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Evolución tectónica de las Montañas Transantárticas

La evolución tectónica de las Montañas Transantárticas parece haber comenzado cuando la Antártida se separó de Australia a finales del Cretácico y continúa, creando a lo largo del camino algunas de las cadenas montañosas más largas (de 3.500 kilómetros) formadas por el levantamiento de los flancos del rift y el rift continental asociado . [1] Las Montañas Transantárticas (TAM) separan la Antártida Oriental y Occidental . El sistema de rift que los formó es causado por una reactivación de la corteza a lo largo del Cratón de la Antártida Oriental . Esta ruptura o expansión del fondo marino provoca un movimiento de placas que da como resultado un límite convergente cercano que luego forma la cadena montañosa. [2] [3] Los procesos exactos responsables de la formación de las Montañas Transantárticas todavía se debaten hoy. Esto da como resultado una gran variedad de teorías propuestas que intentan descifrar la historia tectónica de estas montañas. [4]

Cordillera frontal de las Montañas Transantárticas

Tres causas principales de elevación

  1. Los mecanismos térmicos , como las columnas del manto y las inyecciones de magma en la corteza, provocan zonas de rift y expansión térmica del cinturón montañoso . [5]
  2. La convergencia del material de la corteza terrestre ocurre cuando la zona de rift empuja la placa de la Antártida occidental hacia la placa de la Antártida oriental, mucho más fuerte. [2]
  3. El levantamiento por flexión es un proceso mecánico en el que una placa tectónica se rompe por una falla normal profunda , lo que hace que la pared del pie levante la roca. Este levantamiento está asociado con el rebote isostático . [2]

Influencia del sistema del Rift de la Antártida Occidental

El Sistema de Rift de la Antártida Occidental está ubicado justo al oeste de las Montañas Transantárticas y se considera la mayor influencia en la historia de las Montañas Transantárticas. [2] La grieta es una región amplia donde se ha producido una extensión lenta durante aproximadamente 100 Ma. Hasta hace poco se debatía la influencia de esta grieta porque se sabía poco sobre la región debido a la falta de datos geológicos y geofísicos. [2] [6]

Mapa de las Montañas Transantárticas

Historia de elevación

Reconstrucción paleogeográfica de WARS y TAM

La desintegración del supercontinente Gondwana comenzó a principios del Jurásico hace unos 184 millones de años (Ma), pero la Antártida no se separó de Australia hasta finales del Cretácico (80 Ma). Justo antes de la ruptura en el Jurásico Superior y el Cretácico Inferior, comenzó a producirse una ruptura cerca de las que pronto serían las Montañas Transantárticas. [1] No se sabe si este primer episodio de ruptura provocó algún levantamiento de la cordillera. Algunos investigadores dicen que este episodio es una reactivación del rift que se formó durante la Orogenia Gondwanida , pero nunca ha sido comprobado. [1] Este evento fue seguido por fallas extensionales de ángulo bajo a lo largo de la placa de la Antártida Oriental. No se produjo ningún levantamiento durante esta fase inicial de fallas debido a contrarrestar eventos de erosión. [2] Poco después, durante el Cretácico Medio (100 Ma), comenzó a formarse el Sistema del Rift de la Antártida Occidental. Ciertos modelos muestran que la rápida ruptura y las intensas fuerzas térmicas se deben a un límite poco profundo (50 km de profundidad) entre la litosfera y la astenosfera bajo las Montañas Transantárticas. Las divisiones en esta área todavía continúan hoy. Un período tan largo de ruptura conduce a un levantamiento debido a la conducción lateral prolongada de calor en el cinturón montañoso . [1] Esto está respaldado por evidencia sísmica. El levantamiento inicial de la superficie comenzó aproximadamente hace 55 Ma durante la era Cenozoica Inferior .

