Plutonismo

El plutonismo es la teoría geológica que postula que las rocas ígneas que forman la Tierra se originaron a partir de la actividad magmática intrusiva , con un proceso gradual y continuo de meteorización y erosión que las desgastó. Posteriormente, las rocas se depositaron en el lecho marino, se reformaron en capas de roca sedimentaria por efecto del calor y la presión, y volvieron a elevarse. Propone que el basalto es magma fundido solidificado . Esta teoría dio lugar a la clasificación de rocas plutónicas (intrínsecas), que incluye rocas ígneas intrínsecas como el gabro , la diorita , el granito y la pegmatita . El nombre plutonismo hace referencia a Plutón , el gobernante clásico del inframundo y dios romano de la riqueza. Una de las principales razones por las que Plutón se incorporó a la clasificación fue la frecuente presencia de rocas plutónicas en depósitos de mineral de oro y plata (vetas). ^{[ 1 ]}

El Oxford English Dictionary rastrea el uso de la palabra "plutonistas" hasta 1799, ^{[ 2 ]} y la aparición de la palabra plutonismo hasta 1842. ^{[ 3 ]}

El abad Anton Moro , quien había estudiado islas volcánicas, propuso la teoría antes de 1750, y James Hutton la desarrolló posteriormente como parte de su Teoría de la Tierra , ^{[ 4 ]} publicada en 1788, que utilizó las formaciones rocosas de Glen Tilt en Perthshire como el principal ejemplo para respaldar su teoría; un ejemplo que también utilizó el neptunismo para probar la suya. ^{[ 5 ]} La idea refutaba la teoría neptunista de Abraham Werner , que proponía que la Tierra se había formado a partir de una masa de agua y material en suspensión que había formado rocas como capas de sedimento depositado que se convirtieron en continentes cuando el agua retrocedió, siendo depositadas capas adicionales por inundaciones y cierta actividad volcánica. ^{[ 5 ]}

Los plutonistas refutaron enérgicamente la visión neptunista de que las rocas se habían formado mediante procesos que ya no estaban activos, apoyando en cambio la teoría de Hutton . Un punto clave del debate giraba en torno a la creencia neptunista de que el basalto era sedimentario y que se habían encontrado fósiles en él. En contra de esto, el partidario de Hutton, John Playfair (1748-1819), argumentó que esta roca no contenía fósiles, ya que se había formado a partir de magma fundido y se había encontrado atravesando otras rocas en diques volcánicos . Los argumentos continuaron hasta principios del siglo XIX, y finalmente las ideas plutonistas sobre el origen de las rocas prevalecieron tras la obra de Charles Lyell en la década de 1830, quien incorporó esta teoría al uniformismo . ^{[ 5 ]} Sin embargo, los geólogos consideran que las rocas sedimentarias, como la caliza , se han originado a partir de procesos similares a los descritos por los neptunistas. ^{[ 6 ] [ 7 ]}

En términos comparativos, el plutonismo dentro del uniformismo es equivalente al neptunismo dentro del catastrofismo, ya que ambos se utilizan como conceptos centrales dentro de sus respectivas teorías y, por lo tanto, de manera similar, el neptunismo se opone al plutonismo del mismo modo que el catastrofismo se opone al uniformismo.

El plutonismo es una teoría geológica propuesta por James Hutton, quien planteó que la causa principal de la disposición actual de las rocas y el paisaje de la superficie terrestre fue impulsada por el calor proporcionado por el magma oculto en la superficie de la Tierra, lo cual ocurrió a lo largo de miles, si no millones, de años. ^{[ 8 ]} Este proceso está influenciado por la producción de magma. ^{[ 8 ] [ 5 ]}

El proceso de producción de magma ocurre durante la formación de montañas, en dos ubicaciones específicas donde se genera magma. ^{[ 9 ]} La primera implica un metamorfismo de alto grado que ocurre dentro de la corteza continental engrosada , lo que resulta en magma granítico y, por lo tanto, en una formación directa. ^{[ 9 ]} El segundo método implica la formación de magma basáltico en un área más grande, ubicada sobre la zona de subducción , aunque este magma no logra alcanzar más allá de la base de la corteza continental debido a su mayor densidad. ^{[ 9 ]} Sin embargo, cuando se aplica calor a la corteza, se puede producir un área de magma granítico a través de la fusión de la corteza continental al contribuir al metamorfismo. ^{[ 9 ]}

