Arago hot spot

Arago hot spot Hotspots-more.jpg
Kortnummer 59
Type Hotspot
Eksistens Sikkerhet
Skiftende
Hastighet 120 mm / år
Retning 296 grader
plassering
Tallerken Fredelig tallerken
Kontaktinformasjon 23 ° 24 'S, 150 ° 42' V

Den Arago Hotspot er en hotspot i den sørlige Stillehavet , for tiden under Mount Arago, i nærheten av øya Rurutu i Fransk Polynesia .

Arago er en av en gruppe sørlige Stillehavs hotspots, inkludert Society's Hotspot og Macdonald Hotspot .

Hotspots er strukturer under jordskorpen som genererer vulkaner og er delvis dannet av fjær fra jordmantelen , selv om Arago kan ha en grunnere opprinnelse. Som de Pacific plate beveger seg over hotspots, nye vulkaner dannes og gamle vulkaner forsvinne. Noen ganger reaktiveres en eldre vulkan ved passering av et nytt hot spot, slik tilfellet var med Rurutu .

Arago er ansvarlig for å danne Arago Seamount og oppdra Rurutu. Imidlertid antyder rekonstruksjoner av tidligere platetektoniske posisjoner og geokjemi at andre øyer og sømount ble produsert av Arago i løpet av de siste 120 millioner årene. Disse inkluderer potensielt Tuvalu , Gilbert Islands , Ratak Range , Marshall Islands , samt deler av Austral Islands og Cook Islands .

Toponymi

Hotspot er oppkalt etter Arago Seamount , som ligger 130  km sørøst for Rurutu , og "toppet" 26 meter under havoverflaten . Seamount er oppkalt etter Arago (båten) fra den franske marinen, som oppdaget den i 1993. Selve skipet tar navnet sitt fra astronomen François Arago . De polynesierne visste om eksistensen av denne grunne fjellet (27  m under havoverflaten), og hadde kalt det Tinomana. Før forbindelsen til Mount Arago ble oppdaget, ble hotspot også referert til som "Rurutu Hot Spot" , et navn som noen ganger fremdeles brukes, også brukt til å referere til en eldre vulkanskjede som starter ved Raivavae eller president Thiers Bank . Andre mulige navn er "New Rurutu" og "Tendance Atiu".

Geografi og geologi

Sør for Stillehavet ligger super bule i Sør-Stillehavet , et område hvor havet er uvanlig grunt (ca 700  m ) og dekker et område på ca 3000 x 3000  km . Under denne hevelsen kan en stor mantelplume gi opphav til sekundære fjærer som igjen danner overflate-hotspots: Macdonald , Marquesas , Pitcairn and Society , hvor den første og sistnevnte ser ut til å være dypt forankret i kappen. Naturen til vulkanisme i regionen er ennå ikke helt forstått.

Arago Seamount er en del av den vulkanske kjeden som danner Austral-øyene og Cook-øyene . Denne 2200 km lange kjeden består av to forskjellige kjeder  som danner to atoller , elleve øyer og sømurer. En av dem, Mount Macdonald , er en fortsatt aktiv vulkan . Alderen på disse øyene følger omtrent en progresjon som er typisk for hot spot vulkanisme, men tilstedeværelsen av bergarter i yngre aldre ved Aitutaki og Rurutu og kjemien til disse bergartene indikerer at det må være mer et hot spot involvert. Nyere modeller forutsier tilstedeværelsen av flere ubåtkjeder på grunn av hotspots, i det som har blitt kalt en "hot spot highway". I tillegg viser noen hotspots, som Hawaii Hotspot , tegn på bevegelse, men Arago Hotspot ser ut til å være statisk.

