A Hawaii-császár-tengeri hegylánc a Hawaii-szigetek és a Császár-tengerek láncolata: együttesen hatalmas, részben víz alatti hegyvidéket alkotnak, amely szigetekből, tengerfenékből, atollokból, sekély vizekből, partokból és zátonyokból áll. A lánc délkelet–északnyugat irányban húzódik a Csendes-óceán északi részén; a vonal mentén fekvő víz alatti hegyek között sokan srácok.
Földrajzi kiterjedés és kor
A tengerfenéki hegyláncban több mint 80 azonosított tenger alatti vulkán található, és a lánc hossza meghaladja az 5800 kilométert. Kelet felől — a Loʻihi tengerfenékig, a lánc legfiatalabb, még feltörekvő vulkánjáig — nyúlik vissza egészen az Aleuti-árkok közelébe az északnyugaton található régiókig. A Loʻihi vulkán Hawaii szigetétől mintegy 35 kilométerre délkeletre fekszik, és jelenleg is aktív tengeri vulkánként növekszik; a jövőben elképzelhető, hogy új szigetként bukkan majd a felszínre.
Az Emperor-ág (Emperor Seamounts) legidősebb tagjai körülbelül 81 millió évesek; ennek egyik példája a Detroit Seamount. A Detroittól északra található Meiji Guyot valószínűleg még ennél is idősebb, ami jól mutatja a lánc hosszú és összetett fejlődéstörténetét.
Képződés — hotspot és lemezmozgás
1963-ban John Tuzo Wilson geológus felvetette azt az elképzelést, hogy a Hawaii–Császár-tengeri hegyláncot egy állandó vagy hosszú életű forró pont (hotspot) hozta létre. A hotspot alatt feláramló forró köpenymaterial folyamatosan olvasztott ki magmát, ami a Csendes-óceán felső kéregének mozgatása közben sorozatos vulkáni építkezést eredményezett. Így jöttek létre a lánc egyes vulkánjai: a kéreg a hotspot felett elmozdult, és a hotspot „nyomot” hagyott maga után — sorozatos szigeteket, tengerfenék-hegyeket és később lerokkadó, elsüllyedt szerkezeteket.
A Wilson-hajlat (bend) és a lemezmozgás változása
A láncban található jól ismert „kanyar” vagy „V” alakú megtörés (a Wilson-hajlat) mintegy 47 millió évvel ezelőtt történt elmozdulást jelez: a Csendes-óceáni lemez mozgásirányának jelentős elfordulását észlelhetjük — északi irányból északnyugatibb irányba történt váltást. Ez a hajlat különösen fontos, mert világosan illusztrálja, hogyan képes egy nagy tektonikus lemez viszonylag rövid geológiai idő alatt irányt váltani; a változás hátterében lemeztektonikai újrarendeződések vagy a köpenyáramlások változása állhatnak.
Vulkanizmus, erózió és tengeri formák
Az idősebb vulkánok süllyedés és erózió következtében gyakran flat-top jellegűek (guyotok), vagy korallzátonnyá alakultak át, ha a felszín közelében álltak. A fiatalabb vulkánokból (például a Hawaii-szigetek vulkánjaiból) kiindulva a lánc ásványtani és morfológiai változása jól leképezett „életciklust” mutat: a fiatal szigetek aktív vulkánok, idővel elhunyva erodálódnak, majd elsüllyednek, és végül atollokká vagy guyotokká válnak.
Legújabb kutatások és a hotspot mozgása
Korábbi feltételezésekben a hotspotot viszonylag „fixnek” tekintették a lemezmozgáshoz képest, de a legújabb kutatások arra utalnak, hogy maga a hotspot is elmozdulhatott az idő során. Ezt többek között az ősi mágneses mező irányultságának paleomágneses vizsgálatai támasztják alá: bizonyos tengerparti hegységekből vett ősi lávafolyásokban konzerválódott magnetit irányultsága eltérést mutat, ami arra utalhat, hogy a hotspot pozíciója nem volt teljesen állandó. Ezek az eredmények bonyolultabb képet festenek a köpeny és a lemez kölcsönhatásáról, és segítenek finomítani a Csendes-óceán tektonikai történetére vonatkozó modelleket.
Jelentőség
A Hawaii–Császár-tengeri hegylánc nemcsak geológiai „történeti feljegyzés” a Csendes-óceán lemezmozgásáról és a köpenyfolyamatokról, hanem élőhelyeket is ad: a különböző korú és mélységű vulkáni formák gazdag, változatos tengeri ökoszisztémáknak szolgálnak otthonul. Emellett a lánc tanulmányozása fontos a vulkáni kockázatok, a tengerfenéki ásványkincs‑potenciál és a tengerbiológiai kutatások szempontjából is.
