Irradiando lontano dalle vette dei vulcani hawaiani sono (di solito due) rift lineare zone. Le zone di rift vistosamente non puntano verso vulcani adiacenti, ma invece parallelo i confini vulcano-vulcano. Le zone di rift segnano le direzioni preferite delle escursioni magmatiche sub-orizzontali dalla camera magmatica. Di seguito è riportata una mappa delle principali isole hawaiane che mostra le zone di rift in linee rosse e centri vulcanici come quadrati rossi. Si noti che le zone di rift tendono a parallelizzare i confini del vulcano ed evitare di puntarsi l’un l’altro (da Fiske & Jackson 1972).

In superficie sono caratterizzati da numerose prese d’aria, fessure, crepe terrestri, coni di cenere, graben, crateri a fossa e fonti di colate laviche. Tutte queste sono indicazioni che il magma si intromette preferenzialmente nelle zone di rift e viene spesso immagazzinato lì per periodi di tempo fino a pochi anni.

La foto aerea verticale a sinistra mostra una sezione della zona di rift NE di Mauna Loa. Anche senza la freccia è abbastanza facile capire dove si trova l’asse della zona di rift. I numeri rossi danno le date dei flussi (da Macdonald & Abbot 1970).

Si è molto discusso circa la formazione e la persistenza di Hawaiian zone di rift (es. Fiske & Jackson 1972; Deterich 1988). L’idea generale è che, poiché i vulcani hawaiani sono vicini l’uno all’altro rispetto alle loro dimensioni, un vulcano più giovane sta crescendo attraverso il fianco di uno più vecchio. Il campo di stress gravitazionale causato dal vulcano preesistente tende a produrre direzioni dirette verso il basso di sollecitazioni meno compressive. Poiché le dighe si orientano in modo che la loro direzione di allargamento sia parallela a questa minima sollecitazione di compressione, le dighe finiscono per propagarsi parallelamente al confine vulcano-vulcano. Una volta stabilita una direzione preferita di propagazione della diga, è auto-perpetuante finché c’è un meccanismo per i fianchi di un vulcano di muoversi verso l’esterno per ospitare le iniezioni di diga ripetute.

Sulla destra è una rappresentazione schematica di Kilauea (viola) che cresce sul fianco di Mauna Loa (verde). Si noti come Kilauea sia stato influenzato dalla forma (e quindi dall’orientamento dello stress

) del suo enorme vicino e abbia adottato lo stesso orientamento della zona di rift (da Fiske & Jackson 1972).

Il meccanismo più popolare per questo movimento verso l’esterno è lo scorrimento lungo l’interfaccia vulcano-oceano che consiste in sedimenti facilmente deformabili (ad esempio Nakamura 1982). Il meccanismo focale per il terremoto di Kalapana M7.2 del 1975 indicava un piano di scorrimento quasi orizzontale con un leggero abbassamento verso una profondità coerente con la base del vulcano (ad esempio Lipman et al. 1985). Un tale orientamento sarebbe previsto a causa della deformazione verso il basso della litosfera oceanica sotto il carico dell’isola.

Sopra è una sezione trasversale schematica attraverso Kilauea e parte di Mauna Loa, vista verso Est. Questo mostra come il fianco verso il mare di Kilauea (e parte di Mauna Loa) è spinto verso sud (a destra) dall’intrusione di dighe lungo la zona di rift (lontano da te nel piano del diagramma). Questa enorme massa di vulcano sta probabilmente scivolando sui sedimenti oceanici che si sono accumulati sul fondo dell’oceano durante i 90 milioni di anni circa tra il momento in cui si è formata la nostra particolare parte della placca del Pacifico e quando la Grande isola di Hawai’i ha iniziato a crescere.

Le zone di rift diventano probabilmente le direzioni preferite di propagazione delle dighe a causa degli orientamenti di stress, e si evolvono termicamente per perpetuarsi. Ciò significa che le eruzioni sono rare altrove sui fianchi degli scudi. Tranne che in cima, le bocche di Kilauea si trovano esclusivamente lungo le zone di rift. Su Mauna Loa, tuttavia, c’è una classe di prese d’aria chiamate “prese d’aria radiali” (Lockwood & Lipman 1987) che si trovano sui fianchi nord e ovest. Questo è il settore sul lato ottuso dell’angolo formato dalle due zone di rift, e la tensione circonferenziale causata da un momento flettente creato dalle zone di rift e dalla spinta verso ovest della vicina può portare alla formazione di queste aperture (Walker 1990).

A sinistra c’è una mappa della big island con Mauna Loa in arancione. Le brevi linee bianche sono le “spaccature radiali” che non rientrano in nessuna delle zone di rift (NERZ e SWRZ). Si noti che una di queste spaccature radiali eruttò attraverso il fianco di Mauna Kea e che un’altra eruttò al largo (nel 1877). Adattato da Lockwood& Lipman 1987.

Probabilmente la zona di rift più studiata è la rift orientale di Kilauea. Il fianco settentrionale di questa spaccatura è stabile, probabilmente perché confina con Mauna Loa. Il fianco sud, tuttavia, è notevolmente mobile. È stato dimostrato che si muove verso il mare durante entrambi i terremoti e gli eventi intrusivi. Non c’è nulla in questa direzione per sostenere il fianco, quindi la continua pressione causata da numerose intrusioni di dighe produce questo spostamento verso il mare (Swanson et al. 1976; Lipman et al. 1985). Questo spostamento relativo tra il fianco nord non mobile e il fianco sud mobile ha causato la formazione di un ampio graben lungo la cresta del rift. Quindi, anche se l’asse del rift è il luogo della maggior parte dell’attività eruttiva, è in luoghi topograficamente sottomessi. Alcune delle faglie che delimitano questo graben sono visibili vicino al cratere Napau.

Foto aerea verticale del cratere Napau lungo la zona di rift orientale del Kilauea. Napau è stato quasi riempito da lave recenti (qui facendolo sembrare liscio rispetto alla foresta circostante). Si noti che prese d’aria, faglie, fessure e crateri più piccoli sono tutti allineati da sinistra in basso (a monte) a destra in alto (a valle). La zona di rift effettiva è più ampia di questa foto (da Carr & Greeley 1980). Si noti inoltre che le differenze nella vegetazione rendono i margini di flusso tracciabili: le linee bianche tratteggiate delineano un vecchio flusso che sembra aver avuto una sorgente che ora è inghiottita nel cratere di Napau.