Primera representación espacial detallada del ascenso de material caliente del interior de la Tierra, que en la superficie provoca terremotos y volcanes

La Universidad de Zaragoza continúa en primera línea en el panorama mundial de la investigación geofísica, esta vez con la representación espacial de una pluma del manto, material profundo de la Tierra, plástico y caliente, que al ascender y perforar la corteza terrestre y reducirse la presión, funde parcialmente y da lugar a terremotos y manifestaciones magmáticas.

 

En concreto, el estudio, publicado por la prestigiosa revista Lithos, realizado por José Ignacio Badal, catedrático de Física de la Tierra del campus aragonés, en colaboración de expertos de China y California, es el primero en describir la forma y estructura profunda de la gran provincia ígnea de Emeishan, al sur de China, con un área aproximada de 250.000 km². Unos aspectos hasta ahora desconocidos y conseguidos a través de un minucioso análisis, llamado “gravity stripping”, basado en el cálculo de la anomalía de gravedad residual del área de estudio.

 

Las plumas del manto guardan relación con la tectónica de placas y, por tanto,  con la evolución o división de los continentes, teniendo en cuenta que el funcionamiento de una pluma de manto se produce a lo largo de centenares de millones de años.

Los resultados del estudio, cuyo objetivo era determinar el campo de densidad generado por la masa de roca basáltica, suponen un notable avance en el conocimiento de la física y la geodinámica de importantes zonas del planeta. Este trabajo, que se recoge en la edición de septiembre de Lithos, dedicada a efectos paleo-ambientales en grandes entornos ígneos, ha sido realizado por el investigador  aragonés, en colaboración con expertos de los Institutos de Geofísica de Beijing y de Geoquímica de Guangzhou, así como de la Academia China de Ciencias, y con la participación de Walter Mooney, del Geological Survey de Menlo Park en California.

 

Con esta investigación, han logrado un retrato de la geometría y el tamaño de la pluma del manto de Emeishan, calculando la gravedad debida exclusivamente a la intrusión de masa del manto y obteniendo las diferencias de densidad existentes en el subsuelo del área de estudio.

 

Para esta investigación se ha desarrollado un software específico que ha ayudado a realizar el modelado directo de la gravedad para cada una de las estructuras terrestres involucradas. Básicamente, el procedimiento ha consistido en calcular y remover progresivamente los efectos gravitatorios debidos a las diferentes capas de la corteza terrestre y a la tapa del manto, igual que si se fuese eliminando las primeras capas de una cebolla hasta llegar a la parte deseada.

 

Mediante una técnica gravimétrica de medición muy se ha detectado la pluma del manto, basándose en que el material del manto, que asciende caliente y parcialmente fundido, tiene más densidad que la corteza en la que se encaja, de modo que las diferencias de densidad de material han de traducirse en diferencias de la gravedad.

 

De este modo, los autores del artículo han obtenido la anomalía de gravedad residual en la región de Emeishan, es decir la anomalía debida estrictamente a la presencia de masa con densidad distinta a la de su entorno, libre de cualquier otro efecto gravitatorio inducido por el medio circundante. El resultado es el hallazgo de material caliente proveniente del manto, la intrusión de masa fundida en la corteza y la litosfera, y la elevación de la superficie del suelo; todo lo cual evidencia el afloramiento de material basáltico conducido por un penacho de manto en el área de Emeishan.

 

La investigación se ha desarrollado en el marco del vigente Convenio de Colaboración entre la Universidad de Zaragoza y el Instituto de Geofísica de Beijing. El campus público aragonés se mantiene así como un referente internacional en la investigación geofísica, por cuanto participa en proyectos orientados a la consecución de claras imágenes de la corteza y del manto en relación con varios entornos tectónicos del planeta, y al progreso en el conocimiento de la dinámica terrestre.

 

El profesor Badal, entre otras distinciones, también es Miembro Titular de la Comisión Sismológica Europea, Presidente de la Sección de Sismología y Física del Interior de la Tierra, Miembro de la Comisión Española de Geodesia y Geofísica, Miembro Emérito de la Unión Europea de Geociencias e Insignia de Plata de la Unión Geofísica Americana.