229 ALEJANDRO TOSELLICapitulo 12Dorsales OcenicasIntroduccinUn mapa de las cuencas oceanicas muestra que los accidentes topogracos mas 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 enlapartemediadelascuencasoceanicasmayores,conmarcadaspendientesenambos nancos y alcanzan longitudes que en total exceden los 60.000 km ,lig. 12-1,. Una particular expresin del sistema de DMO lo constituye Islandia, que orma 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 y que se denominan racturas de transormacin.Fig. 12-1. Distribucin del sistema de dorsales medio-oceanicas. Las elocidades de distensin yconergencia es proporcional a la longitud de los ectores ,modicado de \ilson 1991,.De acuerdo a la teora de las placas tectnicas las DMO ,o margenes de placas constructias o aditias,, constituyen limites entre las placas en los que se genera litsera oceanica ,corteza -manto,,enrespuestaalausinparcialdelherzolitadelmanto,quetienelugarpor descompresin adiabatica en una estrecha zona de ascenso de material caliente astenosrico. La usin parcial produce magma basaltico, que es intruido a tras de racturas tensionales en zonas de pocos kilmetros de ancho en el eje de la dorsal. Las nueas rocas generadas pasanaormarpartedelacortezaoceanica,siendoentoncestransportadashaciaambos Miscelanea 18: 229-244Llementos basicos de petrologa gnea 1ucuman, 2010 -ISSN 1514 - 4836 - ISSN on-lineISSN 1668 - 3242 DORSALES OCENICAS 230ladosdeladorsalporunprocesocontinuodeexpansindelondooceanico,quetiene elocidades entre 1-10 cm,ano. Como el tamano de la 1ierra es constante, la nuea litsera slo es creada en la cantidad que puede ser consumida por las zonas de subduccin. A tras deltiempogeolgicounasucesindecuencasoceanicashansidocreadasycerradas.Ll presente episodio de deria continental y expansin del ondo oceanico, comenz hace unos 200 Ma, con la apertura de los ocanos Atlantico e Indico, los cuales siguen aumentando su tamano, con respecto al ocano Pacco que esta decreciendo.Losbasaltosdelosondosoceanicostienencaractersticasqumicasypetrolgicas distintias y son los componentes mayores de la corteza oceanica. Lstos basaltos han sido llamados: basaltos submarinos, basaltos de ondo oceanico, basaltos abisales, basaltos de las dorsales medio oceanicas ,MORB,. Los basaltos erupcionados a lo largo de segmentos de dorsalestopogracamentenormales`tienendierenciasisotpicasydeelementostrazas, con los erupcionados a mayores alturas topogracas por encima de las dorsales como Islandia. Por su parte Las Azores, Las Galapagos, Bouet y Reunin, tienen anidades con los basaltos delasislasoceanicas,OIB,,perosoncasiindistinguiblesdelosMORB-N,normales,en trminos de petrograa, mineraloga y elementos qumicos mayores.Fig. 12-2. Lsquema hipottico de las dorsales medio-oceanicas, mostrando la estructurade la corteza oceanica, de las oolitas y los procesos que daran origen al magma basaltico.Pordebajodeunacapadesedimentosquesedepositaporueradelritoceanico,las siguientes litologas pueden distinguirse hacia la proundidad:1. llujos de laa basalticos, comnmente pillows.2. Diques de diabasas y basaltos.3.Gabrosmasiosqueseuelenbandeadosenproundidadgradandoacumulatos ultramacos bandeados que orma la camara magmatica cortical.4. Contactos localmente marcados con los cumulatosla peridotita del manto que tiene temperaturas mas altas y abrica de deormacin en estado slido.Lapercolacindelaguademardentrodelasrocasbasalticasracturadas,lasenray 231 ALEJANDRO TOSELLIproduce intensa alteracin o metamorsmo del ondo oceanico. Ademas, la litsera en su conjunto se enra por conduccin calrica y a medida que se aleja del borde de acrecin, se enfra y engrosa.Naturaleza de la corteza ocenicaLosestudiospaleomagnticos,enladcadadel60,reelaronlaexistenciadebandas magnticassobreelondooceanico,quepermitieronundamentarlateoramodernade tectnica de placas y la expansin del ondo oceanico. Ll campo magntico de la 1ierra es altamente ariable e inierte su direccin peridicamente, durante el tiempo geolgico, as el paleopolo norte se vuelve paleopolo sur y viceversa. El estudio detallado del fondo marino permiti descubrir en el Atlantico norte, una serie de registros reersos regulares alternantes de orientacin paleomagntica, simtrica a ambos lados de la dorsal oceanica. Lsto permiti proponerunmodelodegeneracindecortezaoceanica,porelqueelmagmainyectado