Hot spots y plumas mantélicas
Hot spots son zonas de vulcanismo intraplaca sostenido en el tiempo, alimentadas por plumas térmicas que ascienden desde el manto profundo. A diferencia del vulcanismo de bordes de placa, los hot spots no cambian de posición en el manto — son las placas las que se deslizan por encima.
Concepto base
- Propuesto por J. Tuzo Wilson (1963) para explicar la cadena Hawái–Emperador.
- Pluma mantélica (Morgan 1971): conducto delgado de manto caliente que asciende por flotabilidad térmica desde el límite manto-núcleo (CMB, ~2900 km) o desde la zona de transición (660 km).
- Al llegar a la base de la litosfera, la pluma genera fundido parcial → magmas basálticos.
Cadenas y migración
- A medida que la placa se mueve sobre el hot spot, el volcán activo se aleja y se enfría → cadena de volcanes envejeciendo en una dirección.
- Hawái–Emperador: la curva en la cadena (~47 Ma) marca un cambio en la dirección de movimiento de la placa Pacífica.
- Tasa de movimiento estimable a partir del fechado K-Ar/Ar-Ar de las islas vs. su distancia al hot spot activo.
Hot spots clásicos
| Hot spot | Cadena asociada | Edad |
|---|---|---|
| Hawái | Hawái-Emperador | 80 Ma a hoy |
| Yellowstone | Llanura del Río Snake | 17 Ma |
| Islandia | Islandia + Groenlandia (LIP del Atlántico Norte) | 60 Ma |
| Tristán da Cunha | Walvis Ridge ↔ Río Grande Rise | 130 Ma (apertura del Atlántico Sur) |
| Galápagos | Cordillera Cocos | 20 Ma |
| Reunión | Cordillera Mascarena ↔ Decán | 65 Ma → Trapps del Decán |
| Kerguelen | LIP Kerguelen-Rajmahal | 110 Ma |
| Afar (Etiopía) | Triple punto Mar Rojo / Aden / Rift Africano | 30 Ma |
Plumas y LIPs
Cuando una pluma alcanza la base de la litosfera por primera vez, libera magma a un ritmo enorme → Provincias Ígneas Grandes (LIPs).
| LIP | Hot spot asociado | Edad | Vínculo con extinción |
|---|---|---|---|
| Trapps siberianos | Pluma profunda | 252 Ma | Trapps Siberianos - la Gran Mortandad (P-T) |
| Trapps del Decán | Reunión | 66 Ma | Co-causa K-Pg, junto con Impacto de Chicxulub |
| LIP del Atlántico Norte | Islandia | 60 Ma | PETM (calentamiento Paleoceno-Eoceno) |
| Kerguelen | Kerguelen | 110 Ma | OAEs cretácicos |
| CAMP (Atlántico Central) | Pluma Atlántica | 200 Ma | Extinción Triásico-Jurásico |
| LIP Siberiana del Permo-Triásico | Pluma Yamal | 252 Ma | Big One |
Debates abiertos
- ¿Plumas profundas o someras? Algunos hot spots se modelan mejor como convección somera del manto (zona de transición) más que conductos del CMB.
- Tomografía sísmica: imágenes recientes (Romanowicz, French) muestran “raíces” anchas (>500 km de diámetro) y no chimeneas finas — el modelo clásico de pluma estrecha podría ser incorrecto.
- LLSVPs (Large Low-Shear-Velocity Provinces) en el CMB bajo África y Pacífico — quizás la fuente de las grandes plumas.