إنّها تُقدّم مُصابة بالزلازل و البراكين، وهي من أكثر المعالم كشفاً على سطح الأرض، وتُعرض نافذة مباشرة على حركة التكتونية الخفية، و هي تُقدّرُ معظم نشاطات الكائنات الجيزمية البركانية و التهابات الجليدية، و التي تُقدّر فيها المُخنقّة المُميزة في سلسلة المناورة.

فهم بؤر مانتل الساخنة

الثور هو موقع على سطح الأرض يختبر نشاط بركاني ثابت يتغذى على مصدر ثابت من الصخرة المزروعة داخل المناورة، خلافاً للبراكين التي تشكل على حدود الطبق المختلف أو المكون، يُعتقد أن البقع الساخنة تنبع من السباكات المتناقلة التي ترتفع من أعماق المناورة،

وقد اقترح أول مفهوم للأعمدة في أوائل السبعينات على يد عالم الجيوفيزيائي و. جايسون مورغان الذي استخدم جزر هاواي كمثال رئيسي، ومنذ ذلك الحين، تم تحديد البؤر الساخنة في كل من المحيط والقاري، ومن الأمثلة المعروفة جيداً، البقعة الساخنة في هاواي، ونقطة الإحراق في حركة " يلوستون " ، ونقطة الفتح في غلاباغوس، وثوبات.

يمكن أن تتفاعل البقع الساخنة مع تساقط الحواف، على سبيل المثال، تجلس في أعلى مهبط وسط المحيط حيث تتزامن البقعة مع خط حدود لوحات متفاوتة، تنتج قشرة محيطية سميكة بشكل استثنائي وفولكانية مستمرة، هذا المكان الهجين قد أحدث دراسة مكثفة، حيث يختلط بين الثورانية المثالي ونموذج النقل الساخن

المستودعات الساخنة كمؤشرات للحركة

ومن أقوى التطبيقات في دراسات البقع الساخنة تتبع حركة الصفائح التكتونية السابقة، لأن البؤر الساخنة ثابتة نسبياً في المناورة مقارنة بالمنطق المتحرك فوق سطح المحيط، فإن السلاسل الخاطفة من البركانات التي تنتجها تستخدم كنوع من ملصقات التلوين، والمثال الكلاسيكي هو سلسلة الجبال البحرية الهوارية - الأيمنية التي تتجاوز ٠٠٠ ٦ كيلومتر من المحيط الهادئ.

وبمواعدة الصخور البركانية على طول هذه السلاسل باستخدام تقنيات الاستدلال الإشعاعي، يمكن للجيولوجيين حساب سرعة وتوجه حركة اللوحات على مدى عشرات السنين، وعلى سبيل المثال، فإن قفص المحيط الهادئ ينتقل عبر مهبط هاواي بمعدل 8-10 سنتيمتر سنويا، على غرار سرعة نمو الأظافر، وهذا الحركة المستمرة على امتداد فترات زمنية واسعة النطاق تدل على الطابع الثابت لطبقة " ييبل " .

كما تكشف دراسة مسارات الوصلات الساخنة عن أن اللوحات لا تتحرك دائما في نفس الاتجاه بنفس السرعة، ويمكن أن ترتبط التغيرات في سرعة الطبق بالأحداث التكتونية الرئيسية، مثل اصطدام الهند بآسيا أو فتح المحيط الأطلسي، وبالتالي فإن البؤر الساخنة ليست فضول فقط من البراكين - وهي أدوات أساسية لإعادة تشكيل القوى العالمية لرسم اللوحات.

النشاط السيزمي المرتبط بالبؤر الساخنة

وفي حين أن البؤر الساخنة معروفة على أفضل وجه فيما يتعلق بالثوران البركاني، فإنها تولد أيضا نشاطا زلزاليا كبيرا، حيث أن الزلازل التي تصيب مناطق المستودعات الساخنة تقع عادة في فئتين: الزلازل البركانية - الانتقائية، التي تسببها تغيرات في الضغط بسبب حركة الماغي؛ وزلازل طويلة الأجل أو مزروعة، ترتبط بحركة السوائل المغنطية.

