Junio 2009

Paleomagnetismo, brújula que apunta al pasado del Bloque Maya    

L.P.C. Julieta Espinosa

In memoriam

Dr. Roberto Stanley Molina Garza (29 Diciembre 2021)

Segmento de la placa tectónica de Norteamérica, limitada al Oeste por la placa de Cocos y al Sur por la del Caribe, el Bloque Maya soporta a las entidades mexicanas de Chiapas, Yucatán, Campeche, Quintana Roo y la planicie costera de Tabasco, así como el territorio nacional de Belice y una porción del de Guatemala. Territorio que hace 250 Ma (millones de años), tuvo una ubicación distinta a la actual, al ocupar el espacio que hoy comprende el Golfo de México.

 

Fue durante el Pérmico, período geológico iniciado aproximadamente hace 300 Ma, que la litósfera continental estaba unida en un sólo supercontinente llamado Pangea; masa continental en la que Sudamérica traslapaba a más de la mitad del subcontinente mexicano, al tiempo que el Golfo de México permanecía cerrado y ocupado por el Bloque Maya.

 

La ruptura de Pangea correspondiente al Este actual de México, inició en el Triásico Tardío (hace ~228,7 Ma) con un movimiento de placas que separó a Norteamérica de Sudamérica y permitió la apertura del Golfo de México, durante el Jurásico Medio (hace 175,6 ~2,0 Ma). Lo anterior, de acuerdo con diversas reconstrucciones basadas en evidencias paleoclimáticas, oceanográficas y fósiles, acordes con la teoría de la expansión del piso oceánico.

 

El reposicionamiento de ciertas porciones de México, necesario en la reconstrucción de Pangea, ha diversificado las opiniones entre geocientíficos; y es que si bien la existencia del supercontinente no es controversial, su configuración precisa lo es.

 

Así, es que sustentados en el estudio de capas glaciales y de carbón de la era Paleozoica, la coincidencia de las líneas de costa y tipos de sedimentación, el hallazgo en distintos continentes de fósiles de arbustos Glossopteris y reptiles Lystrosaurus, anomalías magnéticas del piso oceánico y estudios paleomagnéticos, los científicos de la Tierra han validado la hipótesis de su existencia.

 

Una de dichas controversias es la que ha desembocado el desplazamiento que hacia el Sur-Sureste, durante el Jurásico Medio y en un lapso de 25 Ma, efectuó el Bloque Maya hasta alcanzar su posición actual. Movimiento que ha sido explicado a partir de su rotación en el sentido de las manecillas del reloj (horario), de su giro en el sentido contrario (antihorario) o de la ausencia de éste.

 

Corroborar la hipótesis del giro antihorario del Bloque Maya ha sido el interés entorno al cual, el Dr. Roberto Molina-Garza, investigador del Centro de Geociencias (CGEO) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), ha definido su labor científica en el Sur de México. Línea de investigación basada en el Paleomagnetismo, con el que “a partir de la medición del magnetismo fósil de las rocas, es posible establecer su ubicación geográfica en distintos momentos geológicos”.

 

Materia prima de la corteza terrestre, las rocas adquieren su magnetización remanente primaria, de acuerdo con la naturaleza de su formación. Así, aquellas de origen sedimentario, obtienen su magnetización remanente (detrital), cuando los minerales magnéticos que forman parte de su composición, responden ante el campo magnético del momento y almacenan la dirección de su orientación.

 

Los minerales magnéticos de las rocas surgidas de procesos químicos hacen lo propio, al adquirir su magnetización remanente (química); mientras que las rocas volcánicas, obtienen la propia (térmica), cuando al disminuir la temperatura de la lava, óxidos de hierro (hematita y magnetita) alcanzan su cristalización y son magnetizados a una temperatura por debajo de la cual pueden perder sus propiedades magnéticas (temperatura de Curie).

 

Primer estudio realizado por el Dr. Molina-Garza rumbo a la comprobación de su hipótesis fue el elaborado, hace poco menos de dos décadas, sobre granitos (rocas plutónicas cristalinas) del Pérmico, colectados del Macizo de Chiapas. Complejo de rocas plutónicas (volcánicas formadas a gran profundidad) que, con una extensión mínima de 275 km, recorre de Este a Oeste la costa de Chiapas a lo largo de la Sierra del Soconusco.

 

Con el objetivo de encontrar rocas de la misma edad y con la misma dirección magnética que los granitos en el cratón de referencia (área continental estable y sin deformación, ubicada en las actuales costas de Louisiana y Texas, EE.UU.), fue que el investigador determinó los tres parámetros necesarios para expresar el campo magnético remanente de sus muestras, en términos vectoriales: inclinación, declinación e intensidad.

