geochemistry geophysics g geosystems / 1- 6% 5 4 an ...1- !9 > 1, $ "˚ geochemistry...

13
Vailulu'u undersea volcano: The New Samoa S. R. Hart Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543 ([email protected]) H. Staudigel and A. A. P. Koppers Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093 ([email protected]; [email protected]) J. Blusztajn Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543 ([email protected]) E. T. Baker Pacific Marine Environmental Laboratory, NOAA, Seattle, Washington 98115 ([email protected]) R. Workman Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543 ([email protected]) M. Jackson Department of Geology and Geophysics, Yale University, New Haven, Connecticut 06511 ([email protected]) E. Hauri Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution, Washington, D. C. 20015 ([email protected]) M. Kurz, K. Sims, and D. Fornari Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543 ([email protected]; [email protected]; [email protected]) A. Saal Lamont-Doherty Geological Observatory, Palisades, New York 10964 ([email protected]) S. Lyons Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093 ([email protected]) [1] Abstract: Vailulu'u Seamount is identified as an active volcano marking the current location of the Samoan hotspot. This seamount is located 45 km east of Ta'u Island, Samoa, at 169803.5 0 W, 14812.9 0 S. Vailulu'u defines the easternmost edge of the Samoan Swell, rising from the 5000-m ocean floor to a summit depth of 590 m and marked by a 400-m-deep and 2-km-wide summit crater. Its broad western rift and stellate morphology brand it as a juvenile progeny of Ta'u. Seven dredges, ranging from the summit to the SE Rift zone at 4200 m, recovered only alkali basalts and picrites. Isotopically, the volcano is strongly EM2 in character and clearly of Samoan pedigree ( 87 Sr/ 86 Sr: 0.7052 ± 0.7067; 143 Nd/ 144 Nd: 0.51267 ± 0.51277; 206 Pb/ 204 Pb: 19.19 ± 19.40). The 210 Po- 210 Pb data on two summit basalts indicate ages younger than 50 years; all of the recovered rocks are extremely fresh and veneered with glass. An earthquake swarm in early 1995 may attest to a recent eruption cycle. A detailed G 3 G 3 Geochemistry Geophysics Geosystems Published by AGU and the Geochemical Society AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES Geochemistry Geophysics Geosystems Research Letter Volume 1 December 8, 2000 Paper number 2000GC000108 ISSN: 1525-2027 Copyright 2000 by the American Geophysical Union

Upload: others

Post on 19-Jun-2020

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

��������� ����� � ���� � �� �� ��� �

�� �� �������� ���� ����� ��� ������������ ����� ����� ���������� ����� ��� �����������

�� �������� ��� �� �� �� � ��� ���� ����������� �! ����� ��"� #��$� ���" �! %��!� ��� � &����� ' (���� %��!� �� )��)�

����������������* +���� ����������

�� ���!��"������ ���� ����� ��� ������������ ����� ����� ���������� ����� �,-���.�,�����������

#� �� �$/�!� � ��� 0�$� ��1���� '-� �� "� 2�33� ������ ��������� )455� �-+� ��1��������$�

�� % $�������� ���� ����� ��� ������������ ����� ����� ���������� ����� � �� +1�����������

&� ���$� �&�� �1��� �! 6�����" �� 6����"���� 7�� #��$� ���"� 2�� �$��� %�������� �8�55

�1����,+�����1����1�

#� ����&�� �1��� �! 9� ��� �� �������1� % ����� ������������ ���������� &� %� ���5� ��� ����1��������

&� ��!' �� ����' ��� (� ) �������� ���� ����� ��� ������������ ����� ����� ���������� �����

�1+� .���������* +��1����������* �!� � �����������

�� ����'1���:&��� �" 6������� �-�� $�� "� /������� 2�� 7� + 5�)8�

������������1-������

�� *+ �� ���� ����������� �! ����� ��"� #��$� ���" �! %��!� ��� � &����� ' (���� %��!� �� )��)�

���"������������

;5< �,������ =�����>� �1���� �� ������!��� � � ��$� $���� 1 +��� ��� � ��� ������ �! ���

1�� �������� 9��� ��1���� �� ����� �� +1 ��� �! 9>� ������ 1�� � 58)�������� 5��5��)� �=�����>� ��!���� ��� ���� �1��� ���� �! ��� 1�� ����� ����� ! �1 ��� ����:1 ��� !��� ��

��11�� ����� �! �)� 1 �� 1 +�� -" ���:1:���� �� �:+1:���� ��11�� �� � ��� - �� ����� �

�!� �� ������� 1� ������" - �� �� � ,�$����� � ����" �! 9>�� �$�� � ������ ����� ! �1 ���

��11�� �� ��� 0 ?�!� .��� � ���� 1� ��$� �� ���" �+�� -���� �� �� ����� ���������"� ���

$���� �� �� ����" 0�� �� � �� �� �� �" �! 1�� ����� �� �4@ A48 B ��@���C��@�8@*5��2�A5��2�B ���5�8@C���5�@@* ��8/-A���/-B 5)�5)C5)����� 9�� �5�/�:�5�/- �� �� ��� ��11��

-���� ������ ��� "����� ��� �� "� �* �� �! ��� ��$� �� �+� � �D� �1��" ! ��� �� $���� ��

���� ����� 3� � ��E�+� �� 1 �� � �" 5))� 1" ����� �� ���� � ������ "��� 3 �������

G3G3GeochemistryGeophysics

Geosystems

Published by AGU and the Geochemical Society

AN ELECTRONIC JOURNAL OF THE EARTH SCIENCES

GeochemistryGeophysics

Geosystems

�������� ����

=���1� 5

&��1-� 8� ����

/�� ��1-� ����6%���5�4

� 2B 5���:���@

%��" ���� ���� -" ��� 31� �� 6����"��� #����

Page 2: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

�������1�� " �� $�" �! ��� ��� ���1� ����� �� �$����� !� �"� ���� 1� ���1� ��$��" �� ���

��11�� �� � 9�� ��� ������ ��� �� �� $� " �� -�� ��������1�� � �� -����" ���� �29#� $���� ��

�� 5���� �� ��� �! FF�1��>> ��$� � ���� �� 1��� � ���+ ��� ��� �� �D����� �" ! �1 ��� ��11��

!� � ���� @ +1� 9�� �� -�� ��� � � �����" �� ���� �� 1������ ��� �� @�� �1��A+��� � �$�����

!� ��� �$����� �! �"� ���� 1� ��$��"� =�����>� �� ��1�� �� '���� ������ �� -���� � ��$�

