El registro geológico es exactamente eso: un registro. Los estratos de roca informan a los científicos sobre entornos pasados, muy parecidos a las páginas de una enciclopedia. Excepto que a este libro de referencia le faltan más páginas de las que quedan. Por lo tanto, los geólogos tienen la tarea no solo de comprenderqué hay allí, pero también con averiguar qué no es y adónde fue.
Una omisión en particular ha intrigado a los científicos durante más de un siglo. Notado por primera vez por John Wesley Powell en 1869 en las capas del Gran Cañón, la Gran Inconformidad, como se le conoce, representa más de mil millones de años de roca faltante enciertos lugares.
Los científicos han desarrollado varias hipótesis para explicar cómo, y cuándo, esta asombrosa cantidad de material puede haber sido erosionada. Ahora, el geólogo de la UC Santa Barbara Francis Macdonald y sus colegas de la Universidad de Colorado, Boulder y el Colorado College creen que pueden haberdescartó uno de los más populares. Su estudio aparece en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Hay inconformidades en todo el registro de rock", explicó Macdonald, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra. "Las no conformidades son solo brechas en el tiempo dentro del registro de rock. Esta se llama la Gran Inconformidad porque se pensó que era unbrecha particularmente grande, tal vez una brecha global "
Una idea principal es que los glaciares recorrieron kilómetros de roca alrededor de 720 a 635 millones de años atrás, durante un tiempo conocido como Snowball Earth, cuando el planeta estaba completamente cubierto de hielo. Esta hipótesis incluso tiene el beneficio de ayudar a explicar el rápidosurgimiento de organismos complejos poco después, en la explosión cámbrica, ya que todo este material erosionado podría haber sembrado los océanos con enormes cantidades de nutrientes.
Macdonald era escéptico de este razonamiento. Aunque los análogos de la Gran Inconformidad aparecen en todo el mundo, con cantidades similares de rocas que faltan en períodos de tiempo similares, no se alinean perfectamente. Esto arroja dudas sobre si fueronVerdaderamente erosionado por un evento global como Snowball Earth.
Parte del desafío de investigar la Gran Inconformidad es que sucedió hace mucho tiempo, y la Tierra es un sistema desordenado. "Estas rocas han sido enterradas y erosionadas varias veces a lo largo de su historia", dijo Macdonald.
Afortunadamente, el equipo pudo probar esta hipótesis utilizando una técnica llamada termocronología. A pocos kilómetros debajo de la superficie de la Tierra, la temperatura comienza a aumentar a medida que te acercas al manto caliente del planeta. Esto crea un gradiente de temperatura de aproximadamente 50 gradosCelsius por cada kilómetro de profundidad. Y este régimen de temperatura puede quedar impreso en ciertos minerales.
A medida que ciertos elementos radiactivos en las rocas se descomponen, se produce Helio-4. De hecho, el helio se genera constantemente, pero la fracción retenida en diferentes minerales es una función de la temperatura. Como resultado, los científicos pueden usar la relación de helio atorio y uranio en ciertos minerales como un paleo-termómetro. Este fenómeno permitió a Macdonald y sus coautores rastrear cómo se movía la roca en la corteza a medida que fue enterrada y erosionada a través de los siglos.
"Estas inconformidades se están formando una y otra vez a través de procesos tectónicos", dijo Macdonald. "Lo que es realmente nuevo es que ahora podemos acceder a esta historia mucho más antigua".
El equipo tomó muestras de granito justo debajo del límite de la Gran Inconformidad en Pikes Peak en Colorado. Extrajeron granos de un mineral particularmente resistente, el circón, de la piedra y analizaron los radio nucleótidos de helio contenidos en el interior. La técnica reveló queVarios kilómetros de roca habían sido erosionados desde arriba de este granito entre 1,000 y 720 millones de años atrás.
Es importante destacar que este período de tiempo llegó definitivamente antes de los episodios de Snowball Earth. De hecho, se alinea mucho mejor con los períodos en que el supercontinente Rodinia se estaba formando y rompiendo. Esto ofrece una pista sobre los procesos que pueden haber afectado a estosaños desde el registro geológico.
"La hipótesis básica es que esta erosión a gran escala fue impulsada por la formación y separación de supercontinentes", dijo Macdonald.
El ciclo de formación y separación de supercontinentes de la Tierra eleva y erosiona extensiones increíbles de roca durante largos períodos de tiempo. Y debido a que los procesos de supercontinentes, por definición, involucran mucha tierra, sus efectos pueden parecer bastante sincrónicos en todo el registro geológico.
Sin embargo, estos procesos no ocurren simultáneamente, como lo harían en un evento global como Snowball Earth. "Es un proceso desordenado", dijo Macdonald. "Hay diferencias, y ahora tenemos la capacidad de resolver esas diferencias ysacar ese registro "
Si bien los resultados de Macdonald son consistentes con un origen tectónico para estas grandes inconformidades, no terminan el debate. Los geólogos deberán complementar este trabajo con estudios similares en otras regiones del mundo para restringir mejor estos eventos.
El misterio de la Gran Inconformidad está intrínsecamente ligado a otros dos grandes enigmas de la geología: el surgimiento y la caída de Snowball Earth y la repentina aparición de vida compleja en el Ediacarán y el Cámbrico. El progreso en cualquiera podría ayudar a los investigadores a finalmente descifrar el lote.
"La explosión cámbrica fue el dilema de Darwin", comentó Macdonald. "Esta es una pregunta de 200 años. Si podemos resolver eso, definitivamente seríamos estrellas de rock".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Bárbara . Original escrito por Harrison Tasoff. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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