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Punto de acceso (geología)

Diagrama que muestra una sección transversal de la Tierra en el punto crítico 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 mueve sobre la fuente de magma.

En geología , los puntos calientes (o puntos calientes ) son lugares volcánicos que se cree que están alimentados por un manto subyacente que es anormalmente caliente en comparación con el manto circundante. [1] Los ejemplos incluyen los puntos críticos de Hawái , Islandia y Yellowstone . La posición de un punto caliente en la superficie de la Tierra es independiente de los límites de las placas tectónicas , por lo que los puntos calientes pueden crear una cadena de volcanes a medida que las placas se mueven sobre ellos.

Hay dos hipótesis que intentan explicar sus orígenes. Uno sugiere que los puntos calientes se deben a penachos del manto que se elevan como diapiros térmicos desde el límite entre el núcleo y el manto. [2] La teoría de placas alternativa es que la fuente del manto debajo de un punto caliente no es anormalmente caliente, sino que la corteza superior es inusualmente débil o delgada, de modo que la extensión litosférica permite el ascenso pasivo del derretimiento desde profundidades poco profundas. [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 críticos actuales y la relación con las placas tectónicas actuales y sus límites y vectores de movimiento.

Los orígenes del concepto de puntos calientes se encuentran en el trabajo de J. Tuzo Wilson , quien postuló en 1963 que la formación de las islas hawaianas fue el resultado del lento movimiento de una placa tectónica a través de una región caliente debajo de la superficie. [5] Más tarde se postuló que los puntos calientes son alimentados por corrientes de manto caliente que se elevan desde el límite entre el núcleo y el 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, se ha utilizado el concepto de punto caliente para explicar su origen. Un artículo de revisión de Courtillot et al. [9] enumerar posibles puntos críticos hace una distinción entre los puntos críticos primarios que provienen de las profundidades del manto y los puntos críticos secundarios derivados de las plumas del manto. Los principales puntos críticos se originan en el límite entre núcleo y manto y crean grandes provincias volcánicas con trayectorias lineales (confirmados Isla de Pascua, Islandia, Hawaii, Afar, Louisville, Reunión y Tristán; probablemente Galápagos, Kerguelen y Marquersas). Los puntos críticos secundarios se originan en el límite del manto superior/inferior y no forman grandes provincias volcánicas, sino cadenas de islas (confirmaron Samoa, Tahití, Cook, Pitcairn, Caroline, MacDonald, con hasta 20 o más posibles). Otros posibles puntos críticos son el resultado de material del manto poco profundo que emerge a la superficie en áreas de ruptura litosférica causada por la tensión y, por lo tanto, son un tipo muy diferente de vulcanismo.

Las estimaciones sobre el número de puntos críticos que se supone que están alimentados por columnas de manto han oscilado entre unos 20 y varios miles, y la mayoría de los geólogos consideran que existen unas pocas decenas. [8] Hawái , Reunión , Yellowstone , Galápagos e Islandia son algunas de las regiones volcánicas más activas a las que se aplica la hipótesis. Las columnas fotografiadas hasta la fecha varían ampliamente en ancho y otras características, y están inclinadas, no siendo las columnas simples, relativamente estrechas y puramente térmicas que muchos esperaban. [8] Sólo uno (Yellowstone) hasta ahora ha sido modelado y fotografiado consistentemente desde el manto profundo hasta la superficie. [8]

Composición

La mayoría de los volcanes de los puntos calientes son basálticos (p. ej., Hawaii , Tahití ). Como resultado, son menos explosivos que los volcanes de la zona de subducción , en los que el agua queda atrapada debajo de la placa superior. Cuando se producen puntos calientes en regiones continentales , el magma basáltico asciende a través de la corteza continental, que se funde para formar riolitas . Estas riolitas pueden formar erupciones violentas. [10] [11] Por ejemplo, la Caldera de Yellowstone se formó por algunas de las explosiones volcánicas más poderosas de la historia geológica. Sin embargo, cuando la riolita entra en erupción por completo, pueden seguirse erupciones de magma basáltico que asciende a través de las mismas fisuras litosféricas (grietas en la litosfera). Un ejemplo de esta actividad es la Cordillera Ilgachuz en Columbia Británica, que fue creada por una compleja serie temprana de erupciones de traquita y riolita , y la extrusión tardía de una secuencia de flujos de lava basáltica. [12]

