El recubrimiento magmático se produce cuando los magmas basálticos quedan atrapados durante su ascenso a la superficie en la discontinuidad de Mohorovičić o dentro de la corteza . [1] El atrapamiento (o "estancamiento") de los magmas dentro de la corteza se produce debido a la diferencia en las densidades relativas entre el magma ascendente y la roca circundante. La placa base magmática puede ser responsable del engrosamiento de la corteza cuando el magma se enfría. [1] Los estudios sísmicos geofísicos (así como la petrología ígnea y la geoquímica ) utilizan las diferencias en las densidades para identificar la subplaca que se produce en profundidad. [1]
Evidencia
La placa base magmática se ha identificado utilizando múltiples técnicas que no son específicas del área en la que se utilizan. La geoquímica permite a los geólogos determinar los niveles de asociación entre unidades ígneas: en la provincia de Karoo, en el sur de África, se produjeron grandes volúmenes de riolita a lo largo del margen continental a partir de fundidos con composiciones inicialmente basálticas. Los xenolitos de material del manto pueden transportar información sobre la fuente última de un magma, así como revelar heterogeneidades dentro de la mezcla de magma y asimilación de magmas anfitriones en profundidad. [2] El fraccionamiento de Gabro permite a los geólogos determinar la masa más pequeña posible de material oculto. Los estudios de geomorfología en la provincia de Karoo han identificado un levantamiento regional [1] asociado con la capa inferior y el consiguiente engrosamiento de la corteza.
Los estudios sísmicos de la corteza en profundidad han hecho mucho para identificar la base magmática, pero sin muestras directas para observar, puede ser problemático para los geólogos ponerse de acuerdo sobre el origen de una anomalía. Los estudios sísmicos de las islas Laccadive en el Océano Índico revelaron una capa de corteza engrosada a alta velocidad entre 16 y 24 km por debajo de la superficie; [3] estos fueron corroborados con un trabajo tomográfico en el cercano distrito de Kutch , que identificó un gran cuerpo máfico en profundidad, cerca del manto. [4] El modelado de gravedad también encontró un cuerpo intrusivo máfico en la corteza inferior en la grieta de Kachchh [5]
Sin embargo, los estudios tomográficos en Noruega realizados para identificar la fuente de la corteza engrosada localmente encontraron espesores desiguales restringidos por varios lineamientos . [6] La morfología de la corteza inferior no se identificó de manera concluyente como una placa base magmática y, de hecho, pueden ser los restos de la raíz de Caledonia . [6]
La proximidad a las grandes provincias ígneas también puede ser útil para identificar la base magmática. Las áreas no solidificadas de la base magmática (una cámara de magma ) pueden alimentar magma a los volcanes. En las Trampas Rajmahal , hay una capa ígnea de 10 a 15 km de espesor en la base de la corteza debajo de esta área. El grosor de la capa es diferente en varias partes del área; es en el centro, donde el grosor es mayor, donde es posible que el magma esté siendo alimentado a las Trampas Rajmahal de arriba. [7] La presencia de subplaca también se encuentra en la grieta de Cambay en el rango de profundidad de 25 y 31 km a través de modelos de gravedad. [8]
Denudación
En las Islas Británicas , la denudación ( Paleógena ) está relacionada con una base magmática. Se ha demostrado que la longitud de onda y la amplitud de la denudación pueden determinarse mediante la densidad y distribución de la placa inferior en un área determinada. El modelado de datos generados por estudios de las Islas Británicas muestra que una gran cantidad de material de alta velocidad ocurre alrededor de la discontinuidad de Mohorovičić bajo el Mar de Irlanda . [9] El levantamiento epeirogénico es una forma de levantamiento de longitud de onda larga y se puede dividir en dos categorías separadas, que es transitoria y permanente. El levantamiento epeirogénico permanente es posiblemente producido principalmente por la subplaca magmática, [10] mientras que el levantamiento transitorio está más involucrado con la convección del manto . [9] La placa base magmática es importante para provocar un levantamiento epeirogénico rápido en ciertas áreas. Se ha argumentado que la mayor denudación ocurrió en el Paleógeno debido a los registros de deposición clástica en las cuencas sedimentarias . Algunas de estas cuencas sedimentarias incluyen la cuenca del Mar del Norte y la cuenca del puercoespín frente a la costa suroeste de Irlanda. También se ha argumentado que la denudación del Paleógeno fue causada principalmente por una base magmática. [9]
Efectos de la base magmática: un estudio de caso
Se han realizado estudios sobre el fenómeno de la base magmática en varias áreas alrededor del mundo. En el norte de Italia, se estudiaron los efectos de la subplaca magmática a lo largo de una travesía a través de la Zona Strona-Ceneri y la Zona Ivrea Verbano . Los estudios incluyeron un método de modelado térmico que dividió la sección transversal en tres secciones diferentes: la corteza superior, la corteza inferior y el manto superior . El modelo mostró múltiples intrusiones magmáticas que se extendieron a lo largo del tiempo, lo que resultó en el calentamiento de la corteza inferior que provocó metamorfismo y anatexis , e incluso logró calentar moderadamente la parte superior de la corteza inferior. [11] Los resultados también mostraron que el calentamiento final comenzó al mismo tiempo que la extensión en los niveles de la corteza menos profundos, mientras que en las partes más profundas, la extensión ocurrió más tarde que el pico térmico del metamorfismo. [11] También se demostró que la base magmática durante un período de aproximadamente treinta millones de años fue lo suficientemente fuerte como para borrar toda la historia tectono - metamórfica en la Zona Ivera Verbano. Esta información se conservó en la Zona Strona-Ceneri porque las áreas de la corteza superior no se vieron afectadas tanto. [11] Se han realizado otras investigaciones en el distrito de Kutch del noroeste de la India. Se concluyó que el levantamiento que se produjo en la zona se debió a intrusiones de magma en la parte inferior de la corteza. Este aumento se produjo debido a dos procesos separados. Uno de estos procesos se debe a la base magmática, mientras que el otro implica solo isostasia . La investigación ha demostrado que durante la etapa de Oxford se produjo un evento transgresor máximo que fue seguido por la deposición de lutitas y areniscas . Es posible que las unidades inferiores representen una disminución del nivel del mar; el mar comenzó a retirarse debido al levantamiento relacionado con la base magmática. [4]
Revestimiento
El underplating es la acumulación de derretimientos parciales en la base de la corteza donde una placa oceánica se subduce debajo de la corteza continental . La subplaca es el resultado de la producción de fundiciones parciales en la cuña del manto sobre una placa de subducción . La fusión parcial es inducida por una disminución de la temperatura de fusión, el solidus , por la entrada de agua y otros volátiles suministrados por las transiciones de fase en la placa subductora . Cuando el derretimiento parcial flotante se eleva hacia arriba a través del manto , generalmente se detendrá en la base de la corteza y se acumulará allí. Esto se debe a que la corteza suele ser menos densa que el magma de la capa inferior , y este es el punto en el que el magma ascendente alcanza un nivel de flotabilidad neutra.
La masa fundida en evolución permanecerá allí hasta que se fraccione lo suficiente (mediante procesos de fusión-asimilación-almacenamiento-homogeneización (MASH)) para que la masa fundida restante sea menos densa que la roca circundante; la masa fundida continuará subiendo hacia la corteza, dejando atrás los minerales máficos más pesados que se cristalizaron durante la cristalización fraccionada . El conjunto de minerales que quedan son típicamente máficos o ultramáficos , y son responsables de la anomalía sísmica observada que indica material subchapado.
Ver también
- Cámara de magma : acumulación de roca fundida dentro de la corteza terrestre
- Inundación de basalto : el resultado de una erupción de gran volumen de lava basáltica.
- Diferenciación ígnea , también conocida como diferenciación magmática: procesos mediante los cuales los magmas experimentan cambios químicos en masa durante el proceso de fusión parcial, enfriamiento, emplazamiento o erupción.
Referencias
- ↑ a b c d Cox, KG (1993). "Revestimiento Continental Magmatic". Philosophical Transactions de la Royal Society A . 342 (1663): 155-166. Código Bibliográfico : 1993RSPTA.342..155C . doi : 10.1098 / rsta.1993.0011 . JSTOR 54188 .