Arago og de andre nærliggende hotspots er sannsynligvis ikke dype kappefjell, men heller grunne strukturer påvirket av litosfæren . I tilfelle Arago antyder fraværet av en havhylle som kunne ha blitt dannet av toppen av fjæren, en så grunne opprinnelse. Den øvre kappen kan være kilden til Arago. Dataene om tilstedeværelsen av seismiske hastighetsavvik og om de er positive (høyere) eller negative (lavere) under Arago er motstridende. Det seismiske bildet som ble publisert i 2009, indikerer bare en liten anomali på den seismiske hastigheten mindre enn 100  km , uten indikasjon på en dyp rot av kappen. Nyere forskning har imidlertid bekreftet opprinnelsen til den dype kappen for Arago. For øyeblikket er Arago og Macdonald Hotspot de to aktive hotspots på Austral-øyene, men Rarotonga Hotspot , som er ansvarlig for dannelsen av øya med samme navn, kan også fortsatt være aktiv. Tubuai Island , Taukina og Ngatemato Seamounts ligger også i nærheten.

Arago Seamount

Den eponymous Arago-sjøen er en stratovulkan med tre frakturer , som ligner på Rurutu . Den dannet fra tre vulkaner, en overlappende de andre to. Den kalium-argondatering ga alderen 230 000 ± 4000 år før foreliggende, og en upresis alder på 0 år før foreliggende. Det er bevis på et skred under vann, en typisk begivenhet for hav vulkaner, med et skred arr på de nordlige, østlige og vestlige flankene. Denne sømmen betraktes som den nåværende plasseringen av hotspot, gitt den nylige alderen. Imidlertid, i motsetning til Macdonald, er det ikke registrert noen historiske utbrudd for Arago Seamount.

Andre hot spots kan ha bidratt til veksten av Arago Seamount. Et hot spot assosiert med Raivavae , og potensielt med banken til president Thiers , har blitt assosiert med isotopanalyse med prøver fra 8,2 millioner år tilbake fra Arago-fjellet. Andre vulkaner i regionen viser også at de ble bygget av mer enn ett hotspot. Dette kan indikere at dannelsen av dem styres av litosfæriske egenskaper.

Andre øyer og strandfester

Som plate av Pacific drift er over hot spots, flere vulkaner dannet hvor svekkelsen av skorpen tillot inntrengning av magma , og ble deretter transportert med en hastighet på omkring 120 mm i året. De isotopiske forholdene av bly i vulkanske bergarter indikerer et forhold mellom de nyere vulkanske bergarter i Rurutu og hotspot i Arago, og dette forholdet er preget av en svært radiogen blyisotopforbindelse (CIPR). Noe vulkansk materiale fra Arago hotspot kan ha blitt resirkulert i kappen og blandet med magmaer som dukket opp i det nordøstlige Lau-bassenget . Steiner fra sømninger opprettet av Arago-hotspot kan ha blitt ført inn i Tonga-grøften , nær den rekonstruerte banen til Arago-hotspot, og deretter dukket opp igjen etter utbrudd i bassenget fra Lau. Av xenolitter ble ICRP også funnet til Tubuai like før Arago-fjellet.

Rurutu ble dannet av en eldre vulkansk episode, men en ny vulkansk episode utspilte seg da den passerte over Arago hotspot, og produserte lavastrømmer dannet av basanitt og hawaiitt . I tillegg ble øya og de omkringliggende korallrevene reist, og disse skjærene, kalt makatea , vakte oppmerksomhet fra de første geologene, som allerede i 1840 spekulerte i årsaken til at de steg over havet. Andre forhøyede atoller ligger nordvest for Rurutu og kan ha dannet seg på samme måte da de passerte Arago hotspot.

Følgende vulkanske bygninger kan tilskrives Arago hotspot, fra det siste til det eldste:

  • Høyden til Rurutu, for 1 million år siden (Ma) ( 22 ° 26 'S, 151 ° 20' V );
  • Seamounts ZEP2-6 ( 22 ° 24 ′ S, 151 ° 10 ′ W ), ZEP2-7 ( 22 ° 19 ′ S, 151 ° 31 ′ W ) og ZEP2-8 ( 22 ° 42 ′ S, 151 ° 20 ′ W ), nær Rurutu, har en lignende morfologi og kan ha blitt dannet av Arago hot spot;
  • Rimatara ( 22 ° 38 'S, 152 ° 51' V );
  • Seamount ZEP2-12 ( 22 ° 28,8 ′ S, 153 ° 06,7 ′ V ), nær Rimatara, er datert 2,6  Ma og kan spores til Arago;
  • Mangaia , datert 19  Ma ( 21 ° 55 ′ 30 ″ S, 157 ° 55 ′ 30 ″ V ), selv om Macdonald-hotspot også antas å være ansvarlig for dannelsen;
  • Potensielt Maria-øyene ( 21 ° 48 ′ S, 154 ° 41 ′ V ). Maria ville være nær den nåværende posisjonen til et annet hot spot;
  • Potensielt Mitiaro ( 19 ° 49 'S, 157 ° 42' V );
  • Potensielt Takutea ( 19 ° 48 ′ 57 ″ S, 158 ° 17 ′ 03 ″ V );
  • Potensielt Manuae ( 19 ° 16 '10' S, 158 ° 58 '00' V );
  • Atiu ( 19 ° 59 '20' S, 158 ° 07 '10' V ) og Mauke ( 20 ° 09 '20' S, 157 ° 20 '30' V ) har de samme CIPR-egenskapene, men mer usikre på grunn av forskjellene i de isotopiske forholdene til neodym  ;
  • Potensielt Palmerston ( 18 ° 03 ′ 30 ″ S, 163 ° 09 ′ 35 ″ V );
  • Flere havfester i Vest- Samoa dukket opp som Tuvalu for mellom 63 og 42 år  siden . De er også kjent som "Interloper Seamounts". Andre utaterte sjømonter er knyttet til Arago-hotspot av geokjemiske bevis;
  • Tuvalu ( 8 ° S, 178 ° W , 70-50 Ma siden ), forut for en krumning i det varme punktmønsteret som ligner det som er tilstede i ubåtskjeden  Hawaii-Emperor . I tilfellet Arago skjedde dette skiftet for rundt 50  Ma siden , nær atollene til Funafuti og Nukufetau , hvor sistnevnte har kjent utbrudd som er kronologisk kompatible med aktiviteten til Arago hot spot. Isotopforholdene mellom de innsamlede elementene og argon-argon-dateringen av sømmonteringsprøvene støtter denne teorien;
  • Potensielt Gilbertøyene ( 1 ° N, 173 ° Ø , 64 til 70  Ma siden ), ble også oppdaget ved bruk av isotopiske data. Likevel vil dette anta at visse avvik i ruten fulgt av det varme stedet i Arago;
  • Potensielt Tokelau ( 9 ° 00 'S, 171 ° 45' V ). Tokelau viser imidlertid isotopisk likhet med Macdonald-hotspot , og rekonstruksjonen av stillehavsplatebevegelser plasserer Tokelau over dette hotspotet;
  • Potensielt det meste av Ratak Range på Marshalløyene, mellom 74 og 100  Ma siden . En teori antyder at noen vulkaner ble bygget i forskjellige stadier av Arago og andre hotspots i regionen. Dette vil imidlertid innebære noen avvik i ruten fulgt av Arago-hotspot.
    • Dette inkluderer guyots Wōdejebato ( 11 ° 55 'N, 164 ° 51' E ) og Limalok ( 5 ° 42 'N, 172 ° 12' E ): Wōdejebato vil bli ført over det varme stedet i Arago, det er 85  Ma (en prøve av vulkansk stein fra denne fyren er datert til 84,4  Ma ), mens Limalok ville ha passert der for 75  Ma siden . Andre hot spots i nærheten av Arago kunne også ha deltatt i konstruksjonen. De strontium og bly isotoper fra Wōdejebato har slektskap med de fra Arago.
    • Guyot Woden-Kopakut ( 14 ° 00 ′ N, 167 ° 27 ′ O ) er datert fra 80,6 til 83,8  Ma , en alder som er kompatibel med passasjen over Aragos varme sted for 82 år siden  Ma .
    • Eniwetok ( 11 ° 33 ′ N, 162 ° 10 ′ Ø ) og Lo-En fyrene ( 10 ° 09 ′ N, 162 ° 48 ′ Ø ) er også på vei til Arago hotspot, men det er ingen har ingen spor av vulkanismen i løpet av tiden de var over (90 til 85  Ma siden ), med mulig unntak av fragmenter av Lo-En-glass datert til Campanian . Rekonstruksjonen av platens bevegelser indikerer at Lo-En kunne ha vært for langt sør for stien fulgt av Arago;
  • Potensielt seamounts av den vestlige Stillehavet Province , over 100  Ma siden , på grunnlag av geokjemiske likheter, inkludert Wake atollen ( 19 ° 17 '24 "N, 166 ° 36' 50" E );
  • Potensielt Marcus-Wake-sømbeløpene for 150 til 100  Ma siden , inkludert Guyot Lamont ( 21 ° 30 ′ N, 159 ° 36 ′ Ø , mindre enn 87  Ma siden ), Guyot Miami ( 21 ° 42 ′ N, 161 ° 54 ′ E , 97  Ma ) og Guyot Wilde ( 21 ° 12 'N, 163 ° 24' E , 91  Ma ). De isotopiske forholdene mellom steinene som er hentet fra fyrene, samt rekonstruksjonen av platens bevegelser bekrefter at Marcus-Wake-sømmonnene ble bygget av Arago-hotspot, selv om ikke alle fyrene var analyser;
  • Vulkanisme i det østlige Mariana bassenget , for 117 år  siden . De terskler av diabas dateres fra 126,1 ± 0,6  Ma som er boret i 1992 på sjøbunnen East Mariana bassenget ( 22 ° N 152 ° E ) viser en lignende geochemistry vulkansk varmt punkt 'Arago, og rekonstruksjon av bevegelsene av platen plasserer dem over Arago på tidspunktet for dannelsen;
  • Himu ( 21 ° 42 ′ N, 151 ° 42 ′ E ) og Golden Dragon ( 21 ° 21 ′ N, 153 ° 20 ′ E ) sømløsninger har samme sammensetning som vulkanske bergarter i Arago hotspot, og ligger der Arago hot spot ville ha vært for rundt 120 år  siden , da Himu ble dannet;
  • Serien av øyer og sømurer slutter med Mariana Trench , men materiale fra eldgamle sømount kan ha samlet seg i bassenget .