$���� ���� �� � ��� ���� � ��� �! ������� ���* �� ��!!� � �1�� ����" ! �1 ��� ����� 1����

�� ��� ���� �+ �! ��������� -��� �1����������

�+� ��� 1�* $����* =�����>�* �"� ���� 1�* �������1�� "* ���������

-��. ���� =�������"* �"� ���� 1� �"���1�* ������� �1��������A��1��� "* ������� ��� ����"�

����� ����1-� 8� ����* ����� 2�$�1-� �� ����* ������ 2�$�1-� �� ����*

��,����� &��1-� 8� �����

� �� � ?�� �� �������� 3� 3� /� G���� �� (� H���.�,�� 0� 9� H+� � ?� �� +1�� �� (+���� 0� �� �� �� G� .� G�

�1�� &� I� � �� 3� �� �� � '"���� ����� =�����>� ���� �� $����B 9�� 2�� 1�� �������� ������

������ $��� 5� /�� ��1-� ����6%���5�4 ;���� �� ��� 8 !��� ��<� /�-������ &��1-� 8� �����

/� -�� ����� �

;�< �-1 ��� $�����1 �� ��� �������

�"� ���� 1� �"���1� � 1��� ��� 1��� $�$��

������ ����� �! ��� �"�1� ��� � �! ��� ��":

���� ��1��� �� -������� �"���1� �! �����

0 ��� ������ �! ����� !��� �� �$� ��� �-�:

��� !���1�����" �� �� ���� ������� �! ���

��� 0 �� �� +�� 9���� �����1�� ���� ��

���� ���� ��� ��� 0 �� ����� ��� ��� ;�� ��

��� � ���� 5)@8< �� ��� � ������ �! ��� �����

0 �� ���� � ���� � ������ �� ��� �"� ����� �

�� -������ �� 9�� �����1��� " �! ��� ����

���� ������� $������ �� �$���� 1��

����� -��� ��� ��� 0 ��>� ���:1���� �"�:

��1 �� �$��$�� �� ���� 0 �� ����� " ;���� ��

��� ����� 5)48<� �-1 ��� �"� ���� 1� �"�:

��1� �$� ���$�� 1�� �������� -���� �!

���� �1�� �� ��� �����1�� "��� �! 1�"

���1���� �� ��� � �� �� �$������� �!

���� -������� �-�����

;�< ���� �! �� +�������� �! ��-1 ��� $��:

��:�"� ���� 1� �"���1� �� -��� �� ���:

���� ! �1 ��$� �� ����� ������ 9����

������� �$� ����� ��� ��1�� !��D�� ��

��� � ���� � �! ��� � $ " ��-�������"

-������ ��!!� ��� �"���1�� �1������� ���

���� ����� �! ���� ��.�� ��� 1� � ��1�:

� -������� ���" ��� ��$� ��� ���� ��-:

1 ��� $���� �"���1 �� -��� ������� ��

����-�� �����B '����� �� ��� ����� ���

;������� �� � �� 5)44* ���������� ��� ���

���� ����� ������� ����� 5))@* ���� ���

�!��� 5))4<� 3 !�� ���� � �$� ���$��

� �� " ����"B ������ ;���""�� �� � ��

5)4)* ������#� �� � �� 5))5<* 9����� ; ��$

����#� �� � �� 5)4)* %������ �� � �� 5))�<*

H��1� �� ;&����� �� � �� ����<� �� �������

�� ��� ����" �! �������� ��$�� �� ��� ����

��-1 ��� �"� ���� 1� �"���1�� �� ���� :

������� �! ������� $�����1 �����! �� ��1�:

���� -" ������ ��� �$� ��$������ �$�

1�" ����� �! ����" �! ��� ����� ��:

����� �� ��� ��-1 ��� ������ ;����� �!��

��� �� ��� �� 5)4)<� 9��� �� ��� ��

���� � 1���� !� ��� �$������� �! ����

$������ ��� �� �� ����" ����� �� �-�� $:

����� ! �1 �����

;�< �� ���� ����� � �� ��� � �� ��� 1����� ��

��$��������� �! =�����>� ��1����� ��� ��

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 3: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

� ���� �" ���� ������ ��$� ��-1 ��� $��:

��� �� ���� ��� =�����>� �� �! 1��

������ �� �� ������ ��� � ��� ������ �!

��� 1�� �������� =�����>� �� � �1�� ���

�D1��� !� ����"� -��� -���� �� �� � ��$�

�� FF�"���>> ���� ��� ���� $���� ��

-���� �� �!!� � ���E�� !��� �� ��� ����

��-1 ��� $������ �� ���� ��� ������ �����

� �$���� ��" ���� ��� ��1��� 1� ������"

�� ������� �� ���� ���� ����1���� �!

�"� ���� 1� !��D��� �� ��� �����1�� ����:

� �� � 1�� $���� ��$�� �� �����"

� �� ���� 1���� ��� � ������ �� �� � �:

���� �� �� � ��� ���1��� ����� ����� �!

=�����>� �� ��� �������� �� ��-�������"

�$��� �� $���� �� ��� ��� ���� $�����1

�� �� !� ��� �� ���� ������� �! ��-1 ���

�"� ���� 1� �"���1� �� ���� �� =�����>�

�!!� � $��-�� ����� ����� �� '���� �� ��

��� ���� � ������� 1���� �11���" �D�1:

���!��� -" �����

0� ������ ��� & �� � �+

;�< =�����>� �1����5 �� ����$� �� ��

���-� 54� 5)@�� -" ?�+�� (������ ;&���$

5 =�����>� �1���� �� �1�� �� 3� �� ���� -" 1������ ����� ��������* ��� �1� �!� � �� ��� � �� �� ��+���� �! �� ��� ��� ����" ��"� !��� � -������� -�!� � ���� ��� �!G��� 9��1��>� ��� ��� +��� �! ��� 1�� 2����� / �$�������!� 1� �1�� ������ ?�+�� =���� ;&������ 5)4�< ��I>!!��� ��1���� ;���� �� � �� 5)))<�

-3000

14o30'S

14o20'S

14o10'SVailulu'u

Ta'u

169o30'W 169o20'W 169o10'W 169o00'W 168o50'W

Tutuilautuila

UpoluUpolu

MaluMaluMaluMalu

MuliMuli

SaSavaiiaii

Tongaonga Trencrenc h

-4000

)��� /� H��"1�� " �! =�����>� �� �� -" 9>� ������ -��� �� �H�1 -��"1�� � �� $�"�� !� 1�� �� ��� ?A= %� �� �>� 3=�2 � �� � ������ ��1����� ���� ��������:�� �$�� -��"1�� " ! �1����� ��� ����'� ;5))8<� 9�� ����� ����� ��� ���� � ������ �! =�����>� ���� ����� �� ��� 1��3 �������* ��� ���� ����" 1���� �� � ����� ��1����� ����1�� �� ����� 3=�2 � ����� ������ � ����� =�����>� �����"� � �$� �� �"11�� � �� :��+� ���� � �! �!� .���� �� ������ ���� ���1�� " ��� ����� �����" ���1-�� ��� ���� �! 9>� ����� �� ��� 1� � ,�$����� �"��

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 4: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

Depth (m)

Institute of Geophysics & Planetary Phyisics, Scripps Institution of Oceanography, UCSD, USANSF OCE98-19038

Vailulu'u Volcano Samoan Hotspot

Contour Interval = 125 metersGrid Size = 55 meters

Sun Azimuth at 40˚

-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0

14o12'S

14o16'S

14o20'S

14o24'S

14o08'S

168o52'W

168o56'W

169o00'W

168o04'W

169o08'W

110˚

Geochem

istryG

eophysicsG

eosystemsG

3G

3�����������������

� ���������� �

����6%���5�4

Page 5: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

��� 5)4�< ! �1 ��� +��� (�'���� ��

1���� �� � � 5))) ���� �H�1 -� �

��� ?A= %� �� � �� ��� 3=�2 ����� � �� �

�I��� �� 5 �� ��� 9���� ����� �� � 1���$���

-" ����1� �$���� �� ���� ����� ��� �� �� ��

5)@� �� 5))�� ������$��"� 9�� 3=�2 �����

�� � �� �� ���1�� �� !��� ��� � ��� ������

�! ��� 1�� �������� &����� ;5)4�< �:

���" ��!���� =�����>�>� ������ �� ��11��

������� -�� ��� ����$� " �1���� $� ����"

��+���� -���� �� �� ��-�� �� ������!" ����

!��� � � � ��$� $�����

;8< =�����>� ��1���� �� ����� � 58)�������� 5��5��)� � �� +1 ��� �! 9>� ������

��� ���� �1��� ����� �! ��� 1�� ����

�� ��!���� ��� ������ ���� �! ��� 1��

����� � ����:1 ��� ����� �I��� � 5�� =���:

��>� ���� ! �1 � ��� ����� �! �4�� 1 �� ���

�� : �1 ������ �)� 1 �! ��� �� �� !�� ����

���� $���1� �! �5��� +1�� =�����>�>�

��11�� ������� ���:1:���� �� �:+1:����

�� �I��� � ��� 9�� � ��� ��1������� �! ���

$���� � ��������� ���� (������>� � �����

8��:1 ��11�� ����� ;&������ 5)4�<� �����:

-150

0

-100

0

-200

0

-2500 -2000 -1750 -1500 -1250 -1000 -750 -500

169o05'W 169o04 'W 169o03'W 169o02'W 169o01'W

14o14'S

14o13'S

14o12'S 0

90

30

60

120

150180

210

240

270

300

330

#1

#4

)��� 1� �H�1 -��"1�� " 1� �! ��� ��11�� �� �! =�����>�� ������� ��� �� �1 ���� �� ����+� �� �� �� - ����� ��� ������ �! %9&� ��� 5 �� �� �� ��� ���:"� � + � �1�$����� ������� ��11��� &����� .�1��� ����� � ��$�� �$� " ��� ���� ��� � +� �� � ������ ���� ��� �������1�� "����� ������ ����� �� I��� � 8�

)��� 0� /� �����$� $��� �! =�����>� ��1���� ���+��� 2�� �����"��� �� �� 1,� �!�� ��� � ��� ������������� �� ����� 9�� ���� ������ �! =�����>� �� 9>� 1� �� ���� ��� ���� ����� ���� ����� ����� 1� =�����>� �� ��� +1 �� ��1��� � ��� -���

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 6: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

��� ��� �� 1,� ��� $���� � ���� �

������ �� �� �� �$� ��� ��� �� "� ��

;@< 9�� �$� �� ���� �! =�����>� �� ��1�����

-" ��� �!� .���� �D������� ��� �� ���� ! �1

��� ��11��� ��!����� ����1��� ��� �� � ����

�� ��� 1�� ������� � +� 9��� �� ��1�� ��

��� ��1���� � ���� ��!���� -" ������� ����:

-��� ������� ����� $������ ��� �$� -���

�D������ -" ���� �D������� � ��� ��� �! ���

����� ;��)� ��� &��)��� 5)@�<� 3 ��� ��

�������" ���� ���� ��$������ �!� �D����� 0

! �1 ��� ��11��� �� ��$� � 1��� �����

�D���� ��� ! �1 ��� ���� ������ �! =�����>��

��$��� �� � �$� �� �"11�� �� �� :��+� ��:

�� �� ?�!� .���� �� ����� �� ��� ������ � ����

� 1� � �� ����" ��$������ ��� ����� �� ���

�� ��� � !��+� ��$��� =�����>� ��������

��1�� ��" �� FF7���� 9>�>> ����� �I��� �

5�� 9�� �� �� 1,� �!� .���� ��!��� �� �� ����

������ �! ��� �� �1 �� ���� � ��+��" �� -�

� � �! ��� � �����:�" ���1-��� �"���1 �! ���

$����� ?����� �1� ���� ! �1 ��� ���� !��+�

1" -� ����� �� � ��� ���� ���$� �$���� ��

��� ����� " �! ��� $���� � 1" -� ��������

�������� �I��� �� 5 �� ��� �� ������� �� ���

���� ���$� ��� � �! ��� 1,� �!��� =�����>�

����� �� ����� �! ����� ������ �� 1��

������� �� !��� �� � � �1������" ���:

��"�� � ��� �1� ���� ����� �! ��� ����� �

�!�� ��� � �� � ��� ����� �� ��� 1������:

�� :����� � � �� -��� ��� �� �� �� �����

����� �! ��� ���� ������� ����� ��$� ��:

��� � �! ��� ���� ������ 1� �� ���� ��$�D

����� � ! ��� ���������� ��!����� ����1��:

� " � ��� �I��� �� 5 �� ��� �1�� �� ��� ��

� �11�� �� ���� ��1����� ;*�!� ���

������ 5)4�<* �� =����� �1���� ����� �$�

-��� ����� �� ��� ���$� �$� ���������� �! ���

���� �!� .��� ������ ;(����� �� � �� 5))4<�

;4< 9�� �� �� �1 �! =�����>� � �$�:

