La placa Scotia ( en español : Placa Scotia ) es una placa tectónica menor que se encuentra en el borde de los océanos Atlántico Sur y Austral . Se cree que se formó durante el Eoceno temprano con la apertura del Pasaje de Drake que separa la Antártida y Sudamérica, [2] es una placa menor cuyo movimiento está controlado en gran medida por las dos placas principales que la rodean: la placa Antártica y la placa Sudamericana . [3] La placa Scotia toma su nombre del yate de vapor Scotia de la Expedición Antártica Nacional Escocesa (1902–04), la expedición que realizó el primer estudio batimétrico de la región. [4]
Aproximadamente romboidal, se extiende entre 50°S 70°O / 50°S 70°O / -50; -70 y 63°S 20°O / 63°S 20°O / -63; -20 , la placa tiene 800 km (500 mi) de ancho y 3000 km (1900 mi) de largo. Se mueve OSO a 2,2 cm (0,87 in)/año y la placa Sándwich Sur se mueve al este a 5,5 cm (2,2 in)/año en un marco de referencia absoluto. [5] Sus límites están definidos por la dorsal de Escocia Oriental, la dorsal de Escocia Norte, la dorsal de Escocia Sur y la zona de fractura de Shackleton . [6]
La placa de Scotia está formada por corteza oceánica y fragmentos continentales que hoy se distribuyen alrededor del mar de Scotia . Antes de que comenzara la formación de la placa hace 40 millones de años (40 Ma), estos fragmentos formaban una masa continental continua desde la Patagonia hasta la península Antártica a lo largo de un margen de subducción activo. [5] En la actualidad, la placa está casi completamente sumergida, con solo las pequeñas excepciones de Georgia del Sur en su borde noreste y el extremo sur de Sudamérica. [7]
Junto con la placa Sandwich, la placa Scotia une los Andes más meridionales con la península Antártica, al igual que la placa del Caribe une los Andes más septentrionales con América del Norte, y estas dos placas son comparables en varios aspectos. Ambas tienen arcos volcánicos en sus extremos orientales, las Islas Sandwich del Sur en la placa Sandwich y las Antillas Menores en la placa del Caribe, y ambas placas también tuvieron un gran impacto en el clima global cuando cerraron las dos principales puertas de entrada entre los océanos Pacífico y Atlántico durante el Mesozoico y el Cenozoico . [4]
El borde norte de la placa Scotia está delimitado por la placa Sudamericana, formando la dorsal norte de Scotia. La dorsal norte de Scotia es un límite transformante lateral izquierdo o sinistral con una tasa de transformación de aproximadamente 7,1 mm/año. [8] La falla de Magallanes-Fagnano pasa por Tierra del Fuego .
La dorsal norte se extiende desde la Isla de los Estados frente a Tierra del Fuego en el oeste hasta el microcontinente Georgia del Sur en el este, con una serie de bancos poco profundos en el medio: Burdwood , Davis, Barker y Shag Rocks . Al norte de la dorsal se encuentra la fosa Falkland, de 3 km (1,9 mi) de profundidad. [9]
Los expertos en tectónica de placas no han podido determinar si las Islas Georgias del Sur forman parte de la placa Scotia o si se han unido recientemente a la placa Sudamericana. Se han encontrado manifestaciones superficiales del límite de la placa al norte de las islas, lo que sugiere una presencia prolongada de la falla transformante allí. Sin embargo, los estudios sísmicos han identificado tensiones y empujes al sur de las islas, lo que indica el posible desplazamiento de la falla transformante a una zona al sur de la isla. También se ha sugerido que la placa que soporta las islas puede haberse desprendido de la placa Scotia, formando una nueva microplaca independiente de Georgias del Sur, aunque hay pocas pruebas para llegar a esta conclusión. [10]
El microcontinente de Georgia del Sur estuvo originalmente conectado a la cuenca de arco posterior de Roca Verdes (la parte más austral de Tierra del Fuego ) hasta el Eoceno . Antes de eso, esta cuenca pasó por una serie de transformaciones geológicas durante el Cretácico , a través de las cuales Georgia del Sur fue enterrada primero, luego se convirtió en una característica topográfica nuevamente en el Cretácico Superior. Alrededor de 45 Ma, Georgia del Sur, todavía parte de la placa Sudamericana , quedó enterrada nuevamente y algo, posiblemente la rotación de los Andes fueguinos, completó la ruptura y permitió a Georgia del Sur una segunda exhumación . Durante el Oligoceno (34-23 Ma) Georgia del Sur fue enterrada nuevamente cuando se produjo la expansión del fondo marino en el Mar de Escocia Occidental. 10 Ma, finalmente, el microcontinente de Georgia del Sur se elevó como resultado de la colisión con la Dorsal de Georgia del Noreste . [11]
El borde sur de la placa está bordeado por la placa Antártica, formando la dorsal de Escocia del Sur, un límite transformante lateral izquierdo que se desliza a una velocidad de aproximadamente 7,4–9,5 mm/año y que ocupa la mitad sur del límite entre las placas Antártica y Escocia. [8] El movimiento relativo entre la placa de Escocia y la placa Antártica en el límite occidental es de 7,5–8,7 mm/año. [8] Aunque la dorsal de Escocia del Sur es en general una falla transformante, pequeñas secciones de la dorsal se están extendiendo para compensar la forma algo irregular del límite. [7]
En el extremo oriental de la península Antártica , al comienzo de la dorsal de Scotia del Sur, un banco pequeño y muy diseccionado degenera en varios afloramientos dominados por rocas del Paleozoico y Cretácico. Una pequeña cuenca, la cuenca de Powel, separa este cúmulo del microcontinente de las Orcadas del Sur, compuesto por rocas del Triásico y más recientes.
