Geología del Margen Chileno y el Punto Triple

Ashlee Henig
Donna Blackman

Scripps Institution of Oceanography
University of California, San Diego


Christopher German
Woods Hole Oceanographic Institute

Juan Ugalde, traductor

El Margen Chileno, compuesto de la plataforma continental sumergida que se extiende desde la costa oeste de Chile hacia el Océano Pacífico, es tan largo como geológicamente diverso. Extendiéndose por todo el largo de América del Sur, el margen es interrumpido por la profunda fosa Peru-Chile, en donde las placas de Cocos, Nazca y Antártica convergen y se hunden por debajo de la placa Sudamericana. Este tipo de limite entre placas es llamado una zona de subducción y este en particular es intersectado a los 46ºS por la Dorsal de Chile, un centro de propagación en donde las placas de Nazca y Antártica se separan y se forma nueva corteza oceánica (figura 1). La edad de esta corteza subducente, es mas joven de norte a sur a lo largo del extremo Este de la placa de Nazca, hasta que la corteza mas reciente, formada en el sitio de propagación de la Dorsal de Chile, entra en la fosa. Esta localidad es llamada el Punto Triple, por que tres placas tectónicas diferentes se encuentran en ese punto.  

Mapa del Oceano Pacifico Sureste y el continente de America del Sur, mostrando el centro de expansion de la Dorsal de Chile, el Margen Chile-Peru y la ubicacion del Punto Triple de Chile.

Figura 1. Mapa del Océano Pacífico Sureste y el continente de America del Sur, mostrando el centro de expansión de la Dorsal de Chile, el Margen Chile-Peru y la ubicación del Punto Triple de Chile. Click image for larger view and credits.


Esquema de una seccion transversal a travas de un centro de propagacion, zona de subduccion y el continente de America del Sur.

Figura 2. Esquema de una sección transversal a través de un centro de propagación, zona de subducción y el continente de America del Sur. Click image for larger view and credits.


 

El Punto Triple Chileno (CTJ en inglés), es el único sitio moderno en la Tierra en donde la cresta de una dorsal oceánica es tragada por una zona de subducción en un margen continental (figura 2). Esta es en particular, un área muy interesante para estudiar porque podemos observar dos tipos de límites de placas y sus procesos de forma muy cercana. La Dorsal de Chile, continua propagándose, al ser empujada por debajo del margen continental de América del Sur. Debido al ángulo entre la fosa y el segmento subducente de la cresta, un  lado (o flanco) de la cresta esta por debajo del margen continental mientras que el otro flanco esta expuesto al  fondo marino. También, debido a la subducción oblicua, la edad de la corteza subducente varia entre 0 Millones de años en el Punto Triple a 25 Millones de años, 900 kilómetros al norte del Punto Triple.

La zona de subducción chilena, fue el escenerio del mayor terremoto hasta ahora registrado, un terremoto de magnitud 9.8 en 1960 que provocó una ruptura de 1000 km a lo largo del Margen Chileno. Este terremoto gatilló un poderoso tsunami que causo daños en las áreas costeras del Pacifico Sur, tan lejos como en Japón. La ruptura del terremoto habría continuado aun mas hacia el sur a lo largo de la zona de subducción, con efectos aun mas devastadores, si no hubiese encontrado la tibia y dúctil corteza subducente de la Dorsal de Chile en el Punto Triple. Este evento es un excelente ejemplo de las poderosas fuerzas tectónicas contenidas en la zona de subducción en el área del Margen Chileno. 

Dibujo de una seccion transversal a travas de un eje de la cresta en propagacion, indicando varios componentes de un sistema de fuentes hidrotermales. Inserto: Una

Figura 3. Dibujo de una sección transversal a través de un eje de la cresta en propagación, indicando varios componentes de un sistema de fuentes hidrotermales. Inserto: Una “fumarola negra” en una fuente hidrotermal. Haga clic en la foto para vista más grande y crédito de foto.


Burbujas de gas metano a travas de los sedimentos en una area de filtracion.

Figura 4. Burbujas de gas metano a través de los sedimentos en una área de filtración. Haga clic en la foto para vista más grande y crédito de foto.


La geometría única del Punto Triple conduce a la formación de diferentes tipos de fuentes (o respiraderos) hidrotermales. Estas ocurren cuando el agua de mar penetra la corteza o los sedimentos cercanos al eje de un centro de propagación oceánica, siendo calentada por el magma subyacente o por reacciones químicas, y regresa al fondo marino como agua caliente (o tibia), rica en compuesto minerales (Figura 3, inserto). Dado que la Dorsal de Chile esta propagándose a una tasa intermedia de ~60 mm/año, la cantidad de magma debajo de la cresta es suficiente para que sistemas de fumarolas negras de alta temperatura con chimeneas ricas en minerales, puedan ser encontradas aproximadamente cada 100 km en la cresta cercana al Punto Triple. También, debido a que la cresta continúa su propagación debajo del margen continental, el agua de mar en los sedimentos de la placa superior podría ser potencialmente calentada, generando un sistema hidrotermal más frío y difuso en el lado hacia el continente del Punto Triple. Localizar sistemas hidrotermales es uno de los aspectos claves del crucero INSPIRE: Margen Chileno 2010, tanto por sus implicancias geológicas y porque son ambientes reductores que proveen pistas fundamentales para los intercambio biogeoquímicos en aguas profundas.

La geología del Margen Chileno también hace que esta sea un área privilegiada para la formación de filtraciones de metano, otro objetivo principal del crucero de investigación. Los sedimentos ubicados a profundidad intermedias (~800-1000 metros) del margen continental, tienen las condiciones de temperatura y presión ideales para la formación de hidratos de metano, o metano atrapado dentro de cristales de hielo. Evidencia de este fenómeno puede ser encontrada en los perfiles sísmicos de los sedimentos en el margen continental, a través de una zona de reflexión diferente de la energía llamada Reflector de Simulación de Fondo (BSR en ingles). Debido a las inestabilidades en la plataforma continental asociadas a grandes gradientes térmicos causados por la losa subducente o a cambios en el nivel del mar, los hidratos de metanos pueden derretirse y el metano puede filtrarse a través del sedimento, formando otro tipo de ambientes reductores que resultan de particular interés para los investigadores de este crucero (figura 4).

Nuestro programa de cartografía y muestreo permitirá a los científicos, observar fuentes hidrotermales, filtraciones de metano y pequeños detalles estructurales del fondo marino que permitan caracterizar mejor la geología y las fuerzas tectónicas de esta área única, en donde una cresta subducente en propagación, subyace en un margen continental.