아이슬란드 핫스팟

Iceland hotspot
1984년 크라플라 화산 폭발
아이슬란드의 활화산 지역 및 시스템
Iceland Mid-Atlantic Ridge map.svg

아이슬란드 핫스팟은 아이슬란드 고원과 아이슬란드 섬을 형성한 높은 화산 활동에 부분적으로 책임이 있는 핫스팟이다.

아이슬란드는 세계에서 가장 활발한 화산 지역 중 하나이며, 폭발은 평균적으로 3년마다 일어난다(20세기에는 아이슬란드와 [citation needed]그 주변에서 39번의 화산 폭발이 있었다).역사상 분출된 현무암 용변 중 약 3분의 1은 아이슬란드 화산 폭발에 의해 생성되었다.주목할 만한 폭발로는 934년 카틀라의 균열인 엘드자(Eldgjaha)와 1783년 라키(Laki), 그리고 가장 최근 2010년 에이야프얄라요쿨 화산 폭발 이후 파괴적인 빙하 폭발을 일으킨 만년설 아래에서 일어난 몇 번의 폭발이 있다.

유라시아판과 북미판이 갈라져 있는 대서양 중앙 능선에 걸쳐 있는 아이슬란드의 위치는 이러한 격렬한 화산 활동의 일부 원인이 있지만, 아이슬란드가 왜 실질적인 섬인지 설명하려면 추가적인 원인이 필요하다. 반면 나머지 능선의 대부분은 해수면 아래에 있는 해산으로 이루어져 있다.

주변 맨틀보다 온도가 높은 지역일 뿐만 아니라 물의 농도가 더 높은 것으로 여겨진다.마그마에 물이 있으면 녹는 온도가 낮아지는데, 아이슬란드 화산 활동을 강화하는데도 한몫을 할 수 있다.

원인 이론

핫스팟이 깊은 맨틀 플룸에 의해 발생하는지 또는 훨씬 더 얕은 [1]깊이에서 발생하는지 여부에 대한 논의가 계속되고 있습니다.최근 지진 단층 촬영 연구는 아이슬란드 아래에서 지진파 속도 이상을 발견했는데,[2] 이는 맨틀 하부까지 100km의 열 도관과 일치한다.

일부 지질학자들은[who?] 아이슬란드 핫스팟이 하와이 핫스팟과 같은 다른 핫스팟과 같은 기원을 가지고 있는지에 대해 의문을 제기했다.하와이 섬과 황제 해산이 하와이 핫스팟 위로 태평양 판의 이동으로 인한 명확한 시간 진행형 화산 궤적을 보여주지만 아이슬란드에서는 그러한 궤적을 볼 수 없다.

그림스뵈튼 화산에서 수르테시 화산까지의 선은 유라시아 판의 움직임을 나타내고, 그림스뵈튼 화산에서 레이크얀 화산대까지의 선은 북미 [3]판의 움직임을 나타내는 것으로 제안되고 있다.

맨틀 플룸 이론

아이슬란드 플룸은 아이슬란드 아래의 지구 맨틀에 비정상적으로 뜨거운 바위가 솟아오르는 가정입니다.이것의 기원은 맨틀의 깊이에 있는 것으로 생각되는데, 아마도 중심부와 맨틀 사이의 경계선인 약 2,880 km 깊이에 있을 것이다.지진 연구에 의해 그러한 구조가 [4]이미징 되었는지에 대해서는 의견이 다르다.W. Jason [5]Morgan의 이론에 따르면, 이 틀에서 아이슬란드의 화산 활동은 이 기둥에 기인한다.

아이슬란드에는 맨틀 플룸이 깔려 있고, 아이슬란드에는 핫스팟이 표면 표현으로 생각되며, 플룸의 존재는 판 분리에 의해 이미 야기된 화산 활동을 증가시킨다고 여겨진다.또한 그린란드와 노르웨이 대륙 가장자리의 홍수 현무암, 레이케인스 능선 세그먼트의 확산 방향으로의 경사 방향, 남부 에어기르 능선과 콜베인시 능선을 따라 발견된 향상된 화성 지각 두께는 플룸과 대서양 중부 [6]능선 사이의 상호작용의 결과일 수 있다.플룸 스템은 상당히 좁고, 아마도 100km의 직경이며, 지구 표면 아래 최소 400-650km까지, 그리고 아마도 핵-망틀 경계까지 뻗어 있는 것으로 믿어지고 있으며, 플룸 헤드의 [6][7]지름은 1,000km보다 클 수 있다.

