Limalok (anteriormente conocido como Harrie o Harriet ) es un guyot / montaje de mesa del Cretácico [a] - Paleoceno [b] en el sureste de las Islas Marshall , uno de varios montes submarinos (un tipo de montaña volcánica submarina) en el Océano Pacífico . Probablemente se formó en un punto volcánico en la actual Polinesia Francesa . Limalok se encuentra al sureste de los atolones Mili y Knox , que se elevan sobre el nivel del mar, y está unido a cada uno de ellos a través de una cresta volcánica. Se encuentra a una profundidad de 1.255 metros (4.117 pies) y tiene una plataforma en la cumbre con un área de 636 kilómetros cuadrados (246 millas cuadradas).
Limalok está formado por rocas basálticas y probablemente al principio era un volcán en escudo ; los puntos críticos de Macdonald , Rarotonga , Rurutu y Society pueden haber estado involucrados en su formación. Después de que cesó la actividad volcánica, el volcán se erosionó y, por lo tanto, se aplanó, y se formó sobre él una plataforma de carbonato durante el Paleoceno y el Eoceno . Estos carbonatos eran producidos principalmente por algas rojas , formando un atolón o estructura similar a un atolón con arrecifes .
La plataforma se hundió bajo el nivel del mar hace 48 ± 2 millones de años durante el Eoceno, tal vez porque se movió a través del área ecuatorial , que era demasiado cálida o rica en nutrientes para sustentar el crecimiento de un arrecife de coral. El hundimiento térmico redujo el monte submarino ahogado a su profundidad actual. Después de una pausa que duró hasta el Mioceno , [c] comenzó la sedimentación en el monte submarino que condujo a la deposición de costras de manganeso y sedimentos pelágicos ; fosfato acumulado en algunos sedimentos a lo largo del tiempo.
Limalok se conocía anteriormente como Harrie Guyot [3] y también se conoce como Harriet Guyot; [4] Limalok se refiere a una jefa tradicional de Mile Atoll . [5] Limalok es uno de los montes submarinos objetivo durante el Programa de Perforación Oceánica , [6] que era un programa de investigación que tenía como objetivo dilucidar la historia geológica del mar mediante la obtención de núcleos de perforación de los océanos. [6] [7] La proporción de material recuperado durante la perforación [8] fue baja, lo que dificulta la reconstrucción de la historia geológica de Limalok. [9]
Limalok se encuentra en el extremo más meridional [10] de la Cadena Ratak [11] en el sureste de las Islas Marshall [12] en el Océano Pacífico occidental . [6] Mili Atoll se encuentra a 53,7 kilómetros (33,4 millas) de Limalok, [3] con Knox Atoll entre los dos. [13]
El monte submarino relativamente pequeño [14] se eleva desde una profundidad de 4.500 metros (14.800 pies) [15] hasta una profundidad mínima de 1.255 metros (4.117 pies) bajo el nivel del mar. [16] La cima de Limalok tiene 47,5 kilómetros (29,5 millas) de largo [3] y se ensancha hacia el sureste desde menos de 5 kilómetros (3,1 millas) a más de 24 kilómetros (15 millas), [13] formando una superficie de 636 kilómetros cuadrados. (246 millas cuadradas) plataforma cumbre. [17] La plataforma carbonatada de Limalok aflora en los bordes de la meseta de la cumbre. [10] Amplias terrazas [10] y numerosos bloques de fallas rodean la meseta de la cumbre; [18] algunos de estos últimos pueden haberse formado después de que la plataforma de carbonato dejó de crecer. [19]
Mili Atoll y Limalok emergen de un pedestal común [9] y están conectados por una cresta a 1,5 kilómetros (0,93 millas) de profundidad. [15] El fondo marino tiene entre 152 [20] –158 millones de años, [21] pero es posible que Limalok surja de basaltos de inundación del Cretácico [d] en lugar del propio fondo marino. [23] Los sedimentos volcánicos en la cuenca de las Marianas Orientales pueden provenir de este monte submarino. [24]
