La historia de la formación de los continentes reescrita

Los continentes terrestres son una de las características únicas de nuestro planeta. A diferencia de la corteza oceánica, cuya edad no supera los 200 millones de años porque se recicla regularmente, la corteza continental es mucho más antigua y nos permite remontarnos mucho en la historia geológica. Sin embargo, debido a la tectónica de placas y la erosión, las rocas continentales a menudo están tan alteradas que su origen puede ser difícil de determinar. Marion Boy, investigadora del CNRS en la Universidad de Clermont-Auvergne, logró que hablaran y propone un modelo completamente nuevo para la formación de masas continentales hace 3.700 millones de años.

Para ello, el geoquímico recopiló datos sobre rocas sedimentarias continentales disponibles desde la década de 1980 hasta la actualidad. Estas rocas se forman a partir de los restos de erosión de rocas continentales. Marion Boy estaba interesado en isótopos casi estables de dos elementos químicos, samario (Sm) y neodimio (Nd). “Los procesos sedimentarios no modifican la composición de las rocas de estos dos isótopos”, explica: por tanto, podemos estimar que la composición isotópica de los sedimentos es idéntica a la de las rocas continentales de las que se originan.

El primer parámetro estudiado por Marion Boy es la composición de la corteza continental a lo largo del tiempo, que puede ser determinada por la proporción de isótopos. ¹⁴⁷Sí /¹⁴⁴Nd: su valor es inversamente proporcional al nivel de sílice. Según los resultados obtenidos, las rocas continentales son ricas en sílice (SiO_dos) durante al menos 3.700 millones de años, con tasas aún por encima del 60% (66,6% en la actualidad).

Esto va en contra de modelos anteriores, que estimaban que los continentes eran pobres en sílice durante mucho tiempo y se enriquecían gradualmente con el tiempo. “Mis resultados no cuestionan el hecho de que al principio de la historia de la Tierra la corteza tenía un bajo contenido de sílice, dice Marion Boy, pero eso fue hace más de 3.700 millones de años. Ciertamente, hubo una transición importante con una mayor diferenciación de la corteza para que los continentes se hicieran más ricos en sílice, pero esto no es visible en los sedimentos que tienen 3.700 millones de años hasta la actualidad. «

Luego, el geólogo evaluó el crecimiento de las masas de tierra utilizando la proporción de isótopos ¹⁴³WL /¹⁴⁴WL. “La composición de la corteza es una mezcla de corteza juvenil recién producida y corteza vieja”, dice. Gracias a este método, podemos determinar la proporción de corteza juvenil a lo largo del tiempo. Al comparar las proporciones medidas en las rocas a lo largo del tiempo con los valores esperados en un modelo de crecimiento continuo de la corteza continental, mostró que la formación de la nueva corteza continental no es un proceso continuo, sino episódico, con seis picos de producción menos para 3,7 mil millones de años, o cada 500 a 700 millones de años.

Para Marion Boy, estos hallazgos ponen en tela de juicio modelos que hasta entonces propusieron un cambio importante en el funcionamiento de las placas tectónicas hace entre 2.500 y 3.000 millones de años: “No vemos ninguna variación en la composición química de las rocas. Ni en los mecanismos episódicos de formación; no hay interrupciones importantes como muchos estudios han sugerido anteriormente. Incluso si tenemos que tener cuidado, «por lo tanto, no hay razón para creer que los mecanismos de la tectónica de placas hayan cambiado durante los últimos 3.700 millones de años».

Queda por determinar los mecanismos detrás de los episodios de formación intensiva de nuevas rocas continentales. Por lo general, se forman en zonas de subducción, áreas donde las placas tectónicas oceánicas se hunden en el manto debajo de las placas continentales. Por tanto, la velocidad de formación de la nueva corteza continental depende de la tectónica de placas, ya que “hemos observado variaciones en la velocidad de las placas a lo largo de la historia de la Tierra. Cuando las planchas van rápido, tenemos mucha subducción y creamos mucha corteza continental, y tenemos menos producción cuando van lentas ”.

Marion Boy estima que esta discontinuidad en el crecimiento de los continentes puede estar ligada a los ciclos de formación y desmantelamiento de supercontinentes, que también tienen una periodicidad cercana a los 500 millones de años. “Con los elementos que tenemos hoy, este es el mecanismo más probable. Pero, se modera, la precisión de mi estudio es del orden de 200 millones de años, y los estudios de los ciclos supercontinentes también son muy imprecisos desde un punto de vista temporal. Por lo tanto, se necesitarán más estudios para explorar el vínculo causal entre estos ciclos y la formación de una nueva corteza continental.