Panthalassa

La Panthalassa superóceo hace 250 millones de años

La Pangaea supercontinente en el Mesozoico temprano (a 200 Ma) rodeado de Panthalassa.

La Placa del Pacífico comenzó a formar cuando la triple unión en el centro de Panthalassa desestabilizaba hace unos 190 millones de años.

Panthalassa, también conocido como Océano Panthalassic u Océano Panthalassan (del griego πᾶν "todos" y θάλασσα "mar"), era el superocéano que rodeaba al supercontinente Pangea, el último de una serie de supercontinentes en la historia de la Tierra. Durante la transición Paleozoico-Mesozoico c. 250 Ma ocupaba casi el 70 % de la superficie terrestre. Su fondo oceánico ha desaparecido por completo debido a la subducción continua a lo largo de los márgenes continentales en su circunferencia. Panthalassa también se conoce como Paleo-Pacífico ("Pacífico antiguo") o Proto-Pacífico porque el Océano Pacífico es una continuación directa de Panthalassa.

Formación

El supercontinente Rodinia comenzó a fragmentarse entre 870 y 845 Ma probablemente como consecuencia de una superpluma provocada por avalanchas de placas del manto a lo largo de los márgenes del supercontinente. En un segundo episodio c. 750 Ma, la mitad occidental de Rodinia comenzó a dividirse: el oeste de Kalahari y el sur de China se rompieron lejos de los márgenes occidentales de Laurentia; y hacia el 720 Ma Australia y la Antártida Oriental también se habían separado. En el Jurásico Temprano, la Placa del Pacífico se abrió a partir de una unión triple entre las placas Panthalassic Farallon, Phoenix e Izanagi. Panthalassa se puede reconstruir sobre la base de lineaciones magnéticas y zonas de fractura conservadas en el Pacífico occidental.

En el oeste de Laurentia (América del Norte), un episodio tectónico que precedió a esta ruptura produjo fallas que albergaron grandes cuencas de depósito en el oeste de Laurentia. El océano global de Mirovia, un océano que rodeaba a Rodinia, comenzó a encogerse a medida que se expandían el océano panafricano y Panthalassa.

Hace entre 650 millones y 550 millones de años, comenzó a formarse otro supercontinente: Pannotia, que tenía forma de 'V'. Dentro de la "V" fue Panthalassa, fuera de la "V" eran el Océano Panafricano y los restos del Océano Mirovia.

Reconstrucción de cuenca oceánica

La mayoría de las placas oceánicas que formaron el suelo oceánico de Panthalassa se han subducido y, por lo tanto, las reconstrucciones tradicionales de la tectónica de placas basadas en anomalías magnéticas solo pueden usarse para restos del Cretácico y posteriores. Sin embargo, los antiguos márgenes del océano contienen terrenos alóctonos con arcos volcánicos intrapantalásicos del Triásico-Jurásico conservados, incluidos Kolyma-Omolon (noreste de Asia), Anadyr-Koryak (este de Asia), Oku-Niikappu (Japón) y Wrangellia y Stikinia (oeste de América del Norte). Además, la tomografía sísmica se está utilizando para identificar losas subducidas en el manto a partir de las cuales se puede derivar la ubicación de las antiguas zonas de subducción pantalásica. Una serie de tales zonas de subducción, llamada Telkhinia, define dos océanos separados o sistemas de placas oceánicas: los océanos Ponto y Thalassa. Los océanos marginales o placas oceánicas con nombre incluyen (en el sentido de las agujas del reloj) Mongol-Okhotsk (ahora una sutura entre Mongolia y el Mar de Ojotsk), Oimyakon (entre el cratón asiático y Kolyma-Omolon), Slide Mountain Ocean (Columbia Británica) y Mezcalera (oeste de México).

