플레이트 이론(볼카니즘)

Plate theory (volcanism)
판 이론의 도식. 중청색: 암석권, 연청색/녹색: 불균형 상부 맨틀, 노란색: 하부 맨틀, 주황색/빨간색: 코어 맨틀 경계. 암석권의 확장은 기존의 용해(빨간색)가 상승하도록 한다.[1]

판 이론은 표면적으로 변칙적으로 보이는 지구상의 모든 화산 활동을 판구조론의 작동에 귀속시키는 화산학의 모델이다. 플레이트 이론에 따르면, 화산의 주된 원인은 암석권의 확장이다. 암석권의 확장은 암석권 응력장의 기능이다. 주어진 시간에 화산활동의 전지구적 분포는 동시대의 암석권 응력장을 반영하며, 화산의 공간적, 시간적 분포의 변화는 스트레스 영역의 변화를 반영한다. 스트레스 영역의 진화를 지배하는 주요 요인은 다음과 같다.

  1. 플레이트 경계 구성의 변경.
  2. 수직 운동.
  3. 열수축.

암석권 확장은 지각맨틀에 존재하는 용융이 표면으로 빠져나갈 수 있게 한다. 만약 연장이 심하고 암석권이 상승할 정도로 암석권을 강타한다면, 감압 업웰링에 의해 추가적인 용융이 발생한다.

판 이론의 기원

1960년대 후반과 1970년대에 개발된 판구조론은 지구의 대부분의 화산 활동에 대해 우아한 설명을 제공했다. 판이 떨어져 움직이는 경계선 확산에서, 천체권은 압축을 풀고 녹아 새로운 해양 지각층을 형성한다. 서브전도 영역에서, 해양 지각의 슬래브는 맨틀에 가라앉고, 탈수되며, 용해 온도를 낮추고 화산 호와 백아크 확장을 일으키는 휘발성 물질을 방출한다. 그러나 몇몇 화산성들은 이 단순한 그림과 맞지 않으며 전통적으로 비플레이트 지각적 설명이 필요한 예외적인 사례로 여겨져 왔다.

1960년대 초 판구조학이 발달하기 직전에 캐나다의 지구물리학자투조 윌슨은 안정적인 맨틀 대류 세포 중심에서 비교적 정지된 핫스팟 위로 해저의 이동으로부터 화산섬의 사슬이 형성된다고 제안했다.[2] 1970년대 초 윌슨의 사상은 미국의 지구물리학자 W. 제이슨 모건(Jason Morgan)에 의해 되살아났다. 일부 화산 지역에 필요한 것 같은 마그마의 장수 공급을 설명하기 위해 모건은 가설을 수정하여 그 근원을 열경계층으로 옮겼다. 판에 비해 일부 화산원의 고정성이 인식되었기 때문에, 그는 이 열 경계는 판이 타는 대류 상부 맨틀보다 더 깊으며 표면 아래 3,000km의 코어-망틀 경계선에 위치할 것을 제안했다. 그는 좁은 대류 전류가 이 열경계의 고정점에서 상승하여 비정상적으로 뜨거운 물질을 표면으로 운반하는 도관을 형성할 것을 제안했다.[3][4]

맨틀 플룸 이론인 이 이론은 20세기 나머지 기간 동안 명백한 화산 이상에 대한 지배적인 설명이 되었다.[5][6] 그러나 그 가설을 시험하는 것은 난관에 봉착해 있다. 플룸 이론의 중심 테뉴는 용해원이 주변 맨틀보다 상당히 뜨겁기 때문에 가장 직접적인 테스트는 마그마의 근원 온도를 측정하는 것이다. 이것은 마그마스의 유전체가 극도로 복잡하기 때문에, 페트롤로지나 지질화학으로부터 신뢰할 수 없는 온도에 이르는 추론을 낳기 때문에 어렵다.[7] 선원 온도에 대한 추가적인 제약을 제공하기 위해 사용되는 지진 데이터는 매우 모호하다.[8] 이 외에도, 플룸 이론에 대한 몇 가지 예측은 맨틀 플럼에 의해 지지된다고 알려진 많은 장소에서 성공하지 못했고, 또한 그 [9][7]가설을 의심하는 상당한 이론적 이유들이 있다.[10][11]

앞서 언급한 이슈들은 미국의 지구물리학자 돈 L. 앤더슨과 영국의 지구물리학자 길시언 R이 이끄는 점점 더 많은 지구과학자들에게 영감을 주었다. 판구조론으로는 쉽게 설명되지 않는 화산 활동에 대한 다른 설명들을 추구하기 위한 파울러. 또 다른 외부 이론을 도입하기 보다는, 이러한 설명들은 본질적으로 판구조론의 범위를 이전에 그것의 소관이 아닌 것으로 생각되었던 화산 활동을 수용할 수 있는 방식으로 확장시킨다. 여기서 기본적인 판구조적 모델에 대한 핵심적인 수정은 판이 강직하다는 가정을 완화하는 것이다. 이는 암석권의 확장이 판 경계뿐만 아니라 판 내부 전체에서 발생한다는 것을 암시하는데, 이는 이론적으로나 경험적으로 잘 뒷받침되는 현상이다.[12][13]

지난 20년 동안 판 이론은 응집력 있는 연구 프로그램으로 발전하여 많은 추종자들을 끌어 모으고, 지구 과학의 몇 가지 하위 학문의 연구자들을 점령했다. 그것은 또한 여러 국제 회의와 많은 동료 검토 논문들의 초점이 되어 왔으며 미국 지질학회가 편집한 두 권의 책과[14][15] 교과서의 주제였다.[7]

암석권 확장

미국 서부 분지 레인지 지방의 디지털 지형도. 정상 결함을 제어하고 심하게 확장된 대륙 지각의 구조를 보여준다.

