マクドナルドのホットスポット

マクドナルドホットスポット（別名「トゥブアイ」または「オールドルルツ」^[1]）は、南太平洋の火山ホットスポットです。このホット スポットはマクドナルド海山、そしておそらくオーストラル-クック諸島列島の形成に関与しました。^[2]オーストラル諸島とクック諸島の火山活動のすべては、このホットスポットによって発生したわけではないと思われます。なぜなら、年代データから、いくつかの火山の発生にはさらにいくつかのホットスポットが必要であったことが示唆されているからです。

オーストラル諸島やクック諸島の火山に加え、トケラウ諸島、ギルバート諸島、フェニックス諸島、マーシャル諸島のいくつかの島、およびマーシャル諸島の いくつかの海山もマクドナルドホットスポットによって形成された可能性がある。

ホットスポットは、地殻内でマグマを生成するマントルプルーム、亀裂などの古いリソスフェア構造の再活性化、または地殻の張力による拡大のいずれかによって説明されている。 ^[3]マクドナルド海山の他に、太平洋でホットスポットと考えられている活火山には、ハワイ、ピトケアン島のバウンティ海山、サモアのヴァイルル、ソシエテ諸島のメヘティア/テアヒティアがある。^[4]

南太平洋の火山活動は、海底が異常に浅い「南太平洋スーパースウェル」と関連している。この地域は、前述のホットスポットのほか、アラゴホットスポット、マルケサス諸島、ラロトンガなど、短命の火山列が数多く存在する場所である。スーパースウェルの下では、マントルに湧昇域が確認されているが、この地域の地震観測所が少ないため、確実に画像化することは困難である。^[5]マクドナルドの場合、マントルの低速度異常が、地表から1,200キロメートル（750マイル）の深さにある別の異常から上昇しているように見える。^{[6]これは、}白亜紀に海洋台地も形成した非常に大きなマントルプルームである「スーパープルーム」の存在によって説明されてきました。^[7]ソサエティ火山とマクドナルド火山の現在の火山活動は、スーパープルームから地殻に上昇する二次プルームに由来しています。 [8] この関連性は、 2010年に初めて説明された南太平洋のホットスポットハイウェイを説明する可能性があります。[ ^{9 ]}

オーストラル諸島とクック諸島はマクドナルドホットスポットによって形成されたと考えられている^{[10] 。}太平洋プレートが年間10～11センチメートル（3.9～4.3インチ/年）の割合でホットスポット上に運ばれたためである。高さ500～300メートル（1,640～980フィート）のうねりが、マクドナルド海山[ ^11]に至るまでオーストラル諸島の基盤となっている。マクドナルド海山は現在マクドナルドホットスポットの活火山である^[12] 。これらの諸島は線状火山活動のパターンに適合しており、南東に向かうにつれて徐々に侵食が少なくなっており（他の赤道近くの島々と異なりサンゴ礁に守られていないマロティリ島は侵食が激しい）、活火山であるマクドナルド火山は南東端にある。^{[13]しかし、この地域にはやや古い}ギヨも存在するようで、そのいくつかには二次火山が形成された証拠が見られます。ギヨはもっと古く、リソスフェアの異常が定期的に再活性化し、古いギヨで新たな火山活動を引き起こした可能性があります。^[14]

さらに、クック・オーストラル山脈のさまざまな火山の年代測定から、マクドナルド海山から離れて単純な年代の進行はなく、この山脈は2つの別々の配列で構成されているように見えることが示されている。アティウとアイツタキのより若い年代はラロトンガの成長の長期的な影響で説明できるかもしれないが、ラロトンガ自体はマクドナルドによって形成されたと予想されるよりも約1800万～1900万年若い。^{[15] [16]}ルルツなどのいくつかの火山のより若い年代は、追加のシステムであるアラゴホットスポットの存在によって説明されており、^{[17]ツブアイ}とライババエのいくつかの岩石、および他の火山で採取されたより深いサンプルは、マクドナルドホットスポットで説明するには古すぎるように見える。これらの年代は、いくつかの火山がもともとファウンデーションホットスポットによって形成されたことを示しているのかもしれない。^[18]この火山活動を説明するためにホットスポットを使用することに関する他の問題は、さまざまな岩石間の火山活動の構成が非常に多様であること、^[19]および多くのクック諸島がマクドナルドホットスポットの再構築された経路上に位置していないことです。^[20]これらの矛盾の一部は、複数のホットスポットの存在、または近くの別のホットスポットの通過によって活動が停止した火山活動が再活性化したことによる可能性があります。^[21]

ヘリウム3とヘリウム4の比率が高いことから、ホットスポット火山のマグマはマントル深部起源であると推測されている。 ^{[22]マクドナルド火山から採取された} ヘリウムサンプルはこの主張を裏付けるものであり^{[23] 、このようなマグマが}地殻に由来するという考えを否定するために使用されているが、リソスフェアの原始的ヘリウム濃縮セクターに起源がある可能性もある。^[24] 地震トモグラフィーでは、マクドナルドホットスポットの下にマントルプルームが描かれている。 ^[25]

全体として、マクドナルド ホットスポットによって生成された候補火山のリストは次のとおりです。

• マクドナルド海山[ ^21]
• ラ海山はマクドナルドの進路上に位置していますが、このホットスポットによって形成されたにしては古すぎます。^[21]
• マロティリ、ラパ、ライヴァヴァエ、ツブアイ、そしてルルツ^[26]とアラゴ海山^[27]の古い火山岩類との相関関係にあり、その相関関係は同位体データによって部分的に裏付けられているが、ライヴァヴァエとラパの間で同位体組成の変化が起こったようで、^[28]おそらくホットスポットが南半球断裂帯を横切った結果である。^[29]マロティリの古い年代は、ラ海山と同じ発生源から発生した別の火山活動を示している可能性がある。^[30]
• ルルツ近郊のZEP2-7海山。^[27]
• ニールソン銀行はマクドナルド銀行と同じ道をたどっているが、その年代は予想よりもはるかに古く、正確性も疑わしい。^[30]
• ZEP2-19海山は880万年前に形成された可能性がある。^[30]
• マンガイア^[31 ]
• ラロトンガ島は漸新世に形成されたが、最近の火山活動も伴っている。^[32]
• サモアのローズ環礁とマルル海山は、約4000万年前のものであるとすれば、マクドナルドホットスポットの産物である可能性が高い。 ^{[9]モキ、ディノ、マルル海山は、ローズ環礁が}アラゴホットスポットと関連付けられており、^[33]モキは適切な組成を持っているため、マクドナルドホットスポットの産物である可能性が高い。^[34]マルルとパパトゥアは、マクドナルドホットスポットまたはアラゴホットスポットによって形成された可能性がある。^[35]
• トケラウ、プレート再構成と同位体データに基づく。 ^{[36] [37]}
• ギルバート諸島^[38]では、このような経路はホットスポットの経路の屈曲を必要とする。ハワイ-エンペラー海山列には屈曲が存在するが^[39]、マクドナルドホットスポットの経路に屈曲があるという明確な証拠はない。^{[40]これは、現在の}サモアホットスポットの近くで発生すると予測されている。^[41]
• フェニックス諸島、4300万～6600万年前。^[20]
• マーシャル諸島北部は1億～1億5千万年前はマクドナルドホットスポットの上にあった。^{[42]その後、これらの海山や環礁の一部は}ルルツホットスポット、ソシエティホットスポット、ラロトンガホットスポットの影響を受け、複雑な火山活動と隆起の歴史を歩むことになった。^[43]
  • 白亜紀中期のギヨ・アエアン・カン。[ ^44]
  • 北部ラリック山脈^[45]もマクドナルドホットスポットによって形成された可能性があるが、約9000万年前以前のプレート運動の不確実性により、そのような再構築は不確実である。^[46]
  • エリクブ環礁、ただしアラゴホットスポットはエリクブにさらに近づいた。^[47]
  • ロクワークヴォル海山とロムジェナエリク海山の後期白亜紀の火山活動。 ^[48]
  • ロバデデとレワ・ギヨにおけるアプチアン・アルビアン期の火山活動に続いて、8240万年前にロバデデで新たな活動が起こり、おそらくルルツ・ホットスポットと関連していた。^[48]
  • アルビアン期のローエン海山。^[48]
  • アプチアン・アルビアン期のウォデジェバト海山とルウィトゥントゥン海山の火山活動。後にこれらの海山はルルツホットスポットの影響をさらに受け、ビキニとロンゲラップで火山活動が起こった。^[48]

• アラゴホットスポット