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Proyecto FAMOUS

Área de estudio del Proyecto FAMOUS en la Cordillera Mesoatlántica

El proyecto FAMOUS ( French-American Mid-Ocean Undersea Study [1] ) fue la primera exploración científica marina realizada con sumergibles tripulados de un límite de placas tectónicas divergentes en una dorsal mesoatlántica . Se llevó a cabo entre 1971 y 1974, con un equipo multinacional de científicos que concentró numerosos estudios submarinos en un área de la dorsal mesoatlántica a unos 700 kilómetros (380 millas náuticas) al oeste de las Azores . Al implementar nuevos métodos y equipos especializados, los científicos pudieron observar el fondo marino con mucho más detalle que nunca. El proyecto logró definir los principales mecanismos de creación del valle del rift medio en la dorsal mesoatlántica y localizar y cartografiar la zona de acreción de la corteza oceánica .

Área de estudio

El área de estudio del Proyecto FAMOUS se localizó en una sección de la Cordillera Mesoatlántica a unos 700 kilómetros (380 millas náuticas) al oeste de las Azores ( Sao Miguel ) a 36° 50' de latitud norte. [2] [3] Incluye un valle medio o valle del rift de 30-32 km (16-17 millas náuticas) de ancho en la cresta de la Cordillera Mesoatlántica que tiende ligeramente al este del norte. Dentro del valle medio se encuentra el límite actual entre las placas tectónicas de América del Norte y África. [2] [3] El fondo del valle del rift tiene una profundidad de 2.400-2.500 m (7.900-8.200 pies) y de 1 a 3 km (0,54 a 1,62 millas náuticas) de ancho y las montañas del rift que lo delimitan están a una profundidad de aproximadamente 1.300 m (4.300 pies), o aproximadamente 1 km (3.300 pies) por encima del suelo. El valle del rift tiene 40 km (22 millas náuticas) de largo y está desplazado hacia el este en el norte en la Zona de Fractura A; en el sur, está desplazado hacia el oeste en la Zona de Fractura B. [2]

Metodología

Sumergible ALVIN de la Institución Oceanográfica Woods Hole en 1978

Un obstáculo significativo en los estudios marinos fue el uso de ecosondas con un haz de transmisión amplio, que difuminaban los detalles de las características del fondo marino. Se pensaba que el proceso de acreción o creación de la corteza tenía lugar en unos pocos kilómetros de ancho del fondo marino, [4] [5] [6] que estaba por debajo de la resolución de las ecosondas de los barcos. Por lo tanto, se emplearon enfoques cerca del fondo y sobre el fondo junto con nuevas herramientas de mapeo sonar . [2] Las investigaciones incluyeron magnetismo aerotransportado, [7] sonar avanzado de superficie para barcos, [8] y mediciones geofísicas, [9] sismología , [10] [11] instrumentos remolcados en profundidad, [12] [13] fotografía de fondo de gran formato, [14] instrumentos fijos en el fondo, [15] e inmersiones en el fondo con sumergibles tripulados de investigación en el valle del rift de la dorsal mesoatlántica. La Institución Oceanográfica Woods Hole (WHOI) en Massachusetts proporcionó barcos de superficie y el sumergible ALVIN ; Los franceses proporcionaron barcos de superficie y el batiscafo Archimède y el sumergible CYANA. [16] Los británicos realizaron estudios con sonar de barrido lateral [17] y experimentos sísmicos de fondo. [15] [18] Las instituciones líderes fueron WHOI y el Centro Oceanográfico Francés de Bretaña, Brest , Francia. [16] Los líderes del proyecto fueron James Heirtzler, Claude Riffaud y Xavier Le Pichon .

Detalle de batimetría en zona FAMOUS

Desafíos operacionales

En la década de 1960, los científicos canadienses habían comenzado un estudio detallado de la dorsal mesoatlántica en una latitud de 45° N que incluía múltiples expediciones de buques de superficie. [19] Con el Proyecto FAMOUS ubicado en la dorsal en latitudes más clementes alrededor de 37° N, se llevó a cabo una serie coordinada multinacional, de múltiples buques, de más de veinte expediciones durante cuatro años, entre 1971 y 1974. [20] Se celebraron reuniones informativas bilaterales a medida que se completaban nuevas expediciones. Las características operativas únicas del Proyecto FAMOUS incluyeron el uso de ecosondas de haz estrecho y multihaz recientemente desarrolladas junto con instrumentos remolcados profundamente y sumergibles tripulados para lograr un nuevo y mayor nivel de resolución de un centro de expansión. [2] La clave de este enfoque fue la mejora de la navegación de los barcos con satélites de tránsito para permitir un mapeo detallado, en una era anterior al GPS . Esto se aumentó con el uso de navegación acústica con transpondedor en el fondo de barcos, instrumentos y sumergibles. Además de la aproximación utilizando instrumentos con una resolución cada vez más detallada, los buzos sumergibles fueron entrenados para reconocer el terreno volcánico que podrían encontrar a través de ejercicios de campo previos realizados en Islandia y Hawai . [20] [2] El casco de presión del sumergible ALVIN también fue especialmente mejorado para permitirle alcanzar las grandes profundidades del valle del rift. [2] En total, se completaron cuarenta y cuatro inmersiones con los tres sumergibles durante las temporadas de buceo de 1973 y 1974. [21] [2]

