dorsales oceanicas

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tectonica de placas generalizadas y enfocadas en las dorsales oceanicas

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DORSALES OCEANICAS

DORSALES OCEANICASLUIS CARLOS TAPIA VELAGelogo

Un mapa de las cuencas ocenicas muestra que los accidentes topogrficos ms notables corresponden a las Dorsales Medio Ocenicas (DMO), que forman crestas que se elevan de 1.000 a 3.000 m por encima del fondo ocenico que las rodea.

Estas dorsales se desarrollan en la parte media de las cuencas ocenicas mayores, con marcadas pendientes en ambos flancos y alcanzan longitudes que en total exceden los 60.000 km. Una particular expresin del sistema de DMO lo constituye Islandia, que forma parte de la dorsal medio- Atlntica. Asimismo, el fondo ocenico es cortado por centenares de fracturas que tienen un patrn casi paralelo entre si y se desarrollan aproximadamente normales al eje de la dorsal.

De acuerdo a la teora de las placas tectnicas las DMO constituyen limites entre las placas en los que se genera litsfera ocenica (corteza + manto), en respuesta a la fusin parcial de lherzolita del manto, que tiene lugar por descompresin adiabtica en una estrecha zona de ascenso de material caliente astenosfrico. La fusin parcial produce magma basltico, que es intruido a travs de fracturas tensionales en zonas de pocos kilmetros de ancho en el eje de la dorsal.

Flujo de calor en las dorsales

La alta tasa de flujo de calor es precisamente lo que cabria predecir para una zona de extrusin de lava con una cadena de cmaras magmticas probablemente presente a una profundidad somera.la tasa media de flujo de calor se cifra en unas 1.6 micro-caloras por centmetro cuadrado por segundo, en vastas extensiones de la corteza, pero en determinado lugares se encuentran tasas ms altas.Se han observado algunas tasas muy altas de flujo de calor a lo largo de bordes expansivos activos, representados por el rift axial de la dorsal mesocenica superando las 2 micro-caloras por centmetro cuadrado por segundo y en algunos puntos hasta 8.

Cientficos del Observatorio Geolgico Lamont-Doherty han desarrollado un modelo ideal de distribucin de calor en la litosfera ocenica , se supone que la litosfera tiene 100 km de grosor.Esta figura muestra los resultado de sus clculos en forma de corte vertical en el que se han dibujado isotermas .En el rift la temperatura es de 1300 C, cerca al punto de fusin del basalto.

Con el enfriamiento de la placa, el volumen de la roca se contrae y su densidad aumenta; entonces la placa se hunde en la astenosfera a mayor profundidad.La curva muestra que el flujo de calor que predice el modelo son valores de tasas ms bajas en los primeros 1000 km.(Valores de flujo de calor medidos en la parte noroccidental del ocano Atlntico).

Por qu?

El estudio de la circulacin hidrotermal en la corteza ocenica es de gran importancia para entender la alteracin de las rocas que la constituyen. El agua calentada circula a travs de las fisuras prximas a la dorsal y emerge como fuentes hidrotermales llevando metales en solucin. Inicialmente las evidencias de tal actividad se obtuvieron del estudio de las ofiolitas de Troodos y Omn, en las que se observan basaltos cubiertos por sedimentos ricos en metalesCobertura del fondo ocenicoen el mar..temperaturapHpresinCO2se disuelve Cabajascidoaltamsse precipita CaaltasbsicobajamenorLa influencia de la presin se nota en profundidades altas. En el mar profundo, desde la llamativa profundidad de compensacin de carbonato de aproximadamente 4500 - 5000m el carbonato se disuelve completamente.Si aceptamos los datos observados, un aumento de la profundidad del fondo del mar proporcional a su edad, se desprende que el grosor de sedimento pelgico debera aumentar conforme aumenta la distancia al eje de la dorsal y que el carcter de dicho sedimento debera presentar un cambio, de barro calcreo a barro silceo, mas all de una lnea donde se rebasa la profundidad de compensacin del carbonato.

MORBBASALTOS DE RIFT MEDIO OCEANICO

Existe una importante diferencia entre las tres series mayores:Entonces, Qu hacemos?14Usando la qumica de basaltos (andesitas) es posible distinguir entre los diferentes (conocidos) regmenes tectnicos en que ellos se habran generado.

Los diagramas fueron construidos utilizando elementos mayores y traza mediante el mtodo de anlisis discrimnate. Aquellos que utilizan elementos inmviles bajo actividad hidrotermal (x ejm. Ti, Zr, Y(ytrio), Nb(niobio), P) pueden ser utilizados en rocas alteradas y hasta metamosfizadas.Elementos deben ser insensitivos a procesos secundarios y fciles de medir con buena precisin.Los diagramas discriminantes NUNCA deben usarse como una prueba, solo sirven para sugerir una asociacin tectnica.

Los basaltos de los fondos ocenicos tienen caractersticas qumicas y petrolgicas distintivas y son los componentes mayores de la corteza ocenica. Estos basaltos han sido llamados: basaltos submarinos, basaltos de fondo ocenico, basaltos abisales, basaltos de las dorsales medio ocenicas (MORB).

Los basaltos erupcionados a lo largo de segmentos de dorsales topogrficamente normales tienen diferencias isotpicas y de elementos trazas, con los erupcionados a mayores alturas topogrficas por encima de las dorsales como Islandia.

Por su parte Las Azores, Las Galpagos, Bouvet y Reunin, tienen afinidades con los basaltos de las islas ocenicas (OIB), pero son casi indistinguibles de los MORB-N (normales) en trminos de petrografa, mineraloga y elementos qumicos mayores.

LOS DIFERENTES CONTEXTOS GEOTECTONICOSIABIATVABOIBOITOIAMORBLKTOFBCABVABCRBCFBY tipos de magmatismo asociadosLa fbrica de los MORB refleja un rpido enfriamiento del magma prximo al lquido extruido en agua de mar fra, como flujos lvicos, lavas en almohadillas y brechas hidroclsticas asociadas.El tamao de grano es variable, desde tipos vtreos a porfdicos con 20-30% de fenocristales. Una piel vtrea se produce en la superficie de las almohadillas y la masa es vitroclstica con escasos fenocristales de plagioclasa bitownita, con o sin olivino magnesiano y que contiene pequeas inclusiones de espinela de Cr-Mg. El vidrio est alterado a palagonita. Los fenocristales de augita son raros y estn confinados a las lavas ms cristalizadas que contienen olivino y plagioclasa.Estos atributos reflejan, tanto mezcla como fraccionamiento desde magmas ms primitivos.

Los MORB muestran notable uniformidad de los elementos mayores: la SiO2 = 47 - 51%, no se utiliza como ndice de diferenciacin por su poca variabilidad, utilizndose en su lugar el contenido de MgO, adems de elementos trazas distintivos.Los altos topogrficos y plataformas volcnicas del fondo ocenico, parecen estar asociadas con puntos calientes (altos gradientes geotrmicos) y espesores intermedios, entre corteza continental y ocenica. Sobre esta base los MORB han sido clasificados en:Normal Tipo N, deprimidos.Pluma Tipo E, enriquecidos (tipo pluma P).Transicional Tipo T.

Un MORB T es una basalto toletico de olivinos con bajo percentage de K2O (< 0.2%) y bajo TiO2 (< 2.0%).N-MORB (MORB normal) Fuente manto superior empobrecidoMg# > 65: K2O < 0.10 TiO2 < 1.0E-MORB (MORB enriquecido, tambien llamados P-MORB por pluma) Fuente manto frtil Mg# > 65: K2O > 0.10 TiO2 > 1.0

Los basaltos Tipo-N, son dominantes en los ocanos Pacfico y Atlntico, al S de los 30N; mientras que los Tipo-E, dominan en el Atlntico al N de los 30N y en la zona de las Galpagos.

La mayora de la corteza ocenica est formada en su mayora por basaltos toleticos subalcalinos, aunque hay tambin localmente tipos de rocas ms evolucionados.

Basaltos alcalinos y transicionales son raros y se presentan en montes submarinos, en dorsales assmicas y zonas de fractura.

Los componentes qumicos mayores de los MORB son similares a las toleitas de: islas ocenicas, arcos de islas y flujos continentales.

STBAoTBCaracteres de los basaltos toleticos y alcalinos. Hughes (1982); McBirney (1993).

Olivino, espinela y plagioclasa clcica son los primeros minerales que cristalizan, seguidos de augita y xidos de Fe-Ti. El desarrollo de olivino es consistente con los modelos MORB, involucrando el fraccionamiento de olivino desde magmas primarios picrticos. Los fenocristales de augita son raros y confinados a rocas con abundante olivino y plagioclasa. El anfbol es muy raro y se encuentra slo en basaltos con afinidades alcalinas, en cumulatos de gabros y en estadios tardos de alteracin hidrotermal.Las rocas gbricas dragadas en el fondo ocenico muestran superposicin de composiciones con los basaltos MORB. Mineralgicamente estn formadas por plagioclasa, olivino, clinopiroxeno, ortopiroxeno, apatito y titano-magnetita.

Las asociaciones de fenocristales ms comunes son:Olivino +/- espinela de Cr-MgPlagioclasa + olivino +/- espinela de Cr-MgPlagioclasa + olivino + augita

Composicin qumica MORB

La composicin qumica de un MORB-N es relativamente uniforme en comparacin con otras asociaciones baslticas. Tpicamente son toleticas subalcalinas con cuarzo u olivino, que contienen olivino-hipersteno, o cuarzo-hipersteno normativos. El atributo ms distintivo es la baja concentracin de elementos incompatibles incluyendo Ti y P y los grandes iones litfilos tales como K, Rb, Ba, Th y U, en comparacin con toleitas de las islas ocenicas y de los plateau continentales.Las toleitas Hawaianas (basaltos de islas ocenicas - OIB) tienen menor contenido de Al2O3 que los MORB, sugiriendo diferencias en el magma primarioDiagrama de variacin K2O vs. SiO2, correspondiente a la dorsal medio-Atlntica. A: alcalinos. SA: subalcalinos

Elementos LIL

(Cationes grandes de valencia baja como: Cs(cesio), Rb, K, Ba, Pb y Sr) estn deprimidos en la mayora de los MORB, en relacin con los de las islas ocenicas y de las toletas continentales.

Elementos LHV

Estos elementos tienden a ser deprimidos en los MORB-N en relacin al MORB-E y a las toleitas de las i