Minerales como 'matrioskas' ilustran la dinámica del interior terrestre

Un equipo liderado por Yingwei Fei, experto en Petrología del Instituto Carnegie para la Ciencia, en Washington, Estados Unidos, y Cheng Xu, geólogo de la Universidad de Pekín, en China, descubrieron que una rara muestra del mineral majorita se originó por lo menos a 378 kilómetros por debajo de la superficie terrestre.

Majorita es un tipo de mineral del grupo de los llamados "granate" formado sólo a profundidades mayores de 100 millas. La muestra de majorita del equipo de Fei encontrada en el norte de China estaba encerrada dentro de un granate regular, como una especie de matrioskas minerológicas. Fue lanzada a la superficie como un xenolito eclogita en cratón del Norte de China, uno de los bloques cratónicos más antiguos del mundo. Además, la majorita era rica en hierro férrico, una forma oxidada de hierro, que es muy inusual para el mineral.

Todos estos factores infrecuentes incitaron al equipo a investigar los orígenes de la majorita. Utilizaron diferentes tipos de técnicas analíticas para determinar las características químicas y estructurales de esta majorita formada en el interior de la Tierra. Con el fin de determinar la profundidad exacta de su origen, el investigador de Carnegie Renbiao Tao realizó experimentos de alta presión que imitaban las condiciones de formación de la majorita natural.

"MATRIOSKA" MINEROLÓGICA

El equipo de investigadores señaló su origen a una profundidad de casi 250 millas en la parte inferior de la parte blanda del manto superior, llamada la astenosfera, que impulsa la tectónica de placas. Es extremadamente inusual que una majorita de alta presión pueda sobrevivir al transporte desde esa profundidad. A las extrañas circunstancias se añade el hecho de que fue posteriormente encerrada por un granate que se formó a una profundidad mucho más superficial de unos 125 kilómetros (200 kilómetros).

La existencia de una especie de muñeca rusa o muñeca de anidación requirió dos eventos geológicos separados y estos eventos crearon una cápsula del tiempo que los investigadores pueden usar para comprender mejor la historia profunda de la Tierra. "Este proceso de formación en dos etapas nos ofrece pistas importantes sobre la etapa evolutiva del manto en el momento en que se formó la majorita", afirma Fei.

Como se detalla en un artículo sobre el trabajo publicado en 'Science Advances', la ubicación de la muestra y su profundidad de origen indican que es una reliquia del final de una era de creación de supercontinentes que tuvo lugar hace unos 1.800 millones de años. Llamado Columbia, la formación del supercontinente construyó cordilleras que persisten hoy en día.

"Se necesita más investigación para entender cómo la mayoría se volvió tan oxidada, o rica en hierro férrico, y lo que esta información nos puede decir sobre la química del manto. Volvemos al sitio este verano para cavar zanjas más profundas y esperar encontrar rocas frescas que contengan más pistas sobre el manto profundo", adelanta Fei en un comunicado.