La zona de falla de Macquarie de 1.600 kilómetros (990 mi) [4] de longitud (también conocida como la dorsal de Macquarie , su nombre oficial desde 2015, [7] el complejo de dorsales de Macquarie o históricamente como la falla de Macquarie ) [Notas 1] es una importante falla transformante de movimiento lateral derecho a lo largo del lecho marino del sur del océano Pacífico que se extiende desde Nueva Zelanda hacia el suroeste en dirección a la triple unión de Macquarie . También es el límite de la placa tectónica entre la placa australiana al noroeste y la placa del Pacífico al sureste. Como tal, es una región de alta actividad sísmica y registró el mayor evento de deslizamiento registrado hasta el 23 de mayo de 1989, de al menos M w 8,0 [3] [8] [2]
La zona de falla/cresta de Macquarie se extiende al sur de Nueva Zelanda en el fondo marino del océano Pacífico Sur , excepto donde emerge como isla Macquarie . Parte de ella se encuentra en el fondo marino del mar de Tasmania , al norte de la línea entre el sur de las islas Auckland y Tasmania . Al oeste en el fondo marino se encuentra la cuenca del sudeste de Tasmania y al este la fosa de Solander y la cuenca Emerald. Técnicamente, el límite de la placa se convierte en parte de la zona de fractura Emerald al sur de la fosa de Hjort, por lo que la zona no llega a la unión triple de Macquarie. [9]
El término Zona de Falla Macquarie también se utiliza a menudo ahora para referirse a una parte central importante de las estructuras convergentes de placas al sur de Nueva Zelanda que se ha denominado Complejo de la Cordillera Macquarie a medida que la geología se ha caracterizado mejor. [3] La parte norte de este complejo es una extensión de la Falla Alpina de Nueva Zelanda que se convierte en la Fosa de Puysegur y la cresta al este. Nueva Zelanda es corteza continental y las partes norte del complejo están asociadas con la corteza oceánica que subduce bajo la corteza continental de Zealandia . Este Complejo de la Cordillera Macquarie del norte tiene a su oeste la Cordillera Resolution que separa la corteza oceánica de las cuencas norte y sur de Tasmania y define el margen occidental del Bloque Macqurie. [3] [2] La parte sur del Complejo de la Cordillera Macquarie es la Fosa Hjort que también tiene una cresta a su este. Algunos autores dividen la parte central del Complejo de la Cordillera Macquarie en dos segmentos centrales donde la cresta está al oeste y la fosa está al este. Un poco confusamente, la fosa de McDougall de 5.500 m (18.000 pies) de profundidad [10] es la fosa al este de la cresta de la zona de falla de Macquarie, con la otra zona de falla del norte al norte de las depresiones denominada zona de falla de McDougall. [11] La fosa tiene una cuenca de paso a la zona de falla de Macquarie que comienza donde la zona de falla de Jurru en la cuenca sur de Tasmania intercepta los límites de las placas. [11] En medio de la zona de falla de Macquarie está la isla Macquarie . Sus rocas, como las de toda la zona, son basalto de dorsal oceánica o basalto de isla oceánica . [3]
La parte central del complejo Macquarie Ridge tiene una altura máxima de 433 m (1.421 pies) en la isla Macquarie, pero los valles al este caen a 6.000 m (20.000 pies) por debajo del nivel del mar. [12] En la isla Macquarie, que se encuentra a unos 4,5 km (2,8 mi) al este del límite de la placa del Pacífico australiano, la transformación de esta hacia el norte de la isla es una zona de 15 km (9,3 mi) de ancho con fallas de dirección NNE a NE muy espaciadas, mientras que al sur y al norte de la isla la zona se estrecha a tan solo 8 km (5,0 mi) con fallas de dirección NNE a NNO. [13] La zona de fallas tiene hasta 40 km (25 mi) de ancho en el resto del mundo y a menudo tiene crestas de crestas paralelas oriental y occidental, [12] así como múltiples zonas de fractura cercanas. [14]