전지구적 규모의 암석권 확장은 플레이트 운동 회로의 비공개의 필수적인 결과로서 추가적인 저속 확산 경계와 동일하다. 연장은 주로 다음의 세 가지 과정에서 비롯된다.

  1. 플레이트 경계 구성의 변경. 이는 판과 경계의 형성 또는 소멸과 슬래브 롤백(참호의 해양 이동을 유발하는 서브덕팅 슬래브의 수직 침하)을 포함한 다양한 프로세스에서 발생할 수 있다.
  2. 하층 지각과 맨틀 암석권의 박리빙하의 침식, 발열 또는 녹음에 따른 이소스타틱 조정으로 인한 수직 운동.
  3. 태평양과 같은 큰 판에 걸쳐 가장 많은 양을 합친 열수축.

구조체의 대륙 균열 구역(예를 들어, 동 아프리카 리프트) 흩어진 해양성 판의 경계(예를 들어, 아이슬란드)[16][17]back-arc 현실적인 지역, 해양성 back-arc와 같이(예를 들어, 분지와 산맥도는 미국 서부에서)대륙(예를 포함한 다양한 확장에 이러한 과정들로 인한 매니는 마누스 Basin에 파푸아 뉴기니 앞바다 비스마르크 해, 전방 아크 지역(예: 서태평양)[18] 및 암석권 대기권 해석이 진행 중인 대륙 지역(예: 뉴질랜드)[19]

대륙붕괴는 샅샅이 뒤지는 것으로 시작된다. 연장이 지속되고 천체권 상승으로부터 마그마에 의해 완전히 보상될 때, 해양 지각은 형성되고, 균열은 확산되는 판 경계선이 된다. 만약 연장이 격리되고 순간적인 경우 그것은 속성으로 분류된다. 강탈은 해양 지각과 대륙 지각 모두에서 발생할 수 있으며, 경계 확산에서 볼 수 있는 경계에 접근하는 소량에서 양까지 다양하다. 모든 것이 마법을 일으킬 수 있다.[20]

북동 대서양에서는 다양한 확장 양식이 보인다. 대륙붕괴는 고생대 후기에서 시작되었고 백악기 후기와 팔레오세 초기에는 치명적인 불안정이 뒤따랐다. 후자는 유럽 전역으로 확장된 알파인 슬래브의 롤백에 의해 야기되었을 가능성이 있다. 이아페투스해420ma에 닫혔던 기존의 약점지대인 칼레도니아 수막에서 더 심한 강탈이 일어났다. 연장이 국지화되면서 54Ma 전후로 해양 지각의 형성이 시작되었고, 아이슬란드 전역에서는 확산 연장이 지속되었다.[21]

일부 견과내 회전은 본질적으로 실패한 대륙붕괴 축이며, 이들 중 일부는 플레이트 경계와 함께 3중 접합을 형성한다. 예를 들어 동아프리카 균열은 홍해아덴만과 3중 접점을 형성하는데, 이 두 곳이 모두 해저 확산 단계로 발전했다. 마찬가지로, 중미 균열은 아마존 크라톤을 1.1 Ga 전후Laurentia로부터 분리시킨 3분의 1과 함께 3중 접점의 두 팔을 구성한다.[22]

암석권의 확장에 따른 다양한 화산 활동이 미국 서부 전역에서 일어났다. 캐스케이드 화산브리티시 컬럼비아에서 북부 캘리포니아까지 이어지는 역아크 화산 체인이다. 백아크 연장은 분지 레인지 주(州)에서 동쪽으로 계속되고 있으며, 소규모 화산 활동이 지역 전역에 분포하고 있다.

태평양 판은 지구 표면의 약 3분의 1을 덮고 있는 지구상에서 가장 큰 지각 판이다. 암석권의 열수축으로 인해 상당한 연장 및 전단변형을 겪는다. 쿡-호주 체인, 마르케사소사이어티 제도, 투아모투 군도, 푸카와 부카푸카 능선, 핏케른 섬 등 화산성들로 가득한 지역인 [23]사모아부활절 마이크로플레이트 사이의 지역에서 전단변형이 가장 크다.

마그마 소스

암석권 확장의 주어진 영역에서 침입하거나 분출되는 마그마의 부피는 (1) 지각과 맨틀에 존재하는 용융의 가용성과 (2) 감압 업웰링에 의해 공급되는 추가 용융의 양이라는 두 가지 변수에 따라 달라진다. 후자는 (a) 암석권 두께, (b) 확장량, (c) 선원의 융통성 및 온도의 세 가지 요소에 의존한다.