La cristalización parcial y la mezcla de magma, entre otros procesos ígneos, ocurren una vez que el magma basáltico se enfría a una temperatura suficiente, dando como resultado la formación de una composición de andesita más silícica ^{[ 9 ]} , que es menos densa que el magma basáltico original. ^{[ 9 ]} Esto permite que el magma avance a través de la corteza, dando como resultado la ocurrencia de volcanes explosivos. Las rocas volcánicas se forman a partir del enfriamiento de la lava en la superficie terrestre. ^{[ 9 ]} Sin embargo, en caso de que la ocurrencia de subducción o la temperatura dentro de la cámara magmática sea insuficiente, la cámara magmática dentro del volcán cristalizaría, lo que resultaría en la extinción del volcán y la formación de roca ígnea intrusiva, también conocida como rocas plutónicas o "plutones". ^{[ 9 ]} En algunos casos, una cámara separada puede cristalizar, por lo que no resulta en la extinción del volcán. ^{[ 9 ]} En caso de elevación/erosión ocurre la formación de montañas, aparecen rocas batolíticas . ^{[ 9 ]}

Además, parte del magma dentro de la Tierra se produce sin subducción, lo que da como resultado la formación de “magma granítico pegajoso” ^{[ 9 ]} y carece de un conducto para llegar a la superficie. En cambio, se abre paso a través de grietas en las rocas, lo que genera un ambiente de alta presión ^{[ 9 ]} . Luego ocurre un enfriamiento, durante un largo período de tiempo, lo que da como resultado grandes cristales de grano grueso que forman cuerpos con texturas distintivas, dando como resultado rocas ígneas/plutónicas intrusivas. Estas rocas varían en tamaño y color ^{[ 8 ] [ 5 ] [ 10 ].}

Durante el siglo XVIII, los científicos investigaron el proceso y el contexto en el que se formó el paisaje rocoso actual de la superficie terrestre y por qué se encontraba en su disposición actual. De esta investigación surgieron dos teorías predominantes: el plutonismo, propuesto por James Hutton , y el neptunismo , propuesto por Abraham Gottlob Werner . ^{[ 5 ]} Se ha señalado en la comunidad científica que no fueron los primeros en proponer dichas teorías, pero sí se les atribuye haberlas presentado a la comunidad científica. ^{[ 5 ]}

Uno de los primeros científicos notables en proponer una teoría temprana del plutonismo fue el abad Anton Moro , quien en la primera mitad del siglo XVIII pudo informar a la comunidad científica sobre cómo diferenciar entre rocas volcánicas y sedimentarias. ^{[ 4 ]} Mediante la observación de crustáceos , descubrió que dentro de las montañas yacían fósiles petrificados. ^{[ 4 ]} Esto le sugirió que en algún momento del pasado, por la fuerza del fuego volcánico, islas y continentes emergieron del fondo del mar. ^{[ 4 ]} Argumentó que esto ocurrió durante un largo período de tiempo, en lugar de un período relativamente corto, lo que indica algún tipo de cambio continuo que ha ocurrido y está ocurriendo en la superficie de la Tierra, dando lugar a las formaciones actuales que observa la humanidad. ^{[ 4 ]}

En la década de 1780, Hutton comenzó a oponerse a la visión neptunista que atribuía el paisaje actual a eventos catastróficos anteriores, sin un equivalente moderno. ^{[ 11 ]} Hutton propuso que la Tierra experimentaba cambios lentos pero continuos, que se producían principalmente a través del vulcanismo , la erosión , el transporte y la deposición de sedimentos. ^{[ 11 ]} Utilizó Glen Tilt, en Perthshire, como evidencia para respaldar su argumento, ya que este lugar se había empleado como ejemplo de la teoría neptunista antes de su hipótesis sobre la presencia de granito en la zona. ^{[ 11 ]} Publicó su teoría y sus hallazgos en un ensayo en 1788, al que siguió su obra en dos volúmenes titulada Theory of the Earth en 1795, que amplió su trabajo de 1788. ^{[ 11 ]}

En 1802, John Playfair publicó Illustrations of the Huttonian Theory , obra que intentaba contrarrestar la influencia del neptunismo de la época. ^{[ 12 ]} Illustrations presentó el extenso y oscuro libro de Hutton de forma concisa y clara, manteniendo vivo su enfoque tras su muerte en 1797, mientras otros científicos interpretaban su teoría a su manera. ^{[ 12 ]} Además, John Playfair argumentó que el plutonismo era la teoría correcta, en contraposición al neptunismo. ^{[ 12 ]}

