ليمالوك

تقع ليمالوك في أقصى جنوب سلسلة جزر راتاك ^{[ 10 ]} في جنوب شرق جزر مارشال ^{[ 12 ]} في غرب المحيط الهادئ . ^{[ 6 ]} تقع جزيرة ميلي المرجانية على بعد ^{53.7 كيلومترًا (} 33.4 ميلًا) من ليمالوك، ^{[ 3 ]} وتقع جزيرة نوكس المرجانية بينهما. ^{[ 13 ]} 

يرتفع هذا الجبل البحري الصغير نسبيًا ^{[ 14 ]} من عمق 4500 متر (14800 قدم) ^{[ 15 ]} إلى أدنى عمق له وهو 1255 مترًا (4117 قدمًا) تحت مستوى سطح البحر. ^{[ 16 ]} يبلغ طول قمة ليمالوك 47.5 كيلومترًا (29.5 ميلًا) ^{[ 3 ]} وتتسع باتجاه الجنوب الشرقي من أقل من 5 كيلومترات (3.1 ميلًا) إلى أكثر من 24 كيلومترًا (15 ميلًا) ، ^{[ 13 ]} لتشكل منصة قمة تبلغ مساحتها 636 كيلومترًا مربعًا (246 ميلًا مربعًا ) . ^{[ 17 ]} تظهر منصة ليمالوك الكربوناتية على حواف هضبة القمة. ^{[ 10 ]} تحيط بالهضبة مصاطب واسعة ^{[ 10 ]} وكتل صدعية عديدة ؛ ^{[ 18 ]} وقد يكون بعضها قد تشكل بعد توقف نمو منصة الكربونات. ^{[ 19 ]}       

ينشأ كل من ميلي أتول وليمالوك من قاعدة مشتركة ^{[ 9 ]} ويرتبطان بسلسلة جبلية على عمق 1.5 كيلومتر (0.93 ميل) . ^{[ 15 ]} يبلغ عمر قاع البحر 152 [ ^{20 ] إلى} 158 مليون سنة، ^{[ 21 ]} ولكن من المحتمل أن يكون ليمالوك قد نشأ من صخور بازلتية فيضية من العصر الطباشيري ^{[ d ]} وليس من قاع البحر نفسه. ^{[ 23 ]} قد تكون الرواسب البركانية في حوض ماريانا الشرقي ناتجة عن هذا الجبل البحري. ^{[ 24 ]} 

يحتوي قاع المحيط الهادئ، وخاصة أجزائه التي تعود إلى العصر الميزوزوي ، على معظم جبال الغيوت في العالم (المعروفة أيضًا باسم الجبال المسطحة ^{[ 25 ]} ). وهي جبال بحرية ^{[ 26 ]} تتميز بمنحدرات شديدة الانحدار، وقمة مسطحة، وعادةً ما تحتوي على الشعاب المرجانية والمنصات الكربوناتية . ^{[ 1 ]} تشكلت هذه التكوينات في الأصل كبراكين في محيط العصر الميزوزوي. ربما تكونت شعاب مرجانية هامشية قد نمت على البراكين، والتي استُبدلت لاحقًا بشعاب مرجانية حاجزة مع هبوط البراكين وتحولها إلى جزر مرجانية حلقية. أدى استمرار الهبوط، المتوازن مع النمو التصاعدي للشعاب المرجانية، إلى تكوين منصات كربوناتية سميكة. ^{[ 27 ]} يمكن أن يحدث النشاط البركاني حتى بعد تكوين الجزيرة المرجانية أو التضاريس الشبيهة بها ^{[ e ]} ، وخلال الفترات التي ارتفعت فيها المنصات فوق مستوى سطح البحر، تشكلت معالم تآكلية مثل القنوات والثقوب الزرقاء ^{[ f ]} . ^{[ 30 ]} تميل القشرة الأرضية الموجودة أسفل هذه الجبال البحرية إلى الهبوط مع برودتها، وبالتالي تغرق الجزر والجبال البحرية. ^{[ 31 ]}

تم تفسير تكوين العديد من الجبال البحرية ^{[ 32 ]،} بما في ذلك جبل ليمالوك ^{[ 33 ]} ، بنظرية البقعة الساخنة ، حيث تؤدي "بقعة ساخنة" صاعدة من الوشاح إلى تكوين سلاسل من البراكين التي تزداد أعمارها تدريجيًا على طول السلسلة، مع وجود بركان نشط في أحد طرفي النظام فقط، وذلك مع تحرك الصفيحة فوق البقعة الساخنة. ^{[ 34 ]} لا يبدو أن الجبال البحرية والجزر في جزر مارشال قد نشأت من نشاط بركاني بسيط للبقعة الساخنة يتزايد مع تقدم العمر، حيث أن تدرجات العمر في الجزر الفردية وسلاسل الجبال البحرية غالبًا ما تتعارض مع هذا التفسير. ^{[ 35 ]} قد يكون أحد حلول هذه المعضلة هو مرور أكثر من بقعة ساخنة واحدة عبر جزر مارشال، ^{[ 36 ]} ومن المحتمل أيضًا أن يكون النشاط البركاني للبقعة الساخنة قد تأثر بتشوه تمددي للغلاف الصخري . ^{[ 37 ]} بالنسبة لبركان ليمالوك، تُظهر الأدلة الجيوكيميائية تقاربًا مع بؤرة راروتونغا الساخنة ^{[ 38 ]} ، وهو ما يختلف عن الاتجاهات الجيوكيميائية في البراكين الأخرى لسلسلة راتاك. ^{[ 39 ]} تشير عمليات إعادة بناء التاريخ الجيولوجي للمنطقة إلى أن أول بؤرة ساخنة مرت بليمالوك كانت بؤرة ماكدونالد الساخنة قبل 95-85 مليون سنة، تلتها بؤرة روروتو الساخنة وبؤرة سوسايتي الساخنة قبل 75-65 مليون سنة. ^{[ 40 ]} تُعتبر بؤرتا راروتونغا، وخاصة روروتو، المرشحتين الأقوى لتشكيل بؤرة ليمالوك الساخنة. [ ^{41 ] مع} ذلك، تشير بعض التناقضات الجغرافية القديمة إلى أن التصدعات الليثوسفيرية الثانوية لنشاط البؤر الساخنة قد ساهمت أيضًا في ذلك. ^{[ 42 ]}

من خلال إعادة بناء حركة الصفائح التكتونية ، تبيّن أن جزر مارشال كانت تقع في الحقبة التي تشغلها بولينيزيا الفرنسية الحالية ، خلال فترة النشاط البركاني. وتتميز كلتا المنطقتين بوجود سلاسل جزرية عديدة، وقيعان محيطية ضحلة بشكل غير معتاد، ووجود براكين. ^{[ 43 ]} وقد شكّلت حوالي ثماني بؤر ساخنة عددًا كبيرًا من الجزر والجبال البحرية في تلك المنطقة، ذات خصائص جيولوجية كيميائية متباينة؛ ^{[ 44 ]} وقد أُطلق على هذه المنطقة الجيولوجية اسم "شذوذ جنوب المحيط الهادئ النظائري والحراري" أو شذوذ دوبال . ^{[ 45 ]}

ثار بركان ليمالوك بصخور بازلتية ، ^{[ 13 ]} صُنفت على أنها بازلت قلوي ، ^{[ 46 ]} وبازانيت، ^{[ 39 ]} ونيفلينيت . ^{[ 47 ]} تشمل المعادن الموجودة في هذه الصخور الأباتيت ، [ ^{48 ] والأوجيت} ، [ ^{49 ] والبيوتيت} ، والكلينوبيروكسين ، والأوليفين ، والنيفلين ، والبلاجيوكلاز ، [ ^{48 ] بالإضافة} إلى وجود شوائب صخرية فوق قاعدية . ^{[ 50 ]} ويبدو أن عمليات التبلور الجزئي السطحي قد ساهمت في تكوين الصهارة التي ثارها بركان ليمالوك. ^{[ 51 ]}

أدى تحوّل المادة الأصلية إلى تكوين الكالسيت ، والكلوريت ، والطين ، والإيدينغسيت ، والمونتوموريلونيت ، والزيوليت ، ومعدن يُحتمل أن يكون السيلادونيت . ^{[ 41 ] [ 48 ]} كما توجد أحجار رملية بركانية المنشأ ^{[ 52 ]} وآثار للتحوّل الحراري المائي في ليمالوك. ^{[ 48 ]}

