ACTUALIDADES GEOLÓGICAS Y GEOFÍSICAS, / *

MANUEL MALDONADO-KOERDELL * *

1) E L PROYECTO " M O H O L E " . Ha terminado la primera etapa del programa de perforación de la corteza terrestre en el fondo submarino de una localidad situada entre la Isla de Guadalupe y la Punta Eugenia, Península de Baja California, en la costa mexicana del Océano Pacífico. El ensayo preliminar de operaciones de perforación utilizando el barco plataforma "Cuss I " bajo los auspicios del Comité de la A M S O C (American Miscellaneous Society) se llevó a cabo frente a la bahía de S a n Diego, California, en Marzo de 1961. Pocas semanas después el "Cuss I " fue anclado en la localidad arriba mencionada y su tripulación de científicos, perforadores y marinos iniciaron su programa de trabajos tan propalado por la prensa mundial y noticiarios de todo tipo.

Aunque ya se habían anunciado muchos detalles de la marcha de operacio­nes, fue durante la 127a. Reunión Anual de la Asociación Americana para el Adelanto de la Ciencia, celebrada en New York del 26 al 31 de Diciembre de 1960, cuando se dio a conocer oficialmente aquel programa en la Sección de Geología y Geografía. Los objetivos y características del Proyecto "Mohole" fueron explicados por Mr. G. C. Lili, de la Office of Naval Research de la Marina de los Estados Unidos de Norte-América, quien resumió su origen y desarrollo durante el Año Geofísico Internacional 1957-1958. Durante ese evento se formalizaron las gestiones para realizarlo y se iniciaron las exploraciones de algunas localidades, que parecían favorables en el fondo de los océanos del mundo, para alcanzar la discontinuidad de Mohorovicic a la menor profundi­dad posible.

El Proyecto "Mohole" se desarrollaría en tres etapas: la primera en una operación preliminar de perforación en aguas profundas (como prueba del equipo y de la habil idad de sus manejadores) , la segunda en la verdadera per­foración de la corteza terrestre y la tercera en el análisis de los datos de registro y de muestras obtenidas en las etapas anteriores. El objetivo sería la penetra­ción del "qu iebre" o zona de brusco cambio de velocidades sísmicas detectada por medios geofísicos por debajo de la corteza terrestre, la discontinuidad de Mohorovicic, hasta alcanzar los niveles superiores del manto sub-cortical. Este proyecto de trabajo podía considerarse de igual trascendencia a los espectacu­lares éxitos logrados con disparos de cohetes a gran altura y colocación de

* Original recibido en Agosto de 1961. * * Secretario del Comité Panamericano de Ciencias Geofísicas, I.P.G.H. y de la Unión

Geofísica Mexicana y Editor de G e o f í s i c a I n t e r n a c i o n a l .

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M. MALDONADO-KOERDELL

1 P o r p a r t e d e M é x i c o c v o n c u r r i ó a l d e s a r r o l l o p a r c i a l d e l a p r i m e r a e t a p a e l I n g . F e d e r i c o M o o s e r , d e l I n s t i t u t o d e G e o l o g í a , U . N . A . M . , q u i e n e s t á p r e p a r a n d o u n i n f o r m e s o b r e s u s e x f i e r i e n c i a s .

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satélites en órbita alrededor de la Tierra y en general, a los grandes progresos logrados en la exploración del espacio exterior.

El sitio escogido para la realización de la primera etapa del Proyecto "Mo­hole" se localizaría al E S E de la Isla de Guadalupe, donde según todas las probabil¡da<lcs la discontinuidad de Mohorovicic tendría relativa poca profun­didad bajo sedimentos submarinos y capas rocosas subyacentes. Otros puntos que parecían favorables, al N de la Isla de Puerto Rico y en el Océano Indico, se descartarían por razones de inestabilidad meteorológica, ya que se encuen­tran en áreas constantemente amenazadas por tormentas tropicales. En cambio, la tranquilidad atmosférica y oceánica reina en las cercanías de la Isla de Guadalupe y además, está muy próximo el puerto de San Diego, California (a menos de 200 millas mar inas ) , que tendría el carácter de base de operaciones.

