La cuenca de Lau es una cuenca de arco posterior (también denominada " cuenca interarc " [1] ) en el límite de la placa entre Australia y el Pacífico . Está formado por la placa del Pacífico que se subduce debajo de la placa australiana . La cordillera Tonga-Kermadec , un arco frontal , y la cordillera Lau-Colville , un arco remanente , se ubican en los lados este y oeste de la cuenca, respectivamente. [2]
Historia
La cuenca de Lau es una cuenca joven (<= 5 mi edad) [2] que separa un arco insular previamente continuo mediante una grieta extensional . [1] Durante el Plioceno , la placa del Pacífico se subdujo debajo de la placa australiana. [2] La losa de la placa del Pacífico se derritió cuando fue empujada hacia abajo, y luego se elevó para formar la cordillera Tonga-Kermadec original. Alrededor de 25 Ma BP, la placa del Pacífico comenzó a alejarse de la placa australiana, dividiendo así la cresta volcánica. La fisura fue causada inicialmente por una extensión hasta 6 Ma BP, momento en el cual la expansión del lecho marino comenzó en esta región y finalmente formó la Cuenca de Lau entre las crestas separadas. [3]
Centros de difusión
La cuenca de Lau en forma de V fue abierta por dos centros de propagación que se propagan hacia el sur : el Centro de propagación Central Lau (CLSC) y el Centro de propagación East Lau (ELSC). [3] El ELSC inicial estaba orientado de norte a sur y tiene una tasa de expansión de ~ 100 mm / año. La punta noreste de ELSC se propagó hacia el sur más rápido que la otra parte y produjo una pseudofalta orientada a 170 grados. [4] El ELSC giró de 15 a 25 grados en el sentido de las agujas del reloj y continuó propagándose hacia el sur. Luego se formó el CLSC, así como una zona de transformación extensional (ETZ) que une los dos centros de expansión. El CLSC se propagó hacia el sur y reemplazó al segmento norte ELSC. [5] La región de superposición de CLSC y ELSC se caracteriza por terremotos de deslizamiento . Las mediciones recientes han demostrado que las tasas de apertura están aumentando en ELSC y CLSC. [5] En la actualidad, la tasa de expansión de la cuenca de Lau es de aproximadamente 150 mm / año. Es un ejemplo de una cuenca de arco posterior de expansión rápida . [6]
Petrología
Los volcanes de la cuenca de Lau son principalmente andesitas y dacitas que entraron en erupción de 6.4 a 9.0 Ma. La mayoría de las rocas máficas encontradas son andesitas basálticas 55% SiO2 . [2] Todo el piso de la cuenca está compuesto principalmente de rocas similares a MORB, pero los 80 ~ 120 km más al oeste del piso de la cuenca contienen una mezcla de basaltos MORB, de transición y en forma de arco. Esta región occidental tiene una composición diferente porque se formó por extensión y ruptura entre las cordilleras de Lau y Tonga antes de que comenzara la expansión del lecho marino. Los grabens en esta región se llenaron luego con magma fresco de una fuente del manto que es diferente de la fuente del manto para CLSC / ELSC. [2]
Fuente del manto
La fuente de fusión del manto en la cuenca de Lau se centra al oeste de los centros de expansión a poca profundidad. Esta fuente puede haber abastecido directamente la parte occidental de la cuenca de Lau. El basalto de tipo MORB llenó los grabens que se formaron originalmente por extensión en el oeste de la cuenca de Lau. El suministro asimétrico de la masa fundida dio lugar al grosor asimétrico de la corteza en diferentes secciones de la cuenca. Este suministro de fusión puede continuar hoy en día, como lo indica una anomalía de baja velocidad en el manto superior debajo de la cuenca de Lau occidental. [3]
Convección del manto
En el límite de subducción entre la placa del Pacífico y la placa de Tonga-Kermadec, el retroceso de la fosa de Tonga y la placa del Pacífico provocó un flujo compensador del manto debajo de la cuenca de Lau. Este manto fértil luego se encuentra con el agua liberada de la losa del Pacífico subductora deshidratada y sufre un derretimiento parcial . Esto da como resultado la creación de un lote de manto empobrecido entre el manto fértil y la losa subductora. A continuación, se induce un flujo ascendente de la capa agotada mediante la extensión del arco posterior y la subducción de la losa hacia la región de la esquina donde se hidrata el manto. La fusión mejorada en esta región evita que el manto empobrecido se vuelva a enriquecer y, por lo tanto, permite que fluya hasta que se vuelque. Luego se lleva de regreso por debajo del arco posterior a medida que continúa la subducción. El ELSC ubicado justo encima del manto altamente empobrecido experimenta, por lo tanto, un suministro de magma disminuido que da como resultado una capa más delgada de corteza y una tasa de propagación más rápida. El CLSC, por otro lado, tiene una corteza más gruesa porque recubre el manto fértil que se elimina en gran medida del efecto del frente volcánico. A diferencia de ELSC, CLSC tiene características que son mucho más similares a una cordillera en medio del océano. [6]
