Las rocas del Himalaya contienen pistas magnéticas sobre sus orígenes. Crédito:Craig Robert Martin, CC BY-ND
Respirando rápido en el aire tenue de la montaña, mis colegas y yo dejamos nuestro equipo. Estamos en la base de un afloramiento irregular que sobresale hacia arriba de una empinada pendiente de grava.
El paisaje sonoro amortiguado del espectacular desierto del Himalaya está marcado por un convoy militar que ruge a lo largo de la carretera Khardung-La. Es un recordatorio de lo cerca que estamos de las fronteras disputadas durante mucho tiempo entre la India, Pakistán y China, que se encuentran en las crestas a pocos kilómetros de distancia.
Esta área también contiene un tipo diferente de límite, una estructura geológica estrecha y sinuosa que se extiende a lo largo de la cordillera del Himalaya. Conocida como zona de sutura, tiene solo unos pocos kilómetros de ancho y consiste en astillas de diferentes tipos de rocas, todas cortadas juntas por zonas de falla. Marca el límite donde dos placas tectónicas se fusionaron y un océano antiguo desapareció.
Nuestro equipo de geólogos viajó aquí para recolectar rocas que estallaron en forma de lava hace más de 60 millones de años. Al decodificar los registros magnéticos conservados en su interior, esperábamos reconstruir la geografía de las antiguas masas de tierra y revisar la historia de la creación del Himalaya.
Placas deslizantes, montañas crecientes
Las placas tectónicas forman la superficie de la Tierra, y están en constante movimiento, a la deriva al paso imperceptiblemente lento de unos pocos centímetros cada año. Las placas oceánicas son más frías y densas que el manto debajo de ellas, por lo que se hunden hacia abajo en las zonas de subducción.
El geólogo recolecta muestras de testigos usando un taladro eléctrico refrigerado por agua. Crédito:Craig Robert Martin, CC BY-ND
El borde hundido de la placa del océano arrastra el fondo del océano detrás de él como una cinta transportadora, tirando de los continentes el uno hacia el otro. Cuando toda la placa oceánica desaparece en el manto, los continentes a ambos lados se chocan entre sí con suficiente fuerza para levantar grandes cinturones de montaña, como el Himalaya.
Los geólogos generalmente pensaban que el Himalaya se formó hace 55 millones de años en una sola colisión continental, cuando la placa del océano Neotethys se subdujo bajo el borde sur de Eurasia y las placas tectónicas de la India y Eurasia chocaron.
Pero midiendo el magnetismo de las rocas de la remota y montañosa región de Ladakh, en el noroeste de la India, Nuestro equipo ha demostrado que la colisión tectónica que formó la cordillera más grande del mundo fue en realidad un complejo, Proceso de múltiples etapas que involucra al menos dos zonas de subducción.
Mensajes magnéticos, preservado para siempre
El movimiento constante del núcleo exterior metálico de nuestro planeta crea corrientes eléctricas que a su vez generan el campo magnético de la Tierra. Está orientado de manera diferente según el lugar del mundo en el que se encuentre. El campo magnético siempre apunta hacia el norte o sur magnético, por eso funciona tu brújula, y promediado durante miles de años apunta hacia el polo geográfico. Pero también se inclina hacia abajo en el suelo en un ángulo que varía dependiendo de qué tan lejos esté del ecuador.
Algunas muestras de núcleos de roca, con la línea de orientación de la muestra marcada en sus lados. Crédito:Craig Robert Martin, CC BY-ND
Cuando la lava entra en erupción y se enfría para formar roca, los minerales magnéticos del interior se bloquean en la dirección del campo magnético de esa ubicación. Entonces, midiendo la magnetización de rocas volcánicas, los científicos como yo pueden determinar de qué latitud proceden. Esencialmente, este método nos permite desenrollar millones de años de movimientos tectónicos de placas y crear mapas del mundo en diferentes momentos a lo largo de la historia geológica.
Durante múltiples expediciones a los Himalayas de Ladakh, Nuestro equipo recolectó cientos de muestras de testigos de roca de 1 pulgada de diámetro. Estas rocas se formaron originalmente en un volcán activo hace entre 66 y 61 millones de años, en el momento en que comenzaron las primeras etapas de la colisión. Usamos un taladro eléctrico de mano con una broca de diamante especialmente diseñada para perforar aproximadamente 10 centímetros hacia abajo en el lecho rocoso. Luego marcamos cuidadosamente estos núcleos cilíndricos con su orientación original antes de cincelarlos en la roca con herramientas no magnéticas.
El objetivo era reconstruir el lugar donde originalmente se formaron estas rocas, antes de que se interpusieran entre la India y Eurasia y se elevaran a los altos Himalayas. Hacer un seguimiento de la orientación de las muestras, así como de las capas de roca de las que provienen, es esencial para calcular en qué dirección apuntaba el antiguo campo magnético en relación con la superficie del suelo, como lo era hace más de 60 millones de años.
Llevamos nuestras muestras al Laboratorio de Paleomagnetismo del MIT y, dentro de una habitación especial que está protegida del campo magnético moderno, los calentamos en incrementos de hasta 1, 256 grados Fahrenheit (680 grados Celsius) para eliminar lentamente la magnetización.
Diferentes poblaciones minerales adquieren su magnetización a diferentes temperaturas. Calentar gradualmente y luego medir las muestras de esta manera nos permite extraer la dirección magnética original eliminando sobreimpresiones más recientes que podrían ocultarla.
El magnetómetro se encuentra dentro de una habitación protegida magnéticamente en el Laboratorio de Paleomagnetismo del MIT. Crédito:Craig Robert Martin, CC BY-ND
Las líneas negras marcan los límites entre las placas tectónicas. Las líneas negras con marcas triangulares muestran zonas de subducción, con la dirección de subducción. La zona de subducción Trans-Tethyan es la zona de subducción adicional que no se tiene en cuenta en el modelo de colisión de una sola etapa. La Zona de Subducción Trans-Tethyan es donde la cadena de islas volcánicas se formó antes de que el continente indio chocara contra ella y la empujara hacia Eurasia. formando el Himalaya. Crédito:Martin et al 'La latitud del Paleoceno del arco Kohistan-Ladakh indica una colisión de múltiples etapas entre India y Eurasia, 'PNAS 2020, CC BY-NC-SA
Los rastros magnéticos construyen un mapa
Usando la dirección magnética promedio de todo el conjunto de muestras, podemos calcular su latitud antigua, a la que nos referimos como paleolatitude.
El modelo original de colisión de una sola etapa para el Himalaya predice que estas rocas se habrían formado cerca de Eurasia en una latitud de alrededor de 20 grados norte. pero nuestros datos muestran que estas rocas no se formaron ni en el continente indio ni en el euroasiático. En lugar de, se formaron en una cadena de islas volcánicas, en el océano Neotethys abierto a una latitud de unos 8 grados norte, miles de kilómetros al sur de donde se encontraba Eurasia en ese momento.
Este hallazgo se puede explicar solo si hubiera dos zonas de subducción que arrastraran a la India rápidamente hacia Eurasia, en lugar de solo uno.
Durante un período de tiempo geológico conocido como Paleoceno, India alcanzó la cadena de islas volcánicas y chocó con ella, raspando las rocas finalmente tomamos muestras en el extremo norte de la India. India luego continuó hacia el norte antes de chocar contra Eurasia hace unos 40 a 45 millones de años, de 10 a 15 millones de años más tarde de lo que generalmente se pensaba.
Esta colisión continental final elevó las islas volcánicas del nivel del mar a más de 4, 000 metros hasta su ubicación actual, donde forman afloramientos irregulares a lo largo de un espectacular paso de montaña del Himalaya.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.