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CIENCIA. En el Gran Cañón del Colorado faltan mil millones de años de historia geológica

 

Una vista del Gran Cañón desde el Río Colorado. (Imagen: Barra Peak)

El Gran Cañón es un pastel de capas de historia geológica, con rocas apiladas ordenadamente unas sobre otras tal como fueron colocadas hace millones de años. Es decir, hasta que te adentras en el cañón y encuentras la Gran Disconformidad, una brecha entre capas de rocas que representa mil millones de años en algunos lugares. Aún más extraño, la Gran Disconformidad aparece en rocas de todo el mundo, y siempre en rocas de la misma época: hace unos 550 millones de años y antes. 

"Hay muchas discordancias que se observan localmente en varios lugares, pero es raro tener una que se observe que represente el mismo tipo de brecha en el tiempo desde hace más de mil millones de años hasta hace aproximadamente 500 millones de años", dijo Barra Peak, un estudiante de doctorado en geología en la Universidad de Colorado, Boulder. 

Ahora, Peak y sus colegas han descubierto que en el Gran Cañón, al menos, estas capas de roca se perdieron durante una agitación tectónica causada por la ruptura de un supercontinente. Los hallazgos sugieren que aunque la Gran Disconformidad se encuentra en rocas de todo el mundo, la razón de su presencia puede ser diferente en cada lugar.

Estratos que faltan 

Aunque la Gran Disconformidad se define por la ausencia de roca, su edad se conoce por la edad de las capas de roca por encima y por debajo de la brecha. El interés no radica ​​en la edad de la formación rocosa, sino en el momento en que las rocas se enfriaron. Las rocas profundamente enterradas se encuentran en condiciones de alta presión y alto calor, pero el enfriamiento indica que esas rocas están siendo exhumadas o traídas más cerca de la superficie a medida que las rocas sobre ellas desaparecen.

La forma en que sucede es a través de la erosión, para ello  es imprescindible fechar el proceso de erosión. Para hacer eso, los investigadores observaron el helio atrapado dentro del mineral circón en la roca. El helio es un subproducto de la desintegración radiactiva del uranio en plomo. A altas temperaturas, el helio puede escapar de la matriz mineral. Pero en rocas más frías, el helio permanece atrapado. Por lo tanto, medir los niveles de helio en una roca de cierta edad puede indicar cuándo esa roca llegó a la superficie y se enfrió.  

La Gran Disconformidad es visible donde la capa horizontal llena de guijarros se asienta sobre una capa vertical de roca dentro del Gran Cañón. Entre estas dos capas, faltan cientos de millones de años de roca.  (Imagen: Barra Peak)

Evolución de la erosión 

Peak y sus colegas observaron las capas de roca justo debajo (y por lo tanto más antiguas que) de la Gran Disconformidad desde ocho ubicaciones en el Gran Cañón para averiguar cuándo fue barrida la roca de arriba. Encontraron un nivel sorprendente de variabilidad, con los tramos occidentales del cañón enfriándose 200 millones de años, en promedio, antes que la zona oriental del cañón dentro del Parque Nacional del Gran Cañón. 

El tamaño de la Gran Disconformidad también difiere a lo largo del cañón, con una brecha más pequeña hacia el este. En su forma más pequeña, la brecha cubre unos 250 millones de años. En su mayor parte, faltan 1.200 millones de años de roca.

El panorama general sugiere que la mitad occidental de lo que ahora es el cañón salió a la superficie hace unos 700 millones de años; la mitad oriental se acercó hace unos 500 millones de años. Pero incluso dentro de esta amplia imagen, hay diferencias de decenas o cientos de millones de años en lugares a solo unas pocas docenas de millas entre sí. 


Es apropiado que el Gran Cañón contenga algunas de las mejores exposiciones de La Gran Disconformidad: la brecha en el registro de rocas entre los tiempos del Cámbrico (hace ~ 550 mi) y el precámbrico (cualquier cosa anterior). Fuente: Great Unconformity


Esta variabilidad probablemente fue causada por la actividad tectónica. El supercontinente Rodinia, que se unió hace unos mil millones de años y se disolvió hace unos 750 millones de años, se separó durante este período de tiempo. Esta grieta dejó una red de fallas en la región del Gran Cañón, muchas de las cuales aún son hoy visibles en las rocas. En ese momento, la separación del continente habría llevado a una serie de puntos altos y cuencas. Los puntos altos no tenían mucho sedimento depositado sobre ellos, por lo que sus rocas quedaron expuestas, mientras que las cuencas eran una captación de sedimentos, manteniendo enterradas las rocas en su base. 

"En toda la región, durante millones de años, definitivamente habría habido erosión en todas partes; solo su extensión habría diferido en escalas relativamente pequeñas, decenas de kilómetros, potencialmente en algunos lugares", dijo Peak.

Los investigadores están utilizando actualmente la misma técnica para fechar la erosión de la Gran Disconformidad en otros lugares de América del Norte. También esperan buscar ubicaciones fuera de América del Norte. Hasta ahora, la evidencia preliminar sugiere que la fecha de la erosión varía mucho incluso dentro del continente. 

Lo que esto sugiere es que, en lugar de que haya una sola causa global para esta característica, es que sucedieron otros eventos geológicos en este período de más de mil millones de años. Realmente es solo una coincidencia que esta discordancia, correspondiente a este mismo lapso de tiempo, sea visible en todas partes". La investigación aparece en la edición del 12 de agosto de la revista Geology .

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