Allison Guyot
Monte submarino en el océano Pacífico

Allison Guyot
Allison se encuentra en el Océano Pacífico
Allison
Allison
Altura1,5 kilómetros (4.900 pies)
Área de la cumbre35 por 70 kilómetros (22 mi × 43 mi)
Ubicación
GrupoMontañas del Pacífico Medio
Coordenadas18°16′N 179°20′E / 18.26, -179.33 [1]
Geología
TipoGuyot

Allison Guyot (anteriormente conocida como Navoceano Guyot ) es un monte de mesa ( guyot ) en las montañas submarinas del Pacífico Medio del océano Pacífico . Es una montaña plana trapezoidal que se eleva 1.500 metros (4.900 pies) sobre el fondo marino a una profundidad de menos de 1.500 metros (4.900 pies), con una plataforma en la cima de 35 por 70 kilómetros (22 por 43 millas) de ancho. Las montañas del Pacífico Medio se encuentran al oeste de Hawái y al noreste de las Islas Marshall , pero en el momento de su formación estaban ubicadas en el hemisferio sur .

La meseta probablemente se formó por un punto caliente en el actual Pacífico Sur antes de que la tectónica de placas lo moviera a su ubicación actual. Varios puntos calientes, incluidos los puntos calientes de Pascua , Marquesas y Sociedad , pueden haber estado involucrados en la formación de las montañas del Pacífico Medio. Se data que la actividad volcánica ocurrió hace aproximadamente 111–85 millones de años y formó una isla volcánica . Posteriormente, comenzó la deposición de carbonato cuando Allison Guyot se hundió y finalmente enterró la isla, formando una estructura similar a un atolón y una plataforma de carbonato . Entre otros animales, los cocodrilos vivían en Allison Guyot.

La plataforma emergió sobre el nivel del mar durante el Albiano y el Turoniense . Se hundió hace unos 99 ± 2 millones de años por razones desconocidas; posiblemente una fase de nueva emergencia dañó los arrecifes , o estaba ubicada en aguas desfavorables. Más tarde, la sedimentación pelágica comenzó en el monte submarino y condujo a la deposición de sedimentos que incluyen piedra caliza , cieno y arena , que contienen rastros de eventos climáticos y corrientes oceánicas.

Nombre y trayectoria investigadora

Allison Guyot debe su nombre a EC Allison, un oceanógrafo y paleontólogo del San Diego State College ; [2] anteriormente se llamaba "Navoceano Guyot". [3] El nombre "Hamilton Guyot" también se ha aplicado a Allison Guyot, pero no es correcto; [4] Hamilton Guyot es una formación separada en las montañas del Pacífico medio. [5] El monte submarino es la fuente del núcleo de perforación 865A del Programa de Perforación Oceánica , [8] que se perforó en la plataforma de la cumbre de Allison Guyot [9] en 1992 [10] pero no alcanzó la estructura volcánica de la montaña submarina. [11] Otros dos núcleos 865C y 865B se obtuvieron durante la misma operación; Allison Guyot es el Sitio 865 del Programa de Perforación Oceánica. [8] Estos núcleos de perforación fueron parte de un proyecto más grande para investigar y aclarar la historia de las montañas submarinas de cima plana en el Océano Pacífico. [12]

Geografía y geología

Configuración local

Allison Guyot se encuentra en el océano Pacífico ecuatorial , [1] parte de las montañas del Pacífico medio occidental . [13] Las montañas del Pacífico medio contienen montes submarinos que estaban cubiertos de calizas durante el Barremiense y el Albiano (hace alrededor de 129,4 - alrededor de 125 millones de años y hace alrededor de 113-100,5 millones de años, respectivamente [14] ). [15] Hawái se encuentra al este y las Islas Marshall al suroeste; [16] Resolution Guyot está a 716 kilómetros al noroeste. [17]

El guyot [4] (también conocido como monte de mesa [18] ) tiene un contorno que se asemeja a un trapezoide [13] y consiste en dos crestas volcánicas conectadas orientadas de norte-noroeste a este-noreste. [19] Sus partes occidentales pueden ser un volcán distinto. [20] La plataforma de la superficie tiene dimensiones de 35 por 70 kilómetros, [21] con una forma de cúpula hacia arriba de 0,3 a 0,5 kilómetros de altura, [22] y está cubierta por grandes montículos de sedimentos ; [23] el borde que rodea la plataforma se encuentra a una profundidad de aproximadamente 1.650 metros y hay evidencia de antiguos arrecifes . [21] La estructura parece consistir en sedimentos lagunares rodeados por un arrecife, [24] y el punto más superficial de Allison Guyot se encuentra a menos de 1.500 metros (4.900 pies) de profundidad bajo el nivel del mar. [25] Los conos volcánicos salpican el lado oriental de la meseta de la cumbre. [26] El monte submarino presenta rastros de hundimiento , [27] que en el lado sureste de Allison Guyot ha eliminado parte del perímetro de la plataforma. [28]

El monte submarino se eleva 1,5 kilómetros [29] por encima del fondo marino. Debajo de Allison Guyot, el fondo marino tiene entre 130 y 119 millones de años [15] y cerca se encuentra una línea magnética de 128 millones de años [30] . La zona de fractura de Molokai forma una cresta que pasa cerca de Allison Guyot y se cruza con otra cresta en el monte submarino [31] . Tectónicamente, el monte submarino es parte de la placa del Pacífico [4] .

Entorno regional

Diagrama de cómo un volcán activo se acompaña de volcanes inactivos en descomposición que antes estaban ubicados en el punto caliente pero que se han alejado.
Diagrama que muestra una sección transversal de la litosfera de la Tierra (en amarillo) con magma elevándose desde el manto (en rojo)

El fondo marino del centro oeste y centro sur del océano Pacífico contiene muchos guyots de la era Mesozoica que se desarrollaron en mares menos profundos que los típicos del océano actual. [32] Se trata de montañas submarinas que se caracterizan por una cima plana y, por lo general, la presencia de plataformas carbonatadas que se elevaron por encima de la superficie del mar durante el período Cretácico medio . [33] Muchos de estos montes submarinos eran antiguamente atolones , [34] aunque existen algunas diferencias con los sistemas de arrecifes actuales. [35] [36] Todas estas estructuras se formaron originalmente como volcanes en el océano Mesozoico. [34] La corteza debajo de estos volcanes tiende a hundirse a medida que se enfría, y por lo tanto las islas y los montes submarinos se hunden. [37] Es posible que se hayan desarrollado arrecifes de franja en los volcanes, que luego se convirtieron en arrecifes de barrera a medida que los volcanes se hunden y se convierten en atolones; [34] estos bordes rodean lagunas o planicies de marea . [38] El continuo hundimiento compensado por el crecimiento de los arrecifes condujo a la formación de gruesas plataformas de carbonato. [39] A veces, la actividad volcánica continuó después de la formación del atolón o de la estructura similar a un atolón, y durante los episodios en los que las plataformas se elevaron por encima del nivel del mar se desarrollaron características erosivas como canales y agujeros azules [b] . [41] Finalmente, estas plataformas se hundieron por razones que a menudo no están claras. [33]

La formación de muchos de estos montes submarinos se ha explicado con la teoría de los puntos calientes , que describe la formación de cadenas de volcanes que se van haciendo cada vez más antiguos a lo largo de la cadena [42] , con un volcán activo sólo en un extremo del sistema. Este volcán se encuentra en un punto de la litosfera calentado desde abajo; a medida que la placa se mueve, el volcán se aleja de la fuente de calor y la actividad volcánica cesa, lo que produce una cadena de volcanes que se van haciendo más antiguos alejándose del que está actualmente activo [43] .

El «superswell del Pacífico Sur» es una región del Pacífico Sur en las actuales Islas Australes , Islas Cook e Islas de la Sociedad , donde se produjo una intensa actividad volcánica durante el Cretácico, y es donde se originaron los montes submarinos cretácicos de las montañas del Pacífico Medio. El punto caliente de Pascua , el punto caliente de las Marquesas y el punto caliente de la Sociedad pueden haber estado involucrados en la formación de las montañas del Pacífico Medio. Después de que se formaron las montañas, la tectónica de placas las desplazó hacia el norte hasta su posición actual. [15] Allison Guyot parece haberse formado en la misma región. [11]

Composición

Un núcleo de perforación en Allison Guyot ha encontrado una capa de 136 metros de espesor de sedimentos pelágicos , debajo de la cual hay calizas de 735 metros de espesor que se formaron en lagunas [9] y podrían continuar hacia abajo por casi 600 metros. [17] La ​​caliza se compone principalmente de calcita con poca dolomita [44] y se presenta en forma de deflector , [45] grainstone , packstone , peloide , rudstone y wackestone ; [46] [47] también se han encontrado oolitos . [48] ​​Los carbonatos son de origen biogénico , [49] y fósiles de dasiclados , [50] equinodermos , [19] gasterópodos , algas verdes , [50] moluscos , [22] ostrácodos , [46] ostras , [51] algas rojas , [19] rudistas y esponjas se encuentran dentro de las calizas; [50] algunos de los fósiles se han disuelto parcialmente y por lo tanto están mal conservados. [52] Se han encontrado restos de cocodrilos dentro de las lutitas del Aptiano [c] -Albiano, junto con fósiles de peces y vertebrados no identificados . [53] La caliza está parcialmente alterada por karstificación y fosfatización , y el manganeso se ha acumulado en las capas superiores. [50]

Los basaltos se presentan en forma de cantos rodados [47] y umbrales dentro de las calizas. [54] Estos basaltos definen una suite de basalto alcalino [55] y contienen clinopiroxeno , feldespato , ilmenita , plagioclasa , piroxeno , espinela y titanomagnetita . Probablemente también contenían olivino, pero las rocas basálticas muestreadas están tan alteradas que no queda olivino. [56] [57] Los basaltos son típicos del vulcanismo intraplaca [58] y su geoquímica muestra evidencia de que la cristalización fraccionada y la mezcla entre diferentes magmas estuvieron involucradas en su génesis. [59] Los minerales componentes a menudo se han alterado por completo a calcita, arcillas , yeso , hematita , cuarzo y otros minerales no identificados, [60] ya sea cuando se exponen sobre el nivel del mar o a través de fluidos hidrotermales cuando se formaron los umbrales. [61] La formación de los umbrales provocó el endurecimiento y la alteración hidrotermal de los sedimentos circundantes. [54]

Las arcillas se encuentran tanto dentro de las calizas [54] como en capas entre los carbonatos. [49] Consisten en berthierina , clorita , feldespato, hidromica , illita , caolinita , mica , cuarzo, serpentina , esmectita y posible zeolita . [62] [ 63] [64] Las arcillas se derivaron en parte de suelos lateríticos que se desarrollaron en la isla volcánica antes de que estuvieran completamente enterrados en carbonatos, [65] y en parte se formaron en entornos con intercambio de agua limitado durante las etapas lagunares. [66] La dolomita, el yeso y la pirita coexisten con algunas arcillas, [67] y se han encontrado arcillositas [d] en algunos lugares. [46] También se han encontrado lutitas con evidencia de madrigueras de animales [69] y que contienen ámbar , glauconita , material orgánico que incluye restos vegetales y pirita; [53] La pirita indica que existían ambientes anóxicos en Allison Guyot. [9]

La pizarra negra y el carbón forman capas en un núcleo de perforación. [47] Las calizas inferiores contienen cantidades sustanciales de material orgánico que se originó en entornos terrestres , [70] y se han encontrado restos de madrigueras de animales [71] y raíces de plantas [51] en muchas capas de la plataforma. [19] Las arcillas y lutitas son ricas en material orgánico. [49] La mayor parte de este material orgánico parece provenir de plantas [72] pero algo de material se ha atribuido a las algas . [73] Se pueden encontrar células y traqueidas en los restos de plantas. [74]

Historia geológica

Un círculo azul claro (un arrecife) con manchas verdes (islas) está rodeado de azul profundo (el océano) y rodea azul profundo (la laguna).
El atolón de Eniwetok en la actualidad. Allison Guyot podría haberse parecido a Eniwetok en el pasado.

Se han realizado dataciones radiométricas en algunas de las rocas volcánicas. La datación potasio-argón en los umbrales ha arrojado edades de hace 102 ± 6 millones de años y hace 87 ± 3 millones de años, mientras que la datación argón-argón también en los umbrales produjo edades de 111,1 ± 2,6 millones de años, [54] 111,2 ± 1,2 millones de años y hace 104,8 ± 0,8 millones de años. [9] Otras edades de los umbrales son de hace unos 110,7 ± 1,2 millones de años y hace 104,9 ± 2,0 millones de años. [75] Las rocas dragadas de las laderas de Allison Guyot han arrojado edades de 101,2 ± 0,8 millones de años, [9] 102,7 ± 2,7 millones de años y 85,6 ± 1,3 millones de años atrás. [75] En general, se considera que el volcán tiene al menos 111 millones de años [75] y la actividad volcánica probablemente duró entre 30 [26] y 25 millones de años y varias etapas. [29]

