Punto caliente (geología)

Los puntos calientes (del inglés hotspot) son áreas de actividad volcánica alta en relación con sus entornos.[1] A diferencia de otras áreas de vulcanismo como las zonas de subducción o las dorsales oceánicas el vulcanismo de los puntos calientes no está necesariamente asociado a las partes limítrofes de las placas tectónicas.[1] Existen dos hipótesis principales sobre el origen de los puntos calientes: una que complementa la tectónica de placas relacionándolos con plumas de manto y otra en la que las fuerzas tectónicas de extensión hacen en gran medida innecesaria la existencia de estas plumas.

Localización de los principales puntos calientes.

Historia del descubrimiento

El descubrimiento de los puntos calientes ocurrió en paralelo con la formulación de la tectónica de placas.

En 1963, John Tuzo Wilson descubrió que las cadenas volcánicas oceánicas podrían haber sido "trazadas" sobre la placa litosférica que las sostiene por una fuente de magma fija bajo la placa que se desplaza con el tiempo.

En 1971, William Jason Morgan sugirió que esta fuente fija debajo de la placa es alimentada por una pluma caliente que se eleva a través del manto[2].

Desde finales de la década de 1990, han surgido otras hipótesis que hacen de la tectónica de placas la fuerza motriz y del manto el origen de los puntos calientes. En estas teorías, los puntos calientes se denominan anomalías de fusión.

En 2003, Vincent Courtillot et al. propuso la existencia de tres tipos de puntos calientes en función del origen de la pluma del manto: Los denominados puntos calientes primarios, con penachos profundos probablemente originados en el límite inferior del manto (Islas Hawái, Isla Reunión), los denominados puntos calientes secundarios, con penachos intermedios probablemente originados en el techo de la zona de transición del manto (Canarias, Galápagos), y los denominados puntos calientes superficiales relacionados con zonas de tensión en la litosfera (Azores, Comoras)[3].

Origen

Teoría de plumas

Esta teoría sugiere que hay plumas del manto que ascienden por convección desde el límite entre el núcleo y el manto en forma de diapiro.[4] El ascenso de las plumas se debería al calentamiento del manto inferior por conducción de calor desde el núcleo terrestre, formando así una capa del manto gravitacionalmente inestable que saldría a flote en forma de diapiro y al topar con la corteza generaría grandes trapps (inundaciones basálticas), seguido de vulcanismo facilitado por el conducto que constituiría la cola del diapiro.[1]

Esta teoría fue presentada por primera vez en 1971 por William Jason Morgan para explicar los puntos calientes propuestos en 1963 por el geofísico canadiense J. Tuzo Wilson, poco después del descubrimiento de la tectónica de placas, y desde entonces ha sido modificada, considerándose ahora que los puntos calientes no son "fijos" como se contemplaba inicialmente y el origen de las plumas del manto no siempre se supone en el manto inferior. Esto quiere decir que el magma sale del volcán.[5][1][6]

Teoría de extensión

La otra hipótesis postula que no es la alta temperatura del manto la causa del vulcanismo sino que zonas de movimiento divergente de la litosfera facilitan el ascenso pasivo de magma desde niveles poco profundos.[7][8]

Composición

La mayoría de los puntos calientes son basálticos (por ejemplo, Hawái, Islas de la Sociedad). Por ello, son menos explosivos que los volcanes de zona de subducción, en los que el agua queda atrapada bajo la placa que los atraviesa. En los puntos calientes situados en regiones continentales, el magma basáltico asciende a través de la corteza continental y se funde formando riolitas. Estas riolitas pueden formar erupciones violentas.[9][10] Por ejemplo, la caldera de Yellowstone se formó por algunas de las explosiones volcánicas más potentes de la historia geológica. Sin embargo, cuando la riolita entra completamente en erupción, puede ser seguida por erupciones de magma basáltico que se elevan a través de las mismas fisuras litosféricas (grietas en la litosfera). Un ejemplo de esta actividad es la cordillera Ilgachuz en la Columbia Británica, que fue creada por una serie compleja temprana de erupciones de traquita y riolita, y la extrusión tardía de una secuencia de flujos de lava basáltica.[11]

En la actualidad, la hipótesis del punto caliente está estrechamente vinculada a la hipótesis de la pluma del manto.[12]

Consecuencias
Diagrama de un corte del interior de la Tierra, con la litosfera (en amarillo) y el magma surgiendo desde el manto (en rojo) produciendo volcanes en la superficie.