En 1830, un científico llamado Charles Lyell fundó el uniformismo . ^{[ 5 ]} En 1830, Lyell publicó los Principios de Geología , en los que la Tierra es un estado de equilibrio, donde los procesos biológicos, químicos y físicos han ocurrido lentamente durante un período de tiempo extremo, dando como resultado las características observadas en la superficie terrestre. ^{[ 5 ]} La teoría incluía aspectos del plutonismo como conceptos centrales, lo que resultó en la aceptación general de facto del plutonismo, a medida que el uniformismo se generalizó dentro de la comunidad científica, lo que llevó a que Hutton se convirtiera en el "Padre de la Geología", debido a la presencia de la obra de Hutton como conceptos centrales. ^{[ 5 ] [ 11 ]}

Como se mencionó anteriormente, durante el siglo XVIII existían dos teorías predominantes para explicar la disposición actual del paisaje y las formaciones rocosas: el plutonismo y el neptunismo. El cisma se inició pseudo-iniciado por la diferenciación de rocas sedimentarias y volcánicas de Moro, así como por su teoría del fuego volcánico que elevó las islas y los continentes, ya que él argumentaba que era un proceso lento, mientras que otros sostenían que era catastrófico y no tenía equivalentes modernos. ^{[ 4 ]} Los neptunistas creían que la superficie de la Tierra inicialmente solo contenía un océano turbio, lo que llevó a los depósitos de sedimentos en el océano, resultando en la formación de rocas cristalinas como los granitos. ^{[ 5 ]} Había muchas opiniones opuestas entre las dos teorías; una de las oposiciones más notables de cada teoría era la formación del granito . ^{[ 5 ]} Hutton creía que los granitos se inyectaron dentro de Glen Tilt de Perthshire al ser intruidos a través de metasedimentos dalradianos , indicados por el corte transversal de las capas de sedimentos. ^{[ 5 ]} Esto le indicó a Hutton que los sedimentos eran más antiguos que el granito. ^{[ 5 ]} Esto contradecía el neptunismo, ya que este sostiene que los granitos se precipitan del océano, siendo por lo tanto el tipo de roca más antiguo. ^{[ 5 ]}

En 1773, antes de las observaciones de Hutton, Abraham Gottlob Werner publicó su libro de mineralogía Sobre las características externas de los fósiles , que clasificaba los minerales únicamente según sus características físicas, lo que le permitió obtener el puesto de conservador de la colección de minerales de la Escuela de Minería de Freiberg y profesor de minería, donde pudo promover su teoría del neptunismo. ^{[ 5 ]} Gracias a su prestigiosa posición, atrajo a muchos estudiantes, a quienes pudo difundir el neptunismo entre la comunidad científica en general, a medida que se adentraban en el campo de la geología y otros campos relacionados. ^{[ 5 ]}

Cuando Hutton falleció en 1797, el plutonismo tenía menos presencia en la comunidad científica de la época, ya que recibía escepticismo por parte de los defensores del neptunismo. ^{[ 12 ]} Como se mencionó anteriormente, John Playfair publicó sus Ilustraciones de la teoría de Hutton , que absorbieron la influencia del neptunismo, pues Playfair presentó la teoría de Hutton de una manera más concisa y clara, lo que permitió que el plutonismo se mantuviera como oposición al neptunismo en la comunidad científica. ^{[ 12 ]}

La teoría de Werner se desarrolló a través de sus observaciones de un grupo selecto de rocas, ya que su posición en la universidad le impedía realizar observaciones y desarrollar su teoría en una gama más amplia de rocas. ^{[ 5 ]} Por lo tanto, cuando se observaron otras rocas de diferentes partes del mundo, la conformidad con el neptunismo disminuyó con cada tipo de roca examinada. ^{[ 5 ]} Este desarrollo fue notable en el trabajo de Alexander von Humboldt (1769-1859), quien había estudiado con Werner en Freiberg y gradualmente se apartó de las teorías de su maestro. ^{[ 13 ]} Debido a esta tendencia, el neptunismo decayó después de la muerte de Werner en 1817, dejando la batalla entre neptunismo y plutonismo en un relativo estancamiento mientras los científicos pro-plutonismo y pro-neptunismo intentaban asegurar que su respectiva teoría fuera aceptada. ^{[ 5 ]} A pesar de este estancamiento, el neptunismo fue parcialmente favorecido sobre el plutonismo debido a la posición de Werner, que le permitió difundir su teoría gracias a la gran cantidad de individuos dentro de la universidad y la comunidad científica que se vieron influenciados por él. ^{[ 5 ]} Por lo tanto, muchos de sus estudiantes favorecieron el neptunismo sobre el plutonismo. ^{[ 5 ]}

