Cuencas asociadas a márgenes convergentes

Transcripción

1 Cuencas asociadas a márgenes convergentes

2 Marco geotectónico

3 Cuencas desarrolladas en regímenes extensionales o compresivos Desarrolladas sobre corteza continental u oceánica. Antearco, fore-arc Retroarco, back-arc o retroarc? Intraacro, intra-arc Antepaís, foreland Pueden ser submarinas, subaéreas o mixtas Buena parte del sedimento es provisto por el arco

4 Asociadas a arcos continentales Asociadas a arcos de islas

5 Tipos de cuencas que pueden formarse en relación con subducción tipo B: Fosas o trincheras y complejos de subducción Cuencas de antearco (Forearc basins) Cuencas de interarco y trasarco (Interarc y Backarc basins)

6 Fosas, trincheras y complejos de subducción 1.- Proceso tectónico que generó la cuenca: Subducción y curvado hacia abajo de la placa oceánica subductante 2.- Mecanismo de subsidencia: Procesos compresionales (por carga) prisma de acreción, flotación negativa de la placa subductada 3.- Geología estructural de la cuenca: Mucha carga y deformación 4.- Características del relleno: Los sedimentos más viejos son fangos pelágicos formados fuera de la trinchera y luego transportados hasta el interior. Continúan sedimentos hemipelágicos. Hacia arriba se observan desde fangos pelágicos hasta turbiditas y olistostromas.

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8 Modelo general de facies sedimentarias en el marco de trinchera oceánica (Underwood y Bachman, 1982)

9 * Zona de subducción Shikoku (Japón) * Complejo de subducción Aleutianas Kodiak-Kenai (Alaska) * Complejo de subducción Ord-Sil de elevaciones del sur de Escocia

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11 Cuencas de antearco 1.- Proceso tectónico que generó la cuenca: Subducción. Surgen donde el prisma de acreción forma una cresta frente al arco volcánico. Geometría alargada, dimensiones variables. 2.- Mecanismo de subsidencia: Flotación negativa de la placa subductada, carga del complejo de subducción, carga sedimentaria, enfriamiento del arco magmático

12 Señales diagnósticas de cuencas de antearco en el registro geológico son: 1) Cuencas elongadas (cientos de kms) con rellenos espesos (5 km a 15 km), tanto continua a lo largo del rumbo o como depocentros aislados 2) Relleno flanqueado por un lado por asociaciones volcano-plutónicas del arco magmático y por el otro por sedimentitas altamente deformadas del complejo de subducción. 3) Sustrato (poco conocido) sobre series ofiolíticas o melanges. 3) Sucesiones somerizantes desde turbiditas hasta depósitos de plataforma /deltas 4) Petrofacies que denotan procedencia de arco y posible tendencia de descabezamiento del mismo

13 3.- Características del relleno: Sedimentos basales son marino profundos, consistiendo en depósitos pelágicos apoyados sobre ofiolitas. El sistema depositacional más importante son los abanicos submarinos que se construyen transversalmente a lo largo de la cuenca desde el arco magmático. Espesor de relleno considerable. Secuencia de somerización. Los sedimentos más jóvenes pueden ser marinos someros o no marinos (deltaicos)

14 Los sedimentos pueden provenir tanto del arco magmático (mayormente) como del complejo de subducción. Ocasionalmente facies carbonáticas. Suites subcuarzosa, desde feldespato-líticas hasta litofeldespáticas según el grado de disección del arco (mezcla de procedencia plutónica y volcánica) Depósitos piroclásticos dependientes de los vientos predominantes. Fuentes clásticas: grandes ríos que drenan directamente hacia le antearco

15 Cuencas de intra-arco

16 1.- Proceso tectónico que generó la cuenca: Subducción. 2.- Mecanismo de subsidencia: Fuerzas de los limites de placa, movimientos relativos de las placas, isostasia regional (carga volcánica), retiro magmático, colapso gravitacional 3.- Características del relleno: Asociación de sedimentos volcaniclásticos y rocas volcánicas contemporáneas. Facies no-marinas gruesas, con flujos de detritos, abanicos aluviales. Facies marinas

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18 Relleno sedimentario

19 Cuencas de retroarco (backarc s.l.) 1.- Proceso tectónico que generó la cuenca: Subducción. 2.- Mecanismo de subsidencia: Subsidencia térmica Extensión (rifting) 3.- Características del relleno: Abanicos volcaniclásticos submarinos progradan en la cuenca desde el arco e interdigita con sedimentos pelágicos. Cuando la subducción se da entre una placa oceánica y una continental, se depositan sedimentos provenientes del continente y los paleoambientes son desde marinos profundos a someros.