عُثر على الكربونات والطين ^{[ 13 ]} ومواد قشرة فوسفات المنغنيز ^{[ g ] [ 54 ]} والحجر الطيني في الآبار ^{[ 28 ]} أو تم استخراجها من الجبل البحري. ^{[ 54 ]} تتخذ الكربونات أشكالًا مختلفة، مثل الحجر الحبيبي ، والحجر المتراص ، ^{[ 28 ]} والحجر الجيري ، ^{[ 55 ]} والحجر الخشن ، والحجر الطيني . ^{[ 28 ]} عادةً ما تكون المسامية منخفضة بسبب التصلب ، ^{[ 55 ]} وهي عملية تتصلب فيها حبيبات الصخور وتُملأ المسام بترسب معادن مثل كربونات الكالسيوم . ^{[ 56 ]} تُظهر الصخور الكربوناتية أدلة واسعة النطاق على التغيرات الديوجينية ، ^{[ 57 ]} مما يعني أن الكربونات قد خضعت لتعديلات كيميائية أو فيزيائية بعد دفنها. ^{[ 56 ]} على سبيل المثال، ^{تشكلت الأراغونيت والبيريت [58]} والمواد العضوية نتيجة لتغير الكائنات الحية ^داخل الطين ^والحجر الجيري . ^{[ 59 ]}

تشكّلت ليمالوك في البداية كبركان درعي . ^{[ 33 ]} وتدفقت الصخور البركانية على شكل تدفقات حمم بركانية ^{[ 41 ]} بسماكات تتراوح بين متر واحد وسبعة أمتار (من 3 أقدام و3 بوصات إلى 23 قدمًا ) . ^{[ 66 ]} إضافةً إلى ذلك، توجد بريشة ^{[ h ] [ 16 ]} وحصى محصورة داخل الرواسب. ^{[ 52 ]}     

تشكلت التربة على البركان ^{[ 13 ]} بفعل تجوية الصخور البركانية، ^{[ 46 ]} ووصل سمكها إلى 28.6 مترًا (94 قدمًا) ؛ ^{[ 47 ]} كما تشكلت أيضًا أحجار طينية ^{[ 46 ]} ولاتيريت بفعل التجوية . ^{[ 47 ]} تشكلت هذه الرواسب على مدى فترة طويلة على جزيرة ارتفعت عدة أمتار على الأقل فوق مستوى سطح البحر ^{[ 52 ]} - ويُقدر الوقت اللازم لتكوين قطاعات التربة التي تم الحصول عليها من عينات الحفر بحوالي 1-3 ملايين سنة. ^{[ 20 ]} أدى الهبوط الحراري للقشرة الأرضية ^{[ 33 ]} والتعرية إلى تسوية الجبل البحري قبل بدء ترسب الكربونات على ليمالوك، ^{[ 54 ]} ومن المحتمل أن يكون نمو بركان آخر جنوب ليمالوك بعد 1-2 مليون سنة من تطور ليمالوك مسؤولاً عن ميل الجبل البحري نحو الجنوب. ^{[ 64 ]} 

استوطنت النباتات تربة ليمالوك ^{[ 33 ]} تاركةً وراءها طبقة الكيوتيكل والأنسجة الخشبية؛ ونمت على البركان نباتات مزهرة ، بما في ذلك النخيل والسرخسيات والفطريات ، بتنوع بيولوجي منخفض عمومًا. ^{[ 47 ]} حفرت الكائنات الحية في التربة، تاركةً تجاويف. ^{[ 59 ]} كان المناخ على الأرجح استوائيًا إلى شبه استوائي ، ^{[ 47 ]} مع هطول أمطار سنوي أقل من 1000 مليمتر في السنة (39 بوصة /سنة) . ^{[ 68 ]} 

