La Cordillera de Chile , también conocida como Dorsal de Chile , es una dorsal oceánica submarina formada por el límite de placas divergentes entre la Placa de Nazca y la Placa Antártica . Se extiende desde la triple unión de las placas de Nazca, Pacífico y Antártica hasta la costa sur de Chile . [1] [2] La Cordillera de Chile es fácil de reconocer en el mapa, ya que la cresta está dividida en varias zonas de fractura segmentadas que son perpendiculares a los segmentos de la cresta, mostrando una forma ortogonal hacia la dirección de expansión. La longitud total de los segmentos de la cresta es de unos 550 a 600 km. [1]
La Cordillera de Chile, que se expande continuamente, choca con la placa sur de América del Sur hacia el este, y la cresta se ha estado subduciendo debajo de la Península de Taitao desde hace 14 millones de años (Ma). [1] [2] La colisión de crestas ha generado una ventana de losa debajo de la placa de América del Sur suprayacente, con un volumen menor de magma fundido del manto superior , como lo demuestra una abrupta baja velocidad del flujo de magma debajo de la cresta de Chile que se separa. [2] [1] [3] La subducción genera un tipo especial de rocas ígneas , representadas por las ofiolitas de Taitao , que es una roca ultramáfica compuesta de olivino y piroxeno , generalmente encontrada en placas oceánicas . [4] [2] Además, la subducción de la Cordillera de Chile también crea granito de Taitao en la península de Taitao que apareció como plutones . [2] [5]
La Cordillera de Chile implica una subducción de crestas en expansión que vale la pena estudiar porque explica cómo se formó la iniciación de la corteza continental arcaica a partir de la corteza oceánica profunda. [4]
Hace aproximadamente 14 a 3 millones de años, una serie de trincheras colisionaron con la Fosa de Chile, formando lo que es parte de la Cordillera de Chile. [ cita necesaria ]
En el terremoto de Concepción de 2010 (magnitud 8,8) sacudió la cresta. [ cita necesaria ]
La geología de la cordillera de Chile está estrechamente relacionada con la geología de la península de Taitao (al este de la cordillera de Chile). Esto se debe a que la cordillera de Chile se subduce debajo de la península de Taitao, lo que da lugar a litologías únicas allí. [4] [5] Las unidades litológicas se discutirían desde las más jóvenes hasta las más antiguas, y los granitos Taitao y la ofiolita Taitao serían nuestro enfoque principal.
El magmatismo adakita se forma por el derretimiento del borde de salida de la Placa de Nazca. [2] Debido a la subducción de la Cordillera de Chile debajo de la Placa Sudamericana, hubo magmatismo intrusivo que genera granito. [4] Esto también se forma por el derretimiento parcial de la corteza oceánica subducida. [4] [5] La joven corteza de Nazca (menos de 18 millones de años) es más cálida, por lo que los basaltos subducidos metamorfoseados se derriten. [5] [4] En una dorsal mesoceánica normal , la presencia de volátiles como el agua también reduce la temperatura sólida . [4] Sin embargo, en la Cordillera de Chile, hay un grado relativamente bajo (20%) de fusión parcial de la litosfera, la presión y la temperatura de la fusión parcial es inferior a 10 kbar y superior a 650 ° respectivamente. [4] Esto se debe a que la joven y cálida placa de Nazca ha impedido una alta tasa de enfriamiento y deshidratación . La fusión parcial del granito de Taitao crea plutones como el plutón adaquítico de Cabo Raper . [4]
La adakita es una roca félsica a intermedia y suele tener una composición calco-alcalina . También es rico en sílice. [2] La fusión parcial provoca la alteración de los basaltos subducidos en eclogita y anfibolita que contiene granate . [4]
A lo largo del eje de la Cordillera de Chile se encuentran rocas magmáticas que van de máficas a ultramáficas. [4] Por ejemplo, el complejo de ofiolitas de Taitao se descubre en el extremo occidental de la península de Taitao (al este de la Cordillera de Chile), a unos 50 km al sureste de la Triple Unión de Chile. A esto contribuye la obducción de la Placa de Nazca producida debido a la convergencia de la Placa predominante de América del Sur y el segmento Tres Montes de la Cordillera de Chile. [2] [7] La obducción y el empuje provocan un metamorfismo de baja presión y forman el complejo de ofiolita. Este metamorfismo indica el inicio de una alteración hidrotermal en un entorno de crestas en expansión. [4] [7] También hay actividades recientes de magmas ácidos en la península de Taitao que permiten la comparación entre la composición pasada y la composición actual, y se puede determinar la historia del magma. [2] [8]
