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Cúpula (geología)

La Estructura Richat en el Desierto del Sahara de Mauritania . Una vez considerada una estructura de impacto, ahora se clasifica como una cúpula geológica levantada por una intrusión ígnea subyacente .
Cúpula estructural en la isla de Baffin , vista en una superficie de plantación .
Foto aérea oblicua de Upheaval Dome , Utah. Ahora considerado un cráter de impacto profundamente erosionado , durante muchos años se creyó que era un domo de sal .
Caprock de un diapiro salado en Cabo Bretón , Nueva Escocia . Las rocas blancas en el centro izquierdo son el caparazón de yeso y anhidrita del diapiro.

Una cúpula 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 de tierra preexistentes lejos del centro. En términos técnicos, consta de anticlinales simétricos que se cruzan en sus respectivos vértices. Intactas, las cúpulas 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 una cúpula presenta anillos concéntricos de estratos . Si la parte superior de una cúpula ha sido erosionada, la estructura resultante en la vista en planta aparece como una diana , con las capas de roca más jóvenes en el exterior y cada anillo envejeciendo progresivamente moviéndose hacia el interior. Estos estratos habrían sido horizontales en el momento de la deposición y luego se habrían deformado 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 son el replegamiento, el diapirismo, la intrusión ígnea y el levantamiento posterior al impacto.

Replegado

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

Diapirismo

El diapirismo implica el desplazamiento vertical de una parcela de material a través de estratos superpuestos 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 parcelas de un estrato compuesto de material menos denso se elevarán hacia la superficie de la Tierra, creando formaciones que a menudo se expresan en corte transversal en forma de "lágrima", donde el extremo redondeado es el más cercano a la superficie de la Tierra. los estratos suprayacentes. Si los estratos suprayacentes son lo suficientemente débiles como para deformarse a medida que la parcela se eleva, se puede formar una cúpula; en los casos en que los estratos suprayacentes carecen particularmente de resistencia a la tensión aplicada, el diapiro puede penetrar a través de los estratos por completo y hacer erupción en la superficie. Los materiales potenciales comprendidos por estos estratos menos densos incluyen sal (que es altamente incompresible, creando así la inestabilidad estructural que conduce al diapirismo cuando se entierra bajo estratos depositados y está sujeta a tensiones suprayacentes) y migmatita parcialmente derretida (una roca de textura metamórfica que se encuentra frecuentemente en domos debido a la típica participación del calor y/o presión en su formación). [4] [5]

intrusión ígnea

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

Levantamiento posterior al impacto

Un cráter complejo , causado por la colisión de un cuerpo a hipervelocidad con otro más grande que él, se caracteriza por la presencia de una cúpula en el centro del lugar del impacto. Estas cúpulas 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 sótano suprayacentes. El debilitamiento es fundamental para que se produzca el levantamiento vertical necesario para crear una cúpula, ya que permite que se produzca el desplazamiento vertical sin las restricciones de las propiedades de rigidez originales de la roca no deformada. [8] Este desplazamiento es el resultado de que la porción de roca en el centro del lugar del impacto, compuesta por los estratos y el basamento , se reequilibra en relación con la gravedad. Teorías anteriores atribuyeron el levantamiento que formó la cúpula 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 una fusión parcial de la roca que cambiaría las propiedades mecánicas de la roca. [9]

Ejemplos

Domos estructurales

Domos diapíricos

Domos de intrusión ígneas

Estructuras de impacto

Ver 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. 2da 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 Bib : 2002JSG....24.1313G. doi :10.1016/S0191-8141(01)00134-1.
  4. ^ Lee, Jeffrey; Hacker, Bradley; Wang, Yu (diciembre de 2004). "Evolución de las cúpulas de gneis del norte del Himalaya: estudios estructurales y metamórficos en Mabja Dome, sur del Tíbet". Revista de Geología Estructural . 26 (12): 2297–2316. Código Bib : 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 poblaciones de lacolitos: nuevos resultados del sur de las montañas Henry, 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.; Cazador, RA; Tikoff, BG (2009). "Emplazamiento y montaje de intrusiones poco profundas de múltiples pulsos de magma, Henry Mountains, Utah". Transacciones de ciencias ambientales y de la tierra de la Real Sociedad de Edimburgo . 1–2 (1–2): 117–132. doi :10.1017/S1755691009016089. S2CID  13607716.
  8. ^ ab Lana, C.; Gibson, RL; Reimold, WU (julio de 2003). "Tectónica de impacto en el núcleo de la cúpula de Vredefort, Sudáfrica: implicaciones para la formación de levantamiento central en estructuras de impacto muy grandes". Meteoritos y ciencia planetaria . 38 (7): 1093-1107. Código Bib : 2003M&PS...38.1093L. doi :10.1111/j.1945-5100.2003.tb00300.x. S2CID  131154244.
  9. ^ Kenkmann, Thomas; Jahn, Andrés; 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". Grandes impactos de meteoritos III . Boulder, Colorado: Sociedad Geológica de América. págs. 85-115. ISBN 978-0-8137-2384-6. Consultado el 1 de junio de 2022 .
  10. ^ Allen, MB; Alsop, GI; Zhemchuzhnikov, VG (enero de 2001). "Repliegue de cúpula y cuenca e inversión transpresiva a lo largo del sistema de fallas de Karatau, sur de Kazajstán". Revista de la Sociedad Geológica . 158 (1): 83–95. Código Bib : 2001JGSoc.158...83A. doi :10.1144/jgs.158.1.83. S2CID  140172908.
  11. ^ Blewett, RS; Shevchenko, S; Bell, B (agosto de 2004). "La cúpula del Polo Norte: una cúpula no diapírica en el cratón arcaico de Pilbara, Australia Occidental". Investigación precámbrica . 133 (1–2): 105–120. Código Bib : 2004PreR..133..105B. doi :10.1016/j.precamres.2004.04.002.
  12. ^ Jessup, MJ "División 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 del área 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.: Se confirma el origen del impacto". Geología . 36 (3): 227. Bibcode : 2008Geo....36..227B. doi :10.1130/G24287A.1.