20 Cuencas de back-arc s.l. - Por detrás del arco magmático (postarco o retroarco) - Generalmente con extensión y adelgazamiento crustal - Puede desarrollarse sobre corteza continental (retroarco) u oceánica (backarc s.s.) - Cuencas de back-arc intra-oceánicas pueden eventualmente destruirse por subducción o preservarse en una faja plegada y corrida relacionada con el cierre de la misma - Cuencas de back-arc sobre corteza continental presentan facies más variadas debido a las diferentes áreas de procedencia y mayor potencial de preservación

21 Las cuencas desarrolladas sobre corteza océanica son también denominadas de interarco ya que se ubican entre un arco extinto y otro activo. Las cuencas desarrolladas sobre corteza continental pueden ser sucesoras de cuencas de intra-arco a partir de subsidencia térmica y extensión (rifting)

22 Mecanismos y etapas de extensión Se inician con extensión mecánica (fallamiento) o rift-phase y luego generación de corteza oceánica (alto flujo térmico) o sea-floor spreading-phase Extensión en el arco o retroarco está asociada con rápida subducción de corteza oceánica vieja con elevado ángulo de subducción Para acomodar la extensión la trinchera debe migrar hacia el océano

23 Etapa de rift Rifts km de largo y 25 a 40 km de ancho. Internamente zonas de transferencia oblicuas con volcanes. Geometría elongada. La dirección de extensión puede ser desde paralela a ortogonal respecto al arco. Fallas normales de alto ángulo crean relieve de cientos de metros. Estructura tipo graben. Profundidades del agua >1000 m. Sedimentación marina profunda (desde fan deltas hasta turbiditas) Volcanismo basáltico, ocasionalmente riolítico Rápida evolución (ej. 5 Ma) y alta tasa de subsidencia (1km/Ma) y sedimentación (600 m/ma)

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25 Etapa de corteza oceánica Duración de la etapa de generación de fondo oceánico <25 Ma. Limitada por un arco remanente flanqueado por abanicos volcaniclásticos y un arco activo Geometría de la cuenca rectangular o arqueada. Asimétrica con mayor profundidad hacia el arco remanente. Depósitos marinos formando una serie ofiolítica Períodos de rápida y lenta subsidencia aunque la tasa de sedimentación disminuye (<200 m/ma) debido al aumento del tamaño de la cuenca

26 Controles de la sedimentación Tectónica (arquitectura y relieve). Tasa de subsidencia, formación de hemigrábenes Volcanismo (relieve y producción de material volcánico). Composición, aportes piroclásticos Circulación oceánica. Distribución de los sedimentos. Productividad orgánica Eustatismo: sedimentación marina vs continental. Latitud-clima. Tipo de sedimento, tasa de meteorización, mecanismos de transporte

27 Ambientes sedimentarios

28 Ambientes sedimentarios Marinos profundos Plataforma Continentales

29 Cuencas de antepaís 1.- Proceso tectónico que generó la cuenca: Subducción. 2.- Mecanismo de subsidencia: Carga (apilamiento tectónico + sedimentario) 3.- Características del relleno: Sedimentos derivados de la faja plegada y corrida adyacente. Sedimentos marinos desde profundos a someros, sedimentos continentales. Caracterizado por repetidas ingresiones y regresiones o ciclos granocrecientes. Desarrollo de antefosa y dorso periférico

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31 Cuenca de Alberta (Canadá) Arco de Sunda (Sumatra) Cuenca Neuquina Cuenca Austral Cuenca del Bermejo

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