A principios del siglo XIX, antes de las contribuciones de Lyell, un científico francés llamado Georges Cuvier utilizó la teoría del neptunismo de Werner dentro de su teoría del catastrofismo , que tenía al neptunismo como aspecto central, de manera similar a como el uniformismo implementó el plutonismo como aspecto central. ^{[ 5 ]} Su teoría sugería que el paisaje de la Tierra se ha formado a través de fuerzas volátiles que posee el sistema terrestre y que aparecen y desaparecen. ^{[ 5 ]} Esta teoría era favorecida por la comunidad científica de la época y, por lo tanto, el neptunismo por defecto seguía manteniendo su predominio sobre el plutonismo. ^{[ 5 ]}

Sin embargo, el cisma terminó con la publicación en 1830 del libro de Lyell , Principios de Geología , que dio lugar a la formación del uniformismo, el cual incorporó las ideas de Hutton sobre el plutonismo. ^{[ 5 ]} Sus hallazgos, afirmaciones e ideas fueron aceptados por la comunidad científica en general, lo que puso fin al cisma y conllevó la aceptación generalizada del plutonismo sobre el neptunismo. ^{[ 5 ]}

• El abad Anton Moro fue el primero en diferenciar las rocas volcánicas de las sedimentarias, además de proponer la formación de islas y continentes mediante actividad volcánica a lo largo de extensos periodos de tiempo. De esta forma, inició el debate sobre el plutonismo y el neptunismo, ya que Werner propondría posteriormente una teoría que se oponía directamente a la suya, y que Hutton refutaría más tarde. Asimismo, fue el precursor de la teoría del plutonismo en la ciencia moderna, teoría que Hutton propuso formalmente más adelante.

• James Hutton : Propuso el plutonismo a la comunidad científica. Antes de ser científico, fue agricultor en Escocia. ^{[ 5 ]} Utilizó sus experiencias como agricultor para identificar fuerzas naturales —en particular la gravedad— que contribuían a la formación de rocas, a medida que el paisaje terrestre se erosionaba lentamente y depositaba sedimentos en planos inferiores. [ 5 ] Realizó sus primeras observaciones formales en Escocia, específicamente en Glen Tilt de Perthshire, pero hizo observaciones informales durante su tiempo como agricultor antes de convertirse en geólogo, notando cómo la tierra que cultivaba ^{experimentaba cambios a} un ritmo lento a través de aspectos como la erosión y la deposición de sedimentos. ^{[ 5 ]} Se le considera "el padre de la geología", ya que su trabajo está presente como conceptos centrales dentro de la teoría del uniformismo que se convirtió en la teoría geológica ampliamente aceptada en la década de 1830 y que puso fin al debate sobre si el plutonismo o el neptunismo era la teoría "correcta".

• John Playfair : profesor de filosofía natural que publicó Ilustraciones de la teoría huttoniana (1802) y protegió a Hutton de la oposición de los neptunistas. ^{[ 14 ]} Esto impidió que el trabajo de Hutton desapareciera en el abismo de las hipótesis científicas y las teorías propuestas, asegurando que otros científicos pudieran conocer sus teorías. ^{[ 14 ]} El trabajo de Playfair permitió a Lyell descubrir mejor la existencia de dichas teorías, las cuales luego implementó dentro del uniformismo para poner fin al cisma geológico. ^{[ 14 ]}

• Charles Lyell : un científico al que se le atribuye ser “uno de los científicos más importantes de la geología del siglo XIX”, debido a que fundó el uniformismo, que ha sido la teoría geológica ampliamente aceptada después de la década de 1830. ^{[ 5 ]} Su teoría incorporó el plutonismo de Hutton como principios fundamentales, lo que llevó a una aceptación de facto del plutonismo sobre el neptunismo. ^{[ 5 ]} Sin embargo, su teoría competía con la teoría del catastrofismo, que aceptaba el neptunismo como parte de sus conceptos centrales. ^{[ 5 ]} Aunque en ese momento el uniformismo se volvió más aceptado, el pensamiento científico actual acepta que aspectos de ambas teorías son ciertos para la formación general del paisaje actual observado en la Tierra. ^{[ 5 ]}

• Historia de la ciencia: Geología de la Edad Moderna ... Y seguimos evolucionando, Manual sobre la historia de la ciencia moderna , Ian Johnston de Malaspina University-College, Nanaimo, BC. (dominio público)