지각과 맨틀 양쪽에 모두 풍부한 사전 용융이 있다. 지각에서, 용해는 더 깊은 곳에 의해 먹이는 얕은 저수지의 활화산 아래에 저장된다. 천체권에서는 소량의 부분 용융이 지각판의 움직임에 윤활 역할을 하는 약한 층을 제공하는 것으로 생각된다. 기존의 용융이 존재한다는 것은 카메룬이나 핏케언-감비어 화산선과 같이 암석권의 확장이 미미한 지역에서도 마그니시가 발생할 수 있다는 것을 의미한다.[20]

천체권의 감압으로 인한 마그마 형성률은 천체권이 얼마나 상승할 수 있느냐에 달려 있으며, 이는 결국 암석권의 두께에 달려 있다. 수치적 모델링으로 볼 때 가장 큰 홍수 현무에서 용융의 형성은 그것의 전위와 동시에 이루어질 수 없다는 것이 명백하다.[24] 이는 용융이 더 긴 기간에 걸쳐 형성되고, 암석권-아스테르권 경계에 위치한 저장소에 저장되며, 암석권 확장에 의해 방출된다는 것을 의미한다. 많은 양의 마그마가 암석권의 기초에 저장되어 있다는 것은 짐바브웨그레이트 다이크나 남아프리카부시벨드 이그네우스 콤플렉스와 같은 큰 마그마틱 지방의 관찰에서 비롯된다. 그곳에서, 두꺼운 암석권은 대량의 마그네시즘 동안 그대로 남아 있었기 때문에, 필요한 규모에 맞는 감압은 배제할 수 있어, 대량의 마그마가 미리 배출되었을 것임을 암시한다.[25]

만약 확장이 심하고 암석권의 현저한 묽음을 초래한다면, 천체권은 얕은 깊이까지 상승하여 감압융을 유도하고 더 많은 양의 용융을 발생시킬 수 있다. 암석권이 얇은 오션 중간 능선에서는 감압 업웰링(upwelling upwelling)이 약간의 마그니시(magic rate)를 만들어 낸다. 또한 같은 과정은 천천히 연장되는 대륙붕괴 또는 그 근방에 소량 마그니시를 발생시킬 수 있다. 대륙 아래, 암석권은 최대 200 km 두께다. 만약 이 두꺼운 암석권이 심각하고 지속적인 확장을 겪게 되면, 그것은 파열될 수 있고, 수 백 킬로미터 길이의 축을 따라 수천만 입방 킬로미터의 용융을 발생시키면서, 암석권은 표면까지 잘 올라갈 수 있다. 예를 들어, 이것은 북대서양 개방 중에 판게아 암석권의 기지에서 표면으로 천체권이 상승했을 때 일어났다.[20]

경질 판구조론의 맥락에서 변칙적이라고 생각되는 대부분의 화산성들은 이제 판 이론을 사용하여 설명되었다.[15][14] 이런 종류의 화산 활동의 유형 예로는 아이슬란드, 옐로스톤, 하와이 이 있다. 아이슬란드는 플레이트 경계선에 위치한 화산 변칙의 유형이다. 옐로우스톤은 서쪽으로는 동부 스네이크 평원과 함께 대륙 내 화산 이상 현상의 유형이다. 하와이는 관련 하와이 엠페러 해운트 체인과 함께 오션 내 화산 이상 현상의 유형이다.[7]

아이슬란드

북동 대서양의 지역 지도. 색상으로 표시된 배시메트리, 회색으로 표시된 육상 지형. RR: 레이크야네스 리지; KR: 콜빈지 리지; JMMC: 얀 마옌 마이크로콘티넨트; AR: 애기리지 리지; FI: 패로 제도. 붉은 선: 칼레도니아 오로젠의 경계와 관련된 추력들이 젊은 대서양으로 외삽되는 곳에 충돌했다.[17]

아이슬란드는 북동 대서양에 있는 중간 산등성이에 높이 1km, 450x300km의 기저귀 보호막이다. 그것은 100개가 넘는 활화산 또는 사화산으로 구성되어 있으며, 지구 과학자들에 의해 수십 년 동안 광범위하게 연구되어 왔다.

아이슬란드는 북동 대서양에 대한 더 넓은 구조와 지각 역사의 맥락에서 이해되어야 한다. 북동 대서양은 신생대 초반에 형성되었는데, 그 때, 광범위한 강탈 기간 후, 판게아가 해체되기 시작하면서 그린란드가 유라시아에서 분리되었다. 아이슬란드 현 위치의 북쪽에, 분열 축은 칼레도니아 수경을 따라 남쪽으로 전파되었다. 남쪽으로는 이별 축이 북쪽으로 전파되었다. 두 축은 동서로 약 100km, 남북으로 약 300km 떨어져 있었다. 두 축이 완전히 해저로 확산되었을 때, 두 변곡 사이의 100x300 km 대륙 지역은 북쪽 방향의 여러 균열 축을 따라 확산 연장과 전단 과정을 거친 아이슬란드 마이크로 대륙을 형성했고, 늘어난 대륙 지각에 기저핵 라바를 심었다. 이러한 형태의 확장은 종종 멸종되고 새로운 것으로 대체되는 평행 균열 지대에 걸쳐 지속된다.[17]

이 모델은 지역의 몇 가지 뚜렷한 특성을 설명한다.