������ ���� ��� ����:��$������ ��� �� �

��!����� ��� �� ��� � ��� ��� �� �! ��� ��

�� ��� 1��� ��� ������� � ����� �� -���

�� ��� ������ � ��� � �! ��� �� �I��� � ���

9�� �� ��� �� FF�������>> ��� ��

��� �������� 1�� ������ �� ��� 1�������

�� :������ �$�����

;)< 3 �����!��� ��1-� �! � ���� �1����

�$� -��� � �� �.�� ���� ����� �� 1,�

�� � � ���1����� ������� ��������� ��

$������ -������� 3��"��� �! �5 ���� �1:

���� ! �1 @ � ����� ���� ��� ��� ��11�� ��

����� ��� �� 0 �!�� � ����$��" ��1�:

������� �+�� -���� � ��� J �8C�4K� 2��

L G�� J ���C��)K� ��� J �C)K�� =�����>�

���� ��� ���� ��� �D� �1� �1��������� $ �:

-����" �! ��� ����� ����� � �� '���� �:

1����� ���� ���� ! �1 ��������� �� -������

9�� ������ �� ����� ������ ����� �! 1��

��-� �� $�����1 � ��� !� 1�" �+���

��� ����+� ��� ����� ���

;5�< 9�� 1,� ���1��� �1��������� ��1�:

������" �! =�����>� �$� ��� ��� ���� ���

$ �-����" �� ��1� ������� ������� �����

�� � ���� � 4@ A48 ��� $ ��� -������

��@���C��@�8@ �I��� � ��� �� ������� �� �����

���� ����������� �� ��� � ����� �1���������

=�����>� ������ �����" �����!��� $ ����� ��

$������ �������� � ���" �������� ��!!� ����

�� ��������� -��$�� � �11�� �$� ���� �� -�

1� � �������� �� ��� ��� ���� �!� .���

�$�� �11�� �1���� �"����" �$� ���AG��

���� ���� ��� 5� ����� ��� ���� �!� � �����

�M�4�� 1� ���� ���� ! �1 5 �� 5��� ���A%�

���� � ��� ��!!� ��� -������ ������ ��

���� � ����� ��C) $� ��� @C��� ������$��"��

9�� � �� �� �������� �� ��� %� �� !� ��$��$�:

1��� �! ����� ;%����� ��� ���� � 5))4<

�� ��� 1�1�� ���1-��� �"���1�

1� ��� �� ������ 2 ���������

� �������

;55< �$� � ����� �� �$���� ������� $����

��$��" � =�����>� $����� 9�� � �� �� ���

�! ����� !�D��� �� ����� � �I3?�: �� ���

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 7: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

�D�������� �� (��" 5�� 5)@�� �� �� ��� ���

�� ��� (�� " )C�)� 5))�� ��� ���-� ����1�

����� + �� ��� �� ��� �%���C��)� � ��:

E�+� �� 1 �� ��� $�����" �! =�����>�� �����

1��� �! ��� 5))� � ��E�+�� �� � !� 1��"

����� 2� �! ��� $����� ���� ��� ����"

�������� ������ =�����>�* �H�1 �� $�"

��� ��� ������ ��� � ��E�+� � ��� ���

�$�� �" $���� ������ !��� ���

;5�< & ������ �������" ����� ! �1 ��� ��11��

�� � ��1����� -" �D� �1��" ! ��� $��:

�� �+� ���� � ������ $���� ����� 1�"

� ����� ����" �� !��� ����� �� ���$��� ���:

�� "���� �� $� ��� �+ �! $����� !��������

I� ��� 1� �� ��� ����������� �! �H�1 ����:

�� ��� �� � �D� �1��" FF- �����>> ����������

��� ! ��� $���� �+� �� �-�E�������"

�� ������� ��� ������ �! =�����>� �� ���

����1��� �$� �� � ���" -�����

;5�< 9�� -��� �1���� �� � ��".�� !�

�1����� #:�� ��� �������� ��� ! �1 ��� !���

�! ��� �� �� ��� ! �1 ��� ���� 20 ����� �!

��� ��11�� ��� ��5�/� �� �5�/- -" �������

;� ��� ��� +����� 5)4�<� ��8? �� ���9� -"

1�� ���� �1�� " ;��� �� � �� 5)))<�� 9��

�� !��� �1��� ����� �5�/�A�5�/- �E����:

- ��1 -�� �5�/-A��8? ����E����- � ���$��"

��� �! 5�@5�� 9��� �������� � � ������ ��

�! ���� ��� ��C�� "� �� 9�� ���� �1���

����� -��� �5�/�A�5�/- �� �5�/-A��8? ���:

�E����- � �5�5� �� 5���� ������$��"�� ��:

!� 1��� � FF��>> �! ���� ��� �C5� "� �� 2���

Tutuila Masefau

Shield

Vailulu'u

Ta'u ShieldMuli

TutuilaPago Shield

UpoluShield

Malumalu

AllPost-Erosional

18.5

0.709

0.708

0.707

0.706

0.705

0.70418.6

206Pb/ 204Pb

87S

r/ 8

6 Sr

18.7 18.8 18.9 19.0 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5

)��� 3� :/- ������� ���� !� -���� ! �1 =�����>� $����� �� �1� ���� ���� �� ! �1 ���� �����1�� ��1����� �� ��� ��-� �� 1�� ������ �! 9>�� 9������ #����� �� $�>�* ��� I��� � 5 !� �������� 9�� ����� ������ !���� ������� -���� ! �1 $�>�� #����� �� 9����� ��� � ! �1���!�� ��������� 5)4@* ��� � �� � �� 5))�* ����� ��� ����� 5))�* ���� �� � �� 5)))* � ?� � � �� ��� ����-������ ���������

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 8: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

��� ��� �D��� �! �5�/� !���� �� � �� ��!!� ���

! �1 ��� �� 1� ��������� ��� � �5�/� ��

������� �� ��� � ������ ;,���� �� � �� 5))�<�

3� ���� 2 ��������� � ����

;5�< �� ��� -��� �! ��� 1� �������� ����:

���� �� 9>� ����� $� ��� ���� �!� .��� �I��� �

5� �� ��� �D� ������ � ��� ���� �1��� $��:

�� ���� �� ���� ��� 1�� ���� �� ��

��� � �� $��� =�����>� � "���� $����

�! 1�� ������� / ��! �! ���� �1�� ! �1

������� !���� � ������ �! 54 -��� �1����

! �1 $ ���� ������� �� ��� $����� 9��4@ A48 C��8/-A���/- ������� �� !� �����

�1���� �� ����� �� I��� � �� �� �1� ����

���� �� ! �1 ���� 1�� ��������� =���:

��>� ����� �� ��� �� ���� 1���� � �0���

1���� ������ �� ���� �� ��� ���1 + �!

