Vista aérea del Anticlinal El Gordo (en primer plano) y la montaña La Popa (en el fondo). Crédito: Ramon Lopez
Hay un lugar en el noreste de México donde cualquiera puede aprender mucho sobre la dinámica del suelo bajo nuestros pies mientras disfruta de las maravillas del desierto. Los geólogos llaman a esta área ‘Cuenca La Popa’. La Popa significa “La Proa”, un nombre que proviene de la forma de una de las montañas de esta zona, que se asemeja a la parte delantera de un barco muy grande. Este lugar es un campo de entrenamiento perfecto para geólogos e ingenieros que trabajan en la industria de los hidrocarburos y en proyectos de captura y almacenamiento de gases de efecto invernadero. Hay afloramientos excelentes no solo de sal, sino, más importante aún, de rocas sedimentarias donde se pueden extraer o almacenar petróleo, gas y agua. En cualquier caso, el lugar es muy llamativo para muchas personas, independientemente de sus intereses personales: hay una plétora de cactáceas y otras asombrosas especies de plantas del desierto en un paisaje árido, manadas de caballos salvajes, una serie de cordilleras que rodean el área y… sal, mucha sal. Uno puede caminar sobre 3 km2 de sal blanca (CaSO4 ± 2H2O). Recuerda que ‘sal’ puede aparecer en muchas otras formas químicas además de la sal de mesa (NaCl). Si vas a La Popa, toma este consejo: usa gafas de sol y protégente con protector solar. Esta sal refleja la luz del sol como si estuvieras esquiando en los Alpes.
Entonces, ¿cómo llegó toda esta sal allí? Para responder a esta pregunta, es necesario explicar la formación de los depósitos de sal, pero también algo que podría ser sorprendente: cómo se mueve bajo tierra. Volúmenes masivos de sal son comunes en el subsuelo de todo el mundo; particularmente bajo el fondo marino junto a las costas, pero también en los continentes. La mayoría de los antiguos depósitos de sal se precipitaron en antiguos fondos marinos debido a cambios en la temperatura, tasas de evaporación relativamente altas del agua y otros procesos físicos y químicos. La sal se acumuló año tras año creando depósitos de varios cientos de metros de grosor. Cuando la precipitación de sal cesó, estos depósitos fueron cubiertos con el tiempo por barro, arena o a veces incluso flujos de lava. Todo el proceso típicamente toma varios millones de años. Algunos de estos depósitos de sal pueden moverse bajo tierra. Estos movimientos se pueden observar en minas de sal subterráneas y los datos sísmicos muestran evidencias de movimiento de sal lateral, ascendente e incluso descendente (Figura 1).
¿Cómo es esto posible? Los principales factores que controlan son el campo gravitacional de la Tierra, las diferencias de densidad de los sedimentos y rocas, y el movimiento de nuestros continentes. Simplificando, la sal tiende a ser menos densa que el sedimento o la roca circundante, lo que provoca que la sal fluya a lo largo del tiempo. Tales tasas de flujo son comparables al movimiento de glaciares, donde el hielo también se mueve muy lentamente. El papel de la densidad en el movimiento ascendente de la sal es análogo al del petróleo en el agua. Si se introduce petróleo con un gotero en el fondo de un vaso lleno de agua, la gota de petróleo se moverá rápidamente a la superficie del agua. Un error común es pensar que es el petróleo el que se mueve activamente hacia arriba. De hecho, es el agua la que ‘empuja’ la gota de petróleo hacia arriba. Esto se debe a que el agua pesa más que el petróleo, por lo que se mueve bajo el campo gravitacional hacia una posición más cercana al centro de la Tierra. Esto puede parecer trivial, pero probablemente es contraintuitivo para la mayoría de las personas. Si tenemos una masa de sal rodeada de rocas y sedimentos más densos, estos últimos intentarán situarse por debajo de la sal. Pero, como puedes imaginar, no es fácil para una roca sólida fluir como lo hace el agua. Las rocas son sólidas y no pueden moverse fácilmente y empujar la sal hacia arriba. Esto significa que la sal solo puede moverse si algo más anima a esas rocas a desplazarse o si se crea espacio para que la sal se mueva. La tectónica es, por lo tanto, un proceso importante en el movimiento de la sal, ya que puede desplazar vastas cantidades de volúmenes de roca. Tanto la tectónica extensional como la compresional pueden resultar en la reducción del grosor de la corteza y, por ende, una reducción del peso sobre las capas de sal subyacentes. La flotabilidad de la sal facilitaría eventualmente el ascenso de la sal (por ejemplo, en cuencas de separación). Los procesos tectónicos también forman fracturas que funcionan como conductos para que la sal se mueva.
La Cuenca La Popa es única en que expone tan claramente masas de sal que se movieron hacia arriba a través de la corteza terrestre. Una de estas masas de sal, llamada Diapiro El Gordo (‘El Gordo’), es probablemente la que mejor expone tanto sus depósitos de sal como las rocas sedimentarias circundantes (Figura 2). Las fuerzas compresionales relacionadas con la apertura del Golfo de México formaron pliegues y fracturas y empujaron la sal hacia arriba.
Figura 2. Vista aérea del Diapiro El Gordo (marcado en rojo). Crédito: Ramon Lopez
Concomitantemente, el movimiento de la sal deformó las rocas sedimentarias adyacentes. Todas estas características tectónicas en forma de pliegues y fracturas en una amplia gama de escalas se pueden observar en el área del Diapiro El Gordo. El mismo diapiro está asociado espacialmente con un anticlinal de empuje que alguna vez fue parte de un cinturón de pliegues y empujes submarinos (Figura 3). Esto lo convierte en un gran análogo de los yacimientos petroleros relacionados con este tipo de configuración tectónica (por ejemplo, Cuenca Salinas, Golfo de México). Este es uno de los pocos lugares donde podemos observar y estudiar la compleja interacción entre el movimiento de la sal y la tectónica. Es un laboratorio natural para la industria del petróleo y gas, e incluso para proyectos que buscan almacenar gases de efecto invernadero o residuos radiactivos dentro de gigantes de sal. Es un hecho asombroso que estos grandes reservorios de sal jueguen un papel vital en la satisfacción de las demandas modernas de energía, así como una herramienta para combatir el cambio climático.
Referencias:
“BOEM Northern Gulf of Mexico Deepwater Bathymetry Grid from 3D Seismic”. Bureau of Ocean Energy Management, 4 de noviembre de 2020, https://www.boem.gov/oil-gas-energy/mapping-and-data/map-gallery/boem-northern-gulf-mexico-deepwater-bathymetry-grid-3d.
Hearon, T.E., Rowan, M.G., Giles, K.A. y Hart, W.H., 2014. Deformación halocinética adyacente al diapiro de aguas profundas Auger, Garden Banks 470, norte del Golfo de México: Prueba de la aplicabilidad de un modelo basado en afloramientos utilizando datos subsuperficiales. Interpretation, 2(4), pp.SM57-SM76.
Sitios web de interés:
Captura y almacenamiento de carbono: https://ec.europa.eu/clima/policies/innovation-fund/ccs_en
Proyecto europeo sobre los depósitos subterráneos de sal del Mediterráneo: https://www.saltgiant-etn.com/
