1. La formación
de los supercontinentes
Según una hipótesis, se constituyen de acuerdo con un modelo de acordeón,
vale decir, de aproximación y distanciamiento; a tenor de otra, los continentes se separan
y se desplazan por el planeta hasta reunirse, de nuevo, en el lado opuesto
J. Brendan Murphy y R. Damian Nance
E
n un ejercicio de humildad, no de- otros dos, Kenorlandia y Ur, lo harían hace 2500
beríamos dar nada por sentado; ni si- y 3000 millones de años, respectivamente.
quiera la firmeza de la tierra que pisa- De acuerdo con la afirmación uniformista de
mos. El registro geológico indica que que “el pasado encierra las claves del presente”,
hace entre 300 y 200 millones de años resulta harto probable que se formase en el fu-
las masas continentales estaban reuni- turo otro supercontinente. Pero, ¿cuál será el me-
das en un supercontinente, Pangea (voz de ori- canismo soldador? Se han propuesto dos hipóte-
gen griego que significa “todas las tierras”), ro- sis. Una sostiene que los continentes se acercan
deado de un superocéano, Panthalassa (“todos y alejan como los pliegues del fuelle de un acor-
los mares”). Es más, en el transcurso de los úl- deón. A tenor de una segunda, los continentes,
timos 200 millones de años, la evolución de la disgregándose, avanzan por el planeta hasta reu-
Tierra ha estado dominada por la disgregación de nirse, de nuevo, en el lado opuesto. Para deter-
Pangea y la formación de nuevos océanos (el minar cuál de los dos modelos describe mejor la
Atlántico, por ejemplo) entre los continentes re- formación de los supercontinentes, debemos em-
sultantes de la fragmentación. pezar por revisar los principios básicos de la tectó-
Pero Pangea no ha sido el único superconti- nica de placas, la teoría que revolucionó la geo-
nente de la historia geológica de nuestro planeta. logía al aportar una explicación de las fuerzas
Las investigaciones de los últimos 20 años apun- que operan en la conformación de la Tierra.
tan que éste fue sólo el último de una serie de
supercontinentes que se formaron y disgregaron Tectónica de placas
a lo largo de más de 3000 millones de años. Aunque Según la tectónica de placas, la Tierra cuenta
todavía no existe acuerdo sobre el mecanismo res- con una capa externa y rígida, la litosfera, de unos
ponsable, los expertos coinciden en afirmar que 100 a 150 kilómetros de espesor; cabalga a lo-
se han producido varios ciclos de congregación mos de una capa plástica y caliente del manto
y disgregación, con una profunda influencia en terrestre, la astenosfera. Como si fuera una cás-
la evolución de la corteza terrestre, la atmósfera, cara de huevo resquebrajada, la litosfera se en-
el clima y la vida durante miles de millones de cuentra dividida en un mosaico de unos 20 blo-
años. ques, o placas, que se mueven unas respecto a
Según parece, la constitución de Pangea vino las otras a menos de 10 centímetros por año. En
precedida, hace entre 650 y 550 millones de años, su deriva, interaccionan entre sí en sus límites o
por la formación de Pannotia y, hace alrededor bordes de placa; así, convergen y chocan, diver-
de 1000 millones de años, por la de Rodinia, gen y se alejan, o se deslizan lateralmente una
cuya configuración es todavía objeto de debate. respecto a la otra. Durante los millones de años
Se supone que otro supercontinente, llamado Nuna que vienen dándose tales interacciones se han le-
o Columbia, se formó hace 1800 millones de años; vantado montañas (donde las placas chocaban) y
14 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004
2. se han dividido continentes (donde 1. LA TECTONICA DE PLACAS, la teoría que ofrece una descripción global de las fuer-
las placas divergían). zas que han conformado la Tierra, sostiene que los continentes están en constante mo-
Los continentes, enraizados en las vimiento: se escinden, colisionan y se deslizan unos bajo otros. Sabemos ahora que se
placas, derivan pasivamente con trata de un fenómeno cíclico: en el transcurso del tiempo geológico, los continentes se
ellas. Ese movimiento se traduce, en
IMAGEN CEDIDA POR EL CENTRO GODDARD DE VUELOS ESPACIALES DE LA NASA/American Scientist
han ensamblado en supercontinentes y vuelto a separar como mínimo en seis ocasiones.
