ウォデジェバト
マーシャル諸島の小さなピキニ環礁の北西にあるギヨ

ウォデジェバト、シルヴァニア
ウォデジェバトの海底地形図。ピキニ島の北西に位置し、星のような形をしている。
ウォデジェバトはマーシャル諸島にあります
ウォデジェバト
ウォデジェバト
マーシャル諸島内の位置
頂上の深さ1,335メートル（4,380フィート）
身長4,420メートル（14,500フィート）
山頂エリア1,200平方キロメートル（462平方マイル）
位置
座標北緯12度00分 東経164度54分 / 北緯12度 東経164.9度 / 12; 164.9 [1]
国マーシャル諸島
地質学
タイプシールド火山
ロックの時代セノマニアン期とカンパニアン期
歴史
発見日1944

ウォデジェバト（旧称シルバニア）は、太平洋のマーシャル諸島北部にある白亜紀 のテーブルマウンテンである。ウォデジェバトはおそらく盾状火山であり、海底の尾根を介して、南東74キロメートル（46マイル）にあるより小さなピキニ環礁につながっている。ウォデジェバトとは異なり、ピキニ環礁は海面より高くなっている。この海山は、標高4,420メートル（14,500フィート）から水深1,335メートル（4,380フィート）まで隆起し、玄武岩で形成されている。ウォデジェバトの名は、ピキニの海神に由来する。

プレートテクトニクスによって現在の位置に移動する前に、現在のフランス領ポリネシアにあったホットスポットによって形成されたと考えられています。マクドナルド、ラロトンガ、ルルツ、ソサエティの各ホットスポットがその形成に関与した可能性があります。最初の火山活動はセノマニアン期に起こり、その後炭酸塩岩プラットフォームが形成されましたが、これはすぐに海中に沈んでしまいました。8500万年前から7840万年前（カンパニアン期）の2回目の火山活動によって島が形成されました。この島は最終的に浸食され、岩礁によって環礁または環礁のような構造が形成され、以前の島は炭酸塩岩で覆われ、こうして2つ目の炭酸塩岩プラットフォームが形成されました。

2番目の炭酸塩岩プラットフォームは約6800万年前（マーストリヒチアン）に沈没しました。これはおそらく、当時は赤道付近を移動していたため、サンゴ礁の成長には適さないほど気温が高く、栄養分も豊富だったためと考えられます。沈没した海山は熱沈降によって現在の深さまで沈下しました。その後、海山上で堆積作用が始まり、マンガンクラストと外洋性堆積物が堆積しました。これらの堆積物の一部は後にリン酸塩によって変化しました。

氏名と研究歴

ウォデジェバトはウォデジェバトとも表記される。[3]この海山の名前は、ピキニ環礁で最も恐れられ尊敬されている海の神の名前であるウォデジェバトに由来する。[4]ウォデジェバト は以前はシルバニアと呼ばれていた。 [1]これは、 1946年に最初の地図作成に関わった艦艇、USSシルバニアにちなんで名付けられた。 [5] [6]この海山は1944年に発見され、[5]クロスロード作戦（核爆弾実験[6] ）中に、主に地震データを用いて初めて調査された。その後、数回にわたって海山から岩石が浚渫され、掘削コアが採取された。[1]海洋掘削計画のコア873～877 [b]はウォデジェバトからのものである。[8]

地理学と地質学

ローカル設定

ウォデジェバト島は、マーシャル諸島北部のラリク諸島列島[1]と海山列[9]に位置し、北西方向に伸びる火山起源の島々の約3つの群島から構成されています。[10]ピキニ環礁（旧称ビキニ[11]）は、海山の南東約74キロメートル（46マイル）に位置しています。[1] [12]

