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Colapso orogénico

El colapso orogénico es el adelgazamiento y la expansión de la corteza engrosada.

En geología , el colapso orogénico es el adelgazamiento y la expansión lateral de la corteza engrosada . Es un término amplio que se refiere a los procesos que distribuyen material desde regiones de alta energía potencial gravitatoria a regiones de baja energía potencial gravitatoria. [1] [2] El colapso orogénico puede comenzar en cualquier punto durante una orogenia debido al engrosamiento excesivo de la corteza. El colapso postorogénico y la extensión postorogénica se refieren a procesos que tienen lugar una vez que se han liberado las fuerzas tectónicas y representan una fase clave del Ciclo de Wilson , entre la colisión continental y el rifting. [3]

Descripción

Los orógenos (también conocidos como cinturones orogénicos o, más simplemente, cadenas montañosas ) son secciones de corteza engrosada que se forman a medida que las placas tectónicas chocan. El engrosamiento de la corteza marca el inicio de una orogenia o "evento de formación de montañas". A medida que avanza la orogenia, el orógeno puede comenzar a separarse y adelgazarse. Los procesos de colapso pueden comenzar una vez que la orogenia termina cuando cesan las fuerzas tectónicas, o durante la orogenia si la corteza se vuelve inestable. [1]

Hay dos mecanismos principales en funcionamiento en un colapso orogénico: exceso de energía potencial gravitatoria y flujo de calor hacia la corteza engrosada. La corteza demasiado engrosada puede volverse frágil y comenzar a colapsar y extenderse por su propio peso. El peso adicional de la corteza engrosada también hace que se hunda más profundamente en el manto , donde el calor adicional puede fluir hacia la corteza. El calor agregado ablanda la roca y hace que fluya más fácilmente, lo que puede permitir que el material en secciones más profundas se mueva hacia áreas más delgadas a través de fuerzas de flotabilidad , reduciendo el espesor total. [1] Los orógenos también pueden ser destruidos por educción y erosión , pero estos procesos no están necesariamente asociados con el colapso orogénico. [2] Se ha argumentado que la extensión durante el colapso orogénico es un mecanismo más eficaz para bajar las montañas que la erosión. [4]

Modelos

El colapso orogénico puede ocurrir en diferentes circunstancias

Colapso de límites fijos

Un colapso de límite fijo es la ruptura de la corteza superior frágil y ocurre cuando la corteza se ha engrosado excesivamente mientras las fuerzas tectónicas aún están activas. Cuando esto sucede, puede o no ocurrir flujo en la corteza inferior, lo que puede llevar a la exhumación de características enterradas. [2] [1]

Colapso de límites libres

El colapso de los límites libres se produce cuando se liberan las fuerzas tectónicas y la corteza engrosada puede moverse libremente. Esto da como resultado la extensión de la corteza superficial y el flujo de la corteza inferior hacia regiones más delgadas. La expresión superficial de la extensión puede incluir fallas normales extensas . [1] [2] Este tipo de deformación se ha comparado con dejar un trozo de queso camembert afuera durante la noche: a medida que el queso comienza a combarse y extenderse, la corteza eventualmente se agrietará y se partirá. [5]

Ejemplos

Orogenia caledonia

Las Caledonides escandinavas son un ejemplo de una orogenia y cadena montañosa que alcanzó alturas de 8-9 km y luego colapsó en el Devónico , formando importantes estructuras extensionales como el Destacamento Nordfjord-Sogn . [6] El colapso fue tal que las montañas escandinavas modernas no deben su altura a la orogenia anterior sino a otros procesos que ocurrieron en el Cenozoico . [7] [8]

Provincia de Cuenca y Cordillera

La provincia de Basin and Range del oeste de los Estados Unidos era anteriormente una meseta alta dentro de la cordillera americana , que desde entonces se ha extendido y adelgazado. La topografía característica se debe a la ruptura de la corteza en bloques de falla como resultado de la extensión. La causa de la extensión es objeto de debate, aunque es probable que esté relacionada con la transición de una zona de subducción a un límite de transformación entre las placas de América del Norte y del Pacífico , así como con un posible afloramiento del manto . [9] [10]

