Wōdejebato (antes conocido como Sylvania ) es un guyot o meseta del Cretácico [a] en el norte de las Islas Marshall , Océano Pacífico . Wōdejebato es probablemente un volcán en escudo y está conectado a través de una cresta submarina al atolón más pequeño Pikinni 74 kilómetros (46 mi) al sureste del guyot; a diferencia de Wōdejebato, Pikinni se eleva sobre el nivel del mar. El monte submarino se eleva por 4.420 metros (14.500 pies) a 1.335 metros (4.380 pies) de profundidad y está formado por rocas basálticas . El nombre Wōdejebato se refiere a un dios marino de Pikinni.
Probablemente se formó por un punto caliente en lo que hoy es la Polinesia Francesa antes de que la tectónica de placas lo trasladara a su ubicación actual. Los puntos calientes Macdonald , Rarotonga , Rurutu y Society pueden haber estado involucrados en su formación. La primera fase volcánica tuvo lugar en el Cenomaniano y fue seguida por la formación de una plataforma carbonatada que rápidamente desapareció bajo el mar. Un segundo episodio volcánico entre 85 y 78,4 millones de años atrás (en el Campaniano ) condujo a la formación de una isla. Esta isla finalmente se erosionó y los arrecifes rudistas generaron un atolón o estructura similar a un atolón, cubriendo la antigua isla con carbonatos y, por lo tanto, una segunda plataforma carbonatada.
La segunda plataforma carbonatada se hundió hace unos 68 millones de años (en el Maastrichtiano ), tal vez porque en ese momento se estaba moviendo a través del área ecuatorial que puede haber sido demasiado caliente o demasiado rica en nutrientes para soportar el crecimiento de un arrecife de coral. El hundimiento térmico bajó el monte submarino sumergido a su profundidad actual. Después de una pausa, comenzó la sedimentación en el monte submarino y condujo a la deposición de costras de manganeso y sedimentos pelágicos , algunos de los cuales fueron modificados posteriormente por fosfato .
Wōdejebato también se escribe Wodejebato. [3] El nombre del monte submarino proviene de Wōdejebato, el nombre del dios marino más temido y respetado del atolón Pikinni . [4] Wōdejebato se llamaba anteriormente Sylvania, [1] en honor al USS Sylvania , un barco que participó en su primer mapeo [5] en 1946. [6] El monte submarino fue descubierto en 1944, [5] y fue investigado por primera vez, utilizando principalmente datos sísmicos , durante la Operación Crossroads (una prueba de bomba nuclear [6] ). Más tarde, varias veces se dragaron rocas del monte submarino y se tomaron núcleos de perforación ; [1] los núcleos 873-877 del Programa de Perforación Oceánica [b] son de Wōdejebato. [8]
Wōdejebato se encuentra dentro de la cadena Ralik [1] de islas y montes submarinos en el norte de las Islas Marshall , [9] que consisten en unos tres grupos de islas de origen volcánico orientadas al noroeste. [10] El atolón Pikinni (antes llamado Bikini [11] ) está ubicado a unos 74 kilómetros (46 millas) al sureste del monte submarino. [1] [12]
El monte submarino se encuentra a una profundidad de 1.335 metros (4.380 pies) y tiene unos 43 kilómetros (27 millas) de largo [1] con una cima plana de 1.200 kilómetros cuadrados (462 millas cuadradas) [5] [1] que se estrecha hacia el sureste desde más de 25 kilómetros (16 millas) a menos de 12 kilómetros (7,5 millas). [13] La superficie de la cima plana se inclina hacia adentro [14] y está cubierta por pequeñas depresiones y protuberancias con un relieve promedio de aproximadamente 1 metro (3 pies 3 pulgadas) [15] así como marcas de ondulación . [16] La cima plana está rodeada por una cresta, que tiene un ancho de 100 a 800 metros (330 a 2.620 pies) y una altura promedio de 36 metros (118 pies). En su lado norte y noreste, esta cresta está a su vez rodeada por otra cresta ligeramente elevada de 200 a 700 metros (660 a 2300 pies) de ancho. [15] La parte superior plana se ha interpretado como una laguna rodeada de arrecifes [17] que forman la cresta interior; la cresta exterior parece ser un montón de arena esquelética en lugar de un arrecife [18] y puede ser una lengua de tierra formada por material reelaborado. [19] Se encuentran pequeños montículos, probablemente de origen biológico, en los márgenes del monte submarino. [20]
El monte submarino tiene 4.420 metros (14.500 pies) de altura sobre el fondo del mar [21] y tiene una forma irregular, con espolones que se proyectan desde su circunferencia. [22] [1] Estos espolones tienen anchos de 11 a 13 kilómetros (6,8 a 8,1 millas) y características superficiales que son distintas de las de la cima plana principal. [23] Los espolones parecen ser zonas de rift , similares a las formadas en Hawái por inyección de diques [24] aunque algunas de las crestas en Wōdejebato pueden tener un origen diferente. [23] Wōdejebato parece tener cuatro de esas crestas, que son más de las que se observan en Hawái. Una explicación es que la cresta noroccidental es otro monte submarino; otra que Wōdejebato consta de más de un volcán [25] aunque el tamaño relativamente pequeño del monte submarino argumentaría en contra de esta opinión. [26] Las laderas de Wōdejebato descienden de forma bastante pronunciada hasta que, a 2.500 metros (8.200 pies) de profundidad, donde se vuelven más suaves, [1] están decoradas con formas que se asemejan a conos y canales. [24] Parte de su flanco sur, donde hay una terraza caída, parece haberse derrumbado en el pasado. [26] [27] Otro cono volcánico satélite se encuentra al norte de Wōdejebato a una profundidad de 3.000 metros (9.800 pies). [28] Wōdejebato contiene una estructura volcánica dentro de una capa de sedimentos superficial, [29] y se ha observado una anomalía de gravedad en aire libre en el monte submarino. [30]
Wōdejebato está conectado a Pikinni por una dorsal submarina de 9,7 kilómetros (6 millas) de ancho, [5] 20 kilómetros (12 millas) de largo y 1,5 kilómetros (0,93 millas) de alto [1] y ambos volcanes comparten un pedestal; [12] Wōdejebato es el más grande de los dos [31] y su cima plana tiene una superficie más grande que la de Pikinni. [5] También se encuentran anomalías magnéticas en ambos volcanes, siendo Wōdejebato el que presenta la más extensa. [32] Los escombros de estos dos volcanes han formado una plataforma en su pie suroeste que tiene hasta 800 metros (2600 pies) de espesor. [12] El fondo marino debajo de Wōdejebato se formó durante la Zona Tranquila Jurásica hace más de 156,9 millones de años. [33] Más al norte de Wōdejebato se encuentra el monte submarino Lōjabōn-Bar, y Look Guyot está al este. [34] Wōdejebato parece ser una fuente de turbiditas en la cuenca de Nauru . [35]
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El fondo marino del Océano Pacífico , especialmente el fondo marino Mesozoico , contiene la mayoría de los guyots del mundo (también conocidos como montes submarinos [36] ). Se trata de montañas submarinas [37] que se caracterizan por pendientes pronunciadas, una cima plana y, por lo general, la presencia de corales y plataformas carbonatadas . [38] Si bien existen algunas diferencias con los sistemas de arrecifes actuales, [39] muchos de estos montes submarinos antes eran atolones . Algunos atolones todavía existen, por ejemplo en Pikinni. 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. [29] 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. [40] El hundimiento continuo equilibrado por el crecimiento ascendente de los arrecifes condujo a la formación de gruesas plataformas carbonatadas. [29] A veces la actividad volcánica continuó incluso después de la formación del atolón o estructura similar a un atolón, y durante los episodios en que las plataformas carbonatadas se elevaron por encima del nivel del mar, se desarrollaron características erosivas como canales y agujeros azules . [41]
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 hacen progresivamente más antiguos a lo largo de la cadena, con un volcán activo solo en un extremo del sistema. [42] Los montes submarinos y las islas en las Islas Marshall no parecen haberse originado a partir de un vulcanismo de puntos calientes de progresión en la edad tan simple, ya que las progresiones de edad en las cadenas individuales de islas y montes submarinos a menudo son inconsistentes con un origen de punto caliente. [10] Una explicación para esta contradicción puede ser que más de un punto caliente pasó por las Islas Marshall, [43] y también es posible que el vulcanismo de puntos calientes se viera afectado por la deformación extensional de la litosfera . [44] En el caso de Wōdejebato, los puntos calientes candidatos actuales son el punto caliente Macdonald que pasó cerca del monte submarino durante las eras Aptiense y Albiana , entre 115 y 94 millones de años atrás en el Cretácico temprano , y el punto caliente Society y el punto caliente Rarotonga que se acercaron al monte submarino en el Cretácico tardío hace 85-80 millones de años, ambos períodos de tiempo en los que se produjo vulcanismo en Wōdejebato. Un tercer punto caliente que interactuó con Wōdejebato es el punto caliente Rurutu . [45] [46] Los dos últimos son los puntos calientes con más probabilidades de ser de larga duración, mientras que muchos otros, como el punto caliente Marquesas , probablemente estuvieron activos de forma discontinua o solo durante breves intervalos de tiempo. [47]
Según las reconstrucciones del movimiento de las placas , la región de las Islas Marshall estaba situada en la región de la actual Polinesia Francesa durante la época de vulcanismo activo. Ambas regiones tienen numerosas cadenas de islas, fondos oceánicos anormalmente poco profundos y presencia de volcanes. [48] Alrededor de ocho puntos calientes han generado una gran cantidad de islas y montes submarinos en esa región, con geoquímicas dispares. [49]
Las rocas en Wōdejebato incluyen basalto , [50] brecha , [31] carbonatos, arcilla , arcillosita , caliza , manganeso , fosfato de manganeso , peloide , pizarra [51] [18] [52] y toba ; [31] con una cantidad inusualmente grande de rocas piroclásticas presentes. [53] También se ha encontrado material orgánico como kerógeno , turba [52] y material leñoso . [54] Se han encontrado costras de ferromanganeso en el monte submarino. [55] Las costras están compuestas de asbolano , birnessita y buserita [56] y contienen hierro y cobalto . [57] Wōdejebato ha sido evaluado como un posible sitio minero para sus depósitos minerales. [58]
Las calizas aparecen en varias formas, como floatstone , grainstone , [59] micrite , [60] packstone , peloid y wackestone . [59] Algunas grainstones y rudstones parecen derivar de fósiles de algas y animales . [61] Muchas rocas carbonatadas han sido alteradas, por ejemplo, por cementación y lixiviación de sus componentes [62] y la disolución de aragonito ; [63] en algunas muestras hasta la mitad de toda la roca ha sido alterada. [64] Estos procesos se conocen colectivamente como diagénesis . [62]
Los basaltos en Wōdejebato forman principalmente una suite de basalto alcalino [22] pero también incluyen ankaramita y hawaiita . Las rocas contienen clinopiroxeno , olivino , [65] plagioclasa [22] y fenocristales de piroxeno . [66] La alteración ha llevado a la formación de calcita , chabasita , clorita , hidromica , pirita , serpentina y esmectita , [67] [18] y los huecos y cavidades en la roca han sido rellenados por sedimentos. [12] La geoquímica de elementos de las lavas de Wōdejebato se asemeja a la de las islas del Pacífico centro-sur como Marotiri y Rarotonga [68] y es consistente con fuentes de magma de vulcanismo intraplaca . [69] Las proporciones isotópicas muestran afinidades con las de las rocas volcánicas de los puntos calientes de Macdonald, Rurutu, [70] Rarotonga y Society; [71] las diferencias entre las proporciones isotópicas de varias etapas del vulcanismo pueden reflejar el paso de Wōdejebato sobre más de una " plumaleta ". [72]
