Articulo de referencia

Punto caliente (geología)

Diagrama que muestra una sección transversal de la Tierra en el punto caliente de Hawái. El magma que se origina en el manto asciende hacia la astenosfera y la litosfera . Se cr...

Diagrama que muestra una sección transversal de la Tierra en el punto caliente de Hawái. El magma que se origina en el manto asciende hacia la astenosfera y la litosfera . Se crea una cadena de volcanes a medida que la litosfera se desplaza sobre la fuente de magma. ("Ma" significa millones de años).

En geología , los puntos calientes (o zonas calientes ) son lugares volcánicos que se cree que se alimentan del manto subyacente , el cual presenta una temperatura anómalamente alta en comparación con el manto circundante. [ 1 ] Algunos ejemplos son los puntos calientes de Hawái , Islandia y Yellowstone . La posición de un punto caliente en la superficie terrestre es independiente de los límites de las placas tectónicas , por lo que estos puntos calientes pueden generar una cadena de volcanes a medida que las placas se desplazan sobre ellos.

Existen dos hipótesis que intentan explicar sus orígenes. Una sugiere que los puntos calientes se deben a plumas del manto que ascienden como diapiros térmicos desde el límite núcleo-manto. [ 2 ] La teoría de placas alternativa plantea que la fuente del manto bajo un punto caliente no es anómalamente caliente, sino que la corteza suprayacente es inusualmente débil o delgada, de modo que la extensión litosférica permite el ascenso pasivo de material fundido desde profundidades someras. [ 3 ] [ 4 ]

Origen

Diagrama esquemático que muestra los procesos físicos dentro de la Tierra que conducen a la generación de magma. La fusión parcial comienza por encima del punto de fusión.
Mapa que muestra la ubicación aproximada de muchos puntos calientes actuales y su relación con las placas tectónicas actuales, sus límites y vectores de movimiento.

El origen del concepto de puntos calientes se encuentra en el trabajo de J. Tuzo Wilson , quien postuló en 1963 que la formación de las islas hawaianas fue resultado del lento movimiento de una placa tectónica a través de una región caliente bajo la superficie. [ 5 ] Posteriormente se postuló que los puntos calientes se alimentan de corrientes de manto caliente que ascienden desde el límite núcleo-manto de la Tierra en una estructura llamada pluma del manto . [ 6 ] La existencia o no de tales plumas del manto ha sido objeto de una gran controversia en las ciencias de la Tierra, [ 4 ] [ 7 ] pero ahora existen imágenes sísmicas consistentes con la teoría en evolución. [ 8 ]

En cualquier lugar donde el vulcanismo no esté vinculado a un margen de placa constructivo o destructivo, el concepto de punto caliente se ha utilizado para explicar su origen. Un artículo de revisión de Courtillot et al. [ 9 ] que enumera posibles puntos calientes distingue entre puntos calientes primarios que provienen de las profundidades del manto y puntos calientes secundarios derivados de plumas del manto. Los puntos calientes primarios se originan en el límite núcleo/manto y crean grandes provincias volcánicas con trazas lineales (Isla de Pascua, Islandia, Hawái, Afar, Louisville, Reunión y Tristán confirmados; Galápagos, Kerguelen y Marquesas probables). Los puntos calientes secundarios se originan en el límite manto superior/inferior y no forman grandes provincias volcánicas, sino cadenas de islas (Samoa, Tahití, Cook, Pitcairn, Carolina, MacDonald confirmados, con hasta unos 20 más posibles). Otros posibles puntos calientes son el resultado del afloramiento de material del manto superficial en áreas de ruptura litosférica causada por la tensión y, por lo tanto, constituyen un tipo de vulcanismo muy diferente.

Las estimaciones del número de puntos calientes que se postula que son alimentados por plumas del manto han variado desde unos 20 hasta varios miles, y la mayoría de los geólogos consideran que existen unas pocas docenas. [ 8 ] Hawái , Reunión , Yellowstone , Galápagos e Islandia son algunas de las regiones volcánicas más activas a las que se aplica la hipótesis. Las plumas visualizadas hasta la fecha varían ampliamente en anchura y otras características, y están inclinadas, no siendo las plumas simples, relativamente estrechas y puramente térmicas que muchos esperaban. [ 8 ] Solo una, Yellowstone, ha sido modelada y visualizada de forma consistente desde el manto profundo hasta la superficie. [ 8 ]

