Un complejo de núcleo oceánico , o megamullion , es una característica geológica del fondo marino que forma una larga cresta perpendicular a una cresta oceánica . Contiene cúpulas lisas que están revestidas con crestas transversales como un techo corrugado. Pueden variar en tamaño de 10 a 150 km de longitud, 5 a 15 km de ancho y 500 a 1500 m de altura.
Historia, distribución y exploración
Los primeros complejos de núcleos oceánicos descritos se identificaron en el Océano Atlántico. [1] Desde entonces, numerosas estructuras de este tipo se han identificado principalmente en la litosfera oceánica formada en las dorsales oceánicas intermedias, lentas y ultralentas , así como en las cuencas de arco posterior . [2] Los ejemplos incluyen extensiones de 10-1000 km cuadrados de fondo oceánico y, por lo tanto, de la litosfera oceánica, particularmente a lo largo de la Cordillera del Atlántico Medio [3] [4] y la Cordillera del Sudoeste de la India . [5] Algunas de estas estructuras han sido perforadas y muestreadas, lo que demuestra que la pared del pie puede estar compuesta de rocas máficas plutónicas y ultramáficas ( gabro y peridotita principalmente, además de diabasa ), y una zona de corte delgada que incluye filosilicatos hidratados . Los complejos de núcleos oceánicos a menudo se asocian con campos hidrotermales activos.
Formación
Las estructuras complejas del núcleo oceánico se forman en los límites de las placas oceánicas de expansión lenta con solo un suministro limitado de magma emergente . Estas zonas tienen temperaturas bajas en el manto superior y se desarrollan largas fallas de transformación . Los valles de las fallas no se desarrollan a lo largo de los ejes de expansión de los límites de expansión lenta. La expansión tiene lugar a lo largo de fallas de desprendimiento de ángulo bajo . El complejo del núcleo se construye en el lado elevado de la falla, donde la mayor parte del material gabroico (o de la corteza) se quita para exponer la peridotita del manto . Están formadas por rocas ultramáficas peridotitas del manto y en menor medida por rocas gabroicas de la corteza terrestre.
Cada falla de desprendimiento tiene tres características notables: una zona de ruptura donde comenzó la falla, una superficie de falla expuesta que cabalga sobre el domo y una terminación, que generalmente está marcada por un valle y una cresta adyacente.
Sin embargo, el proceso de formación a través de la hipótesis de fallas de desprendimiento tiene sus limitaciones, como la escasa evidencia sísmica de que existe una falla normal de ángulo bajo, [6] donde el desplazamiento presuntamente significativo a lo largo de tales fallas, que transectan la litosfera en un ángulo bajo, debe ser involucrado con algo de fricción. La rareza de la eclogita en los complejos de núcleos oceánicos también arroja dudas sobre la probabilidad de una fuente profunda en tales dominios. La abundancia de peridotitas en los complejos del núcleo oceánico podría explicarse por una variación única de la subducción océano-océano en la unión de las dorsales oceánicas de expansión lenta y las zonas de fractura. Los modelos analógicos de subducción muestran que el contraste de densidad de más de 200 kg / m ^ 3 entre dos losas litosféricas yuxtapuestas daría como resultado la subdestrucción de la más densa a una profundidad de unos 50 km, donde la transformación de fase provoca la remineralización de los piroxenos en granates. Esto aumenta la densidad de la losa, acelerando su penetración en el manto, siempre que la fricción entre las losas sea baja. [7] [Se necesita una cita completa ] Hay fundamento para suponer que en las intersecciones lentas de la cresta y la zona de fractura, el contraste de densidad de las losas yuxtapuestas excedería los 200 kg / m ^ 3, la fricción entre las losas sería baja, el gradiente térmico sería de aproximadamente 100 C / km, y con aproximadamente un 5% de contenido de agua, la caída del solidus (una transición de límite en un diagrama de fase) de basalto a una presión relativamente baja permitiría la coexistencia de serpentinitas y peridotitas, la roca abundante -tipos en complejos de núcleos oceánicos.
Ejemplos de
Se han identificado unos 50 núcleos oceánicos complejos, que incluyen:
- Godzilla Mullion, parte de Parece Vela Rift en el Océano Pacífico Occidental entre Japón y Filipinas fue descubierto en 2001. Tiene aproximadamente 155 km de largo por 55 km de ancho, y es el complejo de núcleo oceánico más grande conocido en el mundo. [9]
- El complejo Saint Peter Saint Paul se encuentra en el Océano Atlántico ecuatorial . Tiene 90 km de largo y 4000 m de altura. El vértice forma las rocas de San Pedro y San Pablo . Este es uno de los pocos ejemplos conocidos en los que las rocas del manto del fondo marino están expuestas sobre el nivel del mar.
Investigar
El interés científico en los complejos centrales ha aumentado dramáticamente después de una expedición en 1996 que trazó un mapa del Macizo de la Atlántida . Esta expedición fue la primera en asociar las estructuras complejas con fallas de desprendimiento. La investigación incluye:
- Para investigar la estructura del manto :
- Los complejos proporcionan secciones transversales de material del manto que solo se podrían encontrar perforando profundamente en el manto. La perforación profunda que se requiere para penetrar de 6 a 7 km a través de la corteza supera las limitaciones técnicas y financieras actuales. La perforación selectiva de muestras en las estructuras complejas ya está en marcha.
