Trampas Deccan

Los Ghats occidentales en Matheran en Maharashtra

Vista satélite oblicua de los Trampas Deccan

Mapa de las trampas de Deccan

Las Trampas de Deccan son una gran provincia ígnea del centro-oeste de la India (17–24°N, 73–74°E). Es una de las características volcánicas más grandes de la Tierra, tomando la forma de un gran volcán en escudo. Consiste en numerosas capas de basalto de inundación solidificado que juntas tienen más de 2000 metros (6600 pies) de espesor, cubren un área de aproximadamente 500 000 kilómetros cuadrados (200 000 millas cuadradas) y tienen un volumen de aproximadamente 1 000 000 kilómetros cúbicos (200 000 millas cúbicas).). Originalmente, las Trampas de Deccan pueden haber cubierto alrededor de 1.500.000 kilómetros cuadrados (600.000 millas cuadradas), con un volumen original correspondientemente mayor. Este volumen se superpone al Escudo Indio de la era Arcaica, que es probablemente la litología por la que pasó la provincia durante la erupción. La provincia se divide comúnmente en cuatro subprovincias: la Deccan principal, la meseta de Malwa, el lóbulo de Mandla y la meseta de Saurashtran.

Etimología

El término trampa se ha utilizado en geología desde 1785–1795 para este tipo de formaciones rocosas. Se deriva de la palabra sueca para escaleras (trapp) y se refiere a las colinas escalonadas que forman el paisaje. de la región. El nombre Deccan tiene orígenes sánscritos y significa "sureño".

Historia

Trampas Deccan en las cuevas de Ajanta

Las trampas de Deccan comenzaron a formarse hace 66,25 millones de años, al final del período Cretácico, aunque es posible que parte del material más antiguo subyazca a material más joven. La mayor parte de la erupción volcánica ocurrió en los Ghats occidentales hace entre 66 y 65 millones de años cuando la lava comenzó a salir a través de fisuras en la corteza conocidas como erupciones de fisuras. Determinar la edad exacta de la roca Deccan es difícil debido a una serie de limitaciones, una de las cuales es que la transición entre los eventos de erupción puede estar separada por solo unos pocos miles de años y la resolución de los métodos de datación utilizados no es capaz de identificar estos eventos. De esta manera, determinar la tasa de emplazamiento del magma también es difícil de restringir. Esta serie de erupciones puede haber durado menos de 30 000 años.

Se estima que el área original cubierta por los flujos de lava era tan grande como 1,5 millones de km² (0,58 millones de millas cuadradas), aproximadamente la mitad del tamaño de la India moderna. La región de Deccan Traps se redujo a su tamaño actual por la erosión y la tectónica de placas; el área actual de flujos de lava directamente observables es de alrededor de 500 000 km² (200 000 sq mi).

Las trampas Deccan están segmentadas en tres unidades estratigráficas: las trampas superior, media e inferior. Si bien anteriormente se interpretó que estos grupos representaban sus propios puntos clave en la secuencia de eventos en la extrusión de Deccan, ahora se acepta más ampliamente que estos horizontes se relacionan más estrechamente con la paleotopografía y la distancia desde el sitio de la erupción.

Efecto sobre las extinciones masivas y el clima

La liberación de gases volcánicos, particularmente dióxido de azufre, durante la formación de las trampas puede haber contribuido al cambio climático. Durante este período se registró un descenso medio de la temperatura de unos 2 °C (3,6 °F).

Debido a su magnitud, los científicos han especulado que los gases liberados durante la formación de las trampas de Deccan jugaron un papel importante en el evento de extinción del Cretácico-Paleógeno (K-Pg) (también conocido como el Cretácico-Terciario o K-T extinción). Se ha teorizado que el enfriamiento repentino debido a los gases volcánicos sulfurosos liberados por la formación de las trampas y las emisiones de gases tóxicos pueden haber contribuido significativamente a la extinción masiva de K-Pg. Sin embargo, el consenso actual entre la comunidad científica es que la extinción fue provocada principalmente por el evento de impacto Chicxulub en América del Norte, que habría producido una nube de polvo que bloqueó la luz solar que mató gran parte de la vida vegetal y redujo la temperatura global (este enfriamiento es llamado invierno de impacto).

