La zona de subducción de Vanuatu (anteriormente llamada zona de subducción de Nuevas Hébridas ) es actualmente una de las zonas de subducción más activas de la Tierra, produciendo grandes terremotos (de magnitud 8,0 o mayor), con potencial de peligro de tsunami para todas las costas del Océano Pacífico . [2] [3] Hay volcanes activos asociados con el vulcanismo de arco.
La zona incluye la mayoría de las islas de Vanuatu , las islas Santa Cruz de las Islas Salomón meridionales [ 4 ] y las Islas de la Lealtad . Varias características del fondo oceánico están relacionadas con la zona, en particular la fosa de las Nuevas Hébridas (Fosa de las Nuevas Hébridas del Sur) [5] y la fosa de las Nuevas Hébridas del Norte (Fosa de Torres), que está separada de la fosa meridional por la dorsal d'Entrecasteaux y la isla de Espíritu Santo . La dorsal d'Entrecasteaux se encuentra en este punto de intersección entre dos dorsales paralelas de dirección este-oeste que se encuentran a 1 o 2 km (0,62 a 1,24 mi) por encima de la llanura abisal circundante. [6]
Las observaciones realizadas desde la costa habían caracterizado a las islas del arco volcánico como poseedoras de lavas típicas y de una edad del Mioceno temprano o más joven. [7] Más recientemente, los estudios marinos han complementado este muestreo limitado. El manto de las terrazas arrecifales en Espiritu Santo y Malekula muestra un rápido levantamiento de terrazas del Cuaternario tardío de entre 0,2 y 0,6 cm/año (0,079 a 0,236 pulgadas/año). [7] Se sabe que las Islas Torres al noroeste han tenido un levantamiento menor recientemente. [7]
Se sabe que en alta mar, en el norte, la placa en subducción tiene hasta 1 km (0,62 mi) de sedimentos. [6]
Se sabe que los basaltos de la dorsal de Entrecasteaux, que están siendo subducidos, tienen entre 56 y 21 millones de años. [8] [9] Este material es más ligero que el resto del material de la zona subducida, excepto el material de la meseta de Torres occidental, y se cree que esta propiedad es un factor en las distorsiones de la cadena de arcos de islas en estos puntos de subducción. [10] El resto de la corteza basáltica oceánica de la placa australiana que está siendo subducida es de edad eocena . [8] Más allá del propio arco de Vanuata, el lecho rocoso de la cuenca del norte de Fiji está relacionado con centros de expansión del arco, y parte del basalto oceánico es de origen reciente.
En la mayor parte de Vanuatu existe un vulcanismo clásico de andersita de arco formado a partir de magma calcoalcalino, pero al sur, donde hay volcanes activos en Hunter Ridge, las lavas muestreadas sugieren que la generación de magma implica contribuciones de componentes de fusión de basalto de cuenca de arco posterior (BABB) y sedimentos adakíticos . [11]
La zona define el límite de placas entre la microplaca de las Nuevas Hébridas , relacionada con la placa del Pacífico , y la placa australiana . Hace diez millones de años, la cadena de islas de Vanuatu tenía una orientación casi este-oeste con Fiji y los centros de expansión de la cuenca del norte de Fiji han creado tanto la separación actual como una orientación bastante diferente. [12] La tasa de convergencia en la zona de subducción tiene una alta tasa de 170 mm (6,7 pulgadas)/año en el norte, aproximadamente a la latitud 11°S en la región de las Islas Salomón , al norte de las Torres . [3] Donde la dorsal d'Entrecasteaux está siendo subducida en la sección central, la tasa de convergencia se reduce a 40 mm (1,6 pulgadas)/año antes de aumentar de nuevo a 120 mm (4,7 pulgadas)/año en la fosa de las Nuevas Hébridas al este de las Islas de la Lealtad. [3] Sin embargo, en la cresta d'Entrecasteaux y la sección central de Espiritu Santo hay una compresión localizada de 50 mm (2,0 pulgadas)/año en el arco posterior volcánico para compensar. [13] La cresta puede haber estado subduciendo hasta los últimos dos millones de años. [6]
Al igual que las partes septentrionales de la zona, la subducción meridional de la dorsal Loyalty de dirección noroeste-sudeste en la placa australiana, bajo las microplacas meridionales de Vanuatu, produce mucha actividad sísmica. [3]
Ha habido una apertura asimétrica del arco posterior más allá de la zona de subducción en la cuenca del norte de Fiji y durante los últimos 6 millones de años la cadena de Vanuatu ha girado unos 28° en el sentido de las agujas del reloj. [10] Hay dos bloques tectónicos relacionados con Vanuatu en la cuenca separados por una zona extensional al este de la cadena de islas. [10]
Las características de la actual subducción activa hacia el norte de la cuenca del sur de Fiji bajo la placa de las Nuevas Hébridas parecen suficientemente diferentes a la zona de subducción más septentrional como para que algunos investigadores le hayan dado un nombre diferente y esta región se ha denominado sistema de subducción Matthew y Hunter o zona de subducción Matthew y Hunter . [14] [15]
