Bewijs voor mantelpluimen:

Mantelpluimen zijn hypothetische kolommen van hete rots die uit de mantel van de aarde stijgen, waarvan wordt aangenomen dat ze verantwoordelijk zijn voor vulkanische hotspots en grote stollingsprovincies. Hoewel hun bestaan ​​nog steeds wordt besproken, suggereren verschillende bewijslijnen hun aanwezigheid:

1. Hotspot -vulkanisme:

* Ruimtelijke verdeling: Hotspots bevinden zich in gebieden ver van plaatgrenzen, vaak in lineaire ketens met een leeftijdsprogressie, wat wijst op beweging van de plaat over een stationaire pluim. Dit is te zien in de Hawaiiaans-emperorenketen, de Marquesas-keten en de Galapagos-eilanden.

* Chemische samenstelling: Hotspot-lava's hebben vaak unieke geochemische handtekeningen, verschillend van die gevonden op mid-ocean-richels of subductiezones, wat een diepe bron suggereert. Dit omvat hoge concentraties helium-3, een oorspronkelijke isotoop, die een manteloorsprong aangeeft.

* Volume van uitbarstingen: Hotspots produceren vaak grote hoeveelheden vulkanisch materiaal, die massieve schildvulkanen of grote stollingsprovincies vormen, wijzen op een krachtige bron.

2. Seismische tomografie:

* lage seismische snelheden: Seismische golven reizen langzamer door heter materiaal. Tomografische afbeeldingen tonen lage snelheidszones onder hotspots, geïnterpreteerd als hete, stijgende pluimen.

* brede pluimen: De tomografische afbeeldingen onthullen brede, lage snelheidszones die zich uitstrekken van de onderste mantel tot het oppervlak, wat de pluimhypothese ondersteunt.

3. Geodynamische modellering:

* Numerieke simulaties: Wiskundige modellen met mantelconvectie en thermische afwijkingen kunnen de vorming en stijging van pluimen simuleren, bijpassende waargenomen kenmerken van hotspots en grote stollingsprovincies.

* Dynamiek voor het voorspellen van pluim: Modellen kunnen het traject en de evolutie van pluimen voorspellen en helpen bij het begrijpen van hun invloed op oppervlaktefuncties.

4. Geofysische waarnemingen:

* zwaartekrachtafwijkingen: Hete pluimen zijn minder dicht dan de omliggende mantel, waardoor een afname van de zwaartekracht ten opzichte van hotspots veroorzaakt.

* Geoid -hoogte: De geoid, een maat voor de vorm van de aarde, toont subtiele uitstulpingen over hotspots, wat mogelijk de invloed van stijgende pluimen aangeeft.

Uitdagingen en debatten:

Ondanks het substantiële bewijs worden het bestaan ​​en de aard van mantelpluimen nog steeds besproken. Sommige kritiek zijn onder meer:

* Alternatieve verklaringen: Sommigen beweren dat hotspots kunnen worden verklaard door processen op ondiepere diepten binnen de mantel, zonder pluimen te vereisen.

* Beperkte resolutie: Seismische tomografie biedt een beperkte resolutie en sommige anomalieën die als pluimen worden geïnterpreteerd, kunnen andere mantelstructuren vertegenwoordigen.

* Debat over Plume Origin: Er is een voortdurend debat over of pluimen afkomstig zijn van de kernmantelgrens of dieper in de mantel.

Toekomstig onderzoek:

Voortgezet onderzoek gericht op het verbeteren van seismische beeldvorming, het ontwikkelen van meer geavanceerde geodynamische modellen en het analyseren van geochemische handtekeningen van hotspots zullen verder inzicht bieden in de aard en evolutie van mantelpluimen.

Concluderend, hoewel het bewijs voor mantelpluimen dwingend is, gaat het debat over hun bestaan ​​en de eigenschappen door. Verder onderzoek is nodig om ons begrip van deze raadselachtige kenmerken en hun rol bij het vormgeven van het aardoppervlak te verfijnen.