Margen Este

El margen occidental (coordenadas modernas) de Laurentia se originó durante la ruptura neoproterozoica de Rodinia. La Cordillera de América del Norte es un orógeno de acreción, que creció por la adición progresiva de terrenos alóctonos a lo largo de este margen desde finales del Paleozoico. El vulcanismo de arco posterior del Devónico revela cómo este margen pantalásico oriental se convirtió en el margen activo que todavía es a mediados del Paleozoico. La mayoría de los fragmentos continentales, arcos volcánicos y cuencas oceánicas añadidas a Laurentia contenían faunas de afinidad tethiana o asiática. Terrenos similares agregados al norte de Laurentia, en contraste, tienen afinidades con Baltica, Siberia y las Caledonias del norte. Los últimos terrenos probablemente fueron acrecentados a lo largo del margen oriental de Panthalassa por un sistema de subducción de estilo caribeño-escocés.

Margen occidental

La evolución del límite Panthalassa-Tethys es poco conocida porque se conserva poca corteza oceánica: tanto el Izanagi como el fondo del océano Pacífico conjugado se subducen y la dorsal oceánica que los separaba probablemente se subduce c. 60–55 Ma. Hoy, la región está dominada por la colisión de la placa australiana con una red compleja de límites de placas en el sudeste asiático, incluido el bloque de Sundaland. Extendiéndose a lo largo de la dorsal Pacific-Phoenix terminó hace 83 Ma en Osbourn Trough en Tonga-Kermadec Trench.

Durante el Pérmico, se desarrollaron atolones cerca del ecuador en los montes submarinos del Pantalásico medio. A medida que Panthalassa se subducía a lo largo de su margen occidental durante el Triásico y el Jurásico temprano, esos montes submarinos y paleoatolones se acumularon como bloques y fragmentos de piedra caliza alóctona a lo largo del margen asiático. Uno de esos complejos de atolones migratorios ahora forma un cuerpo de piedra caliza de dos kilómetros de largo (1,2 millas) y de 100 a 150 metros de ancho (330 a 490 pies) en el centro de Kyushu, en el suroeste de Japón.

Los foraminíferos fusulino, un orden ahora extinto de organismos unicelulares, se diversificaron ampliamente y desarrollaron gigantismo (el género Eopolydiexodina, por ejemplo, alcanzó hasta 16 cm (6,3 pulgadas) de tamaño) y estructuras sofisticación, incluidas las relaciones simbióticas con algas fotosintéticas, durante el Carbonífero tardío y el Pérmico, en lo que se conoce como el evento de biodiversificación del Carbonífero-Pérmico temprano. Sin embargo, el evento de extinción masiva de Capitanian c. 260 Ma puso fin a ese desarrollo y solo persistieron taxones enanos. a lo largo del Pérmico hasta la extinción fusulina final en la Gran Muerte c. 252 Ma. Los fusulinas pérmicos también desarrollaron un provincianismo notable por el cual los fusulinas se pueden agrupar en seis dominios. Debido al gran tamaño de Panthalassa, cien millones de años podrían separar la acumulación de diferentes grupos de fusulinas. Suponiendo una tasa de acumulación mínima de 3 centímetros por año (1,2 pulgadas/año), las cadenas de montañas submarinas en las que evolucionaron esos grupos estarían separadas por al menos 3000 km (1900 mi). Esos grupos aparentemente evolucionaron en ambientes completamente diferentes.

Una caída significativa del nivel del mar al final del Pérmico condujo al evento de extinción final del Capitaniano. Se discute la causa de la extinción, pero un posible candidato es un episodio de enfriamiento global, que transformó una gran cantidad de agua de mar en hielo continental.

