Encuentran evidencias de la tectónica de placas actual en China

Una formación rocosa única en China contiene pistas de que las placas tectónicas se subdujeron, durante el eón Arcaico, tal como lo hacen hoy en día.

 

Una formación rocosa única en China contiene pistas de que las placas tectónicas se subdujeron, o pasaron por debajo de otras placas, durante el eón Arcaico (hace 4000 millones a 2500 millones de años), tal como lo hacen hoy en día, así lo indica un nuevo estudio.

Esta roca de 2.500 millones de años, conocida como eclogita, es rara y se forma cuando la corteza oceánica se hunde profundamente en el manto (la capa entre la corteza y el núcleo) a temperaturas relativamente bajas. Este tipo de roca de alta presión y baja temperatura está "en gran parte confinada a las zonas de subducción en la Tierra actual", dijeron los investigadores co-líderes del estudio Timothy Kusky y Lu Wang, científicos de la Tierra de la Universidad de Geociencias de China.

El estudio revela las eclogitas más antiguas conocidas de un antiguo cinturón montañoso que se encuentra en la corteza oceánica de la Tierra, dijeron los investigadores. Las siguientes rocas más antiguas de este tipo, rocas de 2.100 millones de años en la República Democrática del Congo, son unos 400 millones de años más jóvenes, dijeron los investigadores.

Si bien esta no es la evidencia más antigua de la tectónica de placas registrada, un estudio de 2021, por ejemplo, fechó la tectónica de placas hace unos 3.600 millones de años, el nuevo hallazgo es un punto de datos valioso que muestra que las placas tectónicas se subdujeron una debajo de la otra en la Tierra.

Las placas tectónicas, las losas en movimiento que forman la corteza exterior de la Tierra, son responsables del ciclo de materiales y elementos desde las profundidades de la Tierra hasta sus océanos, superficies y atmósfera. “Durante décadas, el equipo de investigación ha trabajado para comprender la historia temprana y la evolución de la Tierra, desde el momento en que se formó y se enfrió a partir de una bola de magma fundida en el espacio hasta que se solidificó, formando una corteza exterior rígida que evolucionó a la tectónica de placas, que tenemos hoy” explica Kusky.

Las placas tectónicas son cruciales para calentar el planeta. Debido al movimiento de las placas tectónicas, "se pierde calor del interior, como si el pan flotara y se moviera sobre una olla de estofado hirviendo debajo", señaló Kusky. "Si la transición a una Tierra de placas tectónicas ocurrió temprano, o si el planeta evolucionó a través de diferentes etapas dominadas por diferentes mecanismos de pérdida de calor, es una de las preguntas más sin resolver y debatidas en las ciencias de la Tierra en la actualidad".

Es por eso que, durante los últimos 20 años, el equipo de investigación ha mapeado rocas eónicas arcaicas que se extienden alrededor de 1600 kilómetros en el norte de China, un antiguo cinturón montañoso, que registra el lugar donde dos placas tectónicas chocaron hace unos 2500 millones de años.

Muchas características en estas rocas indican que este antiguo cinturón montañoso se formó cuando las placas tectónicas interactuaron entre sí. Por ejemplo, los fragmentos de la corteza oceánica llamados ofiolitas quedan atrapados en la antigua zona de colisión, al igual que las mezclas de rocas altamente deformadas llamadas mélanges que marcan los puntos donde las placas chocaron.

El equipo también encontró grandes estructuras plegadas, llamadas nappes, que la tectónica de placas empujó de cientos a miles de kilómetros de distancia.

El descubrimiento de las eclogitas dentro de la mezcla revela que una losa tectónica de corteza oceánica se subduce debajo de otra placa, metamorfoseándose, es decir, alterando su composición, textura o estructura interna por el calor y la presión, a medida que se zambullía profundamente en el manto.

Encontrar la eclogita, es un indicador clave de la subducción profunda y fría, es muy significativo, señalan en el estudio los investigadores.

Un análisis de laboratorio de las eclogitas del sitio reveló que se formaron en una dorsal oceánica en expansión hace unos 2.500 millones de años, fueron transportadas a través del fondo del océano y luego fueron empujadas hacia el manto a través de la subducción.

Las microestructuras en los minerales granate y clinopiroxeno indican que alcanzaron temperaturas entre 1458 y 1634 grados Fahrenheit (792 y 890 grados Celsius) y altas presiones entre 287 000 y 355 000 libras por pulgada cuadrada (19,8 y 24,5 kilobares).

“Estas cifras sugieren que las eclogitas se subdujeron al menos a 40 millas (65 km) de profundidad, informaron los investigadores. Dicho de otra manera, estos hallazgos son similares a los datos de los minerales encontrados en las zonas de subducción modernas”. dijo Wang.

Estas eclogitas son importantes porque no solo muestran que existían zonas de subducción en ese momento, sino que en realidad estas zonas de subducción podían ser bastante empinadas.

Aun así, los hallazgos no son demasiado sorprendentes ni tan nuevos, dijo Roberta Rudnick, profesora de ciencias de la Tierra en la Universidad de California, Santa Bárbara, que no participó en el estudio. "En mi opinión, no es particularmente novedoso", ya que otros investigadores ya informaron sobre eclogitas antiguas y minerales de eclogitas atrapados dentro de diamantes que surgieron a través de tuberías volcánicas que "han sido muy bien estudiados durante décadas".

Referencia:

Wenbin Ning. et al. Archean eclogite-facies oceanic crust indicates modern-style plate tectonics. PNAS. 2022. doi.org/10.1073/pnas.2117529119

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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