キャプションを参照
マーシャル諸島の海底地形図
キャプションを参照
ウォデジェバトとピキニの水深

この海山は、水深1,335メートル（4,380フィート）に位置し、長さは約43キロメートル（27マイル）[1]で、面積は1,200平方キロメートル（462平方マイル）[5]の平坦な頂上[1]を有し、南東に向かって25キロメートル（16マイル）以上から12キロメートル（7.5マイル）未満まで狭くなっています。[13]平坦な頂上の表面は内側に傾斜しており[14]、平均で約1メートル（3フィート3インチ）の起伏のある小さな窪みや隆起、およびさざ波[15]で覆われています。[16]平坦な頂上は、幅100〜800メートル（330〜2,620フィート）、平均高さ36メートル（118フィート）の尾根に囲まれています。この海嶺の北側と北東側は、幅200～700メートル（660～2,300フィート）のわずかに隆起した別の海嶺に囲まれている。[15]平坦な頂上は、内側の海嶺を形成する岩礁[17]に囲まれたラグーンと解釈されている。一方、外側の海嶺は岩礁というよりはむしろ骨格状の砂の山のように見え[18] 、堆積物が再加工されて形成された砂州である可能性もある。 [19]海山の縁には、おそらく生物起源の小さな塚が見られる。[20]

この海山は海底より4,420メートル（14,500フィート）の高さにあり[21]、不規則な形をしており、円周から突起している。[22] [1]これらの突起は幅11～13キロメートル（6.8～8.1マイル）で、主な平坦な頂上とは異なる表面の特徴を持っている。[23]突起はハワイで岩脈注入によって形成されたものと同様のリフトゾーンであると思われるが[24]、ウォデジェバトの海嶺のいくつかは異なる起源を持っている可能性がある。[23]ウォデジェバトにはそのような海嶺が4つあるようで、ハワイで観察されるものより多い。1つの説明は、北西の海嶺が別の海山であるということであり、もう1つの説明は、ウォデジェバトが複数の火山で構成されているというものである[25]。ただし、海山の比較的小さなサイズがこの見解に反論するだろう。[26]ウォデジェバトの斜面は、水深2,500メートル（8,200フィート）で緩やかになり、[1]円錐台や溝に似た形状で覆われています。[24]南側の斜面の一部には、下降したテラスがありますが、過去に崩壊したようです。 [26] [27]もう一つの衛星火山円錐は、ウォデジェバトの北、水深3,000メートル（9,800フィート）にあります。[28]ウォデジェバトには、表層の堆積物キャップ内に火山構造があり、[29]海山では自由大気重力異常が観測されています。[ 30 ]

ウォデジェバトはピキニ火山と幅9.7キロメートル[5] 、長さ20キロメートル[12マイル]、高さ1.5キロメートル[0.93マイル]の海底の尾根[1]でつながっており、両方の火山は台座を共有しています。[12]ウォデジェバトは2つのうち大きい方で[31]、その平らな頂上はピキニよりも広い表面積を持っています。[5] 磁気異常も両方の火山で発見されており、ウォデジェバトの方が広範囲に及んでいます。[32]これら2つの火山からの堆積物が南西の麓に厚さ800メートル[2,600フィート]にも及ぶエプロンを形成しています。[12]ウォデジェバトの海底は1億5690万年以上前のジュラ紀静穏帯に形成されました。 [33]ウォデジェバトのさらに北にはロハボン・バー海山があり、東にはルック・ギヨットがある。[34]ウォデジェバトはナウル海盆のタービダイト源の一つであると思われる。[35]

地域設定

活火山が、かつてはホットスポットに位置していたが移動した衰退中の休火山を伴う様子を示す図
ホットスポット火山の仕組みを示す図

太平洋の 海底、特に中生代の海底には、世界中のガイヨ（テーブルマウントとも呼ばれる[36]）のほとんどが含まれています。これらは海底山脈[37]で、急な斜面、平らな頂上、通常はサンゴと炭酸塩プラットフォームの存在が特徴です。[38]今日のサンゴ礁システムとは多少異なりますが、[39]これらの海山の多くは以前は環礁でした。ピキンニのように、いくつかの環礁が今も存在しています。これらの構造はすべて、もともと中生代の海で火山として形成されました。火山上に裾礁が発達し、火山が沈下して環礁になったときに、バリアリーフになった可能性があります。 [29]これらの海山の下の地殻は冷えると沈下する傾向があり、そのため島や海山は沈みます。[40]サンゴ礁の上方成長とバランスの取れた継続的な沈下により、厚い炭酸塩岩のプラットフォームが形成されました。[29]環礁または環礁のような構造が形成された後も火山活動が続くことがあり、炭酸塩岩のプラットフォームが海面より上に上昇した時期には、水路やブルーホールなどの侵食地形が形成されました。[41]

このような海山の形成はホットスポット理論によって説明されてきた。この理論では、火山列が長さに沿って次第に古くなり、活火山はその一端にのみ存在するという説明がなされている。[42]マーシャル諸島の海山と島々は、このような単純な古期進行型ホットスポット火山活動から形成されたとは考えられない。個々の島嶼列および海山列の古期進行は、ホットスポット起源とはしばしば矛盾するからである。[10]この矛盾に対する一つの説明としては、マーシャル諸島を複数のホットスポットが通過したことが考えられるが、[43]また、ホットスポット火山活動がリソスフェアの伸張変形の影響を受けた可能性もある。[44]ウォデジェバトの場合、現在のホットスポットの候補としては、白亜紀前期の1億1500万年前から9400万年前のアプチアン期とアルビアン期に海山の近くを通過したマクドナルドホットスポット、そして8500万年前から8000万年前の後期白亜紀に海山に接近したソサエティホットスポットとラロトンガホットスポットが挙げられます。どちらの時期もウォデジェバトで火山活動が起こりました。ウォデジェバトと相互作用した3つ目のホットスポットはルルツホットスポットです。[45] [46]最後の2つは長寿命である可能性が最も高いホットスポットですが、マルケサスホットスポットなど他の多くのホットスポットは、おそらく断続的に、または短い間隔でのみ活動していました。[47]

プレート運動の復元に基づくと、マーシャル諸島地域は活火山活動期には現在のフランス領ポリネシア地域に位置していたと考えられます。両地域には多数の島嶼列、異常に浅い海底、そして火山が存在します。 [48]この地域には約8つのホットスポットがあり、地球化学組成がそれぞれ異なる多数の島嶼と海山が形成されています。[49]

構成

ウォデジェバトの岩石には、玄武岩[50] 、角礫岩[31]、炭酸塩岩、粘土、粘土岩、石灰岩、マンガン、リン酸マンガン、泥質岩、頁岩[51] [18] [52]、凝灰岩[31]が含まれ、異常に大量の火砕岩も存在します。[53]ケロジェン、泥炭[52]、木質物質などの有機物も見つかっています。[54]海山では鉄マンガンクラストが見つかっています。[55]クラストはアスボラン、バーネス岩、ブセライト[56]で構成され、鉄とコバルトを含みます。[57]ウォデジェバトは、その鉱床の採掘場所として評価されています。 [58]

石灰岩には、浮石、粒石、[59] ミクライト、[60] パックストーン、 [61 ] ペロイド、ワッケストーンなど、いくつかの形態があります。 [52] 一部の粒石とラッドストーンは、藻類や動物の化石に由来するようです。[63]多くの炭酸塩岩は、例えばセメント化や成分の浸出[64] 、アラゴナイトの溶解によって変質しています。[65]いくつかのサンプルでは、​​岩石全体の半分までが変質しています。[66]これらのプロセスは、総称して続成作用と呼ばれています。[67]

ウォデジェバトの玄武岩は主にアルカリ玄武岩質[22]であるが、アンカラマイトやハワイ石も含まれる。岩石には単斜輝石、オリビン[65] 、斜長石[22]、輝石 斑晶[66]が含まれる。変質作用によって方解石、菱沸石、緑泥石、水雲母、黄鉄鉱、蛇紋石、スメクタイト[ 67] が形成され [ 18]、岩石の隙間や空洞は堆積物で埋められている[12] 。ウォデジェバトの溶岩の元素地球化学は、マロティリやラロトンガなどの南中央太平洋の島々と類似しており[68] 、プレート内火山活動のマグマ源と一致している。[69] 同位体比はマクドナルド、ルルツ、 [70]ラロトンガ、ソシエテホットスポットの火山岩の同位体比と類似性を示している。 [71]火山活動のさまざまな段階における同位体比の違いは、ウォデジェバトが複数の「プルームレット」を通過したことを反映している可能性がある。[72]

