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2.7 : Hotspots - Géosciences


Le cycle de Wilson fournit un large aperçu du mouvement des plaques tectoniques. Tuzo Wilson en 1963, un hotspot est une zone de la plaque lithosphérique où le magma en fusion traverse et crée un centre volcanique, des îles dans l'océan et des montagnes sur terre [82]. Au fur et à mesure que la plaque se déplace à travers le hotspot, le centre du volcan s'éteint car il ne se trouve plus au-dessus d'une source de magma active. Au lieu de cela, le magma émerge à travers une autre zone de la plaque pour créer un nouveau volcan actif. Au fil du temps, la combinaison d'une plaque mobile et d'un point chaud fixe crée une chaîne d'îles ou de montagnes. La définition classique des hotspots indique qu'ils ne bougent pas, bien que des preuves récentes suggèrent qu'il peut y avoir des exceptions [83].

Les points chauds sont les seuls types de volcanisme non associés à des zones de subduction ou de rifting aux limites des plaques ; ils semblent totalement déconnectés de tout processus de tectonique des plaques, comme les tremblements de terre. Cependant, il existe des relations entre les points chauds et la tectonique des plaques. Il existe plusieurs points chauds, actuels et anciens, qui auraient commencé au moment du rifting. En outre, les scientifiques utilisent l'âge des éruptions volcaniques et la forme de la chaîne pour quantifier la vitesse et la direction des mouvements des plaques par rapport au hotspot.

Les scientifiques sont divisés sur la façon dont le magma est généré dans les points chauds. Certains suggèrent que les points chauds proviennent de matériaux surchauffés aussi profonds que le noyau qui atteignent la croûte terrestre sous forme de panache du manteau [84]. D'autres soutiennent que le matériau en fusion qui alimente les points chauds provient du manteau [85]. Bien sûr, il est difficile de collecter des données à partir de ces caractéristiques de la Terre profonde en raison de la pression et de la température extrêmement élevées [86].

La manière dont les hotspots sont initiés est un autre sujet très débattu. Le mécanisme dominant a des points chauds commençant dans des limites divergentes lors du rifting du supercontinent [87]. Les scientifiques ont identifié un certain nombre de points chauds actuels et passés qui auraient commencé de cette façon. Les dalles subductrices ont également été désignées comme étant à l'origine des panaches du manteau et du volcanisme des points chauds [88]. Certains géologues ont suggéré qu'un autre processus géologique n'impliquant pas la tectonique des plaques pourrait être impliqué, tel que de grands objets spatiaux s'écrasant sur la terre [89]. Indépendamment de la façon dont ils se forment, des dizaines sont sur Terre. Certains exemples bien connus incluent les îles Tahiti, le triangle Afar, l'île de Pâques, l'Islande, les îles Galapagos et les îles Samoan. Les États-Unis abritent deux des hotspots les plus vastes et les mieux étudiés : Hawaï et Yellowstone.

Hotspot hawaïen

Les volcans actifs à la fin du représentent l'un des sites les plus actifs de la planète. Les preuves scientifiques indiquent que le hotspot hawaïen a au moins 80 millions d'années [90]. Les géologues pensent qu'il est en fait beaucoup plus ancien. Cependant, toutes les roches avec la preuve de cela ont été subductées sous le plancher océanique. La grande île d'Hawaï se trouve au sommet d'un grand panache de manteau qui marque le point chaud actif. Le volcan Kilauea est le principal évent de ce hotspot et est en éruption active depuis 1983.

Cette énorme chaîne d'îles volcaniques, dont une grande partie est sous-marine, s'étend à travers le Pacifique sur près de 6 000 km. La caractéristique la plus frappante de la chaîne du mont sous-marin est un virage serré à 60 degrés situé au milieu, qui marque un changement significatif dans la direction du mouvement des plaques il y a 50 millions d'années. Le changement de direction a été plus souvent lié à une reconfiguration de la plaque [91], mais aussi à d'autres choses comme la migration du panache [83].

Pour tenter de cartographier le panache du manteau hawaïen jusqu'au manteau inférieur [92], les scientifiques ont utilisé la tomographie, un type d'imagerie sismique tridimensionnelle. Ces informations, ainsi que d'autres preuves recueillies à partir de l'âge des roches, des types de végétation et de la taille des îles, indiquent que les îles les plus anciennes de la chaîne sont situées les plus éloignées du point chaud actif.

Point chaud de Yellowstone

Comme la version hawaïenne, le hotspot de Yellowstone est formé par du magma montant à travers la lithosphère. Ce qui le rend différent, c'est que ce point chaud est situé sous une plaque continentale épaisse. Hawaï repose sur une mince plaque océanique, qui est facilement percée par le magma remontant à la surface. A Yellowstone, l'épaisse plaque continentale présente une barrière beaucoup plus difficile à pénétrer pour le magma. Lorsqu'elle émerge, les éruptions sont généralement beaucoup plus violentes. Heureusement, ils sont aussi moins fréquents.

Plus de 15 millions d'années d'éruptions par ce hotspot ont tracé un chemin courbe à travers l'ouest des États-Unis. Il a été suggéré que le hotspot de Yellowstone est lié aux basaltes beaucoup plus anciens du fleuve Columbia [93] et même à un volcanisme vieux de 70 millions d'années trouvé dans la région du Yukon au Canada [94].

L'éruption majeure la plus récente de ce point chaud a créé la formation de tuf Yellowstone Caldera et Lava Creek il y a environ 631 000 ans [95]. L'éruption a jeté 1 000 kilomètres cubes de cendres et de magma dans l'atmosphère, dont une partie a été retrouvée jusqu'au Mississippi. Si le hotspot devait à nouveau éclater, les scientifiques prédisent qu'il s'agira d'un autre événement massif. Ce serait une calamité qui s'étendrait bien au-delà de l'ouest des États-Unis. Ces super éruptions volcaniques remplissent l'atmosphère terrestre de tant de gaz et de cendres qu'elles empêchent la lumière du soleil d'atteindre la terre. Non seulement cela modifierait considérablement les climats et les environnements dans le monde entier, mais cela pourrait également affecter la production alimentaire mondiale.

Les références


Voir la vidéo: Volcanic evolution of the Pacific Northwest: 55 million year history (Octobre 2021).