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).