Un nuevo estudio realizado por geocientíficos de la Universidad de Liverpool ha identificado la temperatura a la que el magma de enfriamiento se agrieta para formar columnas geométricas como las que se encuentran en Giant's Causeway en Irlanda del Norte y Devils Postpile en los EE. UU.

Las columnas geométricas se encuentran en muchos tipos de rocas volcánicas y se forman a medida que la roca se enfría y se contrae, dando como resultado una matriz regular de prismas o columnas poligonales.

Las juntas columnares se encuentran entre las características geológicas más sorprendentes de la Tierra y en muchas áreas, incluida la Calzada del Gigante, han inspirado mitologías y leyendas.

Una de las preguntas más duraderas e intrigantes a las que se enfrentan los geólogos es la temperatura a la que el magma de enfriamiento forma estas uniones columnares.

Los geocientíficos de Liverpool llevaron a cabo un estudio de investigación para averiguar qué tan calientes estaban las rocas cuando se abrieron para formar estos espectaculares escalones.

En un artículo publicado en Comunicaciones de la naturaleza , investigadores y estudiantes de la Facultad de Ciencias Ambientales de la Universidad diseñaron un nuevo tipo de experimento para mostrar cómo se enfría el magma, se contrae y acumula estrés, hasta que se agriete. El estudio se realizó sobre columnas basálticas del volcán Eyjafjallajökull, Islandia.

Diseñaron un aparato novedoso para permitir el enfriamiento de la lava, agarrado en una prensa, contraerse y agrietarse para formar una columna. Estos nuevos experimentos demostraron que las rocas se fracturan cuando se enfrían entre 90 y 140 ° C por debajo de la temperatura a la que el magma cristaliza en una roca. que es aproximadamente 980 ° C para los basaltos.

Esto significa que las juntas columnares expuestas en rocas basálticas, como se observa en Giant's Causeway y Devils Postpile (EE. UU.), entre otros, se formaron alrededor de 840-890? C.

Yan Lavallée, Profesor de vulcanología de Liverpool que dirigió la investigación, dijo:"La temperatura a la que se enfría el magma para formar estas juntas columnares es una cuestión que ha fascinado al mundo de la geología durante mucho tiempo. Queríamos saber si la temperatura de la lava que causa las fracturas era caliente, caliente o frio.

"He pasado más de una década reflexionando sobre cómo abordar esta pregunta y construir el experimento correcto para encontrar la respuesta a esta pregunta. Ahora, con este estudio, hemos descubierto que la respuesta es candente, pero después de solidificarse ".

Dr. Anthony Lamur, para quien este trabajo formó parte de su estudio de doctorado, agregó:"Estos experimentos fueron técnicamente muy desafiantes, pero demuestran claramente el poder y la importancia de la contracción térmica en la evolución de las rocas que se enfrían y el desarrollo de fracturas ".

Dr. Jackie Kendrick, un investigador postdoctoral del grupo de Liverpool dijo:"Conocer el punto en el que el enfriamiento de las fracturas de magma es fundamental, ya que, más allá de conducir a la incisión de esta impresionante característica geométrica, inicia la circulación de fluido en la red de fracturas. El flujo de fluido controla la transferencia de calor en sistemas volcánicos, que se puede aprovechar para la producción de energía geotérmica. Así que los hallazgos tienen aplicaciones tremendas tanto para la vulcanología como para la investigación geotérmica ".

Comprender cómo se contraen y fracturan el magma y las rocas que se enfrían es fundamental para comprender la estabilidad de las construcciones volcánicas y cómo se transfiere el calor en la Tierra.

El profesor Lavallée agregó:"Los hallazgos arrojan luz sobre las enigmáticas observaciones de la pérdida de refrigerante realizadas por los ingenieros islandeses al perforar rocas volcánicas calientes a más de 800 ° C; no se anticipó la pérdida de refrigerante en este entorno, pero nuestro estudio sugiere que la contracción sustancial de tales rocas calientes habría abierto amplias fracturas que drenaron la lechada de enfriamiento del pozo.

"Ahora que sabemos esto, podemos revisar nuestra estrategia de perforación y promover nuestra búsqueda del nuevo desarrollo de fuentes de energía de magma ".