1�� $�����1� ����� =�����>� � ��"

�$� ��� ��� �D������ 1�� !����� �� ���

�D����� �� ����� ��8/-A���/- ��� ����

1�� -����� ��������� ����:��:��� � ���

�! �� ����� ��8/-A���/- �� 1�� ������

�$�� �����1 ������� �� �� �1���� ! �1

!�$� � ����� ��� ! �1 @�4 �� 5��� ? ��

- ��" �$� �� ��� +���� ��� ! �1 ��-� ��

1� �5�C�8 ? ;��� � ��� -������ 5))4<��

9�� � �� ��1� �������� ��� ���A��� �� ���

1�� ���1� ��+�� � �8 ? �� ��� �����

���� 9����� �� ��� �� �� -��� �� �����

���� ���-� �� �� � ���� �1���� ! �1 9>�

��� �� �� ! �1 5� �� 5) ? ;��� � ���

-������ 5))4* � ?� � � �� ��� ����-������

��� ����<��

4� %�� 5 ���� 5�����������

6� ��������� � ����

;5�< &� ��� ��� &���I ��.� ���� ���� ��

� � ����� -� � ��� #� � %��� 6� �

��- �+� .� �� ����� ������$��" ��1�� �� �

����� ����� �%9&��A2��+�� ������� �� �

������ � �� �� ���� ������ ��� ��11��

�� �� ��� ������� ��� �� * �� ��������

��� ��11�� � �� � �1�$����� �� ���:

"� 1��� ;+�)�� ��� %����� 5)4@< ���� �

�5���:1 ����� �I��� � ��� �� ������� � ��:

���� ���� �-����� �� ��� ��� ���1� �����

����� -+���� ��� ����� �'H � ����� ��

%9&A2��+�� ��� �1����� ������� 9��

'H � �!��� !� ������ �� ������ ��� �� � ��

�1� �� �� �� !� ������ 5� ������� ���

�� � �� I��� � �� 29# $���� � ���������"

� -+� ���� -������ ��� �� 8�� 1 � -���

�������� 3� 8��:1 ����� �� ��� �� � �!���

��� 29# $���� �� ��� �� ��" �� ��

�������� !������ �� ��� �" �� ��� -����1 �!

��� �� � ))8 1� 9�� 29# $���� �� ���

-����1 � $� " ����� ���� $���� � ��� ���

5��* ����� � ���� -�$� $���� ������� ����

��$� $������ �� ���1� !� 1���� �� ����

���� ;,���! �� � �� 5)))* +�)�� �� � �� 5))��

����* ��� �� � �� 5))4<� 3� ������ 5� �������

��� �� � ��� 'H FF�1��>> �"� �� �� �

-��� ��� �1� ����� �85� 1� -�� ��� �� ��

-+� ���� $���� � ����� �! 4�� 1� 9���

����� ���� $� �� �1� -�� �� ��� ��� �!

���$����� ����� -" ��� �1 �! ��� ��11��

�� � ���� �� ��+� � �)� 1� �� �������

- �� � �@4� 1 �I��� � ��� 3� ������ �� @��

+1 ��� �! ��� �� �1� �1�� 29# ��1�"

�� ����� �-�� $-��� ���� $��� �! ���4 �

����� �! 8��C@�� 1�

;58< 9�� � � ���� �� ����� ����� ���:

���� ���� ����� � ������ ��1����� �

����� �� I��� � �� H+� ���� �� �� ����

��� ������� ��� �� ���� ! �1 ����� ��

����� ��-* ������ ��� �� � �� ��� ������� � �

�! ��� 29# �1�� �"� � ��� �� ���� �� ��

��+ $���� �! ��� ��- �@�� �1��A+��� 9�� � ��

���� � ������ -������ ��� 29# $���� ��

��� �� ����� ������ ���� � �$� �� ��- ��A

29# ��� �! ����* ���� �� �����!����" ����

��� ��� �-�� $�� �� ���1�� �� 1��� �����

���� � ���� �! 5�C4� � ��� ��� ;%��� ��

� �� 5))�* ��� �� � �� 5))4* ,���! �� � ��

5)))<�� 9�� ��� ��� � =�����>� �� ��� -���

�� ��� 1�� ����� 29# $����� �� ��� ���:

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 9: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

��!����" ���� �� $���� �1D�1�1 ��

����� ����� �� ���� ��� ���1�� � �1:

1���" �� ��� �C5� ��- ��� ;��� � ���

������ � ����* &��� ��� / ���"�� �� 5))8*

%��� �� � �� 5))�* ,���! �� � �� 5)))* +�)��

�� � �� 5))�� 5))�<�

;5@< &� ��� �1����� �8�� � �1�$�������! ��� ��11�� �� � �� 1���� ��� ���1�

-������ ���: �� )��:1 ����� �� ���:"�

1���� 9�� � + �! ���� �� $�" �� ����� ��

1� $��� �� I��� � �* I��� � 8 � �$���� �8����� 1� $��� �! ��� ���1� FF���+��� ���>>

! �1 ��� � ������ �� ��� �� � ����� ��

�� 29# $����� 3 � �,����� �! ��� ���$���� �!

��� �� �1 �� ��� ����� �� I��� � 8�

� �$����� � .�1���� $��� �! ��� �� �� 1,�

��+� �� - ����� �$� ��� ��� �"� ���� 1�

���1� �� $�����.�� -" 29# $����� �� ��:

!���� �� � �� ����� ���� $� - +����

-������ ��� - ���� �� ��11��� �! ��� ��

��� �I��� � 8�� ��� ���� � ���� � -��"�"�

��$�� � ������� �����" ���� ��� ������� �!