enelejedeladorsaloceanicaesmagnetizadoantesdeenriarse,segnladireccindel campo magntico terrestre. Lste material enriado es desplazado por el ingreso de nueos pulsos de magma en el eje de la dorsal, que da lugar a la ormacin de sucesias ajas, con laorientacinmagnticaqueregistrala1ierraencadamomento.Llpatrndeanomalas magnticas muestra que la elocidad de distensin no es constante y ara con el tiempo y es particular en cada regin.Zonas de fallas transformantesLl patrn dominante en el ondo oceanico es producido por las lineaciones magnticas que renejan la localizacin temporal de los centros de expansin oceanica. Lstas anomalas magnticas son recuentemente desplazadas por allas de transormacin, que orman series subparalelasaladireccindedesplazamiento.Laszonasderacturasonnotablemente continuasyseextiendenagrandesdistancias,desdelosnancosdeladorsalporelondo oceanicoyenalgunoscasosalcanzanlosmargenescontinentales.Lstaszonasderactura estn marcando irregularidades en la topografa del fondo ocenico y se asocian con sismos someros generados por desplazamiento lateral de los segmentos adyacentes de la placa. Ln algunos casos, el olcanismo se asocia con estas racturas y los basaltos generados son mas fraccionados que los MORB.Dorsales assmicasLas dorsales assmicas son estructuras olcanicas lineales poco conocidas, que se elean de 2000 a 4000 m por encima del ondo oceanico, con anchos de 100 a 200 km y 00 a 1000 km de largo, estimandose que cubren el 25 del ondo oceanico. Lllas orman cadenas de islas olcanicas o montes submarinos que habran surido subsidencia durante su eolucin.Los ejemplos mas conocidos son:Ocano Atlantico: laeroe, \alis Ridge, Ro Grande Rise.Ocano Pacco: Cocos, Carnegie.DORSALES OCENICAS 232Ocano Indico: Ninety Last Ridge.Lamayoradelasdorsalesestanrelacionadasamargenescontinentalesyamenudo terminan en islas olcanicas, en las que se continan las caractersticas estructurales de las dorsales. Por ejemplo \alis Ridge en el Atlantico Sur, se extiende desde la isla de 1ristan da Cunha, en el nanco de la dorsal medio-oceanica hasta el margen continental de Arica. Lstas dorsales carecen de actiidad ssmica aunque muchas estan racturadas perpendicularmente asueje,demanerasimilaralasdorsalesoceanicasssmicamenteactias.Lstasdorsales assmicassoniejasymuestrancaracteresdeormacinanterioresalasactualescuencas ocenicas y podran estar relacionadas con cuencas ocenicas ms antiguas.Flujo Calrico y Sistemas HidrotermalesLa medicin del nujo calrico en las dorsales oceanicas es mucho mas alta que el promedio del ondo oceanico, ya que las dorsales constituyen el oco de intrusin-extrusin basaltica y de acrecin de las placas.Llestudiodelacirculacinhidrotermalenlacortezaoceanicaesdegranimportancia para entender la alteracin de las rocas que la constituyen. Ll agua calentada circula a tras de las suras prximas a la dorsal y emerge como uentes hidrotermales lleando metales en solucin. Inicialmente las eidencias de tal actiidad se obtuieron del estudio de las oolitas de1roodosyOman,enlasqueseobseranbasaltoscubiertosporsedimentosricosen metales. La eidencia directa de actiidad hidrotermal asociada con las dorsales oceanicas se obtuo en 19 durante un estudio de la zona distensia en las Galapagos y posteriormente en la cresta eleada del Pacco oriental, donde se encontraron campos hidrotermales con nuidos a 350 C, ormando chimeneas tenidas de negro por suluros precipitados, de hasta 10 m de altura y que emiten humos negros`.Metamorsmo del fondo ocenicoLosestudiosdelacortezaoceanicademuestranqueareasimportantesestan metamorzadas.Lasmuestrasdragadasenlaecindaddelasescarpasdeallaydelas allastransormantes,permiteobteneresquistoserdes,serpentinitasyrarasanbolitas tectonizadas. Lstas rocas tienen relaciones mas altas de 8Sr,86Sr que los MORB normales, indicando que el agua de mar es la responsable del crecimiento de los minerales hidratados, por la circulacin hidrotermal.Basaltos de las dorsales medio-ocenicas (MORB)Lamayoradelacortezaoceanicaestaormadaensumayoraporbasaltostoleticos subalcalinos,aunquehaytambinlocalmentetiposderocasmaseolucionados,lig.12-2,.Basaltosalcalinosytransicionalessonrarosysepresentanenmontessubmarinos,en dorsales assmicas y zonas de ractura. Los componentes qumicos mayores de los MORB son similares a las toleitas de: islas