  1. 그린란드에서 파로 제도에 이르는 아해안 육교의 지속성은 북동 대서양에 약 1,000km의 폭에 부서졌고, 그 중 오래된 부분들은 현재 얕은 잠수함 능선을 형성하고 있다.
  2. 남북으로 뻗어나가는 능선의 불안정성과 디커플링. 북쪽으로 애기르 능선은 마 31-28년경 멸종되었고, 서쪽 약 400km 지점의 콜베인시 능선으로 연장선이 이전되었다. 남쪽으로 레이캬네스 능선에서는 약 1,600만 년 동안 능선 타격에 수직으로 펼쳐져 있던 끝에 연장의 방향이 바뀌었고, 이후 능선 변환 시스템이 되어 동쪽으로 이동하였다.
  3. 그린란드-아이슬랜드-파로 리지 아래에 있는 지각의 특성. 이곳의 지각은 대부분 30~40km 두께다. 낮은 지진파 속도와 고밀도의 조합은 두꺼운 해양 지각으로 분류되며 대신 마그마 인플레 대륙 지각임을 나타낸다. 이것은 아이슬란드가 구조적으로 새로운 해양 능선의 지속적인 전파에 내성이 있었던 대륙 지각의 지속적인 확장의 결과라는 것을 암시한다. 그 결과 대륙 확장은 예외적으로 오랜 기간 지속되었고, 아직 진정한 대양 확산에 길을 내주지 않았다. 용해 생산량은 약 10km 두께의 해양 지각층을 생산하는 인접 중해양 능선과 유사하지만, 아이슬란드 하에서는 해양 지각층을 형성하기 보다는 늘어난 대륙 지각 위에 용해된다.
  4. 규산과 중간 10% 정도인 아이슬란드의 특이한 암석학 및 지질화학은, 대륙 지각의 실리콘 동화 또는 오염을 거친 카루와 데칸과 같은 홍수 기저선과 비슷한 지질화학이다.[17]

옐로우스톤

분지 및 범위 결함, 기저 및 운율을 보여주는 미국 북서부의 지질 지도 <17 Ma. 파란색 선은 동부 스네이크 강 평원을 가로지르는 규산 화산의 대략적인 나이 윤곽과 오레곤 중심부에 반대 방향으로 실리콘 화산을 전파하는 동시대적 경향을 나타낸다.[26]

옐로우스톤과 서쪽의 동방 스네이크 강 평야는 점차 동쪽으로 젊어지는 거대한 실리콘 칼데라 화산으로 이루어져 있으며, 현재 와이오밍 북서부의 옐로우스톤 칼데라가 정점을 이루고 있다. 그러나 벨트는 시간 진행을 보이지 않는 기저성 라바로 덮여 있다. 대륙의 내륙에 위치하여 광범위하게 연구되어 왔지만, 연구는 주로 맨틀의 깊은 곳에 있는 근원을 찾는 것을 목적으로 하는 지진학 및 지질 화학으로 구성되었다. 이 방법들은 화산활동이 얕은 깊이의 과정과 연관되어 있다는 판 이론을 개발하는 데 적합하지 않다.

아이슬란드와 마찬가지로 옐로우스톤-동부 스네이크 강 평야 지역의 화산도 그 넓은 지질학적 맥락에서 이해되어야 한다. 미국 서부의 지각 역사는 17년경부터 시작된 북미판 아래의 동태평양 상승의 전도에 의해 크게 영향을 받는다. 미국 서부의 지각에서 전단 유도 연장까지의 판경계의 변화. 이것은 콜롬비아 바살트 그룹이 250km 길이의 을 통해 폭발하여 지층을 수 킬로미터 넓힌 것을 시작으로 광범위한 화산 활동을 일으켰다. 그 후, 분지와 산맥 지방은 정상적인 단층을 통해 형성되었고, 특히 옐로우스톤-동쪽 뱀강 평원, 밸레스, 세인트 등 3개의 동서 지역에서 많은 분출을 동반한 산발적인 화산 활동을 일으켰다. 조지 화산지대. 옐로우스톤-동쪽 뱀강 평야 지역은 시간이 경과한 규산 화산 사슬과 지열 특성 때문에 특이하게 여겨진다.

그 화산의 규산 성분은 더 낮은 지각원을 나타낸다. 만약 화산 활동이 암석권의 확장에서 비롯되었다면, 지난 1700만년 동안 옐로우스톤-이스턴 스네이크 강 평원 지대를 따라 확장된 것이 분명했다.[27] 이것이 사실이라는 증거가 있다. 분지 및 레인지 지방의 확장을 나타내는 인근 정상 결함에 대한 가속 운동은 규산 화산의 이동과 동시에 동쪽으로 이동한다. 이는 극동 및 극서부의 분지 및 레인지 지방에서 가장 강력한 연장 구역을 찾아내고 중앙 500km에서는 거의 연장되지 않는 GPS 조사로부터 최근의 변형을 측정함으로써 입증된다.[28] 그러므로 옐로우스톤-동쪽 뱀강 평야 지대는 서쪽에서 동쪽으로 이주해 온 확장 지대를 반영하고 있을 것이다.[27] 이는 예를 들어 캘리포니아의 코소 온천[29]밸리 칼데라에서와[30] 같이 미국 서부의 다른 곳에서도 유사한 확장형 실리콘 마그니시(silic magnism)에 의해 더욱 뒷받침된다.

옐로우스톤-동방 스네이크 강 평원의 전체 길이를 따라 동시에 연장함으로써 지속되는 기저 화산 현상은 1987년과 2003년 사이에 기록된 GPS 측정에서 명백하게 나타나는데, 이 측정은 그 지역의 북쪽과 남쪽 모두에 대한 확장을 기록한다.[31] 역사적 증대의 증거는 현무암 흐름을 담당하는 북서향의 제빙식 균열 구역에서 찾을 수 있다.[32] 아이슬란드의 유사한 화산 활동과 중부의 산등성이를 유추하면 연장 기간이 짧고 따라서 옐로우스톤-동부 스네이크 강 평원 지대의 기저 화산 활동이 장기간 활동하지 않는 기간 사이에 짧은 폭발로 발생한다는 것을 알 수 있다.[26]

하와이

하와이-황제 화산 체계는 연구하기 힘들기로 악명 높다. 주요 대륙 육지로부터 수천 킬로미터 떨어져 있고 깊은 바다로 둘러싸여 있으며, 해발고도 거의 없고, 두꺼운 현무암으로 덮여 있어 더 깊은 구조를 흐리게 한다. 지구 자기장 정상 극성의 비교적 긴 기간인 백악기 자기 정숙지대 내에 위치하기 때문에 암석권의 연령 변화는 정확하게 판단하기 어렵다. 보다 일반적으로 태평양의 지각역사를 재구성하는 것은 황제사슬이 시작된 산등성이를 포함한 초기 판과 판 경계선이 숭상되었기 때문에 문제가 있다. 이러한 문제들 때문에, 지구과학자들은 긍정적으로 시험될 수 있는 시스템 기원에 대한 완전히 발전된 이론을 아직 만들어내지 못했다.

