Esquema ilustrativo que muestra un margen convergente de tipo oceánico-continental. La litosfera oceánica subduce por debajo de la continental, dando origen a un arco volcánico de tipo continental (1, 4 y 5) dentro del continente, y a un prisma de acreción (2 y 3) lleno de sedimentos acumulados en la fosa oceánica. Este proceso conlleva una intensa actividad sísmica (6). Autor: desconocido.
Un arco volcánico es, como su propio nombre indica, un alineamiento de volcanes con forma de arco. Este tipo de estructura se origina por el ascenso, a través de la corteza de una placa tectónica, de magmas generados durante la subducción de otra placa por debajo de ella. Como los arcos volcánicos son orógenos generados por las elevadas temperaturas que se producen mediante este mecanismo (es decir, mediante una orogénesis térmica), reciben también el nombre de orógenos térmicos.
La orogénesis térmica es un tipo de orogénesis que tiene lugar cuando la corteza oceánica de una placa tectónica subduce por debajo de la corteza (oceánica o continental) de otra placa, oprimiéndola y fundiendo su material basal. Las temperaturas y presiones (que aumentan con la profundidad) generan la volatilización de parte de los componentes de la placa en subducción, causando así la fusión de los materiales y generando un magma de baja densidad que asciende desde la litosfera y atraviesa la corteza terrestre de la placa oprimida hasta la superficie. Así, el magma ascendente genera una serie de conos volcánicos que actúan como válvulas naturales para liberar la presión acumulada bajo la placa oprimida.
La fricción del empuje hacia abajo que sufre el borde de la placa oprimida cuando el borde de la otra se desliza por debajo de ella da lugar, en el límite entre ambas, a que se forme un surco o fosa oceánica, es decir, una trinchera estrecha y profunda (las fosas oceánicas son las regiones más profundas bajo el nivel del mar). Debido a la intensa actividad sísmica que este proceso genera, las zonas próximas a los surcos oceánicos suelen experimentar un gran número de terremotos.
Al subducir la litosfera oceánica de la placa que está desapareciendo, ésta arrastra y deforma los materiales acumulados en la fosa oceánica, los cuáles subducen en parte con la litosfera oceánica, inyectando en el manto terrestre agua, carbonatos y otros materiales que contribuyen a mantener su estado relativamente fluido.
Existen dos variantes atendiendo al tipo de corteza de la placa oprimida bajo la cual subduce la otra placa: si es continental, entonces los conos volcánicos constituyen una cordillera u orógeno de tipo andino, también denominado arco volcánico continental; pero si la corteza es oceánica, entonces lo que se forma es un arco de islas volcánicas.
Esquema ilustrativo que muestra un margen convergente de tipo oceánico-oceánico. La litosfera oceánica subduce por debajo de otra litosfera oceánica menos densa (más joven y más caliente), dando origen a un arco de islas volcánicas. Este proceso conlleva una intensa actividad sísmica. Autor: desconocido.
Un arco volcánico, independientemente de la modalidad, se reconoce porque en su lado convexo (la zona de antearco o fore-arc, en inglés) siempre hay una fosa oceánica, que como ya se ha dicho, marca el límite entre las dos placas tectónicas que están interactuando (la que subduce y la otra).
Al otro lado del arco volcánico, en su parte cóncava, está lo que se denomina zona de trasarco o back-arc (en inglés), que se caracterizará por la presencia de una gran cuenca sedimentaria marina o subaérea denominada cuenca de trasarco; en caso de estar situada dicha cuenca sobre corteza oceánica, tendrá profundidades abisales y podrá contener restos de arcos de islas remanentes y sus correspondientes cuencas de trasarco; en el caso de estar localizada sobre corteza continental, podrá estar sobre el nivel del mar o sumergida formando cuencas oceánicas de escasa profundidad.
La cuenca de trasarco se ve afectada por los procesos de subducción, los cuales desencadenan procesos generadores de litosfera oceánica, ampliándola por extensión (esta extensión se observa por ejemplo en el mar del Japón).
Extensión en el mar del Japón. Autor: Oghmoir.
Esquema ilustrativo que muestra como la subducción de una placa provoca extensión en la cuenca de trasarco de la placa oprimida, mediante fusión parcial de la misma por descompresión y ascenso de materiales a alta temperatura hacia la superficie . Autor: Huston et al., 2010.
Figuras:
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–Colaboradores de Wikipedia (2011). “Japan separation.png”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
–Geofrik (2013). “Subducción”. Geofrik’s Blog (Photos). [link]
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–Huston, D.L., Pehrsson, S., Eglington, B.M. & Zaw, K. (2010). “The Geology and Metallogeny of Volcanic-Hosted Massive Sulfide Deposits: Variations through Geologic Time and with Tectonic Setting”.Economic Geology, 105: 571–591. [link]
–Ron Schott (2013a). «Lecture #7. Convergent Plate Boundaries: Subduction Zones & Continental Collisions». GEOL B11 – Historical Geology. [link]
Referencias:
–Colaboradores de Wikipedia (2013). “Orogénesis”. Wikipedia, la enciclopedia libre. [link]
Geofrik's Blog 