 

Definida por el Dr. Molina-Garza como “el ángulo del vector de magnetización con el plano horizontal”, la inclinación magnética constituye una forma de estimar la paleolatitud de un punto dado o el desplazamiento entre dos puntos; lo anterior debido a su relación con la latitud terrestre (Norte-Sur), al conseguir un ángulo de 0° en el Ecuador y de 90° en los polos, tal y como ocurre con la inclinación (superior-inferior) de la aguja en una brújula.

 

La declinación magnética, por su parte, “es el ángulo de la componente horizontal del vector con el meridiano”; es decir, el ángulo formado por la diferencia existente entre el Norte magnético y el Norte geográfico, el cual sirve para determinar la longitud de un punto dado (Este-Oeste). Tercera componente, la intensidad magnética refiere a la fuerza del campo magnético, cuya unidad de medida es el gauss.

 

La determinación física y temporal de las direcciones paleomagnéticas de una roca, a partir de los tres parámetros anteriores, es posible debido al conocimiento generado y registrado en los últimos siglos sobre la variación que la polaridad, dirección e intensidad del campo magnético terrestre, ha sufrido a través del tiempo, de manera acíclica y sin duración determinada.

 

La dirección paleomagnética obtenida de los granitos del Macizo de Chiapas indicó una orientación hacia el Océano Pacífico. Un resultado que si bien reforzó la hipótesis de la rotación antihoraria del Bloque Maya, no fue concluyente debido a la vulnerabilidad hacia la basculación (giro sobre uno de sus ejes), que los granitos presentan ante las fallas y que afecta a su magnetización remanente.

 

Ante ello es que en la actualidad, el responsable (junto con el Dr. Harald Böhnel) del Laboratorio de Paleomagnetismo y Magnetismo en Rocas del CGEO-UNAM, lleva a cabo un nuevo proyecto encaminado a soportar en su totalidad, la hipótesis del giro antihorario del Bloque Maya. Un giro que debió haber iniciado desde su posición pérmica, en la que la costa de Campeche quedaba opuesta a la costa Sur de Texas, hasta su posición actual.

 

Dicho proyecto comprende la obtención de las direcciones paleomagnéticas de una secuencia continental de depósitos ricos en hematitas que, por mostrar una coloración rojiza a consecuencia de su oxidación, son llamados lechos rojos.

 

El área de estudio corresponde a la Formación Todos Santos del Macizo de Chiapas, compuesta por rocas sedimentarias (conglomerados, areniscas y lutitas) localizadas en acumulaciones con forma de abanico, originadas por el impacto aluvial, fluvial y lacustre; las cuales contienen en su parte inferior, intercalaciones de rocas volcánicas (andesitas y rocas volcanoclásticas).

 

Obtener y colectar núcleos cilíndricos de rocas más jóvenes, del Jurásico, mediante su extracción con una perforadora manual, fue la primera labor desempeñada por el equipo del investigador. Acción seguida por su datación radiométrica y la posterior medición de su magnetización remanente con un magnetómetro.

 

La determinación de las direcciones paleomagnéticas constituyó la tarea con mayor demanda de tiempo, y es que además de haber sido 400 las muestras tomadas para su análisis, la metodología exige el establecimiento de la magnetización remanente natural de cada roca, para su posterior desmagnetización selectiva.

 

La magnetización remanente natural de una roca refiere a la suma vectorial de aquellas magnetizaciones secundarias, posteriores a la obtenida durante su formación y que coexisten en ella; las cuales pueden ser generadas por la exposición prolongada ante un campo magnético (viscosa), por la acción de campos magnéticos fuertes a bajas temperaturas (isotérmica) y por el efecto causado por dos campos magnéticos (uno de polaridad alterna y, otro de polaridad constante y de intensidad decreciente).

 

La identificación y eliminación de las magnetizaciones secundarias, es necesaria para determinar la dirección paleomagnética de la magnetización más cercana a la primaria; para lo cual existen tres métodos de desmagnetización: por campos magnéticos alternos decrecientes, por altas temperaturas y por medios químicos.

 

Tesis de maestría del Geól. Antonio Godínez Urban, el proyecto pretendía encontrar una dirección paleomagnética de las rocas, orientada hacía el Océano Pacífico; lo anterior en respuesta al cambio magnético que el Bloque Maya hubo de efectuar, tras el giro antihorario.

 

Resultados preliminares del proyecto indicaron “una rotación antihoraria de 35,9° ~-16,6° y un desplazamiento latitudinal moderado de Norte a Sur, tras comparar la dirección paleomagnética de la Formación Todos Santos con la dirección del cratón de referencia, ubicado en la Formación Jurásica de Kayenta en EE.UU.”

 

A decir del Dr. Molina-Garza, el impacto de los resultados obtenidos no sólo confirmó la hipótesis del giro antihorario del Bloque Maya, sino abrió la oportunidad de “estudiar los ambientes de depósito de los lechos rojos de la Formación Todos Santos para, a partir de muestras de distintos intervalos (de las más viejas a las más jóvenes), conocer la velocidad de la rotación antihoraria y realizar una reconstrucción para las distintas etapas del Jurásico”.

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