Los montes submarinos acumulados en el este de Australia como parte del orógeno de Nueva Inglaterra revelan la historia del punto crítico de Panthalassa. Desde el Devónico tardío hasta el Carbonífero, Gondwana y Panthalassa convergieron a lo largo del margen oriental de Australia a lo largo de un sistema de subducción con buzamiento al oeste, que produjo (de oeste a este) un arco magmático, una cuenca de antearco y una cuña de acreción. La subducción cesó a lo largo de ese margen a finales del Carbonífero y saltó hacia el este. Desde el Carbonífero tardío hasta el Pérmico temprano, el orógeno de Nueva Inglaterra estuvo dominado por un entorno extensional relacionado con una transición de subducción a deslizamiento de rumbo. La subducción se reinició en el Pérmico y las rocas graníticas del Batolito de Nueva Inglaterra fueron producidas por un arco magmático, lo que indica la presencia de un margen de placa activo a lo largo de la mayor parte del orógeno. Los restos del margen convergente del período Pérmico al Cretácico, conservados como fragmentos en Zelandia (Nueva Zelanda, Nueva Caledonia y Lord Howe Rise), se separaron frente a Australia durante la ruptura del este de Gondwana entre el Cretácico superior y el Terciario inferior y la apertura del Mar de Tasmania.

La placa de unión del Cretácico, ubicada al norte de Australia, separaba el este de Tethys de Panthalassa.

Paleo-oceanografía

Panthalassa era un océano del tamaño de un hemisferio, mucho más grande que el Pacífico moderno. Se podría esperar que el gran tamaño daría como resultado patrones de circulación de corrientes oceánicas relativamente simples, como un solo giro en cada hemisferio, y un océano mayormente estancado y estratificado. Los estudios de modelado, sin embargo, sugieren que estaba presente un gradiente de temperatura de la superficie del mar (SST) de este a oeste en el que el agua más fría fue traída a la superficie por el afloramiento en el este, mientras que el agua más cálida se extendió hacia el oeste en el océano Tethys. Los giros subtropicales dominaron el patrón de circulación. Los dos cinturones hemisféricos estaban separados por la ondulante Zona de Convergencia Intertropical (ZCIT).

En el norte de Panthalassa, había vientos del oeste en latitudes medias al norte de 60°N con vientos del este entre 60°N y el ecuador. La circulación atmosférica al norte de 30°N está asociada con North Panthalassa High, que creó la convergencia de Ekman entre 15°N y 50°N y la divergencia de Ekman entre 5°N y 10°N. Se desarrolló un patrón que resultó en el transporte de Sverdrup que iba hacia el norte en las regiones de divergencia y hacia el sur en las regiones de convergencia. Las corrientes fronterizas occidentales dieron como resultado un giro subtropical anticiclónico de Panthalassa del Norte en latitudes medias y una circulación anticiclónica meridional centrada en 20°N.

En el norte tropical de Panthalassa, los vientos alisios crearon flujos hacia el oeste, mientras que los vientos del oeste crearon flujos hacia el ecuador en latitudes más altas. En consecuencia, los vientos alisios alejaron el agua de Gondwana hacia Laurasia en la corriente ecuatorial del norte de Panthalassa. Cuando se alcanzaron los márgenes occidentales de Panthalassa, las intensas corrientes fronterizas occidentales formarían la Corriente de Laurasia Oriental. En latitudes medias, la Corriente del Norte de Panthalassa traería el agua de regreso al este, donde una débil Corriente del Noroeste de Gondwana finalmente cerraría el giro. La acumulación de agua a lo largo del margen occidental, junto con el efecto Coriolis, habría creado una Contracorriente Ecuatorial Panthalassa.

En el sur de Panthalassa, las cuatro corrientes del giro subtropical, el South Panthalassa Gyre, giraban en sentido contrario a las agujas del reloj. La corriente ecuatorial del sur de Panthalassa fluyó hacia el oeste entre el ecuador y 10°S hacia la intensa corriente occidental de Panthalassa del sur. La Corriente del Polo Sur luego completó el giro como la Corriente del Sudoeste de Gondwana. Cerca de los polos, los vientos del este crearon un giro subpolar que giraba en el sentido de las agujas del reloj.