Rodinia

Reconstrucción propuesta de Rodinia para 750 Ma, con cinturones orógenos de 1.1 Ga edad resaltado en verde. Los puntos rojos indican los granitos tipo 1,3-1,5 Ga.

Rodinia (del ruso родина, rodina, que significa "patria, lugar de nacimiento") fue un supercontinente mesoproterozoico y neoproterozoico que reunió entre 1260 y 900 millones hace años y se separó hace 750–633 millones de años. San Valentín y amperio; Moores 1970 fue probablemente el primero en reconocer un supercontinente precámbrico, al que llamaron 'Pangea I'. Fue rebautizado como 'Rodinia' por McMenamin & McMenamin 1990, quienes también fueron los primeros en producir una reconstrucción y proponer un marco temporal para el supercontinente.

Rodinia se formó en c. 1,23 Ga por acreción y colisión de fragmentos producidos por la ruptura de un supercontinente más antiguo, Columbia, ensamblado por eventos de colisión de escala global de 2,0 a 1,8 Ga.

Rodinia se dividió en el Neoproterozoico con sus fragmentos continentales reunidos para formar Pannotia hace 633-573 millones de años. A diferencia de Pannotia, aún se sabe poco sobre la configuración exacta y la historia geodinámica de Rodinia. La evidencia paleomagnética proporciona algunas pistas sobre la paleolatitud de piezas individuales de la corteza terrestre, pero no sobre su longitud, que los geólogos han ensamblado comparando características geológicas similares, a menudo ahora muy dispersas.

Se cree que el enfriamiento extremo del clima global hace entre 717 y 635 millones de años (la llamada Tierra bola de nieve del período criogénico) y la rápida evolución de la vida primitiva durante los períodos subsiguientes del Ediacárico y el Cámbrico fueron provocados por la fragmentación de Rodinia o una ralentización de los procesos tectónicos.

Geodinámica

Reconstrucciones paleogeográficas

Rodinia at 900 Ma. "Consensus" reconstruction of Li et al. 2008.

La idea de que existió un supercontinente a principios del Neoproterozoico surgió en la década de 1970, cuando los geólogos determinaron que existen orógenos de esta edad en prácticamente todos los cratones. Los ejemplos son la orogenia Grenville en América del Norte y la orogenia Dalslandian en Europa.

Desde entonces, se han propuesto muchas reconstrucciones alternativas para la configuración de los cratones en este supercontinente. La mayoría de estas reconstrucciones se basan en la correlación de los orógenos en diferentes cratones. Aunque la configuración de los cratones centrales en Rodinia ahora se conoce bastante bien, las reconstrucciones recientes todavía difieren en muchos detalles. Los geólogos tratan de disminuir las incertidumbres recopilando datos geológicos y paleomagnéticos.

La mayoría de las reconstrucciones muestran el núcleo de Rodinia formado por el cratón de América del Norte (el posterior paleocontinente de Laurentia), rodeado en el sureste por el cratón de Europa del Este (el posterior paleocontinente de Baltica), el cratón amazónico ("Amazonia") y el cratón de África Occidental; al sur con los cratones del Río de la Plata y São Francisco; en el suroeste con los cratones del Congo y Kalahari; y en el noreste con Australia, India y el este de la Antártida. Las posiciones de Siberia y el norte y el sur de China al norte del cratón de América del Norte difieren mucho según la reconstrucción:

• SWEAT-Configuration (Cantón de la Antártida suroeste de Estados Unidos): La Antártida está en el suroeste de Laurentia y Australia está en el norte de la Antártida.
• AUSWUS-Configuration (Australia Occidental): Australia está en el oeste de Laurentia.
• AUSMEX-Configuration (Australia-México): Australia está en la ubicación del día actual México en relación con Laurentia.
• El modelo "Missing-link" de Li et al. 2008 que tiene el sur de China entre Australia y la costa oeste de Laurentia. Se propone un modelo revisado de "Missing-link" en el que Tarim Block sirve como un enlace prolongado o alternativo entre Australia y Laurentia.
• Siberia adjunta al oeste de Estados Unidos (a través del Supergrupo Belt), como en Sears & Price 2000.
• Rodinia de Escocia.

Poco se sabe sobre la paleogeografía antes de la formación de Rodinia. Los datos paleomagnéticos y geológicos solo son lo suficientemente definidos como para formar reconstrucciones desde la ruptura de Rodinia en adelante. Se considera que Rodinia se formó hace entre 1.300 y 1.230 millones de años y se volvió a romper antes de hace 750 millones de años. Rodinia estaba rodeada por el superocéano que los geólogos llaman Mirovia (del ruso мировой, mirovoy, que significa "global").

Según J.D.A. Piper, Rodinia es uno de los dos modelos para la configuración y la historia de la corteza continental en la última parte de la época precámbrica. El otro es Paleopangea, el propio concepto de Piper. Piper propone una hipótesis alternativa para esta época y las anteriores. Esta idea rechaza que Rodinia haya existido alguna vez como un supercontinente transitorio sujeto a una fragmentación progresiva en la última parte de los tiempos del Proterozoico y, en cambio, que este tiempo y los anteriores estuvieron dominados por una única y persistente "Paleopangea" supercontinente Como evidencia, sugiere una observación de que los polos paleomagnéticos de la corteza continental asignados a este tiempo se ajustan a un solo camino entre hace 825 y 633 millones de años y, más tarde, a una posición casi estática entre 750 y 633 millones de años. Esta última solución predice que la ruptura se limitó al período Ediacárico y produjo los dramáticos cambios ambientales que caracterizaron la transición entre el Precámbrico y el Fanerozoico. Sin embargo, esta teoría ha sido ampliamente criticada, ya que se han señalado aplicaciones incorrectas de los datos paleomagnéticos.

