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El afloramiento 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. El afloramiento magmático 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 de densidad para identificar el afloramiento que se produce en profundidad. [ 1 ]
Evidencia
La subintrusión 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 del sur de África, grandes volúmenes de riolita a lo largo del margen continental se produjeron a partir de fundidos con composiciones inicialmente basálticas. Los xenolitos de material del manto pueden contener información sobre la fuente última de un magma, así como revelar heterogeneidades dentro de la mezcla de magma y asimilación de magmas huéspedes en profundidad. [ 2 ] El fraccionamiento del 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 subintrusión y el consiguiente engrosamiento de la corteza.
Los estudios sísmicos de la corteza en profundidad han contribuido enormemente a la identificación de intrusiones magmáticas, pero sin muestras directas para analizar, puede resultar problemático para los geólogos ponerse de acuerdo sobre el origen de una anomalía. Los estudios sísmicos de las islas Laquedivas en el océano Índico revelaron una capa de corteza engrosada de alta velocidad entre 16 y 24 km por debajo de la superficie; [ 3 ] estos fueron corroborados con trabajos tomográficos en el cercano distrito de Kutch , que identificaron un gran cuerpo máfico en profundidad, cerca del manto. [ 4 ] El modelado gravimétrico también encontró un cuerpo intrusivo máfico en la corteza inferior en el rift de Kachchh [ 5 ]
Sin embargo, estudios tomográficos realizados en Noruega para identificar el origen de la corteza localmente engrosada encontraron espesores desiguales restringidos por varios lineamientos . [ 6 ] La morfología de la corteza inferior no se identificó de manera concluyente como injerto magmático subyacente, y de hecho podría tratarse de los remanentes de la raíz caledoniana . [ 6 ]
La proximidad a grandes provincias ígneas también puede ser útil para identificar la subducción magmática. Las áreas no solidificadas de subducción magmática (una cámara magmática ) pueden alimentar de magma a los volcanes. En las Trampas de Rajmahal , hay una capa ígnea de 10 a 15 km de espesor en la base de la corteza debajo de esta área. El espesor de la capa es diferente en varias partes del área; es en el centro, donde el espesor es mayor, donde es posible que el magma esté alimentando las Trampas de Rajmahal en la parte superior. [ 7 ] La presencia de subducción también se encuentra en el rift de Cambay en el rango de profundidad de 25 a 31 km a través de modelado gravimétrico. [ 8 ]
Denudación
En las Islas Británicas , la denudación ( Paleógeno ) está vinculada con la subplaca magmática. Se ha demostrado que la longitud de onda y la amplitud de la denudación pueden determinarse por la densidad y distribución de la subplaca en un área determinada. El modelado de datos obtenidos de 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 epirogénico es una forma de levantamiento de longitud de onda larga y se puede dividir en dos categorías separadas que son transitorias y permanentes. El levantamiento epirogénico permanente posiblemente se produce principalmente por la subplaca magmática, [ 10 ] mientras que el levantamiento transitorio está más involucrado con la convección del manto . [ 9 ] La subplaca magmática es importante para causar un levantamiento epirogénico rápido en ciertas áreas. Se ha argumentado que la mayor denudación ocurrió en el Paleógeno debido a registros de deposición clástica en cuencas sedimentarias . Algunas de estas cuencas sedimentarias incluyen la Cuenca del Mar del Norte y la Cuenca Porcupine, frente a la costa suroeste de Irlanda. También se ha argumentado que la denudación del Paleógeno fue causada principalmente por la intrusión magmática. [ 9 ]
Efectos de la intrusión magmática en la base de la roca: un estudio de caso
Se han realizado estudios sobre el fenómeno de la subplaca magmática en diversas áreas del mundo. En el norte de Italia, se estudiaron los efectos de la subplaca magmática a lo largo de un recorrido por la Zona de Strona-Ceneri y la Zona de 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 causando metamorfismo y anatexia , 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 corticales más superficiales, mientras que en las partes más profundas, la extensión ocurrió más tarde que el pico térmico del metamorfismo. [ 11 ] También se demostró que la subplaca magmática durante un período de tiempo de aproximadamente treinta millones de años fue lo suficientemente fuerte como para borrar toda la historia tectono - metamórfica en la Zona de Ivrea Verbano. Esta información se conservó en la Zona Strona-Ceneri porque las áreas de la corteza superior no se vieron afectadas en la misma medida. [ 11 ] Se han realizado otras investigaciones en el distrito de Kutch, en el noroeste de la India. Se concluyó que el levantamiento ocurrido en la zona se debió a intrusiones de magma en la parte inferior de la corteza. Este levantamiento se produjo debido a dos procesos distintos. Uno de estos procesos se debe a la subducción magmática, mientras que el otro implica únicamente isostasia . Las investigaciones han demostrado que durante la etapa Oxfordiense se produjo un evento transgresivo máximo , seguido de 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 subducción magmática. [ 4 ]
Revestimiento inferior
La subducción es la acumulación de fundidos parciales en la base de la corteza donde una placa oceánica se subduce bajo la corteza continental . Este fenómeno es el resultado de la producción de fundidos parciales en la cuña del manto situada sobre la placa subducida . La fusión parcial se induce por una disminución de la temperatura de fusión, el sólidus , debido al aporte de agua y otros volátiles provenientes de transiciones de fase en la placa subducida . Cuando el fundido parcial, al ser menos denso, asciende a través del manto , generalmente se detiene en la base de la corteza y se acumula allí. Esto se debe a que la corteza suele ser menos densa que el magma de subducción , y este es el punto en el que el magma ascendente alcanza un nivel de flotabilidad neutra.
El material fundido en evolución permanecerá allí hasta que se fraccione lo suficiente (mediante procesos de fusión, asimilación, almacenamiento y homogeneización [MASH]) como para que el material fundido restante sea menos denso que la roca circundante; entonces, el material fundido ascenderá hacia la corteza, dejando atrás los minerales máficos más pesados que se cristalizaron durante la cristalización fraccionada . El conjunto de minerales que quedan atrás suele ser máfico o ultramáfico , y es responsable de la anomalía sísmica observada , que indica la presencia de material subyacente.
Véase también
- Cámara magmática : acumulación de roca fundida dentro de la corteza terrestre.
- Basalto de inundación : erupción de muy gran volumen de lava basáltica.
- Diferenciación ígnea , también conocida como diferenciación magmática : proceso geológico en la formación de algunas rocas ígneas.
Referencias
- 1 2 3 4 Cox, KG (1993). "Continental Magmatic Underplating". Philosophical Transactions of the Royal Society A . 342 (1663): 155– 166. Bibcode : 1993RSPTA.342..155C . doi : 10.1098/rsta.1993.0011 . JSTOR 54188 . S2CID 83865999 .
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- 1 2 Ebbing, J.; Lundin; Olesen; Hansen (2006). "El margen medio noruego: una discusión de lineamientos corticales, intrusiones máficas y remanentes de la raíz caledoniana mediante modelado de densidad 3D e interpretación estructural". Journal of the Geological Society of London . 163 (1): 47– 59. Bibcode : 2006JGSoc.163...47E . doi : 10.1144/0016-764905-029 . S2CID 140686796 .
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- tectónica de placas
- Petrología ígnea