La continuación oriental de la dorsal, el Arco de Scotia al este de la placa Sandwich del Sur , son el arco y la fosa de las islas Sandwich del Sur . Este arco de islas volcánicamente activo tiene ancestros sumergidos en los bancos Jane y Discovery en la dorsal sur. [9]
El borde occidental de la placa está delimitado por la placa Antártica, que forma la zona de fractura de Shackleton y la fosa de Chile meridional. La fosa de Chile meridional es una extensión meridional de la subducción de las placas Antártica y de Nazca por debajo de Sudamérica. Al dirigirse hacia el sur a lo largo de la dorsal, la tasa de subducción disminuye hasta que su movimiento oblicuo restante evoluciona hacia el límite de transformación de la zona de fractura de Shackleton. El borde sudoeste de la placa está delimitado por la microplaca Shetland que separa la zona de fractura de Shackleton y la dorsal de Scotia meridional. [7]
Al norte de las Islas Shetland del Sur y a lo largo de la mitad sur de la Zona de Fractura de Shackleton se encuentra el remanente de la placa Phoenix (también conocida como placa de Drake o Aluk). Alrededor de 47 Ma, la subducción de la placa Phoenix comenzó a medida que continuaba la propagación de la dorsal Pacífico-Antártica . La última colisión entre los segmentos de la dorsal Phoenix y la zona de subducción fue hace 6,5 Ma y a los 3,3 Ma los movimientos se detuvieron y los remanentes de la placa Phoenix se incorporaron a la placa Antártica. La parte sur de la Zona de Fractura de Shackleton es el antiguo borde oriental de la placa Phoenix. [12]
El borde oriental de la placa Scotia es una dorsal en expansión delimitada por la microplaca de Sándwich del Sur , que forma la dorsal de Scotia del Este. [13] La dorsal de Scotia del Este es una dorsal en expansión de arco posterior que se formó debido a la subducción de la placa sudamericana por debajo de la placa de Sándwich del Sur a lo largo del arco de las islas Sándwich del Sur. Las tasas exactas de expansión aún se discuten en la literatura, pero se ha acordado que las tasas varían entre 60 y 90 mm/año. [14]
Las orillas del norte del Mar de Escocia Central se superponen al basamento oceánico y al centro de expansión del Mar de Escocia Occidental. Los análisis de muestras de rocas volcaniclásticas de estos sitios indican que son construcciones de un arco continental y en algunos casos de un arco oceánico similar a los que se están formando en el actual Arco de Sandwich del Sur. La actividad del arco volcánico más antigua en las regiones central y oriental del Mar de Escocia data de hace 28,5 Ma. El forarco de Sandwich del Sur se originó en el Mar de Escocia Central en ese momento, pero desde entonces ha sido trasladado hacia el este por el centro de expansión del arco posterior de la Dorsal de Escocia Oriental. [15]
Una de las características más prominentes de la placa Scotia es el valle medio conocido como la dorsal occidental de Scotia. Fue producida por dos placas que ya no están activas de forma independiente: las placas de Magallanes y Scotia Central, por lo que es un centro de expansión extinto. [16] La dorsal consta de siete segmentos separados por fallas transformantes de lado derecho de varias longitudes. [16] La región occidental de la placa Scotia se puede fechar en 26-5,5 Ma, lo que sugiere que la expansión estuvo activa antes de trasladarse completamente a la dorsal oriental de Scotia hace unos 6 Ma. [16] Se asumió que el cese de la expansión ocurrió donde el segmento W7 se une a la dorsal norte de Scotia. [16] Sin embargo, se encontró que la lava basáltica muestreada del lado oriental del segmento W7 tenía entre 93 y 137 millones de años y la geoquímica de los basaltos en forma de arco sugiere que en realidad no se produjo expansión del fondo marino en el segmento W7 en sí. [17] Esto ha dado lugar a la sugerencia de que el segmento W7 es un bloque fallado hacia abajo de la dorsal norte de Escocia del arco del margen continental de los Andes fueguinos, o está potencialmente relacionado con el supuesto Mar de Escocia Central del Cretácico. [17]
El momento de la formación de la placa de Scotia y la apertura del Pasaje de Drake han sido objeto de mucho debate durante mucho tiempo debido a las importantes implicaciones para los cambios en las corrientes oceánicas y los cambios en el paleoclima . El aislamiento térmico de la Antártida , que generó la formación de la capa de hielo antártica , se ha atribuido en gran medida a la apertura del Pasaje de Drake. [18]
La placa Scotia se originó hace unos 80 millones de años (Ma), durante el Mesozoico tardío en los márgenes pantalásicos del supercontinente Gondwana entre dos cratones precámbricos, los cratones de Kalahari y Antártida Oriental , ahora ubicados en África y la Antártida. Su desarrollo también estuvo influenciado por el cratón del Río de la Plata en América del Sur. La causa inicial de su formación fue la ruptura de Gondwana en lo que se convirtió en el suroeste del océano Índico. [4]
Los primeros fósiles marinos encontrados en el Banco Maurice Ewing, en el extremo oriental de la meseta de las Malvinas, están asociados con los océanos Índico y Tetis y probablemente datan de hace poco más de 150 Ma. El mar de Weddell se abrió y se extendió a lo largo del margen sur de la meseta de las Malvinas y hacia la cuenca de arco posterior de Rocas Verdes que se extiende desde Georgia del Sur y a lo largo de los Andes patagónicos. Fragmentos del basamento oceánico invertido de esta cuenca se conservan como complejos ofiolíticos en esta área, incluido el complejo Larsen Harbour en Georgia del Sur. Esto hace posible restaurar la posición original del microcontinente de Georgia del Sur al sur del Banco Burdwood en la dorsal occidental de North Scotia al sur de las Islas Malvinas. [19]
La cuenca de Rocas Verdes se llenó de turbiditas derivadas del arco volcánico en su margen del Pacífico y en parte de su margen continental. El mar de Weddell continuó expandiéndose, lo que llevó a la extensión entre los Andes patagónicos y la península Antártica. En el Cretácico medio (100 Ma), la tasa de expansión en el Atlántico Sur aumentó significativamente y la dorsal mesoatlántica creció de 1200 km a 7000 km. Esto llevó a deformaciones compresivas a lo largo del margen occidental de la placa sudamericana y a la obducción del basamento de Rocas Verdes sobre este margen. Las estructuras asociadas con esta obducción se encuentran desde Tierra del Fuego hasta Georgia del Sur. [20] La aceleración del movimiento hacia el oeste de América del Sur y la inversión de la cuenca de Rocas Verde finalmente llevaron al inicio del Arco de Scotia. Esta inversión tuvo un componente de deslizamiento de rumbo que se puede ver en la dislocación de la bahía Cooper en Georgia del Sur. Este régimen geológico condujo al levantamiento y elongación de los Andes y de la embrionaria Cordillera del Norte de Escocia, lo que resultó en la reubicación inicial hacia el este del microcontinente de Georgia del Sur y la formación del Mar de Escocia Central. [21]
Entre el Cretácico Tardío y el Oligoceno Temprano (90-30 Ma) hubo pocos cambios en la región, excepto por la subducción de la placa Phoenix a lo largo de la Zona de Fractura de Shackleton. El Paleoceno Tardío y el Eoceno Temprano (60-50 Ma) vieron la formación del Mar de Escocia del Sur y la Dorsal de Escocia del Sur —la primera señal de separación de los Andes del sur y la Península Antártica— que resultó en la expansión del fondo marino en el Mar de Escocia Occidental y, por lo tanto, la apertura inicial de un profundo Pasaje de Drake. El continuo alargamiento de la Dorsal de Escocia del Norte más allá del Banco Burdwood hizo que Georgia del Sur se moviera más al este. Las orillas de la Dorsal de Escocia del Norte contienen rocas volcánicas similares a las que se encuentran en Tierra del Fuego, incluso en la Isla de los Estados en el extremo más oriental. [22]
Durante el Eoceno temprano (50 Ma), el Pasaje de Drake entre el extremo sur de Sudamérica en el Cabo de Hornos y las Islas Shetland del Sur de la Antártida era una pequeña abertura con circulación limitada. Un cambio en el movimiento relativo entre la placa Sudamericana y la placa Antártica tendría efectos severos, causando la expansión del fondo marino y la formación de la placa Scotia. [23] Los datos geofísicos marinos indican que el movimiento entre la placa Sudamericana y la placa Antártica cambió de N-S a ONO-ESE acompañado de un aumento de ocho veces en la tasa de separación. Este cambio en la expansión inició el adelgazamiento de la corteza y entre 30 y 34 Ma, se formó la Dorsal de Scotia Occidental. [24]
Es probable que en las partes más antiguas de este régimen de expansión, es decir, al oeste de Terror Rise (al norte de la isla Elefante ) y en la plataforma continental de Tierra del Fuego, exista un patrón complejo de expansión anterior a 26 Ma. Hasta hace 17 Ma, la placa de Scotia Central se movía rápidamente hacia el este, impulsada por la migración de la fosa oriental, pero desde entonces ambas placas se han movido muy lentamente. [25]
57°S 46°O / 57°S 46°O / -57; -46