Sótano (geología)

En geología , el basamento y el basamento cristalino son rocas cristalinas que se encuentran sobre el manto y debajo de todas las demás rocas y sedimentos. A veces afloran en la superficie, pero a menudo están enterradas bajo kilómetros de roca y sedimento. ^{[ 1 ]} Las rocas del basamento se encuentran debajo de una plataforma o cubierta sedimentaria , o más generalmente, cualquier roca debajo de rocas sedimentarias o cuencas sedimentarias de origen metamórfico o ígneo . De la misma manera, los sedimentos o rocas sedimentarias sobre el basamento pueden denominarse "cubierta" o "cubierta sedimentaria".

La roca del basamento consiste en roca de la corteza continental que ha sido modificada varias veces a través de eventos tectónicos que incluyen deformación, metamorfismo, sedimentación, fusión parcial y magmatismo. ^{[ 1 ]}

La roca basal es la gruesa base de roca metamórfica e ígnea antigua, y la más antigua, que forma la corteza de los continentes , a menudo en forma de granito . ^{[ 2 ]} La roca basal se diferencia de las rocas sedimentarias suprayacentes que se depositan sobre las rocas basales después de la formación del continente, como la arenisca y la caliza . Las rocas sedimentarias que pueden depositarse sobre la roca basal generalmente forman una capa relativamente delgada, pero pueden tener más de 5 kilómetros (3 millas) de espesor. La roca basal de la corteza puede tener entre 32 y 48 kilómetros (20 y 30 millas) de espesor o más. La roca basal puede estar ubicada debajo de capas de roca sedimentaria o ser visible en la superficie.  

La roca del basamento es visible, por ejemplo, en el fondo del Gran Cañón , compuesta de granito ( Granito Zoroastro ) y esquisto ( Esquisto Vishnu ) de entre 1.700 y 2.000 millones de años de antigüedad . Se cree que el Esquisto Vishnu está formado por rocas ígneas y lutitas altamente metamorfizadas , derivadas de basalto , lodo y arcilla procedentes de erupciones volcánicas, mientras que el granito es el resultado de intrusiones de magma en el Esquisto Vishnu. También se puede observar una extensa sección transversal de rocas sedimentarias depositadas sobre él a lo largo de los siglos.

Las rocas del basamento de la corteza continental tienden a ser mucho más antiguas que la corteza oceánica. ^{[ 3 ]} La corteza oceánica puede tener entre 0 y 340  millones de años, con una edad promedio de 64  millones de años. ^{[ 4 ]} La corteza continental es más antigua porque es lo suficientemente ligera y gruesa como para no ser subducida, mientras que la corteza oceánica es subducida y reemplazada periódicamente en áreas de subducción y rifting oceánico .

Las rocas del basamento suelen estar muy metamorfizadas y ser complejas, y generalmente son cristalinas . ^{[ 5 ]} Pueden consistir en muchos tipos diferentes de roca: volcánica, ígnea intrusiva y metamórfica. También pueden contener ofiolitas , que son fragmentos de corteza oceánica que quedaron encajados entre placas cuando un terreno se acrecionó al borde del continente. Cualquiera de estos materiales puede estar plegado, replegado y metamorfizado. Nueva roca ígnea puede intruir en la corteza desde abajo, o puede formar una subplaca , donde la nueva roca ígnea forma una capa en la parte inferior de la corteza. La mayor parte de la corteza continental del planeta tiene entre 1 y 3  mil millones de años, y se teoriza que hubo al menos un período de rápida expansión y acreción de los continentes durante el Precámbrico.

La costa este de Estados Unidos ofrece un ejemplo de geología de rocas basales.

