Los científicos descubren qué dio origen a los continentes irrompibles de la Tierra:

Los científicos descubren qué dio origen a los continentes irrompibles de la Tierra:

PARQUE UNIVERSITARIO, PA — La Tierra bajo nuestros pies puede parecer sólida, estable y aparentemente eterna. Pero los continentes en los que vivimos son únicos entre nuestros vecinos planetarios, y su formación ha sido durante mucho tiempo un misterio para los científicos. Ahora, los investigadores creen haber descubierto una pieza crucial del rompecabezas: el papel de la erosión antigua en la formación de los «cratones» de la Tierra, las partes más indestructibles de la corteza terrestre.

Los cratones son las viejas almas de los continentes y forman aproximadamente la mitad de la corteza continental de la Tierra. Algunos datan de hace más de tres mil millones de años y prácticamente no han cambiado desde entonces. Forman los núcleos estables alrededor de los cuales se desarrolló el resto de los continentes. Durante décadas, los geólogos se han preguntado qué hace que estas regiones sean tan resilientes, incluso cuando las placas se mueven y chocan a su alrededor.

Resulta que la clave puede no estar en las profundidades de la Tierra, sino en su superficie. Un nuevo estudio de Penn State y publicado en Naturaleza sugiere que la erosión subaérea (la descomposición de rocas expuestas al aire) puede haber desencadenado una cadena de eventos que llevaron a la estabilización de cratones hace miles de millones de años, durante la era Neoarqueana, hace entre 2,5 y 3 mil millones de años.

Estas antiguas rocas metamórficas llamadas gneis, encontradas en la costa ártica, representan las raíces de los continentes ahora expuestos en la superficie. Los científicos dijeron que las rocas sedimentarias intercaladas en estos tipos de rocas proporcionarían un motor térmico para estabilizar los continentes. Crédito: Jesse Reimink. Todos los derechos reservados.

Para entender cómo sucedió esto, retrocedamos en el tiempo. En el Neoarqueano, la Tierra era un lugar muy diferente. La atmósfera contenía poco oxígeno y la mayor parte de los continentes estaban sumergidos bajo un océano global. Pero gradualmente, la tierra comenzó a emerger por encima de las olas, un proceso llamado emergencia continental.

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A medida que más rocas quedaron expuestas al aire, las tasas de erosión aumentaron significativamente. Cuando las rocas se erosionan, liberan los minerales que las componen, incluidos elementos radiactivos como el uranio, el torio y el potasio. Estos elementos productores de calor, o HPE, son cruciales porque su descomposición genera calor dentro de la Tierra durante miles de millones de años.

Los investigadores proponen que cuando los HPE fueron liberados por la erosión, fueron arrastrados hacia los sedimentos acumulados en los océanos. Con el tiempo, los procesos tectónicos de placas habrían empujado estos sedimentos hacia lo profundo de la corteza, donde los HPE concentrados podrían hacer sentir su presencia.

Enterrados profundamente y calentados desde el interior, los sedimentos habrían comenzado a derretirse. Esto habría llevado a lo que los geólogos llaman “diferenciación de la corteza terrestre”: la separación de la corteza continental en una capa superior más ligera y rica en HPE y una capa inferior más densa y pobre en HPE. Es esta estratificación, dicen los investigadores, la que da a los cratones su extraordinaria estabilidad.

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La corteza superior, enriquecida con HPE, actuó esencialmente como una manta térmica, manteniendo la corteza inferior y el manto inferior relativamente frescos y fuertes. Esto evitó el tipo de deformación y reciclaje a gran escala que afectaba a las zonas más jóvenes de los continentes.

Curiosamente, el momento de la estabilización de los cratones en todo el mundo respalda esta idea. Los investigadores señalan que en muchos cratones, la aparición de rocas sedimentarias ricas en HPE precede a la formación de granitos neoarqueanos distintivos, el tipo de rocas que se formarían a partir del derretimiento de sedimentos ricos en HPE.

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Rocas deformadas junto al granito arcaico.Rocas deformadas junto al granito arcaico.
Las rocas de la izquierda son rocas antiguas que han sido deformadas y erosionadas muchas veces. Se yuxtaponen junto a un granito Arcaico en el lado derecho. El granito es el resultado del derretimiento que conduce a la estabilización de la corteza continental. Crédito: Matt Scott. Todos los derechos reservados.

Además, las rocas metamórficas (rocas transformadas por el calor y la presión en las profundidades de la corteza) también registran una historia consistente con el modelo. Muchos cratones contienen terrenos granulíticos, regiones de corteza profunda elevadas a la superficie que se formaron en el Neoarqueano. Estas granulitas suelen tener composiciones que sugieren que se formaron a partir del derretimiento de rocas sedimentarias.

Por tanto, la secuencia de acontecimientos (emergencia de continentes, aumento de la erosión, enterramiento de sedimentos ricos en HPE, derretimiento profundo de la corteza terrestre y, finalmente, estabilización de cratones) parece alinearse.

Lo destacable es que este proceso podría ser una consecuencia inevitable del ascenso de grandes continentes sobre el mar. La aparición de la tierra desencadenó una cascada de procesos que culminaron con el nacimiento de los cratones.

Esto también ayuda a explicar por qué la estabilización de los cratones alcanzó su punto máximo en el Neoarqueano. Fue en este momento cuando aparecieron por primera vez sedimentos enriquecidos con HPE en grandes volúmenes, coincidiendo con un período en el que la producción de calor radiactivo en la Tierra era aproximadamente el doble de lo que es hoy debido a la desintegración natural del HPE con el tiempo.

Las implicaciones de este trabajo van más allá de la simple comprensión del pasado antiguo. Los cratones son más que simples rarezas geológicas: proporcionan hábitats importantes para la vida y albergan valiosos depósitos minerales, incluidos oro, diamantes y metales críticos. Saber cómo se formaron puede informar nuestra búsqueda de estos recursos.

Mientras caminamos sobre tierra firme, resulta humillante pensar que los cimientos mismos de nuestros continentes deben su existencia al trabajo lento y paciente de la meteorización y la erosión hace miles de millones de años. La próxima vez que recojas una roca, piensa en el viaje épico que pueden haber realizado sus componentes (de la montaña al mar, a la corteza profunda y viceversa), todo ello culminando en el mundo que conocemos hoy.

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El editor en jefe de StudyFinds, Steve Fink, contribuyó a este informe.

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