그러한 이론에 의해 설명되어야 하는 관찰은 다음과 같다.

  1. 하와이의 위치는 태평양 판의 거의 정확한 기하학적 중심지, 즉 주로 전도 지역으로 둘러싸인 서태평양과 주로 능선을 넓게 펼쳐 둘러싸인 동태평양을 나누는 선의 중간 지점에 있다.
  2. 용해량의 증가. 지난 5000만년 동안 용해 생산량은 연간 0.001km³에서 약 250km인 0.25km³으로 증가했다. 현재 빅아일랜드의 형성을 책임지는 마그니시의 비율은 겨우 200만 년 동안 가동되어 왔다.
  3. 약 5천만 년 동안 태평양 판의 지자기극과 기하학 둘 다에 상대적인 화산 중심부의 비이동.
  4. 60° "벤드"를 통해 황제 체인과 하와이 체인의 연속성. 후자는 화산 중심이 남남동쪽으로 이동하는 3천만년에 걸쳐 형성되었다. 하와이의 연쇄가 시작되면서 이민은 중단되었다. 60° 커브는 판 방향의 변화로 설명할 수 없다. 왜냐하면 그러한 변화는 발생하지 않았기 때문이다.[33][34]

멸종된 섬과 해산 주변에서 감지된 지역 열유동 이상이 없다는 것은 화산이 지역의 열적 특징이라는 것을 보여준다.[35] 판 이론에 따르면, 하와이-엠페러 시스템은 태평양 판의 확장 지역에서 형성되었다. 판의 연장은 판경계의 변형, 열수축, 등축 조정의 결과물이다. 연장은 80 마에 이르는 산등성이에서 시작되었다. 그 판의 스트레스장은 그 후 3천만 년 동안 진화했고, 확장 지역과 그에 따른 화산 활동이 남동쪽으로 이동하게 했다. 50 Ma 전후로 응력장이 안정되고 연장 부위가 거의 정지해 있었다. 그와 동시에 태평양 판의 북풍운동이 증가하였고, 이후 5천만년에 걸쳐 판이 역에 가까운 확장 지역을 가로질러 이동하면서 하와이 체인이 형성되었다.[20]

하와이-엠페러 시스템에서의 화산활동의 증가율은 지각과 맨틀에서의 용해 가능성을 반영한다. 황제 사슬에서 가장 오래된 화산은 젊은 층에 형성되었고, 따라서 얇고 해양적인 암석권에 형성되었다. 해저의 연령이 높아질수록 해산의 크기는 증가하는데, 이는 녹을 수 있는 가능성이 암석권의 두께에 따라 증가함을 나타낸다. 이는 감압 해빙이 이 역시 암석권의 두께와 함께 증가할 것으로 예상되기 때문에 기여할 수 있음을 시사한다. 지난 200만 년 동안 매시즘이 크게 증가했다는 것은 용해 가용성이 크게 증가했다는 것을 의미하며, 이는 더 큰 용해 저장고나 예외적으로 용해 가능 지역 중 하나가 사용 가능해진 것을 의미한다. 암석학 및 지질학 증거는 이 근원이 맨틀 암석보다 훨씬 더 많은 마그마 부피를 생산할 수 있는 용융성이 높은 물질인, 천체권의 오래된 변성 해양 지각일 수 있다는 것을 시사한다.[36][37]

판 이론의 장점

이 이론의 대표자들은 판구조론을 지구 화산의 일원화 설명으로 확장시켜 표면적으로는 예외적으로 보이는 화산 활동의 예를 수용하도록 고안된 외부 가설을 분산시킨다고 본다.[1][38][12][13][20]

