จุดร้อน (อังกฤษ: hotspot) ในทางธรณีวิทยานี้เป็นส่วนหนึ่งของปรากฏการณ์ทางภูเขาไฟอย่างหนึ่ง โดยบริเวณนี้จะเป็นจุดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าปกติเมื่อเทียบกับบริเวณอื่นอันเกิดจากการแทรกตัวขึ้นมาของแมกม่า ตัวอย่างเช่นจุดร้อนฮาวาย จุดร้อนไอซ์แลนด์และจุดร้อนเยลโลว์สโตน จุดร้อนนั้นไม่ใช่สิ่งที่เกิดจากขอบของแผ่นธรณีภาค ดังนั้นจุดร้อนจึงสามารถสร้างแนวเทือกเขาบนแผ่นเปลือกโลกเมือแผ่นเปลือกโลกเกิดการเคลื่อนตัวผ่านจุดร้อน

การแสดงให้เห็นภาพตัดขวางของชั้นธรณีฐาน(สีเหลือง) เมื่อมีแมกม่าขึ้นมาจากชั้นเนื้อโลก การเคลื่อนที่ของเปลือกโลกทำให้จุดร้อนสร้างภูเขาขึ้นมา

มีการอธิบายการเกิดจุดร้อนสองสมมุติฐานคือ หนึ่งเกิดจากการที่เนื้อโลกพยายามระบายความร้อนออกมาจากแกนกลางของโลกจนเกิดเป็นชั้นหินคดโค้งแทรกดัน[1] ส่วนอีกสมมุติฐานหนึ่งคือเนื้อโลกบริเวณนั้นไม่ได้ร้อนกว่าที่อื่นแต่เปลือกโลกนั้นบางกว่าที่อื่นทำให้เกิดการดันตัวขึ้นมาของแมกม่าจากข้างใต้[2][3]

ลักษณะ

แก้

แนวคิดเรื่องจุดร้อนนั้นเป็นงานของจอห์น ทูโซ วิลสัน ใน ค.ศ. 1963 ได้สมมุติลักษณะการเกิดของหมู่เกาะฮาวายว่าเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกผ่านจุดร้อนอย่างช้า ๆ[4] ต่อมามีสมมุติฐานว่าจุดร้อนนั้นถูกป้อนพลังงานผ่านกระจุกแม็กม่าซึ่งเป็นปล่องแคบ ๆ ของแมกม่าที่ถูกดันขึ้นมาจากชั้นเนื้อโลก[5] ซึ่งในขณะนี้การมีอยู่ของกระจุกแม็กม่านั้นยังคงมีการถกเถียวกันอยู่ในวงการวิทยาศาสตร์โลก[3][6] ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการคาดกันว่าจำนวนจุดร้อนที่ถูกเพิ่มพลังงานโดยกระจุกแม็กกม่านั้นมีตั้งแต่ประมาณ 20 ถึงหลายพันจุด แต่นักธรณีวิทยาส่วนใหญ่คิดว่ามีอยู่ไม่กี่สิบจุด จุดร้อนฮาวาย จุดร้อนไอซ์แลนด์ จุดร้อนเยลโลว์สโตน จุดร้อนเรอูนียงและจุดร้อนกาลาปาโกสเป้นจุดที่มีปรากฏการณ์ทางภูเขาไฟมากที่สุดที่นำสมมุติฐานนี้มาประยุกต์ใช้ได้

องค์ประกอบ

แก้

จุดร้อนเหล่านี้มีส่วนใหญ่มีองค์ประกอบเป็นหินบะซอลต์ (เช่นที่ ฮาวาย และ ตาฮีตี) จุดร้อนเหล่านี้เกิดการระเบิดน้อยกว่าภูเขาไฟแถวเขตมุดตัวของเปลือกโลกซึ่งเป็นบริเวณที่มีน้ำอยู่ใต้เปลือกโลก หากจุดร้อนเกิดขึ้นใต้เปลือกโลกภาคพื้นทวีป แมกม่าที่มีองค์ประกอบของหินบะซอลท์จะเข้าไปในบริเวณที่เปลือกโลกทวีปนั้นมีความหนาแน่นน้อย ซี่งมันจะทำให้เกิดร้อนและทำให้เกิดการหลอมเหลวจนทำให้เกิดเป็นหินไรโอไลต์ ซึ่งที่หินไรโอไลท์เหล่านี้เมื่อมีความร้อนพอสมควรจะทำให้เกิดการระเบิดที่รุนแรง[7][8] ยกตัวอย่างเช่นที่แอ่งยุบปากปล่องเยลโลว์สโตนซึ่งเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟที่ทรงพลังมากที่สุดครั้งหนึ่งของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยา อย่างไรก็ตามเมื่อแมกม่าที่มีองค์ประกอบเป็นไรโอไลท์ระเบิดอย่างสมบูรณ์ ในที่สุดแล้วก็จะได้ก็จะได้การระเบิดของแมกม่าที่มีองค์ประกอบเป็นบะซอลท์ตามมา ผ่านไปตามแนวที่เปราะบางของแผ่นเปลือกโลก ตัวอย่างในกรณีนี้คือทิวเขาอิลจ์ชู ในรัฐบริติชโคลัมเบีย ซึ่งเกิดจากการปะทุของหินแทรไคต์และหินไรโอไลท์ในช่วงแรกแต่ในเวลาต่อมาเกิดการปะทุของลาวาทีมีบะซอลท์เป็นองค์ประกอบ[9]

