Un arco continental es un tipo de arco volcánico que se presenta como una región alta topográfica en "forma de arco" a lo largo de un margen continental . El arco continental se forma en un margen continental activo donde se encuentran dos placas tectónicas , y donde una placa tiene corteza continental y la otra corteza oceánica a lo largo de la línea de convergencia de placas, y se desarrolla una zona de subducción . El magmatismo y la petrogénesis de la corteza continental son complicados: en esencia, los arcos continentales reflejan una mezcla de materiales de la corteza oceánica, cuña del manto y materiales de la corteza continental.
Origen
Cuando dos placas tectónicas chocan, la corteza oceánica relativamente más densa será subducida bajo una corteza continental relativamente más ligera . Debido al proceso de subducción, la corteza oceánica relativamente más fría, junto con el agua, se somete a la astenosfera , donde las presiones y temperaturas son mucho más altas que la superficie de la Tierra. En tales condiciones, la placa descendente libera volátiles como H 2 O y CO 2 , que provocan la fusión parcial de la astenosfera anterior. [1] Este proceso puede crear magma relativamente flotante , que posteriormente forma una serie de volcanes en la superficie a lo largo de la zona de subducción . Hay algunos investigadores que argumentan que la refertilización del manto de arco litosférico también puede ser un proceso importante asociado con el magmatismo de arco. [2] [3] Debido a que la zona de subducción (que también es el límite de la placa) generalmente tiene forma de arco, los geólogos nombraron a esos volcanes como arcos volcánicos . Un arco volcánico construido sobre la corteza continental se llama arco continental; cuando se construye sobre la corteza oceánica, los volcanes forman un arco de islas .
Petrogénesis y magmatismo
Petrogénesis
El origen de la roca ígnea , o petrogénesis , en los arcos continentales es más complicado que en los arcos oceánicos. El derretimiento parcial de la losa oceánica en subducción genera magma primario, que sería contaminado por los materiales de la corteza continental cuando viaja a través de la corteza. Debido a que la corteza continental es félsica o sílice, mientras que el magma primario juvenil es típicamente máfico , la composición de los magmas en los arcos continentales es el producto de la mezcla entre la diferenciación ígnea de magmas máficos y la fusión de la corteza félsica o sílice. [2] La mezcla de la corteza continental existente, la parte inferior de la litosfera o el manto litosférico debajo de la corteza continental , la corteza oceánica subductora y los sedimentos, la cuña del manto y los materiales de las placas base juntos es la principal fuente de rocas de arco continental. [4]
Magmatismo
La deshidratación de la losa descendente y el derretimiento parcial de la astenosfera juntos generan el magma primario de los arcos continentales. El magma primario está compuesto de basalto toleítico olivino debido a la mezcla de peridotitas de la cuña del manto y grandes fluidos enriquecidos con iones litófilos (enriquecidos con LIL) de la placa subductora deshidratante. [4] Debido al mayor espesor y menor densidad, es probable que la corteza continental evite el ascenso hacia arriba del magma primario. Es probable que el magma primario ascendente se estanque en el fondo de la corteza continental, formando una cámara de magma. En esta cámara se llevará a cabo un proceso de subplaca , la asimilación y cristalización fraccionada del magma primario y las rocas de la corteza inferior forman la subplaca en el fondo de la corteza. [4] [5]
A través de ese procedimiento, el magma primario olivino-toleítico se convertiría en magmas calco-alcalinos y magmas alcalinos o silíceos más evolucionados y enriquecidos. [6] Una fuente adicional enriquecida puede ser proporcionada por el proceso de erosión tectónica que causa raspado y arrastre de la litosfera continental inferior hacia la zona de fusión. Por lo tanto, se pueden encontrar altas concentraciones de Rb , Cs , Ba , K , Th y LREE (elementos ligeros de tierras raras ) e isótopos enriquecidos en los magmas de arco continental. [7]
Intensidad del magmatismo del arco
La estructura geotérmica en una zona de subducción determina la velocidad de fusión de la losa de subducción y la astenosfera. El cambio en la estructura de la isoterma puede tener un impacto significativo en la intensidad del magmatismo. Algunos factores pueden contribuir al cambio en la estructura geotérmica: a) el cambio en la velocidad de convergencia de dos placas en la zona de subducción; [4] b) el ángulo de inmersión de la losa de subducción; [4] c) las cantidades de materiales subducidos de baja temperatura (agua y sedimentos oceánicos); [1] d) el evento de surgencia del manto / astenosfera (ventana de la losa [8] / rotura de la losa [9] ).
Petrología
La petrogénesis de los arcos continentales es generalmente diferente a la de los arcos oceánicos, por lo que se pueden encontrar más rocas calco-alcalinas y alcalinas en un arco continental, con menos toleitas y rocas de bajo K. [4]
Las rocas calc -alcalinas en fenocristales ricas en dacita , andesita y riolita son abundantes en el arco continental. Estas rocas contienen minerales hidratados biotita y hornblenda parcialmente reabsorbidos en proceso magmático. La plagioclasa fuertemente dividida en zonas con textura de tamiz también se presenta en esas rocas. La granodiorita , la tonalita y la diorita son las rocas intrusivas más comunes que se encuentran en los arcos continentales. [10]
Proceso de erosión
La erosión de los arcos continentales es parte del principal proceso de circulación global de la litosfera. Según un estudio relativo, [11] la contribución de la erosión del arco continental en la pérdida total de la corteza continental es de casi el 25%. Un proceso llamado erosión tectónica ocurre cuando la fuerza de fricción durante la convergencia raspa una gran cantidad de rocas de la base de los arcos continentales. Además, la precipitación en el orógeno del arco continental en sí es otro proceso de erosión. Los restos del arco continental se depositarían en la zona de subducción en forma de turbidita . La subducción que experimenta obliga a los sedimentos a agregarse de manera acrectiva a la cuña de acreción o a subducirse en la astenosfera. Luego, parte de los sedimentos se reciclaría a través de actividades volcánicas y, por lo tanto, volvería a la corteza continental, mientras que otra parte formaría nuevo material del manto.
Distinciones entre diferentes arcos
Los conceptos " arco insular ", " arco volcánico ", " arco oceánico " y "arco continental" pueden confundirse:
- Los arcos volcánicos están formados por una cadena de volcanes en forma de arco, cuya posición podría ser continental o oceánica.
- Los arcos de islas deben estar en alta mar, pero no necesariamente tienen que ser volcánicos (por ejemplo, el arco helénico no volcánico ).
- Los arcos oceánicos son arcos volcánicos construidos sobre la corteza oceánica , a diferencia de los arcos continentales, que se construyen sobre la corteza continental .
- La composición de la corteza de arco oceánico es diferente a la de la corteza de arco continental. La corteza del arco oceánico es más máfica ( basáltica / gabroica ) mientras que la corteza del arco continental es propensa a una composición intermedia o félsica (andesítica / diorítica ). [12]
En algunos casos, tanto un arco continental como un arco oceánico pueden formarse a lo largo del rumbo de una sola zona de subducción (por ejemplo, las islas Aleutianas y la península de Alaska ).
Tabla de arcos continentales
Arco continental | País | Zanja | Placa de anulación | Placa de subducción |
---|---|---|---|---|
Arco volcánico en cascada | Estados Unidos y canadá | Zona de subducción de Cascadia ; no se puede identificar ninguna fosa oceánica física [13] [14] | Placa norteamericana | Plato Juan de Fuca , Plato Explorador y Plato Gorda |
Península de Alaska y cordillera de las Aleutianas | Estados Unidos | Fosa de las Aleutianas | Placa norteamericana | Placa del Pacífico |
Kamchatka | Rusia | Fosa de Kuril – Kamchatka | Placa euroasiática | Placa del Pacífico |
Cinturón volcánico andino | Colombia , Bolivia , Perú , Ecuador , Chile y Argentina | Fosa Perú – Chile | Plato Sudamericano | Placa de Nazca y Placa Antártica |
Arco Volcánico de Centroamérica | Guatemala , El Salvador , Honduras , Nicaragua , Costa Rica , Panamá | Fosa de América Central | Plato Caribeño | Plato Cocos |
Batolito gangdese | Tíbet , China | Ya no existe | Lhasa terrane | Océano neotethiano |
Arco volcánico en cascada.
El Arco de las Aleutianas, con partes tanto oceánicas como continentales.
Arco de Kamchatka, Rusia oriental.
Cinturón volcánico andino
Ver también
- Cinturón volcánico
Referencias
- ↑ a b Van Der Pluijm, BA; Marshak, S. (2004). Estructura de la Tierra (2 ed.). Nueva York: Norton. pag. 442. ISBN 978-0-393-92467-1.
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