4.1: Tectónica de Placas y Vulcanismo

Las relaciones entre la tectónica de placas y el vulcanismo se muestran en la Figura\(\PageIndex{1}\). Como se resume en el Capítulo 3, el magma se forma en tres configuraciones tectónicas de placa principal: límites divergentes (fusión por descompresión), límites convergentes (fusión de flujo) y penachos de manto (fusión por descompresión).

Figura\(\PageIndex{1}\) Los ajustes placa-tectónicos de tipos comunes de vulcanismo. Los volcanes compuestos se forman en las zonas de subducción, ya sea en los límites convergentes océano-océano (izquierda) o en los límites convergentes océano-continente (derecha). Tanto los volcanes de escudo como los conos de ceniza se forman en áreas de ruptura continental. Los volcanes de escudo se forman sobre penachos del manto, pero también se pueden formar en otros escenarios tectónicos. El vulcanismo del fondo marino puede tener lugar en límites divergentes, plumas de manto y límites convergentes entre océanos y océanos.

Los procesos del manto y la corteza que tienen lugar en zonas de vulcanismo se ilustran en la Figura\(\PageIndex{2}\). En una cresta extendida, la roca caliente del manto se mueve lentamente hacia arriba por convección (centímetros/año), y dentro de unos 60 kilómetros (km) de la superficie, comienza el derretimiento parcial debido a la descompresión. Sobre el área triangular mostrada en la Figura\(\PageIndex{2}\) a, alrededor del 10% de la roca del manto ultramafico se funde, produciendo magma máfico que se mueve hacia arriba hacia el eje de propagación (donde las dos placas se alejan una de la otra). El magma llena fracturas verticales producidas por la propagación y se derrama sobre el fondo del mar para formar almohadas basálticas (más sobre eso más adelante) y flujos de lava. Hay vulcanismo de cresta extendida que tiene lugar a unos 200 km de la costa oeste de la isla de Vancouver.

Ejercicio 4.1 ¿Qué tan gruesa es la corteza oceánica?

La figura\(\PageIndex{2}\) a muestra una zona triangular de unos 60 km de espesor; dentro de esta zona, aproximadamente el 10% de la roca del manto se funde para formar la corteza oceánica. Con base en esta información, aproximadamente ¿qué tan gruesa cree que debería ser la corteza oceánica resultante?

Figura\(\PageIndex{2}\) Los procesos que conducen al vulcanismo en los tres escenarios volcánicos principales de la Tierra: (a) vulcanismo relacionado con divergencia de placas, (b) vulcanismo en un límite océano-continente (Procesos similares ocurren en un límite convergente océano-océano), y (c) vulcanismo relacionado con un penacho de manto.

Consulte el Apéndice 3 para las respuestas del Ejercicio 4.1.

En un límite convergente océano-continente, parte de una placa que se compone de corteza oceánica se subduce debajo de parte de otra placa compuesta por corteza continental. En un límite convergente oceánico, la corteza oceánica está siendo subducida debajo de otra placa de corteza oceánica. [/nota al pie] (Figura\(\PageIndex{2}\) b). En ambas situaciones la corteza oceánica se calienta, y si bien no hay suficiente calor para derretir la corteza subducente, hay suficiente calor para obligar al agua a salir de algunos de sus minerales. Esta agua liberada se eleva hacia el manto suprayacente donde contribuye a fundir la roca del manto. El magma máfico producido se eleva a través del manto hasta la base de la corteza. Allí contribuye a la fusión parcial de la roca cortical, y así asimila mucho más material félsico. Ese magma, ahora probablemente intermedio en composición, sigue subiendo y asimilando el material de la corteza. En la parte superior de la corteza, se acumula en plutones. De vez en cuando, el magma de los plutones se eleva hacia la superficie, dando lugar a erupciones volcánicas. El Monte Garibaldi (Figuras 4.0.1 y 4.0.2) es un ejemplo de vulcanismo relacionado con la subducción.

Un penacho de manto es una columna ascendente de roca caliente (no magma) que se origina profundamente en el manto, posiblemente justo por encima del límite núcleo-manto. Se cree que las plumas del manto se elevan aproximadamente 10 veces más rápido que la tasa de convección del manto. La columna ascendente puede ser del orden de kilómetros a decenas de kilómetros de ancho, pero cerca de la superficie se extiende para crear una cabeza estilo hongo que tiene varias decenas a más de 100 km de ancho. Cerca de la base de la litosfera (la parte rígida del manto), la pluma del manto (y posiblemente parte del material del manto circundante) se funde parcialmente para formar magma máfico que se eleva para alimentar volcanes. Dado que la mayoría de las plumas del manto están debajo de los océanos, las primeras etapas del vulcanismo suelen tener lugar en el fondo del mar. Con el tiempo, las islas pueden formarse como las de Hawái.

El vulcanismo en el noroeste de B.C. (Figuras 4.1.3 y 4.1.4) está relacionado con la ruptura continental. Esta área no se encuentra en un límite divergente o convergente, y no hay evidencia de un penacho de manto subyacente. Una explicación probable es que la corteza del noroeste de B.C. está siendo estresada por el movimiento hacia el norte de la Placa del Pacífico contra la Placa de América del Norte, y la fracturación resultante de la corteza proporciona un conducto para el flujo de magma desde el manto. Esto puede, o no, ser una etapa temprana de rifting continental, como la que se encuentra en el este de África.

Figura\(\PageIndex{3}\) Volcanes y campos volcánicos en la Provincia Volcánica de la Cordillera Norte, B.C.

Figura Roca\(\PageIndex{4}\) volcánica en la zona del río Tseax, noroeste B.C.

Atribuciones de medios

• Figura\(\PageIndex{1}\): Comprensión de los Movimientos de Placa por el USGS. Dominio público. Modificado por Steven Earle.
• Figura\(\PageIndex{2}\): Por USGS. Dominio público. Modificado por Steven Earle.
• Figura\(\PageIndex{3}\): “Sudoeste de Canadá” por el USGS. Dominio público. Modificado por Steven Earle. Localizaciones volcánicas de Edwards, B. & Russell, J. (2000). Distribución, naturaleza y origen del magmatismo neógeno-cuaternario en la provincia volcánica cordillerana norteña, Canadá. Boletín de la Sociedad Geológica de América. pp. 1280-1293 [Steven Earle] Cordillera Volcánica Province, B.C.
• Figura\(\PageIndex{4}\): © Steven Earle. CC POR.