La Tierra está constantemente en movimiento. Esto lleva a choques entre placas continentales en algunos lugares, dando lugar a la formación de cadenas montañosas.
En estos lugares, la corteza terrestre se ha vuelto mucho más gruesa, pero también más estrecha. Es como si se hubiera comprimido. Ejemplos de esto son el Altiplano Tibetano en el Himalaya, los Alpes europeos y la cordillera de Zagros en Irán, todos los cuales se formaron durante el Cenozoico, es decir, en los últimos 66 millones de años.
Volumen versus masa
En esta nueva investigación, publicada en Earth and Planetary Science Letters, ha intentado calcular la cantidad de corteza continental que ha desaparecido en el manto durante estos choques. Los investigadores de la Universidad Monash en Australia desarrollaron un modelo teórico que puede medir el volumen versus la masa de la corteza continental.
La investigadora Ziyi Zhu explica de manera sencilla cómo funciona: “Imagina que aprietas una barra de chocolate blanda: el material comprimido (acortamiento horizontal) forma un abultamiento (engrosamiento vertical)”. La barra se vuelve más pequeña horizontalmente y más grande verticalmente.
Hasta un 50 % perdido
Algo similar ocurre cuando dos placas tectónicas chocan. “Además, la corteza puede ser empujada verticalmente hacia arriba o erosionada en la base. Si la masa de la corteza se conserva, la masa de la corteza acortada debe equilibrarse con la masa de la corteza engrosada, más cualquier corteza que se haya perdido, por ejemplo, por erosión. Cualquier desequilibrio significa que la corteza faltante probablemente se hunda en el manto terrestre”, explica la científica.
El equipo de investigación descubrió que durante la formación del Altiplano Tibetano y la cordillera de Zagros, al menos el 30 % de la corteza continental ha desaparecido en el manto (¡posiblemente hasta el 64 % en la cordillera de Zagros, dependiendo del grosor original de la corteza!), mientras que hasta el 50 % del volumen de los Alpes probablemente se haya destruido.
Delaminación
Zhu continúa su explicación: “Nuestra investigación cuantifica la cantidad de corteza terrestre que se pierde en el manto durante los choques continentales, como en la formación del Himalaya. Si bien es ampliamente conocido que la erosión de las imponentes montañas del Himalaya ha creado los abanicos aluviales más grandes del mundo, nuestros hallazgos muestran que la pérdida de corteza en el manto es en realidad el doble de grande que la erosión superficial”.
La investigadora explica que la delaminación, es decir, el desprendimiento de las partes adheridas entre sí, probablemente sea responsable del reciclaje de la corteza durante la formación del Altiplano Tibetano. “Este proceso implica el hundimiento o desprendimiento rápido de la roca continental inferior en el manto terrestre, causado por el aumento de la densidad de las eclogitas, un tipo de roca que se ha formado en la base de la montaña. La evidencia de esto incluye la formación de rocas ricas en potasio, cuyas características geoquímicas sugieren que se originaron por el calor de una parte fundida y ascendente del manto después de la delaminación de la base de la montaña”.
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| modelos conceptuales de acortamiento de la corteza en la meseta tibetana (a), los alpes europeos (b) y los montes zagros (c). fuente: Zhu et al, 2024. |
Consecuencias importantes
“Una consecuencia importante del desprendimiento de la base de la montaña es la rápida elevación de la región montañosa por encima”, explica Zhu, ilustrando el mecanismo con un ejemplo. “Imagina un pedazo de madera flotante con una capa de hierro debajo, que lo mantiene parcialmente sumergido; si la capa de hierro se suelta y se hunde, la madera volverá a flotar”.
“En la región del Himalaya, esta elevación rápida causada por la delaminación se correlaciona con la edad de las rocas adakíticas ricas en potasio y coincide con el comienzo de los monzones intensos hace aproximadamente 22 millones de años. Esto enfatiza un vínculo entre los procesos profundos de la corteza y los cambios en el clima superficial durante la formación de cadenas montañosas por el choque de dos continentes”.
3000 km más cerca
Desde que comenzó la formación del Altiplano Tibetano hace aproximadamente 59 millones de años, las reconstrucciones del movimiento de las placas muestran que India y Asia se han acercado unos 3000 kilómetros, aunque solo entre 1000 y 2000 kilómetros de esto se puede atribuir al engrosamiento de la corteza terrestre. El resto habría desaparecido en el manto.
Mientras tanto, la formación de los Alpes europeos comenzó hace aproximadamente 35 millones de años, y es posible que se haya destruido la mitad del volumen de la corteza. Esta pérdida puede deberse a la subducción de la corteza continental inferior en el manto, como se describió anteriormente en estudios. La subducción es cuando una placa oceánica se desliza de manera oblicua debajo de otra placa oceánica o continental.
Choque con Arabia
Al mismo tiempo, la formación de la cordillera de Zagros comenzó con el choque entre Arabia y Eurasia. Aquí, la pérdida de corteza se atribuye a una combinación de factores, incluyendo la placa oceánica desprendida, la subducción continental y la formación de gotas, un proceso en el que ‘gotas’ de corteza continental se desprenden de la base.
“Las cadenas montañosas formadas por choques continentales también se han formado anteriormente en la historia geológica, especialmente cuando se unieron enormes continentes, por ejemplo, en el choque entre el este y el oeste de Gondwana(un antiguo supercontinente), que creó una gran cadena montañosa conocida como las Supermontañas Transgondwánicas, hace aproximadamente 500 millones de años”, explica Zhu.
Parecido a un reciclaje
Así se genera una especie de reciclaje: incluso entonces, mucha corteza terrestre se hundía en el manto, y luego, cientos de millones de años después, volvía a subir a la superficie en un nuevo choque de continentes. “Por lo tanto, a través de procesos similares de pérdida de corteza como en el Altiplano Tibetano, los Alpes europeos y la cordillera de Zagros, cantidades considerables de material continental podrían haberse reciclado en el manto, contaminándolo durante miles de millones de años a lo largo de los anteriores ciclos de supercontinentes”, concluye Zhu.
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