จุดร้อน (ธรณีวิทยา)

จุดร้อน (อังกฤษ: hotspot) ในทางธรณีวิทยานี้เป็นส่วนหนึ่งของปรากฏการณ์ทางภูเขาไฟอย่างหนึ่ง โดยบริเวณนี้จะเป็นจุดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าปกติเมื่อเทียบกับบริเวณอื่นอันเกิดจากการแทรกตัวขึ้นมาของแมกม่า ตัวอย่างเช่น และ จุดร้อนนั้นไม่ใช่สิ่งที่เกิดจากขอบของแผ่นธรณีภาค ดังนั้นจุดร้อนจึงสามารถสร้างแนวเทือกเขาบนแผ่นเปลือกโลกเมือแผ่นเปลือกโลกเกิดการเคลื่อนตัวผ่านจุดร้อน

การแสดงให้เห็นภาพตัดขวางของชั้นธรณีฐาน(สีเหลือง) เมื่อมีแมกม่าขึ้นมาจากชั้นเนื้อโลก การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้จุดร้อนสร้างภูเขาขึ้นมา

มีการอธิบายการเกิดจุดร้อนสองสมมุติฐานคือ หนึ่งเกิดจากการที่เนื้อโลกพยายามระบายความร้อนออกมาจากแกนกลางของโลกจนเกิดเป็น ส่วนอีกสมมุติฐานหนึ่งคือเนื้อโลกบริเวณนั้นไม่ได้ร้อนกว่าที่อื่นแต่เปลือกโลกนั้นบางกว่าที่อื่นทำให้เกิดการดันตัวขึ้นมาของแมกม่าจากข้างใต้

ลักษณะ

แนวคิดเรื่องจุดร้อนนั้นเป็นงานของ ใน ค.ศ. 1963 ได้สมมุติลักษณะการเกิดของหมู่เกาะฮาวายว่าเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกผ่านจุดร้อนอย่างช้า ๆ ต่อมามีสมมุติฐานว่าจุดร้อนนั้นถูกป้อนพลังงานผ่านซึ่งเป็นปล่องแคบ ๆ ของแมกม่าที่ถูกดันขึ้นมาจากชั้นเนื้อโลก ซึ่งในขณะนี้การมีอยู่ของนั้นยังคงมีการถกเถียวกันอยู่ในวงการวิทยาศาสตร์โลก ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการคาดกันว่าจำนวนจุดร้อนที่ถูกเพิ่มพลังงานโดยกระจุกแม็กกม่านั้นมีตั้งแต่ประมาณ 20 ถึงหลายพันจุด แต่นักธรณีวิทยาส่วนใหญ่คิดว่ามีอยู่ไม่กี่สิบจุด และเป้นจุดที่มีปรากฏการณ์ทางภูเขาไฟมากที่สุดที่นำสมมุติฐานนี้มาประยุกต์ใช้ได้

องค์ประกอบ

จุดร้อนเหล่านี้มีส่วนใหญ่มีองค์ประกอบเป็นหินบะซอลต์ (เช่นที่ ฮาวาย และ ตาฮีตี) จุดร้อนเหล่านี้เกิดการระเบิดน้อยกว่าภูเขาไฟแถวซึ่งเป็นบริเวณที่มีน้ำอยู่ใต้เปลือกโลก หากจุดร้อนเกิดขึ้นใต้เปลือกโลกภาคพื้นทวีป แมกม่าที่มีองค์ประกอบของหินบะซอลท์จะเข้าไปในบริเวณที่เปลือกโลกทวีปนั้นมีความหนาแน่นน้อย ซี่งมันจะทำให้เกิดร้อนและทำให้เกิดการหลอมเหลวจนทำให้เกิดเป็น ซึ่งที่หินไรโอไลท์เหล่านี้เมื่อมีความร้อนพอสมควรจะทำให้เกิดการระเบิดที่รุนแรง ยกตัวอย่างเช่นที่แอ่งยุบปากปล่องซึ่งเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟที่ทรงพลังมากที่สุดครั้งหนึ่งของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา อย่างไรก็ตามเมื่อแมกม่าที่มีองค์ประกอบเป็นไรโอไลท์ระเบิดอย่างสมบูรณ์ ในที่สุดแล้วก็จะได้ก็จะได้การระเบิดของแมกม่าที่มีองค์ประกอบเป็นบะซอลท์ตามมา ผ่านไปตามแนวที่เปราะบางของแผ่นเปลือกโลก ตัวอย่างในกรณีนี้คือ ในรัฐบริติชโคลัมเบีย ซึ่งเกิดจากการปะทุของและหินไรโอไลท์ในช่วงแรกแต่ในเวลาต่อมาเกิดการปะทุของลาวาทีมีบะซอลท์เป็นองค์ประกอบ

ตอนนี้สมมุติฐานจุดร้อนกับสมมุติฐานกระจุกแม็กม่านั้นเชื่อมโยงกันอย่างมาก

ร่องรอย

ไม่ว่าจะเป็นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรเมื่อเคลือนที่ผ่านเคลื่อนผ่านกระจุกแม็กม่าของจุดร้อนนั้นจะปรากฏหลักฐานขึ้นมาและสามารถยืนยันได้ว่าแผ่นเปลือกโลกมีการเคลือนที่ผ่านจุดร้อนจริง เช่นในกรณีหมู่เกาะฮาวายซึ่งเกิดยอดเขาของทอดยาวตามแนวตะวันตก-ตะวันออกนั้นคือส่วนที่เหลือจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกผ่าน

จุดร้อนกับหมู่เกาะรูปโค้ง

จุดร้อนนี้ไม่ควรนำมาสับสนกับหมู่เกาะรูปโค้ง เพราะว่าจุดร้อนเป็นการเรียงต่อ ๆ กันของเกาะภูเขาไฟ ส่วนหมู่เกาะรูปโค้งนั้นเกิดมาจากการมุดตัวของแผ่นเปลือกโลก เมื่อมีแผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งเจอกับอีกแผ่นหนึ่ง แผ่นที่มีความหนาแน่นมากกว่าจะเกิดการมุดตัวลงไปใต้แผ่นเปลือกโลกหนาแน่นน้อยกว่าเกิดเป็นร่องลึกก้นสมุทร การมุดตัวยังทำให้ทำให้สิ่งหลอมเหลวบางส่วนของเนื้อโลกด้านบนเกิดเป็นหินหนืดของแคลซ์-อัลคาไลน์ที่มีความหนาแน่นต่ำจึงเบาตัวดันแทรกซอนขึ้นมาผ่านแผ่นชั้นธรณีภาคที่อยู่ด้านบน ผลได้ทำให้เกิดเป็นแนวภูเขาไฟเรียงรายยาวขนานไปกับขอบเขตรอยต่อของแผ่นเปลือกโลก เช่นหมู่เกาะอะลูเชียนของรัฐอะแลสกา

รายชื่อจุดร้อน

ตำแหน่งจุดร้อนบนโลก

แผ่นยูเรเซีย

• (8)
  • 50°12′N 6°42′E / 50.2°N 6.7°E / 50.2; 6.7 (Eifel hotspot), w= 1 az= 082° ±8° rate= 12 ±2 mm/yr
• (14)
  • 64°24′N 17°18′W / 64.4°N 17.3°W / 64.4; -17.3 (Iceland hotspot)
    • แผ่นยูเรเซีย, w= .8 az= 075° ±10° rate= 5 ±3 mm/yr
    • แผ่นอเมริกาเหนือ, w= .8 az= 287° ±10° rate= 15 ±5 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับรอยแยกของแผ่นทวีปแอตแลนติกเหนือ (62 Ma), กรีนแลนด์.
• (1)
  • 37°54′N 26°00′W / 37.9°N 26.0°W / 37.9; -26.0 (Azores hotspot)
    • แผ่นยูเรเซีย, w= .5 az= 110° ±12°
    • แผ่นอเมริกาเหนือ, w= .3 az= 280° ±15°
• (15)
  • 71°00′N 9°00′W / 71.0°N 9.0°W / 71.0; -9.0 (Jan Mayen hotspot)
• จุดร้อนไหหลำ (46)
  • 20°00′N 110°00′E / 20.0°N 110.0°E / 20.0; 110.0 (Hainan hotspot), az= 000° ±15°