참조

  1. ^ a b Foulger, G.R. (2020). "The plate theory of volcanism". MantlePlumes.org. Retrieved 10 December 2020.
  2. ^ Wilson, J.T. (1963). "A possible origin of the Hawaiian Islands". Canadian Journal of Physics. 41 (6): 863–870. Bibcode:1963CaJPh..41..863W. doi:10.1139/p63-094.
  3. ^ Morgan, W.J. (1971). "Convection plumes in the lower mantle". Nature. 230 (5288): 42–43. Bibcode:1971Natur.230...42M. doi:10.1038/230042a0. S2CID 4145715.
  4. ^ Morgan, W.J. (1972). "Deep mantle convection plumes and plate motions". AAPG Bulletin. 56 (2): 203–213. doi:10.1306/819A3E50-16C5-11D7-8645000102C1865D.
  5. ^ Anderson, D.L.; Natland, J.H. (2005). "A brief history of the plume hypothesis and its competitors: Concept and controversy". In Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L. (eds.). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. pp. 119–145. doi:10.1130/0-8137-2388-4.119. ISBN 9780813723884.
  6. ^ Glen, W. (2005). "The origins and early trajectory of the mantle plume quasi-paradigm". In Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L. (eds.). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. pp. 91–117. doi:10.1130/0-8137-2388-4.91. ISBN 9780813723884.
  7. ^ a b c d Foulger, G.R. (2010). Plates vs. plumes: A geological controversy. Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3679-5.
  8. ^ Foulger, G.R.; Panza, G.F.; Artemieva, I.M.; Bastow, I.E.; Cammarano, F.; Evans, J.R.; Hamilton, W.B.; Julian, B.R.; Lustrino, M.; Thybo, H.; Yanovskaya, T.B. (2013). "Caveats on tomographic images". Terra Nova. 25 (4): 259–281. Bibcode:2013TeNov..25..259F. doi:10.1111/ter.12041.
  9. ^ Anderson, D.L. (2005). "Scoring hotspots: The plume and plate paradigms". In Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L. (eds.). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. pp. 31–54. doi:10.1130/0-8137-2388-4.31. ISBN 9780813723884.
  10. ^ Tozer, D. (1973). "Thermal plumes in the Earth's mantle". Nature. 244 (5416): 398–400. Bibcode:1973Natur.244..398T. doi:10.1038/244398a0. S2CID 45568428.
  11. ^ Anderson, D.L. (2007). New theory of the Earth. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-46208-2.
  12. ^ a b Anderson, D.L. (2007). "Large igneous provinces, delamination, and fertile mantle". Elements. 1 (5): 271–275. doi:10.2113/gselements.1.5.271.
  13. ^ a b Foulger, G.R. (2007). "The 'plate' model for the genesis of melting anomalies". In Foulger, G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. The Geological Society of America. pp. 1–28. ISBN 978-0-8137-2430-0.
  14. ^ a b Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L., eds. (2005). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. ISBN 978-0-8137-2388-4.
  15. ^ a b Foulger, G.R.; Jurdy, D.M., eds. (2007). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. The Geological Society of America. ISBN 978-0-8137-2430-0.
  16. ^ Zatman, S.; Gordon, R.G.; Mutnuri, K. (2005). "Dynamics of diffuse oceanic plate boundaries: Insensitivity to rheology". Geophysical Journal International. 162 (1): 239–248. Bibcode:2005GeoJI.162..239Z. doi:10.1111/j.1365-246X.2005.02622.x.
  17. ^ a b c d Foulger, G.R.; Doré, T.; Emeleus, C.H.; Franke, D.; Geoffroy, L.; Gernigon, L.; Hey, R.; Holdsworth, R.E.; Hole, M.; Höskuldsson, A.; Julian, B.; Kusznir, N.; Martinez, F.; McCaffrey, K.J.W.; Natland, J.H.; Peace, A.L.; Petersen, K.; Schiffer, C.; Stephenson, R.; Stoker, M. (2020). "The Iceland Microcontinent and a continental Greenland-Iceland-Faroe Ridge". Earth-Science Reviews. 206: 102926. Bibcode:2020ESRv..20602926F. doi:10.1016/j.earscirev.2019.102926. S2CID 202195975.
  18. ^ Hirano, Naoto; Takahashi, Eiichi; Yamamoto, Junji; Abe, Natsue; Ingle, S.P.; Kaneoka, I.; Hirata, T.; Kimura, J-I.; Ishii, T.; Ogawa, Y.; Machida, S.; Suyehiro, K. (2006). "Volcanism in response to plate flexure". Science. 313 (5792): 1426–1428. Bibcode:2006Sci...313.1426H. doi:10.1126/science.1128235. PMID 16873612. S2CID 2261015.
  19. ^ Stern, T.; Houseman, G.; Salmon, M.; Evans, L. (2013). "Instability of a lithospheric step beneath western North Island, New Zealand". Geology. 41 (4): 423–426. Bibcode:2013Geo....41..423S. doi:10.1130/G34028.1.
  20. ^ a b c d e Foulger, G.R. (2021). "The plate theory for volcanism". In Alderton, D.; Elias, S.A. (eds.). Encyclopedia of geology (second ed.). Academic Press, Oxford. pp. 879–890. doi:10.1016/B978-0-08-102908-4.00105-3. ISBN 978-0-08-102909-1. S2CID 226685034.
  21. ^ Foulger, G.R.; Schiffer, C.; Peace, A.L. (2020). "A new paradigm for the North Atlantic Realm". Earth-Science Reviews. 206: 103038. Bibcode:2020ESRv..20603038F. doi:10.1016/j.earscirev.2019.103038. S2CID 213120291.