oceanicas, arcos de islas y nujos continentales.La abrica de los MORB reneja un rapido enriamiento del magma prximo al lquido 233 ALEJANDRO TOSELLILas asociaciones de enocristales mas comunes son:Oliino -,- espinela de Cr-MgPlagioclasa - oliino -,- espinela de Cr-MgPlagioclasa - oliino - augitaOliino,espinelayplagioclasacalcicasonlosprimerosmineralesquecristalizan, seguidos de augita y xidos de le-1i. Ll desarrollo de oliino es consistente con los modelos MORB, inolucrando el raccionamiento de oliino desde magmas primarios picrticos. Los enocristales de augita son raros y connados a rocas con abundante oliino y plagioclasa. Ll anbol es muy raro y se encuentra slo en basaltos con anidades alcalinas, en cumulatos de gabros y en estadios tardos de alteracin hidrotermal.Lasrocasgabricasdragadasenelondooceanicomuestransuperposicinde composiciones con los basaltos MORB. Mineralgicamente estan ormadas por plagioclasa, oliino, clinopiroxeno, ortopiroxeno, apatito y titano-magnetita.Composicin qumicaLa composicin qumica de un MORB-N es relatiamente uniorme en comparacin con otrasasociacionesbasalticas.1picamentesontoleticassubalcalinasconcuarzouoliino, que contienen oliino-hipersteno, o cuarzo-hipersteno normatios. Ll atributo mas distintio es la baja concentracin de elementos incompatibles incluyendo 1i y P y los grandes iones litlos tales como K, Rb, Ba, 1h y U, en comparacin con toleitas de las islas oceanicas y de los plateau continentales. Las toleitas Iawaianas ,basaltos de islas oceanicas - OIB, tienen Tabla 12-1. Caracteres de los basaltos toleticos y alcalinos. Iughes ,1982,, McBirney ,1993,.extruido en agua de mar ra, como nujos laicos, laas en almohadillas y brechas hidroclasticas asociadas. Ll tamano de grano es ariable, desde tipos treos a pordicos con 20-30 de enocristales.Unapieltreaseproduceenlasuperciedelasalmohadillasylamasaes itroclastica con escasos enocristales de plagioclasa bitownita, con o sin oliino magnesiano y que contiene pequenas inclusiones de espinela de Cr-Mg. Ll idrio esta alterado a palagonita. Losenocristalesdeaugitasonrarosyestanconnadosalaslaasmascristalizadasque contienenoliinoyplagioclasa.Localmenteseobserandesequilibrios,comocorrosin enlosfenocristalesqueseencuentrandentrodeunamesostsismsevolucionadayde enocristalesquecontieneninclusionesundidas,dierentesalidriodelamatriz.Lstos atributos renejan, tanto mezcla como raccionamiento desde magmas mas primitios.DORSALES OCENICAS 234menor contenido de Al2O3 que los MORB, sugiriendo diferencias en el magma primario.LosMORBmuestrannotableuniormidaddeloselementosmayores:laSiO2~4- 51, no se utiliza como ndice de dierenciacin por su poca ariabilidad, utilizandose en su lugar el contenido de MgO o alor M ~ 100 Mg,,Mg - le+2,, con alores que an entre 55 y 65, ademas de elementos trazas distintios. Losaltostopogracosyplataormasolcanicasdelondooceanico,parecenestar asociadasconpuntoscalientes`,altosgradientesgeotrmicos,yespesoresintermedios, entre corteza continental y oceanica. Sobre esta base los MORB han sido clasicados en:Normal - 1ipo N, deprimidos.Pluma - 1ipo L, enriquecidos ,tipo pluma - P,.1ransicional - 1ipo 1.Losbasaltos1ipo-N,sondominantesenlosocanosPaccoyAtlantico,alSdelos 30N, mientras que los 1ipo-L, dominan en el Atlantico al N de los 30N y en la zona de las Galapagos. Fig. 12-3. Diagrama de ariacin K2O s. SiO2, correspondiente a la dorsal medio-Atlantica. Los campos de los tipos de corresponden a Middlemost ,195,. A: alcalinos. SA: subalcalinos.Tabla 12-2. Caractersticas qumicas.ELEMENTOS LIL ,Cationes grandes de alencia baja como: Cs, Rb, K, Ba, Pb y Sr, estan deprimidos en la mayora de los MORB, en relacin con los de las islas oceanicas y de las toletas continentales. 