El basamento cristalino que subyace a la costa este de Estados Unidos se formó principalmente durante la orogénesis del Paleozoico tardío, cuando África ( Gondwana ) colisionó con Norteamérica ( Laurentia ) para formar Pangea. Esto culminó en la orogenia apalache (aprox. 325-260 Ma), que soldó terrenos metamórficos e ígneos para formar el núcleo de los Apalaches. Esto creó la base profunda y resistente del cratón norteamericano, ahora enterrado bajo gran parte de la llanura costera desde Florida hasta Nueva York. ^{[ 6 ]}

En el sur, la geocronología indica que partes de las rocas del basamento de Florida son de origen gondwánico (africano) y se unieron a Norteamérica durante la formación de Pangea. Las edades U-Pb de circones detríticos e ígneos de muestras del basamento bajo la capa sedimentaria muestran rocas de edad neoproterozoica - paleozoica , consistentes con una procedencia africana. Esto apoya la idea de que Florida fue un terreno exótico suturado a Laurentia antes del Mesozoico . ^{[ 7 ]}

Durante el Triásico Tardío - Jurásico Temprano , la fragmentación asociada a la ruptura de Pangea produjo numerosas cuencas de rift alargadas formadas a lo largo de la actual costa este (el Supergrupo Newark ). Esto registra la extensión continental que precedió a la apertura del Océano Atlántico . Estas cuencas sinrift presentan gruesos sedimentos fluviales-lacustres y flujos de basalto del Jurásico temprano , y marcan la transición de la tectónica de margen divergente a la de margen pasivo a lo largo de los Montes Apalaches. ^{[ 8 ]}

Tras el inicio de la expansión del fondo oceánico a principios del Jurásico, el margen (la futura costa este de los EE. UU.) evolucionó hacia un margen pasivo. Desde finales del Jurásico hasta el Cretácico y el Cenozoico , se acumuló una cuña sedimentaria de arenas, limos, arcillas y carbonatos, que se engrosaba hacia el mar, sobre el basamento enterrado. Estos sedimentos provienen principalmente de la erosión de los Montes Apalaches y se depositaron a lo largo de la Llanura Costera y la plataforma continental . En la región del Atlántico Medio, los sedimentos emergentes de la Llanura Costera se adelgazan tierra adentro desde la costa atlántica. Los sedimentos sobre el basamento pueden alcanzar profundidades de 10 000 pies (~3 km) cerca del Cabo Hatteras, Carolina del Norte. Una capa de sedimentos mucho más gruesa se puede encontrar mar adentro en la Fosa del Cañón de Baltimore. ^{[ 9 ]}

El límite entre la llanura costera sedimentaria y las rocas cristalinas se conoce como la Línea de Caída . Es aquí donde los ríos caen desde el duro basamento metamórfico del Piamonte hasta los sedimentos más blandos y jóvenes de la llanura costera. Geológicamente, la Línea de Caída es el borde aproximado de las rocas del basamento cristalino expuestas en la superficie. Más al sureste, el mismo basamento cristalino continúa bajo la llanura costera y la plataforma continental , como lo demuestran los testigos de perforación y los estudios geofísicos. ^{[ 10 ]} Múltiples perforaciones y muestras geofísicas a lo largo de la llanura costera desde Georgia hasta Massachusetts documentan directamente un basamento pre- cretácico bajo la cubierta sedimentaria. Esto confirma que las unidades cristalinas de los Apalaches persisten bajo la llanura costera y continúan mar adentro en el Atlántico. ^{[ 11 ]}

Estudios realizados en capas de roca en la fosa del cañón de Baltimore, al norte, y en la cercana llanura costera, demuestran que durante el Cretácico, los cambios en el nivel del mar y el lento hundimiento del margen atlántico controlaron la deposición de sedimentos. Esto coincide con las capas de roca en tierra y sus contrapartes en alta mar a través de la zona de bisagra (la curvatura en alta mar donde la corteza se inclina y las capas de sedimentos se engrosan hacia el mar). ^{[ 12 ]}

Cuando una placa de corteza oceánica se subduce bajo una placa superior de corteza oceánica, al fundirse la corteza subducida, provoca un ascenso de magma que puede causar vulcanismo a lo largo del frente de subducción en la placa superior. Esto produce un arco volcánico oceánico , como el de Japón . Este vulcanismo causa metamorfismo , introduce intrusiones ígneas y engrosa la corteza mediante el depósito de capas adicionales de roca ígnea extrusiva proveniente de volcanes. Esto tiende a hacer que la corteza sea más gruesa y menos densa, haciéndola inmune a la subducción. ^{[ 13 ]}

La corteza oceánica puede subducirse, mientras que la corteza continental no. Con el tiempo, la subducción de la corteza oceánica que se subduce puede acercar el arco volcánico a un continente, con el que puede colisionar. Cuando esto ocurre, en lugar de subducirse, se acreciona al borde del continente y pasa a formar parte de él. Finas franjas o fragmentos de la placa oceánica subducida también pueden permanecer adheridos al borde del continente, quedando encajados e inclinados entre las placas convergentes y formando ofiolitas . De esta manera, los continentes pueden crecer con el tiempo a medida que se acrecionan nuevos terrenos a sus bordes, por lo que pueden estar compuestos por un complejo mosaico de terrenos de diferentes edades.

