Horizonte Guyot
Tablemount en el Océano Pacífico

Horizonte Guyot
Mapa batimétrico codificado por colores que muestra un monte submarino alargado
Mapa
Profundidad de la cumbre1.443 metros (4.734 pies)
Ubicación
Coordenadas19°07.9′N 169°27.6′O / 19.1317, -169.4600 [1]
Geología
TipoGuyot
Horizon se encuentra en el Pacífico Norte
Horizonte
Horizonte
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Ubicación en el Océano Pacífico Norte

Horizon Guyot es un guyot (montaña de mesa) presumiblemente del Cretácico en las montañas del Pacífico Medio , océano Pacífico . Es una cresta alargada , de más de 300 kilómetros (190 millas) de largo y 4,3 kilómetros (2,7 millas) de alto, que se extiende en dirección noreste-suroeste y tiene dos cimas planas; se eleva a una profundidad mínima de 1.443 metros (4.730 pies). Las montañas del Pacífico Medio se encuentran al oeste de Hawái y al noreste de las Islas de la Línea .

Probablemente se formó a partir de un punto caliente , pero la evidencia es contradictoria. La actividad volcánica ocurrió durante las eras Turoniana - Cenomaniana hace 100,5–89,8 millones de años y se ha datado otra etapa hace 88–82 millones de años. Entre estos episodios volcánicos, la deposición de carbonato de entornos lagunares y arrecifales se estableció y formó piedra caliza . También se desarrollaron islas volcánicas en Horizon Guyot y fueron colonizadas por plantas .

Horizonte Guyot se convirtió en un monte submarino durante el período Coniaciense - Campaniano . Desde entonces, el lodo pelágico se ha acumulado en el monte submarino, formando una capa gruesa que se modifica aún más por las corrientes oceánicas y por varios organismos que viven en el monte submarino; los sedimentos también sufrieron deslizamientos de tierra . Las costras de ferromanganeso se depositaron sobre las rocas expuestas.

Nombre y trayectoria investigadora

El monte submarino debe su nombre al buque de investigación RV  Horizon [2] y también se lo conoce como Horizon Ridge, [3] Horizon Tablemount, Gora Khorayzn y Гора Хорайзн . [4] Durante el Proyecto de Perforación en Altas Aguas , los núcleos de perforación llamados Sitio 44 y Sitio 171 se tomaron en Horizon Guyot en 1969 y 1971, respectivamente; [5] [6] se obtuvo otro núcleo de perforación al norte del monte submarino en el Sitio 313 [7] en 1973. [8] Este monte submarino es el monte submarino mejor estudiado de las Montañas del Pacífico Medio [9] y se sabe más sobre su morfología que cualquier otro monte submarino de las Montañas del Pacífico Medio. [10]

Geografía y geología

Configuración local

Horizon Guyot se encuentra al oeste de Hawái [1] y es parte de las Montañas del Pacífico Medio. [11] A diferencia de las cadenas de islas convencionales en el Océano Pacífico, las Montañas del Pacífico Medio presentan una meseta oceánica [12] con guyots [13] (también conocidos como montes de mesa [14] ) que se vuelven progresivamente más jóvenes hacia el este. [15] Otros guyots en las Montañas del Pacífico Medio son Sio South, Darwin , Thomas, Heezen, Allen, Caprina, Jacqueline, Allison [16] y Resolution . [13] Al sur de Horizon Guyot, las aguas profundas en el "pasaje del Horizonte" conducen a las Islas de la Línea [17] [18] y a veces se considera que Horizon Guyot es un miembro de esa cadena. [19]

El monte submarino se eleva 3,4 kilómetros (2,1 mi) [20] -3,5 kilómetros (2,2 mi) [21] hasta una profundidad mínima de 1.443 metros (4.734 ft) [20] -1.440 metros (4.720 ft), y es una cresta de 75 kilómetros (47 mi) de ancho y más de 300 kilómetros (190 mi) de largo; [3] [21] Horizon Guyot es el monte submarino más grande de las montañas del Pacífico Medio. [22] Tiene una dirección suroeste-noreste [23] con una orientación que coincide con la de otras estructuras en la región [24] como las zonas de fractura en el fondo marino. [25] Se han observado fallas en el lado occidental del monte submarino. [26]