تبع تآكل الجزيرة البركانية بعد فترة من الزمن بدء نمو المنصة الكربوناتية . ^{[ 69 ]} بدأ الترسيب في العصر الباليوسيني بحدث أو حدثين غُمر فيهما الجبل البحري؛ ^{[ 13 ]} وقد حُدِّد تاريخ بدء الترسيب بحوالي 57.5  ±  2.5 مليون سنة مضت. ^{[ 70 ]} بعد مرحلة من العصر الباليوسيني تميزت بظروف البحر المفتوح أو الشعاب المرجانية الخلفية، تطورت بيئات بحيرية على الجبل البحري خلال العصر الإيوسيني . ^{[ 71 ]} من المحتمل أن المنصة قد ظهرت دوريًا فوق مستوى سطح البحر ، مما أدى إلى تآكلها . ^{[ 54 ] [ 72 ]} ليس من الواضح ما إذا كانت المنصة قد اتخذت شكل جزيرة مرجانية حلقية ، أو منصة ضحلة محمية من جانب واحد بجزر أو رمال ، على غرار جزر البهاما الحالية . ^{[ 28 ] [ 73 ]} ربما يكون ارتفاع مستوى سطح البحر عند الانتقال بين العصرين الباليوسيني والإيوسيني قد أدى إلى تحول من منصة محمية جزئياً إلى جزيرة مرجانية حلقية الشكل حقيقية. ^{[ 74 ]}

يبلغ سمك المنصة الكربوناتية الإجمالي 290 مترًا (950 قدمًا) في عينة حفر واحدة . ^{[ 16 ]} تُظهر عينات الحفر في المنصة اختلافات بين طبقات الكربونات الفردية، مما يشير إلى أن أجزاءً من المنصة كانت مغمورة وظهرت بمرور الوقت بينما كانت المنصة لا تزال نشطة، ^{[ 46 ]} ربما بسبب تغيرات مستوى سطح البحر. ^{[ 75 ]} علاوة على ذلك، تأثرت المنصة بالعواصف التي أعادت ترسيب المواد الكربوناتية. [ ^{74 ] استمر} ترسب المنصة حوالي 10 ملايين سنة، ^{[ 76 ]} ممتدًا عبر فترة الاحترار الأقصى في العصر الباليوسيني-الإيوسيني (PETM). ^{[ i ]} تُظهر أدلة عينات الحفر ^{[ 77 ]} أن فترة الاحترار الأقصى في العصر الباليوسيني-الإيوسيني لم يكن لها تأثير يُذكر على ترسب الكربونات في ليمالوك على الرغم من انخفاض نسبة نظائر الكربون δ13C المسجلة في الكربونات، مما يشير إلى عدم وجود تغيير يُذكر في درجة حموضة المحيط في ذلك الوقت. ^{[ 78 ]} 

كانت الطحالب الحمراء الكائنات الحية السائدة على ليمالوك، حيث شغلت العديد من المواقع البيئية وشكلت هياكل الرودوليت . ^{[ j ]} وشملت أشكال الحياة الأخرى ^{[ 13 ]} ذوات الصدفتين ، ^{[ 80 ]} البريوزوا ، ^{[ 15 ]} المرجان ، شوكيات الجلد ، قنافذ البحر ، المنخربات ، ^{[ k ]} بطنيات الأقدام ، الرخويات، والأوستراكودا . [ ^{80 ] تباينت} الأنواع والتركيب العام بمرور الوقت، مما أدى إلى وجود أنواع مختلفة في أجزاء مختلفة من المنصة. ^{[ 13 ]} كانت الطحالب الحمراء من الكائنات المستعمرة المبكرة المهمة، ^{[ 69 ]} وساهمت الطحالب و/أو البكتيريا الزرقاء في تكوين الحصائر الطحلبية والأونكويدات ^{[ l ]} . ^{[ 82 ]}

يُقال إن المنصة الكربوناتية "تغرق" عندما يعجز الترسيب عن مواكبة الارتفاع النسبي في مستوى سطح البحر، ويتوقف ترسب الكربونات. ^{[ 83 ] [ 84 ]} غرقت منصة ليمالوك خلال العصر الإيوسيني المبكر والمتوسط، بعد فترة وجيزة من بداية العصر اللوتيتي ، ^{[ 54 ]} منذ 48  ±  2 مليون سنة. ^{[ 70 ]} وهي أحدث منصة كربوناتية تغمرها المياه في المنطقة: ^{[ 9 ]} ولا تزال المنصة المماثلة في جزيرة ميلي المرجانية المجاورة ترسب الكربونات. ^{[ 85 ] [ 86 ]}