La litosfera de ofiolita de Taitao forma una secuencia especial de arriba a abajo: lavas almohadilladas , complejo de diques laminares , gabros y unidades de rocas ultramáficas . Para las unidades de roca ultramáfica, se demostró que hubo al menos dos eventos de derretimiento que ocurrieron antes. [2] [9]
La configuración térmica y la estructura de la zona de subducción afectan las interacciones de la litosfera oceánica , los sedimentos del fondo marino, la roca erosionada de la placa sudamericana suprayacente y la cuña del manto subarca, así como la composición química del magma que se derrite. del manto. [2] Debido a la subducción de las dorsales oceánicas (Cordilla de Chile) debajo de la placa Sudamericana que se ha producido desde hace 16 Ma, esto provocó la alteración en la configuración térmica y la geometría de la cuña del manto subarca, creando una composición química distinta. de generaciones de magma. [2] Eso significa que al comprender la composición del magma, se pueden conocer las condiciones específicas de los sistemas de subducción. [2] Este ha descubierto que la ventana de losa producida por la subducción de la cresta provoca la generación de basalto alcalino . La convergencia cresta-zanja y la generación de ventanas de losa ayudan a la colocación de los basaltos alcalinos. [2] [6]
Se inspecciona la batimetría de la Cordillera de Chile, que es la topografía submarina que estudia las profundidades de los accidentes geográficos bajo el nivel del agua. [10] Se descubre que hay grandes colinas abisales que se extienden a lo largo de dos lados de la cresta. Las colinas abisales crecen cíclicamente debido al crecimiento cíclico de la falla. Durante los ciclos de fallas, la extensión de la cordillera de Chile provocó una deformación tectónica de "difusión" que forma numerosas fallas diminutas. La divergencia continua de la cresta hace que la tensión extensional se concentre y que las pequeñas fallas se unan para generar fallas altas y largas a escala de colinas abisales. Las enormes fallas alejan las fallas antiguas e inactivas del eje de la cresta mediante una fuerza de extensión. Este proceso se repetiría nuevamente. Por lo tanto, cuanto más lejos esté la colina abisal del eje de la cresta, mayor será su edad. [9]
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La Cordillera de Chile está formada por la divergencia de las placas de Nazca y la Antártida. [4] Se está propagando activamente a un ritmo de aproximadamente 6,4 – 7,0 cm/año desde hace 5 Ma hasta la actualidad. [4] La formación de la cresta en expansión Nazca-Antártica del Mioceno tardío crea una Cordillera de Chile de aproximadamente 550 km de largo, ya que existen diferencias en las tasas de convergencia entre las placas de Nazca y la Antártida. [2] Según los resultados de las observaciones geodésicas espaciales, Nazca-Sudamérica converge cuatro veces más rápido que la Antártida-Suramérica. [1] [9]
Además, la dirección de la migración de la Placa de Nazca es diferente de la migración de la placa de la Antártida desde hace 3 Ma. La dirección en la que se mueve la placa de Nazca es ENE, mientras que la placa Antártica es ESE. El movimiento neto divergente de las dos placas contribuye a la expansión de la Cordillera de Chile. [4]
La subducción de la cresta iniciada es una subducción oblicua con 10° – 12° oblicua a la fosa de Chile desde hace 14 Ma, [4] que se subduce debajo del sureste de la Patagonia Austral. [1] [4] Por lo tanto, se descubre que tanto la colisión de la Placa Nazca-Sudamericana como la colisión Antártida-Plata Sudamericana tuvieron lugar al mismo tiempo cuando la Cordillera de Chile se estaba separando, es decir, segmentos de la Cordillera de Chile se han estado subduciendo debajo. la Placa Sudamericana. [1] Debido a la diferencia en la tasa de convergencia, se favorece la formación de una ventana de losa . [1] La ventana de losa es un espacio debajo de la Placa de América del Sur, donde la Placa de América del Sur predominante tiene solo un pequeño manto litosférico que la sostiene y está directamente expuesta al manto astenosférico caliente . [1]
Los resultados experimentales de las anomalías magnéticas dentro de la corteza oceánica sugieren que aproximadamente entre 14 y 10 Ma (Mioceno tardío), algunos de los segmentos de la Cordillera de Chile fueron subducidos posteriormente debajo de la Península Patagónica Sur (ubicada entre 48° y 54°S). [2] Desde hace 10 Ma hasta el presente, la Cordillera de Chile estuvo separada en varios segmentos cortos por las zonas de fractura , y los segmentos de la cresta están subducidos entre 46° y 48° S. [2] [1] Los hallazgos anteriores han demostrado que Chile Ridge se ha encontrado con una migración hacia el norte. [2] [9] [4] Así, se ha descubierto que la tasa de expansión de la Cordillera de Chile desde hace 23 Ma hasta el presente se ha ralentizado. Mientras que la velocidad de expansión de la cresta se correlaciona con el tiempo de colisión de la cresta y la trinchera. [1] Algunos estudios tienen diferentes descubrimientos en la tasa de expansión, lo que muestra que la cresta puede haberse extendido uniformemente durante aproximadamente 31 km/Myr a la mitad de la tasa de expansión a partir de 5,9 Ma. [9]
