Las placas tectónicas son más débiles de lo que se pensaba

Experimentos llevados a cabo en la Universidad de Oxford , en Reino Unido, han revelado que las placas tectónicas son más débiles de lo que se pensaba anteriormente.

El hallazgo, publicado en Science Advances, explica una ambigüedad en el trabajo de laboratorio que llevó a los científicos a creer que estas rocas eran mucho más fuertes de lo que parecían ser en el mundo natural y ayudará a entender cómo las placas tectónicas pueden romperse para formar nuevos límites.

"La fuerza de las placas tectónicas ha sido un objetivo importante de la investigación durante las últimas cuatro décadas, señala el coautor del estudio, Lars Hansen, profesor asociado de Física de Rocas y Minerales en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford . Para que la tectónica de placas funcione, las placas deben ser capaces de romperse para formar nuevos límites de placa. Se ha hecho un esfuerzo significativo para medir la fuerza de las rocas clave ricas en olivino que componen las placas utilizando experimentos de laboratorio".

Según indica, esas estimaciones de la resistencia de la roca han sido, "desafortunadamente", significativamente mayores que la resistencia aparente de las placas que se observan en la Tierra. Por lo tanto, a su juicio, hay una falta fundamental de comprensión de cómo las placas pueden romperse realmente para formar nuevas fronteras. Por otra parte, las estimaciones de la resistencia de la roca de los experimentos de laboratorio muestran una variabilidad considerable, reduciendo la confianza en el uso de experimentos para estimar las propiedades de las rocas, según explica el experto.

La nueva investigación utiliza una técnica conocida como "nanoindentación" para resolver esta discrepancia y explicar cómo las rocas que componen las placas tectónicas pueden ser lo suficientemente débiles para romper y formar nuevos límites de placa. El estudio fue una colaboración internacional en la que participaron científicos de las universidades estadounidenses de Stanford, Pennsylvania y Delaware, y la Universidad de Oxford.

EL TAMAÑO DE LOS CRISTALES DE LAS ROCAS, CLAVE EN FALLAS DE TERREMOTOS

"Hemos demostrado que esta variabilidad entre estimaciones anteriores de la fuerza es el resultado de una escala de longitud especial dentro de las rocas, es decir, la fuerza depende del volumen de material que se está estudiando. Para determinar esto, se utilizaron experimentos de "nanoindentación" en los que se presiona un lápiz de diamante microscópico en la superficie de un cristal de olivina. Estos experimentos revelan que la resistencia del cristal depende del tamaño de la indentación, detalla Hansen. Este concepto se traduce a grandes muestras de roca, para las cuales la fuerza medida aumenta a medida que disminuye el tamaño de los cristales constituyentes".

El investigador explica que, debido a que la mayoría de los experimentos anteriores han utilizado rocas sintéticas con tamaños de cristal mucho más pequeños de lo que se encuentran típicamente en la naturaleza, han sobreestimado drásticamente la resistencia de las placas tectónicas . "Nuestros resultados, por tanto, explican la amplia gama de estimaciones anteriores de la resistencia de la roca y proporcionan la confirmación de que la resistencia de las rocas que componen las placas tectónicas es lo suficientemente baja como para formar nuevos límites de la placa", añade.

El doctor Hansen concluye que este resultado tiene implicaciones más allá de la formación de los límites de la placa tectónica. "Mejores predicciones de la fuerza de las rocas en estas condiciones nos ayudarán a tener información sobre muchos procesos dinámicos en placas", argumenta.

Por ejemplo, se sabe que la evolución de las tensiones en las fallas generadoras de terremotos depende probablemente del tamaño de los cristales individuales que forman las rocas involucradas. Además, la flexión de placas bajo el peso de volcanes o grandes capas de hielo, un proceso íntimamente ligado al nivel del mar en la Tierra, también dependerá en última instancia del tamaño del cristal, concluye el investigador.

jpe