el transcurso de millones de años,
Este ciclo supercontinental plantea una cuestión compleja: ¿se separan y acercan los
en la apertura y el cierre de océa-
nos enteros. Por ejemplo, durante continentes como los pliegues de un acordeón o se dividen y se dispersan para reunirse
los últimos 180 millones de años, de nuevo en el lado opuesto del planeta? Los autores han intentado hallar la respuesta
la divergencia entre Europa/Africa mediante el análisis isotópico. En esta imagen de satélite se observa la colisión entre la
y Norteamérica/Sudamérica ha dado placa árabe y la parte iraní de la placa eurasiática: un proceso que, de forma gradual,
lugar al océano Atlántico. El borde cierra el golfo Pérsico y levanta montañas.
de la placa, a lo largo de la cual
estos continentes se separan, toma
la forma de una dorsal meso-oceá- la convergencia de Africa con Euro- la litosfera oceánica subduce, hun-
nica que recorre longitudinalmente pa, y de la India con Asia, cerraba diéndose bajo la placa continental.
la cuenca oceánica. Desde la cresta el Tetis, un antiguo océano, mien- El hecho de que gran parte de la li-
de esta dorsal se extiende, a ambos tras el desplazamiento hacia el oeste tosfera oceánica sea más joven que
lados, nuevo lecho oceánico, con- del continente americano mermaba la litosfera coronada con corteza
forme el magma caliente que pro- buena parte del océano Pacífico. continental —menos de 180 millo-
cede del manto subyacente asciende, Cuando los continentes conver- nes de años de antigüedad frente a
se enfría y solidifica, generando gen, la litosfera oceánica interme- más de 4000— explica la destruc-
así nueva litosfera entre las placas dia se hunde en el manto y retorna ción preferente de litosfera oceáni-
divergentes. al interior de la Tierra en un pro- ca. Así, para que un océano como
En una Tierra de radio constante, ceso de subducción. En general, la el Tetis se cerrara, tuvo que subdu-
la creación de nueva litosfera debe corteza oceánica es más densa que cirse más litosfera de la que se creó
compensarse con la destrucción de la corteza continental; por tanto, en sus dorsales meso-oceánicas.
litosfera más antigua. Al propio tiem- cuando ambas se encuentran en el De acuerdo con la teoría de la
po que el océano Atlántico se abría, margen de una placa que converge, tectónica de placas, el proceso de
INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004 15
3. LA Eurasia
Eurasia URA
L AU R A Norteamérica SIA
SIA
Norteamérica
Mar
G O Africa de T Africa
etis
N Sudamérica India
Sudamérica D
W
A
N India
a
ralia trali
A
Aust
Presente Aus
Antártida Antártida
Triásico Cretácico
(hace 245–208 millones de años) (hace 144–66 millones de años)
subducción interviene, directa o in- 2. LA RUPTURA Y DISPERSION del supercontinente Pangea en el transcurso de los últi-
directamente, en la formación de mos 200 millones de años ha supuesto la creación y expansión del océano Atlántico, así
montañas u orogenia. El proceso di- como la destrucción de una cantidad equivalente de litosfera en el océano Pacífico y el
recto comienza cuando la fría y densa mar de Tetis.