Ruptura

En 2009, el proyecto 440 del IGCP de la UNESCO, denominado 'Rodinia Assembly and Breakup', concluyó que Rodinia se dividió en cuatro etapas entre 825 y 550 Ma:

• La ruptura fue iniciada por un superplume alrededor de 825-800 Ma cuya influencia, como el arqueamiento de crustal, el magmatismo bimodal intenso y la acumulación de gruesas sucesión sedimentaria tipo rift, se han registrado en Australia del Sur, China del Sur, Tarim, Kalahari, India y el Cratón Arábico-Nubiano.
• El desplazamiento progresó en los mismos cantones 800-750 Ma y se extendió a Laurentia y quizás a Siberia. India (incluyendo Madagascar) y el Congo-Säo Francisco Craton fueron separados de Rodinia durante este período o simplemente nunca fueron parte del supercontinente.
• A medida que la parte central de Rodinia llegó al Ecuador alrededor de 750–700 Ma, un nuevo pulso de magmatismo y rifting continuó el desmontaje en Kalahari occidental, Australia occidental, China meridional, Tarim y la mayoría de los márgenes de Laurentia.
• 650-550 Varios eventos de Ma coincidieron: la apertura del Océano Iapetus; el cierre de los océanos de Brasil, Adamastor y Mozambique; y la orogenia panafricana. El resultado fue la formación de Gondwana.

La hipótesis de Rodinia asume que la ruptura no comenzó en todas partes simultáneamente. En la mayoría de los continentes se encuentran extensos flujos de lava y erupciones volcánicas de la era Neoproterozoica, evidencia de rupturas a gran escala hace unos 750 millones de años. Ya hace 850 y 800 millones de años, se desarrolló una grieta entre las masas continentales de los actuales cratones de Australia, Antártida Oriental, India y el Congo y Kalahari por un lado y más tarde Laurentia, Baltica, Amazonia y África occidental y Río de Janeiro. los cratones de la Plata por el otro. Esta grieta se convirtió en el Océano Adamastor durante el Ediacárico.

Hace unos 550 millones de años, en el límite entre el Ediacárico y el Cámbrico, el primer grupo de cratones finalmente se fusionó nuevamente con los cratones de la Amazonía, África Occidental y el Río de la Plata. Esta fase tectónica se denomina orogenia panafricana. Creó una configuración de continentes que permanecería estable durante cientos de millones de años en la forma del continente Gondwana.

En un evento separado de ruptura hace unos 610 millones de años (a la mitad del período Ediacárico), se formó el océano Jápeto. La parte oriental de este océano se formó entre Baltica y Laurentia, la parte occidental entre Amazonia y Laurentia. Debido a que los momentos exactos de esta separación y la orogenia panafricana parcialmente contemporánea son difíciles de correlacionar, podría ser que toda la masa continental se uniera nuevamente en un supercontinente hace aproximadamente entre 600 y 550 millones de años. Este supercontinente hipotético se llama Pannotia.

Influencia en el paleoclima y la vida

A diferencia de los supercontinentes posteriores, Rodinia habría sido completamente estéril. Rodinia existió antes de que la vida compleja colonizara la tierra firme. Según el análisis de rocas sedimentarias, la formación de Rodinia ocurrió cuando la capa de ozono no era tan extensa como lo es hoy. La luz ultravioleta disuadía a los organismos de habitar su interior. Sin embargo, su existencia influyó significativamente en la vida marina de su época.

En el período criogénico, la Tierra experimentó grandes glaciaciones y las temperaturas eran al menos tan frías como las actuales. Áreas sustanciales de Rodinia pueden haber estado cubiertas por glaciares o la capa de hielo del polo sur.

Es posible que las bajas temperaturas se hayan exagerado durante las primeras etapas de la ruptura continental. Picos de calentamiento geotérmico en la corteza a punto de romperse; y dado que las rocas más cálidas son menos densas, las rocas de la corteza se elevan en relación con su entorno. Este aumento crea áreas de mayor altitud, donde el aire es más fresco y es menos probable que el hielo se derrita con los cambios de estación, y puede explicar la evidencia de abundante glaciación en el período Ediacárico.

La ruptura final de los continentes creó nuevos océanos y la expansión del fondo marino, lo que produce una litosfera oceánica más cálida y menos densa. Debido a su menor densidad, la litosfera oceánica caliente no se encontrará tan profunda como la litosfera oceánica vieja y fría. En períodos con áreas relativamente grandes de nueva litosfera, los fondos oceánicos ascienden, lo que hace que aumente el nivel eustático del mar. El resultado fue un mayor número de mares menos profundos.

El aumento de la evaporación de la mayor superficie de agua de los océanos puede haber aumentado las precipitaciones, lo que, a su vez, aumentó la erosión de las rocas expuestas. Al ingresar datos sobre la proporción de isótopos estables 18O:16O en modelos informáticos, se ha demostrado que, junto con la rápida meteorización de la roca volcánica, este aumento de las precipitaciones puede haber reducido los niveles de gases de efecto invernadero por debajo del umbral necesario para desencadenar el período de glaciación extrema conocida como Tierra Bola de Nieve.

El aumento de la actividad volcánica también introdujo en el medio marino nutrientes biológicamente activos, que pueden haber jugado un papel importante en el desarrollo de los primeros animales.