Composición

La mayoría de los volcanes de punto caliente son basálticos (p. ej., Hawái , Tahití ). Como resultado, son menos explosivos que los volcanes de zona de subducción , en los que el agua queda atrapada bajo la placa superior. Cuando los puntos calientes se producen en regiones continentales , el magma basáltico asciende a través de la corteza continental, que se funde para formar riolitas que pueden generar erupciones violentas. [ 10 ] [ 11 ] Por ejemplo, la caldera de Yellowstone se formó por algunas de las explosiones volcánicas más potentes de la historia geológica. Sin embargo, cuando la riolita se expulsa por completo, puede ir seguida de erupciones de magma basáltico que ascienden a través de las mismas fisuras litosféricas (grietas en la litosfera). Un ejemplo de esta actividad es la cordillera de Ilgachuz en la Columbia Británica, que se creó por una serie compleja inicial de erupciones de traquita y riolita, y la posterior extrusión de una secuencia de flujos de lava basáltica. [ 12 ]

La hipótesis del punto caliente ahora está estrechamente vinculada a la hipótesis de la pluma del manto . [ 13 ] [ 8 ] Los estudios composicionales detallados que ahora son posibles en los basaltos de puntos calientes han permitido vincular muestras en las áreas más amplias que a menudo se implican en la segunda hipótesis, [ 14 ] y sus desarrollos de imágenes sísmicas. [ 8 ]

Contrasta con los arcos de islas de la zona de subducción.

Se considera que los volcanes de punto caliente tienen un origen fundamentalmente distinto al de los volcanes de arco insular . Estos últimos se forman en zonas de subducción , en los límites de placas convergentes. Cuando una placa oceánica se encuentra con otra, la placa más densa se hunde en una fosa oceánica profunda. Al subducirse, esta placa libera agua en la base de la placa superior, y esta agua se mezcla con la roca, alterando su composición y provocando que parte de ella se funda y ascienda. Este proceso alimenta una cadena de volcanes, como las Islas Aleutianas , cerca de Alaska .

Cadenas volcánicas de puntos calientes

A lo largo de millones de años, la placa del Pacífico se ha desplazado sobre el punto caliente de Hawái , creando una cadena de montañas submarinas que se extiende a lo largo del Pacífico.
Kilauea es el volcán en escudo más activo del mundo. El volcán entró en erupción entre 1983 y 2018 y forma parte de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador .
Mauna Loa es un gran volcán en escudo. Su última erupción fue en 2022 y forma parte de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador .
El monte submarino Bowie es un volcán submarino inactivo y forma parte de la cadena de montes submarinos Kodiak-Bowie .
El monte submarino Axial es el más joven de la cadena de montes submarinos Cobb-Eickelberg . Su última erupción fue en 2015.
Mauna Kea es el volcán más alto de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador . Numerosos conos de ceniza se han asentado alrededor de su cima.
Hualalai es un enorme volcán en escudo que forma parte de la cadena de montes submarinos Hawái-Emperador . Su última erupción tuvo lugar en 1801.

La hipótesis conjunta de la pluma del manto y el punto caliente originalmente planteaba que las estructuras de alimentación estaban fijas entre sí, con los continentes y el fondo marino desplazándose por encima. Por lo tanto, la hipótesis predice que se desarrollan cadenas de volcanes progresivamente en la superficie. Ejemplos de ello son Yellowstone , que se encuentra al final de una cadena de calderas extintas, cuya antigüedad aumenta progresivamente hacia el oeste. Otro ejemplo es el archipiélago hawaiano, donde las islas se vuelven progresivamente más antiguas y más erosionadas hacia el noroeste.

Los geólogos han intentado utilizar cadenas volcánicas de puntos calientes para rastrear el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra. Este esfuerzo se ha visto obstaculizado por la falta de cadenas muy largas, por el hecho de que muchas no son progresivas en el tiempo (por ejemplo, las Galápagos ) y por el hecho de que los puntos calientes no parecen estar fijos entre sí (por ejemplo, Hawái e Islandia ). [ 15 ] El hecho de que las plumas del manto sean mucho más complejas de lo que se hipotetizó originalmente y se muevan independientemente unas de otras y de las placas se utiliza ahora para explicar tales observaciones. [ 8 ]

En 2020, Wei et al. utilizaron tomografía sísmica para detectar la meseta oceánica, formada hace unos 100 millones de años por la hipotética cabeza de la pluma del manto de la cadena de montes submarinos Hawaii-Emperor, ahora subducida a una profundidad de 800  km bajo Siberia oriental. [ 16 ]

Cadenas volcánicas de puntos calientes postuladas

Un ejemplo de ubicaciones de plumas del manto sugeridas por un grupo reciente. [ 9 ] Figura de Foulger (2010). [ 4 ]

Lista de regiones volcánicas que se postulan como puntos calientes

Distribución de los puntos de acceso en la lista de la izquierda, con los números correspondientes a los de la lista. El punto de acceso Afar (29) está mal ubicado.