Wōdejebato se formó antes o durante la era Santoniana (hace 86,3 ± 0,5 – 83,6 ± 0,2 millones de años [2] ), [35] siendo la era Albiana (hace unos 113 a 100,5 millones de años [2] ) un candidato probable. [43] Wōdejebato se originó en el hemisferio sur y fue desplazado por la tectónica de placas hacia el hemisferio norte, [74] y el paleomagnetismo indica que el monte submarino estaba situado a 10 grados de latitud sur cuando entraron en erupción las lavas más recientes. Posteriormente sufrió varios episodios de elevación y hundimiento y finalmente se ahogó, formando el monte submarino actual . [75] Ruwitūntūn es otro monte submarino en las Islas Marshall con una historia similar. [76]
El vulcanismo en Wōdejebato parece haber ocurrido durante dos fases [77] a lo largo de un lapso de tiempo de unos 20 millones de años. [78] La primera fase tuvo lugar durante el Cenomaniano (hace 100,5 – 93,9 millones de años [2] ); se caracterizó por erupciones explosivas [77] y puede ser la fuente de los restos volcánicos de 93,9–96,3 millones de años encontrados en los alrededores de Wōdejebato. [79] La segunda fase ocurrió durante el Campaniano entre 78,4 y 85 millones de años [77] durante el cron 33R; [79] parece ser parte de un evento volcánico que afectó a varias otras islas y montes submarinos en las Islas Marshall [80] y en Wōdejebato duró al menos cuatro millones de años. [81] La segunda etapa parece haber sido un episodio volcánico secundario. [82] Las rocas volcánicas muestreadas en Wōdejebato pertenecen todas a la segunda etapa, probablemente debido a un sesgo de muestreo ya que todas las muestras provienen de la región de la cumbre. [83] La evidencia tectónica indica que Pikinni se formó al mismo tiempo que Wōdejebato, [84] mientras que el cono parásito del norte puede tener menos de 80 millones de años [85] y los arrecifes han estado cubiertos por rocas volcánicas de la edad Campaniana (hace 80 - 70 millones de años). [86] Una propuesta anterior de Schlanger et al. 1987 preveía erupciones del Eoceno (hace 56 - 33,9 millones de años [2] ) en Wōdejebato [82] pero hoy en día se considera que las edades más antiguas son correctas. [87]
La actividad volcánica produjo brechas y flujos de lava , [8] [88] probablemente generando primero un volcán en escudo . [89] La actividad volcánica ocurrió tanto en aguas poco profundas como submarinas formando hialoclastita y rocas altamente vesiculares [30] durante erupciones freatomagmáticas [c] , [91] y sobre el nivel del mar como lo indica la presencia de guijarros basálticos. [17] Algunos depósitos volcánicos tempranos fueron enterrados por actividad posterior. [91] Hay informes contradictorios sobre si hubo actividad hidrotermal [d] . [93] [94] La vegetación [95] incluyendo helechos y hongos [96] creció en la isla expuesta durante el Campaniano, [95] dejando abundantes [39] restos de madera. [97] La meteorización de rocas basálticas produjo sedimentos de arcilla [98] y se han obtenido suelos de 5 a 22,5 metros (16 a 74 pies) de espesor en núcleos de perforación. [99]
Después de que cesó la actividad volcánica, los procesos ambientales transformaron a Wōdejebato en una plataforma de cima plana, [89] equivalente a un atolón actual, [100] a medida que la corteza debajo del monte submarino Wōdejebato se hundía. [101] La erosión y el hundimiento bajaron la pila volcánica hasta que el agua de mar la inundó [102] y comenzó la sedimentación marina. [89] Esta fase de plataforma duró solo unos 10 millones de años [103] y tuvo lugar en al menos dos etapas, [82] en línea con la duración generalmente corta de tales fases de plataforma; generalmente no duran más de 20 millones de años. [103] El crecimiento de la plataforma no fue continuo y probablemente fue interrumpido por un evento de ahogamiento entre las eras Albiana y Campaniana, [104] similar a otros montes submarinos en el Océano Pacífico que también se ahogaron durante este tiempo. [105]
Calizas [9] y carbonatos que forman una plataforma acumulada en Wōdejebato, [98] con núcleos de perforación que muestran espesores totales de 100 metros (330 pies) [106] –200 metros (660 pies). [107] En cuanto a su composición, consiste principalmente en carbonatos arenosos que a menudo son lixiviados y cementados por material calcítico. [108] Estos depósitos eventualmente cubrieron toda el área superior del alto volcánico y formaron la cresta interna. Las variaciones en el nivel del mar ocasionalmente llevaron a que partes de la plataforma emergieran por encima del nivel del mar o se sumergieran, lo que llevó a la erosión que generó la cresta exterior y al desarrollo de secuencias características dentro de los depósitos. [109]
Estas plataformas carbonatadas parecen atolones actuales pero a diferencia de los marcos biogénicos de los atolones modernos, se formaron por sedimentos biogénicos; [103] en Wōdejebato los bancos de arena parecen haber sido un componente principal. [110] Estos depósitos carbonatados habrían estado rodeados por una barrera de arrecifes [39] y la redeposición, seguida de la estabilización, del material erosionado tuvo un papel en el desarrollo del borde circundante. [111] Los montículos de arrecife crecieron hasta varias decenas de metros de altura. [112] Los datos fósiles de foraminíferos implican que existían ambientes lagunares en Wōdejebato. [113] La parte central de la superficie guyot y sus márgenes presentan diferentes estructuras de plataforma, [114] y la plataforma se ha subdividido en varios conjuntos diferentes sobre la base de las etapas de foraminíferos. [98]
Las condiciones ambientales de la plataforma se caracterizaron por influencias tropicales . Wōdejebato probablemente se encontraba en aguas ecuatoriales con temperaturas que probablemente excedían los 25 °C (77 °F), [115] con rangos de temperatura de 27–32 °C (81–90 °F) durante el Maastrichtiano . [116] La plataforma a veces se vio afectada por tormentas que reelaboraron el material rocoso. [117] Las propiedades del suelo implican que la precipitación en Wōdejebato fue inferior a 1 metro por año (39 pulgadas/año), [96] pero la erosión por agua de precipitación y la disolución de partes de la plataforma carbonatada se han inferido a partir de rastros de disolución en las rocas. [118] Las variaciones del nivel del mar indujeron la formación de tramos de arrecifes escalonados en la plataforma carbonatada de Wōdejebato. [119]
Gran parte de la construcción de arrecifes fue realizada por corales , rudistas y estromatoporoides . [114] A diferencia de los arrecifes de coral actuales, la construcción de arrecifes en el Cretácico fue realizada principalmente por rudistas [29] que probablemente comenzaron a aparecer en Wōdejebato en el Albiano; [79] Los taxones de rudistas activos en Wōdejebato incluían caprínidos y radiolítidos, como Antillocaprina , Coralliochama , Distefanella , Mitrocaprina y Plagioptychus . [77]
Además, los foraminíferos bentónicos estuvieron activos desde el Campaniano hasta el Maastrichtiano; incluyen Asterorbis , Pseudorbitoides trechmanni , Omphalocyclus macroporus y Sulcoperculina [52] [77] así como otros discórbidos, lituolids , miliólids , oftalmiids, orbitoideos, peneróplidos , placopsilínidos, rotálidos y textuláridos . [120] [98]
Otras formas de vida que se fosilizaron en los arrecifes carbonatados fueron las algas [60] incluyendo algas verdes (codiáceos y dasicladáceos) [98] y algas rojas (coralináceos, peyseonneliáceos y solenoporáceos); [98] algunas algas formaron rodolitos . [59] Además había bivalvos ( inocerámidos y picnodontos ), briozoos , corales, gasterópodos , equinodermos , [98] equinoides , [114] ostrácodos [114] y esponjas . [115]