De eldste vulkanske strukturer som potensielt er dannet av Arago hotspot, dateres tilbake til 120  Ma . Hvis deres tilskrivelse er riktig, kan Arago godt være det eldste fortsatt aktive hotspotet i Stillehavet, foran Hawaii og Louisville . Men ifølge det motsatte synet ville Arago være et kortvarig hotspot, med få daterte vulkaner langs den tiltenkte stien.

Tubuai Island ligger på den sannsynlige fremtidige stien til Arago Hotspot, og vil være over den om noen få millioner år. Som med Rurutu, vil denne interaksjonen føre til en høyde av Tubuai og muligens en ny vulkansk episode.


  • Rurutu (Fransk Polynesia)

  • Rimatara (Fransk Polynesia)

  • Mangaia (Cookøyene)

  • Maria-øyene (Fransk Polynesia)

  • Mitiaro (Cookøyene)

  • Takutea (Cookøyene)

  • Manuae (Cookøyene)

  • Atiu (Cookøyene)

  • Mauke (Cookøyene)

  • Palmerston (Cookøyene)

  • Tuvalu

  • Gilbertøyene (Kiribati)

  • Tokelau (New Zealand)

  • Ratak Range (Marshalløyene)

  • Marshalløyene Seamounts (Marshalløyene)

  • Wake (USA)