litosfera oceánica se calienta en su
descenso hacia el interior de la Tierra
y desencadena una serie de proce- California hasta Alaska. Los pro- que apenas se registró dicha acti-
sos sobre la zona de subducción; la cesos de subducción y las colisio- vidad orogénica. El descubrimiento
generación de magma fundido y nes de litosferoclastos forman oró- de ese fenómeno condujo a la hipó-
ascendente es uno de ellos. Este genos periféricos, llamados así tesis del ciclo del supercontinente;
magma se dirige luego a la super- porque se constituyen a lo largo de según reza la misma, la congrega-
ficie, donde alimenta volcanes y la periferia de los continentes. ción transitoria de todos los conti-
acrecienta la corteza, generando Si la placa que subduce transporta nentes en una sola masa continen-
montañas. La cordillera de los Andes corteza continental, resulta inevita- tal, o supercontinente, acontece, en
constituye un ejemplo moderno de ble la colisión entre continentes. A cifras redondas, cada 500 millones
montañas formadas mediante este medida que los continentes chocan de años.
proceso; un gran número de sus más frontalmente, el océano entero se ¿Cómo se reconocen en el regis-
altas cimas muestran, o han mos- cierra y se levantan montañas enor- tro geológico las fases de este ciclo?
trado en su pasado reciente, activi- mes. La colisión entre la India y Varios fenómenos denuncian perío-
dad volcánica. Asia meridional, que dio lugar al dos de ruptura y separación. En pri-
Un proceso orogénico indirecto Himalaya, y la del norte de Africa mer lugar, la inyección de magma
puede comenzar con el choque en- con el sur de Europa, que originó en las fracturas creadas por un pro-
tre un continente y pequeñas masas los Alpes, constituyen ejemplos mo- ceso de distensión continental: se
continentales o islas oceánicas, tam- dernos de este tipo de orogenia. forman enjambres de diques basál-
bién denominados terranes o litos- Puesto que ambos episodios se de- ticos; más tarde, en segundo lugar
feroclastos. Si la litosfera oceánica bieron a la total destrucción de los y a medida que los continentes se
que separa las islas (Japón o el ar- bordes continentales, las montañas van distanciando, se desarrollan már-
chipiélago de Hawai, por ejemplo) así formadas se consideran oróge- genes continentales (como los del
de las masas continentales se con- nos interiores. Ambas surgieron de Atlántico actual) y se genera nueva
sume por subducción, éstas son pro- la desaparición del mar de Tetis, litosfera oceánica en las dorsales
gresivamente empujadas hacia el que se cerraba al tiempo que se abría meso-oceánicas. En su mayoría, los
continente hasta colisionar. El cho- el océano Atlántico. geólogos opinan que un superconti-
que deforma las rocas y desenca- nente se fragmenta y dispersa por-
dena una actividad volcánica; la El ciclo supercontinental que actúa a modo de cubierta ais-
conjunción de ambos factores ge- Con la depuración de las técnicas lante que evita el escape del calor
nera montañas. Pensemos en las de datación geológica, los expertos del manto, lo mismo que un som-
montañas de la costa occidental de se han percatado de que la activi- brero en nuestra cabeza. Así, el manto
Norteamérica; durante los últimos dad orogénica no ha seguido una se calienta, generando magma basál-
Sigma Xi/American Scientist
200 millones de años, este margen distribución uniforme en el tiempo. tico que asciende a la superficie.