ตอนนี้สมมุติฐานจุดร้อนกับสมมุติฐานกระจุกแม็กม่านั้นเชื่อมโยงกันอย่างมาก[10]

ร่องรอย

แก้

ไม่ว่าจะเป็นเปลือกโลกภาคพื้นทวีปและเปลือกโลกภาคพื้นสมุทรเมื่อเคลือนที่ผ่านเคลื่อนผ่านกระจุกแม็กม่าของจุดร้อนนั้นจะปรากฏหลักฐานขึ้นมาและสามารถยืนยันได้ว่าแผ่นเปลือกโลกมีการเคลือนที่ผ่านจุดร้อนจริง เช่นในกรณีหมู่เกาะฮาวายซึ่งเกิดยอดเขาของเทือกเขาใต้ทะเลฮาวาย–เอมเพอเรอะทอดยาวตามแนวตะวันตก-ตะวันออกนั้นคือส่วนที่เหลือจากการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกผ่านจุดร้อนฮาวาย

จุดร้อนกับหมู่เกาะรูปโค้ง

แก้

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

รายชื่อจุดร้อน

แก้
 
ตำแหน่งจุดร้อนบนโลก

แผ่นยูเรเซีย

แก้

แผ่นแอฟริกา

แก้

แผ่นแอนตาร์กติกา

แก้

แผ่นอเมริกาใต้

แก้

แผ่นอเมริกาเหนือ

แก้

แผ่นออสเตรเลีย

แก้

แผ่นนัซกา

แก้

แผ่นแปซิฟิก

แก้

อ้างอิง

แก้
  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. 3.0 3.1 Foulger, G.R. (2010). Plates vs. Plumes: A Geological Controversy. Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-6148-0.
  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". United States Geological Survey. 5 May 1999. สืบค้นเมื่อ 2008-05-15.
  6. Wright, Laura (November 2000). "Earth's interior: Raising hot spots". Geotimes. American Geological Institute. สืบค้นเมื่อ 15 June 2008.
  7. Donald Hyndman; David Hyndman (1 January 2016). Natural Hazards and Disasters. Cengage Learning. pp. 44–. ISBN 978-1-305-88818-0.
  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 978-3-540-76504-2.
  9. Holbek, Peter (November 1983). "Report on Preliminary Geology and Geochemistry of the Ilga Claim Group" (PDF). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 2014-01-12. สืบค้นเมื่อ 15 June 2008. {{cite journal}}: Cite journal ต้องการ |journal= (help)
  10. Mainak Choudhuri; Michal Nemčok (22 August 2016). Mantle Plumes and Their Effects. Springer. pp. 18–. ISBN 978-3-319-44239-6.
  11. 11.00 11.01 11.02 11.03 11.04 11.05 11.06 11.07 11.08 11.09 11.10 11.11 11.12 11.13 11.14 11.15 11.16 11.17 11.18 11.19 11.20 11.21 11.22 11.23 11.24 11.25 11.26 11.27 11.28 11.29 11.30 11.31 11.32 11.33 11.34 11.35 11.36 11.37 11.38 11.39 11.40 11.41 11.42 11.43 11.44 11.45 11.46 11.47 11.48 11.49 11.50 11.51 11.52 11.53 11.54 11.55 11.56 11.57 11.58 11.59 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). "Revised Indian plate rotations based on the motion of Indian Ocean hotspots" (PDF). Earth and Planetary Science Letters. 215 (1–2): 151–168. Bibcode:2003E&PSL.215..151O. CiteSeerX 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. "Catalogue of Canadian volcanoes- Anahim volcanic belt". Natural Resources Canada. Geological Survey of Canada. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 16 July 2011. สืบค้นเมื่อ 2008-06-14.