Tanto los umbrales como las rocas dragadas probablemente entraron en erupción después de la etapa de escudo principal [29] y pueden constituir una etapa tardía de vulcanismo secundario; [11] podrían haber tenido lugar dos o tres etapas separadas, incluida una que formó un cono secundario en el lado oriental de Allison Guyot. Esto puede indicar que el monte submarino pasó sobre más de un punto caliente. [75] El volcán de Allison Guyot aparentemente ya estaba parcialmente erosionado cuando tuvo lugar el vulcanismo secundario. [55] Los datos paleomagnéticos tomados de las calizas muestran que Allison Guyot se desarrolló en el hemisferio sur , a una latitud de aproximadamente 11,2° ± 2,0° sur. [76]

Fase emergente

Tierra verde oscuro con el mar azul profundo detrás y una laguna azul más clara en primer plano; la laguna tiene arrecifes aislados visibles a través de sus aguas.
Imagen aérea del borde del atolón de Bikini . Allison Guyot durante su etapa de plataforma carbonatada podría haberse parecido a Bikini.

Allison Guyot comenzó como una isla volcánica [9] con un relieve de quizás 1,3 kilómetros. [19] Ubicada en aguas ecuatoriales adecuadas para la deposición de plataformas carbonatadas , [77] la plataforma de piedra caliza [9] creció sobre el guyot [77] a medida que se hundía rápidamente durante el Albiano . [78] Finalmente, el monte submarino se convirtió en un atolón. Las rocas volcánicas afloraron durante algún tiempo antes de que fueran enterradas en los carbonatos, [9] y los productos de la erosión de las rocas volcánicas se acumularan en las calizas. [79] Las islas estaban cubiertas de vegetación, y la cubierta vegetal disminuyó con el tiempo a medida que el edificio volcánico se hundía. [72] El clima probablemente era húmedo y la escorrentía era intensa. [80]

La plataforma contiene lagunas y pantanos , [9] con profundidades de agua que no superan los 10 metros, [77] y en algún momento también contenía bancos de arena e islas formadas por tormentas. El interior no estaba protegido del mar [77] y el sector de la plataforma que se investigó con núcleos de perforación aparentemente se volvió cada vez más accesible a él con el tiempo. [19] La plataforma interior tenía un entorno de agua fangosa tranquila; [81] en general, Allison Guyot en ese momento se parecía a los atolones actuales de Bikini y Eniwetok en términos de morfología cuando Allison Guyot estaba emergiendo. [82]

Los depósitos de carbonato indican cambios en el nivel del mar después de ciclos orbitales [83] consistentes con el forzamiento de Milankovitch ; [77] partes de la plataforma ocasionalmente se elevaron por encima del nivel del mar. [84] En algún momento, existieron ambientes kársticos en Allison Guyot y probablemente sean la razón de la superficie irregular de la plataforma de la cumbre [85] y la presencia de sumideros ; hay indicaciones claras de unos 200 metros de surgimiento. [86]

En los depósitos de la plataforma se han encontrado bivalvos [87] , incluidos rudistas, [81] corales , equinodermos, foraminíferos , algas verdes, hidrozoos , algas rojas y esponjas. [88] Los rudistas eran en esa época importantes constructores de arrecifes [89] y, junto con las esponjas, colonizaron el margen de la plataforma. [77] Entre las especies de rudistas descubiertas en Allison Guyot se encuentra Requienia cf. migliorinii . [81] Se han encontrado dientes de cocodrilos en el monte submarino. [53] Sus restos de 110 millones de años [90] son ​​los cocodrilos más antiguos conocidos en la región del océano Pacífico. Indican que dichas especies vivían dentro de la laguna de Allison Guyot y pueden dar pistas sobre la historia de los animales del Pacífico y su dispersión. [53]

