Plate tectonics and the origin of the Juan Fernández Ridge: analysis of bathymetry and magnetic patterns
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Fecha
2014-10
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en
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Pontificia Universidad Católica de Valparaíso Facultad de Recursos Naturales Escuela de Ciencias del Mar
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Resumen
ABSTRACT. Juan Fernández Ridge (JFR) is a cα. 800 km long alignment of seamounts and islands which is thought to be fed by a deep mantle plume. JFR includes the Friday and Domingo seamounts in the western active edge close to the active hotspot, and the O'Higgins Seamount and Guyot at the eastern limit just in front of the Chile-Perú trench. Recent bathymetric (Global Topography) and magnetic (EMAG-2) datasets were interpreted both qualitatively and quantitatively by means of 3D inverse modeling and 2D direct modeling for geometry and susceptibility, together with an interpretation of the synthetic anomalies related to the classical hypothesis of deep seafloor spreading. Topographic and magnetic patterns are used to understand the tectonic evolution and origin of the JFR, especially in the western segment. Results show a continuous corridor with a base at ~3900 m depth formed by four groups of seamounts/islands with a number of summits. The deep ocean floor is ~22 to ~37 Myr old and is younger to the south of the Challenger Fracture Zone that runs in a SW-NE direction. The magnetic pattern of the western JFR segment, which is different than the eastern one, has no correlation with bathymetry and does not present a common polarity nor fit with magnetic models for isolated bodies. This superposition of magnetic patterns indicates a role of the faults/fractures of the Nazca Plate. Geological evidence supports the hypothesis of a fixed mantle plume for the origin of JFR but our data suggest that tectonic processes play a role, thus fueling the global controversy about these competing processes.
RESUMEN. El cordón o dorsal de Juan Fernández (JFR) es un alineamiento de montes submarinos e islas supuestamente asociadas a la actividad de una pluma mantélica. Comprende, por el W, desde los montes submarinos Friday y Domingo, cercanos al actual 'hotspot', y por el oeste, el guyot y monte O'Higgins cercanos a la fosa submarina de Chile-Perú, con una extensión total de ca. 800 km y un rumbo de ~N80°E. Compilaciones recientes de datos batimétricos (Global Topography) y magnéticos (EMAG-2), se interpretaron cualitativa y cuantitativamente a través de la generación de modelos de magnetización 3D por modelado inverso, y de geometría y susceptibilidad en una sección 2D por modelado directo, complementado con la interpretación de anomalías sintéticas generadas según la hipótesis clásica de la expansión del piso marino profundo. Se utilizan patrones topográficos y magnéticos para comprender la evolución tectónica y el origen del cordón, particularmente en su segmento occidental. Los resultados muestran que en el área de estudio el cordón genera una alineamiento continuo a ~3900 m de profundidad, conformado por cuatro grupos de montes o islas con varias cumbres individuales. El piso marino profundo tiene una edad que fluctúa de ~22 a ~37 Ma, siendo más joven hacia el sur de la Zona de Fractura Challenger que se extiende en dirección SW-NE. El patrón magnético del segmento occidental del cordón, que es diferente al del este, no tiene correlación con la batimetría, no presenta una polaridad común, ni se ajusta a modelos magnéticos de cuerpos aislados. Esta superposición de patrones magnéticos indicaría un rol de las fallas/fracturas de la placa de Nazca. La evidencia geológica apoya la hipótesis de una pluma fija del manto para el origen de la dorsal, pero nuestros datos sugieren que los procesos tectónicos juegan un cierto rol, alimentando así la controversia global acerca de estos procesos en competencia.
RESUMEN. El cordón o dorsal de Juan Fernández (JFR) es un alineamiento de montes submarinos e islas supuestamente asociadas a la actividad de una pluma mantélica. Comprende, por el W, desde los montes submarinos Friday y Domingo, cercanos al actual 'hotspot', y por el oeste, el guyot y monte O'Higgins cercanos a la fosa submarina de Chile-Perú, con una extensión total de ca. 800 km y un rumbo de ~N80°E. Compilaciones recientes de datos batimétricos (Global Topography) y magnéticos (EMAG-2), se interpretaron cualitativa y cuantitativamente a través de la generación de modelos de magnetización 3D por modelado inverso, y de geometría y susceptibilidad en una sección 2D por modelado directo, complementado con la interpretación de anomalías sintéticas generadas según la hipótesis clásica de la expansión del piso marino profundo. Se utilizan patrones topográficos y magnéticos para comprender la evolución tectónica y el origen del cordón, particularmente en su segmento occidental. Los resultados muestran que en el área de estudio el cordón genera una alineamiento continuo a ~3900 m de profundidad, conformado por cuatro grupos de montes o islas con varias cumbres individuales. El piso marino profundo tiene una edad que fluctúa de ~22 a ~37 Ma, siendo más joven hacia el sur de la Zona de Fractura Challenger que se extiende en dirección SW-NE. El patrón magnético del segmento occidental del cordón, que es diferente al del este, no tiene correlación con la batimetría, no presenta una polaridad común, ni se ajusta a modelos magnéticos de cuerpos aislados. Esta superposición de patrones magnéticos indicaría un rol de las fallas/fracturas de la placa de Nazca. La evidencia geológica apoya la hipótesis de una pluma fija del manto para el origen de la dorsal, pero nuestros datos sugieren que los procesos tectónicos juegan un cierto rol, alimentando así la controversia global acerca de estos procesos en competencia.
Notas
Indexación: Web of Science; Scielo.
Palabras clave
Seamounts, Hotspots, Magnetic anomalies, Bathymetry, Juan Fernández Ridge
Citación
Lat. Am. J. Aquat. Res. vol.42 no.4 Valparaíso Oct. 2014