Las fallas controlan la cantidad de agua que entra en la tierra durante una ruptura continental

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Una investigación dirigida por geólogos de la Universidad de Southampton, en Reino Unido, y publicado en la revista 'Nature Geoscience' muestra una relación directa en escalas de tiempo geológicas existentes entre la actividad de las fallas y la cantidad de agua que entra en el manto de la Tierra a lo largo de las fallas. Cuando el agua y el carbono se transfieren desde el océano hacia el manto, reaccionan con una roca seca llamada peridotita, que constituye la mayor parte del manto debajo de la corteza, para formar serpentinita.

El doctor Gaye Bayrakci, investigador en Geofísica, y el profesor Tim Minshull, de Ciencias de la Tierra y Oceanográficas, con colegas de la Universidad de Southampton y otras seis instituciones, midieron la cantidad de agua que había entrado en la Tierra mediante el uso de ondas de sonido para mapear la distribución de serpentinita.

Las ondas sonoras viajan a través de la corteza y el manto y pueden detectarse mediante instrumentos sensibles colocados en el fondo del océano. El tiempo en el que las señales viajan desde una fuente sísmica acústica hasta los instrumentos del fondo marino revela cómo el sonido viaja rápido en las rocas y se puede determinar la cantidad de serpentinita presente a partir de esta velocidad.

Een el entorno de las grietas continentales puede haber habido sistemas hidrotermales

El experimento de cuatro meses, que involucró a dos barcos de investigación (R/V Marcus Langseth y F/S Poseidón), asigna un área de 80 por 20 km del fondo marino al oeste de España, llamado Margen Profundo de Galicia, donde se formaron las estructuras de fallas cuando América del Norte se separó de Europa hace unos 120 millones de años.

Los resultados mostraron que la cantidad de serpentinita formada en la parte inferior de cada falla era directamente proporcional al desplazamiento en esa falla, que a su vez está estrechamente vinculada con la duración de la actividad de fallas.

"Uno de los objetivos de nuestro estudio era explorar la relación entre las fallas, que ya se sabía que estaban allí, y la presencia de serpentinita, que también sabíamos que estaba allí, pero se sabía poco acerca de su distribución. El vínculo entre la actividad de las fallas y la formación de serpentinita era algo que podríamos haber esperado, pero realmente no esperábamos verlo tan claramente", relata Bayracki.

"Esto implica que el agua de mar alcanza el manto sólo cuando las fallas están activas y esos quebradizos procesos en la corteza terrestre en última instancia pueden controlar la cantidad global de agua de mar que entra de la Tierra sólida", agrega este investigador.

Sistemas hidrotermales en las grietas continentales

En otros contextos tectónicos donde la serpentinita está presente como un mediador en cordilleras oceánicas y zonas de subducción, el flujo concentrado de agua de mar a lo largo de las fallas proporciona un ajuste para diversos ecosistemas hidrotermales, donde las formas de vida viven de los productos químicos despojados de las rocas por el agua que fluye en y luego fuera del manto de la Tierra.

Los investigadores fueron capaces de estimar la velocidad media a la que el agua de mar entró en el manto a través de las fallas en esa área profunda de Galicia y descubrieron que la tasa era comparable a las estimaciones sobre la circulación de agua en la roca caliente en las dorsales oceánicas, donde esas formas de vida son más comunes. Estos resultados sugieren que en el entorno de las grietas continentales puede haber habido sistemas hidrotermales, que son conocidos por sustentar diversos ecosistemas.

El coautor de este trabajo y profesor de Geología en la Universidad de Birmingham, Tim Reston, subraya: "Entender el transporte de agua durante la deformación tiene amplias implicaciones, que van desde los sistemas hidrotermales a la mecánica de los terremotos. Los nuevos resultados sugieren un vínculo más directo entre las fallas y los movimientos de agua de lo que se sospechaba hasta ahora".

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