Locos por la Geología

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Seguimos avanzando paso a paso en el conocimiento del actual paradigma vigente en Geología: la Tectónica de placas, o como yo prefiero llamarla, Tectónica Global.

Ya hemos adelantado muchos conceptos previos, y nociones generales. También hemos visto los tipos de contactos entre las placas, y hablamos de los bordes divergentes y de los convergentes entre dos placas oceánicas. Hoy veremos otro de esos tipos de bordes: un contacto convergente entre placas de distinto carácter.

¿Qué pasa cuando las placas involucradas son de distinto carácter?

Según ya he señalado otras veces, las placas continentales y oceánicas tienen diferente composición petrológica y química dominante, de modo que cuando ambas se enfrentan en un desplazamiento convergente, sólo una de ellas puede hundirse por su mayor densidad, y es la oceánica. La placa continental por sus propias características se resiste a descender. Es decir que, como se ve el gráfico, lo que allí llaman placa inferior, puesto que es la que baja en dirección al manto, es siempre la oceánica. Como también es notable en el dibujo, la continental permanece en superficie, por lo cual allí la llaman superior, aunque no sea el término habitual.

En definitiva hay una subducción de la placa oceánica que porta materiales que cambiarán de estado, razón por la cual se considera que este tipo de contacto es destructivo, como expliqué en un post anterior.

¿Qué efectos tienen lugar en profundidad?

Ya sabiendo que la placa que desciende es la oceánica, cabe preguntarse qué va a sucederle en ese nuevo entorno en el que se va introduciendo.

Es algo obvio que la temperatura en profundidad estará lo suficientemente aumentada como para que se inicie un proceso de fusión de aquellos materiales que se encontraban en equilibrio en entornos mucho más fríos.

Por otra parte, la roca que presenta contenido de agua (como es normal en los fondos oceánicos) y es sometida a presión (también presente a grandes profundidades) presenta un punto de fusión más bajo que la roca seca. Esto lo he explicado también antes.

Por supuesto, este material fundido y caliente no es otra cosa que magma, que tiende a moverse hacia arriba, según el sentido de descenso de la presión confinante,

En determinadas situaciones, ese magma alcanza la superficie en el interior del continente, pero próximo al contacto subductivo, generando efusiones volcánicas, según veremos un poco más abajo.

En otros casos, el magma no llega a completar su ascenso sino que solidifica en profundidad, generando un engrosamiento cortical con rocas de carácter generalmente básico por su procedencia desde materiales del fondo oceánico. Ahora bien, como las placas en descenso también son portadoras de sedimentos que llegaron a los fondos marinos desde los continentes aledaños, tampoco esa composición es una regla de oro y el resuktado final presenta alguna variabilidad espacial.

¿Qué fenómenos se observan en superficie?

Analicemos ahora los efectos que pueden observarse en la placa que permaneció en la superficie, vale decir veamos qué pasa en el continente.

Si bien en principio el magma en ascenso es de tipo basáltico, suele ocurrir algo de asimilación al ponerse en contacto con las rocas del lugar, dando por resultado un material más enriquecido en SiO₂ (sílice) tal como ocurre con las rocas de composición andesítica.

Este tipo de magmas, pueden provocar erupciones explosivas, que liberan grandes columnas de cenizas y gases volcánicos, tal como sucedió en 1980 en el volcán Santa Helena.

En la generalidad de las situaciones de subducción de una placa de litósfera oceánica hacia el manto, el proceso genera la formación de un arco magmático equivalente en cierta medida a los arcos de islas de que hablamos en otro post.

Ese arco, junto con el engrosamiento cortical mencionado más arriba, instala una cadena montañosa, conocida como orógeno que se manifiesta linealmente por varios miles de kilómetros de largo, y algunos cientos de ancho. Un claro ejemplo de orógeno es la cordillera de los Andes.

Los ambientes orogénicos implican altas temperaturas y presiones, generadoras de metamorfismo sobre las rocas preexistentes, además de importante actividad sísmica, esfuerzos compresivos tangenciales a la superficie del geoide, y ascenso de materiales ígneos, que pueden formar tanto cuerpos plutónicos a cierta profundidad como dar lugar a intenso vulcanismo.

