Θερμή κηλίδα

Ως θερμή κηλίδα στη γεωλογία χαρακτηρίζεται μια περιοχή του φλοιού της Γης με ηφαιστειότητα η οποία πιστεύεται ότι τροφοδοτείται από μια υποκείμενη περιοχή στον γήινο μανδύα, την καθαυτό θερμή κηλίδα, η οποία έχει σημαντικά υψηλότερη θερμοκρασία από τις γειτονικές περιοχές ίσου βάθους του μανδύα. Το καλύτερο και χαρακτηριστικότερο ίσως παράδειγμα παγκοσμίως είναι η θερμή κηλίδα της Χαβάης, ενώ άλλες σημαντικές θερμές κηλίδες είναι εκείνες της Ισλανδίας και του Γιέλοουστοουν. Η θέση των θερμών κηλίδων πάνω στον χάρτη της Γης είναι ανεξάρτητη των ορίων μεταξύ των τεκτονικών πλακών, δηλαδή οι θερμές κηλίδες μπορούν να δημιουργούν αλυσίδες ηφαιστείων καθώς οι πλάκες μετακινούνται, περνώντας αργά από επάνω τους.

Υπάρχουν δύο υποθέσεις για την ερμηνεία της γενέσεως και διατηρήσεως των θερμών κηλίδων. Η κυριότερη είναι ότι οι κηλίδες οφείλονται σε ανοδικά ρεύματα του μανδύα, που δημιουργούνται ως ρεύματα μεταφοράς θερμότητας από το άνω όριο του πυρήνα της Γης. Υπάρχει και η εναλλακτική θεωρία ότι ο μανδύας κάτω από μια θερμή κηλίδα δεν είναι ασυνήθιστα θερμός, αλλά ο φλοιός στο σημείο αυτό είναι ασυνήθιστα αδύναμος ή λεπτός, οπότε επιτρέπει την παθητική άνοδο υγρού υλικού του μανδύα.

 Ιστορικό της έννοιας 
Η προέλευση της έννοιας των θερμών κηλίδων ανιχνεύεται στο έργο του Τζων Τούζο Γουίλσον, που υπέθεσε το 1963 ότι η δημιουργία των νησιών της Χαβάης ήταν αποτέλεσμα της αργής κινήσεως μιας τεκτονικής πλάκας πάνω από μια θερμή περιοχή. Αργότερα έγινε η εικασία ότι οι θερμές κηλίδες τροφοδοτούνται από θερμά ρεύματα στον μανδύα, που υψώνονται από το όριο πυρήνα-μανδύα ως ανοδικά ρεύματα του μανδύα. Το εάν υπάρχουν τέτοια ρεύματα του μανδύα υπήρξε αντικείμενο μεγάλης συζητήσεως στη γεωφυσική, αλλά πλέον υπάρχουν σεισμικές απεικονίσεις συμβατές με μια εξελικτική θεωρία.

Σε κάθε περιοχή όπου υπάρχει ηφαιστειότητα μη συνδεόμενη με όρια πλακών, η έννοια της θερμής κηλίδας έχει χρησιμοποιηθεί προκειμένου να την ερμηνεύσει. Μια επισκόπηση των Courtillot κ.ά., που περιέχει έναν κατάλογο πιθανών θερμών κηλίδων, διαχωρίζει τις «πρωτογενείς» θερμές κηλίδες που προέρχονται από τα βάθη του μανδύα από τις «δευτερογενείς» θερμές κηλίδες από τα ανοδικά ρεύματα του μανδύα. Οι πρώτες κατά την άποψη αυτή προέρχονται από το όριο πυρήνα-μανδύα και δημιουργούν μεγάλες «ηφαιστειακές επαρχίες» με γραμμικά ίχνη (Νήσος του Πάσχα, Ισλανδία, Χαβάη, Αφάρ, Λούισβιλ, Ρεϋνιόν και Τριστάν ντα Κούνια «επιβεβαιωμένες», και Γκαλαπάγκος, Κεργκελέν και Μαρκέζας πιθανές). Οι δευτερογενείς θερμές κηλίδες προέρχονται από το όριο μεταξύ ανώτερου και κατώτερου μανδύα, και δεν δημιουργούν μεγάλες «ηφαιστειακές επαρχίες», αλλά νησιωτικές αλυσίδες (Σαμόα, Ταΐτή, Νήσοι Κουκ, Νήσος Πίτκαιρν, Καρολίνες και Μακντόναλντ επιβεβαιωμένες, και άλλες, έως και 20, πιθανές). Κάποιες δυνητικές θερμές κηλίδες είναι το αποτέλεσμα αβαθούς υλικού του μανδύα που εξέρχεται στην επιφάνεια σε περιοχές λιθοσφαιρικών διασπάσεων εξαιτίας μηχανικών τάσεων, οπότε αποτελούν έναν διαφορετικό τύπο ηφαιστειότητας.

Εκτιμήσεις για τον αριθμό των θερμών κηλίδων που θεωρείται ότι τροφοδοτούνται από ανοδικά ρεύματα του μανδύα κυμαίνονται από περίπου 20 μέχρι αρκετές χιλιάδες, με τους περισσότερους γεωλόγους να πιστεύουν ότι υπάρχουν λίγες δεκάδες. Το αρχιπέλαγος της Χαβάης, το Ρεϋνιόν, το Γιέλοουστοουν, τα Γκαλαπάγκος και η Ισλανδία είναι κάποιες από τις πλέον ενεργές ηφαιστειακές περιοχές στις οποίες βρίσκει εφαρμογή η θεωρία των θερμών κηλίδων. Τα ανοδικά ρεύματα που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα έχουν πολύ διαφορετικό μεταξύ τους εύρος και άλλα χαρακτηριστικά, και παρουσιάζουν αποκλίσεις από την κατακόρυφο. Γενικώς δεν είναι τα απλά, σχετικώς στενά και καθαρώς θερμικά ρεύματα που ανέμεναν πολλοί ειδικοί. Μόνο ένα, αυτό του Γιέλοουστοουν, έχει μέχρι σήμερα προτυποποιηθεί και απεικονισθεί από τα βάθη του μανδύα μέχρι την επιφάνεια.

Παραπομπές

Κατηγορία:Ηφαιστειολογία
Κατηγορία:Ηφαιστειότητα
Κατηγορία:Δομή της Γης