En un reciente trabajo dado a conocer en el Journal of South American Earth Sciences, investigadores de nuestro instituto en colaboración con el Helmholtz Centre Potsdam del GFZ (Fundación Alemana de Investigación Científica)  presentan una interesante relación entre la extensión y la fuerza de tracción de la losa subducida.Aunque la deformación extensional juega una parte importante de la historia andina, las causas detrás de sus mecanismos de formación y su impacto a lo largo del registro geológico siguen siendo controvertidas.

Paleoreconstrucción de la historia de convergencia del margen occidental de América del Sur.

A través de la modelización numérica de la dinámica de una zona de subducción, los autores pudieron reproducir un breve período de formación de cuenca intra-arco que afectó a los Andes Centrales Australes (27º-46º S) durante el Oligoceno tardío y el Mioceno temprano.

Ubicación y contexto geodinámico de las cuencas extensionales y el magmatismo asociado

Los resultados del modelo muestran que, después de un período de subducción lenta (6-8 cm/año), la placa oceánica se acerca a la zona de transición del manto a los 23 Ma aproximadamente, activando la fuerza de tracción (slab-pull) de la losa.La adición de esta fuerza de tracción de la losa genera un aumento progresivo en la velocidad de convergencia (que alcanza aproximadamente 20 cm por año) y el retroceso de la trinchera oceánica que se aleja de la placa superior, lo que da como resultado el empinamiento de la losa.

Comparación geoquímica entre las diferentes unidades magmáticas en el período analizado.

Los efectos observados en la placa superior son la formación de una cuenca localizada a 200-300 km al este de la trinchera oceánica y un flujo astenosférico por debajo de una zona de 800 km de ancho al este del límite entre la placa oceánica y continental.

Parámetros y condiciones iniciales del experimento realizado.

Una serie de parámetros extraídos de nuestro modelo, como la profundidad de la cuenca y el factor de estiramiento, indican que el estiramiento de la corteza, la formación de la cuenca, la velocidad de convergencia y el flujo astenosférico habrían alcanzado su climax aproximadamente a los 20 Ma.

Evolución autodirigida de un modelo de referencia simulando la subducción a través del intervalo analizado.

Estos resultados están en buena correlación con la tasa de convergencia obtenida a través de reconstrucciones de placas y el registro geológico a lo largo de los Andes Centrales Australes, donde se crearon una serie de cuencas de intra-arco extensionales y los procesos magmáticos derivados del manto que afectaron una amplia área que oscila entre el anteraco actual y el retroarco durante el final del Oligoceno hasta el Mioceno temprano. Sin embargo, se observan diferencias en la magnitud de la extensión, la composición del magma y el ambiente de depósito de relleno de la cuenca, lo que indica que el impacto de la fuerza de tracción de la losa fue más fuerte en las cuencas ubicadas más hacia el sur.

Evolución de la topografía y de las isotermas de la litósfera

Las posibles causas que podrían explicar estas diferencias son las variaciones en el espesor de la corteza antes que la influencia de la fuerza de tracción de la losa y el efecto de un flujo toroidal del manto cercano en el sur al borde de la losa. Esto indicaría que, aunque el parámetro principal que controla el régimen tectónico es el movimiento absoluto de la placa superior, la fuerza de tracción de la losa puede dejar su impronta a lo largo de la evolución de los orógenos del tipo subducción, como los Andes.

Evolución de la velocidad de convergencia, del estiramientos de la placa superior y la profundidad de las cuencas en el intervalo analizado.

Para mayor información se remite a los interesados a la publicación original.

Fennell, L.M., Quinteros, J., Iannelli, S.B., Litvak, V.D. y Folguera, A. 2018. The role of the slab pull force in the late Oligocene to early Miocene extension in the Southern Central Andes (27º-46ºS): Insights from numerical modeling. Journal of South American Earth Sciences (en prensa).

Journal webpage: http://www.elsevier.com/locate/jsames