La Fosa de Sumatra es parte de la Fosa de Sunda o Fosa de Java . La zona de subducción de Sunda (también llamada: la zona de subducción de Sumatra-Andaman) se encuentra en la parte este del Océano Índico, y está a unos 300 km (190 millas) de la costa suroeste de las islas de Sumatra y Java. Se extiende por más de 5.000 km (3.100 millas) de largo, comenzando desde Myanmar en el noroeste y terminando en la isla Sumba en el sureste. [1]
Entornos geológicos
La trinchera de Java se generó por la subducción oblicua de la placa Indo-Australiana en la placa de Sunda a una velocidad de 61 mm / año (en el sur) y 51 mm / año (en el norte). La corteza oceánica subducida a través de este margen de acreción tiene edades variables (40 a 100 Ma) y estructura a lo largo de la zanja. [1] También hay investigaciones que muestran que los sistemas de fallas de deslizamiento-deslizamiento dextrales de arcos paralelos (es decir, la Gran falla de Sumatra) se desarrollaron en el lado terrestre del antearco de Sunda para absorber parte de los movimientos dextrales asociados con la convergencia de placas oblicuas. [2] Después del desastroso tsunami de Sumatra de 2004 , más y más investigadores comienzan a estudiar esta área. La pendiente de la zanja ahora se considera como resultado de pliegues y fallas en el área que se originaron a partir de la deformación local del fondo marino. [3]
Los perfiles sísmicos en la fosa de Sumatra muestran que, la placa Indo-Australiana descendente tiene sus vectores de deslizamiento girando hacia una dirección NE. Esto indica que el movimiento de la placa está dominado por la cizalladura dextral dentro de la placa indoaustraliana del orden de 3,6 a 4,9 cm / año. [4] La deformación transpresiva del borde de la placa de subducción es la principal para absorber la fuerza cortante. En la sección sureste de esta área, la zona de falla de Sumatra se dobla hacia el sur y se fusiona con el sistema de fallas de choque extensional sur del rasgo de Sumatra. La Fosa de Sumatra cerca de las partes noroeste y occidental de Sumatra se define como una región de alto riesgo donde los terremotos de magnitud 6,0 y 7,0 Mw pueden generarse con bastante frecuencia, es decir, cada 6–12 y 10–30 años, respectivamente. [5]
La zona de falla de Sumatra (SFZ) es el área más digna de mención en la placa euroasiática cerca de la fosa de Sumatra. Dentro de la zona de falla de Sumatra se encuentra la mayor parte de la tensión lateral derecha del movimiento relativo entre las placas indoaustraliana y euroasiática. La zona de falla de Sumatra se encuentra con el sistema de fallas extensionales de tendencia sur en el estrecho de Sunda en Semangka. La zona de falla puede generar grabens de separación submarinos .
Estructura
En los márgenes convergentes donde la acreción juega un papel importante, el ancho del prisma varía de 40 km a 350 km. El ancho en la fosa de Sumatra está controlado por la entrada de sedimentos y la tasa de acreción y el historial. Una característica distintiva de la zona de subducción de Sumatra es que tiene un prisma de acreción de relativamente 120-140 km y una cuenca de antearco profunda (al igual que el resto de toda la zona de subducción de Java). Sin embargo, varía a lo largo de la trinchera. El prisma es ancho y tiene una pendiente superficial relativamente poco profunda en la parte norte, se vuelve empinado y estrecho en la parte central, luego se vuelve empinado y estrecho en el área sur. [1]
Prisma de acreción
La parte interior del prisma forma una cresta en arco NW-SE frente a la costa de Sumatra, siendo las islas Enggano su punto más alto. Esta cresta en arco tiene un ancho de 30 a 60 km y está formada por 5 a 6 copos imbricados que empujan hacia el sur. Las escamas se pueden notar fácilmente debido a sus características distintivas como morfología, sinclina, vueltas y tamaño. Un pliegue de empuje distintivo se ubica en el límite occidental de la cuña de acreción en el sur de la isla Enggano. Una capa sedimentaria deformada y relativamente delgada (0.3-0.8 TWT) cubre casi todas las áreas del subsuelo. La escasa pero aún existente falta de parte de la cresta del arco en alta mar es el resultado de actividades tectónicas extensionales junto con particiones por compresión. [1]
Cuenca de Forearc
Todo el sótano se puede realizar fácilmente en base a fuertes reflejos múltiples del fondo marino, excepto algunos lugares en la parte norte debido a la existencia de algunos bloques continentales con fallas hacia abajo. Existe una falla normal principal correlacionada a lo largo de la región de Sumatra. El sótano continental costa afuera de Sumatra subyace a las cuñas que se propagan hacia el mar. La cuenca del sur de Sumatra está muy influenciada por anticlinales y zonas de fallas.
Región de Sumatra del Norte
La región del norte de Sumatra se define aquí como el segmento entre 2,4 y 6 ° N. Las cuñas de acreción y los antearcos aquí son muy anchos. También se presenta un dedo del pie empinado. La cuña de acreción promedio tiene un ancho de aproximadamente 155-163 km, y la cuenca del antearco tiene un espesor de aproximadamente 100-140 km. [6] La pendiente media superficial es de aproximadamente 1,2–1,3 °, mientras que la parte exterior (unos 50 km) se vuelve extremadamente más empinada (3,3–3,9 °) en comparación con el resto. La vergencia hacia la tierra de los pliegues de empuje, principalmente la vergencia del pliegue frontal, es el evento tectónico más ubicuo que ocurre en la parte inferior del prisma. Varias vergencias terrestres se han transformado en mar adentro. La vergencia hacia el mar es común más adentro del prisma, mientras que las estructuras vergentes hacia tierra son más raras. La estructura inusual aquí da como resultado no solo un interior de cuña fuerte, sino también una tendencia a una deformación dúplex. [1]
Región de Sumatra central
La región central es de 3 ° S – 2 ° N en el área cercana a la isla Simeulue (2–2.5 ° N). El prisma se estrecha mucho con el aumento de la pendiente media de la superficie. Esto es una indicación de la existencia de una zona de transición entre las regiones de Sumatra Norte y Central. En la región de Sumatra central, un alto basamento ancho, que tiene conexiones con la zona de fractura con tendencia NS, está siendo subducido y está causando la generación de variaciones en el espesor de los sedimentos a través de la placa oceánica. [7] La zona de transición en la región de Sumatra central se define como 2–2.5 ° N, en base a los cambios abruptos de estructura, morfología y cambios de sedimentos. La estructura y morfología comienzan a cambiar a 2.4 ° N pero el espesor del sedimento permanece sin cambios hasta los 2 ° N. El ancho del prisma disminuye de 150 km a 100 km en un rumbo de menos de 100 km mientras la pendiente de la superficie aumenta de 1 ° a 3 °. Esta región tiene una topografía de placa oceánica variable, componente de sedimentos y dureza del fondo marino. Porque a medida que se aleja cada vez más de la fuente del abanico de Bengala , la estructura de la cresta y el sótano junto con el espesor del sedimento siguen cambiando. Los cambios en la morfología del prisma hacia el sur son graduales y se puede determinar un límite alternativo a 4-5 ° S, en esta área la dureza del fondo marino está disminuyendo y el frente de deformación se dirige hacia el mar. [1]
Región de Sumatra del Sur
La región del sur de Sumatra se encuentra entre los 5 y los 7 ° S. El prisma se ensancha de 115 kN a 140 km en esta área, donde la pendiente de la superficie disminuye a 2 °. Esta transición es gradual de norte a sur gracias a los efectos decrecientes de la topografía del sótano. Desde el sur de la isla Enggano (6 ° S), el prisma se puede dividir en 3 regiones a lo largo del rumbo, cada una de las cuales tiene una pendiente menos profunda hacia la tierra que la siguiente. Esto es consistente con la presencia de la rotura de la pendiente a unos 30 km. [8] Al norte de la isla Enggano existe un prisma similar con una vergencia mixta de pliegues de empuje del dedo del pie del prisma. [1]
Sedimento
Espesor de sedimentos
El espesor del sedimento de la zanja se basa principalmente en tres factores: la distancia desde la fuente, la topografía de la placa oceánica y la capacidad de las barreras del sótano para detener el transporte de sedimentos hacia el sur.
Existe un consenso generalizado de que los sedimentos de la zanja provienen de Bengal Fan y Nicobar Fan . Entonces, la profundidad del agua decreciente de sur a norte indica la distancia desde la fuente. [9] Entonces, el espesor del sedimento puede reflejar la proximidad de la región a la fuente en general. Pero existen algunas excepciones en regiones cercanas como Andaman donde el flanco este de Ninety East Ridge puede resultar en la reducción del espesor del sedimento. El espesor es mínimo en el sur de Sumatra (1-2 km) y máximo en el norte de Sumatra. El sedimento más grueso del norte de Sumatra se puede comparar con la Fosa de Makran , que tiene el sedimento más grueso de la Tierra (7,5 km). [10]
El espesor de los sedimentos a lo largo de la Fosa de Sumatra varía significativamente, lo cual es el resultado de las zonas de fractura y la influencia de las crestas fósiles en la topografía del sótano. El espesor es una función de la topografía del basamento oceánico en cierta medida y esta característica es extremadamente distintiva en la parte entre las islas Simeulue y Siberut (región de Sumatra central 2 ° N a 3 ° S) a lo largo de la fosa. [1] Esta variación del espesor de los sedimentos conduce a una capa de sedimentos delgada y variable en muchos lugares, a veces dificulta el transporte de sedimentos a lo largo de la Fosa de Sumatra. Generalmente, el ancho del prisma aumenta con la entrada de sedimentos, hay algunas anomalías en la región central de Sumatra debido a la topografía del basamento, es decir, el espesor actual del sedimento es mayor que el promedio a largo plazo. [11]
También hay muchas correlaciones entre convergencia y espesor. Particular en algunos lugares cerca del norte de Sumatra, donde la convergencia de la punta del prisma acompaña con sedimentación muy espesa. Por otro lado, el estrechamiento y la inclinación del prisma y la convergencia de la punta juntos a menudo se correlacionan con un espesor reducido en la región de Sumatra central. Aquí es donde la convergencia estructural y la distancia desde la fuente funcionan juntas para determinar el espesor del sedimento. [1] Por lo general, cuando el espesor es de 3 a 4 km, existe una vergencia hacia la tierra; la vergencia hacia el mar es dominante cuando tiene entre 1 y 1,5 km de espesor; y si el espesor está entre estos dos segmentos, se puede observar una vergencia mixta. Como ejemplo de convergencia mixta y variable, la región de Sumatra central (el espesor del sedimento es ~ 1–3 km) puede tener la topografía del basamento como un factor más dominante. [11]
Región | Latitud (grados) | Ancho del prisma (km) | Pendiente de la superficie del prisma (grados) | Espesor del sedimento de la zanja (Km) |
---|---|---|---|---|
Norte de Sumatra | 2.4–6 | 155-165 | 1.2–1.8 | 4-5 |
Sumatra central 1 | 0-2 | 100 | 2,7 | 2-4 |
Sumatra central 2 | 3-0 | 125 | 2.4 | 1–2,5 |
Norte de Sumatra | 5-7 | 115–140 | 2.1 | 1-2 |
Propiedades de los sedimentos
Las propiedades de los sedimentos están relacionadas no solo con la tasa o la fuente de los sedimentos, sino también con las reacciones diagenéticas y metamórficas térmicas relacionadas con la profundidad (espesor), los procesos del basamento oceánico. Otros factores, como la estructura y la morfología del prisma, también influyen en las propiedades de los sedimentos.
En la región norte de Sumatra , donde el sedimento es espeso y la cuña del prisma es ancha, el buzamiento es siempre poco profundo y la convergencia hacia la tierra en la convergencia es ubicua. puede generar altas temperaturas para deshidratar arcillas y fortalecer la sección. [12] En la región sur de Sumatra , la topografía y el espesor del basamento también son muy variables y se superponen con la región donde el prisma es estrecho y empinado. En general, las variaciones de las propiedades de los materiales de los sedimentos en la fosa de Sumatra son el resultado de variaciones estructurales a lo largo de la fosa.
Referencias
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