Locos por la Geología

Hace algún tiempo vengo subiendo posts en los que revisamos juntos las diversas hipótesis que sumaron sus observaciones al que luego sería el paradigma hoy vigente: La Teoría de Tectónica de placas o Tectónica Global.

Algunas de esas hipótesis fueron prácticamente descartadas, mientras que otras, una vez depuradas de sus errores, encontraron un lugar dentro del paradigma, que es sin embargo mucho más complejo y abarcativo que cualquiera de ellas aisladamente.

Veremos hoy la Teoría de convección en el manto.

¿Qué antecedentes reconoce esta teoría?

Hace más de cien años que se impulsó la idea de que los materiales terrestres profundos, dotados de cierta viscosidad se movilizaban en ascensos y descensos provocados por el cambio de densidad resultante de diferencias térmicas, de manera semejante a como lo hacen los gases y los líquidos, y como ya he explicado en un post relacionado con el clima. Su reinterpretación como proceso generador de relieves dio nacimiento a la teoría que hoy nos ocupa.  

¿De qué observaciones se partió para esa interpretación?

Hacia la década del 20, Vening Meinesz, estando a bordo de un submarino, observó anomalías gravimétricas en la región de fosas oceánicas de las Indias orientales.

Asumiendo el modelo de células convectivas, postuló que dos células adyacentes y convergentes podrían estar arrastrando hacia abajo el material liviano de la corteza (constituyendo lo que llamó «raíz»), que provocaría el déficit gravitacional y constituiría un «tectógeno», ya que su propia densidad tendería a elevarlo más tarde, según veremos en seguida.

¿Qué experimento validó las primeras observaciones?

En la Figura 1 se observa la prueba experimental que realizó Griggs en 1939, y que fue además una de las primeras en la historia de la evolución de la ciencia geológica.

Como se ve en la figura, hay una corteza, simulada por una mezcla de arena y aceite, que flota sobre un cuerpo de agua viscosa que representa el manto. La relación de densidades es comparable a la que existe entre las geosferas reales. Las corrientes convectivas se simulan con tambores giratorios, en este caso con dirección de movimiento convergente. La raíz se formaba de manera efectiva, demostrando la validez del postulado de Meinesz.

¿Cómo se la relacionó en un principio con la generación del relieve terrestre?

La reacción de la raíz, por su propia flotabilidad (recordemos que es del material menos denso en el conjunto), es una marcada tendencia al ascenso cuando puede vencer a la convección que fuerza su movimiento hacia abajo.

Figura 1

Es así que se plantea el resultado de formas de relieve que hasta entonces no tenían una clara explicación, y que son las cadenas emergentes junto a las fosas oceánicas.

Extendiendo el análisis hacia las células divergentes, es decir el otro extremo del conjunto; Holmes planteó su propia teoría. En ella reunía esas raíces que se elevaban creando cordilleras en un extremo del circuito; con las islas  en el otro, resultantes de una fracturación del sial por la tensión causada por las células convectivas en que los materiales se alejan entre sí.

Ese modelo se visualiza en la Figura 2.

Figura 2

¿Qué sobrevive de esa teoría y cómo se la inserta en el actual paradigma?

La convección misma es parte no sólo integrante, sino también fundamental de la teoría vigente, ya que provee el motor requerido para los movimientos de las placas litosféricas. También es real que allí donde convergen corrientes adyacentes, y dadas ciertas condiciones, se produce una fosa que es resultado de la subducción que ya hemos mencionado otras veces.

Lo que se ha desechado es la idea de que las islas centrooceánicas sean remanentes de continentes fracturados por tensión. Ya veremos su verdadero explicación con detalle.

¿Cómo se explica con ella la sucesión de cierres y aperturas de supercontinentes a lo largo del tiempo?

Figura 3.

Esta teoría debía ser completada de alguna manera para explicar por qué ha habido más de un episodio de deriva de las placas a lo largo de la historia geológica, y por qué las configuraciones de los circuitos convectivos ha ido cambiando a lo largo del tiempo.

Runcorn intentó una explicación muy interesante, sobre la cual sin embargo no hay acuerdo absoluto, porque parte de la base de una migración de los minerales ricos en hierro hacia el núcleo, de resultas de su mayor densidad; y esa hipótesis no ha podido demostrarse de manera fehaciente.

No obstante, vale la pena conocer su propuesta y tenerla en cuenta a medida que se obtenga más información, ya sea para validarla o refutarla.

Según su postulado, la migración de hierro aumenta el volumen del núcleo a expensas del manto, lo cual hace que en el nuevo espacio disponible, los circuitos convectivos se segmenten y aplanen como se ve en la figura 3. Esto sería independiente de las corrientes en el propio núcleo que también han sido propuestas y siguen en discusión.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: Las imágenes que ilustran el post son del libro:

Khan, M.A. 1980. Geología global. Ed Paraninfo. Madrid. 202 págs. ISBN: 84-283-1047-5.