Punto de interés de McDonald's

Los puntos calientes se han explicado mediante plumas del manto que producen magma en la corteza, la reactivación de antiguas estructuras litosféricas como fracturas o la expansión de la corteza por tensión tectónica. ^{[ 3 ]} Además del monte submarino Macdonald, los volcanes activos considerados puntos calientes en el océano Pacífico incluyen Hawái , el monte submarino Bounty en Pitcairn , Vailulu'u en Samoa y Mehetia / Teahitia en las Islas de la Sociedad . ^{[ 4 ]}

El vulcanismo en el Pacífico Sur se ha asociado con el "Superafloramiento del Pacífico Sur", una región donde el fondo marino es anormalmente poco profundo. Es el sitio de varias cadenas volcánicas, a menudo de corta duración, incluyendo los puntos calientes mencionados anteriormente, así como el punto caliente de Arago , las Islas Marquesas y Rarotonga . Debajo del Superafloramiento, se ha identificado una región de surgencia en el manto , aunque la escasez de estaciones sísmicas en las regiones dificulta su visualización confiable. ^{[ 5 ]} En el caso de Macdonald, parece que una anomalía de baja velocidad en el manto asciende desde otra anomalía a 1200 kilómetros (750 millas) de profundidad hasta la superficie. ^{[ 6 ]} Esto se ha explicado por la presencia de una "superpluma", una pluma del manto muy grande que también formó mesetas oceánicas durante el Cretácico , ^{[ 7 ]} con el vulcanismo actual en los volcanes Society y Macdonald originándose a partir de plumas secundarias que ascienden desde la superpluma hasta la corteza. ^{[ 8 ]} La asociación puede explicar la autopista de puntos calientes del Océano Pacífico Sur descrita por primera vez en 2010. ^{[ 9 ]} Una zona de velocidad ultrabaja bajo Pitcairn se extiende hasta el punto caliente Easter y el punto caliente Macdonald. ^{[ 10 ]} 

Las islas Australes y las islas Cook podrían haberse formado por el punto caliente de Macdonald, ^{[ 11 ]} ya que la placa del Pacífico fue transportada sobre el punto caliente a una tasa de 10–11 centímetros por año (3,9–4,3 in/año) . Un oleaje de 500–300 metros (1640–980 pies) de altura sustenta las islas Australes hasta el monte submarino Macdonald, ^{[ 12 ]} que es el volcán actualmente activo en el punto caliente de Macdonald. ^{[ 13 ]} Se ajustan al patrón de vulcanismo lineal, ya que están progresivamente menos degradadas hacia el sureste (con la excepción de Marotiri, que no está protegida por arrecifes de coral a diferencia de las otras islas más ecuatoriales ha sido fuertemente erosionada) y el volcán activo Macdonald se encuentra en su extremo sureste. ^{[ 14 ]} Sin embargo, también parece haber guyots algo más antiguos en la zona, algunos de los cuales muestran evidencia de que se formaron volcanes secundarios sobre ellos. Es posible que los guyots sean mucho más antiguos y que las anomalías litosféricas se reactivaran periódicamente y desencadenaran un nuevo vulcanismo en los guyots más antiguos. ^{[ 15 ]}  

Además, la datación de los diversos volcanes en la cadena Cook-Austral indica que no hay una progresión de edad simple a partir del monte submarino Macdonald y que la cadena parece consistir en dos alineaciones separadas. Si bien las edades más jóvenes de Atiu y Aitutaki pueden explicarse por el efecto de largo alcance del crecimiento de Rarotonga , Rarotonga en sí es aproximadamente 18–19 millones de años más joven de lo que se esperaría si se formó por Macdonald. ^{[ 16 ] [ 17 ]} Las edades más jóvenes adicionales en algunos volcanes como Rurutu se han explicado por la presencia de un sistema adicional, el punto caliente de Arago , ^{[ 18 ]} y algunas rocas de Tubuai y Raivavae ^{[ 17 ]} así como muestras más profundas tomadas en otros volcanes parecen ser demasiado antiguas para ser explicadas por el punto caliente de Macdonald. Estas edades pueden indicar que algunos volcanes se formaron originalmente por el punto caliente de Foundation . ^{[ 19 ]} Otros problemas al usar un punto caliente para explicar este vulcanismo son la composición altamente variable del vulcanismo entre varios edificios, ^{[ 20 ]} y que varias Islas Cook no están ubicadas en la trayectoria reconstruida del punto caliente de Macdonald. ^{[ 21 ]} Algunas de estas discrepancias pueden deberse a la presencia de múltiples puntos calientes o a la reactivación de vulcanismo muerto por el paso cercano de otro punto caliente. ^{[ 22 ]}

La elevada proporción de helio-3 respecto al helio-4 se ha utilizado para inferir un origen en el manto profundo de los magmas de los volcanes de punto caliente. ^{[ 23 ]} Las muestras de helio tomadas de Macdonald respaldan esta afirmación ^{[ 24 ]} y se han utilizado para descartar la idea de que dichos magmas puedan derivarse de la corteza , aunque es posible un origen en sectores primitivos enriquecidos en helio de la litosfera . ^{[ 25 ]} La tomografía sísmica ha mostrado una pluma del manto debajo del punto caliente de Macdonald. ^{[ 26 ]}

