Obducción

Obducción es un proceso geológico mediante el cual la corteza oceánica más densa (e incluso el manto superior) se raspa de una placa oceánica descendente en un límite de placa convergente y se empuja sobre una placa adyacente. Cuando las placas oceánica y continental convergen, normalmente la corteza oceánica más densa se hunde bajo la corteza continental en el proceso de subducción. La obducción, que es menos común, normalmente ocurre en colisiones de placas en cinturones orogénicos (donde una placa oceánica que se está subduciendo raspa parte de su material sobre la placa continental) o cuencas de arco posterior (lugares donde el borde de un continente se separa de el resto del continente debido al estrés de la colisión de placas).

La abducción de la litosfera oceánica produce un conjunto característico de tipos de rocas denominado ofiolita. Este conjunto está formado por rocas sedimentarias de aguas profundas (pedregoso, caliza, sedimentos clásticos), rocas volcánicas (lavas almohadilladas, vidrio volcánico, ceniza volcánica, diques laminados y gabros) y peridotitas (rocas del manto). John McPhee describe la formación de ofiolita por obducción como "donde la corteza oceánica se desliza hacia una zanja y pasa por debajo de un continente, [y] una parte de la corteza, es decir, una ofiolita, se separa de la parte superior y termina en el borde". del continente."

La obducción ocurre cuando un fragmento de la corteza continental queda atrapado en una zona de subducción, lo que resulta en un desplazamiento excesivo de rocas máficas y ultramáficas oceánicas desde el manto hacia la corteza continental. La obducción a menudo ocurre cuando una pequeña placa tectónica queda atrapada entre dos placas más grandes, con la corteza (tanto del arco insular como oceánica) soldándose a un continente adyacente como un nuevo terreno. Cuando dos placas continentales chocan, la obducción de la corteza oceánica entre ellas es a menudo parte de la orogenia resultante.

La mayoría de las obducciones parecen haberse iniciado en cuencas de arco posterior por encima de las zonas de subducción durante el cierre de un océano o una orogenia.

Tipos de obducciones

Upwedging en zonas de subducción

Este proceso opera debajo y detrás de las paredes internas de las fosas oceánicas (zona de subducción), donde se arrancan rebanadas de la corteza y el manto oceánicos de la parte superior de la placa descendente y se acuñan y empaquetan en ensamblajes de alta presión contra el borde de ataque de el otro plato.

Es probable que ocurra el debilitamiento y el agrietamiento de la corteza oceánica y el manto superior en el régimen tensional. Esto da como resultado la incorporación de losas de ofiolita en la placa superior.

El empaquetamiento progresivo de láminas de ofiolita y fragmentos de arco contra el borde de ataque de un continente puede continuar durante un largo período de tiempo y dar lugar a una forma de acreción continental.

Telescoping compresional en márgenes continentales de tipo atlántico

La forma más simple de este tipo de obducción puede derivarse del desarrollo de una zona de subducción cerca del margen continental. Por encima y por detrás de la zona de subducción, una ola de corteza y manto oceánicos asciende sobre la placa descendente. El océano, que se encuentra entre el margen continental y la zona de subducción, se traga progresivamente hasta que el margen continental llega a la zona de subducción y una cuña o rebanada gigante (nappe) de corteza y manto oceánicos es empujada a través del margen continental. Debido a que es probable que la flotabilidad de la corteza continental relativamente ligera prohíba su subducción extensa, se producirá un cambio en la polaridad de la subducción que producirá una lámina de ofiolita que se encuentra sobre una placa descendente.

Sin embargo, si una gran extensión de océano interviene entre el margen continental y la zona de subducción, un arco completamente desarrollado y una cuenca de arco posterior pueden eventualmente llegar y chocar con el margen continental. Una mayor convergencia puede conducir a un desplazamiento excesivo del conjunto del arco volcánico y puede ser seguido por un cambio de polaridad de subducción.

Según el conjunto de rocas, así como el sótano de ofiolita complejamente deformado y las intrusiones de arco, el complejo costero del oeste de Terranova bien podría haberse formado por este mecanismo.

Gravedad deslizándose sobre márgenes continentales de tipo atlántico

Este concepto implica el levantamiento progresivo de una dorsal oceánica en expansión activa, el desprendimiento de cortes de la parte superior de la litosfera y el posterior deslizamiento por gravedad de estos cortes hacia el margen continental como ofiolitas. Este concepto fue defendido por Reinhardt para el emplazamiento del complejo Semail Ophiolite en Omán y defendido por Church and Church y Stevens para el emplazamiento de la hoja de Bay of Islands en el oeste de Terranova. Posteriormente, este concepto ha sido reemplazado por hipótesis que abogan por la subducción del margen continental debajo de la litosfera oceánica.

