Grieta de Río Grande

Mapa de Localidad que muestra el rift Río Grande que se extiende desde el sur de Colorado hasta Chihuahua, México. El Río Grande sigue este rift por gran parte de su curso.

La fisura del Río Grande es una zona de fisura continental con tendencia norte. Separa la Meseta de Colorado en el oeste del interior del cratón norteamericano en el este. La grieta se extiende desde el centro de Colorado en el norte hasta el estado de Chihuahua, México, en el sur. La zona de grietas consta de cuatro cuencas que tienen un ancho promedio de 50 kilómetros (31 mi). La grieta se puede observar en el Bosque Nacional Rio Grande, el Parque Nacional White Sands, el Bosque Nacional Santa Fe y el Bosque Nacional Cibola, entre otros lugares.

La grieta del río Bravo ha sido un sitio importante para los humanos durante mucho tiempo, porque ofrece una ruta de norte a sur que sigue un río importante. El Río Grande sigue el curso de la grieta desde el sur de Colorado hasta El Paso, donde gira hacia el sureste y fluye hacia el Golfo de México. Ciudades importantes, incluidas Albuquerque, Santa Fe, Taos, Española, Las Cruces, El Paso y Ciudad Juárez, se encuentran dentro de la grieta.

Geología

La grieta del Río Grande representa la manifestación más oriental de una extensión generalizada en el oeste de los EE. UU. durante los últimos 35 millones de años. La grieta consta de tres cuencas principales y muchas cuencas más pequeñas, de menos de 100 kilómetros cuadrados (39 millas cuadradas). Las tres cuencas principales (desde la más septentrional hasta la más meridional) son las cuencas de San Luis, Española y Albuquerque. La extensión norte de la grieta está delimitada por la cuenca superior del río Arkansas entre Leadville y Salida, Colorado. Más al sur, la grieta está definida por una red de cuencas y cordilleras alternas más pequeñas y menos diferenciadas topográficamente. La distinción entre estas cuencas más pequeñas y las de la Provincia de Cuenca y Cordillera se vuelve borrosa en el norte de México.

El tamaño de la cuenca generalmente disminuye hacia el norte en la grieta, aunque Española cubre aproximadamente 120 kilómetros (75 mi) de norte a sur y 40 kilómetros (25 mi) de este a oeste, y San Luis tiene aproximadamente 120 por 80 kilómetros (75 por 50 millas). Estas cuencas pueden contener unidades más pequeñas dentro de ellas, como la cuenca Alamosa dentro del San Luis, que está delimitada por las montañas San Juan y Tusas al oeste y las montañas Sangre de Cristo al este. La cuenca de Albuquerque es la más grande de las tres cuencas, abarcando 160 kilómetros (99 mi) de norte a sur y 86 kilómetros (53 mi) de este a oeste en sus puntos más anchos. Es la más antigua de las tres cuencas principales y contiene 7.350 metros (24.110 pies) de sedimentos clásticos paleógenos depositados en el sótano precámbrico. La cuenca de Albuquerque más al sur contiene depósitos volcánicos previos al rift, mientras que las partes central y norte contienen volcánicos que entraron en erupción durante el rift.

Una sección transversal generalizada de la cuenca de Albuquerque de este a oeste. Observe la geometría de semi-graben, los sedimentos paleozoicos y mesozoicos que existían pre-rift, y la gran cantidad (hasta el 28%) de extensión.

Una sección transversal generalizada de la cuenca de San Luis de este a oeste. Al norte, esta cuenca ha experimentado menos extensión (hasta el 12%). Observa también la falta de sedimentos pre-robo y perfil más delgado.

En la sección transversal, la geometría de las cuencas dentro de la grieta son semigrabens asimétricos, con límites de falla importantes en un lado y una articulación hacia abajo en el otro. Qué lado de la cuenca tiene la falla principal o la bisagra se alterna a lo largo de la grieta. La alternancia entre estos medios grabens ocurre a lo largo de las fallas de transferencia, que se extienden a lo largo del rift para conectar las principales fallas que limitan la cuenca y ocurren entre cuencas o, en algunos lugares, dentro de las cuencas. El basamento precámbrico cambia bruscamente de relieve en esta área, desde 8.700 metros (28.500 pies) bajo el nivel del mar en el fondo de la cuenca de Albuquerque hasta 3.300 metros (10.800 pies) sobre el nivel del mar en las cercanas montañas Sandia, que flanquean la cuenca de Albuquerque hasta el este. Las montañas que flanquean son generalmente más altas a lo largo del lado este de la grieta (aunque parte de este relieve puede ser de origen laramida). El grosor de la corteza aumenta hacia el norte debajo de la grieta, donde puede ser hasta 5 kilómetros (3,1 millas) más grueso que en el sur. El grosor de la corteza debajo de la grieta es en promedio de 30 a 35 kilómetros (19 a 22 mi), más delgado de 10 a 15 kilómetros (6,2 a 9,3 mi) que la meseta de Colorado en el oeste y las Grandes Llanuras al este.

Cañones Fault en el margen sureste de Colorado Plateau, cerca de Abiquiú, Nuevo México

La formación de la grieta comenzó con una deformación significativa y fallas con desplazamientos de muchos kilómetros a partir de unos 35 Ma. La manifestación a mayor escala de ruptura implica un mecanismo de ruptura de corte puro, en el que ambos lados de la grieta se separan de manera uniforme y lenta, con la corteza inferior y el manto superior (la litosfera) estirándose como caramelo. Esta extensión está asociada con velocidades sísmicas muy bajas en el manto superior por encima de aproximadamente 400 kilómetros (250 millas) de profundidad asociada con un manto relativamente caliente y bajos grados de fusión parcial. Se cree que esta intrusión de la astenosfera en la litosfera y la corteza continental es responsable de casi todo el vulcanismo asociado con la grieta del Río Grande.

