El hotspot de Galápagos es un hotspot volcánico en el Océano Pacífico Oriental responsable de la creación de las Islas Galápagos, así como de tres sistemas principales de crestas asísmicas, Carnegie , Cocos y Malpelo, que se encuentran en dos placas tectónicas. El hotspot está ubicado cerca del Ecuador en la Placa de Nazca, no lejos del límite de la placa divergente con la Placa de Cocos . El escenario tectónico del hotspot se complica por la unión triple de Galápagos de las placas de Nazca y Cocos con la placa del Pacífico.. El movimiento de las placas sobre el hotspot está determinado no solo por la extensión a lo largo de la cresta, sino también por el movimiento relativo entre la placa del Pacífico y las placas de Cocos y Nazca.
País | Ecuador |
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Territorio | Islas Galápagos |
Región | océano Pacífico |
Coordenadas | 0 ° 22′S 91 ° 33′W / 0,37 ° S 91,55 ° WCoordenadas : 0 ° 22′S 91 ° 33′W / 0,37 ° S 91,55 ° W |
Se cree que el hotspot tiene más de 20 millones de años y en ese tiempo ha habido interacción entre el hotspot, ambas placas, y el límite de placa divergente, en el Centro de Expansión de Galápagos. Las lavas del hotspot no exhiben la naturaleza homogénea de muchos hotspots; en cambio, hay evidencia de cuatro grandes reservorios que alimentan el hotspot. Estos se mezclan en diversos grados en diferentes lugares del archipiélago y también dentro del Centro de Difusión de Galápagos.
Teoría del hotspot
En 1963, el geofísico canadiense J. Tuzo Wilson propuso la teoría del "punto caliente" para explicar por qué, si bien la mayoría de los terremotos y la actividad volcánica ocurren en los límites de las placas, algunos ocurren lejos de los límites de las placas. La teoría afirmaba que áreas de magma pequeñas, duraderas y excepcionalmente "calientes" se encuentran debajo de ciertos puntos de la Tierra. Estos lugares, denominados "puntos calientes", proporcionan sistemas de calor y energía localizados (columnas térmicas) que mantienen una actividad volcánica duradera en la superficie. Este vulcanismo acumula montañas submarinas que eventualmente se elevan por encima de la corriente oceánica, formando islas volcánicas. A medida que las islas se alejan lentamente del punto de acceso, por el movimiento de placas deslizantes como se describe en la teoría de la tectónica de placas , el suministro de magma se corta y el volcán permanece inactivo. Mientras tanto, el proceso se repite de nuevo, esta vez formando una nueva isla, una y otra vez hasta que el hotspot colapsa. La teoría se desarrolló para explicar la cadena de montes submarinos Hawaiian-Emperor , donde las islas históricas se pueden rastrear hacia el noroeste en la dirección en que se mueve la Placa del Pacífico. La teoría inicial colocó estas fuentes fijas de calor para las plumas en las profundidades de la Tierra; sin embargo, investigaciones recientes han llevado a los científicos a creer que los hotspots son realmente dinámicos y capaces de moverse por sí mismos. [1] [2]
Entorno tectónico
El hotspot de Galápagos tiene un entorno tectónico muy complicado. Se ubica muy cerca de la cordillera que se extiende entre las placas Cocos y Nazca ; el hotspot interactúa con ambas placas y la cresta en expansión durante los últimos veinte millones de años, ya que la ubicación relativa del hotspot en relación con las placas ha variado. Con base en gradientes de velocidad sísmica similares de las lavas de las crestas Carnegie, Cocos y Malpelos, hay evidencia de que la actividad del hotspot ha sido el resultado de un único derretimiento del manto largo en lugar de múltiples períodos de actividad y letargo. [3]
En Hawái, la evidencia sugiere que cada volcán tiene un período de actividad distinto a medida que el hotspot se mueve debajo de esa porción de la placa del Pacífico antes de volverse inactivo y luego extinguirse y erosionarse bajo el océano. Este no parece ser el caso en Galápagos, en cambio, hay evidencia de vulcanismo concurrente en un área amplia. [4] Casi todas las Islas Galápagos muestran vulcanismo en el pasado geológico reciente, no solo en la ubicación actual del hotspot en Fernandina. [5] La siguiente lista da las fechas de la última erupción de los volcanes de Galápagos, ordenadas de oeste a este.
Nombre | Última erupción |
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Isla Darwin | Extinto |
Fernandina | 2017 |
Ecuador (volcán) | 1150 |
Isla Wolf | Extinto |
Roca Redonda | Desconocido |
Cerro Azul | 2008 |
Wolf (volcán) | 2015 |
Darwin (volcán) | 1813 |
Alcedo | 1993 |
Sierra Negra | 2018 |
Isla santiago | 1906 |
Isla Pinta | 1928 |
Isla Marchena | 1991 |
Isla santa cruz | Desconocido |
Isla Floreana | Extinto |
Isla Genovesa | Desconocido |
Isla San Cristóbal | Desconocido |
Se ha seguido el movimiento de las placas de Nazca y Cocos. La placa de Nazca se mueve a 90 grados a una velocidad de 58 ± 2 km por millón de años. La placa de Cocos se mueve a 41 grados a una velocidad de 83 ± 3 km por millón de años. [3] La ubicación del hotspot a lo largo del tiempo se registra en la placa oceánica como las crestas Carnegie y Cocos.
