Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/308/15
México, D.F., 26 de diciembre de 2015

• Dentro del ciclo orogénico de formación de los Andes, además de las colisiones en su sector norte, está presente la subducción, un proceso que resulta del hundimiento de una placa oceánica bajo una placa continental.
• Estudiar la subducción horizontal que ocurre en los Andes centrales puede ser importante para entender otros sistemas montañosos, como la Sierra Madre Oriental o la Sierra Madre Occidental, en México.

En la imagen, en amarillo claro las zonas actuales de subducción horizontal en la Cordillera de los Andes y en amarillo verdoso las regiones que en el pasado tuvieron procesos de subducción horizontal.
Foto: Cortesía doctor Víctor Alberto Ramos.
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El origen de los sistemas montañosos generalmente se da a partir de procesos de colisión, pero la formación de algunas zonas de la Cordillera de los Andes, que se extiende a lo largo de 7 240 kilómetros y es considerada la más extensa del planeta, está relacionada con procesos de subducción, en los cuales no existió colisión continental, explicó el doctor Víctor Alberto Ramos, profesor emérito de la Universidad de Buenos Aires e investigador superior del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) de Argentina.

Las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra se mueven, están en interacción entre sí, y cuando dos placas continentales colisionan se forman cordilleras extensas, esta idea es parte de la teoría de la tectónica de placas y del ciclo de Wilson, que explica el proceso en el cual la destrucción de un océano lleva a la formación de una cadena montañosa.

Sin embargo, dentro del ciclo orogénico de formación de los Andes, además de las colisiones en su sector norte, está presente la subducción que resulta del hundimiento de una placa oceánica bajo una placa continental. Del ángulo al que se introduce el fondo oceánico depende el crecimiento o el descenso de las montañas: cuando el ángulo es horizontal (subducción horizontal) la cordillera se “levanta”, en cambio, cuando el ángulo es más vertical la cordillera comienza a colapsar.

En 1983 se describió la primera zona de subducción horizontal en los Andes, y durante los últimos treinta años, los investigadores interesados en entender el origen y la evolución de este sistema montañoso, realizaron diversos estudios que les permitieron identificar que la subducción horizontal es un proceso común y continuo.

Algunas zonas que en el pasado han sido identificadas con subducción horizontal son la Puna (región altiplánica del área central los Andes) y la Payenia (al sur de Mendoza, Argentina), esta última tuvo un proceso de subducción horizontal hace trece millones de años y después, hace tres millones de años, pasó por una etapa de subducción normal; es decir, el ángulo al que se introdujo la placa oceánica por debajo de la continental se volvió a inclinar.

“Lo que estamos aprendiendo ahora es que las zonas de subducción horizontal varían con el tiempo”, dijo el investigador ganador del Premio México de Ciencia y Tecnología 2013, al presentar la conferencia La tectónica de los Andes, nuevos y viejos paradigmas, en el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México, en octubre pasado.

Estudiar los Andes centrales

Para tratar de reconstruir la historia de los Andes y estudiar los procesos que ocurren o que tuvieron lugar en las zonas de subducción horizontal, el doctor Ramos, que ha dedicado más de 40 años de investigación a esta cordillera, centró sus estudios en los Andes centrales (que abarcan parte de Chile, Perú, Bolivia y Argentina) porque en este sector están desarrollados todos los elementos representativos de esta cadena montañosa.

Entre dichos elementos están un arco magmático que se originó durante el proceso de subducción; una cordillera oriental; las Sierras Subandinas, en donde se concentra la mayor reserva petrolera que tienen Bolivia, Argentina y Perú; además de una altiplanicie con cerca de cuatro mil metros de altura, a la que también se le llama Puna o Altiplano.

Para tratar de explicar la formación de la Puna, el geofísico Bryan Isacks planteó un modelo que se inicia con el ascenso de material caliente desde la astenosfera (capa superior del manto terrestre), con lo que la litosfera o corteza inferior (ubicada por encima de la astenosfera) se contrae, se engrosa, y parte de su material fundido es expulsado a la corteza superior, lo que explica el levantamiento termal del altiplano.

Bajo las condiciones de temperatura y presión que permiten al material de la astenosfera llegar a la superficie, las rocas de la litosfera se hacen cada vez más densas hasta convertirse en rocas “eclogitas”, cuya densidad provoca que se desprendan de la corteza y se sumerjan en el manto astenosférico, a este proceso se le conoce como delaminación.

“Se han detectado a través de la tomografía sísmica bloques fríos de litosfera cayendo en la astenosfera por delaminación al sur de la Puna y sabemos que también sucede en diversas áreas de los Andes”.

Casi de manera inmediata al levantamiento termal de la Puna, destacó el doctor Ramos, la litosfera se debilitó y se dio el desarrollo del sistema subandino — asociado al proceso de delaminación—, ya que conforme el material caliente de la astenosfera ascendió, hasta casi tener contacto con la corteza terrestre, gran parte de la litosfera, que se caracteriza por su rigidez, se volvió dúctil, y a causa de la fricción se produjo la deformación de la corteza superior dando lugar a la formación de las Sierras Subandinas.

“Se puede decir que todas las deformaciones que presentan los Andes centrales suceden cuando tras calentarse la corteza inferior (litosfera) se vuelve dúctil y se origina la delaminación. De esta manera, estudiar procesos de este tipo puede ser importante para entender otros sistemas montañosos, como de la Sierra Madre Oriental o de la Sierra Madre Occidental, en el caso de México”.

Noemí Rodríguez González.