CIENTÍFICOS DESCUBREN QUE AMÉRICA DEL NORTE ES UN PASTEL DE CAPAS.

Fecha 7/9/2010 16:30:00 | Tema: Noticias de ultima hora



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6 septiembre 2010. BERKELEY. El continente de América del Norte no es una gruesa y rígida losa, sino un pastel conformado de antigua roca de 3 mil millones de años en la parte superior, encima de material mucho más nuevo, probablemente de menos de 1 mil millones de años, según un nuevo estudio realizado por sismólogos de la Universidad de California, Berkeley.

El hallazgo, que se publicó el 26 de agosto en temas de la Naturaleza, explica las inconsistencias derivadas de las nuevas técnicas sísmicas que se utilizan para explorar el interior de la Tierra, e ilumina el misterio de cómo los continentes de la Tierra se formaron.

“Esto es emocionante porque todavía es un misterio cómo crecen los continentes”, dijo el coautor del estudio, Barbara Romanowicz, director del Laboratorio Sismológico de Berkeley y profesor de la Universidad de Berkeley de la tierra y ciencias planetarias. “Creemos que la mayor parte del continente de América del Norte fue construido en el Arcaico (EON) en varios episodios, y probablemente hace como 3 millones de años, aunque ahora, con el régimen actual de la tectónica de placas, consideramos que no hace mucho tiempo un nuevo continente se está formando. ”


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El espesor (en kilómetros) de la litosfera de América del Norte. La zona azul es de unos 250 km de espesor y, a partir de nuevos hallazgos reportados en Nature, se compone de una placa sustentada de cratón de 3 millones de años de edad más jóven en la litosfera depositado como fondo del océano subducido bajo el continente en los últimos millones de años. Las áreas verdes, amarillas y rojas son la litosfera continental más joven y delgada añadida alrededor de los márgenes del cratón original, también por subducción del fondo del mar. La línea discontinua gruesa indica las fronteras de la parte estable del continente. (Barbara Romanowicz , UC Berkeley).

Los continentes originales de la Tierra comenzaron a formarse hace unos 3 millones de años cuando el planeta era mucho más caliente y la convección en el manto más vigoroso, dijo Romanowicz. Las rocas continentales salían a la superficie – la escoria, como una gran parte que flota en la superficie de la ebullición- y eventualmente forman la litosfera, la capa externa dura de la Tierra. Estas piezas flotantes viejas de la litosfera, llamado cratones, al parecer dejaron de crecer hace unos 2 millones de años conforme la Tierra se enfrió, aunque dentro de los últimos 500 millones de años, y tal vez durante el tiempo de mil millones años; la era moderna de la tectónica de placas ha añadido nuevos márgenes de los cratones originales, que poco a poco amplian los continentes.

“Desde el Arcaico, los continentes se han roto en pedazos, pegados de nuevo y luego se dividen de nuevo, pero las piezas de la litosfera muy antigua -piezas muy antiguas de los continentes – ha estado allí por un tiempo muy largo “, dijo.

Uno de esos continentes originales es el cratón de Norteamérica, que se encuentra principalmente en la parte canadiense de Norte América. El estudio sugiere que la litosfera continental se ha añadido, ya que el cratón original del Norte de América se formó raspado del fondo del océano, ya que cayó por debajo del continente, y no depositados desde abajo por las plumas de material caliente que brotaron a través del manto.

La historia de las más antiguas placas continentales de la Tierra es vaga ya que los detalles de sus interiores se esconden de los geólogos. Los 40 km de la litosfera es la corteza que es químicamente distinta de la capa de abajo, y mientras que las actividades como la construcción de montañas puede desenterrar más material, la formación de montañas es poco frecuente en cratones estables del planeta. El interior profundo del cratón de América del Norte es conocida sólo de xenolitos – inclusiones de roca en roca ígnea – o xenocristales como los diamantes que han sido entregados a la superficie desde las profundidades de los volcanes.

Los sismólogos, sin embargo, tienen la capacidad de sondear el interior de la Tierra, gracias a las ondas sísmicas de los terremotos en todo el mundo, que pueden ser usados igual que las ondas de sonido que se utilizan para sondear el interior del cuerpo humano. Tal tomografía sísmica ha establecido que la parte inferior del cratón de América del Norte está a unos 250 km de profundidad en su parte más gruesa, adelgazando hacia los márgenes en trozos nuevos que se han añadido a la litosfera continental. Por debajo de la litosfera rígida se encuentra la astenosfera más suave, en la que pasean las placas continentales y oceánicas.

Romanowicz y el postdoctoral de UC Berkeley Huaiyu Yuan, están probando una nueva técnica, la anisotropía sísmica azimutal, para buscar el límite entre la litosfera y la astenosfera. La técnica se aprovecha del hecho de que las ondas sísmicas viajan más rápido cuando se mueven en la misma dirección en una roca que se ha estirado y viajan a través de las estrías. La diferencia de velocidad hace posible la detección de capas que se han extendido en diferentes direcciones.

“A medida que la litosfera avanza sobre la astenosfera, el material se estira y se adquiere la textura, lo que indica la dirección en la que las placas se están moviendo”, dijo.

Sorprendentemente, se encontraron con un límite claro de 150 kilometros bajo la superficie, demasiado profundos para ser el límite de la litosfera – astenosfera. Los científicos creen que la frontera es fuerte entre los dos tipos de litosfera: el cratón de edad más joven y el material que debe coincidir con la composición química del suelo marino. Su interpretación se ajusta a los estudios de xenolitos y xenocristales, que indican que hay dos capas químicamente distintas dentro de la corteza Arcaica.

Coincidentemente, hace tres años, los investigadores mediante una técnica nueva, detectaron un límite claro por debajo del cratón de América del Norte a una profundidad de unos 120 km. Estudios de las funciones del receptor aprovechan el hecho de que las ondas sísmicas cambian el carácter – la conversión de una onda P a una onda S, por ejemplo – en los límites de agudos.

“Creemos que estamos viendo las capas, vemos un límite claro en la litosfera”, dijo Romanowicz.

Las estrías reveladas por anisotropía azimutal parecen descartar una teoría de cómo los continentes más antiguos se han acumulado más en la litosfera.

” Una hipótesis era que la parte inferior estaba formada por un “underplating”, dijo Romanowicz. “Usted tendría una gran columna de material, un afloramiento, que se atasca en la raíz. Pero lo que estamos observando no es coherente con eso. El material se extendería en todas direcciones y se verían anisotropías como los rayos en una bicicleta. ”

“Estamos viendo una dirección muy coherente en todo el cratón en conjunto. La capa superior de la litosfera del eje rápido se encuentra, en promedio, alineada al noreste -suroeste . La capa inferior se alinea más al norte -sur. El “underplating” así no funciona, -Dijo-.

Si se añade la subducción de la litosfera continental, por el contrario, la huelga de norte a sur de las zonas de subducción en los lados este y oeste del cratón de América del Norte es coherente con la dirección que Romanowicz y Yuan han encontrado.

“Creo que nuestro papel será estimular a la gente a mirar con más cuidado para distinguir las edades de la litosfera en función de la profundidad “, dijo. “Cualquier información que podamos obtener que limita los modelos de formación continental es muy valioso en las geodinamicas”.

El estudio fue apoyado por una subvención del programa Earthscope de la Fundación Nacional de Ciencias, y se basó en los datos sísmicos de EarthScope , el Servicio Geológico de Canadá y el norte de California Earthquake Data Center.

Fuentes: Universidad de Berkeley

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