Estructura de la corteza
El espesor de la corteza aumenta de 6 km al este a 9 km al oeste. Toda la corteza de la cuenca de Lau tiene una sección media de la corteza más gruesa que la que se ve en la placa del Pacífico. La corteza de la cuenca de Lau se puede dividir en secciones oriental, central y occidental según su espesor (5,5 a 6,5, 7,5 a 8,5 y 9 km, respectivamente). la corteza en la sección oriental es similar a la de la placa del Pacífico con una capa de la corteza media más gruesa y una capa de la corteza inferior más delgada. Esto sugiere que está compuesto de corteza oceánica que se creó más de 1,5 Ma en el ELSC. El límite entre las secciones oriental y central coincide con el límite entre la corteza de ELSC y la corteza de CLSC, lo que implica que las estructuras internas en estas dos crestas en expansión son o eran diferentes. La sección central tiene una corteza relativamente más gruesa que se formó en los últimos 1.5 Ma en el CLSC. El límite entre las secciones de la corteza central y occidental se encuentra en el medio de la corteza de ELSC, lo que sugiere que la sección occidental contiene una corteza creada tanto por la expansión oceánica en ELSC como por la extensión del arco insular de la cuenca de Lau original. [1]
Volcanes y terremotos
En la actualidad, la cuenca de Lau sigue siendo un arco inverso activo que está evolucionando rápidamente en el tiempo. El próximo hidrocast seguramente revelará la próxima erupción volcánica o área de intensa actividad hidrotermal . 6 de los 7 volcanes de la cuenca de Lau todavía están activos. [7] Los terremotos en esta región son en su mayoría terremotos de la corteza terrestre. Los pequeños terremotos de la cuenca apenas se registran en tierra debido a la alta atenuación del manto. [6] La mayoría de los terremotos, así como las actividades volcánicas, se localizan en el límite este de la cuenca de Lau, a lo largo de la cordillera de Tonga, que es muy activa volcánicamente. [2]
Referencias
- ↑ a b c Karig, DE (1970). "Crestas y cuencas del sistema de arco de islas Tonga-Kermadec". Revista de Investigación Geofísica . 75 (2): 239-254. Código bibliográfico : 1970JGR .... 75..239K . doi : 10.1029 / JB075i002p00239 .
- ^ a b c d e f Gill, JB 1976. "Composición y edad de las rocas volcánicas de la cuenca y la cresta de Lau: implicaciones para la evolución de una cuenca interarc y un arco remanente". Boletín de la Sociedad Geológica de América 87 (10): 1384-1395.
- ^ a b c Crawford, WC; Hildebrand, JA; Dorman, LM; Webb, SC; Wiens, DA (2003). "Estructura de la corteza de la cuenca de Tonga Ridge y Lau a partir de datos de refracción sísmica" . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 108 (4): 2195. Código Bibliográfico : 2003JGRB..108.2195C . doi : 10.1029 / 2001JB001435 . Consultado el 26 de diciembre de 2016 .
- ^ Taylor, B .; Zellmer, K .; Martínez, F .; Goodliffe, A. (1996). "Esparcimiento del fondo marino en la cuenca del arco posterior de Lau" . Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 144 (1–2): 35–40. Bibcode : 1996E y PSL.144 ... 35T . doi : 10.1016 / 0012-821X (96) 00148-3 . Consultado el 26 de diciembre de 2016 .
- ^ a b Parson, LM; Pearce, JA; Murton, BJ; Hodkinson, RA (1990). "Papel de los saltos de cresta y la propagación de crestas en la evolución tectónica de la cuenca del arco posterior de Lau, Pacífico suroeste". Geología . 18 (5): 470–473. Código Bibliográfico : 1990Geo .... 18..470P . doi : 10.1130 / 0091-7613 (1990) 018 <0470: RORJAR> 2.3.CO; 2 .
- ^ a b c Martínez, Fernando; Taylor, Brian (2002). "Control de la cuña del manto en la acreción cortical del arco posterior". Naturaleza . 416 (6879): 417–420. Código Bibliográfico : 2002Natur.416..417M . doi : 10.1038 / 416417a . PMID 11919628 . S2CID 4341911 .
- ^ "Expediciones del programa NOAA Vents: actividad neovolcánica en la cuenca NE Lau" . NOAA. 2010-05-10 . Consultado el 24 de diciembre de 2012 .
Coordenadas : 19 ° S 176 ° W / 19 ° S 176 ° O / -19; -176