- ^ Beard, James; Ragland, Crawford (agosto de 2005). "Asimilación reactiva a granel: un modelo para la mezcla corteza-manto en magmas silícicos" (PDF) . Geología . 33 (8): 681–684. Código bibliográfico : 2005Geo .... 33..681B . doi : 10.1130 / g21470.1 . Archivado desde el original (PDF) el 14 de junio de 2011 . Consultado el 18 de noviembre de 2011 .
- ^ Gupta, Sandeep; Rai Mishra (agosto de 2010). "Recubrimiento magmático de la corteza debajo de la isla Laccadive, noroeste del Océano Índico" (PDF) . Revista Geofísica Internacional . 183 (2): 536–542. Código bibliográfico : 2010GeoJI.183..536G . doi : 10.1111 / j.1365-246X.2010.04759.x .
- ^ a b Karmalkar, NR; Col rizada; Duraiswami; Jonalgadda (25 de junio de 2008). "Recubrimiento y almacenamiento de magma en el proceso de formación de la corteza debajo de la región de Kutch, noroeste de la India" (PDF) . Ciencia actual . 94 (12): 1582-1588.
- ^ Chouhan, AK Tejido estructural sobre la cuenca del rift de Kachchh sísmicamente activa, India: conocimiento del modelo de gravedad mundial 2012. Environ Earth Sci 79, 316 (2020). https://doi.org/10.1007/s12665-020-09068-2
- ^ a b Ebbing, J .; Lundin; Olesen; Hansen (2006). "El margen medio noruego: una discusión de los lineamientos de la corteza, intrusiones máficas y restos de la raíz de Caledonia por modelado de densidad 3D e interpretación estructural". Revista de la Sociedad Geológica de Londres . 163 (1): 47–59. Código bibliográfico : 2006JGSoc.163 ... 47E . doi : 10.1144 / 0016-764905-029 .
- ^ Singh, AP; Kumar, Singh (diciembre de 2004). "Revestimiento magmático debajo de las trampas Rajmahal: firma de gravedad y configuración 3-D derivada" (PDF) . Actas de la Academia de Ciencias de la India - Ciencias de la Tierra y Planetarias . 113 (4): 759–769. Código Bibliográfico : 2004InEPS.113..759S . doi : 10.1007 / bf02704035 .
- ^ Chouhan, AK, Choudhury, P. & Pal, SK Nueva evidencia de una corteza delgada y una base magmática debajo de la cuenca del rift de Cambay, India occidental a través del modelado de datos de gravedad EIGEN-6C4. J Earth Syst Sci 129, 64 (2020). https://doi.org/10.1007/s12040-019-1335-y
- ^ a b c Tiley, Richard; Blanco N .; Al-Kindi S. (enero de 2004). "Vinculación de la denudación del Paleógeno y la base magmática debajo de las Islas Británicas". Revista geológica . 141 (3): 345–351. Código bibliográfico : 2004GeoM..141..345T . doi : 10.1017 / S0016756804009197 .
- ^ McDannell, Kalin T .; Zeitler, Peter K .; Schneider, David A. (mayo de 2018). "Inestabilidad del escudo canadiense del sur durante finales del Proterozoico" . Letras de Ciencias de la Tierra y Planetarias . 490 : 100–109. Bibcode : 2018E y PSL.490..100M . doi : 10.1016 / j.epsl.2018.03.012 . ISSN 0012-821X .
- ^ a b c Henk, Andreas; Franz; Teufel; Oncken (1997). "Revestimiento magmático, extensión y reequilibrio cortical: ideas de una sección transversal a través de la zona de Ivrea y la zona de Strona-Ceneri, norte de Italia" (PDF) . La Revista de Geología . 105 (3): 367–377. Código Bibliográfico : 1997JG .... 105..367H . doi : 10.1086 / 515932 .
Chouhan, AK, Choudhury, P. & Pal, SK Nueva evidencia de una corteza delgada y una capa base magmática debajo de la cuenca del rift de Cambay, India occidental a través del modelado de datos de gravedad EIGEN-6C4. J Earth Syst Sci 129, 64 (2020). https://doi.org/10.1007/s12040-019-1335-y