El rol del canal de subducción en El rol del canal de subducción en erosión tectónica : Una nueva erosión tectónica : Una nueva perspectiva desde modelación perspectiva desde modelación analógica combinado con PIVanalógica combinado con PIV

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Francisca Albert (GFZ Potsdam albert@gfz-potsdam.de)Nina Kukowski (FSU Jena nina.kukowski@uni-jena.de) Andres Tassara ()

Outline

1) Introducción2) Objetivo3) Métodos4) Serie de experimentos5) Análisis6) Resultados7) Discusiones

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IntroducciónIntroducción

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-a) Map with the distribution of accretionary versus erosive subduction zones (from Bilek, 2010)-b) 2D diagrams from Hu and Wang, 2008.

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Erosión tectónicaErosión tectónicaDifícil de estudiar Difícil de estudiar Pobremente Pobremente entendidaentendidaIdentificando erosion Identificando erosion tectónicatectónica

IntroducciónIntroducción

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Antofagasta(von Huene and Ranero, 2003)

Costa Rica (Zhu, 2010)

Chile Central (Laursen et al., 2002)

Pendiente alta con estructuras extensionales.

Pendiente media y baja con estructuras extencionales y subsidencia. Pendiente media en relación con bloques rotados

En la naturalezaEn la naturaleza

Ecuador Central (Sage et al., 2006)

Prisma frontal con sedimento de la pendiente media

Prisma frontal con cicatrices por colapsos gravitacionales

Canal de Subducción “imita“ forma de placa oceánca. Anchos entre 200-500 m

ConceptosConceptosCanal de

Subducción (Cloos and Shreve, 1988)

IC = inlet capacity

GC = global capacity

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IC

GC

Objetivo Objetivo Posibles condiciones de borde

cinemáticas que desencadenan erosion tectónica:- Global capacity del canal de subducción?

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MétodosMétodos Experimentos físicos

analógicos escalados Monitoreo con “Particle

Image Velocimetry” (PIV)

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Cuña 2D de 125 cm-largo y H cm alto

Tasa de convergencia 0.5 mm/s

Convergencia >5 m 1 cmmodel = 1 kmnature

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Flujo Canal de Subducción IC/GC = key factor

IC

GC

AnálisisAnálisis

ExperimentosExperimentosSerie: Gap Subducción SG

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SG: diferentes anchos del “Subduction Gap”

Resultados: Canal de SubductionResultados: Canal de Subduction

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Resultados: velocidades y Resultados: velocidades y desplezamianto vertical en el desplezamianto vertical en el

experimento de referenciaexperimento de referencia

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Diferencias en velocidades a lo largo del canal de subducción

Diferencias en velocidades a lo largo de la convergencia

Migración de la velocidades más rápidas y erosión basal

Variaciones en el ancho del Canal de Subduction

Localización transiente de las transferencias de masa

Resultados posición Resultados posición transferencias de masatransferencias de masa

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Más acreción Más rápido

Mayor subsidencia

Más rápido

Nula subsidencia Más lento

Menos acreción Más lento

estrecho SG intermedio SG ancho SG

Flujo Canal de Subducción controlado por el SG

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Flujo Canal Subducción

IC and GC

DiscusionesDiscusiones

IC/GC radio - Si TC ≤ SG, erosión basal ≥ erosión frontal - Si TC > GC, erosion basal nula o escasa

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DiscusionesDiscusiones

Prismas frontales pequeños si erosión frontal es menor al TC y más grandes si es mayor al TC (TC≈inlet capacity)

Prisma frontal sufrió contínuos desplomes por sobre empinamiento

En experimentos, ausencia de fallas normales en la pendiente por falta de cohesión de la arena, bandas tabulares o (?) ausencia de ciclos sísmicos (cuñas cerca del estado crítico)

Erosion basal > frontal y subsidencia de pendiente media-alta concuerdan con naturaleza si SG > 4

Ancho del Canal de Subducción en modelos concuerda con aquellos en perfiles sísmicos

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Comparasión con la Comparasión con la naturalezanaturaleza

Canal de Subducción muestra distintas velocidades en distintos segmentos

Velocidades del Canal de Subducción cambia con los distintos anchos del SG

Particulas rápidas y subsidencia importante relacionadas a gaps anchos

Caracteristicas típicas de antearcos tectónicamente erosivos fueron mejor representadas por anchos SG

Reduciendo el SG, se desarrolló un margen acrecionario

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ResúmenResúmen

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Gracias por su atención!!

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Costa Rica (Zhu, 2010)

Volúmenes de material removido basalmente es tres veces más que el frontal

En la naturalezaEn la naturaleza

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Resultados volumenes Resultados volumenes transf de masatransf de masa

Evolution reference model and Evolution reference model and measured quantitiesmeasured quantities

Underpluting (U1 and U2):

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