地質史

白亜紀のグラフィックタイムライン
−140 —
–
−130 —
–
−120 —
–
−110 —
–
−100 —
–
−90 —
–
−80 —
–
−70 —
–
中生代
CZ
​
ジュラ紀
白亜紀
古第三紀
早い
遅い
ベリアシアン
ヴァランギニアン
オーテリヴィアン
バレミアン
アプティアン
アルビアン
セノマニアン
チューロニアン
コニアシアン
サントニアン
カンパニアン
マーストリヒチアン
 
 
 
←
ICSによる白亜紀の区分（2024年現在）。[73]
縦軸スケール：百万年前

ウォデジェバトはサントニアン 期（8630万年前±50万年前～8360万年前±20万年前[2]）以前またはその間に形成されたと考えられ、[35]アルビアン期（約1億1300万年前～1億500万年前[2]）が有力な候補である。[43]ウォデジェバトは南半球で発生し、プレートテクトニクスによって北半球に移動した。[74]古地磁気学的には、最も最近の溶岩噴出時には南緯10度の地点にあったことが示されている。その後、数回の隆起と沈降を繰り返し、最終的に水没して現在の海山を形成した。[75] マーシャル諸島には、同様の歴史を持つ別の海山、ルウィトゥントゥンがある。 [76]

火山活動と最初の生物現象

ウォデジェバトの火山活動は、約2000万年の期間にわたって2つの段階を経て起こったと思われる[77] 。 [78]最初の段階はセノマニアン期（1億500万年前〜9390万年前[2] ）に起こった。爆発的な噴火が特徴で[77]、ウォデジェバトの周辺で見つかった9390万年前〜9630万年前の火山の残骸の源である可能性がある。[79]第2段階は、7840万年前〜8500万年前のカンパニアン期に起こった[77]年代33Rである。 [79]これは、マーシャル諸島の他の多くの島や海山に影響を与えた火山活動の一部であるようで[80]、ウォデジェバトでは少なくとも400万年間続いた。[81]第2段階は二次的な火山活動だったと思われる。[82]ウォデジェバトで採取された火山岩はすべて第2段階に属しますが、これはおそらくサンプルがすべて山頂地域から採取されたものであるためにサンプリングの偏りによるものです。 [83]地殻変動の証拠はピキニがウォデジェバトと同時期に形成されたことを示しています。[84]一方、北部の寄生円錐は8000万年未満である可能性があり[85] 、岩礁はカンパニアン（8000万～7000万年前）の火山岩で覆われています。 [86] 1987年のシュランガーらによる以前の提案では、ウォデジェバトでの噴火は始新世（5600万～3390万年前[2]）と想定されていましたが[82]、今日ではより古い年代が正しいと考えられています。[87]

火山活動は角礫岩と溶岩流を生み出し、[8] [88]おそらく最初に盾状火山を形成した。[89]火山活動は浅瀬と海底の両方で起こり、マグマ水蒸気噴火[c]の際にはハイアロクラスタイトと高度に気泡性の岩石[30]を形成した。 [91]また、海面上では玄武岩質の礫の存在がそれを示している。[17]初期の火山堆積物の一部は、後の活動によって埋もれた。[91]熱水活動[d]が起こったかどうかについては矛盾する報告がある。 [93] [94]カンパニアン期には、露出した島でシダや菌類[96]を含む植生[95]が生育し、 [95]豊富な[39]木材の残骸を残した。[97]玄武岩の風化により粘土質の堆積物が形成され[98]、掘削コアからは厚さ5～22.5メートル（16～74フィート）の土壌が得られている。[99]

プラットフォーム炭酸塩岩とサンゴ礁

火山活動が終息した後、環境作用によってウォデジェバトは平らな頂上を持つ台地[89]へと変化した。これは現在の環礁[100]に相当する。これはウォデジェバト海山の下の地殻が沈下したためである[101] 。侵食と沈下によって火山体が低くなり、海水が浸水して[102]海洋堆積が始まった[89]。この台地形成期は約1000万年しか続かず[103]、少なくとも2つの段階に分かれて進行した[82]。これは、このような台地形成期の一般的な短さと一致しており、通常、2000万年以上続くことはない[103] 。台地の成長は連続的ではなく、おそらくアルビアン期とカンパニアン期の間に一度の沈水現象によって中断されたと考えられる[104]。これは、同時期に沈水した太平洋の他の海山と同様である[105] 。

