El Océano Mongol-Ojotsk fue creado por un afloramiento de roca caliente conocido como pluma mantélica
Hace más de 400 millones de años, un afloramiento de roca caliente del manto de la Tierra desgarró la corteza en Mongolia, creando un océano que sobrevivió durante 115 millones de años.
La historia geológica de este océano podría ayudar a los investigadores a comprender los ciclos de Wilson, o el proceso por el cual los supercontinentes se separan y se unen. Se trata de procesos lentos y de gran escala que progresan a menos de una pulgada por año, dijo el coautor del estudio Daniel Pastor-Galán, geocientífico del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de España en Madrid.
"Nos habla de procesos en la Tierra que no son muy fáciles de entender y que tampoco son muy fáciles de ver", dijo Pastor-Galán.
Los geocientíficos pueden reconstruir con bastante precisión la desintegración del último supercontinente, Pangea, hace 250 millones de años. Pero antes de eso, es difícil modelar exactamente cómo interactúan el manto y la corteza.
En un nuevo estudio, los investigadores quedaron intrigados por las rocas volcánicas del noroeste de Mongolia del período Devónico (hace 419 millones a 359 millones de años).
El Devónico fue la "Era de los Peces", cuando los peces dominaban los océanos y las plantas comenzaron a extenderse por la tierra. En ese momento, había dos continentes principales, Laurentia y Gondwana, así como una larga extensión de microcontinentes que eventualmente se convertirían en lo que hoy es Asia. Estos microcontinentes chocaron gradualmente entre sí y se fusionaron en un proceso llamado acreción.
Imagen derecha: El océano existía cuando había dos continentes principales en la Tierra, Gondwana y Laurasia.
Los investigadores comenzaron a realizar trabajo de campo en el noroeste de Mongolia en 2019, donde las rocas de estas colisiones que formaron continentes están expuestas en la superficie, estudiando las edades y la química de las capas de rocas antiguas. Descubrieron que hace entre 410 y 415 millones de años se abrió en la región un océano llamado Océano Mongol-Ojotsk. La química de las rocas volcánicas que acompañaron a esta grieta reveló la presencia de una pluma mantélica, una corriente de roca del manto particularmente caliente y flotante.
"Las plumas mantélicas suelen estar involucradas en la primera etapa del ciclo de Wilson: ruptura de continentes y apertura de océanos, como el Océano Atlántico", dijo el autor principal del estudio, Mingshuai Zhu, profesor de geología y geofísica en la Academia de Ciencias de China.
En muchos casos, esto sucede justo en medio de un trozo sólido de continente, destrozándolo. En este caso, sin embargo, la geología es particularmente compleja, porque la pluma estaba desgarrando la corteza que previamente se había unido mediante acreción. Los puntos débiles entre los microcontinentes acrecentados, combinados con la pluma, probablemente ayudaron a que se formara el océano, dijo Zhu.
El océano se cerró en el mismo lugar en el que se abrió, lo cual es un patrón común en los ciclos de vida del océano, dijo Pastor-Galán, pero en este estudio los investigadores sólo observaron una instantánea de la apertura del océano.
"Lo bueno es que un punto caliente es relativamente estable, por lo que permanecen en el mismo lugar durante muchos millones de años", dijo Pastor-Galán. A medida que los continentes de la corteza se mueven sobre el punto caliente del manto, el punto caliente deja rocas volcánicas y una química reveladora. Esto ayuda a los investigadores a rastrear el movimiento de las placas tectónicas durante milenios, dijo.
Imagen: Mapa tectónico de placas global del Devónico temprano y paleolatitudes del bloque Amur y el cratón de Siberia. Crédito: Daniel Pastor-Galán, CSIC
En Asia ya no se están acumulando nuevos microcontinentes, dijo Pastor-Galán, pero la formación del océano Mongol-Ojotsk fue probablemente similar a lo que se ve hoy en el Mar Rojo, donde la corteza se está extendiendo aproximadamente 0,4 pulgadas (1 centímetro) por año.
El Mar Rojo es parte de una grieta continental más grande que podría crear un océano completamente nuevo en el este de África durante decenas de millones de años, aunque los geólogos aún no saben si otras fuerzas continentales impedirán que ese océano se abra por completo, según la revista Eos.
Zhu y sus colegas planean ahora utilizar sus datos para crear modelos informáticos que describan mejor la complicada tectónica del antiguo océano Devónico.
Los investigadores publicaron sus hallazgos el 16 de mayo en la revista Geophysical Research Letters: The Beginning of a Wilson Cycle in an Accretionary Orogen: The Mongol–Okhotsk Ocean Opened Assisted by a Devonian Mantle Plume