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El fondo marino del Océano Pacífico, especialmente las partes que son de edad mesozoica , contiene la mayoría de los guyots del mundo (también conocidos como montes de mesa [25] ). Se trata de montañas submarinas [26] que se caracterizan por tener pendientes pronunciadas, una cima plana y habitualmente la presencia de corales y plataformas carbonatadas . [1] Estas estructuras se formaron originalmente como volcanes en el Océano Mesozoico. Es posible que se hayan desarrollado arrecifes perimetrales en los volcanes, que luego fueron reemplazados por barreras de coral a medida que los volcanes disminuyeron y se convirtieron en atolones. El hundimiento continuo equilibrado por el crecimiento ascendente de los arrecifes condujo a la formación de gruesas plataformas carbonatadas. [27] La actividad volcánica puede ocurrir incluso después de la formación del atolón o accidentes geográficos similares a un atolón [e] , y durante los episodios en los que las plataformas se elevaron sobre el nivel del mar, se desarrollaron características de erosión como canales y agujeros azules [f] . [30] 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. [31]
La formación de muchos montes submarinos [32], incluido Limalok [33] , se ha explicado con la teoría del punto caliente , según la cual un "punto caliente" que se eleva desde el manto conduce a la formación de cadenas de volcanes que envejecen progresivamente a lo largo de la cadena. , con un volcán activo en solo un extremo del sistema, a medida que la placa se mueve sobre el punto caliente. [34] Los montes submarinos y las islas en las Islas Marshall no parecen haberse originado a partir de un simple vulcanismo de puntos críticos de edad progresiva, ya que las progresiones de edad en las islas individuales y las cadenas de montes submarinos a menudo son inconsistentes con esta explicación. [35] Una solución a este dilema puede ser que más de un punto crítico haya pasado por las Islas Marshall, [36] y también es posible que el vulcanismo del punto crítico se haya visto afectado por la deformación extensional de la litosfera . [37] Para Limalok, la evidencia geoquímica muestra afinidades con el hotspot de Rarotonga [38] , lo cual es diferente a las tendencias geoquímicas en los otros volcanes de la cadena Ratak. [39] Las reconstrucciones de la historia geológica del área sugieren que el primer punto de acceso que pasó por Limalok fue el punto de acceso de Macdonald hace 95 a 85 millones de años, seguido por el punto de acceso de Rurutu y el punto de acceso de la Sociedad hace 75 a 65 millones de años. [40] Los puntos críticos de Rarotonga y especialmente Rurutu se consideran los candidatos más probables para el punto crítico que formó Limalok. [41] Sin embargo, algunas inconsistencias paleogeográficas indican que las fracturas litosféricas secundarias a la actividad del hotspot también estuvieron involucradas. [42]
A partir de reconstrucciones del movimiento de las placas , se ha establecido que las Islas Marshall estaban ubicadas en la era que ahora ocupa la actual Polinesia Francesa durante la época del vulcanismo activo. Ambas regiones presentan numerosas cadenas de islas, fondos oceánicos anormalmente poco profundos y presencia de volcanes. [43] Alrededor de ocho puntos críticos han formado un gran número de islas y montes submarinos en esa región, con geoquímicas dispares; [44] la provincia geológica ha sido denominada "Anomalía térmica e isotópica del Pacífico Sur" o anomalía DUPAL. [45]
Limalok ha hecho erupción de rocas basálticas , [13] que han sido clasificadas como basaltos alcalinos , [46] basanita [39] y nefelinita . [47] Los minerales contenidos en las rocas son apatita , [48] augita , [49] biotita , clinopiroxeno , olivino , nefelina y plagioclasa , [48] y existen xenolitos ultramáficos . [50] Los procesos de fraccionamiento de cristales superficiales parecen haber estado involucrados en la génesis de los magmas que hizo erupción Limalok. [51]
La alteración del material original ha formado calcita , clorita , arcilla , iddingsita , montmorillonita , zeolita y un mineral que podría ser celadonita . [41] [48] También existen areniscas vulcanógenas [52] y rastros de alteración hidrotermal en Limalok. [48]
Se han encontrado materiales de corteza de carbonato, arcilla, [13] fosfato de manganeso [g] [54] y lutitas en pozos [28] o se han dragado del monte submarino. [54] Los carbonatos adoptan diversas formas, como piedra de grano , piedra de embalaje , [28] piedra caliza , [55] piedra de rud y piedra de wacke . [28] La porosidad suele ser baja debido a la cementación de los depósitos, [55] un proceso en el que los granos de la roca se solidifican y los poros se llenan mediante la deposición de minerales como el carbonato de calcio . [56] Las rocas carbonatadas muestran evidencia generalizada de alteración diagenética , [57] lo que significa que los carbonatos han sido modificados química o físicamente después de ser enterrados. [56] Por ejemplo, la aragonita , la pirita [58] y la materia orgánica se formaron por alteración de los seres vivos dentro de las arcillas y calizas. [59]