235 ALEJANDRO TOSELLIELEMENTOS LHV,Cationes grandes de alencia alta: 1h, U, Zr, I, Nb y 1a, llamados elementos inmiles`, se usan en orma conjunta con otros elementos resistentes a la alteracin como: 1i, \, P y Sr, para discriminar entre basaltos de dierentes ambientes tectnicos. Lstos elementos tienden a ser deprimidos en los MORB-N en relacin al MORB-L y a las toleitas de las islas oceanicas. La relacin Zr,Nb en los MORB-N tienen relaciones 30, mientras que los MORB-L las relaciones son -10, similar a las toleitas de las islas oceanicas.Llementoserromagnesianos,Cr,V,Sr,NiyCo,:loscoecientesdedistribucin cristal-lquido indican que Ni y Co particionan con el oliino durante la usin parcial y la cristalizacin raccionada, mientras que Sr, Cr y V, entran en el clinopiroxeno, por lo que son utilizados como indicadores de los procesos petrogenticos. Los idrios primitios contienen 300ppmdeNiylosbasaltoseolucionadoscontienen25ppmysecorrelacionaconel contenido de MgO. Los contenidos de Cr disminuyen desde 00 a 100 ppm con el aumento del fraccionamiento.TIERRAS RARAS LosMORBtipo-Ntpicosnomuestranraccionamientodetierrasraraspesadas ytienenunauertedepresinenlastierrasrarasliianas.Losbasaltosprimitiostienen concentraciones de tierras raras de hasta 10 eces el condrito, mientras que los basaltos muy dierenciados alcanzan 50 eces el condrito.La cristalizacin raccionada inolucra, oliino, clinopiroxeno y espinela, incrementando eltotaldetierrasrarasdelosMORBmaseolucionados.LncontrastelosMORB-P muestran poca depresin de las tierras raras liianas y a eces enriquecimiento. Generalmente losMORB-NtienenlarelacinLa,Sr1,mientrasquelosMORB-Llarelacin,La,Sm,N1.Asimismohaybuenacorrelacinentre,La,Sm,Ncon,Zr,Nb,,paralosMORB del Atlantico, Pacco e Indico, sugiriendo mezclas binarias de componentes extremos ,lig. 12-4,.ISTOPOS RADIOGNICOS LosMORBmuestranunrangosignicatiodeariacionesisotpicasde 8Sr,86Sr, indicandoderiacindeuentesmantlicasheterogneas.Ladispersindelarelacin 8Sr,86Sr puede ser atribuido a alteracin por el agua de mar.Ln los MORB-N la relacin 8Sr,86Sr ~ 0,024 - 0,030Ln los MORB-L la relacin 8Sr,86Sr ~ 0,030 - 0,035Ln los basaltos de islas oceanicas la relacin 8Sr,86Sr ~ 0,030 - 0,050Origen de los magmas MORB y su fuente mantlicaLl MORB-N es usado como composicin de reerencia para diersos magmas macos. La mayora de los MORB no representaran un magma primario ormado desde una uente peridottica, por dos razones: 1, el MORB tiene slo el 5-10 peso de MgO y 300 ppm deNiytienenMg,,Mg-le,0,a2,ylosmagmasMORBnomuestransaturacinen laproximidaddeloslquidosconoliino-ortopiroxeno-clinopiroxenoapresiones delmanto,comodeberaocurrirsiestuieranenequilibrioconlauenteperidottica.La ariacin de las composiciones de los idrios corroboran el control del oliino. Los magmas primarios seran picritas ricas en olivino, que ascienden y descomprimen perdiendo olivino y reduciendo sus contenidos de MgO, Ni y Mg,,Mg - le, a los alores obserados en los MORB. La usin parcial ocurrira en el campo de estabilidad de las peridotitas con espinela, DORSALES OCENICAS 236Fig. 12-4. Variacin de la relacin ,La,Sm,N s. Zr,Nb de los MORB de los ocanos Atlantico, Pacco e Indico, indicando procesos de mezcla binarios en su petrognesis.Tabla12-3.Llementosmayoresytrazas,conpromediodeM~60-0correspondienteaMORBtipos:primitio, normal, pluma y transicional, de la dorsal medio-Atlantica.23 ALEJANDRO TOSELLIa proundidades de 30-5 km ,P ~ 10-15 kbar,, dado que el patrn de elementos trazas de los MORB, indican que ni plagioclasas, ni granate, fueron fases residuales en la fuente, lo que es apoyado por la ausencia de anomala negatia de Lu y la baja relacin Sm,\b. LascomposicionesdelMORBydelmantoperidottico,abisal,,muestreadasenlas dorsalesoceanicasrenejanariadosgradosdeusinparcial,conextraccindeundidos. Despusdelraccionamientopolibaricodeloliinodurantesuascenso,desdeelmanto, los magmas MORB se dierencian a baja presin en camaras corticales por debajo del rit. Asimismo,losbasaltosdeondooceanicosiguenunatendenciaderaccionamientocon enriquecimiento extremo de le y mas limitado en slice y alcalis.Reservorios mantlicosLasimagenesssmicasdelaconeccinsomeradelmantodebajodelaeleacindel PaccoOrientalydelaplumaascendentedelmantoproundopordebajodeIslandia, soportan la existencia de dos tipos distintos de reserorios mantlicos. Lstasregionesdemantosonuentesdeundidosparcialesdebasaltosquetienen distintoselementostrazasysignaturasisotpicas.Unreserorioqueestadeprimidoen elementosincompatiblesynotieneistoposradiognicosdeSryNd,sonlauentede losMORB-N.Lstauentecorrespondealmantosuperiorpordebajodelsistemaglobal de dorsales oceanicas. Los otrosreseroriosson masproundos y corresponden al manto relatiamenteenriquecidoprximoalacomposicindelolumensilicaticodela1ierray constituyelasplumas.Muchosbasaltosdeladorsalmedio-Atlanticaalnortedelos30N parecen ser deriados de una mezcla de dos reserorios magmaticos. Lsta uente