แผ่นแอฟริกา

• เขาเอตนา (47)
  • 37°45′N 15°00′E / 37.750°N 15.000°E / 37.750; 15.000 (Mount Etna)
• จุดร้อน (13)
  • 23°18′N 5°36′E / 23.3°N 5.6°E / 23.3; 5.6 (Hoggar hotspot), w= .3 az= 046° ±12°
• จุดร้อน (40)
  • 20°48′N 17°30′E / 20.8°N 17.5°E / 20.8; 17.5 (Tibesti hotspot), w= .2 az= 030° ±15°
• (6)
  • 13°00′N 24°12′E / 13.0°N 24.2°E / 13.0; 24.2 (Darfur hotspot), w= .5 az= 045° ±8°
• (29, วางผิดตำแหน่งในแผนที่)
  • 7°00′N 39°30′E / 7.0°N 39.5°E / 7.0; 39.5 (Afar hotspot), w= .2 az= 030° ±15° rate= 16 ±8 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับ , 30 Ma.
• จุดร้อน (17)
  • 2°00′N 5°06′E / 2.0°N 5.1°E / 2.0; 5.1 (Cameroon hotspot), w= .3 az= 032° ±3° rate= 15 ±5 mm/yr
• จุดร้อนมาเดรา (48)
  • 32°36′N 17°18′W / 32.6°N 17.3°W / 32.6; -17.3 (Madeira hotspot), w= .3 az= 055° ±15° rate= 8 ±3 mm/yr
• (18)
  • 28°12′N 18°00′W / 28.2°N 18.0°W / 28.2; -18.0 (Canary hotspot), w= 1 az= 094° ±8° rate= 20 ±4 mm/yr
• (28)
  • 29°24′N 29°12′W / 29.4°N 29.2°W / 29.4; -29.2 (Great Meteor hotspot), w= .8 az= 040° ±10°
• จุดร้อน (19)
  • 16°00′N 24°00′W / 16.0°N 24.0°W / 16.0; -24.0 (Cape Verde hotspot), w= .2 az= 060° ±30°
• (34)
  • 16°30′S 9°30′W / 16.5°S 9.5°W / -16.5; -9.5 (St. Helena hotspot), w= 1 az= 078° ±5° rate= 20 ±3 mm/yr
• จุดร้อน (49), at 40°19' S 9°56' W.
  • 40°18′S 10°00′E / 40.3°S 10.0°E / -40.3; 10.0 (Gough hotspot), w= .8 az= 079° ±5° rate= 18 ±3 mm/yr
• (42), at 37°07′ S 12°17′ W.
  • 37°12′S 12°18′W / 37.2°S 12.3°W / -37.2; -12.3 (Tristan hotspot)
• (ภูเขาทะเลเวม่า, 43), at 31°38' S 8°20' E.
  • 32°06′S 6°18′W / 32.1°S 6.3°W / -32.1; -6.3 (Vema hotspot)
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (c. 132 Ma) through the .
• จุดร้อนดิสโคฟเวอรี่ (50) ()
  • 43°00′S 2°42′W / 43.0°S 2.7°W / -43.0; -2.7 (Discovery hotspot), w= 1 az= 068° ±3°
• จุดร้อนบูเว (51)
  • 54°24′S 3°24′E / 54.4°S 3.4°E / -54.4; 3.4 (Bouvet hotspot)
• (27)
  • 51°24′S 1°00′W / 51.4°S 1.0°W / -51.4; -1.0 (Shona hotspot), w= .3 az= 074° ±6°
• (33)
  • 21°12′S 55°42′E / 21.2°S 55.7°E / -21.2; 55.7 (Réunion hotspot), w= .8 az= 047° ±10° rate= 40 ±10 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (main events: 68.5–66 Ma)
• จุดร้อนคอโมโรส (21)
  • 11°30′S 43°18′E / 11.5°S 43.3°E / -11.5; 43.3 (Comoros hotspot), w= .5 az=118 ±10° rate=35 ±10 mm/yr