Dado el caracter siálico de la corteza continental, es en estas situaciones donde pueden formarse los granitos y granodioritas y sus equivalentes volcánicos, todos ellos rocas ígneas de colores claros y densidad relativamente baja, con alto contenido de silicio y aluminio.

En la figura que ilustra el post puede verse la sección transversal de un orógeno con los ambientes tectónicos asociados.

En el arco magmático que mencionamos arriba, pueden distinguirse tres zonas: antearco, arco volcánico propiamente dicho o frente volcánico y retroarco.

El antearco se extiende desde la fosa oceánica generada por la subducción de la placa oceánica, hasta la porción continental donde aparecen las primeras manifestaciones volcánicas, conocido como arco o frente volcánico. La fosa normalmente se sitúa más allá del relieve continental emergido, a distancias variables del límite costero.

El retroarco se encuentra hacia adentro del continente, y se lo considera desde donde finalizan las manifestaciones volcánicas hasta el límite del orógeno.

Así como el orógeno andino se genera esencialmente por la subducción de la placa de Nazca por debajo del continente sudamericano, su continuación hacia el norte, que se manifiesta en la cordillera Cascade, es el resultado de la subducción de la placa de Juan de Fuca bajo la Norteamericana.

¿Se puede agregar algo más?

¿Algo? No, algo no, muuuucho más, pero todo eso será motivo de numerosos posts, ya que todo el paradigma está sujeto a revisiones continuas, y aparecen debates, dudas y discusiones que nos darán mil motivos de encuentro, aun después de que hayamos terminado de conocer las informaciones básicas, que todavía están también lejos de completarse. En otras palabras, no sueñen con que ya conocen todo lo necesario sobre la tectónica global.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio. La otra figura es tomada de Varela, Ricardo 2014. Manual de Geología. Miscelánea 21 del Instituto Miguel Lillo ISSN 1514 – 4836, de donde tomé también alguna información.

Hoy vuelvo sobre un tema que vengo desarrollando desde hace varios años: los sitios que vale la pena conocer en el mundo, y esta vez paseamos imaginariamente por África, donde usamos algunos de sus muchos volcanes como excusa para profundizar sobre otro tema; el rift africano.

¿Dónde queda el rift de África y cuál es su expresión visible?

Qué es un rift ya lo he explicado muy sintéticamente en otro post, de modo que parto suponiendo que ya sabes las generalidades, y hoy veremos un caso particular, para lo cual elijo una porción emblemática en el territorio africano. Pero vayamos de a poco, comenzando por definir el megasistema antes de llegar a la porción etíope que veremos con más detalle.

Ya sabemos, pues que un rift es un contacto divergente entre placas adyacentes.

En este caso la placa africana está separándose en las que a uno y otro lado del rift serían la placa Somalí y la placa Nubia. Como su velocidad promedio de desplazamiento es de 6 a 7 mm anuales, de no producirse cambios significativos, en el plazo de unos 10 millones de años, el que se conoce como «cuerno de África» se habría separado del continente surgiendo entre ambos una nueva cuenca oceánica.

La mejor expresión visible de este megaproceso, es la presencia de numerosos volcanes- activos o no- medianamente alineados a lo largo del espacio en que el adelgazamiento progresivo de la corteza facilita el ascenso de magmas, hasta su aparición en superficie a través de esos centros eruptivos, ya sea en el presente o el pasado geológico.

Algunos de esos volcanes delatores son:

• Los tres volcanes inactivos (Shira, Mawenzi y Kibo) que conforman el monte Kilimanjaro, en el noreste de Tanzania, que es el pico más alto de África, ya que alcanza los 5.895m aproximadamente.
• El Erta Ale en Etiopía, que es en realidad un complejo volcánico que incluye al menos 6 volcanes relacionados entre sí.
• El Kenya en el país homónimo.
• El Karisimbi y el Nyragongo, ambos en las montañas Virunga en la porción del Rift Albertino, entre la República Democrática del Congo y Rwanda.
• El Meru y el Ol Doinyo Lengal activo) en Tanzania.
• El Elgon en Uganda.

Podría mencionar muchos más, pero éstos son ilustrativos del fenómeno que tiene lugar en el este africano.

¿Cómo está conformado todo el sistema del rift?

Todo el sistema es bastante extenso y complejo ya que incluye subsistemas correspondientes a segmentos aproximadamente alineados de norte a sur, que en su conjunto comprenden miles de kilómetros.

