Het bestaan ​​van mantelpluimen is een fel besproken onderwerp in de geologie, maar er is een groeiend aantal bewijs dat hun bestaan ​​ondersteunt. Hier zijn enkele belangrijke bewijsstukken:

Geofysisch bewijs:

* seismische tomografie: Deze techniek maakt gebruik van seismische golven van aardbevingen om de structuur van het binnenland van de aarde in kaart te brengen. Het heeft grote, lage snelheidszones (LVZ's) in de mantel onthuld, die worden geïnterpreteerd als regio's van heter, minder dicht materiaal. Deze LVZ's strekken zich vaak uit van de kernmantelgrens tot het oppervlak en zijn consistent met het voorspelde pad van een mantelpluim.

* zwaartekrachtafwijkingen: Van mantelpluimen wordt verwacht dat ze een lagere dichtheid hebben dan de omliggende mantel, waardoor een negatieve zwaartekrachtafwijking ontstaat. Dit is waargenomen over sommige hotspots en is consistent met de aanwezigheid van een stijgende pluim.

* Geoid Heights: De geoid is een oppervlak van gelijk zwaartekrachtpotentieel en wordt beïnvloed door dichtheidsvariaties in het binnenland van de aarde. Verhoogde geoïde hoogten kunnen worden geassocieerd met mantelpluimen, wat een grote massa -afwijking aangeeft.

Geologisch bewijs:

* hotspots: Dit zijn vulkanische gebieden die zich ver van plaatgrenzen bevinden en worden verondersteld te worden gevoed door mantelpluimen. Hotspots worden gekenmerkt door:

* Uitgebreide overstromingsbasalts: Enorme uitstortingen van basalt lava, zoals die in de Deccan -vallen in India of de Basalts van Columbia River in de Verenigde Staten.

* vulkanische ketens: Een ketting van vulkanen die zich vormt als de tektonische plaat over een stationaire pluim beweegt, zoals de Hawaiiaans-emperer Seamount-keten.

* Oceanische plateaus: Grote, verhoogde gebieden van de oceaanbodem, die kunnen worden gevormd door uitgebreide vulkanische activiteit geassocieerd met mantelpluimen.

* Oceanische eilanden: Men denkt dat veel oceanische eilanden worden gevormd door vulkanische activiteit gerelateerd aan mantelpluimen.

* Kimberlite -pijpen: Dit zijn vulkanische ventilatieopeningen die diepgewortelde rotsen van de mantel naar het oppervlak brengen. Kimberlites worden vaak geassocieerd met mantelpluimen en bieden een direct venster in de mantel.

Geochemisch bewijs:

* isotoopverhoudingen: De chemische samenstelling van vulkanische rotsen kan worden gebruikt om de oorsprong van het magma te traceren. Rotten die uit hotspots zijn uitgebroken, hebben vaak verschillende isotoopverhoudingen in vergelijking met rotsen die zijn uitgebroken bij mid-ocean-richels of subductiezones, wat suggereert dat ze afkomstig waren van een andere bron, zoals een mantelpluim.

* Trace -elementhandtekeningen: Trace -elementen, zoals helium en strontium, kunnen ook worden gebruikt om de bron van magma te identificeren. Hotspot -vulkanen hebben vaak specifieke handtekeningen voor sporenelementen die consistent zijn met een diepe manteloorsprong.

Uitdagingen en beperkingen:

Hoewel er een groeiende hoeveelheid bewijs is voor mantelpluimen, zijn er ook uitdagingen en beperkingen:

* Directe observatie: Mantelpluimen bevinden zich diep in de aarde en zijn moeilijk om direct te observeren. Het meeste bewijs komt van indirecte observaties en interpretaties.

* Alternatieve verklaringen: Sommige fenomenen die eerder werden toegeschreven aan mantelpluimen, zoals hotspots, kunnen ook worden verklaard door andere processen, zoals subductiegerelateerd magmatisme of korstvervorming.

* Complexiteit van de mantel: De mantel van de aarde is een complex systeem en er kunnen meerdere factoren zijn die bijdragen aan de vorming van hotspots en andere vulkanische fenomenen.

Conclusie:

Hoewel er geen enkel definitief bewijs is, suggereert het gecombineerde bewijs van geofysische, geologische en geochemische studies sterk het bestaan ​​van mantelpluimen. Voortgezet onderzoek en ontwikkelingen in technologie zijn cruciaal voor het verder begrijpen van de aard en rol van deze raadselachtige kenmerken in de mantel van de aarde.