Merknader og referanser

  1. Bonneville et al. 2002 , s.  1024.
  2. "Arago (P 675)" . Forsvarsdepartementet (på fransk). 3. februar 2015. Hentet 26. oktober 2017.
  3. Bonneville, Dosso og Hildenbrand 2006 , s.  252.
  4. Konrad et al. 2018 , s.  2.
  5. Finlayson et al. 2018 , s.  171.
  6. Neall og Trewick 2008 , s.  3299.
  7. Morgan og Morgan 2007 .
  8. Price et al. 2016 , s.  1696.
  9. Isse et al. 2016 , s.  1.
  10. Bonneville, Dosso og Hildenbrand 2006 , s.  251.
  11. Suetsugu et al. 2009 , s.  2.
  12. Bonneville, Dosso og Hildenbrand 2006 , s.  266.
  13. Isse et al. 2016 , s.  2.
  14. Binard et al. 2004 , s.  158.
  15. Bonneville et al. 2002 , s.  1023.
  16. Finlayson et al. 2018 , s.  170.
  17. Jackson et al. 2018 , s.  3.
  18. Bonneville et al. 2002 , s.  1025.
  19. Clouard og Bonneville 2001 , s.  695.
  20. Neall og Trewick 2008 , s.  3298.
  21. Isse et al. 2016 , s.  8-9.
  22. Suetsugu et al. 2009 , s.  7.
  23. Suetsugu et al. 2009 , s.  9.
  24. Jackson et al. 2018 , s.  5.
  25. Clouard, V.; Bonneville, A. (2003). Ubåtmassebevegelser og deres konsekvenser . Fremskritt innen natur- og teknologisk fareforskning. Springer, Dordrecht. s. 337. DOI : 10.1007 / 978-94-010-0093-2_37 . ( ISBN  9789401039734 ) .
  26. Bonneville, Dosso og Hildenbrand 2006 , s.  253.
  27. Clouard, V.; Bonneville, A. (2004). Oceaniske hotspots . Springer, Berlin, Heidelberg. pp. 227–228. DOI : 10.1007 / 978-3-642-18782-7_7 . ( ISBN  9783642622908 ) .
  28. Binard et al. 2004 , s.  175.
  29. Bonneville, Dosso and Hildenbrand 2006 , s.  265.
  30. Morgan og Morgan 2007 , s.  64.
  31. Jackson et al. 2015 , s.  3212.
  32. Pris, AA; Jackson, MG; Blichert-Toft, J.; Arculus, RJ; Conatser, CS; Konter, JG; Koppers, AAP; Blusztajn, J. (2014-12-01). "A Geochemical Transect Across the Lau and North Fiji Basins: New Evidence for the Distribution of Multiple Mantle Plume Components". AGU Fall Meeting Abstracts . 23 : V23G - 07. Bibcode : 2014AGUFM.V23G..07P .
  33. Price et al. 2016 , s.  1712.
  34. Koppers et al. 1995 , s.  535.
  35. Etienne 2014 , s.  253.
  36. Etienne 2014 , s.  255.
  37. Bergersen 1995 , s.  607.
  38. Adam og Bonneville 2008 , s.  6.
  39. Adam og Bonneville 2008 , s.  8.
  40. Morgan and Morgan 2007 , s.  63.
  41. Morgan og Morgan 2007 , s.  68.
  42. Jackson et al. 2015 , s.  3213.
  43. Bonneville, Dosso og Hildenbrand 2006 , s.  265,266.
  44. Jackson et al. 2018 , s.  2.
  45. Finlayson et al. 2018 , s.  175.
  46. Finlayson et al. 2018 , s.  177.
  47. Konrad et al. 2018 , s.  3.
  48. Konter et al. 2008 , s.  290.
  49. Konter et al. 2008 , s.  293.
  50. Koppers et al. 1995 , s.  538.
  51. Haggerty og Silva 1995 , s.  940.
  52. Bergersen 1995 , s.  606.
  53. Haggerty og Silva 1995 , s.  939.
  54. Koppers et al. 1995 , s.  541.
  55. Bergersen 1995 , s.  606,610.
  56. Koppers et al. 1995 , s.  543.
  57. Clouard og Bonneville 2001 , s.  697.
  58. Pringle 1992 , s.  393.
  59. Pringle 1992 , s.  389.
  60. Pringle 1992 , s.  394.
  61. (in) AA Koppers , JG Konter og G. Jackson , "  Insights Into the Origin of the Longest-lived hotspot in the Pacific: Clues from the Tuvalus  " , AGU Fall Meeting Abstracts , Vol.  1. 3,1 st desember 2013, s.  V13F - 2668 ( Bibcode  2013AGUFM.V13F2668K )