Al sur, la subducción cesa en la triple unión con la microplaca del arrecife de Conway bajo la cuenca del norte de Fiji, y el resto de la convergencia se acomoda mediante un rifting menos activo tectónicamente en el tramo occidental de la fosa de las Nuevas Hébridas, la cresta de Hunter al norte y la zona de fractura de Hunter , que es una zona de fractura por falla transformante que continúa la fosa hacia Fiji . [16] Esta triple unión es donde, desde hace 3 millones de años, la cresta central más meridional de la cuenca del norte de Fiji se propagó hacia el sur y ahora se ha intersecado con la fosa de las Nuevas Hébridas y la zona de fractura de Hunter. [16]
La subducción/colisión progresiva de la dorsal Loyalty de dirección NO-SE ubicada en la placa australiana bajo las microplacas del sur de Vanuatu produce mucha actividad sísmica [3] pero la parte más meridional de la fosa al sur de la latitud 22,5° S y al este de la longitud 170° E no es altamente activa tectónicamente [2] y se traduce en la zona de fractura de Hunter sin subducción , que es una zona de fractura por fallas transformantes . [16]
La zona de subducción debe haber tenido muchos terremotos importantes, pero estuvo aislada de los registros históricos hasta finales del siglo XIX. Incluso entonces, no se apreciaba el riesgo de tsunami de estos terremotos en las costas distantes, ya que la mayoría de estos terremotos no causan una alteración significativa del fondo marino. [2] Los terremotos superficiales y profundos asociados con la subducción de la placa australiana se limitan a un área de unos 150 km (93 mi) de ancho. [13] Sin embargo, hay otros terremotos tectónicos asociados con los límites de placas locales cercanos, ya que la cuenca del norte de Fiji tiene centros de expansión y zonas de fallas y las partes más activas se muestran en un mapa en esta página.
Se han descrito bien los "dobletes" de terremotos en la zona y un ejemplo de dos terremotos mayores que Mw 7,7 ocurrió con 15 minutos de diferencia entre sí en la parte norte de la zona el 7 de octubre de 2009. [13]
Pueden producirse terremotos de deslizamiento asociados con la subducción de la dorsal D'Entrecasteaux. [13]
La sismicidad de la zona de la parte sur de la zona de subducción entre las latitudes 21,5 y 22,5° S y las longitudes 169 y 170° E es alta. [3] Se han producido múltiples terremotos, incluidos enjambres de magnitud M w 7,0 o más, que han afectado a Nueva Caledonia y Vanuatu. [3] La acumulación de tensión se libera parcialmente de forma regular a través de terremotos moderados a fuertes durante secuencias que han incluido terremotos de fallas de empuje entre placas y terremotos de fallas normales de elevación externa al oeste y suroeste de la fosa. [3]
El terremoto de 2021 de magnitud 7,7 en las islas de la Lealtad (terremoto de la isla Matthew) fue mucho más fuerte que la sismicidad habitual en los aspectos más meridionales de la fosa de las Nuevas Hébridas. [17] El epicentro estuvo cerca de la isla Matthew , al norte de la fosa, y fue precedido y seguido por una crisis sísmica de múltiples eventos con una magnitud mayor a 5,0 [ 17]
La siguiente tabla muestra solo terremotos históricos mayores a M w 7.5. [18] [1] Otros terremotos significativos se pueden encontrar en la lista de terremotos en Vanuatu , la lista de terremotos en el archipiélago de las Islas Salomón y los artículos de la Fosa de las Nuevas Hébridas .
El tsunami resultante del terremoto de las Islas Salomón de 2013 alcanzó 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) de altura en la ciudad de Lata en Nendö en las Islas Santa Cruz y provocó diez muertes. [19] Se modeló como un evento de megathrust que produjo más de 3 m (9,8 pies) de desplazamiento del fondo marino, pero su posición permitió la atenuación por parte de las Islas Gilbert de la ola que llegó a Hawái . [19] Sin embargo, el modelado del tsunami más pequeño que resultó del terremoto de M w 7.7 de 2021 en las Islas Loyalty mostró que otras características del fondo marino podrían canalizar el tsunami de un terremoto más grande de M w 8.2 en el mismo lugar de norte a sur, lo que resultó en olas potenciales de 1,5 m (4 pies 11 pulgadas) de altura en la isla Norfolk y 1 m (3 pies 3 pulgadas) de altura en la costa oeste de Nueva Zelanda. [2]
Actualmente, existe un vulcanismo de arco activo. Por ejemplo, el estratovolcán Monte Yasur ha estado en erupción casi continuamente desde al menos 1774 y entró en erupción en los primeros 6 meses de 2023. [21] También lo hicieron Epi y Ambae , que es el volcán activo más voluminoso de Vanuatu. [22] En 2022, entraron en erupción los volcanes Ambrym y Gaua . [22] El vulcanismo activo de la isla Matthew y la isla Hunter al sur no es un vulcanismo de arco clásico debido a la compleja tectónica en esta parte sureste de la zona. [23]