Una nueva investigación contradice las teorías establecidas sobre la evolución de la corteza terrestre

Un estudio de Penn State reveló que durante miles de millones de años, la corteza terrestre ha continuado un lento proceso de reforma, en contraste con la rápida desaceleración de su crecimiento hace unos 3 mil millones de años. Los investigadores dijeron que el nuevo descubrimiento contradice las teorías existentes que apuntan a la rápida formación de placas tectónicas en etapas anteriores de la historia de la Tierra.

La investigación fue publicada recientemente en la revista Cartas de perspectivas geoquímicas.

Este trabajo puede ayudar a responder una pregunta fundamental sobre nuestro planeta y podría contener pistas sobre la formación de otros planetas, según el autor principal Jesse Remink, profesor asistente de ciencias de la Tierra.

«La teoría predominante apunta a un punto de inflexión hace unos 3 mil millones de años, lo que implica que teníamos un planeta con manto estancado sin actividad tectónica antes del repentino cambio a la tectónica de placas», dijo Remink. «Hemos demostrado que este no es el caso».

Para mapear la composición de la corteza terrestre -o la curva de crecimiento de la corteza terrestre- los investigadores recurrieron a más de 600.000 muestras que componen una base de datos de registros de rocas de la Tierra. Investigadores de todo el mundo, incluido Penn State, han analizado cada muestra de roca del registro para determinar el contenido geoquímico y la edad. Los investigadores eligieron registros de rocas en lugar de muestras de minerales, lo que informó la teoría de la formación repentina, porque dijeron que el registro de rocas es más sensible y menos susceptible a sesgos en esas escalas de tiempo.

La investigación realizada por Jesse Remink, profesor asistente de geociencias en Penn State, sugiere que la corteza terrestre ha continuado un lento proceso de reforma durante miles de millones de años, en lugar de desacelerar rápidamente su crecimiento hace unos 3 mil millones de años. Este trabajo contradice las teorías existentes que apuntan a la rápida formación de placas tectónicas en etapas anteriores de la historia de la Tierra, dijo Remink. Crédito: Cortesía de Jesse Remink

Sabiendo que la confiabilidad del registro mineral disminuye con el tiempo, los investigadores recrearon la curva de crecimiento de la corteza terrestre utilizando registros de rocas. Para ello, desarrollaron un método único para determinar cómo las rocas ígneas que datan de millones de años se reelaboran a lo largo del tiempo: demostraron experimentalmente cómo la misma roca puede cambiar de diferentes maneras a lo largo del tiempo. Las rocas se pueden reparar de muchas maneras, como la erosión en los sedimentos o la refundición en el manto, por lo que los investigadores utilizaron estos datos experimentales para fundamentar nuevas herramientas matemáticas capaces de analizar los registros de las rocas y descubrir diferencias en los cambios de las muestras.

«Calculamos la cantidad de reelaboración que se produjo observando la composición de las rocas ígneas con un nuevo método que detecta la proporción de sedimentos», dijo Remink.

Utilizaron estos cálculos para calibrar la reelaboración documentada en registros de rocas. A continuación, los investigadores calcularon la curva de crecimiento de la corteza terrestre utilizando los nuevos conocimientos sobre cómo se forman las rocas. Compararon la curva recién calculada con la tasa de crecimiento derivada de los registros minerales de otros expertos.

El trabajo de Reimink y su equipo sugiere que la corteza terrestre sigue la trayectoria del manto (la capa sobre la que se encuentra la corteza), lo que sugiere una relación entre los dos. Remink dijo que esta no es la primera vez que los geólogos sugieren un crecimiento gradual de la corteza terrestre; Sin embargo, esta es la primera vez que se utiliza un disco de rock para respaldarlo.

«Nuestra curva de crecimiento de la corteza coincide con el registro de crecimiento de la corteza, por lo que parece que estas dos señales se superponen de una manera que no se superpusieron cuando se utilizó el registro mineral para crear la curva de crecimiento de la corteza», dijo Remink.

Remink advirtió que la investigación mejora lo que los investigadores entienden, pero no es la solución definitiva para la investigación del crecimiento de la corteza terrestre. Simplemente hay muy pocos puntos de datos que no puedan hablar del vasto tiempo y espacio de la corteza terrestre. Sin embargo, un análisis más detallado de los datos existentes podría ayudar a informar las investigaciones de otros planetas, dijo Reimink. VenusPor ejemplo, no tiene placas tectónicas y podría ser un ejemplo moderno de una Tierra primitiva.

«¿Cuándo se volvieron diferentes la Tierra y Venus?» Preguntó Remink. «¿Y por qué se volvieron diferentes? Esta tasa de crecimiento de la corteza terrestre juega un papel importante. Nos dice cómo, qué y por qué los planetas evolucionaron por caminos diferentes».

Referencia: “Una visión integral de la litosfera de crecimiento continental” por J.R. Reimink, J.H.F.L. Davies y J.-F. Moen y DJ Pearson, 3 de agosto de 2023, Cartas de perspectiva geoquímica.
doi: 10.7185/geochemlet.2324

Joshua Davies, de la Universidad de Quebec en Montreal; Jean-François Moyne, Universidad de Lyon, Francia; El Dr. contribuyó a esta investigación. Graham Pearson, de la Universidad de Alberta, Canadá.

Esta investigación fue apoyada en parte por el Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá.