Uno de los supercontinentes es diferente a los demás (es Rodinia)
Mucha gente ha oído hablar de Pangea, el supercontinente que incluía todos los continentes de la Tierra y que comenzó a romperse hace unos 175 millones de años. Pero antes de Pangea, las masas terrestres se separaban y volvían a juntarse para formar supercontinentes repetidamente. Este ciclo se ha mantenido durante al menos los últimos 3.000 millones de años de la historia de la Tierra, regulando la geografía, el clima y los ciclos del carbono de nuestro planeta.
Cada supercontinente tiene sus peculiaridades, pero uno, llamado Rodinia, ensamblado hace entre 1.300 y 900 millones de años y roto hace unos 0.750 millones de años, es particularmente extraño. Un estudio dirigido por Chao Liu y Robert Hazen de Carnegie (también director ejecutivo del Observatorio de Carbono Profundo), y Andrew Knoll de la Universidad de Harvard, describe por qué Rodinia es tan inusual en un nuevo artículo en Nature Communications.
Cuando buscan pruebas de supercontinentes pasados, los geólogos adoran los granos de circón, un mineral duradero que se forma a partir de rocas fundidas a altas temperaturas.
«Los circones son tan robustos que sobreviven a la mayoría de los acontecimientos geológicos», dijo Liu. Al igual que otros supercontinentes, el número de granos detríticos de circón aumentó durante la formación y disminuyó durante la ruptura de Rodinia. «Sin embargo, el circón es sólo uno de los más de 5.000 tipos diferentes de minerales que existen en la Tierra», explicó Liu. «Pensamos que tal vez podamos observar la distribución de otros minerales a través del tiempo para ver si son diferentes del circón».»
Liu y sus colegas compilaron registros globales de minerales de alta temperatura, que se remontan a 3.000 millones de años. Además, analizaron los datos globales de las concentraciones de elementos traza en las rocas magmáticas, que son rocas formadas a partir de magma fundido, a lo largo de los últimos 3.000 millones de años para identificar los mecanismos que controlan cómo cambia la distribución de los minerales a lo largo del tiempo, incluido el circón. Los datos de los minerales revelaron patrones similares a los del circón, con picos en los registros totales de minerales asociados al ensamblaje de los supercontinentes. Sin embargo, hay una excepción. Rodinia tenía menos ocurrencias minerales totales en comparación con otros supercontinentes.
Los investigadores notaron que los minerales rodinianos que llevan niobio e itrio mostraron picos similares a los del circón. Además, estos picos se acoplan muy bien con las mayores concentraciones globales de itrio, niobio y circonio en las rocas magmáticas de Rodinia, en comparación con todos los demás supercontinentes.
Para explicar estos hallazgos, los investigadores proponen que durante su formación, Rodinia puede haber experimentado un magmatismo de arco limitado. Este tipo de actividad volcánica prevalece normalmente durante el ensamblaje de los supercontinentes, y está asociada a la subducción, donde el borde de una placa tectónica se hunde bajo otra, y a las colisiones que crean arcos volcánicos como las Islas Aleutianas, y cordilleras como las Montañas Rocosas y el Himalaya. Este tipo de eventos tectónicos suelen llevar firmas geoquímicas robustas de muy poco circonio, itrio y niobio. Tales firmas son relativamente limitadas durante el ensamblaje rodiniano. En cambio, la geoquímica, la mineralogía y la petrología de Rodinia apuntan a un magmatismo generalizado no relacionado con los arcos.
Para explicar los registros minerales generales enanos de Rodinia en comparación con otros supercontinentes, los investigadores especulan que podría haber habido una amplia erosión de los arcos volcánicos y cinturones montañosos de Rodinia. El aumento de la erosión se debe probablemente al estilo con el que se formó Rodinia, es decir, un proceso llamado ensamblaje extrovertido. Después de que un supercontinente se separe, los trozos pueden unirse para formar uno nuevo a través del ensamblaje introvertido, en el que las placas tectónicas se alejan y se fusionan de nuevo, o del ensamblaje extrovertido, en el que los continentes se alejan y se vuelven a encontrar al otro lado del planeta. Las placas tienden a recorrer una mayor distancia durante el ensamblaje extrovertido, lo que puede haber provocado una mayor erosión de sus márgenes. El ensamblaje extrovertido de Rodinia también puede haber ido acompañado de una subducción bilateral, en la que los materiales de las dos placas que colisionan se hunden en el manto, lo que hace más difícil la conservación de los minerales.
La especulada «erosión reforzada» de Rodinia podría tener un impacto significativo en el ciclo global del carbono, ya que la meteorización es un importante sumidero de dióxido de carbono atmosférico. Para el siguiente paso, los investigadores, junto con la geóloga del mineral Simone Runyon, investigadora postdoctoral del Instituto Carnegie para la Ciencia, examinarán cuidadosamente la especulación de la «erosión mejorada». «Estamos tratando de averiguar la temperatura de formación, la presión y la profundidad de todos los minerales rodinianos y compararlos con los minerales formados durante la creación de otros supercontinentes», dijo Liu. «Creo que eso va a ser muy interesante»
Captura: Una propuesta de reconstrucción del supercontinente Rodinia, hace unos 990 millones de años. Crédito: Chao Liu/EarthByte
Cortesía del Observatorio de Carbono Profundo