Dos plataformas de cumbre se encuentran en la cresta. [3] La oriental es la más grande de estas plataformas [27] y la plataforma occidental de forma ovalada se encuentra cerca del extremo occidental de la cresta. [2] Estas plataformas son relativamente planas y están rodeadas por una ruptura de pendiente más allá de la cual el guyot cae abruptamente hacia la llanura abisal circundante . [3] Esta apariencia caracteriza a Horizon Guyot como un guyot [28] aunque la forma alargada es diferente a la de la mayoría de los guyots en la región que tienen una plataforma de cumbre circular. [29] En el margen de la plataforma, se encuentran terrazas de hasta 3 kilómetros (1,9 millas) de ancho y hasta 100 metros (330 pies) de alto y que rodean discontinuamente la plataforma de la cumbre; [30] las superficies planas de las terrazas pueden ser antiguos arrecifes de borde . [31] En la plataforma de la cumbre oriental hay terrazas enterradas debajo de la cubierta de sedimentos. [32]

Las capas de sedimentos cubren casi toda la cumbre de Horizon Guyot, [23] y consisten principalmente en arena , con arcilla y limo constituyendo una parte menor. [33] Las características del fondo marino sedimentado son áreas planas, montículos, ondulaciones y ondas de sedimentos. [34] Los transectos sísmicos han revelado [32] un relieve de unos 150 metros (490 pies) en el basamento subyacente [31] y la presencia de un pico central. [32] El material obtenido en los núcleos de perforación incluye tiza , sílex , hialoclastita , piedra caliza , cieno y arenisca ; [35] afloramientos de basalto y sílex en algunos lugares. [36] En ciertas áreas, cantos rodados y guijarros cubren el fondo marino; [37] Las costras de ferromanganeso cubren las rocas expuestas. [38]

El monte submarino muestra evidencia de repetidos derrumbes masivos ; incluyendo terreno accidentado , escarpes y bloques de desplome , [39] que tienen en promedio 30 metros (98 pies) de espesor. [40] Los deslizamientos de tierra probablemente son provocados por terremotos; [39] después del derrumbamiento, los deslizamientos de tierra permanecen coherentes y no viajan lejos, pero algunos avanzan rápidamente y lejos. [41] Bloques de talud de hasta 5 metros (16 pies) de tamaño cubren el fondo marino [38] alrededor del Horizonte Guyot. [21]

Entorno regional

El fondo marino del Océano Pacífico Occidental contiene muchos guyots de la era Mesozoica (251.902 ± 0.024 [a] – hace 66 millones de años [42] ) que se desarrollaron en mares inusualmente poco profundos. [16] 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 Cretácico medio (hace unos 145–66 millones de años [42] ). [44] Durante la Segunda Guerra Mundial , se descubrió que el fondo marino del Océano Pacífico Occidental estaba salpicado de numerosos montes submarinos de cima plana . Estos se identificaron rápidamente como islas hundidas; al principio, se creyó que se habían hundido bajo el agua en el Precámbrico (hace más de 541 ± 1 millón de años [42] ), antes de que se notara la presencia de arrecifes cretácicos en muchos de ellos. [45] Alrededor del 6% del fondo marino del Pacífico está cubierto por casi un millón de montes submarinos. [46]

Si bien existen algunas diferencias con los sistemas de arrecifes actuales, [b] [47] [48] muchos de estos montes submarinos fueron anteriormente atolones . Todas estas estructuras se formaron originalmente como volcanes en el océano Mesozoico. Es posible que se hayan desarrollado arrecifes de franja en los volcanes, que luego se convirtieron en arrecifes de barrera cuando el volcán se hundió y se convirtió en un atolón; los arrecifes de barrera [49] a su vez rodean una laguna o planicie de marea . [50] La corteza debajo de estos montes submarinos tiende a hundirse a medida que se enfría, y por lo tanto las islas y los montes submarinos se hunden. [51] El hundimiento continuo equilibrado por el crecimiento ascendente de los arrecifes condujo a la formación de gruesas plataformas de carbonato. [52] A veces, la actividad volcánica continuó incluso después de la formación del atolón o 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 [c] . [54]

La formación de muchos de estos montes submarinos se ha explicado mediante la teoría de los puntos calientes . [55] Según esta teoría, un volcán activo se encuentra en un punto de la litosfera calentado desde abajo; a medida que la placa sobre este punto caliente se mueve, el volcán se aleja de la fuente de calor y la actividad volcánica cesa. El punto caliente calentará entonces el área de la placa que ahora está sobre él, produciendo otro volcán activo. De esta manera, se genera una cadena de volcanes que se vuelven progresivamente más viejos alejándose del actualmente activo. [56] Con algunas excepciones, la datación radiométrica de las montañas del Pacífico Medio ha arrojado evidencia de un movimiento hacia el este del vulcanismo que es consistente con la teoría de los puntos calientes; [57] en el caso del Horizonte Guyot, el vulcanismo puede haber migrado hacia el suroeste, lo que no es completamente consistente con la teoría de los puntos calientes. [d] [58] Cuando se formó, el Horizonte Guyot puede haber estado ubicado cerca de un centro de expansión . [59]