��� ��+� �� ��� �� �1� =� ����" �� � ��:

���� 1��� ��� � �� -� �,���� ! �1 ���

�� �� ������� -�$� ��� ��+� �� ��� ��

�1 �� ���� �" ������ -���� ��� - �� ������

�� ��� ��� ����� ���� ��� ��" �" ! �1 ���

��11��� / ������� � -���� ���� ��� ������

��� �� �� � ��-��E�����" ��� �"

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

600 700 800 900 1000

Water Depth (meters)

NT

U

0.020.02 0.220.22 0.280.28 0.260.26 0.380.38Mn (ppb)

0.090.09 0.040.04 0.0040.004Cast 1Cast 15.45.4

5.65.6

5.85.8

6.26.2

Temperature ˚C

6.06.0

Mn (ppb)

Cast 4Cast 4

)��� 4� 9�1�� �� � � �� ����� �� ����� -+���� ��� � �!���� !� ������ 5 �� ��� ������ 5�� +1 ��� �!��� �� �1� �� ������ � �-��� ������ 2� -��� �! ��� ��11�� �� ���� I��� � � !� ��������� 9���������1�� " �� ���� ���� �09 '-� ����� -+���� ��� ����� �'H �* �� � ��- ��� ��������� � � ������ ����������� ;+�)�� �� � �� ����< �� �� ��� ��� � �������1�� � �� -����" ����� �29#���9�� ������$��" ��� �� ��� %9& �� +�� ���" ���� 1�������"* ���� �� �������� ������" �� � $��-�� !� ����� � �!����� 9�� �� �� ���1-� � ���� ���� � ��� ��� �� ��- � ��� ��� ������� ��D� �� ��� 'H � �!���� ����� ��� 5 ��- �� J 54�� �1��A+��� 31-���� �� ��$��� �� ��� ��� ���1� � �� ��� ��������C����� ��-� �� ��"��� �� � �� !� 1�� ��:��� � �� ���!��� �� ���:�1 !���� �� ��� �1���������� � ������$��" ������ ���1:1�� ���� �1��� � ���� � 1���!��� ! �1 ��� � �� � � ;5)))<�

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 10: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

! �1 ��� �� ����� -" ��� � ����� 9��

� ����� �! ���1� �� �� �� ������ ���� ���

�� �������� ��� ����� � ���� ���� -�

��1��� �� ����� ������� ����$� � ��1���:

��� � ��� �� ������� -" ��� ���� �-����� �!

� ������ ����������� ������ ��� ���1�� 9��

������� ������ �29# M���� � !���� �� ���

���� ���1��� -������ )�� �� ���� �� ��������� ������ �29# N ���� � !���� �� ���

���� ���1��� -������ ���� �� �8��� 9������� ���1���� � �� �������� E�� ���� ���:

������� ��1���� � ��� ! �1 ��4����2��� 9�� )��C���� ���1��� ��� �����"�

��� 1��� �D� �1� � ������ �� 29# $�����

�������� ��� ���� ���1� ����� �� ���� ��1�:

����.�� �� 1��� �� ���" �� �$�� ! �1 ���

��� � �! ��� � ������ 1��� �

;54< ����� ��� ���� ��1�� �! ��� ���1� ��� �

�� -� � ��� ������ ����� �! �8��C8��1� ��� ���� ��1�� ����� $� " ��-������

.�1���� $ �-����"� ����� -������ 8)�

�� 4�� 1� FF#�����>> �2��� ��� ���1� !����

��� �1����� ����� ���� ! �1 ������� ��11��

���$���� �� ������� - ��� FF&�������>>�

����$� � ��� ��1�" ���� ���" ��!�"

���� �� ��� 1D�1�1 ����� �! ��� - ����

�� �����"� ����$��" �� ��� �� ��� ����

��! �! ��� 0 - ��� 9��� ����� ��� � �-��1

��� ��� ���� ��! �! ��� �������� - ��

��� � �� -� $������ �� ��� � ������� ���

!� ��� �� �� ��� �� !���� �� ��� ��

�� 1���$� 1����� �! � ������� � -����

$����� �� ��� 0� 9��� �������� 1" ��� -"

��������� �! ���� ������� ��� �� ��������

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

400

450

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

Azimuth (deg)

De

pth

(m

)

0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6

Nephelometer Data (NTU)

)��� 7� 2������1�� " �� !� ��� %9&� ���:"� � �1�$������ �! ��� ��11�� �� + ����� �� I��� ���� ����� �� �� 29# $���� �� �����"�� � � FF��� ����>> .�1��� $� ��� ����� ������� ������� ��.�1��� ����$� �� ��� ���� �! ��� $���� ��� �� J ��� ��� J )��� ����� 9�� � �,����� �! ��� ������ �! ��� �1 �! ��� ��11�� �� �� ����� � ��$" � ��� ����* ��� %9&� ���:"� � + �� ����� �� � "�

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 11: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

FF���"�>> �����-�" �$�� �������� ���� 1-����

��� ���� ��� �� �� ���� ��� ���� ��! �!

��� 5��� - ���

7� -����� �� ��� -�������� ��

;5)< =�����>� $���� �� �� �" "���� ��

� ����" ��$� ��-1 ��� $����� ��� ��$��"

�� �!����� �� ����1� �$���� �� 5)@� �� 5))��

��� �+ �! �" ����1��� �$� �� ��� ��:

1����� ! ��� -��� �� � ������ ���� ��

� ����� ! �1 �� ��$��� �! ��� $����� ��

���1�� � ��� ����� ! �1 � �� �� "� ��

9�� ��11�� �� 1 +�� -" �� ��" ���������

�� �$� ��� 1 ����� !����� ���� �����"

�� -�� ��� ���� �� ����� ���� ��1����

��� � ��$� � � �� � �! 1������� -�$�

1-���� ��$���� 9��� �1�� �"� �D����� ���

� ��� !� 1�" +���1��� � �� �� �� �������

�� � �� ����� ���� $� ��!���� -" ��� ���

�� ������ �! ��� �1 �! ��� ��11�� �� �

�"� ���� 1� ��$��" �� ��� ����:��!����

$������ ���1�� " � �$���� ��� � �-� �� "

!� $ ���" �! E�������$� � � ������� �1��

� ���������� ��� � ������ �! �����

�� ���� ��� ��1���� �"� ���� 1� �"���1� ��

��� ��� ���1� �� ��� ��1���� �� �� ���

�� ������� ��� -�����

;��< 9�� FF���� �>> 1���� !� ������� �

���1� $�����1 ������ ��� "������� $�����1

� ��� ��� ��� �! /�!� $���� ����� �����

9�� 1�� ���� ���� =�����>� � ��� ���

���� 1���� ���� ����� I� ��� 1� �� ��� � ������

1�� ��" �! 1�� $������ �� ���� �� ���

����* 9>� �� �� ���������� ������:-�������

����� 9����� �� #���� � �������� ��

� ��" �$� �� ���� �,�$����� !����� ��

$�>� �� $� ����" �� ��-� ���" �D�����

������:���� �$�� 9��� � �� ������ �� ��1��

�� ����� ��� � '���� �� ��� ���� �1���

$���� �� ��� � "���� �,�$����� �$�

� � ����� 1�" ���� ��� �! +���1��� � ����

�! ��� � ��� ������� ������ ���� ��

$�>� � ��� +1 ! �1 '���� �� =�����>�

������$��"�� #���+� ��� ����� ���� ���:

�$� � ���� �� ��� ���"�� !� ��� ���� �

������� 1����� =�����>� �� �1����� �����" �!

�+�� -���� �����"� ��1���� ��� ������

��$� ���"� �� �� ��������� �� �� �$������ =�:

����>� ���� ��� 1� ��" �� ����� ��� � �����

FF'����>> ���� �! �+�� $�����1 ����� � ����

��� 9>� ����� ������ �� ��� �1����� �����"

�! �+�� -����* ���������� �� �� �� 9�����

�� #���� -�� � ��� -������ �� !�� ���:

������� � ���11�� �� ��� ��$� ��-1 ���

�� ������ $�����1 �! 1�" ��� ���� ���:

���� ���� �������C3��� � ���* 9���:

��C ����" ���* 3�1� �� H����"C/��� �

����� 9��� =�����>�: 1� 1" -� 1� �

�� �� ��� FF���� � 1����>> !� ��� �����

$�����1 ��� '����C����� �� �� ��+��" ���

��� ��"��� � ������ ��$��$�� �� 1��� ���� :

���� �� 1��� 1���!����� � ����� �� ���

���� ���1� !��D�� � 1���� ��� $��-��� ��

���� ������ ��� 1�� ��� �� 1�� ���� ��

�"��� ������� ��� �����

��$� ��������

;�5< 9��� �� + ����� ��� �$� -��� �����-�� ������� ���

���� �! 1�" ����$����� � ��� �������� G���

3 -��1�� ?�� %�1� � (����!� &����� ��� �� 1��

(��� G���� � 9�� ��:�� '��+� 6��� /��� �� ?"�

9"�� � �� ��� �� �! ��� ?A= %� �� � �� ��� %���

6� �>� .� �� ����� G ����� �� �-� � ������ �� ����+

��� �H� � %9& ��!�� �� H�- 0����� +����" ��������

��� 5))� � ��E�+� �������� �� +�������� !������

! �1 ��� 2 I ��� ���� � �� 1� ��� =029

� �� 1 �! 2�33 �/�0' ��� �-����� ������ �� ���

#� � %��� 6� � !� ���� ���� ��� ����� � �! ��

����$� � �� =�����>��

�2���

H+� � 0� 9�� �� 6� (� ������� %� �� ����� �! �"� �:

��� 1� ���1�� ! �1 ��� $��� !����� �� ��� (�� �� I�

?����� �� ����� /�!� ���� /���� . ����� ���� ������

01� �)C@�� 5)4@�

H+� � 0� 9�� 6� (� ������� � '� ��+� � �� ?� ��

01-��"� 3 1����� !� E�������$��" ����1���� ��!!���

�� ��� ��� �"� ���� 1� ���� ��� /���� . ����� ����

������ ��0� ���C��)� 5))��

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 12: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

H+� � 0� 9�� %� ?� 6� 1�� �� �� 0��� !����� �"� �:

��� 1� ���1�� �$� �� �����:���� D��B 6��-�

���� �-����� �� �������� ��!� ����� �� ���" ��� �$

��������� ����2 .���� 3 ������ 3 ��� ��� �$

!��� 4����������3 ������ %���!�� ����� $��� )5�

������ -" � ��1�� ��� ?� O�� ��-� �� '� � �����:

���D� �� ?� 9��1���� ��� �@C@5�36#� ������:

���� &� %�� 5))��

H+� � 0�� &� 9������ ?� I���"� 6� '�-��� �� � '�

��+� � I���� �� �-� �� " ������� �� ��� �!!�� �!

� ���� ��.� �� �1�������� �� ����� -+���� ���

1��� �1���� �� �"� ���� 1� ���1��� ���� ��� ,���

�� � ���� �����

%��1���P�� (�:'�� ?� ��P+����� (� 9����� � %� �� &�$�"�

I� 3�- �P��� (� I ������� �� 7� '������ 6�����"

�! � ��$� ��� ����B 9�����:������ ?����� �� ���

����� ��� � /�!�� %��� ������ ,��� ��� �@C���

5)4)�

%��1���P�� (�:'�� /� ��!!� �� 6� ��� � "� �� ?������

&� /������� �� /� ����+� 6�: �� ��-1 ��� �D�:

������ �� ��� ��� 5)4) � ������ �! ������ �:

1����� /���� . ����� ���� ������ �56� �54C��@� 5))5�

%���� %� �� 6� /� G���+�11� � �� %� ������� &�������

�! �"� ���� 1� ���1�� �� ��� �� ��� � ���:3�����

?����B ?������ ! �1 ����� 1��� �1����� /���� . �$

���� ���� ������ ��7� 5C5�� 5))4�

%����� &� 3�� �� 6� H� &� "1���� 9������� ���� �:

�����"� �� � ���� �! ��� �����:01�� � ���� ��

��� ��� �! �" -���� 8������2 ��� /����� .���"��

9���� ��� ��'���� ������ -" 0� '� ����� � � &� ��

�������� �� ?� �� &�+� � ��� 544C�5@�6���� ��

�! 31�� H����� � %����� 5)4)�

&$��� 3� �� �� &� 3� %����� %����� �� ��� �"� �:

��� 1� �"���1 � '���� �1���� !�� ��� !� 1���� �!

/���>� ��� �� 5))8� ��� �!� 7�� �))C���� 5))4�

&�����-�� � I� G�� �� ��� 5))8 '���� ���� 9�1�

?��� �� � ����" ������ �� ��-1 ��� ��$��" �

'���� =����� ����� /� ����� 8�:� 60� ��5C

���� 5))@�

I ��"� G� 3�� �� 0� 2� ��� 2�-�� ���� �� ��� 0 ��>�

1����� 8���� ,��� /���� . ����� ����� 7�� 54)C�54�

5))4�

I ��"� G� 3�� (� �� 2����� �� �� % ��� H�� " 1�D���

�! �� ���� �� ���� ����� �� �1���$�Q� 1���� �1:

������� ���� � 2�� /-� �� 1�� �$�� /���� . �����

���� ������ ���� 54�C5))� 5))��

I����� ��� �� ?� �� ���� &�����$�� �� � ���� I� ��

�"� ���� 1� ���1� � )����2� 0�� /�!� ?���B ���I� ���� �D������ +������ �� /�!� ���1��� ��������

�������� 8���� �;� 85)C8�4� �����

I����� �� /�� (� 9� %������ �� ?� �� �� ���� &� ��

���� 1������ �! 5� � � 1���� �� �� �� �1���� �!

