Exumação (geologia) - Exhumation (geology)
Em geologia , o termo exumação se refere ao processo pelo qual uma parcela de rocha (que antes estava enterrada) se aproxima da superfície da Terra.
Ele difere das idéias relacionadas de levantamento de rocha e levantamento de superfície por ser explicitamente medido em relação à superfície da Terra, em vez de com referência a algum referencial absoluto, como o geóide da Terra .
A exumação de rochas enterradas deve ser considerada como duas categorias diferentes, a saber, exumação por desnudação / erosão ou exumação por processos tectônicos seguidos de erosão . No último caso, as rochas (ou pacotes de rochas) de níveis crustais mais profundos (profundidades de metros a quilômetros abaixo da superfície da Terra) são trazidas em direção à superfície da Terra (ou seja, níveis crustais mais rasos) por espessamento crustal (ver comparação também elevação tectônica ) e / ou extensional tectônicas e são subsequentemente expostas pela erosão. Freqüentemente, a exumação envolve uma interação complexa entre espessamento da crosta, tectônica extensional e erosão.
Notavelmente, existem características sobrepostas entre os diferentes modos de sepultamento e exumação e distinção e entre eles depende de uma série de parâmetros, tais como:
- A distribuição espacial e temporal do padrão de deformação finita
- O gradiente do campo metamórfico
- A distribuição espacial das idades de resfriamento (ver, por exemplo, datação radiométrica de hornblenda)
- A distribuição espacial de caminhos metamórficos de pressão-temperatura-tempo (PTt)
Modelagem geológica detalhada e integrada , geologia estrutural , geocronologia e disciplinas geológicas metamórficas são fundamentais para a compreensão desses processos.
Desnudação
A exumação por desnudação pode ser considerada como o processo de expor pacotes de rochas unicamente por meio da remoção de seus sedimentos não consolidados sobrejacentes ou camadas de rocha sólida. A denudação é aqui considerada como um processo que remove partes da crosta superior da Terra por processos físicos que ocorrem naturalmente (por exemplo , geleiras , vento, água, deslizamentos de terra ). Por meio dessa forma de exumação, algo anteriormente enterrado em sedimentos , por exemplo, um relevo , é descoberto e pode ser exposto.
Exumação por processos tectônicos
A exumação por processos tectônicos refere-se a qualquer mecanismo geológico que traz rochas de níveis crustais mais profundos para níveis crustais mais rasos. Embora a erosão ou desnudação seja fundamental para eventualmente expor essas rochas mais profundas na superfície da Terra, os fenômenos geológicos que levam as rochas para a crosta mais rasa ainda são considerados processos de exumação. A exumação geológica ocorre em uma gama de escalas, de impulsos em escala menor que normalmente ocorrem dentro da crosta rasa (menos de cerca de 10 km de profundidade), que resulta em exumação na ordem de centímetros a escalas de metros, a características de larga escala originadas em profundidades mais profundas níveis crustais ao longo dos quais a exumação é da ordem de centenas de metros a quilômetros.
Os mecanismos geológicos que conduzem a exumação crustal profunda podem ocorrer em uma variedade de configurações tectônicas , mas são, em última análise, impulsionados pela convergência das placas tectônicas por subducção . Dependendo do tipo de limite convergente , a exumação ocorre por impulso na cunha de acréscimo , por obdução e / ou como um processo durante o ciclo orogênico (isto é, construção de montanha e ciclo de colapso).
Obstrução
Durante a subducção de uma placa oceânica sob a crosta continental, alguns fragmentos da crosta oceânica podem ser presos acima da crosta continental por meio da obdução . As rochas resultantes obduzidas na crosta continental são chamadas de ofiolitos . Embora o mecanismo exato por trás da formação de ofiolitos ainda esteja em debate, essas rochas ainda mostram um exemplo de rochas sendo exumadas e expostas na superfície pelo processo tectônico de obdução e depois expostas.
Exumação da crosta profunda durante um ciclo orogênico.
A exumação de rochas crustais profundas durante um ciclo orogênico ocorre principalmente durante a colisão continental ou durante a extensão pós-colisão e é, portanto, amplamente agrupada nos três mecanismos que são usados para descrever o sepultamento e exumação do ciclo, a saber, cunhas orogênicas sin-convergentes , fluxo de canal (também conhecido como extrusão dúctil) e colapso gravitacional pós-convergência.
Cunha orogênica sin-convergente
Durante a subducção para as fases de colisão do ciclo orogênico, uma cunha tectônica se forma na proa (lado da placa subdutora) e comumente no retrocesso (lado continental) do orógeno. Durante a convergência contínua, a cunha mantém sua forma, mantendo seu ângulo crítico de afilamento pela interação de espessamento por acreção basal ou propagação foreland (acreção frontal) e desbaste por falha normal e erosão na parte superior da cunha. A erosão da cunha impacta significativamente a dinâmica dentro da cunha, o que promove a exumação ao empurrar rochas na crosta média para a parede suspensa da cunha. As características deste modo de exumação incluem, evidência de forte cisalhamento reverso não coaxial, metamorfismo pró-grau, idades de resfriamento são progressivamente mais jovens em direção a níveis estruturais mais profundos e que a exumação em níveis estruturais mais elevados é coeva ao sepultamento dos níveis estruturais. Tectônicos desse tipo resultam em cinturões de dobra e empuxo ou, se forem construídos por longos períodos, podem formar orógenos longos e quentes com pilhas espessas, como o Himalaia .
Canal de fluxo
O fluxo do canal normalmente ocorre em orógenos de longa temperatura quando o orógeno é suficientemente espesso para promover a fusão parcial na parte médio-inferior do orógeno até um ponto onde as rochas atingem uma viscosidade criticamente baixa, permitindo-lhes fluir. Subseqüentemente, essas rochas podem se desacoplar de sua base e começar a fluir para níveis crustais mais elevados ao longo de gradientes de pressão litostática que podem ser causados por flutuabilidade induzida por fusão ou diferenças na topografia e contrastes de densidade lateral. ambos os quais são afetados pela erosão. As características deste modo de exumação incluem cisalhamento normal simultâneo e cisalhamento reverso ao longo do telhado e da base do canal, respectivamente, assembléias metamórficas retrógradas de alta temperatura, idades de arrulho devem ser mais jovens na frente do canal e caminhos PTt sugerindo sepultamento prolongado e síncrono exumação em todo o canal.
Colapso gravitacional pós-convergente
O colapso gravitacional pós-convergente (extensão) ocorre uma vez que as forças de convergência não podem mais suportar a força gravitacional do orógeno que foi construída durante a colisão. Durante o colapso, rochas de alto grau do núcleo do orógeno são exumadas através do fluxo ascendente em direção às áreas da crosta agora diluídas, formando complexos centrais metamórficos em forma de domo . Alternativamente, ou em conjunto com a extensão do centro do orógeno, a propagação do maciço rochoso em direção à margem pode levar à exumação ao longo de uma série de impulsos frágeis ou dúcteis e falhas normais e, em última análise, a formação de cintos do tipo dobra e impulso ao longo as margens do orógeno colapsado. As características do colapso gravitacional incluem bordas para fora, zonas de cisalhamento de sentido normal ao longo das margens dos complexos do núcleo e caminhos PTt do tipo apenas exumação.