แผ่นแอนตาร์กติกา

• จุดร้อน (25)
  • 46°54′S 37°36′E / 46.9°S 37.6°E / -46.9; 37.6 (Marion hotspot), w= .5 az= 080° ±12°
• จุดร้อน (52)
  • 46°06′S 50°12′E / 46.1°S 50.2°E / -46.1; 50.2 (Crozet hotspot), w= .8 az= 109° ±10° rate= 25 ±13 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับ geologic province (183 Ma)
• (20)
  • 49°36′S 69°00′E / 49.6°S 69.0°E / -49.6; 69.0 (Kerguelen hotspot), w= .2 az= 050° ±30° rate= 3 ±1 mm/yr
  • and อาจเป็นส่วนหนึ่งของ (เซนต์ปอลอาจไม่ใช่จุดร้อนอีกแห่ง)
  • Related maybe to the (130 Ma)
• จุดร้อนเฮิร์ด (53)
  • 53°06′S 73°30′E / 53.1°S 73.5°E / -53.1; 73.5 (Heard hotspot), w= .2 az= 030° ±20°
• (2)
  • 67°36′S 164°48′E / 67.6°S 164.8°E / -67.6; 164.8 (Balleny hotspot), w= .2 az= 325° ±7°
• (54)
  • 77°30′S 167°12′E / 77.5°S 167.2°E / -77.5; 167.2 (Erebus hotspot)

แผ่นอเมริกาใต้

• (41)
  • 20°30′S 28°48′W / 20.5°S 28.8°W / -20.5; -28.8 (Trindade hotspot), w= 1 az= 264° ±5°
• (9)
  • 3°48′S 32°24′W / 3.8°S 32.4°W / -3.8; -32.4 (Fernando hotspot), w= 1 az= 266° ±7°
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (c. 200 Ma)
• จุดร้อนอัสเซนชัน (55)
  • 7°54′S 14°18′W / 7.9°S 14.3°W / -7.9; -14.3 (Ascension hotspot)

แผ่นอเมริกาเหนือ

• (56)
  • 32°36′N 64°18′W / 32.6°N 64.3°W / 32.6; -64.3 (Bermuda hotspot), w= .3 az= 260° ±15°
• (44)
  • 44°30′N 110°24′W / 44.5°N 110.4°W / 44.5; -110.4 (Yellowstone hotspot), w= .8 az= 235° ±5° rate= 26 ±5 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (17–14 Ma).
• (32)
  • 36°48′N 104°06′W / 36.8°N 104.1°W / 36.8; -104.1 (Raton hotspot), w= 1 az= 240°±4° rate= 30 ±20 mm/yr
• (45)
  • 52°54′N 123°44′W / 52.900°N 123.733°W / 52.900; -123.733 (Anahim hotspot) ()

แผ่นออสเตรเลีย

• จุดร้อน (22)
  • 34°42′S 159°48′E / 34.7°S 159.8°E / -34.7; 159.8 (Lord Howe hotspot), w= .8 az= 351° ±10°
• (39)
  • 40°24′S 155°30′E / 40.4°S 155.5°E / -40.4; 155.5 (Tasmanid hotspot), w= .8 az= 007° ±5° rate= 63 ±5 mm/yr
• (30)
  • 40°48′S 146°00′E / 40.8°S 146.0°E / -40.8; 146.0 (East Australia hotspot), w= .3 az= 000° ±15° rate= 65 ±3 mm/yr

