Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

En litteraturstudie om mantelplymhypotesens eventuella tillkortkommanden utifrån ett kanariskt perspektiv

Alkasser, Shefaa LU (2025) In Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet GEOL02 20251
Department of Geology
Abstract
The mantle plume hypothesis has been a subject of extensive debate since its initial publication in 1971. This hypothesis posits that volcanism originates from narrow channels of exceptionally hot mantle material rising from the deep mantle to the lithosphere. While some geologists have historically supported this idea, it has encountered significant challenges, particularly in explaining the volcanism of the Canary Islands. Tomographic data have consistently failed to reveal vertical channels of mantle material at depths of 100 to 1,000 kilometres beneath the Canary Islands. Furthermore, geochemical studies have indicated a low 3He/4He isotope ratio, suggesting in the upper mantel rather than the deep mantle, which directly contradicts... (More)
The mantle plume hypothesis has been a subject of extensive debate since its initial publication in 1971. This hypothesis posits that volcanism originates from narrow channels of exceptionally hot mantle material rising from the deep mantle to the lithosphere. While some geologists have historically supported this idea, it has encountered significant challenges, particularly in explaining the volcanism of the Canary Islands. Tomographic data have consistently failed to reveal vertical channels of mantle material at depths of 100 to 1,000 kilometres beneath the Canary Islands. Furthermore, geochemical studies have indicated a low 3He/4He isotope ratio, suggesting in the upper mantel rather than the deep mantle, which directly contradicts the core tenets of the mantle plume hypothesis. Additionally, the complex tectonic structures of the Canary Islands suggest a geological history that markedly differs from that of Hawaii, a classic example often cited in support of the plume hypothesis. As a result, researchers have proposed alternative explanations for the volcanic origin of the Canary Islands. One such explanation is edge-driven convection (EDC), which involves small convection cells forming near the boundary between continental and oceanic lithosphere, where temperature differences drive the movement of material. Another prominent hypothesis is a plate-based model, which suggests that hot material rises through weak points in the lithosphere, subsequently causing volcanism. Recent studies have also highlighted observed similarities between the Canary Islands and the Moroccan hot line, further adding to the complexity of understanding to the region's volcanic activity. Ultimately, determining the precise processes and mechanisms underlying the volcanism of the Canary Islands remains a significant unresolved question. In summary, the mantle plume hypothesis does not adequately explain the formation of the Canary Islands, prompting researchers to explore and investigate alternative theories. (Less)
Abstract (Swedish)
Mantelplymhypotesen har varit föremål för omfattande debatt under lång tid, ända sedan den publicerades 1971. Denna hypotes förklarar vulkanismens ursprung genom antagandet att ett extremt varmt mantelmaterial stiger upp under litosfären genom smala kanaler. Hypotesen har accepterats av geologer och har använts för att förklara vulkanism på platser som Hawaii och Island. Trots detta har hypotesen stött på betydande svårigheter när det gäller Kanarieöarna. Tomografiska data har inte kunnat påvisa vertikala kanaler av mantelmaterial på djup mellan 100–1000
km under Kanarieöarna. Även geokemiska studier har visat låga 3He/4He isotopsförhållande, vilket pekar en magmakälla tillhörande övre manteln, och inte kommer från den djupa manteln,... (More)
Mantelplymhypotesen har varit föremål för omfattande debatt under lång tid, ända sedan den publicerades 1971. Denna hypotes förklarar vulkanismens ursprung genom antagandet att ett extremt varmt mantelmaterial stiger upp under litosfären genom smala kanaler. Hypotesen har accepterats av geologer och har använts för att förklara vulkanism på platser som Hawaii och Island. Trots detta har hypotesen stött på betydande svårigheter när det gäller Kanarieöarna. Tomografiska data har inte kunnat påvisa vertikala kanaler av mantelmaterial på djup mellan 100–1000
km under Kanarieöarna. Även geokemiska studier har visat låga 3He/4He isotopsförhållande, vilket pekar en magmakälla tillhörande övre manteln, och inte kommer från den djupa manteln, vilket strider mot mantelplymhypotesen. Dessutom tyder de tektoniska strukturerna på Kanarieöarna på en komplex geologisk utveckling över olika
perioder, till skillnad från Hawaii. Det förekommer alternativa hypoteser om vulkaniskt ursprung på Kanarieöarna, som till exempel, kantdriven konvektion (EDC), vilket innebär små konvektionsceller nära gränsen mellan kontinental och oceanisk litosfär där temperaturen skiljer sig åt. En annan förklaring är plastbaserade hypotes som föreslår att varmt material stiger och dras till svaga punkter i litosfären och orsakar vulkanism. Det finns även studier som lyfter fram likheten mellan Kanarieöarna och ”Morocco hot line”. Det är fortfarande en svår fråga att besvara eller säkerställa vilka processer och mekanismer som ligger bakom Kanarieöarnas vulkanism. Sammanfattningsvis kan mantelplymhypotesen inte ensam förklara Kanarieöarnas bildande, utan forskarna pekar istället på behovet av alternativa förklaringar. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
De vulkaniska Kanarieöarna, med sitt unika landskap, har en komplex geologisk historia som bygger på en hypotes där vulkanismen uppstår på grund av att ovanligt varmt mantelmaterial stiger i en plymliknande diapir från gränsen mellan jordens kärna och mantel. Denna förklaring har dock under de senaste 50 åren, debatterats och kritiserats, särskilt när det gäller Kanarieöarna. Diskussionen uppstod eftersom hypotesens förutsäger vissa skeenden och processer som åtminstone delvis saknas på Kanarieöarna. Man måste därför ställa sig frågan om mantelplymhypotesen utgör en rimlig förklaring för Kanarieöarnas ursprung, eller kan vulkanismen förklaras genom plattektoniska processer?
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Alkasser, Shefaa LU
supervisor
organization
course
GEOL02 20251
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
Mantelplymhypotesens, Kanarieöarna, Vulkanism, Hawaii, Mantel, Isotope
publication/series
Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet
report number
723
language
Swedish
id
9216279
date added to LUP
2025-12-19 08:29:34
date last changed
2025-12-19 08:29:34
@misc{9216279,
  abstract     = {{The mantle plume hypothesis has been a subject of extensive debate since its initial publication in 1971. This hypothesis posits that volcanism originates from narrow channels of exceptionally hot mantle material rising from the deep mantle to the lithosphere. While some geologists have historically supported this idea, it has encountered significant challenges, particularly in explaining the volcanism of the Canary Islands. Tomographic data have consistently failed to reveal vertical channels of mantle material at depths of 100 to 1,000 kilometres beneath the Canary Islands. Furthermore, geochemical studies have indicated a low 3He/4He isotope ratio, suggesting in the upper mantel rather than the deep mantle, which directly contradicts the core tenets of the mantle plume hypothesis. Additionally, the complex tectonic structures of the Canary Islands suggest a geological history that markedly differs from that of Hawaii, a classic example often cited in support of the plume hypothesis. As a result, researchers have proposed alternative explanations for the volcanic origin of the Canary Islands. One such explanation is edge-driven convection (EDC), which involves small convection cells forming near the boundary between continental and oceanic lithosphere, where temperature differences drive the movement of material. Another prominent hypothesis is a plate-based model, which suggests that hot material rises through weak points in the lithosphere, subsequently causing volcanism. Recent studies have also highlighted observed similarities between the Canary Islands and the Moroccan hot line, further adding to the complexity of understanding to the region's volcanic activity. Ultimately, determining the precise processes and mechanisms underlying the volcanism of the Canary Islands remains a significant unresolved question. In summary, the mantle plume hypothesis does not adequately explain the formation of the Canary Islands, prompting researchers to explore and investigate alternative theories.}},
  author       = {{Alkasser, Shefaa}},
  language     = {{swe}},
  note         = {{Student Paper}},
  series       = {{Examensarbeten i geologi vid Lunds universitet}},
  title        = {{En litteraturstudie om mantelplymhypotesens eventuella tillkortkommanden utifrån ett kanariskt perspektiv}},
  year         = {{2025}},
}