- Investigar la formación de fallas de desprendimiento.
- Para investigar el desarrollo de complejos de núcleos oceánicos:
- En 2005, científicos del Instituto Oceanográfico Woods Hole descubrieron una serie de complejos en el Atlántico Norte, a 2.400 km de las Bermudas . [3] Estas estructuras se encuentran en varias etapas de su evolución, desde protuberancias que indicaban el surgimiento de un complejo central hasta las ranuras descoloridas de complejos centrales exhumados durante mucho tiempo que habían sido erosionados durante millones de años. Tales características permitirán a los científicos ver fallas de desprendimiento activas en funcionamiento y comprender su desarrollo.
- Para estudiar la mineralización y la liberación de minerales del manto:
- Una falla de desprendimiento de pendiente pronunciada que penetra profundamente puede ser un conducto para que los fluidos hidrotermales ricos en minerales calientes circulen hacia la superficie y generen depósitos minerales . Estos depósitos pueden crecer masivamente porque las fallas de desprendimiento persisten durante cientos de miles de años. La Institución Woods Hole está estudiando uno de esos sitios, llamado campo hidrotermal TAG en la Cordillera del Atlántico Medio.
- Para investigar anomalías magnéticas marinas:
- La visión convencional de que las anomalías magnéticas marinas surgieron en la capa superior extrusiva de la corteza oceánica requiere un replanteamiento porque surgen anomalías magnéticas perfectamente normales en los complejos centrales, donde la corteza ha sido eliminada. Esto sugiere que la parte inferior de la corteza oceánica contiene una firma magnética sustancial.
Ver también
- Complejo de núcleo metamórfico
Referencias
Notas
- ^ Cann y col. 1997 ; Tucholke, Lin y Kleinrock 1998
- ^ Fujimoto y col. 1999 ; Ohara y col. 2001
- ^ a b Smith, Cann y Escartí 2006
- ^ Escartín et al. 2008
- ^ Cannat y col. 2006
- ^ Scholz, CH (2002). The Mechanics of Earthquakes and Faulting, 2nd ed . Cambridge: Cambridge University Press.
- ^ Mart, Y .; Aharonov, E .; Mulugeta, G .; Ryan, WBF; Tentler, T; Goren, L.: 1081. Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Motoki y col. 2009 , figura 5
- ^ Loocke, M .; Snow, JE; Ohara, Y. (2013). "Derretir el estancamiento en peridotitas del Complejo Núcleo Oceánico Godzilla Megamullion, Cuenca Parece Vela, Mar de Filipinas". Lithos . 182-183: 1-10. Bibcode : 2013Litho.182 .... 1L . doi : 10.1016 / j.lithos.2013.09.005 .
Fuentes
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- Cannat, M .; Sauter, D .; Mendel, V .; Ruellan, E .; Okino, K .; Escartin, J .; Combier, V .; Baala, M. (2006). "Modos de generación del lecho marino en una cresta de propagación ultra lenta de fusión pobre" . Geología . 34 (7): 605–608. Código bibliográfico : 2006Geo .... 34..605C . doi : 10.1130 / G22486.1 . Consultado el 1 de julio de 2016 .
- Escartín, J .; Smith, DK; Cann, J .; Schouten, H .; Langmuir, CH; Escrig, S. (2008). "Papel central de las fallas de desprendimiento en la acreción de la litosfera oceánica de propagación lenta" (PDF) . Naturaleza . 455 (7214): 790–794. Código Bibliográfico : 2008Natur.455..790E . doi : 10.1038 / nature07333 . hdl : 1912/2805 . PMID 18843367 . Consultado el 1 de julio de 2016 .
- Fujimoto, H .; Cannat, M .; Fujioka, K .; Gamo, T .; Alemán, C .; Mével, C .; Muench, U .; Ohta, S .; Oyaizu, M .; Parson, L .; Searle, R .; Sohrin, Y .; Yama-Ashi, T. (1999). "Primeras investigaciones sumergibles de las dorsales oceánicas en el Océano Índico". Noticias de InterRidge . 8 (1): 22-24.
- MacLeod, CJ; Searle, RC; Murton, BJ; Casey, JF; Mallows, C .; Unsworth, SC; Achenbach, KL; Harris, M. (2009). "Ciclo de vida de los complejos del núcleo oceánico" . Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 287 (3): 333–344. Bibcode : 2009E y PSL.287..333M . doi : 10.1016 / j.epsl.2009.08.016 . Consultado el 1 de julio de 2016 .
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- Smith, DK; Cann, JR; Escartín, J. (2006). "Desprendimiento activo generalizado de fallas y formación de complejos de núcleos cerca de 13 ° N en la Cordillera del Atlántico Medio" . Naturaleza . 442 (7101): 440–443. Código Bibliográfico : 2006Natur.442..440S . doi : 10.1038 / nature04950 . PMID 16871215 . Consultado el 1 de julio de 2016 .
- Tucholke, BE; Lin, J .; Kleinrock, MC (1998). "Megamullions y estructura de parteluz que definen complejos de núcleos metamórficos oceánicos en la Cordillera del Atlántico Medio" (PDF) . Revista de Investigación Geofísica: Tierra sólida . 103 (B5): 9857–9866. Código bibliográfico : 1998JGR ... 103.9857T . doi : 10.1029 / 98JB00167 . Consultado el 1 de julio de 2016 .