Mantle Plumes: A Multidisciplinary Approach

مفهوم ستون های گوشته، که در اصل توسط مورگان (1971) پیشنهاد شد، به طور گسترده ای به عنوان علت آتشفشانی در نقاط داغ پذیرفته شده است، اما به طور صریح پذیرفته نشده است. توده‌ها به‌عنوان مناطقی با ریشه‌های عمیق و تقریباً استوانه‌ای از سنگ‌های گوشته‌ای در حال افزایش با قطر معمولی 100-200 کیلومتر در نظر گرفته می‌شوند. ذوب آزاد فشار در نزدیکی توم لیتوسفر ماگماهایی را تولید می کند که به سطح بالا می روند و هنگامی که صفحه نسبت به ستون حرکت می کند، به زنجیره ای از بناهای آتشفشانی منجر می شود که سن آنها با افزایش فاصله از ستون افزایش می یابد. برای مدت طولانی، شواهد برای ستون های گوشته تا حد زیادی غیرمستقیم بوده است. مدل‌های آزمایشگاهی و رایانه‌ای همرفت گوشته نشان می‌دهند که تحت شرایط خاصی ساختارهای ستون مانند را می‌توان یافت و از این شبیه‌سازی‌ها برای مشخص کردن ویژگی‌های آنها استفاده شده است. سیگنال‌های ژئودتیک، مانند تورم‌های توپوگرافی و ناهنجاری‌های زمین‌وئیدی مرتبط که کانون‌های آتشفشانی را احاطه کرده‌اند، از فرضیه ستون حمایت می‌کنند. آنها به بهترین وجه در یک محیط اقیانوسی شناسایی می شوند که سیگنال توده معمولاً کمتر مستعد پوشاندن اثرات ناهمگنی های پوسته یا لیتوسفر است. i-موضوع و ترکیب عناصر کمیاب گدازه های نقطه داغ با بازالت های پشته های اقیانوسی متفاوت است که به عنوان نشانه ای برای یک منبع مخزن از سنگ گوشته بالایی متوسط ​​تفسیر می شود. ایده ستون های گوشته در رشته های مختلف علوم زمین محبوبیت گسترده ای پیدا کرده است و گاهی اوقات شاید بیش از حد برای توضیح پدیده های آتشفشانی و سایر پدیده ها مورد استفاده قرار می گیرد.

The concept of mantle plumes, originally suggested by Morgan (1971), is widely but not unequivocally accepted as the cause for hotspot volcanism. Plumes are thought of as deep-rooted, approximately cylindrical regions of hot rising mantle rock with a typical diameter of 100-200 km. Pressure-release melting near the b- tom of the lithosphere produces magmas that rise to the surface and lead, when the plate moves relative to the plume, to a chain of volcanic edifices whose age p- gresses with increasing distance from the plume. For a long time, the evidence for mantle plumes has been largely circumstantial. Laboratory and computer models of mantle convection show that under certain conditions plume-like structures can be found, and these simulations have been used to characterise their properties. Geodetic signals, such as topographic swells and associated geoid anomalies which surround the volcanic hotspots, support the plume hypothesis. They are best identified in an oceanic environment where the plume signal is usually less s- ceptible to be masked by effects of crustal or lithospheric heterogeneities. The i- topic and trace element composition of hotspot lavas differs from those of m- oceanic ridge basalts which is interpreted as indication for a source reservoir d- ferent from average upper mantle rock. The idea of mantle plumes has gained widespread popularity in various disciplines of Earth science and has been used, sometimes perhaps excessively, to explain volcanic and other phenomena.