해산의 시간 경과적 궤적이 없는 것은 대륙 [8]분단 후 약 15년 동안 두꺼운 그린란드 암석 아래에 플룸이 위치했고 나중에 플룸 물질이 형성된 [6]후 북부 대서양 중앙 능선에 정착했기 때문이라는 주장이 있다.

지질사

플룸 모델에 따르면 아이슬란드 화산활동의 근원은 섬 중앙 깊숙한 곳에 있다.플룸에 기인한 최초의 화산암은 대서양 양쪽에서 발견됩니다.그들의 나이는 5800만 년에서 6400만 년 사이인 것으로 밝혀졌다.이것은 팔레오세 말기와 에오세 초의 북대서양 개방과 일치하며, 이로 인해 깃털의 도착이 북대서양 대륙의[9] 붕괴와 관련이 있고, 아마도 그 원인이 되었을 것이라는 추측이 제기되어 왔다.플룸 가설의 틀에서, 화산 활동은 처음에는 두꺼운 대륙 암석권 아래, 그리고 강정이 진행되면서 성장하는 해양 분지의 암석권 아래 뜨거운 플룸 물질의 흐름에 의해 일어났다.그 당시 플룸의 정확한 위치는 [10]과학자들 사이의 의견 불일치의 문제이며, 플룸이 그 당시에만 깊은 맨틀에서 올라갔다고 생각되는 것인지 아니면 플룸이 훨씬 오래되었고 그린란드 북부, 엘즈미어 섬,[11] 북극의 알파 리지에서의 오래된 화산 활동의 원인이기도 하다.

에오세 동안 북대서양이 그린란드 동쪽에 열리면서 북미와 유라시아는 떨어져 나갔습니다; 중부 대서양 능선은 해양 확산의 중심이자 중부 해양 [12]능선의 해저 화산 시스템의 일부로 형성되었습니다.최초의 플룸 헤드는 직경이 수천 킬로미터였을지도 모르며, 북대서양 이그네우스 주를 만들기 위해 현재의 해양 분지 양쪽에 화산암을 분출했다.바다와 플레이트 드리프트가 더 열리면 플룸과 대서양 중앙 능선이 서로 접근하여 마침내 만났다고 가정한다.그린란드, 아일랜드, 노르웨이의 홍수 화산 활동에서 오늘날의 아이슬란드 활동으로 이행하면서 나타난 과도한 마그마는 플룸 모델에 따르면 점진적으로 얇아지는 암석권 아래 뜨거운 맨틀 근원의 상승 또는 미드오션 능선 [13]시스템의 비정상적으로 생산적인 부분을 가정한 결과였다.일부 지질학자들은 아이슬란드 플룸이 북대서양이 [14]열리는 동안 암석권과 암석권의 밀도에 변화를 일으켜 스칸디나비아 산맥의 고생대 융기를 일으켰을 수 있다고 제안했다.남쪽에서는 영국의 분필지대에 고생대가 융기하여 Sub-Paleogen 표면을 형성한 것도 아이슬란드 [15]플룸에 기인한 것으로 보인다.

아이슬란드 서부에 멸종된 산등성이가 존재하며, 이는 기둥이 시간에 따라 동쪽으로 이동했다는 이론을 낳는다.아이슬란드에서 가장 오래된 지각은 2천만 년 이상 된 것으로 웨스트피오르드(베스트피르디르) 지역의 오래된 해양 확산 중심지에서 형성되었습니다.판의 서쪽으로의 이동과 기둥 위의 능선 그리고 후자의 강한 열 이상으로 인해 이 오래된 확산 중심은 1500만년 전에 중단되었고 오늘날 스카기와 스네펠스 반도의 지역에 새로운 중심이 형성되었습니다; 후자에는 여전히 스네펠스요쿨 보의 형태로 약간의 활동이 있습니다.lcano. 확산 중심과 그에 따른 주요 활동은 7~900만년 전에 다시 동쪽으로 이동했고 남서쪽(레이크잔스, 호프셰쿨)과 북동쪽(티요네스)에 현재의 화산 지대를 형성했다.현재는 북동쪽의 활동이 서서히 감소하는 반면, 300만년 전에 시작된 남동쪽 화산지대(카틀라, 바트나예쿨)는 [16]발달하고 있다.아이슬란드의 판 경계 재편은 또한 미세 판 구조론에 [13]기인한다.