El relleno sedimentario de las cuencas consiste en gran parte en abanicos aluviales y flujos volcánicos máficos. Las lavas más alcalinas brotaron fuera de la grieta. Los sedimentos que se depositaron durante el rifting se conocen comúnmente como el Grupo Santa Fe. Este grupo contiene areniscas, conglomerados y volcánicas. Los depósitos eólicos también están presentes en algunas cuencas.

La fisura del Río Grande se cruza en el norte de Nuevo México con el Lineamiento de Jemez, de dirección NE-SW, que se extiende hasta Arizona. El lineamiento está definido por campos volcánicos alineados y varias calderas en el área, incluida la Reserva Nacional Valles Caldera en las montañas Jemez. Se cree que el Lineamiento Jemez es una cicatriz de zona de subducción hidratada, que separa la roca del basamento precámbrico de la zona de transición Yavapai-Mazatzal de la provincia de Mazaztl propiamente dicha. También en la meseta de Colorado, pero más al norte, se encuentra el campo volcánico de San Juan en las montañas de San Juan de Colorado.

Las erupciones más jóvenes en la región del rift se encuentran en el Valle de los Fuegos, Nuevo México, y tienen aproximadamente 5400 años. La región de Socorro, Nuevo México, de la grieta central alberga un cuerpo de magma en forma de umbral de la corteza media inflado a una profundidad de 19 km que es responsable de una actividad sísmica anómalamente alta en la vecindad, incluidos los terremotos más grandes asociados a la grieta en tiempos históricos. (dos eventos de aproximadamente magnitud 5,8) en julio y noviembre de 1906. Las mediciones geodésicas desde la Tierra y el espacio indican un levantamiento superficial continuo sobre el cuerpo de magma de Socorro a aproximadamente 2 mm/año.

• 

  Una sección transversal generalizada del Río Grande Rift, mostrando estructura litoesférica y astenosférica. Observe los lentes magma y los volcánicos causados por el bienestar de la astenosfera en la corteza, y el adelgazamiento de la litosfera

• 

  Imagen sísmica profunda del rift de Río Grande compilada del transecto sísmico mostrado en la figura anterior, mostrando flujo de manto inferido y topografía de crust-mantelar (Moho) (después de Wilson et al.)(2005).

• 

  Un breve cronograma que muestra extensión y volcanismo en la zona de río Grande. El final de la orogenia Laramide fue seguido por el volcanismo y luego la extensión. También se encuentran cambios en la química de lava, como resultado de cambios en las fuentes magmáticas.

Historia geológica

La evolución tectónica de la grieta del Río Grande es bastante compleja. El cambio fundamental en el margen occidental de la placa de América del Norte de uno de subducción a un límite de transformación ocurrió durante el Cenozoico. La placa de Farallón continuó subduciéndose debajo del oeste de América del Norte durante al menos 100 millones de años durante el Mesozoico tardío y el Cenozoico temprano. La deformación por compresión y transpresión sufrida por la orogenia Laramide duró hasta aproximadamente 40 Ma en Nuevo México. Esta deformación puede haber sido el resultado del acoplamiento entre la placa de Farallón en subducción y la placa de América del Norte suprayacente. Se produjo engrosamiento de la corteza debido a la compresión de Laramide. Después de la Orogenia Laramide y hasta 20 Ma, se produjo un período importante de actividad volcánica en todo el suroeste de los Estados Unidos. La inyección de magmas calientes debilitó la litosfera y permitió la extensión posterior de la región.

Perfil sismic del experimento Rio Grande Rift Seismic Transect (RISTRA) cruzando el sistema de rift, con terreno cenozoico extendido de la grieta y las provincias tectónicas del sur de Gran Cuenca indicaron.

La extensión del Cenozoico comenzó hace unos 30 millones de años (Ma). Se observan dos fases de extensión: Oligoceno tardío y Mioceno medio. El primer período de extensión produjo cuencas amplias y poco profundas delimitadas por fallas de ángulo bajo. La corteza puede haberse extendido hasta un 50% durante este episodio. El magmatismo generalizado a mediados del Cenozoico sugiere que la litosfera estaba caliente, la transición frágil-dúctil era relativamente poco profunda. Hay evidencia de que el segundo período de extensión comenzó antes en el rift central y norte del Río Bravo que en el sur. Un tercer período de extensión puede haber comenzado a principios del Plioceno.

Una teoría es que la Meseta de Colorado actúa como una microplaca semiindependiente y una forma de explicar la creación de la grieta del Río Grande es por la simple rotación de la Meseta de Colorado de 1 a 1,5° en el sentido de las agujas del reloj en relación con el Norte. cratón americano. Otras explicaciones que se han ofrecido son que la extensión es impulsada por las fuerzas del manto, como el afloramiento del manto a gran escala o la convección del manto a pequeña escala en el borde del cratón estable; colapso de la corteza continental sobreengrosada; iniciación de fallas transformantes a lo largo del margen occidental de la placa de América del Norte; o el desprendimiento de un fragmento de la placa Farallón debajo de la región del Río Grande que mejoró el afloramiento astenosférico en la ventana de la losa.