Fosa de Sumatra

La parte interna del prisma forma una cresta de arco con orientación noroeste-sureste frente a la costa de Sumatra, siendo las islas Enggano su punto más elevado. Esta cresta de arco tiene un ancho de 30 a 60 km y está compuesta por 5 a 6 láminas imbricadas que se desplazan hacia el sur. Las láminas se pueden identificar fácilmente debido a sus características distintivas, como su morfología, sinclinales , puntos de inflexión y tamaño. Un pliegue de cabalgamiento distintivo se ubica en el límite occidental de la cuña de acreción , al sur de la isla Enggano. Una capa sedimentaria deformada y relativamente delgada (0,3–0,8 TWT) cubre casi todas las áreas subsuperficiales. La escasa pero aún existente ausencia de parte de la cresta de arco frente a la costa es resultado de actividades tectónicas extensionales junto con partición por compresión. ^{[ 1 ]}

Todo el basamento se puede identificar fácilmente mediante fuertes reflexiones múltiples del lecho marino, excepto en algunas zonas del norte debido a la presencia de bloques continentales hundidos por fallas. Existe una falla normal principal que recorre la región de Sumatra. El basamento continental de Sumatra, situado en alta mar, subyace a las cuñas que se propagan hacia el mar. La cuenca del sur de Sumatra está fuertemente influenciada por anticlinales y zonas de falla.

La región del norte de Sumatra se define aquí como el segmento entre 2,4–6°N. Las cuñas de acreción y los antearcos aquí son muy amplios. También se presenta un pie empinado. La cuña de acreción promedio tiene un ancho de aproximadamente 155–163  km, y la cuenca de antearco tiene un espesor de aproximadamente 100–140  km. ^{[ 6 ]} La pendiente promedio superficial es de aproximadamente 1,2–1,3° mientras que la parte exterior (unos 50  km) se vuelve extremadamente empinada (3,3–3,9°) en comparación con el resto. La vergencia hacia tierra de los pliegues de cabalgamiento, principalmente la vergencia de pliegue frontal, es el evento tectónico más ubicuo que ocurre en el fondo del prisma. Varias vergencias hacia tierra se han transformado en vergencias hacia mar. La vergencia hacia mar es común más adentro del prisma, mientras que las estructuras con vergencia hacia tierra son más raras. La estructura inusual aquí da como resultado no solo un interior de cuña fuerte, sino también una tendencia a una deformación dúplex. ^{[ 1 ]}

La región central se encuentra entre los 3°S y los 2°N en el área cercana a la isla de Simeulue (2–2,5°N). El prisma se estrecha considerablemente con el aumento de la pendiente superficial promedio. Esto indica la existencia de una zona de transición entre las regiones del norte y del centro de Sumatra. En la región del centro de Sumatra, una amplia elevación del basamento, que tiene conexiones con la zona de fractura con orientación norte-sur, está siendo subducida y causando la generación de variaciones en el espesor de los sedimentos a través de la placa oceánica . ^{[ 7 ]} La zona de transición en la región del centro de Sumatra se define como 2–2,5°N, basándose en los cambios abruptos de estructura, morfología y sedimentos. La estructura y la morfología comienzan a cambiar a los 2,4°N, pero el espesor de los sedimentos permanece sin cambios hasta los 2°N. El ancho del prisma disminuye de 150 km a 100 km en un rumbo de menos de 100 km mientras la pendiente superficial aumenta de 1° a 3°. Esta región tiene una topografía de la placa oceánica , composición de sedimentos y dureza del fondo marino variables. Porque a medida que se aleja cada vez más de la fuente del abanico de Bengala , la estructura de la cresta y del basamento, junto con el espesor del sedimento, cambian continuamente. Los cambios en la morfología del prisma hacia el sur son graduales y se puede determinar un límite alternativo a 4–5°S; en esta zona, la dureza del fondo marino disminuye y el frente de deformación se dirige hacia el mar. ^{[ 1 ]}

La región del sur de Sumatra se encuentra entre los 5° y 7°S. El prisma se ensancha de 115 km a 140 km en esta área, donde la pendiente superficial disminuye a 2°. Esta transición es gradual de norte a sur gracias a los efectos decrecientes de la topografía del basamento. Desde el sur de la isla de Enggano (6°S), el prisma se puede dividir en 3 regiones a lo largo del rumbo, cada una con una pendiente hacia tierra más suave que la siguiente. Esto es consistente con la presencia del cambio de pendiente a unos 30 km. ^{[ 8 ]} Un prisma similar con vergencia mixta de pliegues de cabalgamiento en el pie del prisma existe al norte de la isla de Enggano. ^{[ 1 ]}

El espesor de los sedimentos de la fosa se basa principalmente en tres factores: la distancia desde la fuente, la topografía de la placa oceánica y la capacidad de las barreras del basamento para impedir que los sedimentos se transporten hacia el sur.

