En geología y geofísica , el hundimiento térmico es un mecanismo de hundimiento en el que el enfriamiento conductivo del manto espesa la litosfera y hace que disminuya en elevación. Esto se debe a la expansión térmica : a medida que el material del manto se enfría y pasa a formar parte de la litosfera mecánicamente rígida, se vuelve más denso que el material circundante. El material adicional agregado a la litosfera la espesa y provoca aún más una disminución boyante en la elevación de la litosfera. Esto crea un espacio de alojamiento en el que se pueden depositar los sedimentos, formando una cuenca sedimentaria .
El hundimiento térmico puede ocurrir en cualquier lugar donde exista un diferencial de temperatura entre una sección de la litosfera y sus alrededores. Hay una variedad de factores contribuyentes que pueden iniciar el hundimiento térmico o afectar el proceso mientras está en curso. [1]
A medida que los procesos endógenos y exógenos provocan la denudación de la superficie terrestre, las secciones más bajas y más cálidas de la litosfera están expuestas a diferencias relativas de peso y densidad. Esta diferencia relativa crea flotabilidad . El levantamiento isostático puede entonces exponer aún más la litosfera al enfriamiento conductivo, provocando un fenómeno de “ascenso y caída” a medida que capas de roca más cálidas y menos densas son empujadas o levantadas, luego enfriadas, provocando que se contraiga y se hunda nuevamente. [2]
Las condiciones para crear un hundimiento térmico pueden iniciarse mediante diversas formas de elevación y denudación, pero el proceso real de hundimiento térmico se rige por la pérdida de calor por conducción térmica . El contacto con la roca circundante o la superficie hace que el calor se filtre fuera de una sección de la litosfera. A medida que la litosfera se enfría, la roca se contrae. [3]
Cuando la conducción hace que una sección de la litosfera se contraiga y aumente su densidad, no agrega masa directamente a la roca. En cambio, hace que el volumen disminuya, aumentando la masa de la sección para un área determinada. La litosfera es isostática con el manto ; su peso está soportado por la densidad relativa de la roca circundante. Cuando una sección se enfría y su densidad aumenta, se hunde, provocando que la elevación relativa disminuya. Esto puede crear una cuenca en la que se depositan sedimentos, lo que agrega peso a la parte superior de la sección que se hunde de la litosfera y aumenta la masa total de la sección por unidad de área, lo que hace que se hunda aún más. [4]
El hundimiento térmico puede tener un efecto en la formación de islas. El levantamiento isostático puede equilibrarse con el hundimiento térmico en respuesta a la erosión en islas sin barreras de arrecifes , que se hunden sólo cuando se ven sometidas a la erosión de las olas . Sin embargo, las islas volcánicas y los montes submarinos con barreras de arrecifes están protegidos de la erosión de las olas y las corrientes y, por lo tanto, se elimina el levantamiento isostático compensatorio, lo que hace que se hundan y creen un atolón . [5]
El hundimiento térmico puede provocar metamorfismo en las rocas. La conducción de calor fuera de una sección de la litosfera hace que la roca se espese y se aísle más del calor que fluye desde el manto; A medida que esta sección más gruesa es enterrada por la columna descendente de la litosfera, desciende a las capas de roca circundantes con un gradiente geotérmico relativo más alto . Este gradiente puede provocar metamorfismo en las rocas, como se observa en Australia del Sur. [6]
Eustasy se refiere a un cambio en el nivel relativo del mar. Puede tener efectos sobre el hundimiento térmico durante la formación de accidentes geológicos como cadenas montañosas . El nivel del mar a menudo cambia en respuesta a la formación de glaciares en tierra; el peso de estos glaciares o la ausencia del mismo puede influir en la tasa general de hundimiento térmico. [7]
A medida que la litosfera se enfría y se hunde, se puede formar una cuenca sedimentaria encima de la masa que se hunde. Las características de los sedimentos del sótano pueden producir condiciones propicias para la conversión de querógeno en petróleo . Como resultado de este proceso se formó el gigantesco campo petrolífero de Wilmington en la cuenca de Los Ángeles . [8]