El levantamiento del flanco del rift ocurre cuando la corteza del lado de una zona de rift converge con una corteza más fuerte, lo que generalmente resulta en un engrosamiento de la corteza y una zona de subducción . [5] El levantamiento por flexión no se asocia típicamente con el levantamiento del flanco del rift, pero en el caso de las Montañas Transantárticas ocurre en el mismo límite litosférico, aquí junto con la expansión térmica del cinturón montañoso, lo que resulta en un levantamiento superficial muy rápido. [2] Este fenómeno explica la fuerte pendiente y la gran elevación de las montañas actuales. [5] La tasa de elevación desde el Cenozoico Medio hasta el presente ha ido disminuyendo lentamente debido a procesos tectónicos más lentos. [4]

Zona de rift y límite convergente que forman las Montañas Transantárticas

Eventos tectónicos regionales asociados con la exhumación

  1. La separación de la Antártida y Australia se produce durante la exhumación del Cretácico Inferior.
  2. Durante la exhumación del Cretácico Superior , la placa antártica se extendió de este a oeste debido a fallas de ángulo bajo.
  3. La expansión del fondo marino y la propagación de la depresión de Adare hacia la corteza continental (cratón de la Antártida oriental) en la zona del rift provocaron un aumento en la litosfera de la Antártida oriental durante la exhumación del Cenozoico temprano. [4]

Historia de la exhumación

Para que la roca se eleve en la superficie, la tasa de elevación debe exceder la tasa de exhumación. En otras palabras, la velocidad a la que la roca asciende debe ser mayor que el impacto de la erosión en la superficie. Las Montañas Transantárticas han vivido tres grandes episodios de exhumación, también conocidos como denudación . Los geólogos pueden estimar el momento de estos eventos, así como los eventos de elevación, utilizando el método de datación por seguimiento de fisión de apatita . [7] Durante el período Cretácico (65-145 Ma), ocurrieron dos eventos de denudación separados. Ambos episodios, uno del Cretácico Inferior y otro del Cretácico Tardío, fueron lo suficientemente importantes como para anular cualquier posible levantamiento de la superficie. El tercer evento de denudación tuvo lugar durante el Cenozoico Inferior. Durante el Cenozoico, la roca se elevó entre 7 y 10 km, con la elevación más alta hacia el frente de la cordillera y disminuyendo a medida que uno avanza tierra adentro. [4]

Referencias

  1. ^ abcd Martin, Aaron (7 de abril de 2002). "Las Montañas Transantárticas". Universidad de Arizona . Consultado el 7 de noviembre de 2012 .
  2. ^ abcdefg Lawrence, JF; van Wijk, JW; Driscoll, noroeste (2007). "Implicaciones tectónicas para el levantamiento de las Montañas Transantárticas" (PDF) . USGS (Décimo Simposio Internacional sobre Ciencias de la Tierra Antártica).
  3. ^ McAdoo, David; Laxon, Seymour (abril de 1997). "Tectónica antártica: limitaciones de un campo de gravedad marina satelital ERS-1". Ciencia . 276 (5312): 556–560. doi : 10.1126/ciencia.276.5312.556. JSTOR  2892434. PMID  9110969.
  4. ^ abcd Fitzgerald, Paul (2002). "Tectónica y evolución del paisaje de la placa antártica desde la desintegración de Gondwana, con énfasis en el Sistema del Rift de la Antártida Occidental y las Montañas Transantárticas" (PDF) . Boletín de la Real Sociedad de Nueva Zelanda . 35 : 453–469.
  5. ^ a b C Alan F. Cooper (18 de septiembre de 2002). "Evolución geológica de las montañas Transantárticas, Tierra de Victoria del Sur, Antártida". Universidad de Otago, Nueva Zelanda. Archivado desde el original el 18 de abril de 2012 . Consultado el 7 de noviembre de 2012 .
  6. ^ US ten Brink, S. Bannister, BC Beaudoin y TA Stern (julio de 1993). "Investigaciones geofísicas del límite tectónico entre la Antártida oriental y occidental". Ciencia . 261 (5117): 45–50. doi :10.1126/ciencia.261.5117.45. JSTOR  2881461. PMID  17750545. S2CID  2687078.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. ^ Webb, PN.; Harwood, DM; McKelvey, antes de Cristo; Mabin, MCG; Mercer, JH (1986). "Historia glacial y tectónica del Cenozoico tardío de las montañas Transantárticas" (PDF) . Diario Antártico : 99–100.