En el Proyecto de Subducción de la Cordillera de Chile (CRSP), las estaciones sismológicas están desplegadas en el Triple Cruce de Chile (CTJ). [12] La actividad tectónica y la sismicidad están impulsadas principalmente por la subducción de la Cordillera de Chile. [13] Se forma una ventana de losa a medida que las placas de Nazca y la Antártida continúan divergiendo al chocar con la fosa de Chile; se crea una brecha a medida que la producción de nueva litosfera se vuelve muy lenta. [14] [3] [15] Se detecta sismicidad marina de moderada a alta con una magnitud superior a 4 en la segmentada Cordillera de Chile, así como en las fallas transformantes. [12] Se predice que la subducción de la Cresta de Chile que se extiende bajo América del Sur al norte de la Triple Unión de Chile dará lugar al evento sísmico. Además, la sismicidad intraplaca en la Placa Sudamericana predominante es más probable que sea el resultado de la deformación del sistema de fallas Liquiñe-Ofqui. [14] [13] [16]
Esta es una pequeña placa entre la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana, ubicada al este de la Cordillera de Chile. Está demostrado que la Microplaca de Chiloé (Fig-5, 6) migra hacia el norte en relación con la Placa Sudamericana, que es bastante inmóvil. La cuenca del Golfo de Peñas se forma debido al movimiento hacia el norte de la Microplaca de Chiloé. [dieciséis]
El sistema de fallas Liquiñe-Ofqui es una falla de rumbo lateral derecho que separa la Microplaca de Chiloé y la Placa Sudamericana. [13] La migración hacia el norte de la Microplaca de Chiloé a lo largo de la falla Liquiñe-Ofqui crea la cuenca del Golfo de Peñas a finales del período Mioceno. [dieciséis]
La falla Liquiñe-Ofqui es una falla de rápido deslizamiento (con una tasa geodésica de 6,8 a 28 mm/año). [16] La sismicidad intraplaca se ha producido principalmente en este sistema de fallas. Además, a lo largo del sistema de fallas se ha acumulado una enorme tensión debido a la colisión de las placas de Nazca y la placa de América del Sur. [16] [13] A lo largo de la historia, sólo se han realizado estudios sísmicos limitados en la Región de Aysén , sur de Chile. Sólo se produjo un evento de magnitud sísmica superior a 7 en 1927. [13] Esto dificulta el hallazgo de sismicidad cerca de la Cordillera de Chile. Sin embargo, en 2007, el sistema de fallas Liquiñe-Ofqui libera la tensión acumulada provocada por la subducción de Nazca debajo de la Placa Sudamericana con una magnitud de sismicidad que alcanza 7 en un terremoto. [16] Recientemente, se han detectado 274 eventos sísmicos en 2004-2005. [dieciséis]
Existe una brecha de sismicidad intraplaca entre 47° y 50°S (zona con alto flujo de calor anormal), que coincide con la ventana de la losa patagónica , alterando la mayoría de los eventos sísmicos . Los datos sísmicos locales sólo revelan un evento sísmico de baja magnitud (magnitud inferior a 3,4), que no está relacionado con el proceso tectónico. La razón detrás de esto es que la Placa Antártica sufre una subducción poco profunda que causa una deformación sísmica muy limitada. [16] [14] (Figura 5)
El impacto más evidente de la subducción de la Cordillera de Chile es la formación de ventana de losa. Se forma cuando los segmentos de la Cordillera de Chile que se separan se subducen debajo de la placa sur de América del Sur. El borde posterior de la placa de Nazca se derrite completamente en la zona de subducción, y el borde anterior de la placa Antártica diverge; se crea una brecha cada vez mayor entre las dos placas ya que se derrite muy poca corteza después de la subducción. En este caso, sólo se produce una cantidad muy pequeña de magma debajo de la ventana de la losa. [3] El manto en la ventana de losa es bastante más caliente que el manto que se derrite de la corteza litosférica, y la generación de magma es muy lenta. Esto se debe al bajo grado de hidratación en la zona de subducción, lo que disminuye la velocidad de convección del manto , ya que la producción de magma en la zona de subducción es impulsada principalmente por la hidratación que reduce la fusión parcial de la corteza. Se forma una brecha de arco volcánico sobre la ventana de la losa a medida que el magma derretido de la corteza se convecta lentamente, lo que dificulta el vulcanismo . [15] [1] [2] [17] El segmento de cresta entre las fallas transformantes de Taitao y Darwin se encuentra actualmente cerca de la Fosa de Chile y choca con la placa Sudamericana. [1] [3]
La presencia de una ventana de losa debajo de la placa sur de América del Sur ha sido probada por una investigación cuyo objetivo es determinar la litosfera y la estructura del manto superior próximas a la Cordillera de Chile. [3] Se registra un hueco sísmico intraplaca que coincide con la ubicación de la ventana de losa patagónica. [14] [8] Los resultados experimentales de la tomografía del tiempo de viaje de la onda P muestran que hay una zona de baja velocidad en la ubicación prevista de la ventana de losa, que migra hacia el este a medida que aumenta la profundidad. [3]
Además de la generación de la ventana de losa, la subducción de la Cordillera de Chile hacia la Triple Unión de Chile también influye en la Península de Taitao . En primer lugar está la erosión tectónica , el vulcanismo basáltico neógeno y el levantamiento tectónico en el Cretácico Superior. [2] La obducción y el empuje de la placa de Nazca producidos debido a la convergencia de la placa predominante de América del Sur y la cordillera de Chile, provocando un metamorfismo de baja presión, facilitaron el emplazamiento del complejo de ofiolita . [13] [4]
La Triple Unión de Chile es la intersección de Nazca, la Antártida y la Placa Sudamericana. La posición de la unión cambia con el tiempo y depende de si la cresta en expansión se subduce o la falla transformante se subduce debajo de la Placa Sudamericana. Cuando la cresta en expansión se subduce, la triple unión se desplaza hacia el norte; pero si la zona de fractura se subduce, la triple unión se desplaza hacia el sur. [1] La unión se ha desplazado hacia el norte a partir del inicio de la subducción de la Cordillera de Chile desde hace 17 Ma después de la ruptura de la triple unión Nazca-Antártica-Phoenix . [2] Desde entonces, el Triple Cruce de Chile ha llegado a su posición actual en el oeste de la Península de Taitao . [14] Antes de los 10 Ma, la Triple Unión de Chile llega al sur de la península de Taitao. Actualmente, se pronostica que la temperatura del Triple Cruce de Chile por debajo de la profundidad de 10 a 20 km será de 800 a 900 °C. [18] [13]
Los ejes de la cresta son la parte media de la cresta donde se forman las cortezas más nuevas. El eje central de la Cordillera Chile tiene una tendencia en dirección norte-noroeste (NNE). Los ejes de crestas también se conocen como valles de rift axiales topográficos . Con la ayuda de datos de altimetría satelital y datos magnéticos , se descubren mínimos de gravedad cerca de los ejes de las crestas. [1]
También se denomina zonas de falla . Son las fallas transformadoras y separan la Cordillera de Chile en segmentos, lo que hace que todo el eje de la cordillera tenga una tendencia hacia el sureste. [9] [1] Las zonas de fractura tienen una tendencia este-noreste (ENE). La longitud total del desplazamiento del eje de la Cordillera de Chile es de 1380 km debido a las 18 zonas de falla, entre las zonas de falla, también hay 2 sistemas de fallas complejos. Las zonas de falla más largas son la falla de Chiloé con 234 km de largo y la falla de Guafo la más corta (39 km). [9] A través de diversas investigaciones sobre datos magnéticos y batimétricos , se localiza la ubicación de las zonas de fractura. Mientras que las zonas de fallas principales se examinan mediante el método batimétrico y se definen como depresiones. Los mismos datos batimétricos también descubrieron las zonas de falla en la Dorsal del Pacífico Oriental , así como la Cordillera del Atlántico Medio que se extiende a baja velocidad . [1] [8] [9]
Chile Ridge se divide en una amplia gama de varios segmentos cortos que se extienden que tienen diferentes longitudes y distancias de desplazamiento; en la siguiente sección, se analizarán 7 segmentos. [9] [1] La siguiente tabla revela que los segmentos de cresta en expansión varían en longitud de aproximadamente 20 a 200 km, los desplazamientos dentro de los segmentos son de aproximadamente 10 a 1100 km. En realidad hay un total de 10 segmentos de cresta de primer orden en la cresta norte (N1-N10), 5 segmentos de cresta de primer orden (V1-V5) en la Zona de Fractura de Valdivia , 5 segmentos de cresta de primer orden (S1-S5) son en la cresta sur. Además, ambos segmentos N9 y S5 están divididos en dos partes mediante compensaciones no transformadas. La tabla anterior resume las fallas más largas, más regulares y menos complicadas: N1, N5, N8, N9N, N9S, N10, V4, S5N y S5S.