El punto caliente puede haber estado activo durante 70 millones de años (superado por el punto caliente de Arago), ^{[ 27 ]} posiblemente formando volcanes como:

• Monte submarino Macdonald . ^{[ 22 ]}
• El monte submarino Rá se encuentra en la ruta de Macdonald, pero es demasiado antiguo para haber sido formado por este punto caliente. ^{[ 22 ]}
• Marotiri , Rapa , Raivavae , Tubuai y los volcanes más antiguos de Rurutu ^{[ 28 ]} y del monte submarino Arago ^{[ 29 ],} y la correlación está parcialmente respaldada por datos isotópicos, aunque parece haber ocurrido un cambio en la composición isotópica entre Raivavae y Rapa ^{[ 30 ]} , posiblemente como consecuencia del punto caliente que cruza la zona de fractura Austral ^{[ 31 ]} . Las edades más antiguas en Marotiri pueden indicar un evento volcánico separado, generado por la misma fuente que el monte submarino Rá ^{[ 32 ] .}
• Monte submarino ZEP2-7 cerca de Rurutu. ^{[ 29 ]}
• El Banco Neilson está en la senda de Macdonald, pero la edad es mucho mayor de lo previsto y de dudosa precisión. ^{[ 32 ]}
• El monte submarino ZEP2-19 podría tener 8,8 millones de años. ^{[ 32 ]}
• Mangaia . ^{[ 33 ]}
• Rarotonga durante el Oligoceno , pero también con vulcanismo más reciente. ^{[ 34 ]}
• El atolón Rose y el monte submarino Malulu en Samoa , si tienen unos 40 millones de años. ^{[ 9 ]} Los montes submarinos Moki, Dino y Malulu son productos más plausibles del punto caliente Macdonald, ya que el atolón Rose se ha vinculado al punto caliente Arago , ^{[ 35 ]} y Moki tiene una composición apropiada. ^{[ 36 ]} Malulu y Papatua pueden haberse formado por el punto caliente Macdonald o el punto caliente Arago. ^{[ 37 ]}
• Tokelau , basado en reconstrucciones de placas y datos isotópicos . ^{[ 38 ] [ 39 ]}
• Islas Gilbert , ^{[ 40 ]} aunque tal trayectoria requeriría una curva en el camino del punto caliente. Existe una curva en la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador ^{[ 41 ]} pero no está claro si existe una en Macdonald. ^{[ 42 ] [ 43 ]} Se predice que ocurrirá cerca de donde se encuentra el punto caliente de Samoa hoy. ^{[ 44 ]}
• Islas Phoenix , hace entre 43 y 66 millones de años. ^{[ 21 ]}
• Las islas Marshall del norte se encontraban sobre el punto caliente de Macdonald hace entre 100 y 150 millones de años. ^{[ 45 ]} Posteriormente, algunos de estos montes submarinos y atolones fueron influenciados por el punto caliente de Rurutu , el punto caliente de Society y el punto caliente de Rarotonga , lo que dio lugar a una compleja historia de vulcanismo y elevación. ^{[ 46 ]}
  • El guyot Aean-Kan durante el Cretácico medio . ^{[ 47 ]}
  • La cadena de Ralik septentrional ^{[ 48 ]} también puede haberse formado por el punto caliente de Macdonald, aunque las incertidumbres en los movimientos de las placas anteriores a unos 90 millones de años hacen que cualquier reconstrucción de este tipo sea incierta. ^{[ 49 ]}
  • Atolón Erikub , aunque el punto caliente de Arago pasó aún más cerca de Erikub. ^{[ 50 ]}
  • Vulcanismo del Cretácico Superior de los montes submarinos Lokkworkwor y Lomjenaelik. ^{[ 51 ]}
  • Vulcanismo aptiense - albiense en los guyots de Lobbadede y Lewa, seguido de una actividad renovada en Lobbadede hace 82,4 millones de años, probablemente vinculada al punto caliente de Rurutu . ^{[ 51 ]}
  • Monte submarino Lo-En durante el Albiense . ^{[ 51 ]}
  • Vulcanismo aptiense - albiense en los montes submarinos Wōdejebato y Ruwitūntūn . Posteriormente, estos montes submarinos se vieron afectados por el punto caliente de Rurutu , al mismo tiempo que se produjo vulcanismo en Bikini y Rongelap . ^{[ 51 ]}
• Los montes submarinos de Magallanes podrían haber sido influenciados por magmas y fundidos que ascendieron desde el punto caliente de Macdonald y otros puntos calientes del Pacífico Sur. En particular, Ita Mai Tai tiene composiciones que se asemejan a las del punto caliente de Rarotonga y (en menor medida) al de Macdonald. ^{[ 52 ]}