  22. ^ Stein, S.; Stein, C.A.; Elling, R.; Kley, J.; Kellerd, G.R.; Wysession, M.; Rooney, T.; Frederiksen, A.; Mouchah, R. (2018). "Insights from North America's failed Midcontinent Rift into the evolution of continental rifts and passive continental margins". Tectonophysics. 744: 403–421. Bibcode:2018Tectp.744..403S. doi:10.1016/j.tecto.2018.07.021. S2CID 135335764.
  23. ^ Kreemer, C.; Gordon, R.G. (2014). "Pacific plate deformation from horizontal thermal contraction". Geology. 42 (10): 847–850. Bibcode:2014Geo....42..847K. doi:10.1130/G35874.1. hdl:1911/77150.
  24. ^ Cordery, M.J.; Davies, G.F.; Campbell, I.H. (1997). "Genesis of flood basalts from eclogite-bearing mantle plumes". Journal of Geophysical Research. 102 (B9): 20179–20197. Bibcode:1997JGR...10220179C. doi:10.1029/97JB00648.
  25. ^ Silver, P.G.; Behn, M.D.; Kelley, K.; Schmitz, M.; Savage, B. (2006). "Understanding cratonic flood basalts". Earth and Planetary Science Letters. 245 (1–2): 190–210. Bibcode:2006E&PSL.245..190S. doi:10.1016/j.epsl.2006.01.050.
  26. ^ a b Christiansen, R.L.; Foulger, G.R.; Evans, J.R. (2002). "Upper-mantle origin of the Yellowstone hotspot". GSA Bulletin. 114 (10): 1245–1256. Bibcode:2002GSAB..114.1245C. doi:10.1130/0016-7606(2002)114<1245:UMOOTY>2.0.CO;2.
  27. ^ a b Foulger, G.R.; Christiansen, R.L.; Anderson, D.L. (2015). "The Yellowstone "hot spot" track results from migrating basin-range extension". In Foulger, G.R.; Lustrino, M.; King, S.D. (eds.). The interdisciplinary Earth: A volume in honor of Don L. Anderson. Geological Society of America. pp. 215–238. doi:10.1130/2015.2514(14). ISBN 978-0-8137-2514-7.
  28. ^ Thatcher, W.; Foulger, G.R.; Julian, B.R.; Svarc, J.; Quilty, E.; Bawden, G.W. (1999). "Present-day deformation across the Basin and Range Province, Western United States". Science. 283 (5408): 1714–1718. Bibcode:1999Sci...283.1714T. doi:10.1126/science.283.5408.1714. PMID 10073932.
  29. ^ Monastero, F.C.; Katzenstein, A.M.; Miller, J.S.; Unruh, J.R.; Adams, M.C.; Richards-Dinger, K. (2005). "The Coso geothermal field: A nascent metamorphic core complex". GSA Bulletin. 117 (11–12): 1534–1553. Bibcode:2005GSAB..117.1534M. doi:10.1130/B25600.1.
  30. ^ Riley, P.; Tikoff, B.; Hildreth, W. (2012). "Transtensional deformation and structural control of contiguous but independent magmatic systems". Geosphere. 8 (4): 740–751. doi:10.1130/GES00662.1.
  31. ^ Puskas, C.M.; Smith, R.B. (2009). "Intraplate deformation and microplate tectonics of the Yellowstone hot spot and surrounding western U.S. interior". Journal of Geophysical Research. 114 (B4): B04410. Bibcode:2009JGRB..114.4410P. doi:10.1029/2008JB005940.
  32. ^ Kuntz, M.A.; Covington, H.R.; Schorr, L.J. (1992). "An overview of basaltic volcanism of the Eastern Snake River Plain, Idaho". In Link, P.K.; Kuntz, M.A.; Piatt, L.B. (eds.). Regional Geology of Eastern Idaho and Western Wyoming. Geological Society of America. pp. 227–268. doi:10.1130/MEM179-p227. ISBN 978-0-8137-1179-9.
  33. ^ Raymond, C.A.; Stock, J.M.; Cande, S.C. (2000). "Fast Paleogene motion of the Pacific hotspots from revised global plate circuit constraints". In Richards, M.A.; Gordon, R.G.; van der Hilst, R.D. (eds.). History and dynamics of plate motions: AGU Geophysical Monograph 121. American Geophysical Union. pp. 359–375. doi:10.1029/GM121p0359. ISBN 978-1-118-66853-5.
  34. ^ Tarduno, J.A.; Duncan, R.A.; Scholl, D.W.; Cottrell, R.D.; Steinberger, B.; Thordarson, T.; Kerr, B.C.; Neal, C.R.; Frey, F.A.; Torii, M.; Carvallo, C. (2003). "The Emperor seamounts: Southward motion of the Hawaiian hotspot plume in Earth's mantle". Science. 301 (5636): 1064–1069. Bibcode:2003Sci...301.1064T. doi:10.1126/science.1086442. PMID 12881572. S2CID 15398800.
  35. ^ DeLaughter, J.E.; Stein, C.A.; Stein, S. (2005). "Hotspots: A view from the swells". In Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L. (eds.). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. pp. 257–278. doi:10.1130/0-8137-2388-4.257. ISBN 978-0-8137-2388-4.
  36. ^ Stuart, W.D.; Foulger, G.R.; Barall, M. (2007). "Propagation of the Hawaiian-Emperor volcano chain by Pacific plate cooling stress". In Foulger, G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. Geological Society of America. pp. 497–506. doi:10.1130/2007.2430(24). ISBN 978-0-8137-2430-0.
  37. ^ Norton, I.O. (2007). "Speculations on Cretaceous tectonic history of the northwest Pacific and a tectonic origin for the Hawaii hotspot". In Foulger, G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. Vol. 430. Geological Society of America. pp. 451–470. doi:10.1130/2007.2430(22). ISBN 978-0-8137-2430-0.
  38. ^ Foulger, G.R.; Natland, J.H. (2003). "Is "hotspot" volcanism a consequence of plate tectonics?". Science. 300 (5621): 921–922. doi:10.1126/science.1083376. PMID 12738845. S2CID 44911298.