Es probable que Wōdejebato se hundiera durante el Maastrichtiano [118] hace unos 68 millones de años, [121] probablemente acompañado por un aumento del nivel del mar de unos 100 metros (330 pies). Antes del hundimiento definitivo, la plataforma carbonatada de Wōdejebato emergió del mar, lo que llevó al desarrollo de características kársticas ; [122] dos eventos de emersión separados tuvieron lugar hace 68 y 71 millones de años. [123]
El aumento del nivel del mar por sí solo probablemente no explica el ahogamiento. [124] [125] Se han invocado varios factores estresantes paleoambientales para explicar el ahogamiento [110] como las fluctuaciones climáticas a corto plazo durante el Maastrichtiano [126] y el paso del monte submarino a través de la zona de afloramiento ecuatorial . [95] El agua en esta región puede haber sido demasiado caliente para que el arrecife sobreviviera: otros guyots en el Océano Pacífico como Limalok , Lo-En y Takuyo-Daisan también se ahogaron cuando estaban a diez grados del ecuador en el hemisferio sur, lo que implica que esta región del Océano Pacífico era de alguna manera dañina para los arrecifes de aguas poco profundas. [127] El hundimiento que ocurrió después de que Wōdejebato se alejara de la influencia del punto caliente de Rurutu también puede haber jugado un papel. [45] Pikinni probablemente estaba más alto que Wōdejebato en este momento y, por lo tanto, escapó del ahogamiento. [128]
Después de que se produjo el ahogamiento, el hundimiento térmico de la corteza debajo de Wōdejebato [104] que se produjo a una velocidad de 19,5 milímetros por milenio (0,77 pulgadas/ka) [129] bajó la plataforma de Wōdejebato a una profundidad de aproximadamente 1,5 kilómetros (0,93 millas) por debajo del nivel del mar. [104] Entre el Maastrichtiano y el Eoceno, se formaron costras de manganeso en las calizas expuestas [77] y gravas formadas por erosión; a su vez, estuvieron sujetas a procesos de alteración como [130] la fosfatización [131] durante tres episodios diferentes en el Eoceno. [132]
Aproximadamente 40 millones de años pasaron entre el ahogamiento y los eventos de deposición subsiguientes. [133] Se produjo sedimentación pelágica , [77] que formó un lodo [134] que consiste en depósitos de foraminíferos y nanofósiles [9] entre el Mioceno y el Pleistoceno , con una discordancia del Mioceno . [135] En un núcleo de perforación, esta capa de sedimento tiene 54 metros (177 pies) de espesor. [136] Las corrientes afectaron la sedimentación del Pleistoceno medio a tardío. Entre los foraminíferos depositados aquí se encuentran Florisphaera , Gephyrocapsa , [137] Globigerina , [138] Globorotalia , [139] Helicosphaera , Pseudoemiliania [137] y potencialmente especies de Sphaeroidinella . [140] Los foraminíferos tomados de Wōdejebato generalmente pertenecen a especies pelágicas. [141] También se han identificado ostrácodos; los taxones comunes son los citerídidos, así como las especies Bradleya , Cytheralison y Krithe . [136]
En la actualidad, Wōdejebato se encuentra por debajo de la termoclina y la temperatura del agua que se desliza sobre el monte submarino es de aproximadamente 10 °C (50 °F). [115] La evidencia circunstancial indica que el agua de mar profunda disolvió grandes cantidades de rocas carbonatadas, incluida la aragonita, después de que Wōdejebato se sumergiera; [142] el monte submarino se encuentra por debajo de la profundidad de saturación de la aragonita y eso hace que la aragonita se disuelva. [143] Parte de la aragonita disuelta se ha precipitado nuevamente en forma de calcita, [144] y los sedimentos han llenado parcialmente las cavidades dentro de las rocas carbonatadas. [52]
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