Científicos de Estados Unidos investigan misterioso cinturón de piedras ígneas, o rocas volcánicas, en el oeste de América del Norte, el hallazgo podría apuntar a depósitos de mineral.
Un inusual cinturón de rocas volcánicas ubicadas en municipios de Sonora fue identificado por científicos y estudiantes de la Universidad de Wyoming como parte de un extenso programa de investigación.
Dicha institución dio a conocer el hallazgo en un artículo científico publicado el pasado 22 de abril, detallando que el cinturón de piedras ígneas se extiende por más de 3,200 kilómetros, desde Columbia Británica, Canadá, hasta el pueblo sonorense de Mazatán. En total el cinturón atraviesa Idaho, Montana, Nevada, el sureste de California, Arizona y hasta el centro de Sonora.
“Los geocientíficos suelen asociar cinturones largos de rocas ígneas con cadenas de volcanes en zonas de subducción, como el Monte Shasta, Monte Hood, Monte St. Helens y Monte Rainer”, dijo Jay Chapman, profesor asistente en el Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Wyoming, en un comunicado de prensa.
“Lo que hace que este hallazgo sea tan interesante y misterioso es que este cinturón de rocas ígneas se encuentra mucho más lejos en el interior, lejos del borde del continente, y no contiene ninguna evidencia para producir volcanes. De hecho, todo el derretimiento para generar las rocas ígneas originalmente tuvo lugar bajo tierra, 8 a 16 kilómetros bajo la superficie.”
Una pista del origen del cinturón de rocas ígneas es que las rocas se formaron principalmente hace 80 millones a 50 millones de años, durante un evento de construcción de montañas llamado la orogenia laramide.
El hallazgo tiene implicaciones para enfocar la investigación en comprobar depósitos de minerales a lo largo del citado cinturón ígneo.
“La orogenia laramide creó la mayoría de las principales cadenas montañosas que tenemos en Wyoming, y el nombre en realidad proviene de la Cordillera Laramie”, explicó Chapman. “Aunque no hay rocas ígneas de este tipo y edad presentes en esas montañas, sospechamos que los procesos tectónicos que crearon las montañas también contribuyeron al derretimiento de la corteza terrestre”, agregó el profesor que está trabajando para resolver este misterio.
Chapman es autor principal de un artículo, titulado: “The North American Cordilleran Anatectic Belt”, que fue publicado en línea en febrero en la revista Earth-Science Reviews.
Cinturón sonorense
El cinturón sur se extiende desde las montañas de Sacramento, California (EE.UU.) hasta la sierra de Mazatán, aproximadamente a 100 kilómetros al este de Hermosillo, Sonora.
Del lado mexicano los investigadores identificaron ocho complejos núcleo de formaciones rocosas ígneas en una cordillera de cerros que inicia en el lado mexicano de Sásabe.
Uno de sus principales complejos se encuentra en el municipio de Aconchi, que comprende desde el periodo cretácico tardío hasta el paleógeno, además de otros complejos rocosos en la sierra del Mezquital (al norte de Átil), en Tubutama, en Magdalena y en Ures.
En en el artículo científico publicado por Chapman1 y sus coautores señalan que se dispone de relativamente poca información sobre muchas de estas localidades sonorenses, aunque las intrusiones a menudo se describen como umbrales lateralmente extensos.
La exposición más grande es una masa amplia de granitoides ubicada en Aconchi-Baviácora ubicada entre los complejos Mazatán y Aconchi, que contiene rocas de tipo leucogranitos en Huépac y Cucurpe, entre otros municipios de la región.
No obstante, advierten, los datos geoquímicos sugieren que la corteza en el sur de la zona de Arizona y el norte de Sonora era relativamente gruesa (55-60 kilómetros) durante el periodo cretácico tardío al paleógeno temprano, que puede estar relacionado con el espesamiento magmático.
Dicha región sur forma parte del Cinturón Anatéctico Cordillerano de América del Norte (CAB), la cual está relacionada con el engrosamiento de la corteza y el calentamiento radiogénico, por lo que la edad de las rocas podría interpretarse como la edad de la etapa máxima de metamorfismo, señalan los autores.
El CAB es una cadena de rocas intrusivas del periodo cretácico tardío al eoceno y rocas anatécticas producidas por el derretimiento de la corteza que está expuesta desde el sur de Columbia Británica, Canadá hasta el norte de Sonora, México, en el interior de la Cordillera de América del Norte.
La duración del derretimiento en cualquier lugar dado fue a menudo prolongada, con una duración de al menos 10 millones de años.
Hipótesis
Los investigadores tienen varias hipótesis de trabajo sobre lo que causó que las rocas se derritieran. Una hipótesis es que el agua se infiltró en la corteza profunda.
“La geoquímica de estas rocas indica que el derretimiento pudo haber ocurrido a temperaturas relativamente bajas, por debajo de los 800 grados centígrados”, expuso Jessie Shields, una estudiante de doctorado a la Oficina de Prensa de la Universidad de Wyoming.
“Eso todavía es muy caliente, pero no lo suficientemente caliente como para producir volúmenes muy grandes de magma. El agua reduce el punto de fusión de las rocas, similar a cómo la sal reduce el punto de fusión del hielo y podría aumentar la cantidad de magma generado”, agregó Shields.
¿Las implicaciones de la investigación?
Este trabajo tiene implicaciones para entender qué hace que las rocas se derritan y saber dónde se pueden encontrar tipos específicos de magmas en América del Norte.
“Muchos de los sistemas ígneos en el área de estudio contienen depósitos de mineral económicamente importantes”, resaltó Simone Runyon, profesora asistente del Departamento de Geología y Geofísica de la Universidad de Wyoming, que se especializa en depósitos de mineral.
“Comprender los procesos ígneos a gran escala que forman estas provincias nos ayuda a comprender mejor cómo se forman los depósitos de mineral y a explorar mejor los recursos naturales”, concluyó la decana.
Labor de equipo
El trabajo es el resultado de un curso especial impartido por Runyon y Chapman; junto a ellos seis estudiantes graduados de la Universidad de Wyoming y un estudiante de pregrado, que participaron en el curso. Ellos son coautores del artículo científico que revela este hallazgo con implicaciones para la academia y la industria extractiva.
“Fue realmente fascinante comenzar con una pregunta científica en un aula, luego recopilar y analizar datos, y eventualmente publicar nuestros resultados”, dice Cody Pridmore, un estudiante graduado coautor del artículo. “Es un proceso que la mayoría de los estudiantes universitarios no llegan a experimentar.”
El proyecto de investigación involucra también a la Universidad de Indiana y al Servicio Geológico de Estados Unidos con sede en Flagstaff, Arizona.
- James B. Chapman, Simone E. Runyon, Jessie E. Shields, Brandi L. Lawler, Cody J. Pridmore, Shane H. Scoggin, Nathan T. Swaim, Adam E. Trzinski, Hannah N. Wiley, Andrew P. Barth, Gordon B. Haxel,
The North American Cordilleran Anatectic Belt, Earth-Science Reviews, Volume 215, 2021, 103576,
ISSN 0012-8252,
https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103576.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825221000751)