Placa del mar Egeo

La placa del mar Egeo es una sección de corteza continental que se ha adelgazado y se considera una meseta alta entre el Mediterráneo y el mar Negro . La parte norte de la placa experimentó la orogenia del mar Egeo ( hace unos  70-14 millones de años ), seguida de una extensión y adelgazamiento de la corteza debido al retroceso de la placa africana . [11]

Orogenia varisca

La orogenia varisca fue el resultado de la colisión entre las placas de Laurussia y Gondwana durante la formación de Pangea . Esto dio lugar a una alta meseta de corteza engrosada. Hacia  345-310 Ma , la placa que subducía hacia el norte comenzó a retroceder hacia el sur, lo que provocó que la corteza engrosada comenzara a adelgazarse debido a una combinación de colapso gravitacional, desprendimiento de fallas y ablandamiento de la corteza debido al calor adicional. [12] [13]

Meseta tibetana

Aunque la meseta tibetana se encuentra en un entorno principalmente compresivo causado por la colisión de las placas india y euroasiática , también está experimentando una extensión este-oeste que comenzó hace aproximadamente  14 millones de años . [14] [15] [16] La causa principal de esta extensión es probablemente el colapso gravitacional de la meseta debido al exceso de energía potencial gravitacional, así como un posible cizallamiento basal a medida que la placa india se subduce bajo el Tíbet. [17] [18]

