manto litosférico subcontinental

El término manto litosférico subcontinental es erróneo [Stuwe, 2007]. El término científicamente correcto es manto litosférico continental ( CLM ), que es la parte sólida superior del manto terrestre asociada con la litosfera del manto continental, también conocida como manto litosférico continental, que se encuentra debajo de la corteza y encima de la astenosfera. El término manto litosférico subcontinental es incorrecto porque implica que un continente no incluye manto litosférico. Sin embargo, los continentes son litosféricos y la litosfera incluye tanto la corteza como la litosfera del manto.

La comprensión moderna del manto superior de la Tierra es que existen dos componentes distintos: la parte litosférica y la astenosfera . La litosfera consta de corteza y manto litosférico y se comporta principalmente como una placa [Stuwe, 2007], mientras que la astenosfera es más caliente y débil debido a la presencia de fusión parcial y convección del manto. El límite entre estas dos capas se basa en principios reológicos y no es necesariamente una función estricta de la profundidad. Específicamente, la litosfera oceánica (litosfera que comprende las placas tectónicas oceánicas) y la litosfera continental (litosfera que comprende las placas tectónicas continentales) se definen como una capa límite termomecánica que conduce el calor por conducción y el manto sublitosférico, incluida la astenosfera, conduce el calor por convección de tal manera que el manto sublitosférico es adiabático por convección . A diferencia de la litosfera oceánica, que experimenta tasas de reciclaje más rápidas, la litosfera continental es químicamente distinta, fría y más antigua. Esta diferencia se traduce en las diferencias entre el manto litosférico central y el manto litosférico oceánico .

Existen dos tipos diferentes de manto litosférico continental que se formaron en diferentes momentos de la historia de la Tierra: el manto litosférico continental arcaico y el manto litosférico continental fanerozoico .

El manto litosférico arcaico está fuertemente empobrecido en indicadores de fusión fértil como CaO y Al₂O₃ _. Este empobrecimiento en elementos mayores debería ser consecuencia de la formación de la litosfera arcaica. ^{[ 1 ]} Los elementos traza son abundantes en la litosfera arcaica en relación con _MORB ( que muestrea el manto superior moderno) y se han muestreado mediante datación isotópica Re-Os de peridotitas y ofiolitas .

La composición de elementos traza de estos xenolitos sugiere una mezcla entre las dos capas diferentes del manto subcontinental. En particular, la teoría de la remoción del manto litosférico continental arcaico bajo la corteza continental arcaica mediante delaminación ayuda a explicar los xenolitos de manto-peridotita encontrados en el arco extinto de Sierra Nevada . ^{[ 2 ]} Aunque hay evidencia de la preservación de la litosfera arcaica, existe controversia sobre la preservación del manto arcaico, del cual se habría derivado la litosfera arcaica.

La formación del CLM arcaico es enigmática. Una teoría temprana que postula que los fundidos de komatiita formaron el CLM arcaico ^{[ 3 ]} no explica cómo las komatiitas, que se forman en ambientes cálidos y profundos, crean un reservorio superficial y frío. Otro modelo de formación del CLM arcaico sugiere que este se formó en un ambiente de subducción donde se creó nueva corteza arcaica mediante la fusión de la placa. ^{[ 4 ]}

Si el manto primitivo constituye la composición inicial de este evento de formación de CLM, la placa subducida estaría compuesta de corteza TTG ; entonces, la eliminación del fundido basáltico y el enriquecimiento de la cuña del manto con fundidos félsicos podrían explicar la formación de la litosfera subcontinental arqueana empobrecida. Para más información, véase Subducción arqueana .

Se entiende bien que el mecanismo de subducción de arco es el lugar donde se forma nueva corteza continental y, presumiblemente, también donde se origina el manto litosférico continental. En primer lugar, las placas de corteza oceánica hidratada comienzan a subducir, liberando fluidos ( metamorfismo de zona de subducción ) hacia la cuña del manto suprayacente. La subducción continua de la placa provoca una mayor hidratación del manto, lo que causa una fusión parcial en la cuña del manto. Se espera entonces que el manto litosférico continental moderno sea una antigua cuña del manto empobrecida en fusión. Si no existe conexión entre la corteza continental y el manto litosférico continental, y en cambio un proceso terrestre diferente formó ambos reservorios, entonces se complican aún más los mecanismos de formación del manto subcontinental Arcaico.