Под Хавајска острва, постоји вулканска „врућа тачка“, рупа у Земљиној кори која омогућава лави да се површински и слојно слоји. Током милиона година, ови слојеви формирају планине вулканске стене које на крају пробијају површину Тихи океан, творећи острва. Како се Пацифичка плоча веома споро креће по врућем месту, формирају се нова острва. Било је потребно 80 милиона година да се створио садашњи ланац хавајских острва.
Откривање врелог места
Године 1963., Јохн Тузо Вилсон, канадски геофизичар, увео је спорну теорију. Хипотезирао је да је испод Хавајских острва вруће место - плашт концентроване геотермалне топлоте који је растопио стене и уздизао се као магма кроз ломове испод Земљина кора.
У време када су представљени, Вилсонове идеје биле су веома контроверзне и многи сумњиви геолози нису прихватали теорије тектоника плоча или вруће тачке. Неки истраживачи су сматрали да се вулканска подручја налазе само у средини плоча, а не на њиховој површини зоне субдукције.
Међутим, хипотеза хитне тачке др Вилсон-а помогла је учвршћивању аргумента тектонике плоча. Предочио је доказе да се Пацифичка плоча полако спушта преко дубоке седеће топле тачке за 70 милиона година, остављајући иза себе Хавајски гребен-царски ланац више од 80 изумрлих, успаваних и активних вулкани.
Вилсонов доказ
Вилсон је марљиво радио на проналажењу доказа и тестирао узорке вулканских стена са сваког вулканског острва на Хавајским острвима. Открио је да су најстарије стијене и еродиране стијене на а геолошко време скала је била на Кауаи, најсевернијем острву, и та стена на острвима је постепено млађала како је ишао на југ. Најмлађе стене биле су на најјужнијем острву Великог острва Хаваји које и данас активно еруптира.
Старост Хавајских острва постепено опада као што је приказано на доњем списку:
- Ниихау и Кауаи (стари 5,6 - 3,8 милиона година).
- Оаху (3,4 - 2,2 милиона година)
- Молокаи (старо 1,8 - 1,3 милиона година)
- Мауи (1.3 - 0.8 година)
- Велико острво Хаваји (мање од 0,7 милиона година) и још увек се шири.
Пацифичка плоча преноси Хавајска острва
Вилсоново истраживање доказало је да се Пацифичка плоча кретала и преноси Хавајска острва северозападно од вреле тачке. Креће се брзином од четири инча годишње. Вулкани се преносе даље од непокретне вруће тачке; на тај начин, како се одмичу даље, они постају старији и више еродирају, а њихова висина опада.
Занимљиво је да је пре око 47 милиона година, пут Пацифичке плоче променио смер од севера до северозапада. Разлог за то није познат, али могао је то да се Индија судари с Азијом отприлике у исто време.
Подморски ланац хавајског гребена и цара
Геолози сада знају колико су подморских вулкана на Тихом океану. У најудаљенијим северозападним ланцима ланца, подводни царски подморски водови (изумрли вулкани) стари су између 35-85 милиона година и веома су еродирани.
Ови потопљени вулкани, врхови и острва простиру се на 628 километара (6 000 километара) од подморја Лоихи близу Великог острва Хаваја, све до Алеутског гребена на северозападу Пацифика. Најстарија подморница, Меији, стара је 75-80 милиона година, док су Хавајска острва најмлађи вулкани - и врло мали део овог огромног ланца.
Право под врелом тачком: вулкани Биг Исланд на Хавајима
У овом тренутку Пацифичка плоча се креће преко локализованог извора топлотне енергије, наиме, непокретног врелог места, тако активног цалдерас непрекидно тече и ерупција периодично на Великом острву Хаваја. Велико острво има пет вулкана који су повезани заједно - Кохала, Мауна Кеа, Хуалалаи, Мауна Лоа и Килауеа.