아이슬란드 주변의 북대서양 지형/배수량

플룸 모델의 과제

는 가상 기둥의 하단 맨틀과 맨틀에 eclogite의 지구 화학적 증거의 단층 촬영의 이미지에 약한 가시성은 이론에 아이슬란드는 맨틀 융기 전혀 대응에 나섰지만, 프로세스 판 구조론에 관련된은 화산 활동이 결과와 상부 맨틀로 제한된다underlain지 않다 이끌어 왔다.[17][1]

해저판

그 모델들 중 하나에 따르면, 이전의 해양의 침하판의 큰 덩어리가 맨틀의 맨틀에서 수억 년 동안 살아남았고, 그 해양 지각은 현재 과도한 융해 생성과 화산 활동을 [13]일으킨다.그러나 이 모델은 동적 계산에 의해 뒷받침되지 않으며 데이터에 의해서만 요구되는 것도 아닙니다.또한 이러한 물체의 장기간에 걸친 동적 및 화학적 안정성이나 대규모 용융의 열적 영향에 대한 해답이 없는 의문도 않습니다.

상부 맨틀 대류

또 다른 모델은 아이슬란드 지역의 상승이 해저 해양 맨틀과 인근 그린란드 크라톤 사이의 횡방향 온도 구배에 의해 추진되므로 [18]맨틀의 상위 200-300km로 제한된다고 제안한다.그러나 이 대류 메커니즘은 북대서양에서 일반적인 확산 속도 조건에서는 충분히 강하지 않을 수 있으며 관측된 지오이드 이상에 대한 간단한 설명을 제공하지 않는다.

지구물리 및 지구화학적 관측

지구의 깊은 내부 구조에 대한 정보는 지구물리학과 지구화학적 방법에 의해서만 간접적으로 얻을 수 있다.분출된 라바에 대한 지구화학적 분석과 함께 가정된 플룸, 중력, 지오이드 및 특정 지진학적 방법에 대한 조사를 위해 특히 유용한 것으로 입증되었다.지질역학적 과정의 수치 모델은 이러한 관측을 일관된 일반 그림으로 병합하려고 시도한다.

지진학

지구 내부의 대규모 구조물을 촬영하는 중요한 방법은 지진 단층 촬영으로, 검토 중인 지역이 가능한 한 다양한 방향의 지진파로 사방에서 "조명"되고, 이러한 파장은 지진계 네트워크로 기록된다.네트워크의 크기는 신뢰할 수 있는 이미징이 가능한 영역의 범위에 매우 중요합니다.아이슬란드 플룸의 조사에는 지구 단층 촬영과 지역 단층 촬영이 모두 사용되었으며, 전자의 경우 전 세계 관측소의 데이터를 사용하여 전체 맨틀을 비교적 낮은 분해능으로 촬영하는 반면, 후자의 경우 더 높은 분해능으로 맨틀을 400-450km 깊이로 촬영한다.

1990년대와 2000년대 지역 연구에 따르면 아이슬란드 지하에는 낮은 지진파 속도 이상이 존재하지만, 약 600km [12][19][20]깊이의 맨틀 전이대보다 더 깊은 지진파가 지속될지에 대해서는 의견이 분분하다.지진파의 속도는 최대 3%(P파)와 4%(S파) 이상 감소한다.이러한 값은 부분 용해, 맨틀의 마그네슘 함량이 높거나 온도가 상승한 것과 일치합니다.관찰된 속도 감소의 원인이 되는 효과를 명확하게 분리할 수 없다.

지구 화학

많은 연구가 아이슬란드와 북대서양에 존재하는 라바의 지구 화학적 특징을 다루고 있다.그 결과 나온 그림은 몇 가지 중요한 측면에서 일치한다.예를 들어, 맨틀의 화산활동의 근원이 화학적, 암석학적으로 이질적이라는 것은 논쟁의 여지가 없다: 맨틀의 주요 암석 유형인 페리도타이트뿐만 아니라 지하 슬래브의 현무암에서 발원하여 [21][22]페리도타이트보다 쉽게 융해할 수 있는 에클로가이트도 포함하고 있다.후자의 기원은 변형된 것으로 추정되는데, 매우 오래된 해양 지각은 수억 년 전 대양의 침하 중에 맨틀 안으로 가라앉은 후 맨틀 안쪽에서 올라왔다.

아이슬란드 화산의 주요 및 미량 원소 구성을 사용한 연구에 따르면 오늘날 화산활동의 근원은 중앙해령 [23]현무암보다 약 100°C 더 높았다.

헬륨, 납, 스트론튬, 네오디뮴 등의 미량 원소의 농도 변화는 아이슬란드가 북대서양의 나머지 지역과 구성적으로 다르다는 것을 명확하게 보여준다.예를 들어 He-3와 He-4의 비율은 아이슬란드에서 지구물리학적 이상과 밀접한 관련이 있으며, 아이슬란드와의 거리가 증가함에 따라 아이슬란드 및 기타 지구화학적 신호의 감소는 구성적 이상 범위가 레이케인스 능선을 따라 약 1,500km에 도달하고 최소 300km에 달함을 나타낸다.콜베인시 [24]능선을 설정하다어떤 원소가 고려되고 커버되는 면적이 얼마나 넓은지에 따라, 한 곳에 모두 존재하는 것이 아닌, 최대 6개의 다른 맨틀 구성요소를 식별할 수 있습니다.

게다가, 일부 연구는 맨틀 광물에 녹아있는 물의 양이 아이슬란드 지역에서 약 [25][26]150ppm으로 여겨지는 중간 해양 능선의 방해받지 않은 부분보다 2배에서 6배 더 많다는 것을 보여준다.라바 소스에 이렇게 많은 양의 물이 존재하면 라바의 녹는점이 낮아지고 주어진 온도에서 더 생산적이 되는 경향이 있습니다.

중량측정/ 지오이드

북대서양은 중력장과 지오이드의 강력하고 대규모 변칙이 특징입니다.지오이드는 지름이 수백 킬로미터인 대략적인 원형 영역에서 지오이드의 기준 타원체 위로 70미터까지 올라갑니다.플룸 가설의 맥락에서,[27] 이것은 지구 표면을 부풀려 오르는 상승 플룸의 동적 효과에 의해 설명되었습니다.또한 플룸과 두꺼워진 크러스트는 약 60mGal(=0.0006m/s²)(자유공기)의 양의 중력 이상을 일으킨다.

아이슬란드 주변의 북대서양에서 대기중력 이상이 발생했습니다.더 나은 표현을 위해 색상 배율은 최대 +80 mGal(+0.8 mm/s²)의 이상으로 제한되었습니다.

지구역학

1990년대 중반 이후 맨틀 대류의 수치적 지질역학적 모델을 사용하여 관측 결과를 설명하려는 여러 시도가 있었다.이러한 계산의 목적은 무엇보다도 지진 및 지구화학적 [28][29]관측을 설명하기 위해 호출된 얇고 뜨거운 기둥보다 상대적으로 낮은 온도 이상을 가진 넓은 기둥과 관측된 지각 두께, 지형 및 중력이 더 잘 일치한다는 역설을 해결하기 위한 것이었다.가장 최근의 모델은 주변 맨틀보다 180–200°C 더 뜨겁고 반경 약 100km의 줄기를 가진 플룸을 선호한다.그러나 이러한 온도는 암석학에서 아직 확인되지 않았다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

메모들

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참고 문헌

외부 링크

좌표:64°24°00°N 17°18′00″w/64.4000°N 17.3000°W/ 64.165; -17.3000