O que é uma pluma de manto?
Uma pluma de manto é uma grande coluna de rocha quente subindo através do manto. O calor da pluma causa o derretimento das rochas na litosfera inferior. Presume-se que as maiores (e mais persistentes) plumas do manto se formem onde um grande volume de rocha do manto é aquecido no limite núcleo-manto, cerca de 1.800 milhas abaixo da superfície, embora plumas menores possam se originar em outro lugar dentro do manto. Uma vez que a temperatura aumenta o suficiente para diminuir a densidade da rocha, uma coluna de rocha mais quente do que o normal (talvez 2.000 quilômetros de diâmetro) começa a subir muito lentamente através das rochas do manto ao redor.
Eventualmente, a coluna ascendente de rocha quente atinge a base da litosfera, onde se espalha, formando uma capa em forma de cogumelo para a pluma. A litosfera subjacente é empurrada para cima e esticada conforme a capa da pluma se espalha. O calor transferido da pluma eleva a temperatura na litosfera inferior para acima do ponto de fusão, e as câmaras de magma se formam, alimentando os vulcões na superfície. Esta área também é conhecida como hot spot . Como a pluma permanece ancorada na fronteira núcleo-manto, ela não muda de posição com o tempo. Assim, conforme a placa litosférica acima se move, uma série de vulcões (ou outras características vulcânicas) é criada.
Parece lógico. Mas eles existem?
Provas de Plumas de Manto
A evidência de plumas do manto é amplamente circunstancial (se não totalmente especulativa).
Plumas e cadeias vulcânicas
O modelo foi proposto originalmente no final dos anos 1960 como uma explicação para a cadeia de montes submarinos do Imperador Havaiano , uma longa cadeia de vulcões de 3.600 milhas (apenas o sudeste - a maioria dos quais está ativo) bem no meio da Placa do Pacífico. A maioria dos vulcões ativos são encontrados nos limites das placas: zonas de subducção (como as Ilhas Aleutas) ou limites divergentes (como a Islândia), onde o derretimento da litosfera é facilmente explicado pela tectônica de placas. Mas, as ilhas havaianas não estão nem perto de qualquer limite de placa, então algo mais deveria estar criando condições de derretimento ali. Assim, as plumas do manto foram propostas como a resposta de como o derretimento acontecia sob o meio de uma placa tectônica e persistia em um ponto por dezenas de milhões de anos.
Plumas e Basaltos de Inundação
Depois que a ideia das plumas do manto se consolidou, elas foram sugeridas como a explicação para outro tipo intrigante de vulcanismo.
Mais de 20 vezes no passado geológico, ocorreram erupções de milhares de quilômetros cúbicos de lava basáltica de grandes fendas (rachaduras) nos continentes. Esses eventos e as camadas espessas de basalto assim formadas são conhecidos como basaltos de inundação . Hoje, esses lugares são marcados por grandes planaltos de superfície plana construídos a partir de milhares de metros de fluxos de lava basáltica. Basaltos de inundação notáveis incluem o planalto de Columbia (Washington e Oregon), o planalto de Deccan (Índia), as armadilhas siberianas (Rússia) e o Karoo (África do Sul).
Na maioria das vezes, as erupções são consideradas muito massivas para serem causadas pela subducção normal das placas ou ocorreram em locais onde nenhuma zona de subducção estava ativa na época. A quantidade de magma necessária para produzir os fluxos de lava era extrema e exigia o derretimento de grandes volumes de rochas do manto. Assim, o derretimento dentro do topo em forma de cogumelo de uma pluma foi proposto para explicar as grandes quantidades de lava basáltica. Mas até agora, nenhuma conexão direta foi feita.
Plumas e Yellowstone
O Parque Nacional de Yellowstone está localizado dentro de uma enorme cratera vulcânica que entra em erupção periodicamente. Na verdade, a cratera do parque está na extremidade Nordeste de uma cadeia de crateras vulcânicas que se formaram nos últimos 17 milhões de anos ou mais. Alguns geólogos pensam que uma pluma de manto é a explicação. Outros não têm tanta certeza.
Desafios surgem
A verdade é que, além do fato de que faz sentido lógico, há pouca evidência física para apoiar a hipótese do modelo de pluma. Apesar disso, manteve-se a explicação aceita para a chamada atividade vulcânica intraplaca (meio de uma placa) por quase 50 anos!
Recentemente, alguns geólogos começaram a apontar que a hipótese não é suportada por observações e medições reais. Por exemplo, existem diferenças entre as temperaturas e densidades das rochas medidas no manto e aquelas previstas pelo modelo. O domo da litosfera que deveria resultar do empurrão de uma pluma parece não existir em alguns lugares onde plumas de manto são propostas.
Originalmente, as plumas eram consideradas absolutamente estacionárias. Pesquisas recentes sugerem que eles, de fato, se movem muito lentamente em relação um ao outro, mas não na mesma velocidade que as placas sobrepostas. A forma proposta das plumas, exatamente onde elas se originam e como e onde o derretimento está acontecendo dentro delas também são questionados com base na falta de evidências convincentes.
A hipótese da pluma do manto está experimentando suas primeiras críticas sérias desde que foi proposta. Mas, é assim que a ciência deve funcionar, e se os duvidosos puderem reunir evidências observacionais suficientes sobre o manto e a litosfera que sejam contrárias ao que o modelo da pluma do manto prevê que deveria estar acontecendo, isso será modificado ou descartado. Ainda assim, por enquanto, as plumas do manto continuam sendo a explicação consensual para a atividade vulcânica longe dos limites das placas tectônicas.
Resumo da lição
Vamos revisar. As plumas do manto são colunas hipotéticas de rochas de manto quente que se elevam através do manto desde o limite do manto até a base da litosfera. As rochas litosféricas inferiores são aquecidas pelas plumas e derretem para formar pontos quentes. Os eventos geológicos que foram atribuídos às plumas do manto incluem cadeias de ilhas vulcânicas e basaltos de inundação . Embora muitos geólogos agora questionem se as plumas do manto realmente existem, elas continuam sendo a explicação aceita para o vulcanismo não associado a uma zona de subducção .