 Millionen Jahren. Andere Alter von den Schwellen liegen vor etwa 110,7 ± 1,2 Millionen Jahren und vor 104,9 ± 2,0 Millionen Jahren. Gesteine, die von den Hängen von Allison Guyot ausgebaggert wurden, haben ein Alter von 101,2 ± 0,8 Millionen Jahren, 102,7 ± 2,7 Millionen Jahren und 85,6 ± 1,3 Millionen Jahren ergeben. Insgesamt gilt der Vulkan als mindestens 111 Millionen Jahre alt und die vulkanische Aktivität erstreckte sich wahrscheinlich über 30–25 Millionen Jahre und mehrere Stadien.

Sowohl die Schweller und die Baggergut Felsen wurden wahrscheinlich nach der Hauptausgebrochen Schild Bühne und sie können ein spätes Stadium des sekundären Vulkanismus bilden; zwei oder drei separate Stadien könnten stattgefunden haben, darunter eine, die einen sekundären Kegel auf der Ostseite von Allison Guyot bildete. Dies kann darauf hindeuten, dass der Seamount über mehr als einen Hotspot geführt hat. Der Vulkan Allison Guyot war offenbar bereits teilweise erodiert, als der Sekundärvulkanismus stattfand. Paläomagnetische Daten aus Kalksteinen zeigen, dass sich Allison Guyot auf der südlichen Hemisphäre auf einem Breitengrad von etwa 11,2° ± 2,0° südlich entwickelt hat.

Emergenzphase

Luftbild des Randes des Bikini-Atolls . Allison Guyot könnte während ihrer Karbonatplattform-Phase Bikini geähnelt haben.

Allison Guyot begann als Vulkaninsel mit einem Relief von vielleicht 1,3 Kilometern. Es befand sich in äquatorialen Gewässern geeignet , um die Ablagerung von Karbonatplattformen wuchs Kalkstein Plattform auf dem Guyot , da es schnell nachließ während des Albium . Schließlich wurde der Seamount zu einem Atoll. Vulkanische Gesteine ​​brachen einige Zeit ab, bevor sie in den Karbonaten vergraben wurden, und Verwitterungsprodukte des vulkanischen Gesteins sammelten sich in den Kalksteinen an. Die Inseln waren von Vegetation bedeckt, und die Vegetationsdecke nahm im Laufe der Zeit ab, als das vulkanische Gebäude sank. Das Klima war wahrscheinlich feucht und der Abfluss war intensiv.

Die Plattform enthält Lagune und Sumpf Umgebungen mit Wassertiefen 10 Meter nicht überschreiten, und irgendwann enthielt Sand Untiefen und Inseln , die durch Stürme und gebildet. Das Innere war nicht vor dem Meer geschützt und der von Bohrkernen untersuchte Bereich der Plattform wurde ihm im Laufe der Zeit offenbar immer zugänglicher. Die innere Plattform hatte eine ruhige, schlammige Wasserumgebung; im Allgemeinen ähnelte Allison Guyot zu dieser Zeit den heutigen Bikini- und Eniwetok- Atollen in Bezug auf die Morphologie, als Allison Guyot auftauchte.

Die kohlen Ablagerungen zeigen , Meeresspiegel Veränderungen nach Orbitalzyklen unter Milankovitch zwingen ; Teile der Plattform stiegen gelegentlich über den Meeresspiegel. Irgendwann gab es Karstumgebungen auf Allison Guyot und sind wahrscheinlich der Grund für die unregelmäßige Oberfläche der Gipfelplattform und das Vorhandensein von Dolinen ; es gibt deutliche Hinweise auf etwa 200 Meter Aufgang.

In den Ablagerungen der Plattform wurden Muscheln wie Rudisten, Korallen , Stachelhäuter, Foraminiferen , Grünalgen, Hydrozoen , Rotalgen und Schwämme gefunden. Rudisten waren damals wichtige Riffbauer und besiedelten zusammen mit Schwämmen den Rand der Plattform. Zu den auf Allison Guyot entdeckten Rudistenarten gehört Requienia vgl. migliorinii . Auf dem Seeberg wurden Zähne von Krokodilen gefunden. Seine 110 Millionen Jahre alten Überreste sind die ältesten bekannten Krokodile in der Region des Pazifischen Ozeans. Sie weisen darauf hin, dass solche Arten in der Lagune von Allison Guyot lebten und können Hinweise auf die Geschichte der pazifischen Tiere und ihrer Verbreitung geben.

Ertrinken und Evolution nach dem Ertrinken

Eine Karbonatplattform soll „ertrinken“, wenn die Sedimentation nicht mehr mit dem relativen Anstieg des Meeresspiegels Schritt halten kann. Die Karbonatsedimentation auf Allison Guyot endete während der späten Albianzeit, vor etwa 99 ± 2 Millionen Jahren, zur gleichen Zeit wie bei Resolution Guyot. Zur Zeit des Turon (vor 93,9 – 89,8 ± 0,3 Millionen Jahren) herrschte auf Allison Guyot pelagische Sedimentation. Sowohl auf Allison als auch auf Resolution Guyots ging dem Ertrinken eine Episode voraus, in der sich die Plattform über dem Meer erhob; möglicherweise war es dieses Auftauchen und das folgende Untertauchen, das die Karbonatablagerung beendete und ihren Neubeginn verhinderte. Ein solches Auftauchen und Ertrinken wurde an Karbonatplattformen dieses Alters auf der ganzen Welt aufgezeichnet und kann die Folge tektonischer Ereignisse über dem Pazifischen Ozean sein, die in der Hebung eines Teils davon gipfeln. Zu dieser Zeit erzeugte eine letzte Phase vulkanischer Aktivität auf Allison Guyot mehrere Kegel in seinem östlichen Teil. Die Beweise für diese Theorie sind nicht schlüssig, und eine andere Theorie besagt, dass das Ertrinken von Allison Guyot auftrat, als sie sich durch äquatoriale Gewässer bewegte, wo der Auftrieb die verfügbare Nährstoffmenge erhöhte und das Wachstum von Plattformen behinderte. Das Wasser könnte auch zu heiß gewesen sein, um das Überleben der Riffbauer zu unterstützen, wie es bei heutigen Korallenbleichen der Fall ist .

Auf Allison Guyot sammelten sich etwa 160 Meter pelagisches Sediment in Form von Sand, Schlamm und pelagischem Kalkstein an; pelagischer Kalkstein ist vom Turonischen bis Kampanischen (vor 83,6 ± 0,2 − 72,1 ± 0,2 Millionen Jahren) Alter, während die Schlicke und Sande ab dem frühen Paläozän (vor 66–56 Millionen Jahren) abgelagert wurden. In Bohrkernen hat der Schlamm aufgrund der Prävalenz fossiler Foraminiferen im Sediment einen sandigen, wässrigen Habitus. Die pelagischen Sedimente wurden an einigen Stellen bioturbiert und durch Meeresströmungen verändert, die den großen Hügel aus pelagischen Sedimenten gebildet haben. In Bohrkernen liegt der Schlamm über kreidezeitlichen Flachwasserkalksteinen, die durch Phosphatierung und Manganakkumulation modifiziert wurden. Als die Plattentektonik Allison Guyot nach Norden bewegte, änderten sich die umgebenden Wassermassen, ebenso wie die Eigenschaften der pelagischen Kappe. Das Absinken der Plattform trat während des Känozoikums (den letzten 66 Millionen Jahren) auf.

Der pelagische Schlamm weist Beweise für das Paläozän-Eozän-Thermalmaximum auf , einschließlich vorübergehender Auflösung von Karbonaten, Änderungen der Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff in Sedimenten auf Allison Guyot und Änderungen von Foraminiferen und Ostrakodenfossilien, die im Schlamm gefunden wurden. Letztere erfuhr während des Paläozän-Eozän-Thermalmaximums auf dem Seeberg ein großes Aussterben und brauchte lange, um sich zu erholen.

Meeresströmungen haben die pelagischen Ablagerungen verändert, indem sie kleinere Partikel entfernt haben. Vor allem Ablagerungen aus wärmeren Perioden wurden auf Allison Guyot auf diese Weise verändert, vielleicht weil wärmeres Klima die Hurrikanaktivität erhöht und damit die in Meeresströmungen oder Tiefseezirkulationen verfügbare Energie verschoben hat. Weiterhin wurden Sedimentationspausen oder Verlangsamungsepisoden identifiziert.

Anmerkungen

Verweise

Quellen