Wechselwirkung von Mantelplumes mit der Lithosphäre
Wenn Plumes auf die Basis der Lithosphäre treffen, können sie zu Intraplatten-Vulkanismus führen. Die Verteilung des Vulkanismus hängt jedoch entscheidend von den Schwankungen der Lithosphärendicke ab und davon, ob sich ozeanische Spreizungszonen in der Nähe befinden. Wir führen numerische Modelle von Plumes durch, die mit vorgegeben Plattenbewegungen an der Erdoberfläche, und Lithosphäre unterschiedlicher Dicke wechselwirken. Die modellierte Form der Plumes wird mit tomographischen Bildern, und die modellierte Verteilung von Schmelzen mit Hotspot-Spuren verglichen. Im Fall des Tristan Plumes, der im Rahmen des SPP SAMPLE untersucht wurde, führt der unterschiedliche Abstand zum Spreizungsrücken zu verschiedenen Zeiten zu variabler Menge und Verteilung der Schmelzproduktion (Gaßmöller et al., 2016; Abbildung 1). Der Einfluss von Plattenbewegungen und dem zentralindischen Rücken auf den Reunion-Plume, der im Rahmen des Rhum-Rum Projektes untersucht wurde, ist in dem Film auf dieser Seite von Eva Bredow zu sehen. Unsere numerischen Modelle erklären die Lücke in der Hotspot-Spur zwischen den Malediven und Chagos aufgrund einer langen Transformationstörung entlang des zentralindischen Rückens, und den Rodrigues-Rücken durch Plume-material das zum nächstgelegenen Segment des Zentralindischen Rückens fließt, was eine langjährige Hypothese bestätigt, die zuerst von Jason Morgan 1978 aufgestellt wurde (Bredow et al, 2017). Weitere Fallstudien wurden für Island (Steinberger et al., 2017) und Kerguelen (Bredow und Steinberger, 2018) durchgeführt. Die Bewegung von Grönland über den Island-Plume vor mehr als 50 Millionen Jahren verursacht immer noch einen erhöhten Wärmestrom, und deshalb ein vermehrtes Abschmelzen des Grönland-Eisschildes von unten (Rogozhina et al., 2016).
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Externe Zusammenarbeit:
Neuere Veröffentlichungen:
- Bredow, E., Steinberger, B. (2018): Variable melt production rate of the Kerguelen hotspot due to long-term plume-ridge interaction. - Geophysical Research Letters, 45, p. 126-136.
- Steinberger, B., Bredow, E., Lebedev, S., Schaeffer, A., Torsvik, T. (2017): Can a single plume explain widespread volcanism in the North Atlantic / Greenland region around 60 Ma? - Geophysical Research Abstracts, 19, EGU2017-5447, 2017
- Bredow, E., Steinberger, B., Gassmöller, R., Dannberg, J. (2017): How plume-ridge interaction shapes the crustal thickness pattern of the Réunion hotspot track. - Geochemistry Geophysics Geosystems (G3), 18, 8, p. 2930-2948.
- Gassmöller, R., Dannberg, J., Bredow, E., Steinberger, B., Torsvik, T. H. (2016): Major influence of plume-ridge interaction, lithosphere thickness variations and global mantle flow on hotspot volcanism - the example of Tristan. - Geochemistry Geophysics Geosystems (G3), 17, 4, p. 1454-1479.
- Rogozhina, I., Petrunin, A. G., Vaughan, A. P. M., Steinberger, B., Johnson, J. V., Kaban, M. K., Calov, R., Rickers, F., Thomas, M., Koulakov, I. (2016): Melting at the base of the Greenland Ice Sheet explained by Iceland hotspot history. - Nature Geoscience, 9, p. 366-369.
Ausgewählte Presseberichterstattung und populärwissenschaftlicher Artikel: