ภูเขาไฟในแคนาดาตอนเหนือ ประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาและลาวา

ภูเขาไฟในแคนาดาตอนเหนือได้สร้างพื้นที่ภูเขาไฟและชั้นหินลาวาที่กว้างขวางทั่วทั้งภูมิภาค โดยมีต้นกำเนิดมาจากสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดการปะทุของภูเขาไฟแบบต่างๆ ตั้งแต่การไหลของลาวาแบบเรียบง่ายไปจนถึงการปะทุที่รุนแรงและระเบิดออก

Plume and Rift Complexes

เมื่อประมาณ 1,267 ล้านปีก่อน เกิดเหตุการณ์ Flood Basalt ครั้งใหญ่ในแคนาดาตอนเหนือ โดยลาวาบะซอลต์ปริมาณมหาศาลได้ปกคลุมพื้นที่บริเวณแม่น้ำ Coppermine ทางตะวันตกเฉียงใต้ของอ่าว Coronation ในเขตอาร์กติกของแคนาดา กิจกรรมทางภูเขาไฟครั้งนี้ได้สร้างที่ราบสูงลาวาและ Large Igneous Province ที่มีพื้นที่ถึง 170,000 ตารางกิโลเมตร และมีปริมาณลาวาอย่างน้อย 500,000 ลูกบาศก์กิโลเมตร ซึ่งถือเป็นหนึ่งในเหตุการณ์ Flood Basalt ที่ใหญ่ที่สุดในโลก

เหตุการณ์การปะทุครั้งใหญ่นี้เกี่ยวข้องกับ Mackenzie magmatic event ซึ่งรวมถึงการแทรกตัวของ Muskox และ Mackenzie dike swarm ที่แผ่กระจายออกจากกลุ่ม Coppermine River Group flood basalts ความหนาของชั้นหินบะซอลต์สูงสุดถึง 4.7 กิโลเมตร ประกอบด้วยการไหลของลาวา 150 ครั้ง โดยแต่ละครั้งมีความหนาตั้งแต่ 4 ถึง 100 เมตร การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีชี้ให้เห็นว่าลาวาส่วนล่างเกิดจากการหลอมละลายในเขตความเสถียรของการ์เนตที่ความลึกมากกว่า 90 กิโลเมตร ภายใต้สภาพแวดล้อมของ Mantle Plume (พลาสม่าแมนเทิล) ใต้ชั้นหินของอเมริกาเหนือ

จุดร้อน (Hotspots) และการแยกตัวของทวีป

ในช่วงต้นของยุคจูราสสิก (ประมาณ 196 ล้านปีก่อน) ได้เกิดจุดร้อน New England หรือ Great Meteor ในบริเวณ Rankin Inlet ของนูนาวุต (Nunavut) ทางตะวันตกเฉียงเหนือของอ่าว Hudson ซึ่งทำให้เกิดแมกมาแบบคิมเบอร์ไลต์ (Kimberlite) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของรอยทางจุดร้อนที่ทอดยาวไปทางตะวันออกเฉียงใต้ผ่านแคนาดาเข้าสู่มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ

นอกจากนี้ Sverdrup Basin Magmatic Province ในนูนาวุตตอนเหนือ ซึ่งมีอายุประมาณ 95 ถึง 92 ล้านปี เป็นส่วนหนึ่งของ High Arctic Large Igneous Province ประกอบด้วย Ellesmere Island Volcanics และ Strand Fiord Formation โดยใน Strand Fiord Formation มีชั้นหินบะซอลต์หนาอย่างน้อย 1 กิโลเมตร ซึ่งบ่งชี้ว่าเกิดจากการแยกตัว (Rifting) ของมหาสมุทรอาร์กติก

กิจกรรมทางภูเขาไฟในยุค Paleocene และ Eocene

ระหว่างปี 60.9 ถึง 61.3 ล้านปีก่อน เกิดการปะทุของบะซอลต์อย่างกว้างขวางในทะเลลาบราดอร์ตอนเหนือ ช่องแคบเดวิส และอ่าว Baffin ทางตะวันออกของนูนาวุต ในช่วงยุค Paleocene ซึ่งเป็นช่วงที่อเมริกาเหนือและกรีนแลนด์กำลังแยกออกจากกันด้วยการเคลื่อนที่ทางธรณีแปรสัณฐาน ส่งผลให้เกิดการขยายตัวของพื้นมหาสมุทร (Seafloor Spreading)

แหล่งกำเนิดของกิจกรรมนี้คือ Iceland plume และจุดร้อนไอซ์แลนด์ (Iceland hotspot) โดยกิจกรรมทางภูเขาไฟประมาณ 80% เกิดขึ้นภายในเวลาเพียงหนึ่งล้านปีหรือน้อยกว่านั้น ต่อมาในช่วงยุค Eocene (ประมาณ 55 ล้านปีก่อน) ได้เกิดกิจกรรมทางภูเขาไฟอีกครั้งในภูมิภาคเดียวกัน ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการหลอมละลายบางส่วนจากการเคลื่อนที่ของระบบรอยเลื่อนแปลง (Transform fault system) จากทะเลลาบราดอร์ไปยังอ่าว Baffin