يبدو أن غرق المنصات الكربوناتية مثل ليمالوك، ومعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وتاكويو-دايسان ، ووديجيباتو يعود لأسباب عديدة. أحدها انخفاض مستوى سطح البحر الذي أدى إلى بروز جزء كبير من المنصة، مما قلل المساحة المتاحة للكائنات الحية المُكوِّنة للكربونات للنمو رأسيًا عند ارتفاع مستوى سطح البحر مجددًا. عامل آخر هو أن هذه المنصات لم تكن شعابًا مرجانية حقيقية ، بل كانت أكوامًا من الرواسب الكربوناتية التي شكلتها الكائنات الحية ؛ وهذه التكوينات لا تستطيع بسهولة مواكبة ارتفاع مستوى سطح البحر عند نموها في مساحة محدودة. ^{[ 87 ]} أما العاملان الرئيسيان الأخيران فهما مرور المنصات عبر المياه الاستوائية الغنية بالمغذيات ، مما تسبب في فرط نمو الطحالب التي أعاقت نمو الكائنات الحية المُكوِّنة للشعاب المرجانية، والتقلبات الشديدة في درجات الحرارة العالمية التي قد تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المنصات، خاصةً عندما تكون قريبة من خط الاستواء ؛ فغالبًا ما تحدث ظاهرة ابيضاض المرجان في الوقت الحاضر بسبب ارتفاع درجة الحرارة، وكانت ليمالوك والجبال البحرية الأخرى تقترب من خط الاستواء عندما غرقت. ^{[ 88 ] [ 89 ]} في حالة ليمالوك وبعض المنصات الجليدية الأخرى، تدعم بيانات خطوط العرض القديمة فكرة أن الاقتراب من خط الاستواء أدى إلى زوال هذه المنصات. ^{[ 90 ]}

بعد توقف نمو المنصة، أدى الهبوط السريع إلى خفضها أسفل ^{المنطقة} الضوئية ، حيث لا يزال ضوء الشمس قادرًا على النفاذ. ^{[69] تشكلت طبقات صلبة [n] [93 ] وقشور من} الحديد ^{والمنغنيز على المنصة الغارقة [ 6} ] ، والتي ^{تحتوي على رواسب من} العصر الأوليغوسيني (منذ 33.9 إلى 23.02 مليون سنة ^{[ 2 ]} ) وأحافير عوالق . ^{[ 71 ]} خضعت بعض الصخور لعملية الفسفتة ^{[ 93 ]} خلال ثلاث فترات منفصلة في العصر الإيوسيني والعصر الإيوسيني-الأوليغوسيني، والتي ربما تكون قد حدثت نتيجة لظواهر صعود المياه المحيطية في ذلك الوقت. ^{[ 94 ]} لم يترك الحد الأقصى الحراري للعصر الباليوسيني -الإيوسيني وما صاحبه من تحمض للمحيطات أي آثار واضحة في كومة الكربونات في ليمالوك. ^{[ 95 ]}

حتى العصر الميوسيني ، ربما أعاقت التيارات القوية الترسيب على ليمالوك . ^{[ 96 ]} بدأ الترسيب المتجدد بشكل ملحوظ عند تلك النقطة ^{[ 71 ]} بعد غرق ليمالوك، حيث تتكون الرواسب بشكل رئيسي من المنخربات وغيرها من الأحافير النانوية . أُعيد تشكيل بعض الرواسب بعد ترسبها. تشكلت طبقتان على الأقل خلال العصر الميوسيني (منذ 23.3 إلى 5.333 مليون سنة ^{[ 2 ]} ) والعصر البليوسيني - البليستوسيني (منذ 5.333 إلى 0.0117 مليون سنة ^{[ 2 ]} )، ^{[ 6 ]} ليصل سمكها التراكمي إلى 100-140 مترًا (330-460 قدمًا) . ^{[ 97 ] [ 71 ]} كيميائيًا، معظم الرواسب من الكالسيت ^{[ 98 ]} وغالبًا ما توجد على شكل حجر خشن أو حجر طيني. ^{[ 99 ]} تتحجر ذوات الصدفتين، وشوكيات الجلد، والمنخربات ^{[ 99 ]} ، والأوستراكودا ^{[ o ]} في الرواسب ، ^{[ 97 ]} التي تحتوي أحيانًا على ثقوب وآثار أخرى للنشاط البيولوجي. ^{[ 99 ]}