Geodinámica de México y minerales del mar

Joaquín Eduardo Aguayo, Roberto Trápaga

• Publisher: Fondo de Cultura Económica
• Year: 2013
• ISBN:
  9786071603159
• Topic: Naturwissenschaften
• Subtopic: Geophysik

Con base en obras novohispanas, se analizó el avance en el saber geográfico que ha alcanzado México. El propósito que orienta el trabajo de los autores es destacar las investigaciones que ilustran la importancia de la geodinámica del país y de la potencial generación de recursos minerales y energéticos estratégicos en un futuro próximo.

VI. La provincia oceánica global y sus recursos naturales

LAS CIENCIAS, básica y aplicada, representan una verdadera inversión cuando se les planifica adecuadamente, puesto que ambas son complementarias entre sí y en conjunto aportan beneficios y conocimiento a la humanidad. Debemos tener presente que la ciencia es el enlace del hombre con la naturaleza; es una relación que requiere un orden secuencial de pensamiento y de acción: observación y registro, análisis y clasificación, e interpretación y comprobación. Cualquier cambio en este orden nos desvía del verdadero y fascinante camino que nos conduce al conocimiento de nuestra misma naturaleza.

El crecimiento actual de la población a escala mundial es del orden de 200 000 personas al día, por lo que la demanda de recursos naturales se incrementa en forma desproporcionada, con su consiguiente agotamiento, debido a la explotación irracional y al desperdicio.

Por esta razón la humanidad ha puesto, nuevamente, su atención en la provincia marina, ya que de ella depende el potencial que el mar ofrece como abastecedor de alimentos, por un lado, y de minerales y energía, por otro. De los 510 000 000 km² de la superficie total de nuestro planeta, 362 000 000 corresponden al área marina, o sea, alrededor del 71 por ciento.

La ciencia que tiene por objetivo el estudio del mar es la oceanología, una ciencia aplicada que comprende la interacción multi e interdisciplinaria de otras ciencias —específicamente de la geología, la química, la física y la biología— con el fin de entender al océano en forma integral, explotar sus recursos y definir las políticas que permitan la protección de los mares.

En lo particular, la geología marina u oceanografía geológica se enfoca al estudio del origen y la evolución de las cuencas oceánicas en su relación con los continentes aledaños, desde la zona costera hasta los fondos abisales. Para ello, es necesario identificar, caracterizar y entender los rasgos fisiográficos y geológicos mayores y menores, así como los procesos de erosión y de sedimentación, ya que todos son fundamentales en la comprensión del origen y la concentración de los recursos minerales y energéticos que el mar contiene.

Figura 23. La superficie mayor de continentes expuestos están situados en el hemisferio norte y en contraparte, la superficie mayor del mar se ubica en el hemisferio sur. Las flechas indican la dirección del movimiento de las placas tectónicas, según datos de B. Isacks, J. Oliver y L. R. Sykes (Journal of Geophysics Research, 1968).

Si observamos el mapa mundial, es evidente que los continentes y los océanos no están uniformemente distribuidos: el volumen mayor de las masas continentales se concentra en el hemisferio norte, y los océanos hacia el sur (Figura 23). De la superficie total del planeta, como ya se mencionó, más de las 3/4 partes corresponden al mar y, considerando una profundidad media de 3 800 metros, las cuencas contienen alrededor de 1 376 000 000 km³ de agua. La Cuenca del Pacífico es la mayor de todas las provincias marinas; su área en millones de kilómetros cuadrados (m. km²) es de unos 165.3 y tiene una profundidad media de 4 282 metros. El Atlántico, por otro lado, cubre una superficie de 82.4 m. km² y su profundidad media es de 3 926 metros.

El Océano Índico tiene un área de 73.4 m. km² y una profundidad media de 3 963 m. El Antartico, también conocido como Océano del Sur, ocupa una extensión de unos 35 m. km² y su profundidad varía ampliamente, según el sitio geográfico en el que esté localizado: a) Antártico-Australia, b) Antártico-Pacífico; su profundidad máxima es de 6 614 m y c) Antártico-Índico.

El Océano Ártico es el menor de los océanos, con una superficie de 14 m. km² y una profundidad que varía entre 3 400 y 4 000 metros.

