La Cordillera de Nazca es una cordillera submarina , ubicada en la Placa de Nazca frente a la costa oeste de América del Sur . Esta placa y cresta se están subduciendo actualmente bajo la Placa de América del Sur en un límite convergente conocido como la Fosa Perú-Chile a aproximadamente 7,7 cm (3,0 pulgadas) por año. [1] La Cordillera de Nazca comenzó a subducirse oblicuamente al margen de colisión a 11 ° S, aproximadamente 11,2 Ma, y la ubicación de subducción actual es 15 ° S. [2] La cresta está compuesta por una corteza oceánica basáltica anormalmente gruesa , con un promedio de 18 ± 3 km de espesor. [3] Esta corteza es flotante, lo que resulta ensubducción de losa plana bajo Perú . [4] Esta subducción de losa plana se ha asociado con el levantamiento de la Cuenca del Pisco [5] y el cese del vulcanismo de los Andes y el levantamiento del Arco Fitzcarrald en el continente Sudamericano aproximadamente 4 Ma. [6]
Morfología
La Cordillera de Nazca tiene aproximadamente 200 km (120 millas) de ancho, 1.100 km (680 millas) de largo y 1.500 m (4.900 pies) de relieve batimétrico. [7] La pendiente de las pistas es de 1-2 grados. [7] La cresta está ubicada a una profundidad de 4.000 m (13.000 pies) por debajo del nivel del mar, por encima de la profundidad de compensación de carbonato . [7] Está envuelto en una capa delgada de 300 a 400 m (980 a 1310 pies) de espesor de exudado calcáreo pelágico . [7] Según el análisis de ondas de Rayleigh , la cresta tiene un espesor cortical promedio de 18 ± 3 km, [3] pero podría tener un espesor máximo localizado de hasta 35 km (22 mi). [8] Esto es anormalmente grueso para la corteza oceánica. [3] En comparación, la placa de Nazca subyacente adyacente a la cresta varía de 6 a 8 km (3,7 a 5,0 millas) de espesor, y es comparable al promedio mundial de alrededor de 7 km (4,3 millas) de espesor. [8]
Formación
Con base en las edades del basalto, la porción de la Cordillera de Nazca que está expuesta actualmente data de 31 ± 1 Ma en la fosa Perú-Chile, a 23 ± 1 Ma donde la Cordillera de Nazca y la Cadena de Montañas Submarinas de Pascua son adyacentes. [9] La composición de basalto también se ha utilizado para mostrar que la Cordillera de Nazca y la Cadena del Monte Submarino del Este se formaron a partir de la misma fuente de magma, y que la formación de la Cadena del Monte Submarino del Este ocurrió después de que la Placa de Nazca cambió de dirección. [9] La formación comenzó a lo largo del centro de expansión Pacífico-Farallón / Nazca, [7] y se ha atribuido al vulcanismo de puntos calientes. Sin embargo, existe cierto debate sobre dónde se ubicaba originalmente este punto caliente, y se proponen ubicaciones cerca de Isla de Pascua [10] y Salas y Gómez [9] . La cresta se compone principalmente de basalto de la cresta oceánica , que hizo erupción en la placa de Nazca cuando la placa ya tenía entre 5 y 13 millones de años. [9] Con base en las proporciones isotópicas y la composición de los elementos de tierras raras , se estima que el magma se obtuvo a aproximadamente 95 km de profundidad a partir de un derretimiento parcial del 7% . [9] La Cordillera de Nazca tiene una característica conjugada en la Placa del Pacífico , la Meseta de Tuamotu . [10] [2] Las anomalías magnéticas han demostrado que hubo una expansión simétrica en el centro Pacífico-Farallón / Nazca, por lo que la meseta de Tuamotu se puede utilizar como un proxy de la geometría de la cresta de Nazca subducida previamente. [2]
Historia de la subducción y la migración
La Placa de Nazca comenzó a subducirse en la trinchera Perú-Chile 11.2 Ma a 11 ° S. [2] Debido a la orientación oblicua de la cresta a la zona de colisión entre las placas de Nazca y América del Sur, la cresta ha migrado hacia el sur a lo largo del margen activo hasta su ubicación actual a 15 ° S. [2] Basado en la relación de espejo de la meseta de Tuamotu, se estima que 900 km (560 millas) de la Cordillera de Nazca ya se han subducido. La velocidad de la migración se ha desacelerado con el tiempo, con la cresta migrando a 7.5 cm (3.0 in) por año hasta 10.8 Ma, luego disminuyendo a 6.1 cm (2.4 in) por año de 10.8 a 4.9 Ma. La tasa actual de migración de la cresta es de 4,3 cm (1,7 pulgadas) por año. [2] La tasa actual de subducción de placas es de 7,7 cm (3,0 pulgadas) por año. [1]
Interacción del margen continental
La cresta es flotante, lo que resulta en una subducción de losas planas de la placa de Nazca debajo de Perú. [4] La flotabilidad está relacionada con la edad de la corteza, y el efecto de flotabilidad se puede ver en la corteza oceánica de 30 a 40 Ma. [11] La placa de Nazca data de 45 Ma donde se subduce en la trinchera Perú-Chile. [11] El grosor extremo de la cresta flotante es responsable de la subducción de la losa plana de la placa subyacente más antigua. El modelado ha demostrado que este tipo de subducción solo es concurrente con las dorsales submarinas, [11] y representa aproximadamente el 10% de los límites convergentes. [4] La estimación más reciente del ángulo de subducción de la placa de Nazca es de 20 ° a una profundidad de 24 km (15 millas) a 110 km (68 millas) tierra adentro. A 80 km (50 millas) de profundidad, aproximadamente 220 km (140 millas) tierra adentro, la placa cambia a una orientación horizontal, [12] y continúa viajando horizontalmente hasta 700 km (430 millas) tierra adentro, [6] antes de reanudar. subducción en la astenosfera .