Северозападни део Великог острва је престао да избија пре 120.000 година, док је вулкан Мауна Кеа у југозападном делу Великог острва ерупција пре само 4.000 година. Последњу ерупцију Хуалалаи имао је 1801. Земљиште се непрестано додаје на Велико острво Хаваја, јер се лава која тече из његових штитастих вулкана таложена на површини.
Мауна Лоа, највећи вулкан на Земљи, најмасовнија је планина на свету јер заузима површину од 19 000 кубних миља (79,195,5 кубних км). Издиже се на 56 000 стопа (17 069 м), што је за 27 000 стопа (8 299,6 км) веће од Монт Еверест. Такође је један од најактивнијих светских вулкана који је избио 15 пута од 1900. године. Последње ерупције су биле 1975. (током једног дана) и 1984. (током три недеље). Може поново избити у било ком тренутку.
Откако су стигли Европљани, Килауеа је еруптирала 62 пута, а после ерупције 1983. године остала је активна. То је најмлађи вулкан Великог острва, у фази формирања оклопа, а избија из велике калдера (депресија у облику чаше) или из његових пукотинских зона (празнина или пукотина).
Магма из Земљиног плашта се диже до резервоара отприлике пола до три миље испод врха Килауее, а у резервоару магме расте притисак. Килауеа ослобађа сумпорни диоксид из отвора и кратера - а лава тече на острво и у море.
Јужно од Хаваја, око 21,8 ми (35 км) од обале Великог острва, најмлађи вулкан подморнице, Лоихи, диже се с морског дна. Последњи пут је избио 1996. године, што је у последње време геолошка историја. Активно одводи хидротермалне течности из својих врха и раздвајања.
Издижући се на око 10 000 стопа изнад океанског дна на 3 000 метара од водене површине, Лоихи се налази у подморници, у фази заштите. У складу са теоријом жаришта, ако настави да расте, можда ће бити следеће острво Хаваја у ланцу.
Еволуција хавајског вулкана
Вилсонова открића и теорије повећале су знање о генези и животном циклусу врућих тачака вулкана и тектонике плоча. Ово је помогло да се усмере савремени научници и будућа истраживања.
Сада је познато да топлина хавајске вруће тачке ствара течну стену која се састоји од течног камења, раствореног гаса, кристала и мехурића. Потиче дубоко испод земље у астеносфери која је вискозна, получврста и под притиском топлота.
Постоје огромне тектонске плоче или плоче које се крећу по овој астеносфери попут пластике. Због геотермална енергија вруће тачке, магма или растопљени камен (који није густ као стене у окружењу), диже се кроз преломе испод коре.
Магма се диже и гура свој пут кроз тектонску плочу литосфера (крута, каменита, спољашња кора), а она избија на океанском дну да би створила подморје или подводну вулканску планину. Подморје или вулкан еруптирају под морем стотинама хиљада година и тада се вулкан уздиже изнад нивоа мора.
Велика количина лаве додаје се хрпи, стварајући вулкански стожац који се на крају стегне изнад дна океана - и настаје ново острво.
Вулкан наставља да расте све док га Пацифичка плоча не однесе даље од вреле тачке. Тада вулканске ерупције престају да избијају јер више нема залиха лаве.
Затим изумрли вулкан еродира, постаје острвски атол, а потом корални атол (гребен у облику прстена). Док и даље тоне и еродира, постаје подморје или грозд, раван подводни столић, који се више не види изнад водене површине.
Резиме
Све у свему, Јохн Тузо Вилсон пружио је неке конкретне доказе и дубљи увид у геолошке процесе изнад и испод површине Земље. Његова теорија жаришта, изведена из студија о Хавајским острвима, сада је прихваћена и помаже људима да разумију неке стално променљиве елементе вулканизма и тектонику плоча.
Подморје на Хавајима подморница је потицај за динамичне ерупције, остављајући иза себе стјеновите остатке који непрестано проширују острвски ланац. Док се старије подморје смањује, млађи вулкани еруптирају и формирају се нови протеже се лава.