In der Geologie ist ein Hotspot ein Gebiet der Der Erdmantel, aus dem sich heiße Federn nach oben erheben und auf der darüber liegenden Kruste Vulkane bilden.
Samoa besteht aus a lineare Kette von Vulkaninseln auf der pazifischen tektonischen Platte. Samoa ist ein Beispiel für einen von mindestens 28 fahnengespeisten vulkanischen Hotspots auf der Erdoberfläche. Figur mit Unterstützung von Drew Reinhard gemacht. Bild herunterladen (jpg, 54,5 KB).
Ähnlich wie Federn in einer Lavalampe schwimmend aufsteigen, wird angenommen, dass sich Federn aus Mantelmagma (geschmolzenes Gestein) erheben schwimmend von einer Quelle im tiefen Erdmantel. Wenn eine solche Wolke in den flachen Mantel steigt, schmilzt sie teilweise und die Schmelze kann dann an die Oberfläche steigen, wo sie als Hotspot-Vulkan ausbrechen kann. Der Hotspot-Vulkanismus zeichnet sich dadurch aus, dass er nicht aus Prozessen stammt, die den häufigeren U-Boot-Vulkanismus erzeugen, der an den Grenzen der tektonischen Platten der Erde auftritt.
Mantelfahnen, die Hotspots bilden, werden als relativ stationär angesehen, während dies bei den darüber liegenden tektonischen Platten normalerweise nicht der Fall ist. Wenn sich eine Platte über den Ort eines Federausbruchs bewegt, trägt sie sukzessive ältere Vulkane mit sich. Wenn Hotspot-Vulkane durch Plattenbewegung von der Mantelwolke weg transportiert werden, hört der Hotspot-Vulkanismus auf. Schließlich sterben die Hotspot-Vulkane aus, klingen allmählich ab und werden durch Wellenbewegungen erodiert. Im Laufe der geologischen Zeit erzeugen diese Prozesse Linien von Inseln, Atollen und Seebergen, die als Hotspot-Spuren oder Ketten bekannt sind. Die jüngsten aktiven Vulkane befinden sich in einem Bereich der Platte, der über der Mantelwolke liegt. Immer ältere Vulkane bilden lineare Ketten auf der Oberfläche der sich bewegenden tektonischen Platte stromabwärts des Hotspots. Erdwissenschaftler verwenden die Richtungen dieser Vulkanketten zusammen mit dem Altersverlauf der Vulkane der Kette, um die Geschichte der Relativbewegung zwischen Platten zu rekonstruieren.
Die Hawaii-Inseln und die Kette von Seebergen, die ihren Trend über etwa 6.000 Kilometer in den nordwestlichen Pazifik fortsetzen, sind ein Beispiel für eine Hotspot-Strecke. Die Insel Hawaii ist der jüngste und aktivste Vulkan in der Kette. Ein aktiver Vulkanismus auf Loihi Seamount, der sich vor der Südostflanke der Insel Hawaii befindet, könnte jedoch den zukünftigen Standort für die Schaffung einer neuen Insel in der hawaiianischen Kette signalisieren.
Während die Hotspot-Vulkanismustheorie die lineare Beziehung zwischen Alter und Entfernung innerhalb einiger langlebiger Vulkanketten (z. B. der samoanischen und der hawaiianischen Insel) erfolgreich erklärt, gibt sie keine Erklärung für das zeitliche und räumliche Muster des Vulkanismus in anderen (z. B. Cook-Australs, Marshalls, Gilberts und Line Islands). Dies hat zu einer wissenschaftlichen Debatte darüber geführt, ob Hotspots tatsächlich tiefe Phänomene sind oder sogar „fixiert“ sind, wobei einige Forscher die Hotspot-Federtheorie ganz aufgeben. Dies ist die Natur der Wissenschaft und warum wir weiter erforschen und lernen.