La zona ha sido en tiempos históricos la fuente de algunos terremotos muy grandes y hasta 1993 se habían registrado al menos 20 de más de 6,5 Mw. [ 8 ] El área actualmente sísmicamente activa es toda la zona y partes al oeste de sus aspectos norte en el norte de la cuenca del sudeste de Tasmania. Sin embargo, tanto al oeste de la isla Macquarie como al este hacia el extremo sur de la meseta de Campbell ha habido cierta actividad sísmica histórica fuera de la zona. [15] En la región de la fosa de Hjort, el límite de la placa está definitivamente bajo la condición de tensión de transpresión, ya que los mecanismos focales del terremoto son tanto de tipo empuje como de tipo dextral, como los que se encuentran en dichas áreas. [16] Al sur de la fosa de Hjort hay una actividad sísmica de grado relativamente bajo en la zona de falla Esmeralda y hacia la unión triple de Macquarie. [15] El mayor evento de deslizamiento de rumbo registrado hasta entonces ocurrió el 23 de mayo de 1989, y tuvo una magnitud de al menos M w 8.0 [3] [8] [2] El 23 de diciembre de 2004, un evento M w 8.1 ocurrió a unos 150 km (93 mi) al oeste del límite de placas. [2] Este evento al oeste del límite de placas estaba cerca de la transición de subducción oblicua en la depresión de Puysegur a deslizamiento de rumbo, con cierta compresión, en la dorsal de Macquarie. Se cree que estos grandes eventos se deben a que la transición a convergencia oblicua con subducción está poniendo el área de lo que se ha llamado el Bloque Macquarie bajo una tensión significativa que finalmente se alivia por una falla importante que reactiva fallas de transformación pasadas en la corteza oceánica del fondo del mar de Tasmania. [2]
Los basaltos oceánicos de la zona han sido datados. Al sureste de la Fosa de Puysegur hay un monte submarino de tan solo 1,59 ± 0,26 millones de años. [17] Aún no se sabe con certeza si esta fecha relativamente reciente podría estar relacionada con la expansión tardía de la dorsal mesooceánica o con la actividad del arco posterior. [6] La datación reciente de los volcanes adakíticos de la isla Little Solander, en el extremo este de la zona, hace unos 50.000 años, sugiere que la actividad del arco posterior de la corteza oceánica subducida en la parte norte de la zona puede no haber cesado. [18] [19] Un monte submarino del norte de la zona de falla McDougall tiene 10,9 ± 0,26 millones de años, mientras que en el extremo sur hay uno datado en 18,34 ± 0,53 millones de años. [17] Un monte submarino al norte de la definición más pequeña de la zona de falla de Macquarie tiene 14,1 ± 1,2 millones de años y uno más allá de la isla Macquarie hacia el sur tiene 25,82 ± 0,18 millones de años. [6] La propia isla Macquarie tiene múltiples edades en el rango relativamente limitado de 10,34 a 10 millones de años atrás. [17] Un monte submarino cerca del extremo oriental de la fosa de Hjort tiene 25,90 ± 0,23 millones de años. [17]
La zona de falla Macquarie incluye un componente de convergencia que aumenta a medida que se acerca a la Isla Sur de Nueva Zelanda, donde se fusiona con la falla alpina que corta la corteza continental de la Isla Sur de Nueva Zelanda. Se cree que los extremos norte y sur de la zona convergen entre 2 y 4 cm (1,6 pulgadas) por año en la actualidad. [20] Se ha observado que la porción suroeste de la zona tiene la placa del Pacífico interactuando con un área de la placa indoaustraliana denominada microplaca Macquarie que ha rotado independientemente de la placa australiana a partir de hace 6,24 millones de años. [21] El modelo de mejor ajuste de la tectónica reciente requiere esta microplaca [22] y hay evidencia de una zona difusa de deformación asociada con la compresión entre esta microplaca y la placa australiana, pero esta zona difusa no es particularmente activa sismológicamente en la actualidad. [21] [Notas 3] Así que mientras se realizan más estudios, el término Placa Australiana se utilizará para simplificar la tectónica a partir del presente y esta visión no es inconsistente con los últimos marcos de referencia utilizados en el modelado de placas reciente. [23] La corteza oceánica de la Zona de Falla Macquarie tal como se encontró en la Isla Macquarie se generó sin embargo en el límite divergente de las placas Australiana-Pacífica después de la ruptura entre la Meseta Campbell y la Dorsal de Resolution entre el Eoceno medio hace unos 40 millones de años y lo que formalmente se pensó que era el Mioceno tardío. [5] Sin embargo, este cese de la expansión del fondo marino generalmente se propagó desde el sur hace 25,9 millones de años hacia el norte a lo largo de la dorsal donde ahora se sabe que podría haberse detenido tan recientemente como hace 1,6 millones de años, aunque sigue siendo posible una fecha anterior. [6] Muchos investigadores concluyen que la zona de falla aquí es una zona de subducción incipiente , con un movimiento oblicuo correspondiente a la transición del movimiento lateral (deslizamiento de rumbo). En la zona conocida como Fosa de Puysegur , la placa indoaustraliana parece estar empezando a hundirse debajo de la placa del Pacífico, lo contrario de lo que ocurre frente a la Isla Norte de Nueva Zelanda (véase Zona de subducción de Kermadec-Tonga ). [5]