Composición

Las rocas volcánicas dragadas de Horizon Guyot son de composición basáltica y definen una suite toleítica . Augita , [3] labradorita , [27] olivino , plagioclasa y piroxeno forman fenocristales mientras que pigeonita se encuentra en la masa fundamental . [60] Otros guyots y muestras de las Montañas del Pacífico Medio tienen composiciones similares a las encontradas en Horizon Guyot. [61] Algunas rocas volcánicas se presentan en forma de hialoclastita que contiene palagonita y sideromelano . [27] Las rocas volcánicas dragadas están muy alteradas; [2] esto ha dado lugar a analcima , augita, calcita , arcilla, clinoptilolita , [62] [63] iddingsita , [64] ilmenita , labradorita, magnetita [62] óxidos de hierro y talco . [27]

Los carbonatos se encuentran como caliza y limolita ; [35] algunas calizas fueron formadas por seres vivos. [65] En un punto del núcleo de perforación, se encontraron carbonatos mezclados con rocas volcánicas; presumiblemente este es un lugar donde la hialoclastita se acumuló y fue reelaborada por las corrientes marinas. [63] La caliza contiene fósiles de algas , [63] briozoos , equinoides , foraminíferos , moluscos y ostrácodos ; [66] también se encuentran dinoflagelados , polen y escolecodontos . [35] Algunas calizas han sido modificadas por silicificación y fosfatización . [67]

En el lodo se encuentran clinoptilolita, pirita , fósiles de radiolarios y fragmentos de vidrio amarillo [35] , y algunas rocas volcánicas y rocas de manganeso están cementadas por el lodo endurecido. [68] Las costras de ferromanganeso [69] y fosforita cubren las rocas. [27] Estas costras de ferromanganeso consisten en óxidos de hierro y óxidos de manganeso y están relacionadas con los nódulos de manganeso [70] y podrían convertirse en objetivos para futuros esfuerzos mineros . [37] Otros materiales encontrados en Horizon Guyot son analcima, [63] [11] barita , [71] calcita, celadonita , [11] [63] cristobalita , [71] glauconita , [72] yeso , [73] piedra de hierro , [74] caolinita , mica , montmorillonita , lutita , cuarzo , [71] sapropel , [35] esmectita y zeolita . [11] [63]

Historia geológica

El horizonte Guyot es al menos de edad Albiana (hace aproximadamente 113–100,5 millones de años [42] ) y quizás tenga hasta 120 millones de años. [27] La ​​datación radiométrica ha arrojado edades de 88,1 ± 0,4 millones de años y más recientemente de 82,5 ± 0,4 millones de años; esto puede reflejar un vulcanismo prolongado o que la fecha más antigua es incorrecta. [75] Hace unos 100 y 80 millones de años se produjo un pulso de vulcanismo en el océano Pacífico; la formación del horizonte Guyot puede haber coincidido con este pulso. [76]

Vulcanismo

Los flujos de lava basáltica se emplazaron en Horizon Guyot durante el Cretácico, [1] antes o durante el Albiano. [77] Una segunda fase volcánica ocurrió durante el Turoniano (hace 93,9 – 89,8 ± 0,3 millones de años [42] ) y el Cenomaniano (hace 100,5 – 93,9 millones de años [42] ); [78] por lo tanto la actividad volcánica en Horizon Guyot fue recurrente. [79] Los basaltos incluyen basaltos típicos de islas oceánicas y basaltos que se asemejan a basaltos de dorsales oceánicas , y los primeros se encuentran a mayor profundidad en los núcleos de perforación. [63] Las hialoclastitas que afloran en el margen de la plataforma de la cumbre [29] indican la ocurrencia de erupciones submarinas . [27]

Las erupciones probablemente ocurrieron en respiraderos alineados, lo que explica la forma alargada del Horizonte Guyot. [80] Al principio, la formación de las terrazas también se atribuyó a la actividad volcánica; [81] se consideró improbable un origen como terrazas cortadas por las olas [82] pero cuando se descubrió que el Horizonte Guyot se había elevado sobre el nivel del mar en el Cretácico, se volvió a proponer un origen cortado por las olas. [83]