茶色の岩の上に白い岩が重なっている
サンゴ礁のプラットフォームはモロッコのこのように見えます

ウォデジェバトには石灰岩[9]と炭酸塩岩が堆積し、プラットフォームを形成している。[98]掘削コアの厚さは100メートル（330フィート）[106]から200メートル（660フィート）[107]に及んでいる。組成的には、主に砂質炭酸塩岩で構成されており、方解石質物質によって浸出・固化していることが多い。[108]これらの堆積物は最終的に火山性高地の上部全体を覆い、内海嶺を形成した。海面変動により、プラットフォームの一部が海面上に現れたり沈下したりすることが時々あり、侵食によって外海嶺が形成され、堆積物内に特徴的な層序が発達した。[109]

このような炭酸塩プラットフォームは現代の環礁に似ているが、現代の環礁の生物起源の枠組みとは異なり、生物起源の堆積物によって形成された。[103]ウォデジェバトでは砂洲が主要な構成要素であったと思われる。[110]これらの炭酸塩堆積物はその後、堡礁に囲まれ[39]、侵食された物質の再堆積とそれに続く安定化が周囲の縁の形成に役割を果たした。[111] リーフマウンドは数十メートルの高さに成長した。[112] 有孔虫の化石データは、ウォデジェバトにラグーン環境が存在していたことを示唆している。[113]ギヨ表面の中央部分とその縁には異なるプラットフォーム構造が見られ、[114]プラットフォームは有孔虫の段階に基づいていくつかの異なる群集に細分化されている。[98]

プラットフォーム上の環境条件は熱帯の影響を特徴としていた。ウォデジェバトはおそらく赤道海域に位置しており、水温はおそらく25℃（77℉）を超えており[115] 、マーストリヒチアン期には27～32℃（81～90℉）の温度範囲であった。[116]プラットフォームは時折、岩石材料を再加工する嵐の影響を受けた。 [117]土壌の性質から、ウォデジェバトの降水量は年間1メートル（39インチ/年）未満であったことがわかるが[96] 、降水による浸食と炭酸塩プラットフォームの一部の溶解が岩石中の溶解の痕跡から推測されている。[118]海面変動は、ウォデジェバトの炭酸塩プラットフォーム上に階段状の礁地帯の形成を引き起こした。[119]

造礁の多くはサンゴ、半魚人、ストロマトポロイドによって行われた。[114]今日のサンゴ礁とは異なり、白亜紀の造礁は主に半魚人によって行われた[29] 。半魚人はおそらくアルビアン期にウォデジェバトに出現し始めた。[79]ウォデジェバトで活動していた半魚人分類群には、アンティロカプリナ、コーラリオチャマ、ディステファネラ、ミトロカプリナ、プラギオプティクスなどのヤミサンゴ類とラジオリティス類が含まれていた。[77]

さらに、カンパニアン期からマーストリヒチアン期にかけて底生有孔虫が活動していた。それらには、アステルビス、プセウドルビトイデス・トレクマンニ、オンファロシクルス・マクロポルス、スルコペルクリナ[52] [77]のほか、ディスコルビッド類、リトゥオリッド類、ミリオリッド類、オプタルミド類、オルビトイド類、ペネロプリッド類、プラコプシリニッド類、ロタリッド類、テクスチュラリッド類が含まれる[120] [98]。

炭酸塩岩礁で化石化した他の生物には、緑藻類（コディア科およびダシクラデス科） [ 98 ]と紅藻類（サンゴ類、ペイソンネリア科およびソレノポラ科） [98]を含む藻類[60]があり、一部の藻類はロドリスを形成した。[59]さらに、二枚貝（イノセラムスおよびピクノドン類）、コケムシ、サンゴ、腹足類、棘皮動物、[98]ウニ類、[114]貝虫類[114]、海綿動物[115]もいた。