El Carnegie Ridge se encuentra en la placa de Nazca y tiene 600 km (373 millas) de largo y hasta 300 km (186 millas) de ancho. Está orientado en paralelo al movimiento de las placas y su extremo oriental tiene aproximadamente 20 millones de años. Hay una silla de montar prominente en la cresta a 86 grados oeste, donde la altura cae mucho más cerca del fondo del océano circundante. Se creía que Malpelo Ridge, que tiene 300 km (186 millas) de largo, era parte de Carnegie Ridge. [6]
La Cordillera de Cocos es una característica de 1000 km de largo ubicada en la placa de Cocos y está orientada paralela al movimiento de las placas desde la falla transformante de 91 grados oeste en el Centro de Expansión de Galápagos hacia la costa panameña. El extremo noreste de la cordillera data de hace unos 13-14,5 millones de años. [6] Sin embargo, la isla del Coco en el extremo norte de la cresta tiene solo 2 millones de años y, por lo tanto, fue creada mucho después de que la cresta se alejara del hotspot. [7] La presencia de un hiato sedimentario pronunciado en los sedimentos en el Cocos Ridge indica que el Cocos Ridge probablemente se combó en su subducción poco profunda inicial a lo largo de la Fosa de América Central. [8]
El modelo actual para la interacción del hotspot y el centro de expansión entre las placas Cocos y Nazca intenta explicar las crestas en ambas placas; la división entre Carnegie y Malpelo Ridge y la subsecuente actividad volcánica lejos del hotspot. Ha habido ocho fases principales en los últimos 20 millones de años. [6]
- 19,5 millones de años - hace 14,5 millones de años: el hotspot estaba ubicado en la placa de Nazca, formando una combinación de Carnegie y Malpelo Ridge. El tipo de lava que hizo erupción fue una mezcla de material de pluma y manto superior empobrecido , similar al tipo de lava que se encuentra en las islas centrales de Galápagos en el momento actual.
- Desde hace 14,5 millones de años hasta hace 12,5 millones de años: el Centro de Expansión de Galápagos se movió hacia el sur y la cresta superpuso el borde sur del hotspot. Se hizo erupción con menos material sobre la placa de Nazca, lo que resultó en la formación de la silla de montar en Carnegie Ridge. El movimiento de la ubicación del Centro de Extensión de Galápagos comienza a separar la Cordillera de Malpelo de la Cordillera de Carnegie. La mayoría de las lavas del hotspot se crean en la placa de Cocos dando como resultado la formación de Cocos Ridge. Las lavas que se forman aquí son similares a los tipos que entraron en erupción en los volcanes de escudo occidental de las Galápagos, que son predominantemente penacho.
- 12 millones de años a 11 millones de años: el hotspot de Galápagos se centra debajo del Centro de Expansión de Galápagos. Las lavas tipo pluma son ahora abundantes en Cocos Ridge.
- Hace 9,5 millones de años: termina la brecha entre Carnegie y Malpelo Ridges.
- Hace 5,2 millones de años a 3,5 millones de años: el Centro de Expansión de Galápagos tiene otro salto de cresta, moviéndose hacia el norte con la columna en erupción ahora en la placa de Nazca, similar a la orientación actual.
- Hace 3,5 millones a 2 millones de años: al norte del Centro de Expansión de Galápagos se forma un centro de expansión con tendencia este-oeste de corta duración. Esta nueva grieta falla pero conduce a la actividad volcánica posterior al abandono y la formación subsiguiente de la Isla del Coco y los montes submarinos circundantes. Alrededor del hotspot predominan las lavas del penacho.
- Hace 2,6 millones de años: se produce una falla transformadora importante al norte del hotspot de Galápagos. Esto da como resultado un vulcanismo generalizado en el norte de Galápagos a lo largo de Wolf Darwin Lineament y alrededor de la isla Genovesa . [9]
- Presente: El hotspot de Galápagos está al sur del centro de expansión y hay una zonación geoquímica de la pluma.
Estructura química de las lavas de Galápagos
El análisis de los isótopos radiactivos de las lavas en las islas del archipiélago de Galápagos y en Carnegie Ridge muestra que hay cuatro reservorios principales de magma que se mezclan en diversas combinaciones para formar la provincia volcánica. [5] [10]
Los cuatro tipos son: PLUME: este es el magma asociado con el penacho en sí y es similar a los magmas de otras islas oceánicas dentro del Pacífico. Tiene las características de relaciones intermedias de estroncio (Sr), neodimio (Nd) y plomo (Pb). Las lavas PLUME se encuentran predominantemente en el oeste de las islas, alrededor de las islas Ferdinandina e Isabela , que está cerca de la posición actual del hotspot. Las lavas PLUME que hicieron erupción en Fernandina e Isabela son relativamente frías. El análisis muestra que son hasta 100 grados Celsius más fríos que los de Hawai. La causa de esto no se comprende completamente, pero puede deberse al enfriamiento en la litosfera o al estar relativamente frío en la formación en el manto. [7] Luego se encuentran en cantidades más bajas en un patrón de herradura al norte y al sur de las islas centrales mezclándose con los otros reservorios a medida que avanza hacia el este. Las lavas PLUME también se encuentran en las lavas del Centro de Difusión de Galápagos debido a la convección y mezcla de todas estas lavas. En el manto superior, las corrientes de convección traen material del manto en ángulos poco profundos desde el sur del Centro de Expansión de Galápagos. Esta corriente de convección atraerá algo de magma tipo PLUME al centro de expansión donde luego hará erupción. [5] [6]
DGM - (Manto de Galápagos Agotado), esto tiene características similares a los basaltos de las cordilleras oceánicas en todo el Pacífico y el Centro de Expansión de Galápagos. La fusión parcial del manto superior como resultado del centro de expansión dejará material del manto agotado en algunos compuestos. Tiene proporciones bajas de isótopos de Sr y Pb y altas proporciones de Nd. DGM se encuentra en las islas centrales de Galápagos como Santiago , Santa Cruz , San Cristóbal y Santa Fe . Rellena el centro de la herradura formada por las lavas PLUME al oeste, norte y sur. [5] [10] [11]
FLO - ( Floreana ), característico de las lavas de esa isla. Se cree que este depósito proviene de la corteza oceánica subducida que ha sido arrastrada por la pluma del manto. Tiene proporciones enriquecidas de Sr y Pb y está enriquecido con oligoelementos. [10] [11] FLO se asocia principalmente con la isla de Floreana y aparece en la mezcla de lavas dentro de Galápagos a lo largo del archipiélago del lado sur y se diluye al este y norte de allí. [10]
WD - (Wolf Darwin) es único en el Pacífico y se parece al material de un sistema de crestas del Océano Índico. Se encuentra en las islas Wolf y Darwin y los montes submarinos que las conectan a lo largo del Wolf Darwin Lineament. Tiene una relación de Pb única. [10] WD se encuentra a lo largo del lado norte del archipiélago y se diluye hacia el este y el sur. [5]
Ver también
- Volcanes de las Islas Galápagos
Referencias
- ^ Watson, Jim (5 de mayo de 1999). " " Hotspots ": mantos de plumas térmicas" . USGS . Consultado el 21 de noviembre de 2009 .
- ^ Uhlik, Caroline (8 de enero de 2003). "El punto de acceso 'fijo' que formó Hawai puede no ser estacionario, concluyen los científicos" . Informe de Stanford . Consultado el 3 de abril de 2009 .
- ^ a b Sallarès, Vallenti (2005). "La sismología de la corteza ayuda a limitar la naturaleza de las anomalías de fusión del manto: la provincia volcánica de Galápagos" . Mantleplumes.org . Consultado el 21 de noviembre de 2009 .
- ^ O'Connor, John M. (8 de enero de 2008). "Migración de vulcanismo generalizado de larga duración a lo largo de la provincia volcánica de Galápagos: ¿evidencia de una anomalía generalizada de fusión de puntos calientes?" . mantleplumes.org . Consultado el 21 de noviembre de 2009 .
- ^ a b c d e Mantleplumes.org
- ^ a b c d Harpp, Karen S .; Wanless, Virginia D .; Otto, Robert H .; Hoernle, Kaj; Werner, Reinhard (2005). "Las crestas asísmicas de Cocos y Carnegie: un registro de elementos traza de la interacción a largo plazo del centro de difusión de la pluma" . Revista de Petrología . 46 (1): 109-133. doi : 10.1093 / petrology / egh064 .
- ^ a b Mantleplumes.org
- ^ Li, Yong-Xiang; Zhao, Xixi; Jovane, Luigi; Petronotis, Katerina E .; Gong, Zheng; Xie, Siyi (1 de diciembre de 2015). "Restricciones paleomagnéticas en la evolución tectónica de la zona de subducción de Costa Rica: Nuevos resultados de sucesiones sedimentarias de sitios de perforación IODP de Cocos Ridge" . Geoquímica, Geofísica, Geosistemas . 16 (12): 4479–4493. doi : 10.1002 / 2015GC006058 . ISSN 1525-2027 .
- ^ Harpp, hotspot de la provincia norteña de Galápagos cerca del vulcanismo de Ridge
- ^ a b c d e Harpp, Karen; Geist, Dennis (2006). "Plumología de Galápagos" . Fundación Charles Darwin. Archivado desde el original el 10 de junio de 2007.
- ^ a b Harpp, Karen (2001). "Trazando una pluma del manto: variaciones isotópicas y de elementos traza de los montes submarinos de Galápagos" (PDF) . Geoquímica, Geofísica, Geosistemas. Archivado desde el original (PDF) el 20 de julio de 2011 . Consultado el 6 de abril de 2011 .