Fase de isla carbonatada y vulcanismo renovado

Durante el Cretácico, los carbonatos se acumularon en Horizon Guyot [66] mientras se hundía , formando un depósito de carbonato que en un núcleo de perforación tiene 134 metros (440 pies) de espesor. [84] Los carbonatos se acumularon directamente en el volcán anterior [57] y los arrecifes comenzaron a crecer cuando la actividad volcánica aún estaba en marcha; [85] Horizon Guyot presentó ambientes lagunares con arrecifes de algas . [84] Antes de 1973 no había evidencia de que Horizon Guyot hubiera formado alguna vez una isla [86] pero más tarde se postuló una etapa de surgimiento. [87] El monte submarino fue una isla durante al menos 6 millones de años. [88]

A finales del Cretácico, se produjo un segundo episodio volcánico en Horizon Guyot [89] y se produjeron volcanitas y sedimentos volcánicos [66] que enterraron calizas más antiguas. [78] En ese momento, la actividad volcánica estaba en marcha no solo en este monte submarino sino también en las Islas de la Línea; [89] en Horizon Guyot esta fase ocurrió quizás hasta 30 millones de años después de la etapa volcánica anterior. [77]

Antes de esta fase volcánica, el Horizonte Guyot había emergido del mar y la erosión había reelaborado algunas rocas más antiguas; [87] además, crecían plantas en la isla ahora expuesta. [27] La ​​deposición en aguas poco profundas en el Coniaciense (hace 89,8 ± 0,3 – 86,3 ± 0,5 millones de años [42] ) o Santonian (hace 86,3 ± 0,5 – 83,6 ± 0,2 millones de años [42] ) a Maastrichtian (hace 72,1 ± 0,2 – 66 millones de años [42] ) se ha inferido a partir de la presencia de cocolitos [e] inestables de esa edad en núcleos de perforación. [90]

Ahogamiento y sedimentación

El Horizonte Guyot alcanzó el nivel del mar al menos hasta el Cenomaniano, [91] a diferencia de otros guyots de las montañas del Pacífico Medio que se hundieron por debajo del nivel del mar durante el Albiano. [92] Se encuentran restos de plantas en rocas de la era Turoniana y Coniaciense, [78] lo que implica que el Horizonte Guyot todavía estaba emergente en ese momento; [87] pero en el Coniaciense, el Horizonte Guyot estaba sumergido. [28] No se sabe por qué se ahogó el Horizonte Guyot, pero el enterramiento de los arrecifes por la actividad volcánica puede haber jugado un papel. [93]

La sedimentación pelágica comenzó en el Campaniano [78] (hace 83,6 ± 0,2 – 72,1 ± 0,2 millones de años [42] ) cuando el Horizonte Guyot ya se había hundido a una profundidad de 1.500 metros (4.900 pies). [94] Desde el Mioceno (hace 23,03 – 5,333 millones de años [42] ), las tasas de sedimentación parecen haber disminuido a medida que el guyot se alejaba de las aguas con alta productividad biológica y en algún momento de los últimos 10 millones de años la erosión aumentó debido a las corrientes de fondo [28] vinculadas a la glaciación de la Antártida . [95]

Los sedimentos pelágicos se acumulan en algunos guyots después de que se han ahogado. Una capa en forma de cúpula [20] de lodo pelágico se acumuló en la parte superior del Horizonte Guyot durante el Terciario , [96] alcanzando un espesor máximo de 110 metros (360 pies) [20] -160 metros (520 pies) en algunos lugares. [34] En la silla de montar entre las plataformas de la cumbre tiene unos 500 metros (1.600 pies) de espesor; [21] una discordancia lo separa de los depósitos del Cretácico. [97] Las capas de sedimentos abarcan un lapso de tiempo que abarca el Eoceno (hace 56 – 33,9 millones de años [42] ) hasta el Cuaternario (últimos 2,58 millones de años [42] ) con lagunas en la secuencia de sedimentos entre el Cretácico y el Eoceno y entre el Eoceno y el Oligoceno (hace 33,9 – 23,03 millones de años [42] ). [72] Durante el Eoceno y el Oligoceno, se redepositaron foraminíferos más antiguos; [97] hay evidencia de que los sedimentos fueron erosionados activamente. [72] Durante las fases terciarias [98] de bajo nivel del mar, las corrientes marinas arrastraron sedimentos de la superficie del Horizonte Guyot, [99] siendo particularmente afectados los sedimentos finos. [96]

