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Tectónica de márgenes de placas convergentes: nuevos conocimientos sobre la geología continental


Un estudio dirigido por el Prof. Yong-Fei Zheng de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China se centró en el desarrollo de procesos tectónicos a lo largo de márgenes de placas convergentes mediante la inspección de avances recientes en los campos de geología, geoquímica, geofísica y geodinámica. 


por Science China Press


Estos avances son fundamentales para nuestra comprensión de varios fenómenos en los márgenes de las placas activas y fósiles, proporcionando nuevos conocimientos sobre muchos problemas de primer orden relacionados con las ocurrencias geológicas en el interior de los continentes. Tienen una gran influencia en la transformación de orógenos de acreción y colisión a lo largo de márgenes convergentes activos a orógenos de falla de ruptura debido a la reactivación de las zonas de sutura fósil.

Los márgenes de placas convergentes ocurren cuando dos placas tectónicas contiguas se juntan para formar una zona de subducción , donde al menos una de las placas convergentes es oceánica y se sumerge debajo de la otra en el manto, o una zona de colisión, donde dos continentes o un continente y un colisión de arco magmático. Los márgenes de placas convergentes son posiblemente los límites de placas más dinámicos de la Tierra y han sido objeto de muchas investigaciones y debates desde el advenimiento de la teoría de la tectónica de placas a mediados de la década de 1960. Muestran la estructura variada, heterogénea y compleja tanto en el espacio como en el tiempo debido a los múltiples procesos geológicos, físicos y químicos que operan en estas zonas. Aunque la mayor parte de los sistemas convergentes se oculta en las profundidades de la superficie, Zheng y sus colegas han reconocido una serie de similitudes y diferencias fundamentales entre los márgenes de las placas convergentes activas y fósiles.

Según la estructura geométrica, el régimen dinámico y el estado térmico de los márgenes de placas convergentes, Zheng y sus colegas los clasifican en tres etapas durante su formación y evolución. La etapa temprana se caracteriza por subducción de bajo ángulo en un régimen de compresión a bajos gradientes geotérmicos, dando lugar a metamorfismo de tipo Alpino a Barroviano pero no magmatismo de arco máfico. La etapa tardía está asociada con subducción de alto ángulo en un régimen extensional a altos gradientes geotérmicos, dando lugar a metamorfismo de tipo Barroviano a Buchen y magmatismo de arco máfico. La etapa posterior se caracteriza por regímenes extensionales a altos gradientes geotérmicos sin subducción ni colisión, dando lugar a metamorfismo tipo Buchan y magmatismo granítico.

La formación de rocas metamórficas de facies de esquisto azul de tipo alpino a facies de eclogita marca la subducción en gradientes geotérmicos bajos, y la formación de rocas metamórficas de facies de anfibolita a granulita de tipo barroviano.en el campo de estabilidad de la kyanita indica el engrosamiento por colisión en gradientes geotérmicos medios a través del acortamiento por compresión. Zheng y sus colegas han encontrado dos pasos durante la transformación de zonas de subducción a zonas de ruptura. El primer paso es el hundimiento y adelgazamiento de la litosfera engrosada en los márgenes de las placas convergentes, y el segundo paso es el afloramiento astenosférico para llenar el espacio de adelgazamiento litosférico y transferir calor desde el manto profundo a la corteza superficial. Esto da como resultado un aumento significativo en el gradiente geotérmico y hace que las rocas de la corteza engrosada sufran un metamorfismo anáctico de tipo Buchan en condiciones de facies de anfibolita superior a granulita en los campos de estabilidad de adalusita a silimanita.

Como generalizaron Zheng y sus colegas, el movimiento del material en los márgenes de las placas convergentes procede de abajo hacia arriba y de arriba hacia abajo, respectivamente, correspondientes a los cambios de su estado térmico de caliente a frío y de frío a caliente. En las zonas de subducción, la litosfera fría se hunde en la astenosfera caliente, lo que lleva al enfriamiento del interior de la Tierra. En la zona de ruptura, tanto el calor como el material se transfieren desde la astenosfera hacia la corteza, lo que resulta en una pérdida de calor desde el interior de la Tierra hacia el exterior. Debido a que la subducción y la ruptura son dos mecanismos clave para el intercambio de masa y energía entre las esferas de la Tierra,

La investigación fue publicada en Science China Earth Sciences .



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