MECANISMOS DE EMPLAZAMIENTO DE SILLS A PARTIR DEL ANÁLISIS DE LAS PROPIEDADES PETROFÍSICAS EN RINGVENT, GOLFO DE CALIFORNIA
La Cuenca Guaymas en el Golfo de California, es un centro de dispersión oceánico joven caracterizado por la expansión activa del suelo marino, la rápida deposición de sedimentos provenientes de los márgenes continentales, y la formación de corteza oceánica mediante intrusiones magmáticas en secuencias sedimentarias (sills) en diferentes etapas de enfriamiento.
Ringvent es un sill en forma de plato, de 800 m de diámetro, emplazado a 150 m debajo del suelo marino, que alberga un arreglo circular de ventilas hidrotermales activas, , incrustado en una sucesión estratificada de lodos de diatomeas depositados sobre arcillas de lutita, y que exhibe anomalías térmicas de alto gradiente, flujo de fluidos, escape de gas metano y desarrollo de diversas comunidades microbianas. Se cree que Ringvent se encuentra en transición de hidrotermalismo impulsado por intrusión magmática a un enfriamiento dominado por el flujo de fluidos, lo que permite evaluar los procesos termomecánicos involucrados en el emplazamiento de estas estructuras en ambientes de rift, prácticamente en tiempo real.
Durante la Expedición 385 del IODP, Ringvent fue ampliamente perforado y registrado para investigar las propiedades físicas en la zona de contacto entre el sill y la roca huésped. Las propiedades medidas incluyen densidad, porosidad, emisiones de rayos gamma, conductividad térmica, temperatura, resistencia al corte y velocidad de onda p. Los conjuntos de datos en bruto fueron organizados, filtrados y graficados para identificar patrones en el comportamiento del sedimento en relación con la profundidad y en contacto con el sill, con el objetivo de dilucidar los mecanismos involucrados en su emplazamiento.
Identificamos tendencias predominantes en las propiedades físicas del sedimento independientemente de las intrusiones. Nuestro estudio revela patrones claros de aumento de la resistencia al corte, densidad y conductividad térmica con la profundidad, influenciados por procesos de compactación y diagénesis. Estas tendencias se ven interrumpidas por cambios litológicos desde lodos de diatomeas hasta arcillas de lutita y la transición a ópalo recristalizado (ópalo CT) alrededor del borde del sill. Los lodos de diatomeas se deforman plásticamente ante el esfuerzo, mientras que la arcilla de lutita se comporta como un material elástico frágil. Además, el campo de esfuerzo de los lodos es anormalmente alto para sedimentos hemipelágicos. Por el contrario, la arcilla de lutita se comporta como un material elástico frágil que se rompe bruscamente una vez que alcanza su punto de quiebre. El sill fluyó lateralmente en la transición de un comportamiento elástico frágil a uno elástico-plástico, lo que sugiere que el emplazamiento es controlado por factores reológicos, y fue facilitado por la inusual resistencia y comportamiento de los lodos de diatomeas, que permitieron que los sedimentos fluyeran alrededor del campo de esfuerzo de la intrusión, impidiendo un mayor ascenso del magma. Observaciones similares se encontraron en distintos pozos que hicieron contacto con sills perforados en la Cuenca de Guaymas durante la expedición del IODP.