Como un mosquito que perfora la piel para acceder al rico festín que hay en su interior, los geólogos perforaron el año pasado un taladro largo y angosto en la corteza terrestre, extrayendo un tesoro de bondad geológica.
El resultado es un cilindro largo de roca, conocido como muestra de núcleo, que mide un que rompe récords De 1.268 metros (4.160 pies) de longitud, el cilindro, formado por roca ígnea alterada químicamente por el agua de mar en un proceso conocido como serpentinización, ha sido analizado y se han revelado sus secretos.
Este hilo de piel de Tierra, extraído de las profundidades del océano, es un depósito de información que puede utilizarse para sondear el misterioso manto de la Tierra, la capa de roca volcánica sólida que separa la corteza del núcleo.
“Recuperamos una sección de 1268 metros de largo de peridotita serpentinizada del manto oceánico”, escribe un equipo dirigido por el petrólogo y geoquímico Johan Lissenberg de la Universidad de Cardiff en el Reino Unido.
“La recuperación casi continua brinda la oportunidad de obtener un inventario litológico, mineralógico, estructural y de alteración sólido y cuantitativo del manto superior”.
El manto de la Tierra, para nosotros los exploradores de la superficie, está frustrantemente fuera de nuestro alcance. En su parte más delgada, la corteza terrestre tiene 6 kilómetros (3,7 millas) de espesor.
Tenemos las herramientas para Profundizar bastante de la superficie continental –como lo demuestra el impresionante pozo de 12.262 metros de profundidad de Kola en Rusia– pero la corteza continental es mucho más grueso que la corteza oceánica.
Tampoco es probable que lleguemos al manto desde el fondo del océano en un futuro próximo, pero la corteza oceánica es actualmente el mejor lugar para obtener muestras que nos permitan estudiarla. En ciertos lugares, la actividad tectónica revuelve material del manto hacia la corteza, de donde podemos tomarlo.
Pero perforar un agujero profundo en el fondo del océano, en un límite tectónico calentado por el vulcanismo, como se puede imaginar, es mucho más fácil de decir que de hacer. En anteriores intentos se ha logrado un agujero de no más de 200,8 metros de profundidad, y del material perforado, solo se recuperó el 47 por ciento.
El trabajo de Lissenberg y sus colegas es, por tanto, algo realmente especial. Perforaron profundamente una formación subterránea del océano Atlántico conocida como el Macizo de la Atlántidauna enorme masa montañosa que se eleva unos 4.267 metros desde el fondo del mar en el Dorsal mesoatlanticaun límite entre dos placas tectónicas. El macizo, formado por rocas del manto conocidas como peridotitaSe cree que se formó a partir de la roca del manto que se presionó hacia arriba a través de la corteza.
“El plan original era perforar un agujero poco profundo de unos 200 metros”, dijo el geólogo Kuan-Yu Lin de la Universidad de Delaware. dijo el año pasadouna vez finalizada la perforación.
“Pero, para nuestra sorpresa, el agujero se hacía cada vez más profundo con tasas de recuperación extremadamente altas, nunca antes vistas al perforar este tipo de rocas. Impresionados por lo que estábamos viendo, el grupo científico acordó cambiar el plan para seguir profundizando el agujero”.
El agujero, llamado Hole U1601C, alcanzó una longitud récord de 1.268 metros, y lo que los investigadores extrajeron fue aún mejor: lograron recuperar nada menos que el 71 por ciento de la muestra del núcleo.
Esta muestra, al igual que el propio macizo, está formada por peridotitauna roca ígnea de grano grueso compuesta casi en su totalidad de olivino y piroxeno.
Cuando se introduce agua de mar, su encuentro con los minerales provoca una reacción conocida como serpentinización, que transforma el olivino y el piroxeno expuestos en minerales serpentinos, produciendo hidrocarburos que pueden ser utilizados por las formas de vida del fondo marino. Pero el resultado para los geólogos es que se vuelve más difícil interpretar la roca, como intentar leer tinta que ha quedado expuesta a la lluvia.
Curiosamente, los investigadores descubrieron que su muestra de núcleo se había vuelto muy serpentinizada, y que incluso la peridotita menos alterada presentaba un 40 por ciento de transformación en toda la longitud de la muestra, lo que sugiere que la penetración del agua de mar es bastante alta. Sin embargo, a pesar de esto, la composición primaria de la roca se conservó mejor que en los núcleos más superficiales, lo que reveló nueva información sobre el manto debajo del Macizo de Atlantis.
Los investigadores descubrieron un contenido de piroxeno mucho menor del que esperaban, lo que podría deberse a que el piroxeno se disolvió cuando se calentó la roca. Y los investigadores descubrieron que el movimiento de la roca fundida alejándose de la roca sólida a medida que el magma se comprimía hacia arriba se produjo en un ángulo oblicuo con respecto al afloramiento del manto, un hallazgo que es muy diferente de migración de material fundido modelos.
Finalmente, los investigadores encontraron intrusiones de un mineral ígneo llamado gabroLa peridotita cerca de estas intrusiones gabroicas muestra cambios intensos relacionados con la exposición al ambiente hidrotermal que no se observan en otras partes de la muestra del núcleo, lo que sugiere que el gabro juega un papel inesperado en la geoquímica de fluidos de los respiraderos hidrotermales que dan vida en el fascinante Campo Hidrotermal de la Ciudad Perdida.
Se seguirán realizando estudios para comprender mejor los procesos que dieron forma a la roca, pero las investigaciones realizadas hasta el momento demuestran lo valioso que puede ser perforar agujeros.
“El registro rocoso completo obtenido durante la Expedición 399 ofrece una gran cantidad de oportunidades para lograr avances fundamentales en nuestra comprensión del manto superior oceánico”. Los investigadores escriben.
“La penetración del pozo U1601C en el subsuelo del campo hidrotermal de la Ciudad Perdida brinda una oportunidad para estudiar los límites y la extensión de la vida en la litosfera oceánica y una plataforma potencial para futuros experimentos sobre la geología, la química y la biología de un sistema hidrotermal fuera del eje”.
La investigación ha sido publicada en Ciencia.