La dorsal de Macquarie representa tanto las diferentes alturas relativas de las placas adyacentes como el componente de compresión entre ellas. La isla homónima de Macquarie , llamada así por Lachlan Macquarie, se encuentra sobre un segmento de la dorsal de Macquarie. Actualmente se entiende que el límite entre las placas de Australia y el Pacífico se encuentra a lo largo de la cresta de las dorsales en lugar de en las depresiones, con una zona de deformación de hasta 100 km (62 mi) de ancho. [24] Esta área central ha tenido un desplazamiento lateral derecho de hasta 290 km (180 mi) desde que cesó la expansión del fondo oceánico hace unos 10 millones de años. [25]
En el extremo sur, la subducción posiblemente se esté iniciando en la fosa de Hjort. [5] Sin embargo, esta subducción ha sido descrita como atípica, ya que la corteza oceánica más ligera generada a partir de la dorsal del sudeste de la India se subduce bajo la corteza oceánica más pesada del centro extinto en expansión de la placa Australia-Pacífico, mientras que en la subducción normal, el componente más pesado se hunde. [16] La evolución tectónica previa de esta región también se ha estudiado en detalle, ya que está relacionada con la Triple Unión Macquarie , que se creó hace unos 47,91 millones de años. [26]
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La dorsal de Macquarie es un sistema de dorsales oceánicas extinto, muy extenso pero poco estudiado, que desde entonces ha experimentado procesos tectónicos complejos a lo largo de unos 30 millones de años que han variado a lo largo de su longitud hasta convertirse en el límite de las placas de Australia y el Pacífico. [4] [27] No todos los tiempos derivados de diferentes metodologías concuerdan tan bien como lo hacen para que sea más fácil estudiar las estructuras tectónicas. Se postula que, debido a que la litosfera se enfriaría y fortalecería normalmente con la formación de dorsales oceánicas, si dicha inversión tectónica no es rápida, no conduce a la relativa simplicidad observada, por ejemplo, en la zona de subducción de Kermadec-Tonga . [27] Este no es el caso de la dorsal de Macquarie. La transpresión y compresión localizada en segmentos observada en el complejo de dorsales de Macquarie tardó entre 10 y 15 millones de años. [27] El proceso se resume de la siguiente manera: [4]
Esta última etapa ha sido difícil de caracterizar, ya que el enfoque habitual a través de estudios de anomalías magnéticas solo permitió un buen momento para que la expansión de los segmentos centrales de McDougall y Macquarie cesara hace 24 millones de años y cada extremo solo se limitó a la estimación de hace 30 millones de años. Ahora se sabe que ocurrió de manera diferencial, con el cese de la expansión del fondo marino ocurriendo hace 25,9 millones de años en el sur y posiblemente tan recientemente como hace 1,6 millones de años cerca de Nueva Zelanda. [6] Sin embargo, se sabe por otros lugares que las erupciones de basalto pueden continuar hasta 3,5 millones de años después de que se detiene la expansión, por lo que la expansión del fondo marino en el norte probablemente se detuvo en algún momento entre 5 millones y 1,6 millones de años si el único monte submarino muestreado hasta la fecha en esta región es de origen de dorsal oceánica media. [6] Y así, hasta cierto punto, el aparente choque con la evidencia de que la subducción de Puysegur se inició hace 20 millones de años [27] es menos difícil de explicar. El análisis de la composición de esta única muestra no excluye la posibilidad de un origen posterior de tipo isla oceánica, aunque parece coincidir con otras muestras de la zona. La expansión del fondo marino debe haber cesado hace 10 millones de años en el segmento central de Macquarie que contiene la isla Macquarie. [6] Desde entonces, los segmentos acomodaron la convergencia de las dos placas por subducción oceánica-oceánica en el segmento sur de Hjort y en el segmento norte de Puysegur y por un movimiento predominante de deslizamiento en los dos segmentos centrales de la estructura de la dorsal de Macquarie. [6] Se han modelado mapas de esta actividad tectónica desde hace 42 millones de años hasta el presente que muestran el centro de expansión en evolución, su extinción y las relaciones de la zona de falla. [1]