���� ����� ����� �����$���� 1� ���-���.����

���� !���� �%/:� � &� 8�� � 8����� ������������ �;�

5���C5��5� 5)))�

I��+�� ?� �� �� 0� &� (+���� � �������� �� � ���� �!

����� $���� �!��B 9�� �!!�� �! ������ �� ��� �

�� � $������� �� ���� .�� �� ����� ,� ���� ������3

���� 8�� <7�� �))C��8� 5)@��

I��� � 3� /�� �� �� /� H��� &��� 1������ �! �5�/- ���5�/� �� ����� �� � ������ 1��� � -�� � 4������

%���� .�� ,��� 77<� ���C��)� 5)4��

I� � �� &� (�� �� �� 6 �� ?� %� 9"�� �� &� 6� 6����

�� ������" �� �� ��� � �! '���� �1���� -��� ��

��-�1 ��� 1������ &� ������ ,��� �<� 5����@C

5����4� 5)44�

� �� � ?�� �� �������� �� &� G� .� (� H���.�,�� ?�

�� +1�� 3� �� 3� G���� �� 0� �� �� �� �� �

'"���� I>!!��� =����B 9�� ��$� 1�� ��������

/� ����� 8�:� 05� I�� ����� ������ I55��� 5)))�

�� �� 0� ��� �� � ?� � �� ?�:�� ������� �"���1��� �!

���# �� 0��� ���� ����� -���� ! �1 ��� ����

/�!� ���� /���� . ����� ���� ������ ��;� ���C�@5�

5))��

(1��� ?� ��� �� �� 0��� !����� &�����$�� �� � ������

� � 1���� �� �"� ���� 1� ���1�� � ��� ���:3�����

?����� ������ ,�� ������ 7<� ��))C����� 5))8�

(������� G�� &� 6 �1� G� 2���"���� &� � ��� � �

&� �� I� �"��� '� �� &�����:/ ��-�� 0� 9� H+� � ��

G� �� ?�-��� H��1� �� �1����B 3��$� �D� ������

�! ��� 31��� �1: � /�� �������� ������� �����

?����� /���� . ����� ���� ������ �� � ���� �����

(������� ?� ��� 0D��� ���� �! �� �� ��-1 ��� $�����

�� ��� ���� /�!�� -�� � ���!�� ���� ,�� ,���� ���

���C���� 5)4��

G���� �� 3� 3� /�� �� �������� (� ?� ��,- ��� �� �� �

/ ������ 9�� ������ ��1���� � ��B �1�������� !�

% ������ ������� $�����1 �� -������ /�!� ����

1������ /���� . ����� ���� ������ ��<� ��C84� 5))4�

������ /� (�� �� �� %� %� ����� ��!����� �! �� �����

�� �� 1�1 �����" �� "�����.���� �� ���1��:

���� -����� 1��:��� �����B 0$����� ! �1 ��� ���

�� 1,� ���1��� ��1��� " �! 1��:��� ���� -�����

&� ������ ,��� �5<� 54����C54���8� 5))4�

��� �� 3�� 6� ��� �� &� ��R-��� /� ��!!� �� (�:'�

%��1���P�� �� 2� H�� �� �-1 ��� ��� 1� �� ����

������� ���� "���� $������B 9�� 9����� $�����

����" ������� /�!� ���� �������� ��������

8���� 16� �)@@C�)48� 5))��

������ �� (�� I� 9� ������ %� 6� ����� (� 3� ?������ 0�

9� H+� � �� (� 0� '������ ������� �� 1����� ��

�"� ���� 1� ���1�� ���� ��� 0�� /�!� ?���� 4����

�� 55����2� �������� �������� 8���� 1�� �5�@C�588� 5))��

?������ (�� ?� 3� I���"� 6� (� ������� �� 0� 9� H+� �

9�� ��� :���1� ��1�� ������ � !�� ��� 5))4

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4

Page 13: Geochemistry Geophysics G Geosystems / 1- 6% 5 4 AN ...1- !9 > 1, $ "˚ Geochemistry Geophysics Geosystems G 3 6% 5 4. Depth (m) NSF OCE98-19038 Institute of Geophysics & Planetary

� ������ �! 3D�� =����� ������ ,�� ������ 7��

�8��C�8�4� 5)))�

?�-��� G� ��� (� &� �������� �� �� ?� /� !����5�/�:�5�/- ����� �! ���� $���� � ������� �� ���

�� !��� � -������ <�0� 4�5C4��� 5))��

�1�� G� �� ��� &� (� &�/���� �� 9� �� ���� �� �

H�� ����� � 6��������� &� %����� �� �� (���� /� ��:

��" �! ��� 1������ .��� �� $ ������ �� ��� ����� 1����

��������� �� -����� ����B ��!� ���� ! �1��4#:���9�:��8? �� ���#:��5/ ����E����- �� ���$

����� �������� 8���� �<� �55)C�5�4� 5)))�

1���� �� �� I�� �� &� ������� / ������ -��"1�� "�

2�� ���-� ��!��� ����� ��" ! �1 �������� ���1�� "�

/� ����� 8�:� 66��8�� �5�� 5))8�

��!!� �� /�� ?� H��.� (� '� %��1����� %� �� &�$�"� =�

I ��� � 6� /� 6��-"� �� � �1��� ?� ��+����� I�

G���� � &� '���+� /� ' E��� �� �������� ?� G�

����� &� /������� �� �� �� ?������ 6�����" �!

������ �1���� ?������ 3��� � ������B ?����

������� $�����1 �� ��� ���� /�!�� %��� ������

,��� ��� 5�5C55�� 5)4)�

=���� /� ?�� �� 2� %� 1���� 9�� 6���� ��"���B �����:

-�1 -��"1�� " �� 1� ���1�� � ���� � ������� &�

������ ,��� 0�� 55��4�C55�5�@� 5)4��

���� "� 9� (�� �� 2� �� ����� �"� ���� 1� � ������

�� �����1�� !��D � 1��:��� ������ &� ��� �� 0;�

��)C�@�� 5)@8�

� ����� 0�� �� �� �� ������ 9�� � ���� �! 1�B 2��

�$����� ! �1 � 2� �� /- ��������� /���� . ����� ����

������ 0�� 5�5C58�� 5)4@�

O����� � 3�� �� � � �� %��1�� ����"�1��� 8����

,��� /���� . ����� ����� �;� �)�C�@5� 5)48�

GeochemistryGeophysicsGeosystems G3G3 ���� �� ���� ������� � ������ ���� � ����6%���5�4