​Hay al menos dos ramas principales:

El Valle del Rift Oriental que incluye el Gran Rift Etíope, con un recorrido entre la Triple Unión de Afar, al noreste y el Valle del Ríft Keniata al sur.

En su trazado, el Rift Oriental afecta porciones de Etiopía, Kenia, Uganda, Rwanda, Burundi, Zambia, Tanzania, Malawi y Mozambique. En la porción sur, alejándose de la costa, atraviesa la cuenca occidental somalí, definiendo la frontera entre Tanzania y Mozambique.​

La otra rama es el Valle del Rift Occidental que incluye el rift Albertino, y las montañas Virunga y más al sur, el valle del Lago Malawi.

¿Qué se define como MER y cuál es su importancia?

MER es la sigla del sector más estudiado y probablemente más significativo de todo el rift, es decir el Main Ethiopian Rift (Rift Etíope Principal), que une la depresión de Afar en el Mar Rojo, con la depresión Turkana y el Rift de Kenya al sur.

Allí han quedado registros geológicos testimoniando las diversas etapas desde la iniciación del rift hasta la ruptura continental incipiente.

¿Cómo es la evolución geológica de esta megaestructura?

El rift mismo reconoce una historia que no va más allá del Terciario, pero antes de ese proceso, la litología etíope está compuesta por un basamento precámbrico extremadamente plegado y foliado, sobre el cual yacen sedimentos marinos mesozoicos subhorizontales.

Como ya adelanté más arriba, el proceso de rifting habría comenzado en el Terciario con la efusión de grandes volúmenes basálticos, hace unos 30 millones de años. Al mismo tiempo o muy poco después habría ocurrido un levantamiento que generó las mesetas de Etiopía y Somalia que rodean al rift.

La fase principal habría tenido lugar en el Mio-Plioceno, a lo largo de sucesivos pulsos, y no de manera continuada, ocurriendo a lo largo de antiguas debilidades corticales existentes ya en el Precámbrico.

Si bien hay sobre el punto todavía mucha incertidumbre, existe un relativo acuerdo en considerar que el MER habría evolucionado en dos fases diferentes.

En la primera habrían dominado el desplazamiento a lo largo de grandes fallas, la subsidencia que generó cuencas asimétricas de hasta 5 km de profundidad, y una actividad magmática muy difusa.

En la segunda, probablemente durante el Pleistoceno, la actividad se circunscribió más estrechamente al rift mismo, y se acentuó el adelgazamiento cortical.

¿Qué puede agregarse?

El Rift africano se reconoce por su gran biodiversidad y porque los hallazgos paleontológicos y arqueológicos lo colocan como la «cuna de la humanidad», ya que los ejemplares más antiguos de homínidos fueron encontrados en ese entorno.

Por otra parte, las montañas Virunga son el último refugio de los gorilas de montaña.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Si vienen siguiendo el blog desde hace mucho tiempo, ya deben saber que uno de los viajes que más he disfrutado es mi tour por numerosos parques nacionales de Estados Unidos. Y entre ellos, mi preferido fue sin dudas Yellowstone, por eso es que me estoy deteniendo en muchos de sus rasgos. Ya les hablé del Old Faithful y de las Terrazas Mammoth, Hoy vamos a conversar sobre el Grand Prismatic Hot Spring, que en muchos paquetes turísticos y en las redes sociales suelen mencionar como el «Ojo de Dios».

Mucha información introductoria ya está en los posts cuyos links les he dejado a lo largo del post.

¿Qué se entiende por Hot spring?

El término spring en inglés tiene numerosos significados, algunos de los cuales se relacionan con este fenómeno que nos ocupa. Entre las numerosas acepciones, una es «manantial», íntimamente relacionada con otra que es «brotar». Pero también aparece el significado «saltar», que describe bien lo que sucede en el lugar ya que hay agua que brota y también salta, pues tratándose de un manantial caliente (de lo que da cuenta la palabra hot) se generan vapores que a veces ascienden a la superficie en forma de verdaderos chorros proyectados en alto.

En resumidas cuentas, hot spring es un manantial caliente, ya que se encuentra en una zona de anomalía térmica muy acentuada, donde el gradiente geotérmico difiere del habitual.

¿Qué es el Grand Prismatic hot spring?

Este manantial que vemos en la foto que ilustra el post es el de mayor tamaño que existe en Estados Unidos, lo cual no es poco, ya que son abundantes en ese país, aún sin salir de este mismo parque. Por otra parte su aspecto, tanto por la forma como por el colorido lo hacen destacarse y lo convierten en una imagen icónica con numerosas interpretaciones, desde científicas hasta míticas y religiosas.

¿Cómo se lo visualiza mejor?

Precisamente por su gran tamaño, y por la temperatura de sus aguas, los vapores que continuamente lo velan imposibilitan una buena visualización cuando se camina por el parque, ya que sólo se alcanza a ver el borde más próximo, con las coloraciones que los microorganismos le confieren, y de lo que ya algo hablamos al referirnos a las Terrazas Mammoth.

Para tener la mejor visión es necesario ascender a la colina aledaña y mirarlo desde arriba, que es como se lo aprecia en todo su esplendor. La vista desde el llano puede parecer engañosamente decepcionante.

¿En qué se diferencia de las Terrazas Mammoth que ya conocemos?

Si bien los procesos involucrados son en alguna medida semejantes a los de esas terrazas (aguas ascendentes a gran temperatura que disuelven la roca o provocan evaporación de sus minerales constituyentes, para depositar luego los compuestos resultantes en la superficie), la gran diferencia reside en la composición de las rocas que esas aguas atraviesan, y por ende de las sales que movilizan para su depósito en superficie.

En las terrazas se trata de calizas, aquí en cambio son riolitas, es decir rocas volcánicas ricas en sílice (el equivalente efusivo del granito) y de grano muy fino. Esa textura le confiere gran porosidad, viabilizando la movilidad de las aguas portadoras de minerales que depositarán en superficie, sobre todo la propia sílice en este caso, y lo que se conoce como sínter en general.

¿Qué se entiende por sínter?

Así se conoce al depósito mineral de textura generalmente vesicular y de composición silícea o calcárea que procede de manantiales calientes.

El término alude al proceso de formación conocido como sinterización, a través del cual se forma una masa sólida de material por aplicación de presión y temperatura sin alcanzar el punto de fusión. Es el nombre que en la industria se le da a lo que en geología forma parte del metamorfismo y/o el metasomatismo. De allí la geología toma a su vez la palabra sínter.

Los mecanismo involucrados implican la difusión de átomos a través de la microestructura, generando una migración que sigue el gradiente de potencial químico, es decir una movilización desde las zonas de alto potencial hacia las de bajo potencial.

Esto puede ocurrir de varias maneras:

1. por difusión superficial, que ocurre cuando los átomos se mueven a lo largo de las superficies de las partículas
2. por transporte en forma de vapor, en el cual hay evaporación de átomos que se condensan luego en una superficie diferente. Es el caso de nuestro análisis hoy.
3. por difusión reticular superficial, en la que los átomos superficiales se mueven a través de la red. Estos tres primeros mecanismos no implican densificación, ya que elementos superficiales se reacomodan también superficialmente sin alterar los espacios porales.
4. por difusión reticular de átomos desde los bordes de la partícula.
5. por difusión de átomos desde y a lo largo de los bordes de partículas.
6. por deformación plástica, donde la materia llega a fluir. En estos tres últimos casos, el material se densifica, porque la materia que se acomoda en los bordes de las partículas tienden a cerrar los poros.

En el caso que nos ocupa, el manantial deposita sedimentos químicos generando sílice con diversos contenidos de agua y de carácter vítreo o amorfo, es decir ópalo. Existe también el sínter calcáreo, pero éste no es el caso.

Los agentes que colaboran para producir la depositación son organismos como las algas presentes en las aguas. Un claro ejemplo de sínter es la geyserita o geiserita.

¿Qué es la geyserita?

La geyserita, o sínter silíceo toma el nombre de los geysers donde es común encontrarla, además de aparecer en los manantiales calientes de que venimos hablando. Cuando presenta un hábito botroidal se denomina fiorita.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: Las imágenes que ilustran el post son de un video de Great Courses, explicado por Ford Cochran, Director de Programación de National Geographic Expedition, y Docente en Ciencias de la Tierra. La traducción que he realizado de partes de esa presentación constituye una de las fuentes principales de la información de este post.

