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Refrigeración Footwall a lo largo de una falla de desprendimiento: implicaciones para la evolución térmica de los
1Department of Earth Sciences, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089-0740, USA.
Science (New York, N.Y.)
|January 9, 1998
Resumen
Este estudio revela gradientes térmicos extremos debajo de una falla de desprendimiento, lo que indica que los fluidos superficiales circulantes enfrían la zona de falla. Esto desafía los modelos existentes de extensión litosférica al resaltar la refrigeración inducida por fluidos.
Área de la Ciencia:
- La geoquímica es la geoquímica.
- Geología Estructural Geología Estructural
- La geoquímica de los isótopos es la geoquímica de los isótopos.
Sus antecedentes:
- Los complejos de núcleos metamórficos se forman durante la extensión tectónica a gran escala.
- Las fallas de desprendimiento son estructuras clave en entornos extensivos, que se adaptan a un desplazamiento significativo.
- Comprender el flujo de fluidos y los regímenes térmicos en estos entornos es crucial para descifrar la evolución de la corteza.
Objetivo del estudio:
- Para investigar el régimen térmico y el comportamiento de los fluidos debajo de la falla de desprendimiento de las montañas Whipple.
- Cuantificar el gradiente térmico y sus implicaciones para los mecanismos de transporte de calor.
- Revisar los modelos de extensión litosférica para incorporar el enfriamiento inducido por fluidos.
Principales métodos:
- Análisis de las composiciones isotópicas de oxígeno en epidote y cuarzo de brecias cloríticas.
- Cálculo de las fraccionamientos cuarzo-epidoto para determinar las paleotemperaturas.
- Modelado geoquímico para interpretar gradientes térmicos y flujo de fluidos.
Principales resultados:
- Se observaron fraccionamientos de epidota de cuarzo que oscilaron entre 4,1 y 6,4 por milímetro.
- Aumento sistemático de fraccionamientos hacia la falla de desprendimiento.
- Las temperaturas medias disminuyen de ~ 432 ° C a ~ 350 ° C dentro de los 50 metros por debajo de la falla.
- Un gradiente térmico extremo de 82°C a lo largo de 38 metros (2160°C/km).
Conclusiones:
- El gradiente térmico extremo observado se explica mejor por la extracción de calor adjetivo a través de fluidos circulantes derivados de la superficie.
- La refrigeración de la zona de falla inducida por fluidos tiene un impacto significativo en la estructura térmica debajo de las fallas de desprendimiento.
- Los modelos existentes de extensión litosférica, centrados únicamente en el enfriamiento conductivo, requieren una revisión para incluir el papel de la circulación de fluidos.