Limalok es el chicot más joven de las Islas Marshall. [4] La datación argón-argón ha arrojado edades de 69,2 [62] y 68,2 ± 0,5 millones de años en rocas volcánicas dragadas de Limalok. [63] El volcán Mili Atoll probablemente no sea mucho más joven que Limalok. [64] Durante el Cretácico, Limalok probablemente estuvo ubicado en la Polinesia Francesa; [33] El paleomagnetismo indica que Limalok se formó a 15 [65] –10 grados de latitud sur. Se consideraba que las primeras calizas dragadas de Limalok eran de la edad del Eoceno (hace 56 a 33,9 millones de años [2] ) antes de que también se descubrieran depósitos anteriores del Paleoceno . [9]
Limalok se formó por primera vez como un volcán en escudo . [33] Las rocas volcánicas se colocaron como flujos de lava [41] con espesores que alcanzaron entre 1 y 7 metros (3 pies 3 pulgadas - 23 pies 0 pulgadas). [66] Además, se producen brechas [h] [16] y guijarros encerrados dentro de sedimentos. [52]
Los suelos se formaron en el volcán [13] a través de la erosión de rocas volcánicas, [46] alcanzando un espesor de 28,6 metros (94 pies); [47] arcillas [46] y lateritas también se generaron a través de la meteorización. [47] Estos depósitos se formaron durante mucho tiempo en una isla que se elevaba al menos varios metros sobre el nivel del mar [52] ; el tiempo estimado que llevó generar los perfiles del suelo obtenidos en los núcleos de perforación es de aproximadamente 1 a 3 millones de años. [20] El hundimiento térmico de la corteza [33] y la erosión aplanaron el monte submarino antes de que comenzara la deposición de carbonatos en Limalok, [54] y es posible que el crecimiento de otro volcán al sur de Limalok entre 1 y 2 millones de años después de que se desarrollara Limalok pueda ser el responsable. para una inclinación hacia el sur del monte submarino. [64]
Los suelos de Limalok fueron colonizados por vegetación [33] que dejó cutículas vegetales y tejidos leñosos; En el volcán se desarrollaron angiospermas que incluyen palmeras , helechos y hongos con una diversidad general baja. [47] Los organismos excavaron en los suelos, dejando cavidades. [59] El clima era probablemente de tropical a subtropical , [47] con una precipitación anual de menos de 1.000 milímetros por año (39 pulgadas/año). [68]
A la erosión de la isla volcánica le siguió al cabo de un tiempo el comienzo del crecimiento de la plataforma carbonatada . [69] La sedimentación comenzó en el Paleoceno con uno o dos eventos en los que el monte submarino quedó sumergido; [13] el inicio de la sedimentación se ha fechado hace unos 57,5 ± 2,5 millones de años. [70] Después de una fase del Paleoceno con condiciones de mar abierto o arrecifes, se desarrollaron ambientes lagunares en el monte submarino durante el Eoceno . [71] Es posible que la plataforma emergiera periódicamente sobre el nivel del mar , lo que provocó su erosión . [54] [72] No está claro si la plataforma tomó la forma de un atolón , o de una plataforma poco profunda protegida en un lado por islas o bajíos , similar a los actuales Bahama Banks . [28] [73] El aumento del nivel del mar en la transición Paleoceno-Eoceno puede haber desencadenado una transformación de una plataforma parcialmente protegida a un verdadero atolón en forma de anillo. [74]
La plataforma de carbonato alcanza un espesor total de 290 metros (950 pies) en un núcleo de perforación . [16] Los núcleos de perforación en la plataforma muestran variaciones entre las capas de carbonato individuales que implican que partes de la plataforma se sumergieron y emergieron con el tiempo mientras la plataforma aún estaba activa, [46] posiblemente debido a variaciones eustáticas del nivel del mar. [75] Además, la plataforma se vio afectada por tormentas que redepositaron el material carbonático. [74] La deposición de la plataforma duró unos 10 millones de años, [76] abarcando el Máximo Térmico del Paleoceno-Eoceno (PETM). [i] La evidencia del núcleo de perforación [77] muestra que el PETM tuvo poco impacto en la deposición de carbonatos en Limalok a pesar de una disminución en la proporción de isótopos δ13C registrada en los carbonatos, lo que implica que hubo pocos cambios en el pH del océano en ese momento. [78]
