ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                            მანტიური პლუმი

 (ინგლ. plume — ჩირაღდანი) — დედამიწის მანტიის შედარებით ცხელი არე, რომელსაც პირველად მიახლოებაში აქვს სუბვერტიკალური კოლონის ფორმა სოკოსებრი ზედა ნაწილით. მანტიური პლუმი გამოვლინებულია სეისმური ტომოგრაფიის მეთოდის მეშვეობით. გადაჭიმულია ქვედა და ზედა მანტიის საზღვრიდან (სიღრმე დაახლოებით 660-670 კმ) ან მანტიისა და ბირთვის საზღვრიდან (სიღრმე 2980 კმ). ნავარაუდევია, რომ მანტიური პლუმის ფარგლებში მიმდინარეობს მანტიური სიღრმიდან ნივთიერების აზევება და სითბოს გამოტანა. აგრეთვე, მიჩნეულია, რომ მანტიური პლუმის სათავო ნაწილში ხდება მანტიური ნივთიერების ნაწილობრივი ლღობა და წარმოიქმნება მაგმურგენერირებადი არე ანუ ცხელი ლაქები.

მაგმას, რომელიც წარმოიქმნება მანტიური პლუმის სათავო ნაწილში, ჩვეულებრივ გააჩნია ტუტე-ბაზალტური შედგენილობა. მანტიური პლუმის ლითოსფეროს ძირამდე მიღწევამდე მასზე ვლინდება ეგრეთ წოდებული პლუმური მაგმატიზმი: მიმდინარეობს ინტრუზიის შეჭრა დედამიწის ქერქსა და დედამიწის ქერქისა და მანტიის საზღვრის გასწვრივ (მაგმური ანდერპლეიტინგი), დედამიწის ზედაპირზე წარმოიქმნება ვულკანიზმის არე. მანტიური პლუმის თავზე, რომელიც იწევა კონტინენტური ლითოსფეროს ქვეშ, წარმოიქმნება კონტინენტების ტრაპული პროვინციები (ტუნგუსკის აღმოსავლეთ ციმბირში, დეკანის ინდოსტანის ნახევარკუნძულზე, პარანა სამხრეთ ამერიკაში, კარუ სამხრეთ აფრიკაში); მანტიურ პლუმზე, რომელიც აზევებულია ოკეანური ლითოსფეროს ფილების ქვეშ, წარმოიქმნება შიდაფილური ოკეანური ბაზალტური პლატოები დედამიწის ქერქის გაზრდილი (15-30 კმ) სიმძლავრით ან ვულკანური კუნძულების ჯაჭვებით. იმ შემთხვევაში როდესაც მანტიური პლუმი შეთანხმებულია ფილების დივერგენტულ საზღვრებთან ან ფილების სამმაგ შენაწევრებასთან მათზე წარმოიქმნება ოკეანური პლატო შუაოკეანურ ქედებზე გაზრდილი (30 კმ და მეტი) ოკეანური ქერქით (გრენლანდია-ფარერების პლატო, რომელიც წარმოიქმნა შუაატლანტიკურ ქედზე). პლუმური მაგმატიზმის გარდა, მანტიური პლუმის მოქმედებით აგრეთვე აიხსნება ზოგიერთი შიდაფილური ტექტონიკური პროცესები, მაგალითად, დედამიწის ქერქის შიდაფილური აზევებებისა და კონტინენტური რიფტული სისტემების წარმოქმნა. მეტად დიდი მანტიური პლუმები, რომლებსაც გააჩნიათ სიღრმული წარმოშობა, ეწოდებათ სუპერპლუმები.

                                                                   

Earth cross-section showing location of upper (3) and lower (5) mantle, D″-layer (6), and outer (7) and inner (9) core

მანტიური პლუმები ადრეული არქეულიდან დაწყებული (დაახლოებით 3,5 მლრდ. წლის წინ) დიდ როლს თამაშობდნენ დედამიწის გეოდინამიკაში. არქეულისთვის ტიპური იყო ულტრაფუძე შედგენილობის პლუმური მაგმატიზმი. პლუმების ტექტონიკა, ფილების ტექტონიკასთან ერთად, განსაზღვრავს დედამიწის აგებულების, მისი რელიეფისა და შედგენილობის ცვლილებას.

გეოქიმიური და იზოტოპური შესწავლილობის საფუძველზე კონტინენტური რიფტული ბაზალტების წარმოშობა დაკავშირებულია მანტიურ პლუმებთან ან სუბკონტინენტურ ლითოსფეროსთან, შესაძლებელია მაგმური კერის გენერაციაში ორივე მათგანი იყოს ჩართული. ცხელი ლაქები ეწოდება ვულკანურ პროვინციას, რომლის წარმოშობა დაკავშირებულია მანტიურ პლუმებთან. თანამედროვე ცხელი ლაქები ოკეანის ფსკერზე გამოხატული არიან წყალქვეშა ვულკანების, ვულკანური ქედების და ვულკანური მწკრივების სახით. მანტიური პლუმები ოკეანის ფსკერზე ქმნიან დადებით რელიეფს ან ქედებს; დამახასიათებელია დადებითი გრავიტაციული ანომალიები და სითბოს მაღალი ნაკადები. სეისმური ტომოგრაფიის ჭრილებზე აღინიშნება სეისმურად დაბალსიჩქარიანი დიაპირული ანომალური უბნები.

პლუმების თეორია თავდაპირველად შემოგვთავაზა კანადელმა გეოფიზიკოსმა ჯონ ტუზო უილსონმა 1969 წელს. უილსონმა პლუმების კონცეფცია გამოიყენა ჰავაის კუნძულებთან მიმართებაში, რითაც ახსნა ჰავაის წყალქვეშა ქედის მთების ასაკის ზრდა. მანტიური პლუმების კონცეფცია ეკუთვნის ამერიკელ გეოფიზიკოს უილიამ ჯეისონ მორგანს, რომლის მიხედვით მანტიის და ზედა ბირთვის საზღვრიდან მანტიურ აღმავალ დინებებს გადააქვთ სითბური ენერგია თერმული დიაპირების სახით, რომლებიც ლითოსფეროსთან შეხებისას განაპირობებენ მის დაძაბულობას, დეფორმაციას, ნაწილობრივ ლღობას და დესტრუქციას.

იხ. ვიდეო - Плюм

ჰიპოთეზების შედარება

1997 წელს შესაძლებელი გახდა სეისმური ტომოგრაფიის გამოყენებით ჩაძირული ტექტონიკური ფილების გამოსახულება, რომლებიც შეაღწიეს ზედაპირიდან ბირთვის მანტიის საზღვრამდე.

ჰავაის ცხელ წერტილში, ხანგრძლივი პერიოდის სეისმური სხეულის ტალღის დიფრაქციული ტომოგრაფია იძლევა მტკიცებულებას, რომ მანტიის ბუმბული პასუხისმგებელია, როგორც ეს იყო შემოთავაზებული ჯერ კიდევ 1971 წელს. იელოუსტოუნის ცხელ წერტილში სეისმოლოგიური მტკიცებულებების შეკრება დაიწყო 2011 წლიდან, ბუმბულის მოდელის მხარდასაჭერად, როგორც ჯეიმსმა და სხვებმა დაასკვნა, "ჩვენ მხარს ვუჭერთ ქვედა მანტიის ბუმბულს, როგორც Yellowstone Hotspot-ის წარმოშობას."  მონაცემები. შეძენილი Earthscope-ის მეშვეობით, პროგრამა, რომელიც აგროვებს მაღალი გარჩევადობის სეისმურ მონაცემებს მთელს მიმდებარე შეერთებულ შტატებში, დააჩქარა Yellowstone-ის ქვეშ მყოფი ბუმბულის მიღება.

მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს ძლიერი მტკიცებულება იმისა, რომ სულ მცირე, ეს ორი ღრმა მანტიის ბუმბული ამოდის ბირთვისა და მანტიის საზღვრიდან, დადასტურება იმისა, რომ სხვა ჰიპოთეზები შეიძლება უარყოფილი იყოს, შეიძლება მოითხოვოს მსგავსი ტომოგრაფიული მტკიცებულება სხვა ცხელ წერტილებზე.

იხ. ვიდეო - The Largest Volcanoes in History – Mantle Plumes explained