Arcos continentales

Arcos continentales

1. Si un lado de un margen de placa convergente es de carácter continental, el resultado se denomina arco continental o margen continental activo.

   • Cuando una masa terrestre continental llega a una zona de subducción como parte de la placa subductora, acaba por taponar el sistema y la subducción cesa por completo
     • Los arcos continentales son geométrica y mecánicamente similares a los arcos insulares
       • La subducción de la corteza oceánica y del manto superior va acompañada de la deshidratación (y quizás de la fusión) de la corteza y los sedimentos subductados, lo que conduce a la fusión por flujo de fluidos de la cuña del manto por encima de la losa subductada.
         • La principal diferencia entre los arcos continentales y los arcos insulares es la presencia de corteza continental de hasta 70 km de grosor sobre la zona de subducción.
           • Características importantes que pueden afectar a los magmas de los arcos continentales
             • Los magmas generados en la cuña del manto o en la losa en subducción deben atravesar la gruesa capa de corteza enriquecida en elementos siálicos e incompatibles antes de llegar a la superficie.
             • La baja densidad de la corteza puede retrasar significativamente el ascenso flotante de los magmas máficos a intermedios.
               • Da lugar a la diferenciación y/o asimilación en los cuerpos estancados.
             • El punto de fusión de la corteza continental puede ser lo suficientemente bajo como para ser parcialmente fundido por la adición de calor asociada al ascenso de los magmas de la zona de subducción,
             • Sedimentos de origen continental se transporten y depositen en la fosa cercana, se subestimen y enriquezcan así los magmas primarios formados en profundidad.

2. La gruesa corteza siálica y posiblemente un manto enriquecido y heterogéneo hacen que el entorno de los arcos continentales sea aún más complejo que el de los arcos insulares, constituyendo el entorno ígneo/tectónico más complejo de la Tierra.

   • Se denomina los grandes cinturones orogénicos donde la deformación, el metamorfismo y el vulcanismo + plutonismo se combinan para crear las grandes cadenas montañosas del pasado y del presente. Su complejidad ha desafiado a los geólogos durante siglos.

3. Los Andes volcánicos de América del Sur

   • La subducción de la placa de Nazca a lo largo del borde occidental de Sudamérica ha dado lugar a un amplio orógeno con un cinturón continuo de productos ígneos
     • El vulcanismo activo está restringido a tres zonas
       • La zona volcánica norte (ZVN, en Colombia y Ecuador desde la latitud 5°N a 2°S)
       • la zona volcánica central (ZVC, en gran parte en el sur de Perú y el norte de Chile, 16 a 27°S).
       • La zona volcánica sur (ZVS, en gran parte en el sur de Chile, 33 a 55°S).
       • Las zonas volcánicas activas corresponden a segmentos de buzamiento pronunciado de 25 a 30° de la placa en subducción
         • Las zonas de bajo ángulo de buzamiento corresponden aproximadamente a lugares en los que se está subductando una corteza oceánica más gruesa y menos densa
           • El ángulo de buzamiento (y la distancia a la fosa) debe desempeñar un papel importante, aunque actualmente enigmático, a la hora de controlar si se produce o no el magmatismo.
             • La inclinación de la losa en un segmento concreto también puede variar con el tiempo, por lo que muchas zonas actualmente no magmáticas fueron en su día más inclinadas y activas
     • La placa de Nazca en subducción es bastante joven en los extremos norte y sur.

4. Petrología y geoquímica de los volcanes andinos

   • Las tres zonas activas están dominadas por rocas con una típica tendencia calcoalcalina en los diagramas de AFM
     • La SVZ 7 37°S del sur comprende basaltos de alta alúmina y andesitas basálticas sobre una plataforma de andesitas más antiguas.
       • El olivino, dos piroxenos y la plagioclasa son los fenocristales comunes.
         • El SiO2 se concentra en el rango del 50 al 65%, con sólo algunas variedades más silícicas.
           • Es la que más se asemeja a los arcos insulares
             • Las lavas de la SVZ muestran un patrón de REE bastante ajustado con baja pendiente (Ce/Yb). Esto es lo más parecido a los magmas calcoalcalinos de arco insular de K medio, lo que concuerda con la delgada corteza de la SVZ, similar a la de un arco.
     • Los datos geoquímicos de la NVZ son más limitados que los de las otras zonas, a pesar del importante vulcanismo reciente.
       • Está formada por andesitas y andesitas basálticas con olivino y dos piroxenos como en la SVZ, además de dacitas y riolitas evolucionadas que son más comunes que en la SVZ
         • El diagrama K2O-SiO2, sugiere un conjunto de andesitas más potásicas al este
           • Bourdon et al. (2002) y Samaniego et al. (2005) observaron que algunos volcanes de dos centros volcánicos de Ecuador tienen características similares a las de la adakita, que atribuyeron a un componente de losa joven fundida cerca de la dorsal de Carnegie subducida.
     • La ZVC ha sido estudiada con más detalle y presenta una mayor diversidad de volcanes basálticos a riolíticos
       • Los volcánicos son más silícicos que los de la ZVS y la ZNV
         • Las andesitas y las dacitas son los volcánicos más comunes, los basaltos son raros.
           • La plagioclasa es el fenocristo dominante en las rocas volcánicas, con olivino y piroxenos en las andesitas basáltica
             • Los patrones de la NVZ y la CVZ, donde el ángulo de subducción es algo más pronunciado, muestran un mayor agotamiento de HREE que en la SVZ, lo que sugiere que el granate residual de una fuente más profunda puede haberlos fraccionado.