Геология Гавайев

Первыми естествоиспытателями начавшими изучение вулканических процессов на Гавайских островах были путешественники в составе морских экспедиций на Гавайи:

• 1794 — Мензис, Арчибальд — не менее 4 раз бывал на Гавайях, изучал вулкан Мауна-Лоа, первым из учёных поднялся на его вершину[1].
• 1825 — Макрей, Джеймс (James McRae (неправильно указывают — Macrae) на корабле Байрона — Шотландский ботаник и естествоиспытатель[2].
• 1834 — Дуглас, Дэвид — изучал вулкан Мауна-Кеа, погиб на его склонах.

В 1840—1841 годах американский минералог Джеймс Дана был в составе большой тихоокеанской экспедиции США под руководством Чарльза Уилкса. На вершине Мауна-Лоа он маятником измерил силу гравитации. Собрал образцы лавы, описал щитовидную форму гавайских вулканов. Миссионер Титус Коан, по просьбе Дана, продолжил наблюдения вулканов. Это позволило опубликовать первый научный отчёт (1949)[3].

В 1880—1881 годах Дана продолжил изучение Гавайев, он подтвердил (по степени эрозии) увеличение возраста островов в Северо-Западном направлении. Он пришёл к выводу, что Гавайская цепь состояла из двух вулканических цепочек, расположенных вдоль отдельных параллельных путей. Он назвал их:

• «Лоа» — вулканы Мауна-Лоа, Хуалалаи, Кахоолаве, Ланаи и Западный Молокаи.
• «Кеа» — вулканы Килауэа, Мауна-Кеа, Кохала, Халеакала, и Западный Мауи.

Он предположил наличие там трещинной зоны — «Большой разлом „Дана“», его теория существовала до середины XX века[4]

Во время экспедиции 1884—1887 годов К. И. Даттон расширил идеи Даны:

• определил, что остров Гавайи состоит из 5 (а не 3) вулканов.
• дал названия Аа-лава и Пахойхой-лава в своих работах[5].

С 1820-х годов на островах поселились христианские миссионеры, которые получили возможность постоянных наблюдений над гавайской природой. Среди них[6]:

• Титус Коан (Titus Coan) — изучал извержения вулканов (1850—1882)
• Сара Лайман (Sarah Joiner Lyman) — документировала землетрясения и извержения вулканов из города Хило (1833-1880-e)
• Титус М. Коан (Titus М. Coan, сын Т. Коана) — опубликовал работы по гавайскому вулканизму.

Первые на Гавайях научные организации и периодические издания:

• 1837 — Институт Сандвичевых островов (англ. Sandwich Islans Institute), в числе его публикаций были «Hawaiian Spectator».
• 1875 — Начало публикаций ежегодного Гавайского альманаха (англ. The Hawaiian Almanac), выходил до начала XX века.
• 1876 — Общество естествознания и микроскопии (англ. Natural History and Microscopical Society), существовала во время правления Калакауа.

В 1911—1912 годах геологи Томас Джаггар из Массачусетского технологического института, Реджинальд Дэли из Гарвардского университета и вулканолог Франк Перрет основали Гавайскую вулканическую обсерваторию на вершине вулкана Килауэа.

• 1919—1924 — вошла в Национальное управление океанических и атмосферных исследований (короткое время — Департамент сельского хозяйства)
• 1935—1947 — перешла под управление — Служба национальных парков США (NPS)
• 1924—1935 и с 1947 года непрерывные исследования проводит Геологическая служба США (USGS)[7].

В 1946 году Гарольд Стернсом создал эволюционную модель формирования островов на основании более точного определения возраста горных пород[8]

В 1963 году Джон Тузо Вильсон разработал классическую теорию вулканических горячих точек «хот-спот». Он предложил, что один фиксированной Мантийный плюм («мантийный факел») вызывает извержение и строительство вулкана, который затем отодвигается и изолируется от источника нагрева в результате движения Тихоокеанской литосферной плиты. В результате этого процесса, на протяжении миллионов лет, вулкан становится всё менее активными и в конце концов разрушается эрозией, уходя ниже уровня моря. Согласно этой теории, около 60° произошёл изгиб, в месте где Императорский и Гавайский сегменты цепи показали изменение в направлении движения Тихоокеанской плиты.

С 1970-х годов Гавайское морское дно было детально исследовано гидролокаторами и подводными аппаратами[9][10] с 1994 по 1998 год[11], что подтвердило теорию Гавайской горячей точки.

До этого долгое время считалось, что Гавайский архипелаг являлся «разломной зоной» земной коры, хотя уже был определён последовательный разный возраст вулканов вдоль этого разлома[12].

В 2003 году возникла новая теория — «мобильной гавайской горячей точки», она предполагает, что 47-миллионов лет назад изгиб был вызван изменением движения плюма, а не тихоокеанской плиты.