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Complejo de núcleos oceánicos

Un complejo de núcleo oceánico , o megamullion , es una característica geológica del lecho marino que forma una cresta larga perpendicular a una dorsal mesoceánica . Contiene domos lisos que están revestidos con crestas transversales como un techo corrugado. Pueden variar en tamaño de 10 a 150 km de longitud, 5 a 15 km de ancho y 500 a 1500 m de altura. [ cita requerida ] Sus contrapartes en tierra son los complejos de núcleo metamórficos , que se forman en áreas de extensión o estiramiento de la corteza continental. [1]

Diagrama de un megamontículo

Historia, distribución y exploración

Los primeros complejos de núcleos oceánicos descritos se identificaron en el océano Atlántico. [2] Desde entonces, se han identificado numerosas estructuras de este tipo principalmente en la litosfera oceánica formada en dorsales oceánicas de expansión intermedia, lenta y ultralenta , así como en cuencas de retroarco . [3] Los ejemplos incluyen extensiones de 10 a 1000 km cuadrados de fondo oceánico y, por lo tanto, de litosfera oceánica, particularmente a lo largo de la dorsal mesoatlántica [4] [5] y la dorsal Índica sudoeste . [6] Algunas de estas estructuras se han perforado y muestreado, mostrando que el muro de contención puede estar compuesto tanto de rocas plutónicas máficas como de rocas ultramáficas ( gabro y peridotita principalmente, además de diabasa ), y una delgada zona de cizallamiento que incluye filosilicatos hidratados . Los complejos de núcleos oceánicos a menudo se asocian con campos hidrotermales activos.

Formación

Las estructuras del complejo del núcleo oceánico se forman en los límites de placas oceánicas divergentes [1] de expansión lenta [ cita requerida ] [1] con solo un suministro limitado de magma ascendente . [ cita requerida ] Estas zonas tienen bajas temperaturas del manto superior y se desarrollan fallas de transformación largas . Los valles del rift no se desarrollan a lo largo de los ejes de expansión de los límites de expansión lenta. La expansión tiene lugar a lo largo de fallas de desprendimiento de ángulo bajo . El complejo del núcleo se construye en el lado elevado de la falla, donde la mayor parte del material gabroico (o cortical) se elimina para exponer las rocas del manto en el lecho marino. Consisten en peridotitas , rocas ultramáficas del manto y, en menor medida, rocas gabroicas de la corteza terrestre.

Cada falla de desprendimiento tiene tres características notables: una zona de ruptura donde comenzó la falla, una superficie de falla expuesta que se desliza sobre el domo y una terminación, que generalmente está marcada por un valle y una cresta adyacente.

Sin embargo, la hipótesis del proceso de formación a través de fallas de desprendimiento tiene sus limitaciones, como la escasa evidencia sísmica de que existen fallas normales de bajo ángulo [7] , donde el desplazamiento presumiblemente significativo a lo largo de tales fallas, que atraviesan la litosfera en un ángulo bajo, debería estar involucrado con alguna fricción. La rareza de la eclogita en los complejos de núcleos oceánicos también arroja dudas sobre la probabilidad de una fuente profunda en tales dominios. La abundancia de peridotitas en los complejos de núcleos oceánicos podría explicarse por una variación única de la subducción océano-océano en la unión de las dorsales oceánicas de expansión lenta y las zonas de fractura. Los modelos análogos de subducción muestran que el contraste de densidad de más de 200 kg/m 3 entre dos placas litosféricas yuxtapuestas daría como resultado el subempuje de la más densa a una profundidad de aproximadamente 50 km, donde la transformación de fase causa la remineralización de los piroxenos en granates. Esto aumenta la densidad de la losa, acelerando su avance hacia el manto, siempre que la fricción entre las losas sea baja. [8] [ cita completa necesaria ] Hay motivos para suponer que en intersecciones lentas de crestas y zonas de fractura, el contraste de densidad de las losas yuxtapuestas superaría los 200 kg/m3 , la fricción entre las losas sería baja, el gradiente térmico sería de unos 100 C/km y, con un contenido de agua de alrededor del 5%, la caída del solidus (una transición límite en un diagrama de fases) del basalto a una presión relativamente baja permitiría la coocurrencia de serpentinitas y peridotitas, los tipos de roca abundantes en los complejos de núcleos oceánicos.

Ejemplos

Megamullion de San Pedro y San Pablo, Océano Atlántico Ecuatorial [9]

Se han identificado unos 50 complejos de núcleos oceánicos, entre ellos:

Investigación

El interés científico en los complejos de núcleos ha aumentado drásticamente tras una expedición en 1996 que cartografió el macizo de Atlantis . Esta expedición fue la primera en asociar las estructuras complejas con fallas de desprendimiento. La investigación incluye:

Véase también

Referencias

Notas

  1. ^ abc Bahadori, Alireza; Holt, William E.; Austermann, Jacqueline; Campbell, Lajhon; Rasbury, E. Troy; Davis, Daniel M.; Calvelage, Christopher M.; Flesch, Lucy M. (26 de septiembre de 2022). "El papel de las fuerzas gravitacionales de los cuerpos en el desarrollo de complejos de núcleos metamórficos". Nature Communications . 13 (1): 5646. Bibcode :2022NatCo..13.5646B. doi :10.1038/s41467-022-33361-2. ISSN  2041-1723. PMC  9513114 . PMID  36163354.
  2. ^ Cann y otros, 1997; Tucholke, Lin y Kleinrock, 1998
  3. ^ Fujimoto y col. 1999; Ohara et al. 2001
  4. ^ ab Smith, Cann y Escartín 2006
  5. ^ Escartín y col. 2008
  6. ^ Cannat y otros, 2006
  7. ^ Scholz, CH (2002). La mecánica de los terremotos y las fallas, 2.ª ed. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521655408.
  8. ^ Mart, Y.; Aharonov, E.; Mulugeta, G.; Ryan, FMB; Tentler, T; Goren, L (marzo de 2005). "Modelado analógico del inicio de la subducción". Revista Geofísica Internacional . 160 (3): 1081. Código bibliográfico : 2005GeoJI.160.1081M. doi : 10.1111/j.1365-246X.2005.02544.x .
  9. ^ Motoki y otros, 2009, figura 5
  10. ^ Loocke, M.; Snow, JE; Ohara, Y. (2013). "Estancamiento de la fusión en peridotitas del complejo de núcleo oceánico Godzilla Megamullion, cuenca Parece Vela, mar de Filipinas". Lithos . 182–183: 1–10. Bibcode :2013Litho.182....1L. doi :10.1016/j.lithos.2013.09.005.

Fuentes