Los puntos calientes pueden formar largas cadenas de volcanes extintos al moverse una placa litosférica sobre el punto caliente fijo en el manto.[13] En placas oceánicas esto puede producir la formación de archipiélagos volcánicos en los que la edad de sus rocas aumenta a medida que se incrementa la distancia al punto caliente.[13] Un ejemplo clásico de este fenómeno serían las islas de Hawái.[1]

Diferencia con los arcos insulares de zonas de subducción

Se considera que los volcanes de puntos calientes tienen un origen fundamentalmente distinto de los volcanes de arco insular. Estos últimos se forman en zonas de subducción, en los límites de placas convergentes. Cuando una placa oceánica choca con otra, la placa más densa se hunde, formando además una profunda fosa oceánica. Esta placa, al subducir, libera agua en la base de la placa que la sobrepasa, y esta agua se mezcla con la roca, cambiando así su composición y provocando que parte de la roca se funda y se eleve. Esto es lo que alimenta una cadena de volcanes, como las islas Aleutianas, cerca de Alaska.

Lista de puntos calientes
Ubicación de los principales puntos calientes.

Se ha propuesto la existencia de puntos calientes en las siguientes localizaciones aunque algunos científicos que se oponen la hipótesis de las plumas del manto rechazan además el concepto mismo de punto caliente.[14] Los puntos calientes serían (el número indica su lugar en el mapa):[15]


Véase también

Referencias
  1. Donald J. DePaolo y Michael Manga. 2003. Deep Origin of Hotspots - the Mantle Plume Model. Science
  2. William Jason Morgan (1971). «Plumas de convección en el manto inferior». Nature 230 (5288): 42-43.
  3. V. Courtillot, A. Davaille, J. Besse & J. Stock (2003). «Tres tipos distintos de puntos calientes en el manto terrestre». Earth and Planet Sci. Lett 205 (3-4): 295-308..
  4. W. J. Morgan. «Convection Plumes in the Lower Mantle». Nature 230(1971).
  5. Strahler, 1992, p. 283.
  6. Watson, Jim (5-05-99). «"Hotspots": Mantle thermal plumes». USGS. Consultado el 21 de noviembre de 2009.
  7. «Do plumes exist?». Consultado el 25 de abril de 2010.
  8. Foulger, G.R. (2010). Plates vs. Plumes: A Geological Controversy. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-6148-0.
  9. Donald Hyndman; David Hyndman (1 de enero de 2016). Peligros naturales y desastres. Cengage Learning. pp. 44-. ISBN 978-1-305-88818-0.
  10. Wolfgang Frisch; Martin Meschede; Ronald C. Blakey (2 de noviembre de 2010). Plate Tectonics: Continental Drift and Mountain Building. Springer Science & Business Media. pp. 87-. ISBN 978-3-540-76504-2.
  11. Holbek, Peter (November 1983). Informe sobre Geología Preliminar y Geoquímica de la Ilga Claim Group. Archivado desde el original el 12 de enero de 2014. Consultado el 15 June 2008.
  12. Mainak Choudhuri; Michal Nemčok (22 de agosto de 2016). Plumas del manto y sus efectos. Springer. pp. 18-. ISBN 978-3-319-44239-6.
  13. Hotspot, Brittannica Academic Edition.
  14. Ingi Þorleifur Bjarnason. 2008. An Iceland hotspot saga.
  15. Vincent Courtillota, Anne Davaillea, Jean Bessea y Joann Stock. 2003. Three distinct types of hotspots in the Earth’s mantle. Earth and Planetary Science Letters.

Bibliografía

Enlaces externos
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