El fin de una idea

13/01/2016 0 comentarios
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Un reciente estudio pone fin a la idea de que la primera aparición de esquistos azules podría indicar el comienzo de la tectónica de placas, el proceso geodinámico que explica todo lo que ocurre en nuestro planeta.

Si diéramos validez a la propuesta de Feyerabend de que la ciencia es la religión del momento actual, uno de los evangelios de la petrología metamórfica sería el libro titulado «Metamorphism and Metamorphic Belts», de Akiho Miyashiro, publicado originalmente en japonés en 1969 y traducido al inglés en 1973.

Portada del clásico libro de A. Miyashiro.

Palabra de Miyashiro, te alabamos profesor

En el capítulo 4-3, se sugiere la idea de que existe una correlación entre la edad geológica y la aparición de ciertas litologías. Por ejemplo, únicamente durante el Proterozoico (1100 y 1700 Ma) y el Arcaico (~3000 Ma) se han formado algunos tipos de anortositas, que son rocas ígneas constituidas en su práctica totalidad por plagioclasa, muy comunes también en la Luna. No se encuentran estas rocas ni durante el Paleozoico, ni el Mesozoico, ni el Cenozoico (ni, por supuesto, durante ese esperpento llamado antropoceno). Pero también habla de facies de rocas metamórficas exclusivas de determinados momentos de la historia de nuestro planeta. Las facies constituyen la manera que tenemos los petrólogos de referirnos a las rocas basándonos en sus condiciones de presión y temperatura de formación.

Gráfico presión-temperatura donde están representadas las facies metamórficas de Eskola. La flecha naranja representa la geoterma de la corteza continental estable, mientras que la flecha azul es la geoterma necesaria para generar esquistos azules.

Esta nomenclatura resulta tremendamente útil cuando en una región tenemos una gran variedad de rocas diferentes, pero todas formadas bajo las mismas condiciones; en vez de tener que enumerar todas las rocas de manera individual, las denominamos de manera genérica por la facies a la que pertenecen. Esta sistemática fue propuesta por Pentti Eskola (uno de los grandes profetas de la petrología metamórfica) en 1920.

Pues bien, Miyashiro apunta que rocas de la facies de las granulitas (formadas a altas temperaturas y presiones variables) son muy abundantes en los terrenos proterozoicos y arcaicos, mientras que rocas pertenecientes a la facies de los esquistos azules (formadas a alta presión y baja temperatura) se han generado únicamente a partir del Mesozoico.

Mapa de distribución de esquistos azules, tomado del libro de Miyashiro. La gran mayoría de esos puntos se corresponden a rocas mesozoicas y cenozoicas.

Naturalmente, no encontrar esquistos azules antiguos podría tener su explicación. Una sería que, en su camino a la superficie, los esquistos azules se fueron transformando progresivamente hacia otro tipo de facies, a medida que iban cambiando las condiciones de presión y temperatura.

La otra explicación (bastante elegante, además) la propuso un geólogo holandés llamado Henk J. Zwart (este podría ser un apóstol). Para que un esquisto azul preserve su mineralogía original intacta en la superficie terrestre, el ascenso desde su lugar de origen debería haber sido muy rápido (para que no le diese tiempo a adaptarse a las nuevas condiciones de presión y temperatura). Pues bien, ese rápido ascenso habría provocado también un importante proceso erosivo, que no dejó ni rastro de los esquistos azules antiguos.

En cualquier caso, el debate sobre la existencia o no de esquistos azules pre-Mesozoicos ha continuado hasta la actualidad, pero, ¿por qué es tan importante que aparezcan ese tipo de rocas? Resulta que los esquistos azules se forman en unas condiciones de presión y temperatura muy particulares, que sólo se pueden dar en un determinado ambiente tectónico.

Geotermas, esquistos azules y tectónica de placas

Si pudiéramos medir la temperatura de las rocas a medida que profundizamos en una corteza terrestre estable, observaríamos cómo va aumentando. Si ponemos esos datos en el gráfico de las facies, tenemos la flecha naranja, que es lo que se llama la geoterma de la corteza continental estable.

La cuestión ahora es, ¿cómo conseguimos que la temperatura aumente menos de lo que debería con la profundidad para tener la geoterma azul de la figura? Pues está claro, de la misma manera que entibiamos nuestro café, introduciendo en el interior algo frío.

Distribución de la temperatura con la profundidad en una zona de subducción. Las estrellas azules marcan el lugar donde se pueden formar esquistos azules.

Es decir, los esquistos azules se forman cuando una placa fría y densa se introduce en el interior del planeta. Justo lo que ocurre en las zonas de subducción, uno de los ambientes tectónicos más representativos de la tectónica de placas, nuestro actual paradigma en geología. Así, la primera aparición de esquistos azules en la historia de la Tierra, nos podría indicar el comienzo de la tectónica de placas.

Pues bien, después de la publicación del libro de Miyashiro, se han ido encontrando indicios de esquistos azules cada vez más antiguos, adelantando la aparición de la tectónica de placas en cada descubrimiento. En el momento actual, los más antiguos datan del Neoproterozoico, es decir, hace unos 700-800 Ma.

Y sin embargo, hay geólogos que piensan que la subducción pudo haber comenzado mucho antes y que la falta de registro de esquistos azules se debe a otras causas; además de las ya citadas (reequilibrio mineral y erosión) se podría sumar la de que la temperatura del interior de la Tierra en esa época era mucho mayor que la actual.

El fin de una idea

Pues en un reciente estudio publicado en la revista Nature Geoscience, dos geólogos del Instituto de Geociencias de la Universidad Johannes-Gutenberg de Mainz (Alemania) han descubierto que la formación de esquistos azules está relacionada con cambios en la composición química de la corteza oceánica y que, por lo tanto, no proporcionan ninguna prueba sobre el comienzo de la tectónica de placas.

Resulta que la corteza oceánica Precámbrica era rica en magnesia (óxido de magnesio) y, utilizando modelos termodinámicos calculados con ordenador, estos autores han sido capaces de mostrar que no es posible formar un esquisto azul a partir de una corteza oceánica rica en magnesio, ni siquiera en las condiciones de alta presión y baja temperatura que hay en las zonas de subducción. Además, la roca que se obtiene en esas condiciones es capaz de contener mucha más agua, lo que posiblemente afectó a la generación de magmas en el pasado.

Por suerte, Feyerabend no estaba en lo cierto y la ciencia poco tiene que ver con la religión. Así, por muy admirables que sean los libros escritos por grandes científicos, llega un momento en el que debemos abandonar ciertas ideas desfasadas, por otras más acordes con los descubrimientos que se van realizando.