mixta de basaltos, estan enriquecidos en elementos trazas incompatibles con relacin a los MORB-N y son llamados MORB-L. Lstan enriquecidos en elementos LIL y en tierras raras liianas, con relacin a las tierras raras pesadas ,p.ej. La,\b, es mayor en los MORB-L que en los MORB-N.Unrangoampliodeariacinocurreenlasrelaciones 8Sr,86Sry 143Nd,144Nd,delos basaltosoceanicosquepuedeserproducidopormezcladecomponentesdesdelosdos reseroriosmagmaticosdescritos.Porejemplolasrocasdealgunasislasoceanicascomo Kerguelen,Ocanondico,,tienenrelacionesisotpicasqueimplicanderiacindesde uentes con altas relaciones Rb,Sr y mas bajas de Sm,Nd. Pequenausinparcialenelmanto,generaundidosconaltarelacinRb,Srybajos enSm,Nd,enrelacindelasdierentescompatibilidadesentreestosparesdeelementos. Donde los undidos parciales migran y metasomatizan al manto, especialmente si es antiguo ,digamos 1 Ga,, 8Sr,86Sr es mas alto que la composicin global de la 1ierra y 143Nd,144Nd es mas bajo.Modelos petrogenticosLageneracindemagmabasalticoenlosmargenesacrecionariosdeplacasdebera representareltipodemagmaterrestremassimple.Laaparenteregularidaddelacorteza oceanicasobremillonesdekilmetroscuadrados,atestiguanlacontinuidaddelproceso DORSALES OCENICAS 238magmatico en los ltimos 100 Ma, pero en contraste los estudios geoqumicos detallados del MORB, reelan heterogeneidades y diersidad de procesos petrogenticos ,lig. 12-5,. LacomposicinqumicadelosbasaltosgeneradosenlasDMO,dependendeuna variedad de factores que incluyen:a. Composicin y mineraloga de la uente mantlica.b. Grado de usin parcial de la uente y mecanismos que actan.c. Proundidad de la segregacin magmatica.Fig. 12-5. Seccin esquematica de la dorsal Medio-Oceanica, con la zona de generacin de basaltos.Fig. 12-6. Modelos genticos. A: MORB-N y B: MORB-L ,o de pluma,.d.Lxtensacristalizacinraccionadayprocesosdemezclademagmasdurantesu permanencia en camaras magmaticas ubicadas en altos nieles en la zona axial de la dorsalLnunprincipioseconsiderquelacomposicindelosMORBcorresponderaaun magma primario no-modicado por procesos prximos a la supercie, pero OIara ,1968, demostr que la mayora de los MORB, estan altamente raccionados.LnlosMORBsiseconsideransloloselementosmayores,representanunmagma notablementeuniorme,cuyoorigenpuedesermodeladomedianteprocesossimples. 239 ALEJANDRO TOSELLIPero los elementos trazas e istopos de Sr, Nd y Pb, reelan la necesidad de modelos mas complejos.Los MORB mas primitios tienen 10 de MgO ,M ~ 0,, Ni ~ 380 ppm y enocristales de oliino magnesiano. Lstos magmas tienen caracteres qumicos primarios de usin parcial delmantoyseormaranporraccionamientodeloliinoencaminohacialasupercie, nosiendonecesariomagmasprimariospicrticos.LosMORBeolucionadosatestiguanla importancia del raccionamiento de ol - plg - clpx`. Ademas es importante la mezcla de magmasylacristalizacinraccionada,quedanlugaramagmasderiadoscondierentes composiciones.Dos tipos extremos de basaltos son erupcionados en la DMO:1,Normal1ipo-N:quesondeprimidosentierrasrarasliianasyenelementos incompatibles. Con alta relacin K,Ba y Zr,Nb y son bajos en 8Sr,86Sr.2,Pluma1ipo-L:sonmenosdeprimidosqueel1ipo-N,entierrasrarasliianasyen elementos incompatibles y muestran altas relaciones 8Sr,86Sr. Asimismo son mas bajos en las relaciones K,Ba, K,Rb, La,Ce y Zr,Nb, que los 1ipo-N y son comparables con las toleitas de las islas ocenicas.Unespectrocontinuadodecomposiciones,existenentrelosdosmiembrosextremos. Los MORB-N parecen deriados de una uente astenosrica ,manto superior deprimido,, mientrasquelosMORB-Lseranderiadosdesdeunaplumamasenriquecidaopunto caliente.Los MORB ricos en Mg estan saturados con ol - clpx - orpx`. Con P 8 - 10 kb, que corresponden a proundidades mnimas de 25 - 30 km. De modo que el magma madre de losMORBdeberahaberseequilibradoenelcampodelherzolita-espinela.Losmagmas primarios eolucionan por procesos de usin parcial polibarica, que comenzara a mas de 60 km.LosestudiosisotpicosdeSr,NdyPb,reelanimportantesheterogeneidadesenla uentedelosMORB,quepuedenexplicarsemedianteprocesosdemezcla,pordebajode lasdorsalesocenicas,entrematerialdemantodeprimidodeastenosferaymaterialdela pluma que iene de la proundidad. 