Los terremotos de gran magnitud ocurren en asociación con el área alrededor de la zona de subducción de la Cordillera de Nazca, conocida en el megathrust de Perú . [13] Estos incluyen, pero no se limitan a, un terremoto de magnitud 8.1 en 1942 , un terremoto de magnitud 8.0 en 1970, un terremoto de magnitud 7.7 en 1996, un terremoto de magnitud 8.4 en 2001, [7] [12] [14] y un terremoto de magnitud 8.0 en 2007 . [12] [13] Los registros de terremotos para esta área de subducción se remontan a 1586. [14] Todas estas rupturas se ubicaron en la costa de Perú o dentro de la Fosa Perú-Chile entre 9 ° S y 18 ° S, coincidente con la subducción de la cresta de Nazca, [12] [14] e incluyen rupturas intraplaca e interplaca . [14] No se han localizado grandes terremotos entre 14 ° S y 15,5 ° S, donde la altura batimétrica de la cresta se está subduciendo. Los terremotos entre placas no ocurren en conjunción directa con la Cordillera de Nazca. [14]
Ha habido poco efecto geomórfico en la trinchera Perú-Chile debido a la subducción de la cresta más allá de un bajío de 6.500 a 5.000 m (21.300 a 16.400 pies) por encima de la ubicación de la cresta. [7] Sin embargo, este es un margen de erosión tectónica . [15] [7] No se está formando una cuña de acreción en la zanja, y el sedimento que se encuentra allí proviene de fuentes continentales, según el ensamblaje de fósiles. [7] El lodo calcáreo que cubre la Cordillera de Nazca está completamente subducido. [7] La erosión de la corteza de la cuenca del antearco ha resultado en la pérdida de 110 km (68 millas) de la Placa Sudamericana desde 11 Ma. [12]
La cuenca del antearco de Pisco ubicada sobre la cresta subductora ha experimentado una elevación desde el Plioceno tardío o el Pleistoceno, una elevación que se atribuye a la subducción de la cresta de Nazca. [5]
Influencia en la tectónica amazónica
La subducción de la losa plana asociada con la Cordillera de Nazca se ha relacionado con el cese del vulcanismo en la Cordillera de los Andes en aproximadamente 4 Ma. [6] La subducción también se ha relacionado con la formación del Arco Fitzcarrald, que es una característica topográfica abovedada de 400.000 km 2 (150.000 millas cuadradas), 400 a 600 m (1.300 a 2.000 pies) de altura que define la cuenca de drenaje del Amazonas. . [6] Los estudios indican que la elevación del arco también comenzó 4 Ma. [6]
El levantamiento del Arco Fitzcarrald se cruza con la Cordillera de los Andes, donde hay un cambio de la topografía de alto gradiente a la cuenca del Amazonas de bajo gradiente . [1] Este levantamiento topográfico divide efectivamente la cuenca de drenaje del Amazonas en tres subcuencas, Ucayali al noroeste, Acre al noreste y Madre De Dios al sureste. [16] Se ha planteado la hipótesis de que las modificaciones significativas de los procesos sedimentarios, erosivos e hidrológicos han resultado de la elevación del Arco Fitzcarrald. Los caminos evolutivos de los peces de agua dulce también comenzaron a divergir en las subcuencas del Amazonas aproximadamente 4 Ma. [17] El levantamiento del Arco Fitzcarrald también podría ser el catalizador que conduzca a estos diferentes caminos evolutivos, aislando efectivamente las poblaciones de peces entre sí. [dieciséis]
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