Existen otros mares menores, de los que sólo se mencionarán dos como ejemplo de comparación: el Mediterráneo, con un área de 2.9 m. km²; y el Golfo de California, que tiene una superficie de 0.16 m. km² y una profundidad media de 813 metros.

A las subprovincias marinas se las distingue entre sí considerando tres parámetros fundamentales: 1) distancia con la franja litoral, 2) rasgos fisiográficos y geológicos, y 3) profundidad con respecto al nivel medio del mar. Tales subprovincias se presentan en las figuras 24 y 25.

a) Franja litoral: representa la zona transicional entre el mar y el continente expuesto y comprende: lagunas, marismas, esteros, playas y otros ambientes costeros.

b) Plataforma continental: corresponde a 7.5% del total de la superficie de los océanos, o sea, 27 150 000 km². Fisiográficamente tiende a ser plana, aunque puede contener algunos montículos debido a crecimientos arrecifales o a erosión diferencial. Su extensión varía entre unos cuantos kilómetros y más de 1 000; sin embargo, lo más común son aquellas con un promedio de 65 km de anchura, y con una inclinación, de la costa hacia el mar abierto, de entre 0.1 y 3.2°. La plataforma varía en profundidad entre 20 y 500 m, siendo el promedio global de 130 m. Particularmente en México, su borde coincide con la profundidad de 200 metros.

Figura 24. En la figura se representan las provincias fisiográficas marinas más sobresalientes en un océano en expansión tipo Atlántico. 1) Continente expuesto; 2) la zona litoral, cuya planicie comprende los límites superior e inferior de las mareas diarias, pleamar y bajamar, respectivamente; 3) el borde externo de la plataforma continental tiene una profundidad promedio mundial de 130 m y en México coincide, generalmente, con la isóbata de 200 m; 4) el talud continental alcanza profundidades promedio hasta de 2 500 m; 5) la terraza de pie del talud, formada por acumulación de sedimentos entre 2 000 y 5 000 m de profundidad; 6) el fondo oceánico abisal o planicie abisal, con más de 3 000 m de profundidad, generalmente afectada por conos volcánicos y colinas de diferente origen; 7) las cordilleras o dorsales oceánicas corresponden a zonas de rompimiento y expansión del fondo oceánico.

Figura 25. Perfil del lecho oceánico desde la zona litoral hasta las zonas más profundas, como son la abisal y la hadal; esta última a más de 10 km de profundidad asociada a las fosas o trincheras oceánicas. En la columna de agua existen tres zonas de infiltración de los rayos solares: a) la zona fótica, en la que la luminosidad solar es mayor y que cubre un tirante de agua hasta los 50 m de profundidad; b) la zona disfótica, es de baja luminosidad y varía entre los 50 y 200 m, y c) la zona afótica, que es permanentemente oscura, a más de 200 m de profundidad.

c) Talud continental: es el cambio de pendiente de la plataforma, y su extremo inferior es la terraza del pie del talud, a una profundidad media de 2 500 m. Corresponde a 3.3% del total de la superficie de los océanos, es decir, 11 940 000 km². Tiene una anchura que varía entre 15 y 30 km, y su rango de inclinación es muy variable, desde 3 hasta 70° o más, aunque lo más frecuente son 25°.

d) Terraza del pie del talud: es una acumulación sedimentaria de hasta 10 km de espesor. Su anchura varía entre 100 y 1 000 km; su pendiente es de menos de 1° y su superficie se ve interrumpida ocasionalmente por cañones submarinos o por volcanes no del todo sepultados. Este depósito se localiza al pie del talud continental, a profundidades que varían entre 2 000 y 5 000 m, aunque en promedio se ubica entre 2 500 y 3 000 m.

e) Fondo oceánico profundo (abisal): se ubica entre el margen continental y las cordilleras oceánicas, y conforma una superficie frecuentemente afectada por conos volcánicos y colinas de diferente origen, así como trincheras oceánicas, planicies abisales y conos volcánicos truncados, conocidos como guyots (Figura 26). Esta provincia ocupa hasta un 30% de la superficie total de la Tierra, o sea, 153 000 000 de kilómetros cuadrados.

