La capa externa de la Tierra está compuesta de placas gigantes que se mueven juntas, se deslizan o se sumergen una debajo de la otra, dando lugar a terremotos y volcanes. Estas placas también se separan en las montañas submarinas, donde la roca fundida se extiende desde los centros de las cuencas oceánicas.
Pero este no fue siempre el caso. Al principio de la historia de la Tierra, el planeta estaba cubierto por una sola capa salpicada de volcanes, muy parecida a la superficie de Venus hoy. Cuando la Tierra se enfrió, esta capa comenzó a doblarse y agrietarse, eventualmente creandoSistema de tectónica de placas de la Tierra.
Según una nueva investigación, la transición a la tectónica de placas comenzó con la ayuda de los sedimentos lubricados, raspados por los glaciares de las laderas de los primeros continentes de la Tierra. A medida que estos sedimentos se acumulaban a lo largo de las costas jóvenes del mundo, ayudaron a acelerar el movimiento de los recién formadosfallas de subducción, donde una placa oceánica más delgada se sumerge debajo de una placa continental más gruesa.
El nuevo estudio, publicado el 6 de junio de 2019 en la revista Naturaleza , es el primero en sugerir un papel para los sedimentos en la aparición y evolución de la tectónica de placas global. Michael Brown, profesor de geología en la Universidad de Maryland, fue coautor del trabajo de investigación con Stephan Sobolev, profesor de geodinámica enGFZ Centro de Investigación Alemán para Geociencias en Potsdam.
Los hallazgos sugieren que la lubricación de sedimentos controla la velocidad a la que la corteza terrestre se tritura y agita. Sobolev y Brown descubrieron que dos períodos principales de glaciación en todo el mundo, que resultaron en depósitos masivos de sedimento restregado por glaciares, cada uno probablemente causó un impulso posterior en eltasa global de tectónica de placas.
El episodio más reciente de este tipo siguió a la "Tierra de bola de nieve" que terminó en algún momento hace unos 635 millones de años, dando como resultado el moderno sistema tectónico de placas de la Tierra.
"La Tierra no siempre ha tenido tectónica de placas y no siempre ha progresado al mismo ritmo", dijo Brown. "Ha pasado por al menos dos períodos de aceleración. Hay evidencia que sugiere que la tectónica también se desaceleró a un ritmo relativo"durante casi mil millones de años. En cada caso, encontramos una conexión con la relativa abundancia o escasez de sedimentos glaciales ".
Al igual que una máquina necesita grasa para mantener sus partes en movimiento libremente, la tectónica de placas funciona más eficientemente con lubricación. Si bien puede ser difícil confundir la consistencia arenosa de arcilla, limo, arena y grava con una grasa resbaladiza, el efecto es en gran medidalo mismo a escala continental, en las trincheras oceánicas donde se unen las placas tectónicas.
"La misma dinámica existe cuando se perfora la corteza terrestre. Hay que usar lodo, una arcilla muy fina mezclada con agua o petróleo, porque el agua o el petróleo por sí solos no funcionarán tan bien", dijo Brown. "Las partículas de lodoayuda a reducir la fricción en la broca. Nuestros resultados sugieren que las placas tectónicas también necesitan este tipo de lubricación para mantenerse en movimiento ".
La investigación previa en la costa occidental de América del Sur fue la primera en identificar una relación entre la lubricación de sedimentos y la fricción a lo largo de una falla de subducción. En la costa del norte de Chile, una relativa falta de sedimento en la zanja de la falla crea una alta fricción como el océanoLa placa de Nazca se sumerge debajo de la placa continental de América del Sur. Esta fricción ayudó a empujar los picos más altos de las montañas centrales de los Andes hacia el cielo cuando la placa continental se aplastó y se deformó.
En contraste, más al sur hay una mayor carga de sedimentos en la zanja, lo que resulta en menos fricción. Esto causó menos deformación de la placa continental y, en consecuencia, creó picos de montaña más pequeños. Pero estos hallazgos se limitaron a un área geográfica.
Para su estudio, Sobolev y Brown utilizaron un modelo geodinámico de tectónica de placas para simular el efecto de la lubricación de sedimentos en la tasa de subducción. Para verificar su hipótesis, verificaron las correlaciones entre los períodos conocidos de glaciación generalizada y los datos publicados anteriormente que indicanla presencia de sedimentos continentales en los océanos y las trincheras. Para este paso, Sobolev y Brown se basaron en dos líneas principales de evidencia: la firma química de la influencia de los sedimentos continentales en la química de los océanos e indicadores de contaminación de sedimentos en la subducción relacionadavolcanes, muy parecidos a los que conforman el "anillo de fuego" de hoy alrededor del Océano Pacífico.
Según el análisis de Sobolev y Brown, la tectónica de placas probablemente surgió en la Tierra entre 3 y 2.500 millones de años atrás, alrededor del tiempo en que los primeros continentes de la Tierra comenzaron a formarse. Este marco de tiempo también coincide con la primera glaciación continental del planeta.
Un impulso importante en la tectónica de placas se produjo entre 2.2 y 1.800 millones de años atrás, luego de otra era de hielo global que eliminó cantidades masivas de sedimentos en las trincheras de falla en los bordes de los continentes.
Los siguientes mil millones de años, de 1.75 mil millones a 750 millones de años atrás, vieron una reducción global en la tasa de tectónica de placas. Esta etapa de la historia de la Tierra fue tan tranquila, comparativamente hablando, que se ganó el apodo de "los mil millones aburridos" entregeólogos.
Más tarde, después de la glaciación global de "Tierra de bola de nieve" que terminó hace aproximadamente 635 millones de años, el evento de erosión de la superficie más grande en la historia de la Tierra puede haber eliminado más de una milla vertical de espesor de la superficie de los continentes. Según Sobolev y Brown, cuando estos sedimentos llegaron a los océanos, iniciaron la fase moderna de la tectónica de placas activa.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :