El magnetismo de las rocas del Himalaya revela las montañas ' compleja historia tectónica
Respirando rápidamente 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 pendiente de grava empinada.
El paisaje sonoro amortiguado de la espectacular naturaleza salvaje 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 solo unas millas de distancia.
Esta área también contiene un tipo diferente de límite, un estrecho y sinuoso estructura geológica 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 como lava hace más de 60 millones de años. Al decodificar los registros magnéticos conservados en su interior, esperábamos reconstruir la geografía de antiguas masas terrestres y revisar la historia de la creación del Himalaya.
Placas deslizantes, montañas en crecimiento
Las placas tectónicas forman la superficie de la Tierra y están en constante movimiento, a la deriva al ritmo imperceptiblemente lento de solo unos 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 borde que se hunde de la placa oceánica arrastra el fondo oceánico detrás de él como una cinta transportadora, tirando del continentes el uno hacia el otro. Cuando toda la placa oceánica desaparece en el manto, los continentes de ambos lados chocan entre sí con la fuerza suficiente para levantar grandes cinturones montañosos, 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 cadena montañosa más grande del mundo fue en realidad un proceso complejo de múltiples etapas que involucra al menos dos zonas de subducción.
Mensajes magnéticos, preservados para siempre
El movimiento constante del núcleo externo metálico de nuestro planeta crea electricidad corrientes 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 el sur magnético, razón por la cual su brújula funciona y, promediada 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.
Cuando la lava entra en erupción y se enfría para formar una roca, los minerales magnéticos del interior se bloquean en la dirección del campo magnético de esa ubicación. Entonces, midiendo la magnetización de las rocas volcánicas, los científicos como yo podemos determinar de qué latitud provienen. Básicamente, este método nos permite desenrollar millones de años de movimientos de placas tectónicas y crear mapas del mundo en diferentes momentos a lo largo de la historia geológica.
Durante varias expediciones al Himalaya 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, aproximadamente en el momento en que comenzaron las primeras etapas de 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 fuera de la roca con herramientas no magnéticas.
El objetivo era reconstruir el lugar donde se formaron originalmente estas rocas, antes de que se interpusieran entre la India y Eurasia y se elevaran hacia el alto Himalaya.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 sala especial protegida del campo magnético actual, 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.
Las trazas magnéticas 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 la paleolatitude.
El modelo de colisión de una sola etapa original 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 los continentes indio ni euroasiático. En cambio, 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 puede ser explicado solo si había dos zonas de subducción que atraían a la India rápidamente hacia Eurasia, en lugar de solo una.
Durante un período de tiempo geológico conocido como el Paleoceno, India alcanzó la cadena de islas volcánicas y chocó con ella, raspando las rocas que finalmente muestreamos en el borde 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 desde el 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.