Por lo tanto, la roca del basamento puede volverse más joven a medida que se acerca al borde del continente. Sin embargo, existen excepciones, como los terrenos exóticos . Los terrenos exóticos son fragmentos de otros continentes que se han desprendido de su continente de origen y se han acrecionado a un continente diferente.

Los continentes pueden estar formados por varios cratones continentales —bloques de corteza construidos alrededor de un núcleo original de continentes— que crecieron y se expandieron gradualmente a medida que se añadían nuevos terrenos a sus bordes. Por ejemplo, Pangea estaba formada por la acreción de la mayoría de los continentes de la Tierra en un supercontinente gigante . La mayoría de los continentes, como Asia, África y Europa, incluyen varios cratones continentales, ya que se formaron por la acreción de muchos continentes más pequeños.

En la geología de los Alpes europeos , el basamento generalmente se refiere a rocas anteriores a la orogenia varisca . Sobre este basamento más antiguo se depositaron evaporitas pérmicas y calizas mesozoicas . Las evaporitas formaron una zona débil sobre la cual la cubierta de caliza, más dura (y resistente), pudo desplazarse sobre el basamento, haciendo aún más evidente la distinción entre basamento y cubierta.

En geología andina , el basamento se refiere a las unidades rocosas del Proterozoico , Paleozoico y Mesozoico temprano ( Triásico a Jurásico ) como base de las secuencias andinas del Mesozoico tardío y Cenozoico desarrolladas tras el inicio de la subducción a lo largo del margen occidental de la Placa Sudamericana . ^{[ 14 ]}

Al hablar del Cinturón Volcánico Transmexicano de México, el basamento incluye rocas de edad proterozoica, paleozoica y mesozoica para los terrenos de Oaxaquia, Mixteco y Guerrero respectivamente. ^{[ 15 ]}

El término basamento se utiliza principalmente en disciplinas geológicas como la geología de cuencas , la sedimentología y la geología del petróleo, en las que el basamento cristalino (típicamente precámbrico ) no es de interés, ya que rara vez contiene petróleo o gas natural . ^{[ 16 ]} El término basamento económico también se utiliza para describir las partes más profundas de una secuencia de cobertura que no tienen interés económico. ^{[ 17 ]}

• Escudo – Gran área estable de roca cristalina precámbrica expuesta 
• Lecho rocoso : roca sólida bajo material superficial suelto. 

• Parker, Sybil P., ed. (2003). Diccionario McGraw-Hill de geología y mineralogía (2.ª  ed.). Nueva York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-141044-9OCLC 50731349​​ .
• Bates, Robert L.; Jackson, Julia A., eds. (1984). Diccionario de términos geológicos . Bates, Robert Latimer, 1912-, Jackson, Julia A., 1939-, Instituto Geológico Americano. (3.ª ed., Anchor books  ed.). Garden City, NY: Anchor Press/Doubleday. ISBN 0-385-18100-0OCLC 9412868​​ 
• Basamento y cuencas del este de Norteamérica . Van der Pluijm, Ben A., 1955-, Catacosinos, Paul A., 1933-. Boulder, Colorado: Sociedad Geológica de América. 1996. ISBN 0-8137-2308-6OCLC 35068112​​ {{cite book}}: CS1 mantenimiento: otros ( enlace )
• "Basamento metamórfico y sedimentario occidental / Rocas de Nueva Zelanda / Geología de Nueva Zelanda / Temas científicos / Aprendizaje / Inicio - GNS Science" . www.gns.cri.nz. Consultado el 26 de diciembre de 2019 .

• Definición de sótano en el diccionario Wikcionario