El manto litosférico subcontinental ( SCLM ) es la parte sólida más superior del manto de la Tierra asociada con la litosfera continental .
La comprensión moderna del manto superior de la Tierra es que hay dos componentes distintos: la parte litosférica y la astenosfera . La litosfera, que incluye las placas continentales , actúa como un sólido frágil, mientras que la astenosfera es más caliente y más débil debido a la convección del manto. El límite entre estas dos capas se basa en la reología y no es necesariamente una función estricta de la profundidad. Específicamente, la litosfera oceánica (litosfera debajo de las placas oceánicas) y la litosfera subcontinental, se definen como una capa límite mecánica que se calienta por conducción y la astenosfera es una capa adiabática convectiva . A diferencia de la litosfera oceánica, que experimenta tasas de reciclaje más rápidas, la litosfera subcontinental es químicamente distinta, fría y más antigua. Esto se tradujo en las diferencias entre el SCLM y el manto litosférico oceánico.
Hay dos tipos diferentes de litosfera subcontinental que se formaron en diferentes momentos de la historia de la Tierra: el manto subcontinental Arcaico y el Fanerozoico .
La litosfera arcaica está fuertemente empobrecida en indicadores de fusión fértiles como CaO y Al 2 O 3 . Este agotamiento en elementos mayores debería entonces ser consecuencia de la formación de la litosfera arcaica. [1] Los elementos traza son abundantes en la litosfera arcaica en relación con MORB (que toma muestras del manto superior moderno) y han sido muestreados mediante datación isotópica Re-Os de peridotitas y ofiolitas .
La composición de elementos traza de estos xenolitos sugiere una mezcla entre las dos capas diferentes del manto subcontinental. En particular, la teoría de la eliminación de la litosfera subcontinental arcaica por debajo de la corteza continental arcaica a través de la delaminación ayuda a explicar los xenolitos de manto-peridotita encontrados en el extinto arco de Sierra Nevada . [2] Aunque hay evidencia de la preservación de la litosfera arcaica, existe controversia sobre la preservación del manto arcaico, del cual se habría derivado la litosfera arcaica.
La formación del SCLM Arcaico es enigmática. Una teoría temprana que sostiene que la komatita se fundió para formar el SCLM Arcaico [3] no explica cómo las komatitas, que se forman en ambientes cálidos y profundos, crean un reservorio poco profundo y frío. Otro modelo de formación del SCLM Arcaico sugiere que el SCLM se formó en un ambiente de subducción en el que se creó una nueva corteza Arcaica a través de la fusión de losas. [4]
Si el manto primitivo es la composición inicial de este evento de formación de SCLM, la placa en subducción estaría compuesta por corteza TTG , entonces la eliminación del material fundido basáltico y el enriquecimiento de la cuña del manto con material fundido félsico podrían explicar la formación de la litosfera subcontinental arcaica empobrecida. Para obtener más información, consulte Subducción arcaica .
Se sabe bien que el mecanismo de subducción del arco es el lugar donde se forma la nueva corteza continental y es presumiblemente también el sitio de la génesis del manto subcontinental. En primer lugar, las placas de corteza oceánica hidratadas comienzan a subducirse, lo que libera fluidos ( metamorfismo de la zona de subducción ) a la cuña del manto que se encuentra encima. La subducción continua de la placa conduce a una mayor hidratación del manto, lo que provoca la fusión parcial en la cuña del manto. Se espera entonces que el manto subcontinental moderno sea una cuña del manto anterior agotada por el derretimiento. Si la conexión entre la corteza continental y el manto litosférico subcontinental no existe, y en cambio un proceso terrestre diferente formó ambos reservorios, entonces complica aún más los mecanismos de cómo se formó el manto subcontinental arcaico.