continental ha sufrido repetidas co- Hubo intervalos cortos (de unos 100 La convergencia continental, que
lisiones con numerosas islas del o 200 millones de años), en los que renueva el proceso de ensamblaje
Pacífico que han acrecido la placa se produjeron numerosas colisiones del supercontinente, se desarrolla
norteamericana en unos 500 kiló- continentales, e intervalos largos (de a través de varias etapas: subduc-
metros hacia el oeste, desde la Baja 300 millones de años o más), en los ción y destrucción de la litosfera
16 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004
4. Millones de años
Evento Placa Prisma Volcán andino Interior
antes del presente
Nazca de acreción continental
Separación ~200 Fosa
de Pangea
Océano Placa Corteza
Formación ~300–250 de Sudamérica continental
Corteza oceánica
de Pangea
Cronología de los supercontinentes
Manto superior Magma Manto superior
Separación ~550 litosférico litosférico
de Pannotia
Formación ~600
de Pannotia
Astenosfera
a
Separación ~760
de Rodinia
Arco insular Arco insular
2 1
Formación ~1100
de Rodinia Océano
Formación ~1800
Litosfera
de Nuna/Columbia Magma
oceánica
Formación ~2500
de Kenorlandia Astenosfera
Formación ~3000
de Ur 2 1
3. EN EL TRANSCURSO de la historia Océano
geológica se han formado, al menos, seis
supercontinentes. Litosfera
oceánica
oceánica intermedia, acreción de li- b Astenosfera
tosferoclastos en los márgenes con-
tinentales y, por fin, colisión con- Prisma
tinente-continente. Hoy se acepta Cierre del océano Fosa de acreción
que las placas oceánicas envejecen,
Corteza Arco
se enfrían y se tornan más densas, continental magmático
hasta terminar por hundirse en el
manto. La discusión se centra ahora
en las fuerzas que originan dicha Litosfera
subducción. Cuando la placa oceá- Astenosfera
nica desciende por el manto, la gra-
vedad tira del resto de la placa (a
la manera de un mantel muy des- Zona de sutura
centrado, que resbala y cae al sue- Apilamiento
Cuenca Cabalgamiento Cuenca
lo). Así, los continentes que se ha-
llan en placas que se hunden son
arrastrados hacia las zonas de sub-
ducción, donde terminan por co- Litosfera
lisionar.
Tras la ruptura del superconti-
nente, los márgenes de cola de los c
continentes se vuelven tectónica- 4. FORMACION DE MONTAÑAS y movimiento de los continentes. Existen tres tipos de
mente inactivos; en ellos se acumu-
procesos orogénicos básicos. La subducción genera montañas mediante el ascenso de
lan sedimentos que conforman ex-
Sigma Xi/American Scientist
magma y calor (a); los Andes constituyen un ejemplo. La subducción transporta también
tensas plataformas continentales
(por ejemplo, las desarrolladas a litosferoclastos oceánicos y fragmentos microcontinentales hacia los márgenes continen-
lo largo del océano Atlántico tras tales, donde se agregan (b); el margen occidental de Norteamérica ha protagonizado va-
la fragmentación de Pangea). Al rios de estos episodios de acreción durante los últimos 200 millones de años. La colisión
propio tiempo, la actividad orogé- entre continentes sucede cuando se consume la litosfera oceánica intermedia (c); así se
nica relacionada con la subduc- han formado los Alpes y el Himalaya.
INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004 17
6. mio cuenta con siete isótopos estables, tiempo, la firma isotópica de la cor- cia atrás la línea de crecimiento (el
incluyendo el neodimio 144 ( 144 Nd); teza diverge cada vez más de la del cambio en el tiempo del valor de ε Nd)
éste no se produce vía desintegración manto empobrecido. Así pues, com- hasta que se cruza con la línea de
radiactiva, por lo que su concentra- parada con la corteza de formación crecimiento del manto empobrecido.
ción en una roca no cambia con el reciente, la corteza más antigua pre- El punto de intersección indica justo
tiempo. senta una mayor diferencia entre su el momento en que la composición
Debido a la desintegración de 147Sm ( 143Nd/ 144Nd) 0 y la del manto empo- isotópica de la muestra coincidía con
en 143Nd, en el transcurso del tiempo brecido del que procede. la del manto empobrecido del que
geológico la relación 143Nd/ 144Nd ha En términos absolutos, las dife- procedía, es decir, el momento en el
aumentado en las rocas corticales, en rencias en la relación 143 Nd/ 144 Nd que la corteza original salió del man-
el manto empobrecido y en el prome- de las rocas de la corteza y del manto to. Este momento se conoce como
dio terrestre. Sin embargo, puesto son pequeñas. Por ello, los geólogos la edad modelo del manto empobre-
que la relación Sm/Nd del manto em- definen un parámetro, ε Nd , que re- cido ( T ME ).
pobrecido es mayor que la media fleja la diferencia entre el valor de La mayor parte de la corteza pro-
de la Tierra y ésta, a su vez, mayor ( 143Nd/ 144Nd) 0 en la muestra y el pro- viene, de forma directa o indirecta,
que Sm/Nd en la corteza, la razón medio terrestre en el momento de cris- del manto empobrecido. Como con-
143 Nd/ 144 Nd aumenta más deprisa en talización de la roca. Definido así, ε Nd secuencia, el valor de ε Nd inicial ( ε Nd
el manto empobrecido que en el pro- para el promedio terrestre es siempre de una roca en relación a εNd del manto
medio terrestre, y más rápidamente cero. Puesto que 143Nd/ 144Nd aumen- empobrecido en el momento de la cris-
en el promedio terrestre que en la cor- ta más rápidamente en el manto em- talización) resulta crucial para el es-
teza. En consecuencia, la composición pobrecido y más lentamente en la cor- tudio de la tectónica. Por ejemplo, las
isotópica Sm-Nd de los magmas ge- teza que en el global de la Tierra, el rocas volcánicas con valores iniciales
nerados en la corteza muestra una manto empobrecido ha evolucionado, de ε Nd similares a los del manto em-
notable diferencia respecto a la de en el transcurso del tiempo geológico, pobrecido deben proceder de la re-
los magmas generados en el manto hacia valores más positivos de ε Nd, serva del manto empobrecido en el
empobrecido. mientras que la corteza lo ha hecho momento de su formación; se trata,
Una vez fundidos, los magmas ad- hacia valores más negativos. La evo- por ello, de rocas “juveniles”. Por el
quieren la misma relación 143Nd/144Nd lución isotópica de la corteza des- contrario, se considera que las rocas
que su fuente. Los que proceden de cribe una línea de crecimiento. Dado volcánicas con valores de ε Nd muy in-
la fusión del manto empobrecido mos- que la relación Sm/Nd de las rocas feriores a los del manto empobrecido
trarán relaciones 143Nd/144Nd superio- de la corteza suele tomar valores pró- en el momento de su formación pro-
res que los que proceden de la fusión ximos a 0,2, podemos predecir la pen- vienen de antigua corteza fundida. Para
de la corteza. Si se conoce la edad de diente de dicha línea, que aumenta la determinar el momento en que dicha
cristalización de la roca, puede cuan- separación entre ésta y la del manto corteza se separó del manto, basta
tificarse la desintegración ocurrida desde empobrecido. con hallar la intersección de su línea
la cristalización y deducir la relación Debido a tan divergentes líneas de de crecimiento con la del manto em-
143Nd/ 144Nd en el magma original. Esta crecimiento, ε Nd puede utilizarse para pobrecido.
relación inicial , ( 143Nd/ 144Nd) 0, opera distinguir entre las rocas procedentes Con todo, los valores de T ME deben
como una huella dactilar del origen del manto empobrecido y las proce- emplearse con suma cautela. En su
del magma. dentes de una corteza antigua. Es más, camino ascendente hacia la superficie,
Las diferencias en los valores de aunque la corteza se recicle mediante los magmas pueden mezclarse con
(143Nd/144Nd)0 sirven para distinguir las eventos orogénicos posteriores, su evo- otros de distinto origen. Así, un gran
rocas volcánicas procedentes del manto lución isotópica deberá seguir la misma número de muestras constituyen, en
más recientes de las procedentes del línea de crecimiento, puesto que di- realidad, mezclas de antigua corteza
reciclaje de corteza antigua. La firma chos procesos apenas cambian la re- reciclada y material juvenil procedente
isotópica media de la Tierra y la del lación Sm/Nd. del manto. En estas circunstancias,
manto empobrecido evolucionan con En la práctica, los geólogos emplean T ME carece de significado geológico.
el tiempo de forma predeterminada; la este razonamiento a la inversa. A Por fortuna, contamos con otros indi-
de la corteza, en cambio, depende partir del valor actual de 143Nd/ 144Nd, cadores químicos que detectan la pre-
del tiempo que ésta ha pasado sepa- escudriñan en el pasado geológico sencia de dichas mezclas, de forma
rada del manto. A causa de las dife- remoto. Para las rocas derivadas de que las muestras contaminadas pue-
rencias en su relación Sm/Nd, con el la corteza, calculan y extrapolan ha- den descartarse.