1ales mezclas pueden ser eidenciadas por la correlacin negatia entre las relaciones isotpicas de Sr y Pb en los MORB del Atlantico ,ligs. 12-5, 12-6,.DORSALES OCENICAS 240OolitasIntroduccinLasoolitassondenidascomograndesmasasmacasaultramacastabulares,que se presume se han ormado a partir de antigua corteza oceanica o del manto superior, que hansidoalladasytransportadascomolentesenloscontinenteseincorporadasenlos cinturones montanosos. Los pequenos lentes de oolitas ultramacas, ahora desmembradas e incorporadas en los cinturones deormados de montanas, se denominan Peridotitas Alpinas.Fig. 12-7. Litsera oceanica ormada por la corteza y manto subyacente.Los terrenos acrecionados de rocas oceanicas emplazadas a lo largo de los margenes de los continentes y las placas oceanicas que se obductan, incluyen una secuencia distintia de rocas llamadas oolitas. La mayora de los centenares de secuencias oolticas reconocidas en el mundo estan desmembradas y solo en partes estan expuestas. Las secuencias oolticas conocidas mas completas se encuentran al norte de la pennsula Arabiga en Oman ,Searle y Cox 1999, y en el Complejo de 1roodos en la isla de Chipre en el Mediterraneo ,Moores 1982).Llmetamorsmotrmicosobrelarocadecajaeslimitadooausenteygeneralmente presentan brechas de contacto indicando que el emplazamiento ha sido en estado subsolidus y comnmente a lo largo de zonas de alla.Caractersticas distintivasLasoolitasconstituyenunasecuenciadistintiaderocasmagmaticas,sedimentariasy metamrcas, ormadas en ambiente oceanico y constituida por rocas de corteza oceanica y de la parte superior del manto ,lig. 12-,. Siempreestanariablementedeormadas,recristalizadasehidratadasylasecuencia completa desde el tope a la base es la siguiente:1. Rocas sedimentarias marinas: muestran bandeado no ,centmetros,, chert rico en 241 ALEJANDRO TOSELLIMn-le y lutitas negras son comunes, pero en el ocano proundo ,pelagico, calizas rojas se suelenencontrar.Lnmuchasoolitas,depsitosolcaniclasticosestanintercaladosenlas secuenciasturbidticas,indicandolapresenciadeolcanismoexplosioyeldesarrollode proundos canones submarinos contemporaneos con las rocas magmaticas. 1ales depsitos son tpicos de arcos de islas mas que de la apertura ocenica. Moores (1982) dice que la no conencionalinclusindeloscomponentessedimentariosenladenicindelasoolitas proee un criterio geolgico para decidir el ambiente oceanico en el cual han sido ormadas.2. Rocas magmticas extrusivas: son principalmente basaltos, predominando las laas pillow, pero diques, coladas y brechas son comunes. Los lones capa son comunes as como los diques, que se incrementan con la profundidad.3. Complejos de diques: son mayormente de basaltos y diabasas de grano ligeramente mayor, que generalmente tienen de 1 a 3 m de espesor. Ln la oolitas de Oman los diques tienenrumbouniormeyestanexpuestosendistanciasdehasta400km.Laintrusinde diques dentro de otros, sin otra roca de caja, son prueba concluyente de su ormacin en un ambiente de corteza distensia.4. Gabros masivos (istropos): por debajo de la proundidad de penetracin adectia del agua, las intrusiones de magma se enran mas lentamente por conduccin y coneccin, solidicando sobre las paredes y haciendo crecer la corteza oceanica. Rocas anbolticas y diorticas testican la alta concentracin de agua en el tope de la camara magmatica cortical. Dierenciados mas lsicos, ocurren como masas irregulares en dioritas y gabros y los diques delgadosintruyencomobasaltos,constituyendodel5al10delaparteplutnicadela oolita. Los plagiogranitos ,granitos de albita, trondhjemitas o granros, son dierenciados de agregados granoricos de cuarzo y oligoclasa-andesina uertemente zonada, mientras que el eldespato potasico esta ausente y los minerales macos primarios estan alterados a clorita y actinolita.S. Cumulatos bandeados ultramticos-mcos: estas son acumulaciones de cristales raccionadossobreelpisodelacamarademagmagabrico.Loscumulatosdeoliinoy piroxeno ,dunitas y peridotitas, se dan hacia la base y son seguidas por cumulatos de : Ol -Cpx-Pl,gabros,.Ciclosrepetidosdemineralesyasesbandeadassoncomunes.Iay unaaltageneraldecontactosintrusiosdentrodeloscumulatosgabricosyultramacos y las oolitas pueden haber sido creadas por la recarga intermitente de magma, dentro del magma que cristaliza, antes que la completa solidicacin ocurra en una corteza oceanica que actiamente se esta expandiendo.6.Peridotitasdeformadas(tectonizadas):estarocademantometamrcamente