Así lo afirman los autores de un estudio publicado en la revista ‘Earth and Planetary Science Letters’ en el que desarrollaron una nueva metodología de análisis de las cordilleras que se forman a partir de la colisión entre placas tectónicas, es decir, los orógenos.

Esta investigación internacional, en la que participó el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC), se centró en rocas magmáticas formadas entre el Carbonífero tardío y el Pérmico medio (hace entre 305 y 250 millones de años) y demuestra que estas rocas conservan un registro fiable de los procesos ocurridos en la base de la corteza terrestre, a decenas de kilómetros de profundidad.

Esta investigación fue posible gracias a las miles de mediciones de anomalías geoquímicas que, a lo largo de décadas, se ha registrado en la cordillera de Tian Shan, en la frontera entre China y Kirguistán.

Además de aportar información sobre la formación de los continentes y la composición de la litosfera del planeta, ese trabajo ayuda a detectar materias primas como metales raros. “Es la primera vez que se realizan estudios que integran la cartografía isotópica, las observaciones geofísicas y modelizaciones termodinámicas a gran escala, porque estamos hablando de una cordillera que se extiende más de 2000 km”, aclara Antonio Castro, investigador del MNCN.

Castro añade: “Los datos que hemos obtenidos corroboran que los magmas que forman la cordillera son fundamentalmente granitos y confirman que los procesos magmáticos ocurridos hace más de 250 millones de años siguen controlando la estructura profunda de la litosfera actual”.

He Huang, investigador de la Academia de Ciencias Geológicas de Pekín (China), subraya que “la litosfera actual no es una fotografía instantánea, sino el resultado acumulado de procesos geológicos que se desarrollaron durante cientos de millones de años”. “Nuestros resultados demuestran que el magmatismo del Paleozoico tardío dejó una huella clara y cuantificable en la estructura profunda de la litosfera que todavía podemos detectar hoy”, agrega.

HISTORIAS DISTINTAS

Mediante el análisis espacial de isótopos de elementos químicos como el hafnio y neodimio, el equipo identificó dos zonas de la litosfera bien diferenciadas por su composición o dominios litosféricos, bajo el Tian Shan occidental: uno al norte, vinculado a magmas derivados de un manto modificado por la subducción de una capa oceánica por debajo de una continental y otro enriquecido, al sur, donde los magmas se originaron a partir de un manto modificado por sedimentos reciclados de una corteza continental antigua.

“Detectamos estas diferencias geoquímicas a través de las anomalías de gravedad y de la velocidad de las ondas sísmicas en la corteza inferior, a profundidades de entre 35 y 45 kilómetros”, señala Daniel Gómez‑Frutos, investigador de la Universidad de Portsmouth (Reino Unido) y coautor del estudio, que sentencia: “Esto confirma que la estructura actual de la litosfera está directamente heredada de procesos magmáticos muy antiguos”.

Gracias a los modelos termodinámicos de equilibrio de fases que simulan la diferenciación de magmas en la base de la corteza, el equipo comprobó que los dos dominios generaron residuos minerales distintos, con composiciones, densidades y contenidos en sílice diferentes.

En el dominio sur, la incorporación de materiales supracorticales reciclados dio lugar a una corteza inferior menos densa con minerales más ligeros como la plagioclasa, mientras que el dominio norte conserva una corteza inferior más densa con minerales como el clinopiroxeno o el granate.

“Estas diferencias explican de forma natural los contrastes observados en los datos sísmicos y gravimétricos actuales”, apunta Castro, quien recalca: “La clave está en los residuos que deja el magmatismo profundo: no vemos directamente esas rocas, pero su composición controla la densidad de la litosfera con la que convivimos hoy y, por ende, la velocidad de las ondas sísmicas”.