Ustedes pueden darse el lujo de recibir un servicio gratuito: alguien que lee por ustedes, y les presenta textos increíbles, simplemente porque se relacionan con la ciencia que nos convoca.

Hoy es un párrafo de «El mundo iluminado» de Ángeles Mastretta, dueña de un talento especial en el manejo de la palabra.

…Los volcanes estaban ahí siempre, como el cielo y la tierra, como la catedral y el zócalo. El nueve de octubre de 1949, en una expedición a escalarlo, murieron dos personas. Yo nací ese día y debo tener en un hueco del inconsciente, la memoria precisa de tal expedición. Debe ser por eso, que así como no le temo al mar, porque no nací cerca de las historias de horror que lo rodean, no trato a los volcanes sino de lejos. Dicen que el mar se traga a las personas, que muchos no vuelven de su encuentro con él, que es ruin, implacable y misterioso. Eso mismo digo yo de los volcanes. Están ahí para mirarse, para preguntarles cosas: ¿Cómo era el mundo cuando ellos despertaron? ¿Qué pensaban los aztecas? ¿Qué odio lloraban sus enemigos? ¿Qué ambición y qué sueños rumiaban los españoles que los pisaron por primera vez? ¿Qué hay de cierto en la leyenda de sus amores? Están ahí para contarnos victorias secretas y guerras desconocidas, pero no para transgredir la soledad de sus cumbres. Porque así como saben del mar quienes nacieron acunados por su música, sabemos que son arduos los volcanes quienes nacimos bajo el silencio implacable de sus cúspides.

Nuevamente se nos interrumpe la rutina por un evento geológico de gran interés. Se trata de la erupción del volcán de Grindavík en Islandia. hablemos de esto.

¿Qué es lo que ha sucedido, según lo relata la prensa?

Según los informes recientes, ayer lunes 18 de diciembre de 2023, a las 22 hs (hora local) tuvo lugar una erupción al norte de Grindavik, en Islandia.

Este evento fue precedido por semanas de sismos, con intensidad que rondaba los 4 grados; relacionados con el movimiento subterráneo de magma, es decir que se trató de terremotos de origen volcánico según la clasificación que ya hace muchos años les he presentado.

Las autoridades locales, conocedoras de la relación entre ambos fenómenos ordenaron ya en noviembre la evacuación de la zona, en espera de un evento volcánico.

No se señalan hasta el momento pérdidas de vidas humanas, y ya ha comenzado a disminuir la violencia de las emisiones que en un primer momento alcanzaron a proyectar material hasta a 120 m de altura, y despedir gran cantidad de gases.

¿Dónde queda este volcán?

El volcán mismo se sitúa muy próximo a la ciudad de Grindavik cuyo nombre se le asigna corrientemente. Esta ciudad se encuentra en la península de Reykjanes, sita en la costa suroeste de Islandia, a aproximadamente 56 km al oeste de Reykjavik, la ciudad capital. Su población estable ronda los 4.000 habitantes que se ocupan principalmente en la industria pesquera.

¿Cuál es su contexto geológico?

Islandia, según les adelanté ya en un viejo post, es la zona volcano-sísmica más activa del norte de Europa. Esto se debe a que está atravesada por la dorsal centro atlántica donde divergen las placas Norteamericana y Eurasiática, y se asienta además sobre un Punto Caliente o Hotspot, tema del que debemos hablar todavía bastante.

En ese punto asciende material sobrecalentado desde el manto terrestre, generando las condiciones óptimas para el vulcanismo.

La conjunción de ambas circunstancias, que además convergen bajo un glaciar de gran extensión, generan dos grandes zonas de fracturas transformantes al norte y al sur de la gran isla.

Son precisamente esas zonas de debilidad tectónica las que permiten por un lado el ascenso de los magmas, y por el otro, la ocurrencia moderadamente frecuente de sismos de magnitud que varía entre mediana y alta.

Sobre algunos temas como hotspots y fallas transformantes ya vendrán futuros posts mucho más detallados, el de hoy es solamente un post explicativo de un fenómeno que ahora mismo está ocurriendo.

Un abrazo y hasta el próximo miércoles, con un post informativo. Graciela.

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La imagen que ilustra el post es de este sitio.