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Ciencias de la tierra

La última pieza de Gondwana

El antiguo océano que aislaba a la Amazonia de los restantes bloques de Sudamérica se secó hace 520 millones de años

BEN MCGEELa historia cronológica de Gondwana, el antiguo supercontinente austral que incluía a la mayor parte de las tierras actualmente situadas en el Hemisferio Sur, está siendo reescrita por investigadores brasileños y estadounidenses. De acuerdo con nuevas dataciones de rocas y análisis del campo magnético presente en tramos de una cadena montañosa del Brasil Central, el evento final que llevó a la formación del supercontinente se produjo 100 millones de años más tarde de lo que se pensaba. La desaparición de un océano, Clymene, que separaba a la Amazonia de los demás bloques de la futura América del Sur, ocurrió hace 520 millones de años.

“Antes trabajábamos con la idea de que el cierre del Clymene hubiera ocurrido hace alrededor de 620 millones de años”, afirma el geólogo Ricardo Trindade, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP), uno de los autores del trabajo, publicado en la edición de marzo de la revista científica Geology. “Ahora sabemos que la Amazonia pasó mucho tiempo separada de los demás fragmentos de Sudamérica y del resto de Gondwana por ese océano”. La existencia de ese mar interior cortando el corazón del antiguo Brasil es una propuesta de este grupo de investigadores. Su nombre fue extraído de la mitología griega. Clymene era la mujer del titán Iapetus. El océano fue bautizado con ese nombre para enfatizar su conexión con otro océano, el gran Iapetus, que bañaba en la misma época el Hemisferio Sur.

La unión de los fragmentos originales de América del Sur dejó marcas en el relieve en forma de elevaciones, visibles hasta los días actuales. El estudio pormenorizado de las características de una de esas cicatrices geológicas, la Franja Paraguay, llevaron a los investigadores a fijar una nueva fecha para el final del proceso de montaje de Gondwana. La Franja Paraguay es un grupo de elevaciones que marca la zona de colisión o sutura en la jerga de los geólogos, entre el mayor de los antiguos bloques sudamericanos, el de la Amazonia, y las restantes partes del continente. En rigor, forma parte de una enorme cadena de montañas que se extiende desde el límite de los estados Maranhão y Pará, pasando por Mato Grosso y Mato Grosso do Sul, hasta el sur de Argentina. “Es notable que esas montañas presenten una forma curva”, comenta el geólogo estadounidense Eric Tohver, de la University of Western Australia, otro responsable del trabajo. “En Mato Grosso, la dirección de la cadena es oeste-este. De Mato Grosso do Sul hasta Paraguay es norte-sur”. Con financiamiento de la FAPESP y de la National Science Foundation de Estados Unidos, Tohver participó en el estudio durante los tres años en que hizo su posdoctorado en la USP con el equipo de Trindade y Cláudio Riccomini.

056-057_gonduana_173La antigüedad de las montañas de la Franja Paraguay, de la cual forma parte Serra das Araras, en Mato Grosso, fue determinada mediante la datación de las arcillas depositadas en el fondo del antiguo océano Clymene. Empleando una variación de la técnica normalmente empleada para calcular la edad de ciertos tipos de fallas geológicas y terremotos, el método mide la cantidad de dos isótopos del elemento argón (40Ar y 39Ar) en las rocas. Los resultados sugieren que la formación de las montañas – y por lo tanto, el cierre del océano Clymene – ocurrió hace alrededor de 520 millones, un centenar de millones de años después de lo que se pensaba.

El segundo análisis empleado para dar asidero a esta conclusión se refiere a la dirección y a la intensidad del campo magnético de la Tierra, almacenado en los minerales presentes en las rocas y sedimentos de esas montañas. Esos materiales tienen una especie de brújula embutida en su interior, una señal que permite deducir dónde se ubicaban los polos magnéticos en un momento de la historia evolutiva del planeta, y suministra pistas sobre el movimiento de los continentes en el pasado remoto. En el caso de las muestras de la Franja Paraguay, los estudios indican que la conformación no rectilínea de la cadena de montes es compatible con los registros paleomagnéticos archivados en sus minerales. “Los vectores magnéticos siguen la curva de las montañas”, dice Tohver. Los análisis atestiguan también que la cadena, a decir verdad, fue algún día recta, pero luego se dobló debido a un movimiento de rotación sobre un eje vertical. Este tipo de ajuste es común que suceda en lugares dónde hubo choques y acomodamiento de antiguos bloques de tierra, como fue en el Brasil Central cuando Clymene desapareció.

Hasta los años 1980 era dominante la idea de que Gondwana había adquirido sus contornos definitivos de un tirón. Todas las piezas constitutivas del supercontinente austral, porciones antiguas y relativamente estables de la corteza continental denominadas cratones por los geólogos, se habrían encajado unas en otras más o menos al mismo tiempo. Pero durante las últimas décadas, cobró fuerza la hipótesis de que la génesis del supercontinente fue un proceso menos puntual y que su último acto sucedió precisamente en el centro de Brasil, donde no todas las piezas de ese rompecabezas geológico habían encontrado un punto justo de encaje.

De acuerdo con este nuevo modelo, al contrario que el resto de Gondwana, cuyas partes ya estaban unidas y acomodadas, América del Sur aún estaba fraccionada en bloques hace poco más de 500 millones de años. Existían los cratones Amazonia, San Francisco (unido a África), Río Apa, Paraná, Luis Alves y Río de la Plata. Con excepción de los Andes, que aún no se habían formado, las partes principales de nuestro continente estaban cerca unas de otras, pero aún apartadas por el Clymene (vea en el recuadro). El océano tuvo que cerrarse para que los bloques de tierra finalmente se encajasen. Éste fue el postrero movimiento en el montaje de Gondwana, que incluía piezas de las actuales América del Sur, África, Oceanía, Antártida, India y Península Arábica.

El proyecto 
Sedimentación posterior a las glaciaciones del Neoproterozoico: un estudio integrado de las capas carbonáticas de Brasil y África (nº 05/53521-1); Modalidad Ayuda Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador Ricardo Trindade – IAG/USP; Inversión R$ 127.962,86 y  US$ 13.669,00

Artículo científico
TOHVER, E. et al. Closing the Clymene ocean and bending a Brasiliano belt: Evidence for the Cambrian formation of Gondwana, southeast Amazon craton. Geology. v. 38. n. 3, p. 267-70. mar. 2010.

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