El trabajo publicado en 2014 por la geóloga Gerta Keller y otros sobre el momento del vulcanismo de Deccan sugiere que la extinción puede haber sido causada tanto por el vulcanismo como por el evento de impacto. Este fue seguido por un estudio similar en 2015, los cuales consideran la hipótesis de que el impacto exacerbó o indujo el vulcanismo de Deccan, ya que los eventos ocurrieron aproximadamente en las antípodas.

Sin embargo, la teoría del impacto sigue siendo la mejor apoyada y varias revisiones han determinado que es la opinión de consenso.

Petrología

Los trapos decán mostrados como un punto púrpura oscuro en el mapa geológico de la India

Crystals of epistilbite and calcite in a vug in Deccan Traps basalt lava from Jalgaon District, Maharashtra

Dentro de las trampas de Deccan, al menos el 95 % de las lavas son basaltos toleíticos. Los principales constituyentes minerales son olivino, piroxenos y plagioclasa, así como ciertos óxidos ricos en Fe-Ti. Estos magmas son <7% MgO. Sin embargo, muchos de estos minerales se observan como formas muy alteradas. Otros tipos de rocas presentes incluyen: basalto alcalino, nefelinita, lamprofiro y carbonatita.

Se han descrito xenolitos del manto en Kachchh (noroeste de la India) y en otras partes del Deccan occidental y contienen constituyentes de espinela, lherzolita y piroxenita.

Si bien las trampas de Deccan se han categorizado de muchas maneras diferentes, incluidos los tres grupos estratigráficos diferentes, geoquímicamente la provincia se puede dividir en hasta once formaciones diferentes. Muchas de las diferencias petrológicas en estas unidades son producto de diversos grados de contaminación de la corteza.

Fósiles

Las trampas de Deccan son famosas por los lechos de fósiles que se han encontrado entre capas de lava. Las especies particularmente conocidas incluyen la rana Oxyglossus pusillus (Owen) del Eoceno de la India y la rana dentada Indobatrachus, un linaje temprano de ranas modernas, que ahora se ubica en el Familia australiana Myobatrachidae. Los Lechos Infratrapeanos (Formación Lameta) y los Lechos Intertrapeanos también contienen moluscos fósiles de agua dulce.

Teorías de la formación

Se postula que la erupción de Deccan Traps se asoció con una pluma de manto profundo. Altas proporciones de ³He/⁴He del pulso principal de la erupción se observan a menudo en magmas con origen en la pluma del manto. Se sospecha que el área de erupción a largo plazo (el punto de acceso), conocida como el punto de acceso de Reunión, causó la erupción de Deccan Traps y abrió la grieta que separaba la meseta de Mascarene de la India. El adelgazamiento regional de la corteza respalda la teoría de este evento de ruptura y probablemente alentó el aumento de la pluma en esta área. La expansión del fondo marino en el límite entre las placas india y africana posteriormente empujó a la India hacia el norte sobre el penacho, que ahora se encuentra debajo de la isla Reunión en el Océano Índico, al suroeste de la India. Sin embargo, el modelo de la pluma del manto ha sido cuestionado.

Continúan surgiendo datos que respaldan el modelo de penacho. El movimiento de la placa tectónica india y la historia eruptiva de las trampas de Deccan muestran fuertes correlaciones. Según los datos de los perfiles magnéticos marinos, un pulso de movimiento de placas inusualmente rápido comenzó al mismo tiempo que el primer pulso de basaltos de inundación de Deccan, que data de hace 67 millones de años. La tasa de propagación aumentó rápidamente y alcanzó un máximo al mismo tiempo que las erupciones basálticas máximas. Luego, la tasa de propagación disminuyó, y la disminución se produjo hace unos 63 millones de años, momento en el que terminó la fase principal del vulcanismo de Deccan. Se considera que esta correlación está impulsada por la dinámica de la pluma.

También se ha demostrado que los movimientos de las placas india y africana están acoplados, siendo el elemento común la posición de estas placas en relación con la ubicación de la cabeza del penacho de Reunión. El inicio del movimiento acelerado de la India coincide con una gran desaceleración de la velocidad de rotación en sentido contrario a las agujas del reloj de África. Las estrechas correlaciones entre los movimientos de las placas sugieren que ambos fueron impulsados por la fuerza de la pluma de Reunión.

Al comparar los contenidos de Na₈, Fe₈ y Si₈ del Deccan con otras provincias ígneas importantes, el Deccan parece han sufrido el mayor grado de fusión, lo que sugiere un origen de penacho profundo. El olivino parece haberse fraccionado a profundidades cercanas a Moho con un fraccionamiento adicional de gabro ~ 6 km debajo de la superficie. Características tales como fallas generalizadas, eventos frecuentes de diques, alto flujo de calor y anomalías de gravedad positiva sugieren que la fase extrusiva de las trampas de Deccan está asociada con la existencia de una unión triple que pudo haber existido durante el Cretácico tardío, causada por un penacho profundo del manto. No todos estos eventos de diques se atribuyen a contribuciones a gran escala al volumen de flujo general. Sin embargo, puede ser difícil ubicar los diques más grandes, ya que a menudo se encuentran hacia la costa oeste y, por lo tanto, se cree que actualmente se encuentran bajo el agua.

Enlace sugerido para eventos de impacto

Cráter Chicxulub

Hay algunas pruebas que vinculan la erupción de las trampas de Deccan con el impacto del asteroide contemporáneo que creó el cráter casi antípoda de Chicxulub en el estado mexicano de Yucatán. Aunque las trampas Deccan comenzaron a entrar en erupción mucho antes del impacto, la datación argón-argón sugiere que el impacto puede haber causado un aumento en la permeabilidad que permitió que el magma llegara a la superficie y produjo los flujos más voluminosos, que representan alrededor del 70 % del volumen. La combinación del impacto del asteroide y el aumento resultante en el volumen eruptivo puede haber sido responsable de las extinciones masivas que ocurrieron en el momento que separa los períodos Cretácico y Paleógeno, conocido como el límite K-Pg.

Sin embargo, un descubrimiento más reciente parece demostrar el alcance de la destrucción solo por el impacto. En un artículo de marzo de 2019 en Proceedings of the National Academy of Sciences, un equipo internacional de doce científicos reveló el contenido del sitio fósil de Tanis descubierto cerca de Bowman, Dakota del Norte, que parecía mostrar una devastadora destrucción masiva de un antiguo lago y su habitantes al momento del impacto de Chicxulub. En el documento, el grupo informa que la geología del sitio está sembrada de árboles fosilizados y restos de peces y otros animales. El investigador principal, Robert A. DePalma, de la Universidad de Kansas, fue citado en el New York Times diciendo que "Estaría ciego si no viera los cadáveres que sobresalen... Es imposible pasar por alto cuando ve el afloramiento". La evidencia que correlaciona este hallazgo con el impacto de Chicxulub incluye tectitas que llevan "la firma química única de otras tectitas asociadas con el evento de Chicxulub" encontrado en las branquias de fósiles de peces e incrustado en ámbar, una capa superior rica en iridio que se considera otra firma del evento, y una falta atípica de evidencia de carroña que quizás sugiera que hubo pocos sobrevivientes. El mecanismo exacto de la destrucción del sitio se ha debatido como un tsunami causado por el impacto o como actividad seiche en lagos y ríos provocada por terremotos posteriores al impacto, aunque aún no ha habido una conclusión firme sobre la cual los investigadores se hayan asentado.

Cráter Shiva

Se ha sugerido como posible cráter de impacto una estructura geológica que existe en el lecho marino frente a la costa oeste de la India, en este contexto denominada cráter Shiva. También se ha fechado hace aproximadamente 66 millones de años, lo que podría coincidir con las trampas de Deccan. Los investigadores que afirman que esta característica es un cráter de impacto sugieren que el impacto puede haber sido el evento desencadenante de las trampas de Deccan, además de contribuir a la aceleración de la placa india a principios del Paleógeno. Sin embargo, el consenso actual en la comunidad científica de la Tierra es que es poco probable que esta característica sea un cráter de impacto real.