في بعض البقع الساخنة، الزلازل نفسها يمكن أن تكون مدمرة، وفي عام 2018، كان انفجار كيليونيا مصحوباً بحجم 6.9 زلزال، أكبرها في هاواي في عقود، بسبب الانهيار المفاجئ لقمة بركان البركان بعد أن استنزف الماغي من الغرفة، وبالمثل، فإن البقعة الجليدية التي تولدت عن حدوث انفجارات كبيرة في كتلة الأرض، كل منها مئات من الزلادستانات

كما أن البحث في حالة الزلازل في المناطق الساخنة يساعد على رسم خريطة للهيكل الفرعي لنظم السباكة في الماما، إذ يقوم بتحليل مواقع الزلازل وموجاتها، يمكن للفيزياء الجيولوجية أن تلتقط صورا لغرف الماغوما، والكوندو، ونظم الديك، وعلى سبيل المثال، فإن التخصيب السيزمي في هاواي يكشف عن وجود هرم زلزالي واسع النطاق وممتد جزئيا إلى الوجود المتميز

مقارنة بركانية هوتسبت إلى بركانية باطلة

وتختلف البراكين الهوت بوتيلات عن تلك الموجودة في حدود الطبق، وفي الحدود المتباينة (المرتفعات المتوسطة) فإن البراكين ناتج عن تدهور الغطاء النباتي، حيث يفصل الغلاف الجوي، ينتجون بصليات الكولطية التي تكون موحدة نسبياً في التركيب، وفي الحدود المتناغمة (مناطق العرض)، فإن الماء المستخرج من القاعد المحتوية على مقياس أقل من نقطة الإثراء

و لكن الـ "هاواي" يُمكن أن يُنتج انفجارات متفجرة كارثية بسبب ارتفاع مستوى المحتويات المتقلبة،

وثمة اختلاف رئيسي آخر هو طول العمر: إذ يمكن أن تظل البؤر الساخنة نشطة لعشرات الملايين من السنوات، في حين أن البراكين الحدودي للصحن عادة ما تكون له فترات أطول ترتبط بمدة حركة أو حدث فرعي معينين، ويُعتقد أن طول البقعة الساخنة يعكس استقرار مصدرها العميق للعمود، وعلى سبيل المثال، فإن البقعة الهاوايية تنتج براكانية أطول من 80 مليون سنة على الأقل.

دراسات حالة عن بؤر ساخنة بارزة

Hawaii-Emperor Seamount Chain

"سلسلة "هاواي" و"إمبر" هي المسار الرئيسي للثباتات و الأكثر دراسة في العالم، وهي تتألف من أكثر من 100 بركان يمتد من الجزيرة الكبيرة إلى شجرة البلوتية حيث يتم خطها، و"النحن الشهير في السلسلة" والذي كان قبل 47 مليون سنة تقريباً،

كما توفر السلسلة أدلة واضحة على وجود سباكات نشطة، كما أن الصور المسموعة للطوم الزلزالي التي تمتد من خط الحدود الأساسية إلى السطح، بما يتسق مع السباكة، كما أن ارتفاع مستوى سطح البحر المحيط بجلد هاواي يشير إلى أن أفضل أنواع التخصيب، وأقل كثافة في القاع، هيدرونيات الفولطية التي تدعم الحمل البركاني.

مستودع حارة يلوستون

إن منطقة اليلوستون الساخنة هي بقعة قارية تنتج مسار بركاني ملحوظ في غرب الولايات المتحدة، وقد ولدت خلال السنوات الـ 16 مليون الماضية سلسلة من انفجارات العجلات الوعرة التي كانت تهجر شمال شرقاً عبر قشرة نهر سنيك، واليوم كانت تحت طوق اليسترون، وأكبر حجم معروف هو:

"المحطة الهوائية "اليلوستون" هي الآن محور الرصد المكثف بسبب احتمال حدوث ثورة كبيرة في المستقبل "مرصد "يلوستون فولكان" يُحدث تشوهات أرضية ونشاط زلازل وانبعاثات الغاز والملامح الحرارية "و نماذج الخطر الحالية تشير إلى أن الإنفجار الرئيسي القادم هو على الأرجح آلاف السنين

Réunion Hotspot and the Deccan Traps

إن مشهد " ريبونيون " هو مثال آخر موثق جيداً له تأثير جيولوجي هائل، ويمكن تتبع مساره من مراكب ديكان في الهند (التي حدثت قبل حوالي 66 مليون سنة) من خلال جزر لاكديف وملديف، وأرخبيل تشاغوس، وبطانة ماسكرين، وأخيراً إلى تزامن مع أحداث بيتون دي لا فورنايز في جزيرة ريبونز.

