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Título

Active tectonics, fault patterns, and stress field of deception island: A response to oblique convergence between the Pacific and Antarctic plates

AutorMaestro, Adolfo; Somoza, Luis; Rey, Jorge; Martínez-Frías, J.; López-Martínez, J.
Palabras claveRecent stress field
Riedel shear fractures
Geodynamic evolutionary model
Deception Island
Bransfield Trough
Western Antarctica
Fecha de publicaciónfeb-2007
EditorElsevier
CitaciónJournal of South American Earth Sciences 23(2-3): 256-268 (2007)
Resumen[EN] Palaeostress results derived from brittle mesoscopic structures on Deception Island (Bransfield Trough, Western Antarctica) show a recent stress field characterized by an extensional regime, with local compressional stress states. The maximum horizontal stress (σy) shows NW–SE and NNE–SSW to NE–SW orientations and horizontal extension (σ3) in NE–SW and WNW–ESE to NW–SE directions. Alignments of mesofractures show a maximum of NNE–SSW orientation and several relative maxima striking N030-050E, N060-080E, N110-120E, and N160-170E. Subaerial and submarine macrofaults of Deception Island show six main systems controlling the morphology of the island: N–S, NNE–SSW, NE–SW, ENE–WSW to E–W, WNW–ESE, and NNW–SSE. Geochemical patterns related to submarine hydrothermally influenced fault and fissure pathways also share the same trends. The orientation of these fault systems is compared to Riedel shear fractures. Following this model, we propose two evolutionary stages from geometrical relationships between the location and orientation of joints and faults. These stages imply a counter-clockwise rotation of Deception Island, which may be linked to a regional left-lateral strike-slip. In addition, the simple shear zone could be a response to oblique convergence between the Antarctic and Pacific plates. This stress direction is consistent with the present-day movements between the Antarctic, Scotia, and Pacific plates. Nevertheless, present basalt-andesitic volcanism and deep earthquake focal mechanisms may indicate rollback of the former Phoenix subducted slab, which is presently amalgamated with the Pacific plate. We postulate that both mechanisms could occur simultaneously.
[ES] El campo de esfuerzos actual obtenido a partir del análisis de mesoestructuras frágiles en la Isla Decepción (Cuenca de Bransfield, Antártida Occidental) esta caracterizado por un régimen distensivo con estados compresivos locales. La orientación del esfuerzo máximo en la horizontal (σy) es NO-SE y NNE–SSW a NE-SO y la dirección de extensión (σy) en la horizontal es ONO-ESE a NO-SE. El análisis en la orientación de las mesofracturas presenta un máximo absoluto en NNE-SSO y varios máximos relativos de dirección N030-050E, N060-080E, N110-120E y N160-170E. Por otro lado, las direcciones de fracturación a escala macroestructural, tanto en la zona emergida como sumergida, presenta seis direcciones principales de fracturación que controlan los rasgos morfológicos de la isla: N–S, NNE-SSO, NE-SO, ENE-OSO a E-O, ONO-ESE y NNO-SSE. Además, estas orientaciones coinciden con la distribución de las tierras raras relacionadas con los fenómenos de hidrotermalismo en Port Foster, así como con la localización de los fenómenos hidrotermales, magmáticos y sísmicos recientes. La orientación y distribución de los sistemas de fracturas es equivalente a las estructuras secundarias de las zonas de cizalla semifrágil o fracturas de cizalla de Riedel. Tomando como base este modelo, es posible distinguir dos estados evolutivos que implican una rotación sinistrórsum de la Isla Decepción asociada a una zona de cizalla simple generada por la convergencia oblicua entre las placas Antártica y Pacifica. La dirección de esfuerzos determinada a partir del análisis poblacional de fallas, así como la distribución y orientación de la fracturación observada en la Isla Decepción son coherentes con los movimientos de desagarre que caracterizan la dinámica actual de las placas Antártica, de Scotia y Pacífica. Sin embargo, los rasgos geoquímicos del vulcanismo (basáltico-andesítico) y profundidad de los hipocentros sugieren que ambos están asociados a un procesos de hundimiento pasivo de la Placa Phoenix (actualmente soldada a la Placa Pacifica). En este trabajo se propone que ambos procesos (movimientos de desgarre y hundimiento pasivo de la Placa Pacifica bajo la Placa Antártica) actuarían conjuntamente.
Descripción13 pages, 8 figures, 1 table.
Versión del editorhttp://dx.doi.org/10.1016/j.jsames.2006.09.023
URIhttp://hdl.handle.net/10261/18579
DOI10.1016/j.jsames.2006.09.023
ISSN0895-9811
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