La datación de minerales revela nuevas pistas sobre un importante proceso tectónico

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Las rocas antiguas en la costa de Omán que una vez fueron empujadas hacia el manto de la Tierra pueden revelar nuevos conocimientos sobre la subducción, un importante proceso tectónico que alimenta los volcanes y crea continentes, según un equipo internacional de científicos.

«En un sentido amplio, este trabajo nos brinda una mejor comprensión de por qué algunas zonas de subducción fallan mientras que otras se configuran como sistemas de estado estable a largo plazo», dijo Joshua Garber, profesor asistente de investigación de geociencias en Penn State.

La subducción ocurre cuando dos placas tectónicas chocan y una es forzada debajo de la otra. Donde las placas oceánica y continental se encuentran, las placas oceánicas más densas normalmente se subducen y descienden hacia el manto, dijeron los científicos.

Ocasionalmente, las placas oceánicas se desplazan hacia la parte superior, o se obstruyen, obligando a las placas continentales a descender hacia el manto. Pero la flotabilidad de la corteza continental puede hacer que falle la subducción, llevando el material de regreso a la superficie junto con losas de la corteza oceánica y el manto superior llamadas ofiolitas, dijeron los científicos.

«La ofiolita de Samail en la Península Arábiga es uno de los ejemplos más grandes y mejor expuestos en la superficie de la Tierra», dijo Garber. «Es uno de los mejor estudiados, pero ha habido desacuerdos sobre cómo y cuándo ocurrió la subducción».

El equipo, dirigido por científicos de Penn State, investigó el momento de la subducción utilizando rocas cercanas de la formación Saih Hatat en Omán, que fue subducida bajo la ofiolita de Samail, según los investigadores.

El calor y la presión del proceso crearon cristales de granate, circón y rutilo en un conjunto clave de rocas altamente metamorfoseadas que experimentaron las condiciones más extremas durante la subducción. Utilizando técnicas de datación de última generación, incluida la medición de fechas isotópicas y elementos traza, los científicos determinaron que todos estos minerales se formaron aproximadamente al mismo tiempo hace entre 81 y 77 millones de años.

«Lo interesante de esto es que todos fueron fechados por métodos ligeramente diferentes, pero todos nos dieron esencialmente los mismos resultados», dijo Garber. «Esto nos dice que todos los minerales en las rocas tienen una historia coherente. Todos registran el mismo episodio metamórfico al mismo tiempo».

Los hallazgos, publicados en el Revista de investigación geofísica: Tierra sólidadisputa resultados anteriores que estimaban que el evento comenzó hace 110 millones de años y ocurrió en fases separadas, dijeron los científicos.

«Lo que sugieren nuestros hallazgos es que este material continental no se subdujo profundamente en el manto mucho tiempo antes de que se formara la ofiolita como se pensaba anteriormente», dijo Garber. «Nuestros datos respaldan una buena secuencia de eventos que ocurrieron en una ventana más estrecha y que tiene más sentido geológico».

Los científicos dijeron que la subducción del margen continental ocurrió después de la obducción de la ofiolita de Samail. El material continental subducido más profundamente probablemente estaba anclado a rocas más densas, y cuando este ancla se rompió, las rocas continentales flotantes se exhumaron, primero rápidamente y luego lentamente durante una residencia prolongada en la corteza inferior a media. Eventualmente quedó expuesto en ventanas tectónicas a través de la ofiolita.

«La subducción es una parte muy importante de la tectónica de placas en la Tierra», dijo Garber. «Es el principal mecanismo de reciclaje del material de la superficie hacia el manto más profundo, por lo que es de gran interés comprender cómo evolucionan eventualmente hacia zonas de subducción estables o cómo terminan muy rápidamente. Creo que aquí hemos explicado por qué terminó esta zona de subducción y el secuencia de eventos que vinieron con él».