La hipótesis del punto caliente está ahora estrechamente vinculada a la hipótesis de la pluma del manto . [13] [8] Los estudios de composición detallados que ahora son posibles en los basaltos de los puntos críticos han permitido la vinculación de muestras en áreas más amplias que a menudo están implicadas en la hipótesis posterior, [14] y sus desarrollos de imágenes sísmicas. [8]

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

Se considera que los volcanes de puntos calientes tienen un origen fundamentalmente diferente al de los volcanes de arco insular . Estos últimos se forman sobre zonas de subducción , en límites de placas convergentes. Cuando una placa oceánica se encuentra con otra, la placa más densa es empujada hacia abajo hacia una profunda fosa oceánica. Esta placa, al subducirse, libera agua en la base de la placa superior, y esta agua se mezcla con la roca, cambiando así su composición, provocando que parte de la roca se derrita y se eleve. Es esto lo que alimenta una cadena de volcanes, como las Islas Aleutianas , cerca de Alaska .

Cadenas volcánicas de puntos calientes

Durante millones de años, la Placa del Pacífico se ha movido sobre el hotspot de Hawái , creando un rastro 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 Hawaiano-Emperador .
Mauna Loa es un gran volcán en escudo. Su última erupción fue en 2022 y forma parte de la cadena de montes submarinos Hawaiano-Emperador .
Bowie Seamount es un volcán submarino inactivo y parte de la cadena de montes submarinos Kodiak-Bowie .
Axial Seamount es el monte submarino 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 Hawai-Emperador . Alrededor de su cima se han colocado muchos conos de ceniza .
Hualalai es un enorme volcán en escudo en la cadena de montes submarinos Hawai-Emperador . Su última erupción fue en 1801.

La hipótesis conjunta de la pluma del manto y los puntos calientes originalmente preveía que las estructuras de alimentación estuvieran fijas entre sí, con los continentes y el fondo marino a la deriva sobre sus cabezas. La hipótesis predice así que en la superficie se desarrollan cadenas de volcanes progresivas en el tiempo. Un ejemplo es Yellowstone , que se encuentra al final de una cadena de calderas extintas, que se vuelven progresivamente más antiguas hacia el oeste. Otro ejemplo es el archipiélago hawaiano, donde las islas se vuelven progresivamente más viejas y más profundamente 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 frustrado 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 críticos no parecen estar fijos entre sí (por ejemplo, Hawaii e Islandia ) . . [15] Ahora se utiliza para explicar tales observaciones que las plumas del manto son mucho más complejas de lo que se había planteado originalmente y se mueven independientemente unas de otras y de las placas. [8]

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

Cadenas de volcanes de puntos críticos postulados

Un ejemplo de ubicación de penachos del manto sugerido por un grupo reciente. [9] Figura de Foulger (2010). [4]

Lista de regiones volcánicas postuladas como puntos críticos

Distribución de hotspots en la lista de la izquierda, con los números correspondientes a los de la lista. El punto de acceso de Afar (29) está fuera de lugar.

Placa Euroasiática

Plato Africano

Placa Antártica

Plato Sudamericano

Placa norteamericana

Plato australiano

Placa de Nazca

Placa del Pacífico

Durante millones de años, la Placa del Pacífico se ha movido sobre el hotspot de Bowie , creando la cadena de montes submarinos Kodiak-Bowie en el Golfo de Alaska .
La autopista Hotspot en el Océano Pacífico sur

Antiguos puntos críticos

Ver también


Referencias

  1. ^ "La fuente del calor de Yellowstone". USGS . 16 de abril de 2018 . Consultado el 14 de junio de 2021 .
  2. ^ ab WJ Morgan (5 de marzo de 1971). "Plumas de convección en el manto inferior". Naturaleza . 230 (5288): 42–43. Código Bib :1971Natur.230...42M. doi :10.1038/230042a0. S2CID  4145715.
  3. ^ "¿Existen penachos?" . Consultado el 25 de abril de 2010 .
  4. ^ abc Foulger, GR (2010). Placas versus penachos: 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. Código bibliográfico : 1963CaJPh..41..863W. doi :10.1139/p63-094.
  6. ^ "Puntos críticos: penachos térmicos del manto". Encuesta geológica de los Estados Unidos . 5 de mayo de 1999 . Consultado el 15 de mayo de 2008 .
  7. ^ Wright, Laura (noviembre de 2000). "Interior de la Tierra: aumento de puntos calientes". Geotiempos . Instituto Geológico Americano . Consultado el 15 de junio de 2008 .
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Otras lecturas

enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con los puntos calientes (vulcanismo) .
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