溺死と溺死後の進化

ウォデエバトは、約6800万年前のマーストリヒチアン期[118]に沈没した可能性が高いと考えられており、 [121]おそらく約100メートル（330フィート）の海面上昇を伴っていたと考えられます。最終的な沈没に先立ち、ウォデエバトの炭酸塩岩プラットフォームは海から浮上し、カルスト地形の形成につながりました。[122] 2度の浮上イベントは、6800万年前と7100万年前に発生しました。[123]

海面上昇だけでは、おそらく沈没を説明できない。[124] [125]沈没を説明するために、マーストリヒチアン期の短期的な気候変動[126]や海山の赤道湧昇帯の通過など、さまざまな古環境ストレス要因が挙げられてきた[110]。[95]この地域の水はサンゴ礁が生き残るには熱すぎたのかもしれない。太平洋の他のサンゴ礁、例えばリマロック、ローエン、タクヨダイサンも、南半球で赤道から10度以内のところで沈没しており、この太平洋地域が浅瀬のサンゴ礁に何らかの形で有害であったことを示唆している。[127]ウォデジェバトがルルツホットスポットの影響下から移動した後に起こった地盤沈下も役割を果たした可能性がある。[45]ピキニ川は当時ウォデジェバト川よりも高かったため、溺死を免れたものと考えられる。[128]

水没後、ウォデジェバトの下にある地殻が熱沈下し[104]、 1000年あたり19.5ミリメートル（0.77インチ/千年） [129]の速度で沈下し、ウォデジェバトの台地は海面下約1.5キロメートル（0.93マイル）の深さまで低下した[104] 。マーストリヒチアンから始新世にかけて、露出した石灰岩[77]と侵食によって形成された砂利の上にマンガンクラストが形成され、それらは始新世の3つの異なる時期に[130] リン酸塩処理[131]などの変質作用を受けた[132] 。

化石の写真4枚。1枚は中空の球体で多数の穴があいているもの、1枚は2つの突起と多数のやや小さな穴があいている長方形のもの、1枚は表面がざらざらしたブドウのような袋状のもの、そしてもう1枚は中央に大きな穴があいている突起した円盤で覆われたもの。
海洋微化石の例。(a)放散虫、(b)珪藻類、(c)有孔虫、(d)円石藻など。

沈没からその後の堆積イベントまでの間にはおよそ4000万年が経過した。[133] 遠洋性堆積作用が起こり、[77]中新世 と更新世の間に有孔虫とナンノ化石の堆積物[9]からなる軟泥[134]が形成され、中新世不整合が見られた。[135]ある掘削コアでは、この堆積層の厚さは54メートル (177 フィート) である。[136]海流は中期から後期更新世の堆積作用に影響を与えた。ここに堆積した有孔虫には、Florisphaera、Gephyrocapsa、[137] Globigerina、[138] Globorotalia、[139] Helicosphaera、Pseudoemiliania 、[137]およびおそらくSphaeroidinella属の種がいる。[140]ウォデジェバトから採取された有孔虫は通常、外洋性種に属します。[141]貝形虫も確認されており、一般的な分類群はキテルリッド類、ブラッドレイア属、キテルアリソン属、クリテ属です。[136]

現在、ウォデジェバトはサーモクラインより下に位置しており、海山を洗い流す水温は約10℃（50℉）である。[115]状況証拠は、ウォデジェバトが水没した後、深海水がアラゴナイトを含む大量の炭酸塩岩を溶解したことを示している。[142]海山はアラゴナイトの飽和深度より下に位置しており、それがアラゴナイトの溶解を引き起こした。[143]溶解したアラゴナイトの一部は方解石の形で再び沈殿し、[144]堆積物は炭酸塩岩内の空洞を部分的に埋めている。[52]

注記

  1. ^ 約1億4500万年前から6600万年前の間。[2]
  2. ^ 海洋掘削計画は、海洋から掘削コアを採取することで海の地質学的歴史を解明することを目的とした研究計画であった。 [7]
  3. ^ 水蒸気噴火は、マグマや溶岩と水の相互作用が重要な役割を果たす火山噴火である。[90]
  4. ^熱水活動とは、 噴気孔や温泉などの熱水や蒸気の噴出を指します。[92]

参考文献

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