más joven que el episodio de frag- antigua. Así, el contraste de edad cierran son los interiores. De ser así,
mentación del supercontinente. Por entre los océanos, interior y exte- el próximo supercontinente se pro-
otra parte, el supercontinente está rior, resulta máximo justo tras la ducirá por el cierre del océano
rodeado de un lecho oceánico ex- ruptura del supercontinente y dis- Atlántico y la colisión entre Euro-
terior, formado antes que se pro- minuye a medida que los continentes pa y Africa con Norteamérica y
dujera el evento de rifting. Conforme se alejan entre sí. Sudamérica. El otro modelo, en
el océano interior se expande, el Uno de los modelos sobre la for- cambio, apuesta por los océanos ex-
océano exterior se contrae mediante mación de los supercontinentes teriores. Por tanto, estima que el
la subducción de su litosfera más considera que los océanos que se próximo supercontinente se produ-
INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004 19
7. cirá por el cierre del océano Pacífi- mite a su parecido con el movi- nente-continente asociadas a la for-
co: Australia continuará en su mo- miento de extensión y contracción mación de Pangea, alrededor de
vimiento de avance septentrional del instrumento), el supercontinente 250 millones de años después.
hacia Asia oriental, mientras que “va hacia adentro” o “se introvierte”. Por el contrario, el segundo mo-
Norteamérica y Sudamérica seguirán De esta forma, los márgenes con- delo propone que, tras la ruptura
su curso occidental hasta cerrar el tinentales interiores (de cola) del de un supercontinente, las masas
Pacífico. supercontinente en separación se continentales en dispersión migran
Propuesto por J. Tuzo Wilson, el transforman en los cinturones oro- por el planeta hasta reunirse en el
primer modelo defiende que la sub- génicos interiores del siguiente lado opuesto. El ascenso del calor
ducción de la litosfera oceánica supercontinente. Encontramos un del manto atrapado bajo el super-
generada entre las masas continen- posible ejemplo de este fenómeno continente provoca que éste se frag-
tales tras la ruptura y dispersión en la evolución del orógeno Apa- mente y que las masas continenta-
de un supercontinente constituye, lachiano-Caledoniano-Varisco de les resultantes se dispersen hacia las
en última instancia, el mecanismo Norteamérica y Europa: la subduc- antípodas. En este escenario, el su-
que reúne los continentes para en- ción de la litosfera oceánica, ori- percontinente “va hacia fuera” o “se
samblar un nuevo supercontinente. ginada por la ruptura de Pannotia extravierte”, de forma que los már-
En un proceso de “tectónica del hace unos 550 millones de años, genes continentales exteriores del
acordeón” (denominación que re- culminó con las colisiones conti- supercontinente en dispersión se
transforman en los cinturones orogé-
nicos interiores del futuro super-
continente.
+ – En 1991, Paul Hoffman, de la
Universidad de Harvard, propuso
que la ruptura del supercontinente
Rodinia, hace unos 760 millones
de años, causó la extraversión de
TME ≥ TR TME ≤ TR Gondwana, una asociación antigua
+ de los continentes meridionales.
Según Hoffman, el océano Pacífico
se formó por vez primera hace
760 millones de años, cuando la
a d masa continental que integraba Aus-
Supercontinente Extraversión
tralia y la Antártida se disgregó de
la masa continental antecesora de
Norteamérica. Mientras esta masa,
que constituiría después Gondwana
Oriental, se alejaba del punto de
b fractura, se hundió la antigua cor-
Ruptura teza oceánica que rodeaba Rodinia.
TME ≥ TR La subducción continuó hasta que
Gondwana Oriental colisionó con la
Zona de subducción Litosferoclastos masa unida de Africa y Sudamérica
agregados (Gondwana Occidental) y originó
Falla transformante
TME ≤ TR
Margen pasivo
así, hace unos 600 millones años,
TME ≥ TR c el supercontinente Pannotia. A di-
Orogenia por colisión Introversión ferencia, pues, de la introversión,
en la que los océanos interiores
5. ESQUEMA DE LAS POSIBLES ETAPAS del ciclo supercontinental. El supercontinente más jóvenes se cierran para dar lu-
está rodeado por un océano exterior con zonas de subducción y complejos volcánicos gar al siguiente supercontinente, en
(triángulos rojos) que bordean sus márgenes (a). En el momento de la fisura (TR), el res- la extraversión se cierra el océano
quebrajamiento del supercontinente crea un nuevo océano interior (b). En este estadio exterior para ensamblar los conti-
conviven dos tipos de océanos: el exterior, que rodea las masas continentales en disper- nentes en uno.
sión y cuya litosfera oceánica tiene una edad de manto empobrecido (TME) superior a Diferencias
TR, y el interior, formado por litosfera oceánica relativamente nueva con una TME infe-
entre los dos modelos
rior a TR. Así pues, la edad de los fragmentos de litosfera oceánica que se agregan a
La introversión y la extraversión
Sigma Xi/American Scientist
los continentes cuando éstos se unen encierra la clave para identificar el mecanismo de
ocupan los extremos de un amplio
ensamblaje. Si se cierra un océano interior, el siguiente supercontinente se forma por abanico de posibilidades. Los dos
introversión (movimiento de acordeón), de forma que la litosfera oceánica acrecida será modelos divergen en cuestiones
más joven que TR (c). Si, por el contrario, se cierra un océano exterior, el superconti- sustantivas y producen modos de
nente siguiente se formará por extraversión; la litosfera oceánica acrecida derivará del ensamblaje supercontinental con
océano exterior y será más antigua que TR (d). peculiaridades geodinámicas dis-
20 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004
10. de California en Berkeley, y otros rocas litosféricas se puede definir indica que proceden de un océano
ha puesto de manifiesto que la de- una envolvente de valores isotópi- interior.
sintegración que transforma el sa- cos esperados para cada uno de los Los Apalaches se formaron cuan-
mario (Sm) en neodimio (Nd) cons- dos tipos de océano. Este enfoque do el océano Japeto se cerró. Con-
tituye uno de los mejores trazadores predice envolventes distintas para tienen litosferoclastos asociados al
de los procesos tectónicos. los océanos interiores y exteriores. nacimiento y desaparición posterior
Aunque la transformación del Sm [Se recurre al parámetro εNd para de ese mar. En Quebec, rocas de
en Nd resulta un proceso complejo, designar la diferencia entre la rela- 600 millones de años de antigüe-
podemos ilustrarlo con una compa- ción de dos isótopos de neodimio dad, procedentes de los terranes en
ración: la historia de los primeros in- en una muestra concreta y su valor cuestión, muestran valores iniciales
migrantes europeos en Norteamérica. promedio terrestre en el momento de ε Nd muy altos (de +6,9 a +10,0),
Los apellidos se han transmitido de en que la roca cristalizó.] El análi- próximos a la línea del manto em-
generación en generación. Ello per- sis isotópico de la litosfera de es- pobrecido; ello hace pensar que pro-
mite a los genealogistas remontarse tos océanos, o de los litosferoclas- ceden del manto empobrecido. La
en el tiempo y deducir, por ejem- tos volcánicos producto de su edad de estas rocas coincide con la
plo, la fecha en la que los antepa- reciclaje, debería permitirnos dis- ruptura del supercontinente ante-
sados abandonaron su país de ori- tinguir entre los dos modelos que rior, Pannotia, lo que hace suponer
gen. De forma parecida, si conocemos describen la congregación de un que los litosferoclastos reflejan los
la edad de cristalización de una roca supercontinente. primeros estadios de esa ruptura.
podemos trazar la evolución de los De forma parecida, en Newfound-
isótopos de Sm y Nd, y deducir La formación de Pangea land, los litosferoclastos oceáni-
cuándo el “antepasado químico” de Los Apalaches en Norteamérica, el cos, de unos 480 millones de años
la roca se separó del manto empo- Cinturón Caledoniano del Atlántico de antigüedad, se hundieron sobre
brecido —empobrecido porque las norte, el Cinturón Varisco de Europa la antigua Norteamérica al tiempo
tierras raras ligeras, la familia a la meridional y los montes Urales en que se cerraba el océano Japeto. Sus
que pertenecen el Sm y el Nd, se Rusia constituyen los principales valores iniciales de ε Nd (de +5,6 a
concentran en el líquido durante la orógenos de colisión asociados al +7,7) coinciden con los del manto
fusión, reduciendo la cantidad de esos ensamblaje de Pangea. La disgre- empobrecido hace 480 millones de
elementos en el manto. gación del supercontinente que le años. Así pues, estos litosferoclas-
El samario y el neodimio mues- precedió, Pannotia, se inició hace tos derivaron del manto en un mo-
tran un comportamiento químico 550 millones de años; ello nos per- mento posterior a la fragmentación
muy similar; ello facilita que los mite definir dos envolventes, una de Pannotia, por lo que pueden con-
procesos de renovación de la cor- para cada tipo de océano, interior siderarse vestigios de un océano
teza apenas afecten a la relación de y exterior. Trazando la ascendencia interior.
sus concentraciones, que se trans- de las rocas oceánicas desde di- Los litosferoclastos oceánicos aso-
mite de “generación en generación”. chos cinturones montañosos hasta ciados a la apertura y el cierre de
Como veremos, la razón entre el el momento en que abandonaron el Japeto muestran, por tanto, una com-
momento en que los ancestros de manto empobrecido, se obtienen lí- posición muy cercana a la del TME
una roca partieron del manto em- neas de crecimiento que, al coinci- en el momento de su emplazamiento;
pobrecido —edad del manto empo- dir con una de las envolventes, per- su edad modelo casi coincide con la
brecido o TME— y el momento de miten distinguir con claridad si edad de cristalización, posterior a la
ruptura de un supercontinente nos Pangea se ensambló por introver- ruptura de Pannotia. Estos datos, junto
revela cómo se formó el siguiente sión o extraversión. con la falta de complejos oceánicos
supercontinente. A partir de un con- Si los litosferoclastos oceánicos anteriores a la escisión, indican que
junto de muestras de roca podemos acrecidos durante la formación de la litosfera oceánica fuente se generó
definir, en un gráfico de la evolu- Pangea procedían del océano inte- en un océano interior.
ción isotópica del neodimio, una rior, debieron haberse originado en El cinturón Varisco de Europa oc-
envolvente que permite distinguir el manto hace menos de 550 millo- cidental se formó hace entre 320 y
con claridad entre introversión y ex- nes de años. Aunque no se dispone 285 millones de años, cuando se
traversión. todavía de la información isotópica cerró el océano de Rheic. En Gran
La litosfera oceánica que se con- del Nd de los Urales, en los otros Bretaña, Francia y España se con-
sume durante la introversión pro- orógenos existen varios terranes servan litosferoclastos asociados a
cede del océano interior, formado oceánicos con rocas cuyas líneas la fragmentación continental y a la
después de la ruptura del anterior de crecimiento indican que proce- posterior subducción de este océano.
supercontinente; la litosfera oceá- den de un océano interior. Sus va- En el Macizo Central francés, por
nica que se destruye durante la ex- lores iniciales de ε Nd, correspon- ejemplo, los basaltos que se gene-
traversión, en cambio, procede del dientes al momento de cristalización, raron al inicio de la apertura de
océano exterior, que, en algunos ca- están muy cercanos a la línea del este océano, hace alrededor de 480
sos, se formó antes de la ruptura del manto empobrecido, lo que implica millones de años, muestran valores
supercontinente precedente. Combi- que el magma abandonó el manto iniciales de εNd (cerca de +6,8) si-
nando estas observaciones con la re- empobrecido aproximadamente en milares a los del manto empobre-
lación Sm/Nd característica de las el momento de su formación. Ello cido coetáneo. En el centro de
INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, diciembre, 2004 23