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Los contornos profundos se ubican a lo largo de los extremos del segmento, mientras que los contornos poco profundos se ubican en el centro del segmento. El centro del segmento es más estrecho a medida que el valle axial ubicado en los extremos del segmento es más ancho. Esto forma una morfología de reloj de arena. (Figura 8) [9]
Se ubica en el medio de la Cordillera de Chile (Fig-1, 2, 7), y separa la Cordillera en secciones norte y sur, descubiertas mediante el estudio de batimetría y perfiles magnéticos, así como la detección de anomalías gravitacionales. [4] La Zona de Falla de Valdivia ha causado el desplazamiento de la dorsal norte y sur de Chile por más de 600 km en dirección EW. Existen seis zonas de falla entre la Zona de Falla de Valdivia. [1]
Se examinan análisis geofísicos y geotérmicos en el Triple Entronque del sur de Chile. Se han registrado datos magnéticos y batimétricos a lo largo de la Cordillera de Chile que reconocen una ligera transformación en la configuración de la cresta en expansión cuando la cresta converge con la trinchera. [13] [8] [14]
La placa predominante de América del Sur se ve afectada predominantemente por la colisión de crestas. La Fosa Chile-Perú se vuelve más empinada y estrecha cuando la Cordillera de Chile se está subduciendo. [8] El segmento de la Cordillera de Chile dentro de la Zona de Fractura de Taitao choca con el extremo sur de la trinchera. La colisión de la cresta también puede estar asociada con el proceso de obducción hacia la pendiente de la trinchera hacia la tierra. Se miden los datos geotérmicos a lo largo del Triple Junction sur. El análisis del flujo de calor en la zona de colisión de la trinchera indicó un alto valor de pulso de calor (345 mW/m 2 ) relacionado con la subducción de la Cordillera de Chile en la parte inferior de la trinchera. [8] Además, mediante la aplicación de reflectores simuladores de fondo (BSR), se obtiene evidencia más convincente de la existencia de un alto flujo de calor debajo de la pendiente de la zanja , ya que se muestra una gama más amplia de observaciones de flujo de calor desde el norte al sur de la Triple Unión. [8] Además, el flujo de calor conductivo hipotético es consistente con los datos de flujo de calor de BSR. [8] [12]
Comprender la subducción de las crestas en expansión es crucial, ya que controla la evolución de la corteza continental. La subducción de la Cordillera de Chile debajo de la Fosa de Chile proporciona un análogo adecuado para el inicio de la corteza continental Arcaica mediante el derretimiento de la corteza oceánica profunda. [4] Esto se debe a que la subducción de la Cordillera de Chile es el único ejemplo en el mundo de que la placa predominante es continental. También se pueden examinar las correlaciones entre las rocas en el pasado. También se puede estudiar la interacción de la trinchera de cresta. [4]
Además, debido a la presencia de la ventana de losa patagónica y la obducción de la placa de Nazca, los procesos geológicos ocurridos en diferentes épocas no son los mismos. [4] Por lo tanto, la subducción de la Cordillera de Chile no es conforme al principio uniformista (el proceso geológico que ocurre ahora es el mismo que en el pasado). [19]
La subducción de la cresta Kula-Farallon/Resurrection comenzó durante el Cretácico Tardío-Paleoceno, actualmente se encuentra en el complejo Chugach, Alaska, donde hoy en día se encuentra metamorfismo máfico-ultramáfico de alto grado. [4] La subducción de las crestas controla el magmatismo de la frontera norteamericana. [4]