Geodynamik
Der Erdmantel im Bereich eines Hotspots ist besonders heiß, da dort Mantelmaterial aus dem tiefen Erdinneren (eventuell von der Kern-Mantel-Grenze) aufsteigt. Die etwa 150 km breiten Zonen des Aufstiegs werden auch als Manteldiapire (englisch: mantle plumes) bezeichnet. Die höheren Temperaturen bedingen im oberen Mantel eine erhöhte Aufschmelzung. Die Schmelzen können aufgrund ihrer geringen Dichte bis an die Oberfläche aufsteigen und verursachen dort einen zumeist basaltischen Vulkanismus. Die geochemische Signatur der so gebildeten OIB (englisch: ocean island basalt) unterscheidet sich oft deutlich von dem so genannten MORB (englisch: midocean ridge basalt).
Da die Lithosphärenplatten stetig über den weitgehend ortskonstanten Hotspot hinweg gleiten, während sich das heiße Mantelmaterial durch die Platte hindurch „schweißt“, entstehen nach und nach mehrere Vulkangebäude, die jeweils solange mit Schmelze versorgt werden, wie sie oberhalb der Mantelanomalie liegen. Auf diese Weise bilden sich Vulkanketten wie die Hawaii-Inseln. Zu beachten ist dabei, dass die Krustendicke der Ozeanbecken im Schnitt nur 6 km beträgt, während sie unter Kontinenten im Mittel ungefähr 30 km mächtig ist. Die kontinentale Kruste ist daher schwerer zu durchdringen, weshalb intensiver Hotspot-Vulkanismus vor allem in ozeanischen Gebieten auftritt.
Hotspots und Plattenbewegungen
Hotspot-Vulkane auf ozeanischer Kruste sind eine Datenquelle für die Ermittlung „aktueller“ oder vergangener Plattenbewegungen. Aus der scheinbaren Wanderung eines Hotspots und der Altersbestimmung der Basalte der durch ihn entstandenen Vulkaninseln, kann man Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung der entsprechenden Lithosphärenplatte rekonstruieren. Im Abgleich mit Daten von anderen Hotspots (dem sogenannten hotspot reference frame) ergibt das, je nach Rechenmodell, eine „aktuelle“ mittlere Geschwindigkeit der Pazifischen Platte zwischen 8,3 cm/Jahr (83 km/Million Jahre) und 10,5 cm/Jahr (105 km/Million Jahre).
Bekannte Hotspots
Da die Identifikation kleinerer Plumes sehr schwierig ist, bleibt die genaue Anzahl unklar. In der Fachliteratur wurden Kataloge der weltweit beobachteten Hotspots in unterschiedlicher Zahl veröffentlicht. Etwa 50 davon konnten bislang durch seismologische Untersuchungen als Mantelplumes eindeutig verifiziert bzw. als sehr wahrscheinliche Kandidaten eingestuft werden. Die bekanntesten Beispiele für Hotspot-Vulkanismus sind neben den Hawaii-Inseln und Island (dort im Zusammenspiel mit dem Vulkanismus eines Mittelozeanischen Rückens) die Eifel (Vulkaneifel) in Deutschland, die politisch zu Ecuador gehörenden Galápagos-Inseln und der Yellowstone-Nationalpark in Wyoming.
Siehe auch
Weblinks
Quellen
Bildernachweis