Existe un amplio consenso en que los sedimentos de la fosa provienen del abanico de Bengala y del abanico de Nicobar. Por lo tanto, la disminución de la profundidad del agua de sur a norte indica la distancia a la fuente. ^{[ 9 ]} Así, el espesor de los sedimentos puede reflejar la proximidad de la región a la fuente en general. Sin embargo, existen algunas excepciones en regiones cercanas como Andamán, donde el flanco oriental de la cordillera de los Noventa y Dos Este puede provocar una reducción del espesor de los sedimentos. El espesor es mínimo en el sur de Sumatra (1-2  km) y máximo en el norte de Sumatra. El sedimento más grueso en el norte de Sumatra se puede comparar con la fosa de Makrán , que posee el sedimento más grueso de la Tierra (7,5 km). ^{[ 10 ]}

El espesor de los sedimentos a lo largo de la Fosa de Sumatra varía significativamente, como resultado de la influencia de las zonas de fractura y las crestas fósiles en la topografía del basamento. El espesor depende en cierta medida de la topografía del basamento oceánico, y esta característica es extremadamente distintiva en la zona comprendida entre las islas Simeulue y Siberut (región central de Sumatra, de 2°N a 3°S) a lo largo de la fosa. ^{[ 1 ]} Esta variación en el espesor de los sedimentos da lugar a una cobertura sedimentaria delgada y variable en muchos lugares, lo que a veces dificulta el transporte de sedimentos a lo largo de la Fosa de Sumatra. Generalmente, el ancho del prisma aumenta con el aporte de sedimentos; sin embargo, existen algunas anomalías en la región central de Sumatra debido a la topografía del basamento, es decir, el espesor actual de los sedimentos es mayor que el promedio a largo plazo. ^{[ 11 ]}

También existen muchas correlaciones entre la convergencia y el espesor. Particularmente en algunos lugares cerca del norte de Sumatra, donde la vergencia del pie del prisma se acompaña de una sedimentación muy gruesa. Por otro lado, el estrechamiento y el aumento de la pendiente del prisma y la vergencia del pie juntos a menudo se correlacionan con un espesor reducido en la región de Sumatra Central. Aquí es donde la convergencia estructural y la distancia a la función fuente funcionan juntas para determinar el espesor del sedimento. ^{[ 1 ]} Generalmente, cuando el espesor es de 3 a 4  km, existe vergencia hacia tierra; la vergencia hacia mar es dominante cuando es de 1 a 1,5  km de espesor; y si el espesor está entre estos dos segmentos, se puede observar una vergencia mixta. Como ejemplo de convergencia mixta y variable, la región de Sumatra Central (espesor del sedimento de ~1 a 3  km) puede tener la topografía del basamento como un factor más dominante. ^{[ 11 ]}

Las propiedades de los sedimentos no solo dependen de la tasa o el origen de los sedimentos, sino también de la profundidad (espesor), las reacciones diagenéticas térmicas y metamórficas, y los procesos del basamento oceánico. Otros factores, como la estructura y la morfología de los prismas, también influyen en las propiedades de los sedimentos.

En la región norte de Sumatra , donde el sedimento es grueso y la cuña del prisma es ancha, la inclinación es siempre suave y la vergencia hacia tierra en el pie es omnipresente. Esto puede generar altas temperaturas que deshidratan las arcillas y fortalecen la sección. ^{[ 12 ]} En la región sur de Sumatra , la topografía y el espesor del basamento también son muy variables y se superponen con la región donde el prisma es estrecho y empinado. En general, las variaciones de las propiedades del material de los sedimentos en la Fosa de Sumatra son resultado de variaciones estructurales a lo largo de la fosa.