Transformación de una dorsal en expansión en una zona de subducción

Muchos complejos de ofiolita se colocaron como láminas delgadas y calientes de litosfera oceánica poco después de su generación por acreción de placas. El cambio de un límite de placas en expansión a un límite de placas de subducción puede resultar de una rápida reorganización del movimiento relativo de las placas. Una falla transformante también puede convertirse en una zona de subducción, con el lado con la litosfera más alta, más caliente y más delgada sobre la litosfera más baja y más fría. Este mecanismo conduciría a la obducción del complejo de ofiolita si ocurriera cerca de un margen continental.

Interferencia de una dorsal en expansión y una zona de subducción

En la situación en la que una dorsal en expansión se aproxima a una zona de subducción, la dorsal choca con la zona de subducción, en cuyo momento se desarrollará una interacción compleja de actividad tectónica sedimentaria relacionada con la subducción e ígnea tectónica relacionada con la expansión. La cresta sobrante puede subducirse o ascender a través de la zanja hacia la brecha de la zanja del arco y los terrenos del arco como una rebanada de ofiolita caliente. Estos dos mecanismos se muestran en la figura 2 B y C. Dos ejemplos de esta interacción de una cresta que choca con una zanja están bien documentados. El primero es la disminución progresiva de la placa de Farallón frente a California. No se esperaría la obducción de ofiolita por el mecanismo propuesto anteriormente ya que las dos placas comparten un límite de transformación dextral. Sin embargo, la gran colisión de la placa Kula/Pacífico con Alaska/Aleutianas dio como resultado el inicio de la subducción de la placa del Pacífico debajo de Alaska, sin signos de obducción ni ninguna manifestación importante de que una cresta fuera "tragada".

Obducción de cuenca de arco posterior

Dewey y Bird sugirieron que una forma común de obducción de ofiolita está relacionada con el cierre de las cuencas marginales del arco posterior y que, durante dicho cierre por subducción, las rebanadas de la corteza y el manto oceánicos pueden ser expulsados a los promontorios continentales adyacentes y emplazados como láminas de ofiolita. En la región de alto flujo de calor de un arco volcánico y una cuenca de arco posterior, la litosfera es particularmente delgada. Esta delgada litosfera puede fallar preferentemente a lo largo de la superficie de empuje con buzamiento suave si se aplica un esfuerzo de compresión a la región. En estas circunstancias, una delgada capa de litosfera puede desprenderse y comenzar a desplazarse sobre la litosfera adyacente para finalmente emplazarse como una delgada capa de ofiolita en el promontorio continental adyacente. Este mecanismo es una forma de convergencia de placas en la que una capa delgada y caliente de litosfera oceánica se introduce sobre una litosfera más fría y más gruesa.

Obducción durante colisión continental

A medida que un océano queda atrapado progresivamente entre dos litosferas continentales en colisión, las cuñas ascendentes de la corteza oceánica y la elevación del manto quedan atrapadas en las fauces del tornillo de banco continente/continente y se separan y comienzan a ascender por la elevación continental que avanza. La convergencia continua puede conducir al derrumbe de la brecha arco-trinchera y eventualmente al derrumbe de las rocas plutónicas y volcánicas metamórficas del arco volcánico.

Después de la subducción total de un tracto oceánico, la convergencia continua puede conducir a una secuencia adicional de mecanismos intracontinentales de acortamiento de la corteza. Se cree que este mecanismo es responsable de las diversas cuencas oceánicas de la región mediterránea. Se cree que el cinturón alpino registra una historia compleja de interacciones de placas durante la convergencia general de la placa euroasiática y las placas africanas.

Ejemplos

Hay pocas placas continentales obducidas debajo de una placa oceánica conocida hoy en día, pero en el pasado parece haber ocurrido varias veces. Por lo tanto, hay ejemplos de rocas de la corteza oceánica y rocas del manto más profundas que han sido excavadas y ahora están expuestas en la superficie en todo el mundo. Nueva Caledonia es un ejemplo de secuestro reciente. Las montañas Klamath del norte de California contienen varias losas oceánicas obducidas, la más famosa es la Ofiolita de la Cordillera de la Costa. Los fragmentos obducidos también se encuentran en las montañas Hajar de Omán, las montañas Troodos de Chipre, Terranova, Nueva Zelanda, los Alpes de Europa, las islas Shetland de Unst y Fetlar, la isla Leka en Noruega y la ofiolita Blue Ridge en las montañas Apalaches. del este de América del Norte.