추가 읽기

Anderson, D.L. (2001). "Top-down tectonics". Science. 293 (5537): 2016–2018. doi:10.1126/science.1065448. PMID 11557870. S2CID 19972709.

Anderson, D.L. (2007). New theory of the Earth. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-46208-2.

Christiansen, R.L.; Foulger, G.R.; Evans, J.R. (2002). "Upper-mantle origin of the Yellowstone hotspot". GSA Bulletin. 114 (10): 1245–1256. Bibcode:2002GSAB..114.1245C. doi:10.1130/0016-7606(2002)114<1245:UMOOTY>2.0.CO;2.

Foulger, G.R. (2007). "The 'plate' model for the genesis of melting anomalies". In Foulger, G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. The Geological Society of America. pp. 1–28. ISBN 978-0-8137-2430-0.

Foulger, G.R. (2010). Plates vs. plumes: A geological controversy. Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4443-3679-5.

Foulger, G.R. (2020). "The plate theory of volcanism". MantlePlumes.org. Retrieved 10 December 2020.

Foulger, G.R. (2021). "The plate theory for volcanism". In Alderton, D.; Elias, S.A. (eds.). Encyclopedia of geology (second ed.). Academic Press, Oxford. pp. 879–890. doi:10.1016/B978-0-08-102908-4.00105-3. ISBN 978-0-08-102909-1. S2CID 226685034.

Foulger, G.R.; Natland, J.H. (2003). "Is "hotspot" volcanism a consequence of plate tectonics?". Science. 300 (5621): 921–922. doi:10.1126/science.1083376. PMID 12738845. S2CID 44911298.

Hamilton, W.B. (2011). "Plate tectonics began in Neoproterozoic time, and plumes from deep mantle have never operated". Lithos. 123 (1–4): 1–20. Bibcode:2011Litho.123....1H. doi:10.1016/j.lithos.2010.12.007.

Ivanov, A. (2007). "Evaluation of different models for the origin of the Siberian traps". In Foulger, G., G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. Vol. 430. Geological Society of America. pp. 669–692. doi:10.1130/2007.2430(31). ISBN 978-0-8137-2430-0.

Korenaga, J. (2005). "Why did not the Ontong Java Plateau form subaerially?". Earth and Planetary Science Letters. 234 (3–4): 385–399. doi:10.1016/j.epsl.2005.03.011.

Lustrino, M. (2016). "(More than) fifty shades of plumes". In Calcaterra, D.; Mazzoli, S.; Petti, F.M.; Carmina, B.; Zuccari, A. (eds.). Geosciences on a Changing Planet: Learning from the Past, Exploring the Future. 88th National Congress of the Italian Geological Society. Geological Society of Italy. p. 235. doi:10.13140/RG.2.2.10244.12165.

Meibom, A.; Anderson, D.L.; Sleep, N.H.; Frei, R.; Chamberlain, C.P.; Hren, M.T.; Wooden, J.L. (2003). "Are high 3He/4He ratios in oceanic basalts an indicator of deep-mantle plume components?". Earth and Planetary Science Letters. 208 (3–4): 197–204. Bibcode:2003E&PSL.208..197M. doi:10.1016/S0012-821X(03)00038-4.

Moore, A.; Blenkinsop, T.; Cotterill, F. (2008). "Controls on post-Gondwana alkaline volcanism in Southern Africa". Earth and Planetary Science Letters. 268 (1–2): 151–164. Bibcode:2008E&PSL.268..151M. doi:10.1016/j.epsl.2008.01.007.

Natland, J.H.; Winterer, E.L. (2005). "Fissure control on volcanic action in the Pacific". In Foulger, G.R.; Natland, J.H.; Presnall, D.C.; Anderson, D.L. (eds.). Plates, plumes, and paradigms: Geological Society of America Special Paper 388. Geological Society of America. pp. 687–710. doi:10.1130/0-8137-2388-4.687. ISBN 978-0-8137-2388-4.

Niu, Y. (2009). "Some basic concepts and problems on the petrogenesis of intra-plate ocean island basalts". Chinese Science Bulletin. 54 (22): 4148–4160. Bibcode:2009ChSBu..54.4148N. doi:10.1007/s11434-009-0668-3. S2CID 55429423.

Peace, A.L.; Foulger, G.R.; Schiffer, C.; McCaffrey, K.J.W. (2017). "Evolution of Labrador Sea-Baffin Bay: Plate or plume processes?". Geoscience Canada. 44 (3): 91–102. doi:10.12789/geocanj.2017.44.120.

Presnall, D.; Gudfinnsson, G. (2011). "Oceanic volcanism from the low-velocity zone – without mantle plumes". Journal of Petrology. 52 (7–8): 1533–1546. doi:10.1093/petrology/egq093.

Sheth, H.C. (2005). "Were the Deccan flood basalts derived in part from ancient oceanic crust within the Indian continental lithosphere?". Gondwana Research. 8 (2): 109–127. Bibcode:2005GondR...8..109S. doi:10.1016/S1342-937X(05)71112-6.

Smith, A.D.; Lewis, C. (1999). "The planet beyond the plume hypothesis". Earth-Science Reviews. 48 (3): 135–182. Bibcode:1999ESRv...48..135S. doi:10.1016/S0012-8252(99)00049-5.

van Wijk, J.W.; Huismans, R.S.; Ter Voorde, M.; Cloetingh, S.A.P.L. (2001). "Melt generation at volcanic continental margins: No need for a mantle plume?". Geophysical Research Letters. 28 (20): 3995–3998. Bibcode:2001GeoRL..28.3995V. doi:10.1029/2000GL012848.

Vogt, P.R.; Jung, W-Y. (2007). "Origin of the Bermuda volcanoes and Bermuda Rise: History, observations, models, and puzzles". In Foulger, G., G.R.; Jurdy, D.M. (eds.). Plates, plumes, and planetary processes: Geological Society of America Special Paper 430. Geological Society of America. pp. 553–592. doi:10.1130/2007.2430(27). ISBN 978-0-8137-2430-0.