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Cúpula (geología)

La estructura Richat en el desierto del Sahara de Mauritania . Antiguamente se consideraba una estructura de impacto, pero ahora se la clasifica como un domo geológico levantado por una intrusión ígnea subyacente .
Cúpula estructural en la isla de Baffin , vista en una superficie de planificación .
Fotografía aérea oblicua de Upheaval Dome , Utah. Actualmente se considera un cráter de impacto profundamente erosionado , pero durante muchos años se creyó que era un domo de sal .
Roca de cubierta de un diapiro de sal en Cape Breton , Nueva Escocia . Las rocas blancas en el centro a la izquierda son el caparazón de yeso y anhidrita del diapiro.

Un domo es una característica de la geología estructural en la que una parte circular de la superficie de la Tierra ha sido empujada hacia arriba, inclinando las capas preexistentes de tierra lejos del centro. En términos técnicos, consiste en anticlinales simétricos que se cruzan entre sí en sus respectivos vértices. Intacto, los domos son protuberancias distintivas, redondeadas, de forma esférica a elipsoidal en la superficie de la Tierra. Un corte paralelo a la superficie de la Tierra de un domo presenta anillos concéntricos de estratos . Si la parte superior de un domo se ha erosionado hasta quedar plana, la estructura resultante en la vista en planta aparece como un ojo de buey , con las capas de roca más jóvenes en el exterior y cada anillo envejeciendo progresivamente moviéndose hacia adentro. Estos estratos habrían sido horizontales en el momento de la deposición , luego deformados por el levantamiento asociado con la formación del domo. [1] [2]

Mecanismos de formación

Hay muchos mecanismos posibles responsables de la formación de domos, los más importantes de los cuales son el replegamiento, el diapirismo, la intrusión ígnea y el levantamiento post-impacto.

Replegamiento

Las cúpulas estructurales se pueden formar mediante tensiones horizontales en un proceso conocido como replegamiento, que implica la superposición o sobreimpresión de dos o más telas plegadas. Los pliegues verticales formados por una tensión primaria horizontal en una dirección se pueden alterar mediante otra tensión horizontal orientada a 90 grados con respecto a la tensión original. Esto da como resultado una sobreimpresión de las telas dobles, similar a los patrones de interferencia de ondas , que da como resultado un sistema de cuencas y cúpulas. Cuando se superponen los sinclinales de ambas telas, se forma una cuenca ; sin embargo, cuando se superponen los anticlinales de ambas telas, se forma una cúpula. [1] [3]

Diapirismo

El diapirismo implica el desplazamiento vertical de una porción de material a través de los estratos superiores para alcanzar el equilibrio dentro de un sistema que tiene un gradiente de densidad establecido (ver inestabilidad de Rayleigh-Taylor ). Para alcanzar el equilibrio, las porciones de un estrato compuesto de material menos denso se elevarán hacia la superficie de la Tierra, creando formaciones que se expresan con mayor frecuencia en la sección transversal como en forma de "lágrima", donde el extremo redondeado es el más cercano a la superficie de los estratos superiores. Si los estratos superiores son lo suficientemente débiles como para deformarse a medida que la porción se eleva, se puede formar un domo; en los casos en que los estratos superiores carecen particularmente de resistencia a la tensión aplicada, el diapiro puede atravesar los estratos por completo y estallar en la superficie. Los materiales potenciales que comprenden estos estratos menos densos incluyen sal (que es altamente incompresible, lo que crea la inestabilidad estructural que conduce al diapirismo cuando está enterrada bajo estratos depositados y sujeta a estrés suprayacente) y migmatita parcialmente fundida (una roca de textura metamórfica que se encuentra frecuentemente en domos debido a la participación típica del calor y/o la presión en su formación). [4] [5]

Intrusión ígnea

La intrusión de magma en rocas sedimentarias estratificadas y la formación resultante de lacolitos o depósitos ígneos también pueden crear domos. En el caso de los lacolitos, esto sucede cuando el magma en movimiento vertical se detiene en la base de una capa o capas sedimentarias particulares y comienza a extenderse lateralmente alejándose del conducto de magma ascendente. A medida que el magma fluye lateralmente desde el conducto de magma que lo alimenta, se forma una masa de magma con forma de hongo. Esto hace que las capas superpuestas de roca sedimentaria se abulten hacia arriba como una ampolla gigante y se deformen en un domo. [6] [7]

Levantamiento posterior al impacto

Un cráter complejo , causado por la colisión de un cuerpo hiperveloz con otro más grande que él, se caracteriza por la presencia de un domo en el centro del lugar del impacto. Estos domos suelen ser de gran escala (del orden de decenas de metros) y se cree que son el resultado del debilitamiento posterior al impacto de los estratos y el basamento superpuestos. El debilitamiento es fundamental para que se produzca la elevación vertical necesaria para crear un domo, ya que permite que se produzca un desplazamiento vertical sin estar limitado por las propiedades de rigidez originales de la roca no deformada. [8] Este desplazamiento es el resultado de la parcela de roca en el centro del lugar del impacto, compuesta por los estratos y el basamento , que se reequilibra en relación con la gravedad. Las teorías anteriores atribuían el levantamiento que forma el domo al rebote; sin embargo, esto implicaría que la roca se deforma elásticamente. La deformación elástica no es probable, ya que un impacto va acompañado de una fractura extensa y un derretimiento parcial de la roca que cambiaría las propiedades mecánicas de la roca. [9]