Referencias

  1. ^ abcde Selverstone, Jane (mayo de 2005). "¿Se están derrumbando los Alpes?". Revista anual de ciencias de la Tierra y planetarias . 33 : 113–132. Código bibliográfico : 2005AREPS..33..113S. doi : 10.1146/annurev.earth.33.092203.122535 – vía ResearchGate .
  2. ^ abcd Adamuszek, Marta (28 de julio de 2013). "Conferencia - Colapso orogénico". YouTube .
  3. ^ Dai, Liming; Li, Sanzhong; Li, Zhong-Hai; Somerville, Ian; Liu, Xiaochun (9 de febrero de 2018). "Desarraigo y colapso postorogénico". www.mantleplumes.org . Archivado desde el original el 11 de diciembre de 2021 . Consultado el 10 de diciembre de 2021 .
  4. ^ Dewey, JF; Ryan, PD; Andersen, TB (1993). "Levantamiento y colapso orogénico, espesor de la corteza, tejidos y cambios de fase metamórfica: el papel de las eclogitas". Geological Society, Londres, Special Publications . 76 (1): 325–343. Bibcode :1993GSLSP..76..325D. doi :10.1144/gsl.sp.1993.076.01.16. S2CID  55985869.
  5. ^ Nance, Damian (24 de marzo de 2014). "¿Qué es el colapso orogénico?". Oxford University Press.
  6. ^ Johnston S., Hacker BR y Ducea MN (2007). "Exhumación de rocas de ultraalta presión debajo del segmento Hornelen de la zona de desprendimiento Nordfjord-Sogn, oeste de Noruega" (PDF) . Boletín de la Sociedad Geológica de América . 119 (9–10): 1232–1248. Bibcode :2007GSAB..119.1232J. doi :10.1130/B26172.1.
  7. ^ Gabrielsen, Roy H.; Faleide, Jan Inge; Pascal, Christophe; Braathen, Alvar; Nystuen, Johan Petter; Etzelmüller, Bernd; O'Donnel, Sejal (2010). "El último desarrollo tectonomorfológico de Caledonia en presentar el sur de Noruega". Geología Marina y del Petróleo . 27 (3): 709–723. Código Bib : 2010MarPG..27..709G. doi :10.1016/j.marpetgeo.2009.06.004.
  8. ^ Green, Paul F.; Lidmar-Bergström, Karna ; Japsen, Peter; Bonow, Johan M.; Chalmers, James A. (2013). «Análisis del paisaje estratigráfico, termocronología y desarrollo episódico de márgenes continentales elevados y pasivos». Boletín del Servicio Geológico de Dinamarca y Groenlandia . 30 : 18. doi : 10.34194/geusb.v30.4673 . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015. Consultado el 30 de abril de 2015 .
  9. ^ Cassel, Elizabeth J.; Breecker, Daniel O.; Henry, Christopher D.; Larson, Toti E.; Stockli, Daniel F. (noviembre de 2014). "Perfil de un paleo-orógeno: topografía elevada a lo largo de la cuenca y cordillera actuales desde hace 40 a 23 Ma". Geología . 42 (11): 1007–1010. Bibcode :2014Geo....42.1007C. doi :10.1130/G35924.1. ISSN  1943-2682.
  10. ^ Liu, Mian; Shen, Yunqing (abril de 1998). "Colapso de la corteza, afloramiento del manto y extensión cenozoica en la Cordillera de América del Norte". Tectónica . 17 (2): 311–321. Bibcode :1998Tecto..17..311L. doi : 10.1029/98tc00313 . ISSN  0278-7407.
  11. ^ Searle, Michael P.; Lamont, Thomas N. (3 de marzo de 2020). "Origen compresivo de la orogenia del Egeo, Grecia". Geoscience Frontiers . 13 (2) (publicado el 7 de agosto de 2020): 101049. doi : 10.1016/j.gsf.2020.07.008 .
  12. ^ Vanderhaeghe, Olivier; Laurent, Óscar; Gardien, Véronique; Moyen, Jean-François; Gébelin, Aude; Chelle-Michou, Cyril; Couzinié, Simon; Villarós, Arnaud; Bellanger, Mathieu (23 de septiembre de 2020). "Flujo de corteza parcialmente fundida que controla la construcción, el crecimiento y el colapso del cinturón orogénico varisco: el registro geológico del Macizo Central francés". Boletín de la Société Géologique de Francia . 191 (1): 25. doi : 10.1051/bsgf/2020013 . hdl : 10026.1/15600 . ISSN  0037-9409.
  13. ^ Vacek, František; Žák, Jiří (marzo de 2019). "Una vida útil de la meseta orogénica varisca desde el levantamiento hasta el colapso según lo registrado por la cuenca de Praga, Macizo de Bohemia". Revista Geológica . 156 (3): 485–509. Código Bibliográfico :2019GeoM..156..485V. doi :10.1017/S0016756817000875. ISSN  0016-7568. S2CID  133712817.
  14. ^ Ni, James; York, James E. (1978). "Tectónica del Cenozoico Tardío de la Meseta Tibetana". Revista de Investigación Geofísica . 83 (B11): 5377. Bibcode :1978JGR....83.5377N. doi :10.1029/jb083ib11p05377. ISSN  0148-0227.
  15. ^ Yin, An; Kapp, Paul A.; Murphy, Michael A.; Manning, Craig E.; Mark Harrison, T.; Grove, Marty; Lin, Ding; Xi-Guang, Deng; Cun-Ming, Wu (1999-09-01). "Extensión significativa este-oeste del Neógeno tardío en el norte del Tíbet". Geología . 27 (9): 787–790. Bibcode :1999Geo....27..787Y. doi :10.1130/0091-7613(1999)027<0787:SLNEWE>2.3.CO;2. ISSN  0091-7613.
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  17. ^ Liu, Mian; Yang, Youqing (1 de agosto de 2003). "Colapso extensional de la meseta tibetana: resultados del modelado tridimensional de elementos finitos". Journal of Geophysical Research: Solid Earth . 108 (B8): 2361. Bibcode :2003JGRB..108.2361L. doi : 10.1029/2002JB002248 . ISSN  2156-2202.
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