Evolución del ahogamiento y post ahogamiento

Se dice que una plataforma carbonatada se "ahoga" cuando la sedimentación ya no puede seguir el ritmo de los aumentos relativos del nivel del mar. [91] La sedimentación carbonatada en Allison Guyot terminó durante el Albiano tardío, [85] hace unos 99 ± 2 millones de años, al mismo tiempo que en Resolution Guyot. [92] En tiempos del Turoniano (hace 93,9 – 89,8 ± 0,3 millones de años [14] ), la sedimentación pelágica prevalecía en Allison Guyot. [93] Tanto en Allison como en Resolution Guyot, el ahogamiento fue precedido por un episodio en el que la plataforma se elevó por encima del mar; [94] posiblemente fue esta emergencia y la subsiguiente inmersión lo que terminó la deposición de carbonato y evitó que comenzara de nuevo. [95] Tal emergencia y ahogamiento se ha registrado en plataformas carbonatadas de esa edad en todo el mundo y puede ser la consecuencia de eventos tectónicos en todo el Océano Pacífico, [86] que culminaron en el levantamiento de una parte del mismo. [77] En esa época, una última fase de actividad volcánica en Allison Guyot generó varios conos en su parte oriental. [96] La evidencia de esta teoría no es concluyente, [97] y otra teoría sostiene que el hundimiento de Allison Guyot ocurrió cuando se desplazó a través de aguas ecuatoriales, donde el afloramiento aumentó la cantidad de nutrientes disponibles, [98] obstaculizando el crecimiento de las plataformas. [e] [99] Las aguas también podrían haber sido demasiado calientes para sustentar la supervivencia de los constructores de arrecifes, como sucede en los eventos actuales de blanqueamiento de corales . [100]

Alrededor de 160 metros [f] de sedimento pelágico [17] en forma de arena, lodo [101] y caliza pelágica acumulada en Allison Guyot; la caliza pelágica es de edad Turoniano a Campaniano (hace 83,6 ± 0,2 − 72,1 ± 0,2 millones de años [14] ), mientras que los lodos y arenas se depositaron a partir del Paleoceno temprano (hace 66–56 millones de años [14] ). [84] En los núcleos de perforación, el lodo tiene un hábito arenoso y acuoso debido a la prevalencia de foraminíferos fósiles en el sedimento. [13] Los sedimentos pelágicos han sido bioturbados [g] en algunos lugares [103] y modificados por las corrientes marinas, que han formado el gran montículo de sedimento pelágico. [23] En los núcleos de perforación, el lodo se encuentra sobre calizas de aguas poco profundas del Cretácico, [104] que fueron modificadas por fosfatación y acumulación de manganeso. [50] A medida que la tectónica de placas desplazó a Allison Guyot hacia el norte, sus masas de agua circundantes cambiaron, al igual que las propiedades de la capa pelágica. [85] El hundimiento de la plataforma ocurrió durante el Cenozoico (los últimos 66 millones de años). [14] [27]

El lodo pelágico presenta evidencia del máximo térmico del Paleoceno-Eoceno , [h] incluyendo disolución temporal de carbonatos, cambios en las proporciones isotópicas del carbono en sedimentos en Allison Guyot [106] y cambios en los foraminíferos [107] y fósiles de ostrácodos encontrados en el lodo. Estos últimos sufrieron una importante extinción durante el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno en el monte submarino y tardaron mucho tiempo en recuperarse. [108]

Las corrientes marinas han alterado los depósitos pelágicos al eliminar partículas más pequeñas. En particular, los depósitos de períodos más cálidos se han alterado de esta manera en Allison Guyot, tal vez porque los climas más cálidos aumentaron la actividad de huracanes y, por lo tanto, la energía disponible en las corrientes marinas o las circulaciones de aguas profundas se desplazó. [109] Además, se han identificado pausas en la sedimentación o episodios de desaceleración. [110]

Notas

  1. ^ El Programa de Perforaciones Oceánicas fue un programa de investigación multinacional que tuvo como objetivo dilucidar la historia geológica del mar mediante la obtención de núcleos de perforación de los océanos [6] y duró desde 1983 hasta 2003. [7]
  2. ^ Depresiones en forma de hoyos dentro de rocas carbonatadas que están llenas de agua. [40]
  3. ^ Hace entre 125 y 113 millones de años aproximadamente [14]
  4. ^ Arcillas que se convirtieron en rocas sólidas. [68]
  5. ^ El aumento de los niveles de nutrientes favorece el crecimiento del plancton y reduce la cantidad de luz solar disponible para los organismos simbióticos en las plataformas constructoras. [99]
  6. ^ Parte de la cual probablemente se erosionó más tarde. [17]
  7. ^ Los animales han removido, mezclado y modificado de otras maneras los sedimentos. [102]
  8. ^ El máximo térmico del Paleoceno-Eoceno fue un episodio de calor global extremo hace unos 55,5 millones de años, durante el cual las temperaturas aumentaron entre 5 y 8 °C. [105]

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