แผ่นนัซกา

• (16)
  • 33°54′S 81°48′W / 33.9°S 81.8°W / -33.9; -81.8 (Juan Fernández hotspot), w= 1 az= 084° ±3° rate= 80 ±20 mm/yr
• จุดร้อน (36)
  • 26°24′S 80°06′W / 26.4°S 80.1°W / -26.4; -80.1 (San Felix hotspot), w= .3 az= 083° ±8°
• (7)
  • 26°24′S 106°30′W / 26.4°S 106.5°W / -26.4; -106.5 (Easter hotspot), w= 1 az= 087° ±3° rate= 95 ±5 mm/yr
• (10)
  • 0°24′S 91°36′W / 0.4°S 91.6°W / -0.4; -91.6 (Galápagos hotspot)
    • แผ่นนัซกา, w= 1 az= 096° ±5° rate= 55 ±8 mm/yr
    • แผ่นโคโคส, w= .5 az= 045° ±6°
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (main events: 95–88 Ma).

แผ่นแปซิฟิก

• (23)
  • 53°36′S 140°36′W / 53.6°S 140.6°W / -53.6; -140.6 (Louisville hotspot), w= 1 az= 316° ±5° rate= 67 ±5 mm/yr
  • อาจเกี่ยวข้องกับ (125–120 Ma).
• / (57)
  • 37°42′S 111°06′W / 37.7°S 111.1°W / -37.7; -111.1 (Foundation hotspot), w= 1 az= 292° ±3° rate= 80 ±6 mm/yr
• (24)
  • 29°00′S 140°18′W / 29.0°S 140.3°W / -29.0; -140.3 (Macdonald hotspot), w= 1 az= 289° ±6° rate= 105 ±10 mm/yr
• (58)
  • 25°36′S 143°18′W / 25.6°S 143.3°W / -25.6; -143.3 (North Austral hotspot), w= (1.0) azim= 293° ± 3° rate= 75 ±15 mm/yr
• (ภูเขาทะเลอะลาโก้, 59)
  • 23°24′S 150°42′W / 23.4°S 150.7°W / -23.4; -150.7 (Arago hotspot), w= 1 azim= 296° ±4° rate= 120 ±20 mm/yr
• จุดร้อน (, 60)
  • 20°12′S 153°48′W / 20.2°S 153.8°W / -20.2; -153.8 (Maria/Southern Cook hotspot), w= 0.8 az= 300° ±4°
• (35)
  • 14°30′S 168°12′W / 14.5°S 168.2°W / -14.5; -168.2 (Samoa hotspot), w= .8 az= 285°±5° rate= 95 ±20 mm/yr
• จุดร้อนคราว์น (, 61)
  • 26°54′S 114°36′W / 26.9°S 114.6°W / -26.9; -114.6 (Crough hotspot), w= .8 az= 284° ± 2°
• (31)
  • 25°24′S 129°18′W / 25.4°S 129.3°W / -25.4; -129.3 (Pitcairn hotspot), w= 1 az= 293° ±3° rate= 90 ±15 mm/yr
• (38)
  • 18°12′S 148°24′W / 18.2°S 148.4°W / -18.2; -148.4 (Society hotspot), w= .8 az= 295°±5° rate= 109 ±10 mm/yr
• (26)
  • 10°30′S 139°00′W / 10.5°S 139.0°W / -10.5; -139.0 (Marquesas hotspot), w= .5 az= 319° ±8° rate= 93 ±7 mm/yr
• จุดร้อนหมู่เกาะแคโรไลน์ (4)
  • 4°48′N 164°24′E / 4.8°N 164.4°E / 4.8; 164.4 (Caroline hotspot), w= 1 az= 289° ±4° rate= 135 ±20 mm/yr
• (12)
  • 19°00′N 155°12′W / 19.0°N 155.2°W / 19.0; -155.2 (Hawaii hotspot), w= 1 az= 304° ±3° rate= 92 ±3 mm/yr
• จุดร้อน (37)
  • 19°00′N 111°00′W / 19.0°N 111.0°W / 19.0; -111.0 (Socorro)
• จุดร้อน (11)
  • 27°42′N 114°30′W / 27.7°N 114.5°W / 27.7; -114.5 (Guadalupe hotspot), w= .8 az= 292° ±5° rate= 80 ±10 mm/yr
• (5)
  • 46°00′N 130°06′W / 46.0°N 130.1°W / 46.0; -130.1 (Cobb hotspot), w= 1 az= 321° ±5° rate= 43 ±3 mm/yr
• (3)
  • 53°00′N 134°48′W / 53.0°N 134.8°W / 53.0; -134.8 (Bowie hotspot), w=.8 az= 306° ±4° rate= 40 ±20 mm/yr