deormadapordebajodeloscumulatosmagmaticos,localmentemuestracontactosnetos conellosyestanariablementedeprimidasenloscomponentes basalticos.Lasperidotitas deormadas aran desde lherzolitas a harzburgitas y dunitas. Lste componente de las oolitas es el mas prominente y en algunas localidades anora por miles de kilmetros cuadrados. La razn de su ocurrencia en los cinturones orognicos, tales como los Alpes, ha hecho que se reera a ellos como peridotitas alpinas. Lllas estan ariablemente hidratadas o serpentinizadas y estn afectadas fuertemente deformadas.Origen y emplazamientoLa ormacin inicial de una oolita en un ambiente oceanico extensional es incuestionable. Pero en que clase: ,dorsal oceanica, cuenca distensia de retro-arco, o un posible episodio DORSALES OCENICAS 242extensional temprano en la eolucin de un arco de islas La gran extensin de las dorsales oceanicas en todo el mundo, genera la opinin que este sera el ambiente desde el cual las oolitassehanormado.PeroMiyashiro,195,notquealgunasdelasclasicasoolitas de1roodostienenanidadesdearcomasqueunMORBnormal.Lascrticasestuieron dirigidasalintensometamorsmosuridoporestasrocasquehabracambiadosu composicin qumica y por lo tanto inalidara algunas conclusiones. Pero idrios olcanicos rescos encontrados posteriormente en 1roodos siguen teniendo atributos de arco, que se repiten en otras oolitas con signaturas en los elementos relatiamente inmiles como 1h, Nb,1aytierrasraras.Unaproporcinmenordelasoolitasparecetenerorigenenlas dorsales oceanicas. Lsto tiene implicancias signicatias en la reconstruccin de la eolucin de la corteza continental por la acrecin de terrenos oceanicos.La segunda cuestin basica de las oolitas esta reerida al desmembramiento ariable en ragmentosdelitseraoceanicadensaacrecionada,tectnicamenteemplazada,sobrelos margenes de los continentes menos densos y sobre los arcos de islas en zonas de subduccin, en lugar de ser subductados. Un posible modelo sera, el manto oceanico litosrico se leanta sobre la loza que se subducta por ser mas boyante por la amplia serpentinizacin producida por el agua que se libera, en comparacin con la dorsal de manto oceanico seco ,la densidad del oliino es 3,3 g,cm3, y la serpentina es 2,6 g,cm3,. Como testigos de la notabilidad de las rocas ultramacas hidratadas, se tiene a los diapiros serpentinizados, que han perorado el ondo oceanico, como los montes marinos del ante-arco de las Marianas ,OIanley 1996,. La litsera puede tener notabilidad por la juentud de la serpentinizacin que se produce en los margenes continentales conergentes, de densidad aproximadamente similar o ligeramente mayor ,aprox. 2, g,cm3, que la zona de subduccin. La litsera oceanica ra y no hidratada muy localmente puede ser expulsada al exterior ,lig. 12-10,.Los cuerpos ultramacos Alpinos, comprenden segn su composicin dos subtipos que gradan uno al otro.SUBTIPO HARZBURGITICOPrincipalmenteharzburgitasydunitascondiquesmenores,depiroxenita,gabro, trondhjemitas y granitos sdicos ,aplogranitos,. Las harzburgitas tienen indice de color M 90, y la relacin cpx,,ol - opx - cpx, 5. Lstan compuestas esencialmente de oliino yortopiroxeno.Sederiandelaslherzolitasporusinyextraccindeloscomponentes basalticosdemenorpuntodeusin,queconsumealosclinopiroxenosylacomposicin migra hacia la composicin de una dunita.SUBTIPO LHERZOLTICO Constituidoporlherzolitasconcantidadesmenoresdepiroxenitas,amboscon clinopiroxenosprominentes,laprincipalasealuminosapuedesertantogranate,espinela o plagioclasa. Lstas rocas tienen lacapacidad de emisin de lquidos basalticos, propiedad noposedaporelsubtipoharzburgtico.LaslherzolitastienenindicedecolorM90 ylasrelacionesopx,,ol-cpx-opx,,ycpx,,ol-cpx-opx,5.Lstancompuestas dominantemente de oliino, ortopiroxeno y clinopiroxeno.Con el aumento de presin ,lig. 12-9,, las asociaciones minerales de las lherzolitas son:-Baja presin: oliino - ortopiroxeno - clinopiroxeno - plagioclasa-Mediana presin: oliino - ortopiroxeno - clinopiroxeno - espinela-Alta presin: oliino - ortopiroxeno - clinopiroxeno - granate243 ALEJANDRO TOSELLILa abrica de las rocas ultramacas alpinas, es metamrca y anisotrpica, como resultado de deormacin en estado slido, capas esquistosas y gneisicas, estan localmente plegadas. Las abricas cumulus estan borradas por eectos metamrcos.Una categora de las Peridotitas