Resultados principales

El proyecto FAMOUS representó un nuevo enfoque experimental para la geología del fondo marino y fue considerado un logro técnico importante en su momento. [20] La demostración de la viabilidad de las observaciones del fondo marino mediante sumergibles hizo posible los descubrimientos posteriores de respiraderos hidrotermales en el centro de expansión de las Galápagos [22] y en la dorsal del Pacífico oriental a 21° N. [23]

El proyecto logró definir la morfología y la estructura del centro de expansión o valle de rift medio, además de ubicar la zona de acreción cortical [6] en el fondo del valle medio. [20] [21] A gran escala, el mapeo sonar y los estudios con instrumentos de remolque profundo encontraron que el valle medio tiene una forma asimétrica [13] [24] [25] con las montañas de rift en el oeste a unos 11 km de la parte más profunda del fondo del valle, y las del este a unos 20 km de ella. [26] Este hallazgo indicó que la expansión del fondo marino aquí no es la misma en ambos lados del fondo del valle como podría esperarse con la idea más simple del proceso. En cambio, la tasa calculada es de 7 mm/año al oeste y 13,4 mm/año al este. [12] [26] Los estudios de mayor resolución pudieron establecer que el valle medio está formado por fallas y no por vulcanismo. [13] [24] [25] En el área FAMOUS el valle medio muestra cuatro provincias: las paredes exteriores del valle, que son fallas normales con movimientos verticales que bordean las montañas del rift; una terraza mayormente nivelada de ancho variado debajo de estas paredes; paredes interiores hasta el fondo del valle que también son fallas normales, y el valle medio relativamente estrecho o fondo del valle del rift en el punto más profundo. [13] Las alturas de las montañas del rift disminuyen a medida que se alejan del valle medio por sistemas adicionales de fallas que disminuyen en lugar de aumentar el relieve. [26]

Los instrumentos geofísicos remolcados profundamente exploraron el fondo del valle del rift donde se llevaron a cabo la mayoría de las inmersiones. [27] Estos esfuerzos observaron la zona de acreción de la corteza alineada a lo largo del centro del fondo del valle. En el fondo del valle del área FAMOUS, la zona de acreción está marcada por varias colinas volcánicas bajas y alargadas de aproximadamente 100 a 250 m de altura y 1 a 2 km de largo. [21] [27] [28] Estas están bordeadas por un terreno fisurado donde la corteza está agrietada. [27] Los buzos observaron que estas colinas están construidas principalmente de lavas almohadilladas que no tienen cubierta de sedimentos, lo que indica que son nuevas o jóvenes. [21] [16] [28] El sedimento cubre la mayor parte del fondo del valle interior lejos de estas colinas, lo que indica que no se está produciendo acreción más allá de las colinas. [27] [28] Los modelos conceptuales sugieren que el vulcanismo en el fondo del valle es cíclico o episódico, [29] [30] con actividad volcánica que se repite cada 5.000 a 10.000 años. [31] La sismicidad de fondo continua observada infiere que el fallamiento es continuo y permanente. [10]

En las zonas de fractura exploradas mediante inmersiones e instrumentos remolcados a gran profundidad, se encontraron zonas de cizallamiento de unos pocos metros de ancho. [16] [32] Estas marcan las fallas transformantes entre centros de expansión adyacentes y valles del rift. Debido a que las zonas de fractura tienen hasta 10 km de ancho en algunos lugares, esta observación indica que la zona de cizallamiento o falla transformante migra con el tiempo dentro de la zona de fractura misma. [16] [32] Las zonas de fractura limitantes, A y B, no son ortogonales o perpendiculares al valle del rift como se espera para las fallas transformantes y las conexiones de crestas en expansión. Esto ha llevado a la noción de que la expansión aquí es oblicua a la tendencia del valle del rift. [26] Sin embargo, las observaciones cerca del fondo y en el fondo encuentran que las zonas de cizallamiento estrechas están de hecho en ángulos rectos con la tendencia del valle del rift como lo requeriría la tectónica de placas. [26]

La observación de fallas generalizadas y fracturas de la corteza indicó que el centro de expansión estaba bajo tensión, lo que reveló que la fuerza impulsora del movimiento de las placas era una separación de las placas en lugar de un alejamiento del manto de abajo. [20] [33]

Estas observaciones de la arquitectura del valle medio, de las fallas transformantes de la zona de fractura y de la zona de acreción de la corteza marcan los primeros datos de verdad fundamental de los límites de las placas para un centro de expansión de tasa lenta. [20] [34] [35]

Lectura adicional

Véase también

Referencias


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Enlaces externos