อ้างอิง

1. W. J. Morgan (5 March 1971). "Convection Plumes in the Lower Mantle". Nature. 230 (5288): 42–43. Bibcode:1971Natur.230...42M. doi:10.1038/230042a0. S2CID 4145715.
2. "Do plumes exist?". สืบค้นเมื่อ 2010-04-25.
3. Foulger, G.R. (2010). Plates vs. Plumes: A Geological Controversy. . ISBN .
4. Wilson, J. Tuzo (1963). "A possible origin of the Hawaiian Islands" (PDF). Canadian Journal of Physics. 41 (6): 863–870. Bibcode:1963CaJPh..41..863W. doi:10.1139/p63-094.
5. "Hotspots: Mantle thermal plumes". . 5 May 1999. สืบค้นเมื่อ 2008-05-15.
6. Wright, Laura (November 2000). "Earth's interior: Raising hot spots". Geotimes. . สืบค้นเมื่อ 15 June 2008.
7. Donald Hyndman; David Hyndman (1 January 2016). Natural Hazards and Disasters. Cengage Learning. pp. 44–. ISBN .
8. Wolfgang Frisch; Martin Meschede; Ronald C. Blakey (2 November 2010). Plate Tectonics: Continental Drift and Mountain Building. Springer Science & Business Media. pp. 87–. ISBN .
9. Holbek, Peter (November 1983). (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2014-01-12. สืบค้นเมื่อ 15 June 2008. {{}}: Cite journal ต้องการ |journal= ((help))
10. Mainak Choudhuri; Michal Nemčok (22 August 2016). Mantle Plumes and Their Effects. Springer. pp. 18–. ISBN .
11. W. J. Morgan and J. P. Morgan. "Plate velocities in hotspot reference frame: electronic supplement" (PDF). สืบค้นเมื่อ 2011-11-06.
12. Nielsen, Søren B.; Stephenson, Randell; Thomsen, Erik (13 December 2007). "Letter:Dynamics of Mid-Palaeocene North Atlantic rifting linked with European intra-plate deformations". Nature. 450 (7172): 1071–1074. Bibcode:2007Natur.450.1071N. doi:10.1038/nature06379. PMID 18075591. S2CID 4428980.
13. O'Neill, C.; Müller, R. D.; Steinberger, B. (2003). (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 215 (1–2): 151–168. Bibcode:2003E&PSL.215..151O.  10.1.1.716.4910. doi:10.1016/S0012-821X(03)00368-6. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 26 July 2011.
14. O'Connor, J. M.; le Roex, A. P. (1992). "South Atlantic hot spot-plume systems. 1: Distribution of volcanism in time and space". Earth and Planetary Science Letters. 113 (3): 343–364. Bibcode:1992E&PSL.113..343O. doi:10.1016/0012-821X(92)90138-L.
15. Smith, Robert B.; Jordan, Michael; Steinberger, Bernhard; Puskas, Christine M.; Farrell, Jamie; Waite, Gregory P.; Husen, Stephan; Chang, Wu-Lung; O'Connell, Richard (20 November 2009). "Geodynamics of the Yellowstone hotspot and mantle plume: Seismic and GPS imaging, kinematics and mantle flow" (PDF). Journal of Volcanology and Geothermal Research. 188 (1–3): 26–56. Bibcode:2009JVGR..188...26S. doi:10.1016/j.jvolgeores.2009.08.020.
16. . Natural Resources Canada. . คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 16 July 2011. สืบค้นเมื่อ 2008-06-14.