Alpinas se las denomina Diapiros peridotticos de alta temperatura`, que han intrudo erticalmente como cuerpos diapricos y la alta temperatura delaintrusinpuedeserreconocidaporlasaureolasdemetamorsmodecontacto. Comoejemplossecitan:laperidotitaLizarddeInglaterra,Green1964,,lasperidotitas Ronda,Lspana,yMt.Albert,Canada.Lnestasintrusioneslaseidenciaspetrogracasy degeobarometradepiroxenos,indicanquelaasociacinmineraloriginaldelaperidotita estuo en equilibrio a muy alta temperatura y presin y ha recristalizado como asociaciones de baja presin y temperatura durante el ascenso y emplazamiento nal. Con respecto a este mecanismo se han producido cuestionamientos, que expresan que un diapiro de peridotita, no puede intruir la roca de campo que es mas liiana, aunque ella est parcialmente undida y serpentinizada. Las obseraciones se basan en la alta de eidencias de usin parcial a gran escala, o la alta de serpentinizacin, o si la serpentinizacin es de post-emplazamiento.Donde no habra dudas respecto a una intrusin magmatica peridottica es en Ltang de Lherz ,Lherz - lherzolita,, en los Pirineos, que es un cuerpo de aprox. 1 km2 que intruye en un marmol Cretacico. La roca predominante es una lherzolita con piroxenitas espinlicas y con diques de piroxenita granatera que cortan al conjunto y con la intrusin nal de diques de hornblendita. Lste cuerpo no muestra eidencias de emplazamiento tectnico y presenta sarina y cornerupina en la aureola de contacto de alta temperatura en las calizas.Los estudios estructurales de las peridotitas de tipo Alpino, indican que estas rocas ueron transportadastectnicamentehasulugaractualynohanllegadocomointrusiosgneos. Donde la roca de campo muestra metamorsmo de contacto, ste generalmente indica que la peridotita ha intruido como un cuerpo caliente, aunque slido. Lstas conclusiones llean a dos posibles interpretaciones: a, que la peridotita se ha originado a mucha mayor proundidad quelarocadecampo,yb,queloseentosmagmaticosprincipalesdecristalizacindela peridotita no son demasiado anteriores a su emplazamiento.Fig. 12-9. Asociaciones minerales con el incremento de la presin.DORSALES OCENICAS 244SerpentinizacinLa mayora de las peridotitas han surido intensa serpentinizacin. La serpentinizacin es la conersin de los oliinos y piroxenos originales en minerales del grupo de la serpentina. A eces los minerales originales suelen estar pseumorzados y la textura original pueden ser reconocidos,peroengeneralestacompletamentereemplazada.Unatexturacomnenlas serpentinitas es que serpentina masia es cortada por una red de enillas brosas. Iay tres minerales principales de serpentina - crisotilo, lizardita y antigorita, que tienen aproximadamentelamismacomposicin,Mg6Si4O10,OI,8,.Laserpentinizacinesun proceso de baja temperatura. A presin 1 Kb, el oliino reacciona con agua para ormar serpentina a temperatura 500C.Se considera que la antigorita se ha ormado como mineral metamrco en condiciones de acies de esquistos erdes, mientras que la lizardita y crisotilo se producen por actiidad hidrotermal a baja temperatura. Las serpentinitas oceanicas tienen mas alto JD y JO18 mas bajo, que las serpentinitas continentales. Lstas relaciones sugieren que agua de mar caliente esta inolucrada en la serpentinizacin submarina, mientras que la lizardita y el crisotilo de las serpentinitas continentales, seran ormadas por agua subterranea calentada.Lecturas SeleccionadasBest, M.G., y Christiansen, L.I. 2001. Igneous Petrology. Blackwell Science, 458 pp.Green, D.I. 1964. 1he petrognesis othe high-temperature peridotite inclusions in the Lizard area, Cornwall. J. Petrol. 5: 134-188.Iughes, C.J. 1982. Igneous Petrology. Llseier. New \ork.Miyashiro, A. 195. Classication, characteristics, and origin oophiolites. Journal oGeology, 83: 249-281.McBirney, A.R. 1993. Igneous Petrology. Jones & Bartlett. Boston.Moores, L.M. 1982. Origin and emplacement oophiolites. Re. Geophys. Space Phys., 20: 35-60.OIanley, D.S. 1996. Serpentinites. New \ork - Oxord.OIara, M.J. 1968. Are ocean noor basalts primary magmas Nature 200: 683-686.Searle, M., y Cox, J. 1999. 1ectonic setting, origin, and obduction othe Oman ophilite. Geol. Soc. Am. Bull. 111: 104-122.\ilson, M. 1991. Igneous Petrogenesis. Iarper Collins Academic, 466 pp. Fig. 12-10. Lsquema de obduccin de oolitas.