Estado actual

La parte superior [100] y casi todas las laderas superiores de Horizon Guyot están cubiertas por sedimentos. [101] Se encuentran sílex y tiza dentro de los sedimentos; [1] [97] el sílex forma capas sísmicamente reflectantes dentro de la capa de sedimentos. [21] Estas capas afloran en el margen de la plataforma de sedimentos. [29] El monte submarino se encuentra en una región del Pacífico con aguas superficiales pobres en nutrientes. [102]

Las corrientes marinas son inusualmente fuertes en la cima del Horizonte Guyot, [34] probablemente debido a la interacción de las laderas del Horizonte Guyot con las corrientes de marea . [103] El monte submarino induce su propia marea semidiurna y las corrientes marinas alcanzan su máximo en el margen de la plataforma de la cumbre donde se han medido 20 centímetros por segundo (7,9 pulgadas/s). [104] Se han observado marcas de erosión . [39] Las corrientes barren las laderas del monte submarino y pueden actuar para remover sedimentos de la superficie del monte submarino; [105] esto también da como resultado que los sedimentos se acumulen para formar pendientes empinadas que sufren deslizamientos de tierra. [106] Sin embargo, la mayoría de los sedimentos son transportados pendiente arriba; [29] aquellos que terminan en el fondo del monte submarino forman depósitos de talud alrededor del Horizonte Guyot. [40]

Ecología

Vídeo de la vida animal en Horizon Guyot

Las superficies de Horizon Guyot están habitadas por muchos organismos. [101] Los peces encontrados en Horizon Guyot incluyen peces murciélago , batipteroides , quimeras , móridos , tiburones y anguilas sinafobranquidas . [107] Estrellas frágiles , quetognatos (gusanos flecha), copépodos , corales , crustáceos , hidroides , loricíferos , moluscos, nematodos , nemertíneos , ofiuroideos , ostrácodos, poliquetos , sipúnculos , langostas , vermes [37] [108] y xenofióforos constituyen la mayor parte de la fauna en Horizon Guyot hoy. [109] Se han encontrado al menos 29 especies de macrofaunal. [69] Otras formas de vida actualmente activas en el monte submarino son percebes , crinoideos , [110] equiúridos , enteropneustos (gusanos bellota), [111] gorgonias , [110] holoturoideos (pepinos de mar), penátulos (plumas de mar), [111] esponjas [110] y estrellas de mar . [111] También se han observado criaturas no identificadas con tallos o ramitas en la plataforma, que se encuentran entre las formas de vida más comunes allí. [110] También se encuentran bacterias en el sedimento. [112]

La actividad biológica ha dejado rastros en los sedimentos, como montículos, fosas y senderos en la superficie. [113] Hay una cierta zonificación en la ecología de Horizon Guyot; por ejemplo, los animales que se alimentan por suspensión viven en el margen de la plataforma de la cumbre. [114] Se han observado diferencias genéticas entre los individuos de una especie dada que viven en la cima y los que viven al pie del guyot. [115] Algunos ostrácodos encontrados en Horizon Guyot, como Cytherelloidea, parecen haber evolucionado a partir de especies de aguas poco profundas del Cretácico a medida que el monte submarino se hundía en aguas más frías. [116]

Notas

  1. ^ El comienzo del Mesozoico coincide con el final del Pérmico , el comienzo del Triásico [42] y la extinción masiva más grande en más de 500 millones de años; para determinar su causa se ha medido con gran precisión la cronología de la transición Pérmico-Triásico. [43]
  2. ^ Los precipitados y granos o sedimentos de carbonato son comunes en los arrecifes del Cretácico , mientras que en los arrecifes del Cenozoico los organismos constructores de arrecifes depositaron carbonatos dentro de sus cuerpos. [47]
  3. ^ Depresiones en forma de hoyos dentro de rocas carbonatadas que están llenas de agua. [53]
  4. ^ También hay un movimiento del vulcanismo hacia el este, que junto con el movimiento hacia el suroeste implica un movimiento en dos direcciones opuestas [58] en lugar de una cadena como en la teoría normal de puntos calientes. [56]
  5. ^ Algunos fósiles se disuelven en aguas profundas y, por lo tanto, solo se encuentran en sedimentos de aguas poco profundas. [90]

Referencias

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