هذا المسار الساخن يقدم دليلاً حاسماً على حركة قفص الهند قبل تصادمها مع (أوراسيا) بينما انتقلت الهند شمالاً بعد انفصال (غوندوا)

دور البقع الساخنة في فهم داخلية الأرض

إنّ الجيل الثالث من الـ(هولي) يُظهر أنّه مُتّبع من الـ(بلازم) المُتّبع في (الجوّ)

إن التخصيب السيزمي قد أدى إلى ثورة وجهة نظرنا عن الأعماق، حيث إن تحليل الأمواج من الزلازل في جميع أنحاء العالم يمكن للعلماء أن يبنيوا صوراً ذات ثلاثة أبعاد عن الشذوذ في داخل الأرض، وطول الظواهر السيزمية التي تُفسر عادة بأنها مواد أكثر إثارة وارتفاعاً، وتظهر النماذج الديموغرافية أرقاماً منخفضة السرعة في المناطق المحيطة بالمنطقة.

كما أن البؤر الساخنة تؤثر على التوازن الحراري العالمي للمنبر، والحرارة التي تنقلها السباكات من الحدود الأساسية إلى الغلاف الجوي، تقدر أن تكون مسؤولة عن نحو 10 في المائة من مجموع تدفق حرارة الأرض، ويمكن للألوماء أن تؤثر على أنماط التكتل المتحركة وقد أدت دورا في تشكيل مقاطعات كبيرة من الجاذبية في جميع أنحاء تاريخ الأرض.

الآثار التعليمية لعلوم الأرض

وتوفر البقع الساخنة أداة تدريس مثالية لنظرية التكتونية لأنها توفر صلة واضحة ومناسبة بين الظواهر الثابتة وصحن المتحركة، ويمكن للطلاب تتبع أعمار البركان على طول سلسلة لحساب سرعة اللوحات، وتخيص اتجاه حركة الماضي، وفهم الجداول الزمنية النسبية للعمليات الجيولوجية، وتصبح سلسلة الهاواي - إمبر فعالة بشكل خاص لأن التقدم المحرز في العمر هو سجل واضح.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن دراسة البؤر الساخنة تساعد على تدريس مفاهيم أساسية مثل المعالم الراديوية، وتكوين الماغي، وأنواع الزلازل، وربط المناشف، وتسمح خرائط مسارات البقع الساخنة بممارسة الطلبة للترتيبات العملية التي تنسق فيها القطع، وتقيس المسافات، وسرعة اللوحات الأقل، وتوفر محطة يلوستون الساخنة حالة مثيرة لمناقشة البركانية القارية، والمخاطر، ودور المغناطيس في تكوين مشهدات المتقدمة.

وعلاوة على ذلك، تقدم البؤر الساخنة سرداً مقنعاً للتفاعل بين العمليات الأرضية العميقة والضحلية، فالصلة بين مسارات ديكان وانقراض الديناصور تدعو إلى التفكير المتعدد التخصصات الذي يربط الجيولوجيا والبيولوجيا وعلم المناخ، مما يجعل البؤر الساخنة ذات صلة ليس فقط بالدورات العلمية الأرضية بل أيضاً في مناهج علمية أوسع تهدف إلى توضيح الأفكار المتعلقة بالنظم.

وأخيراً، رصد البؤر الساخنة النشطة - مثل مرصد بركان هاواي التابع لوكالة الفضاء الدولية ومرصد فولكان يلوستون - دراسات حالة في الوقت الحقيقي في تقييم المخاطر البركانية - يمكن للطلاب استكشاف بيانات حية عن النزعة السيزمية والتشوه وانبعاثات الغاز، والتعلم كيف يترجم العلماء الاضطرابات وينقلون المخاطر إلى الجمهور.

For further reading, consider these authoritative resources: USGS: Hotspots], ]Smithsonian Institution Global Volcanism Program], and NASA Earth Observatory: Hawaii Hotspot