f) Trincheras oceánicas: son expresiones fisiográficas elongadas y profundas, cuya longitud varía entre 800 y 6 000 km; su anchura tiene un rango de 40 a 120 km y su profundidad varía de 4 500 a 11 020 m, como en el caso de la Trinchera de las Marianas en el Pacífico, la más profunda hasta el momento localizada (Figura 27). De poco más de 30 trincheras exploradas, cinco rebasan los 10 000 m de profundidad. Estas fosas oceánicas se forman durante la asimilación del fondo oceánico por el continente que lo sobreyace y, en paralelo, están asociadas a cadenas de volcanes (Figuras 28 y 29).

g) Cordilleras o dorsales oceánicas: son sistemas montañosos de gran extensión que sobresalen del fondo oceánico en forma de grandes elevaciones estructurales asociadas con volcanes. Su anchura varía desde 500 hasta 5 000 km y su longitud alcanza los 65 000 km. Cubren un área de más de 100 000 000 km², es decir, 20% del total de la superficie de nuestro planeta (Figura 28). Estas expresiones estructurales oceánicas corresponden a las zonas de rompimiento y separación de las placas tectónicas de la corteza terrestre en los océanos, por lo que son cinturones altamente sísmicos y continuamente expulsan minerales polimetálicos a través de ventilas hidrotermales cuya temperatura alcanza hasta 350°C (Figura 31). Algunas cordilleras han sido asimiladas por el borde continental (que corresponde a la plataforma, el talud y la terraza del pie del talud, en su conjunto), como sucede en el Golfo de California, cuya apertura y evolución alcanzada hasta ahora se debe al proceso de asimilación mencionado, cuando la porción noroccidental de México “traslapó” a la antigua cordillera o dorsal del Pacífico oriental hace unos 30 000 000 de años (Figura 17).

Figura 26. El fondo abisal está afectado por diversos accidentes geológicos, entre otros, en esta figura se ilustran los volcanes submarinos (puntos pequeños), guyots o islas volcánicas truncadas (cruces), e islas volcánicas y volcanes continentales (puntos mayores). También se esquematizan grandes fracturas corticales oceánicas (líneas discontinuas).

Figura 27. Las trincheras oceánicas del Pacífico son expresiones fisiográficas elongadas y profundas que indican las zonas en donde la corteza oceánica es asimilada por el continente. Las flechas señalan la dirección del desplazamiento de la corteza oceánica en diferentes puntos geográficos, en los que a las trincheras se les conoce por nombres específicos.

Figura 28. Modelo esquematizado de la Trinchera Mesoamericana y la de Perú-Chile, en las que, por la asimilación de la corteza oceánica bajo el continente, se genera un arco volcánico de tipo regional.

Figura 29. Modelo esquemático de una trinchera oceánica que se formó por la asimilación de la corteza oceánica y dio origen a una cadena o arco volcánico, con un mar intermedio entre éste y el continente expuesto. Este arco volcánico es de tipo insular, por ejemplo, Aleutianas, Japón, Marianas.

Las subprovincias marinas que se describen, por su extensión y posición desempeñan un papel muy importante como acumuladoras de recursos minerales o como generadoras de los mismos. El origen y la evolución de las subprovincias están íntimamente relacionados con el continente expuesto, ya sea porque son el resultado de la acumulación de sedimentos provenientes de las masas continentales que están sujetas a los procesos de erosión o denudación de los mismos, o bien porque son acreciones de los bordes continentales y algunas de ellas también son causa de la actividad volcánica y sísmica, o asimismo de la movilidad de los continentes.

Gracias a la gran actividad orgánica y al dinamismo físico de las provincias oceánicas, se generan los hidrocarburos asociados a hidrotermalismo; los restos orgánicos se sepultan y las soluciones se precipitan en minerales. La actividad tectónica de los océanos se refleja en las zonas de mineralización que ocurren en el continente (Figura 31). Por ello, la investigación y exploración de los recursos minerales y energéticos del continente expuesto deben ir acompañadas de estudios oceanógraficos para conocer sus orígenes y el porqué de sus emplazamientos en sitios locales o regionales, y no limitarse solamente a localizarlos y explotarlos. De lo contrario se cae en una simple operación de “gambusinaje”, que no explica la presencia de los minerales, de los hidrocarburos y de las fuentes térmicas.

Figura 30. En la figura se esquematizan las dorsales o cordilleras oceánicas que limitan a las grandes placas tectónicas; las flechas indican la dirección de expansión y de deriva a partir de las zonas de ruptura.

Figura 31. Esquemáticamente se presentan las provincias tectónicas oceánicas y litorales en ambos márg...