Los seres vivos dominantes en Limalok eran las algas rojas que ocupaban muchos nichos ecológicos y formaban rodolitos . [j] Otras formas de vida fueron [13] bivalvos , [80] briozoos , [15] corales , equinodermos , equinoides , foraminíferos , [k] gasterópodos , moluscos y ostrácodos . [80] Las especies y la composición general variaron con el tiempo, lo que llevó a que se encontraran diferentes especies en diferentes partes de la plataforma. [13] Las algas rojas fueron importantes colonizadores tempranos, [69] y las esteras de algas y los oncoides [l] fueron aportados por algas y/o cianobacterias . [82]
Se dice que una plataforma de carbonato se "ahoga" cuando la sedimentación ya no puede seguir el ritmo de los aumentos relativos del nivel del mar y se detiene la deposición de carbonato. [83] [84] Limalok se ahogó durante el Eoceno medio temprano, poco después del inicio del Luteciano , [54] hace 48 ± 2 millones de años. [70] Es la plataforma de carbonato más reciente en la región en sumergirse: [9] la plataforma similar en el vecino atolón Mili todavía está depositando carbonato. [85] [86]
Los ahogamientos de plataformas carbonatadas como Limalok, MIT , Takuyo-Daisan y Wōdejebato parecen tener muchas causas. Uno es una caída del nivel del mar que resulta en el surgimiento de gran parte de la plataforma; esto reduce el espacio que tienen los organismos formadores de carbonatos para crecer hacia arriba cuando el nivel del mar vuelva a subir. Un segundo factor es que estas plataformas no eran verdaderos arrecifes sino montones de sedimentos carbonatados formados por organismos ; Estas construcciones no pueden superar fácilmente el aumento del nivel del mar cuando crecen en un área restringida. [87] Dos últimos factores clave son el paso de las plataformas a través de aguas ecuatoriales ricas en nutrientes, que provocan el crecimiento excesivo de algas que obstaculizaron el crecimiento de los organismos formadores de arrecifes, y las temperaturas globales extremas que pueden sobrecalentar las plataformas, especialmente cuando están cerca del ecuador. ; Los actuales fenómenos de blanqueamiento de corales suelen ser provocados por el sobrecalentamiento y Limalok y los demás montes submarinos se estaban acercando al ecuador cuando se ahogaron. [88] [89] En el caso de Limalok y algunos otros guyots, los datos de paleolatitud respaldan la idea de que acercarse al ecuador provocó la desaparición de las plataformas. [90]
Después de que la plataforma dejó de crecer, el hundimiento rápidamente hizo descender la mesa por debajo de la zona fótica , [m] donde la luz del sol aún puede penetrar. [69] Se formaron terrenos duros [n] [93] y costras de hierro y manganeso en la plataforma ahogada [6] que contienen sedimentos del Oligoceno (hace 33,9-23,02 millones de años [2] ) y fósiles planctónicos . [71] Algunas de las rocas sufrieron fosfatización [93] durante tres episodios separados en el Eoceno y el Eoceno-Oligoceno que pueden haber sido provocados por eventos de surgencia oceánica en ese momento. [94]
Hasta el Mioceno , la sedimentación en Limalok probablemente se vio obstaculizada por fuertes corrientes . [95] En ese punto comenzó una nueva sedimentación significativa [71] después del ahogamiento de Limalok, con sedimentos compuestos principalmente de foraminíferos y otros nanofósiles . Algunos de los sedimentos fueron reelaborados después de su deposición. Al menos dos capas se formaron durante el Mioceno (hace 23,3–5,333 millones de años [2] ) y el Plioceno – Pleistoceno (hace 5,333–0,0117 millones de años [2] ), [6] alcanzando un espesor acumulado de 100–140 metros (330– 460 pies). [96] [71] Químicamente, la mayoría de los sedimentos son calcita [97] y a menudo se presentan en forma de rudstone o wackestone. [98] Bivalvos, equinodermos, foraminíferos [98] y ostrácodos [o] están fosilizados en los sedimentos , [96] que a veces contienen perforaciones y otros rastros de actividad biológica. [98]
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