En la siguiente lista de puntos críticos, "az" es el acimut de la trayectoria del punto crítico; "w" es el "peso" o precisión estimada del acimut (1 es la mayor precisión, 0,2 es la menor precisión). [ 19 ]

placa euroasiática

  • Punto caliente de Eifel (8)
    • 50°12′N 6°42′E / 50.2°N 6.7°E / 50.2; 6.7 ( punto caliente de Eifel ) , w= 1 az= 082° ±8° tasa= 12 ±2 mm/año[19]
  • Punto de interés en Islandia (14)
    • 64°24′N 17°18′W / 64.4°N 17.3°W / 64.4; -17.3 ( punto caliente de Islandia ) [19]
      • Placa Euroasiática, w= 0,8 az= 075° ±10° tasa= 5 ±3  mm/año
      • Placa norteamericana, w= 0,8 az= 287° ±10° tasa= 15 ±5  mm/año
    • Posiblemente relacionado con la fractura continental del Atlántico Norte (62  Ma), Groenlandia . [ 20 ]
  • Punto caliente en las Azores (1)
    • 37°54′N 26°00′W / 37.9°N 26.0°W / 37.9; -26.0 ( punto caliente de las Azores ) [19]
      • Placa Euroasiática, w= 0,5 az= 110° ±12°
      • Placa norteamericana, w= 0,3 az= 280° ±15°
  • Punto de interés en Jan Mayen (15)
    • 71°00′N 9°00′W / 71,0°N 9,0°W / 71,0; -9.0 ( punto de acceso de Jan Mayen ) [19]
  • Puntos de interés en Hainan (46)
    • 20°00′N 110°00′E / 20,0°N 110,0°E / 20,0; 110,0 ( punto de acceso de Hainan ) , az= 000° ±15°[19]

plato africano

placa antártica

plato sudamericano

plato norteamericano

plato australiano

placa de Nazca

placa del Pacífico

A lo largo de millones de años, la placa del Pacífico se ha desplazado sobre el punto caliente de Bowie , creando la cadena de montes submarinos Kodiak-Bowie en el golfo de Alaska .
La autopista Hotspot en el océano Pacífico Sur

Antiguos lugares de moda

Véase también

Referencias

  1. "La fuente del calor de Yellowstone" . USGS . 16 de abril de 2018. Consultado el 14 de junio de 2021 .
  2. 1 2 W. J. Morgan (5 de marzo de 1971). "Plumas de convección en el manto inferior" . Nature . 230 (5288): 42– 43. Bibcode : 1971Natur.230...42M . doi : 10.1038/230042a0 . S2CID 4145715 . 
  3. "¿Existen las plumas?" . Consultado el 25 de abril de 2010 .
  4. 1 2 3 Foulger, GR (2010). Placas vs. Plumas: Una controversia geológica . Wiley-Blackwell . ISBN 978-1-4051-6148-0.
  5. Wilson, J. Tuzo (1963). "Un posible origen de las islas hawaianas" (PDF) . Revista canadiense de física . 41 (6): 863– 870. Bibcode : 1963CaJPh..41..863W . doi : 10.1139/p63-094 .
  6. "Puntos calientes: Plumas térmicas del manto" . Servicio Geológico de los Estados Unidos . 5 de mayo de 1999. Consultado el 15 de mayo de 2008 .
  7. Wright, Laura (noviembre de 2000). "El interior de la Tierra: Descubriendo puntos calientes" . Geotimes . Instituto Geológico Americano . Consultado el 15 de junio de 2008 .
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Lecturas adicionales

  • "Placas volcánicas frente a plumas: una controversia geológica" . Wiley-Blackwell. Octubre de 2010.
  • Boschi, L.; Becker, TW; Steinberger, B. (2007). "Plumas del manto: modelos dinámicos e imágenes sísmicas" (PDF) . Geochemistry, Geophysics, Geosystems . 8 (Q10006): Q10006. Bibcode : 2007GGG.....810006B . doi : 10.1029/2007GC001733 . ISSN 1525-2027 . 
  • Clouard, Valérie; Gerbault, Muriel (2007). "Puntos de ruptura: ¿Podría abrirse el Pacífico como consecuencia de la cinemática de las placas?" (PDF) . Earth and Planetary Science Letters . 265 ( 1–2 ): 195. Bibcode : 2008E & PSL.265..195C . doi : 10.1016/j.epsl.2007.10.013 .
  • "Hacia una mejor comprensión del vulcanismo de puntos calientes" . ScienceDaily . 4 de febrero de 2008.
  • Formación de puntos calientes
  • Fomento de puntos calientes
  • Grandes Provincias Ígneas (LIP)
  • Tesis doctoral de Maria Antretter (2001): Puntos calientes en movimiento: evidencia a partir del paleomagnetismo y la modelización.
  • ¿Existen las columnas de humo?