Ejemplos

Cúpulas estructurales

Domos diapíricos

Domos de intrusión ígnea

Estructuras de impacto

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Fossen, Haakon (2016). Geología estructural . Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 978-1-316-47295-8.
  2. ^ Monroe, James S. y Reed Wicander. La Tierra cambiante: exploración de la geología y la evolución. 2.ª ed. Belmont: Wadsworth Publishing Company, 1997. ISBN 0-314-09577-2 
  3. ^ Grujic, Djordje; Walter, Thomas R; Gärtner, Hansjörg (agosto de 2002). "Forma y estructura de (modelos analógicos de) capas replegadas". Revista de geología estructural . 24 (8): 1313–1326. Código Bibliográfico :2002JSG....24.1313G. doi :10.1016/S0191-8141(01)00134-1.
  4. ^ Lee, Jeffrey; Hacker, Bradley; Wang, Yu (diciembre de 2004). "Evolución de los domos de gneis del Himalaya septentrional: estudios estructurales y metamórficos en el domo de Mabja, sur del Tíbet". Journal of Structural Geology . 26 (12): 2297–2316. Bibcode :2004JSG....26.2297L. CiteSeerX 10.1.1.707.6750 . doi :10.1016/j.jsg.2004.02.013. 
  5. ^ Teyssier, cristiano; Whitney, Donna L. (1 de diciembre de 2002). "Cúpulas de gneis y orogenia". Geología . 30 (12): 1139-1142. Código Bib : 2002Geo....30.1139T. doi :10.1130/0091-7613(2002)030<1139:GDAO>2.0.CO;2.
  6. ^ ab Jackson, MD; Pollard, DD (1998). "La controversia sobre las existencias de lacolitos: nuevos resultados de las montañas Henry del sur, Utah". Boletín de la Sociedad Geológica de América . 100 (1): 117–139. doi :10.1130/0016-7606(1988)100<0117:TLSCNR>2.3.CO;2.
  7. ^ ab Horsman, E.; Morgan, S.; de Saint-Blanquat, M.; Habert, G.; Nugent, A.; Hunter, RA; Tikoff, BG (2009). "Emplazamiento y ensamblaje de intrusiones superficiales de múltiples pulsos de magma, montañas Henry, Utah". Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh . 1–2 (1–2): 117–132. Bibcode :2009EESTR.100..117H. doi :10.1017/S1755691009016089. S2CID  13607716.
  8. ^ ab Lana, C.; Gibson, RL; Reimold, WU (julio de 2003). "Tectónica de impacto en el núcleo del domo de Vredefort, Sudáfrica: implicaciones para la formación de elevación central en estructuras de impacto muy grandes". Meteorítica y ciencia planetaria . 38 (7): 1093–1107. Bibcode :2003M&PS...38.1093L. doi :10.1111/j.1945-5100.2003.tb00300.x. S2CID  131154244.
  9. ^ Kenkmann, Thomas; Jahn, Andreas; Scherler, Dirk; Ivanov, Boris A. (2005). "Estructura y formación de un levantamiento central: un estudio de caso en el cráter de impacto Upheaval Dome, Utah". Impactos de meteoritos de gran tamaño III . Boulder, Colorado: Sociedad Geológica de Estados Unidos. págs. 85–115. ISBN. 978-0-8137-2384-6. Recuperado el 1 de junio de 2022 .
  10. ^ Allen, MB; Alsop, GI; Zhemchuzhnikov, VG (enero de 2001). "Replegamiento de domos y cuencas e inversión transpresiva a lo largo del sistema de fallas de Karatau, en el sur de Kazajistán". Revista de la Sociedad Geológica . 158 (1): 83–95. Bibcode :2001JGSoc.158...83A. doi :10.1144/jgs.158.1.83. S2CID  140172908.
  11. ^ Blewett, RS; Shevchenko, S; Bell, B (agosto de 2004). "El domo del Polo Norte: un domo no diapírico en el cratón de Pilbara del Arqueano, Australia Occidental". Investigación precámbrica . 133 (1–2): 105–120. Código Bibliográfico :2004PreR..133..105B. doi :10.1016/j.precamres.2004.04.002.
  12. ^ Jessup, MJ "Partición de manchas, fusión parcial y exhumación de domos a lo largo del margen sur de la meseta tibetana: domos Leo Pargil (India) y Lhagoi Kangri (Tíbet)". Universidad de Tennessee, Knoxville . Consultado el 25 de octubre de 2015 .
  13. ^ Jesús, Martínez Frías; et al. (septiembre de 2011). "Caracterización multianalítica de megabrechas ricas en sílice de la zona natural propuesta de Richat (desierto del Sahara, Mauritania)". Google Académico . Consultado el 28 de mayo de 2023 .
  14. ^ Buchner, Elmar; Kenkmann, Thomas (2008). "Upheaval Dome, Utah, EE. UU.: origen del impacto confirmado". Geología . 36 (3): 227. Bibcode :2008Geo....36..227B. doi :10.1130/G24287A.1.