En la primera etapa se emplearía un barco-plataforma ya construido para esa fecha (Diciembre de 1 9 6 0 ) , el "Cuss I" , similar a los usados para perfo­raciones petroleras submarinas frente a I>os Angeles y adaptado en este caso para operaciones en alta mar a más de 2,000 brazas de profundidad. El equipo de tubería, brocas, instrumental para registros eléctricos, de rajaos gamma, etc. y para obtener muestras de núcleo y canal sería lo más completo posible y lo manejaría un grtipo de expertos asesorado por científicos y técnicos de la AMSOC. El Proyecto "Mohole" tendría carácter esencialmente geológico, pero combinaría los conocimientos y la experiencia de oceanógrafos, geofísicos, in­genieros de perforación y otros especialistas y estaría auspiciado por las más altas organizaciones científicas norte-americanas, aunque se permitiría la pre­sencia de investigadores extranjeros. ^

Otros aspectos del Proyecto "Mohole" fueron explicados en la misma ocasión 3or los Dres. H. H. Hess, de la Princeton University, H. G. Dolí, de la Schlum-)crger Well Surveying Corp., R. F . Bauer y A. J . Field, de la Global Marine

Ex*ploration Co. y W. Bascom, del Comité de la AMSOC. El Dr. Hess se refirió a las características de la columna geológica "teórica" que se ha supuesto desde 1850 para la corteza terrestre, cuya composición se ha venido precisando por métodos geofísicos (y últimamente de muestreo submarino) y los Dres. Dolí, Bauer, Field y Bascom a los diversos problemas de perforación y registro de datos, así como de recolección de muestras. También se expusieron las carac­terísticas del barco plataforma "Cuss I " y los mecanismos de fijación para ase­gurar su estalnlidad, declarándose que no se esperaban dificultades mayores en el desarrollo de la primera etapa del Proyecto "Mohole".

En Marzo de 1961 el "Cuss I " llevó a cabo ima campaña preliminar en los alrededores de San Diego penetrando su equipo de perforación más de 100 metros en los sedimentos submarinos (cuyo espesor se calcula en esa área en unos 1,000 metros) . I,os registros y muestras que se obtuvieron en esta fase preliminar fueron ávidamente examinados por el grupo científico a bordo del buque en tanto que los expertos en perforación y marinos se concentraban en los detalles de tipo operacional, concluyéndose que no había impedimento alguno para completar la primera etapa en aguas cercanas a la Lsla de Guadalupe. El "Cuss I " fue sometido a nueva revisión y ligeras readaptaciones indicadas por aquellas pruebas y llevado a la localidad de perforación, donde el fondo sub-

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marino estaba a 4,000 metros bajo el nivel de aguas superficiales en una "lla­nura" de poco relieve.

A fines de Marzo de 1961 se inició el trabajo a la profundidad indicada, alcanzándose una penetración de 200 metros de espesor en los sedimentos sub­marinos, cuya edad fue calculada posteriormente en miocénica. Después se en­contró una capa basáltica muy dura en la cual sólo fue posible penetrar unos 15 metros antes de suspenderse la perforación, pues la temperatura en el fondo del agujero era anormalmente alta suponiéndose una actividad volcánica poco fa­vorable para llegar al manto. En lugares cercanos se realizaron otras dos per­foraciones con resultados similares, terminándose con la primera etapa del Proyecto "Mohole" en su fase de campo, el 12 de Abril de 1961.

Nuevamente se aprovechó la oportunidad de una reunión internacional para dar a conocer los resultados generales do aquellas operaciones submarinas y analizar sus implicaciones y problemas en ocasión del X Congreso Científico del Pacífico, celebrado en Honolulú del 26 de Agosto al 2 de Septiembre de 1961. El 30 de Agosto tuvo lugar un acto en uno de los auditorios locales en que participaron los Dres. Bascom (ya mencionado) , W. H. Munk, de la Univer­sidad de California, H. W. Menard, del Laboratorio Naval de Electrónica y W. Gaskell, de la California Research Corp. (que proporcionó el barco-plata­forma "Cuss F ' y otras facilidades pa ra la primera etapa del Proyecto "Mo­hole") . Al principio de la discusión, el Dr. Bascom expuso las ideas básicas sobre la estructura de la corteza terrestre y al final, se refirió ampliamente a los detallos técnicos relativos a la fijación de la embarcación y al manejo del equipo de perforación, en tanto que los Dres. Munk y Menard comentaron las implicaciones geofísicas y geológicas de este primer intento de penetración al manto subcortical y el Dr. Gaskell, a nombre de su organización, prometió continuar apoyando el programa.

Una magnífica película a colores llevó a los asistentes al acto a seguir paso a paso todos los momentos de las primeras operaciones del Proyecto "Mohole", desde el aparejamiento del "Cuss I " hasta los episodios de la perforación en las cercanías de la Isla de Guadalupe. Se anunció que el programa de trabajos había sufrido una necesaria interrupción destinada a examinar los datos inicia­les y las muestras, así como al estudio de nuevas localidades donde pudiera practicarse la perforación de la corteza terrestre y parece que una nueva tenta­tiva se realizará en aguas próximas al Archipiélago de las Hawaii . Pronto apa­recerán, seguramente, otros relatos e informes en las revistas científicas y téc­nicas del mundo sobre esta casi increíble hazaña del ingenio humano y de su destreza en el planeamiento y ejecución de un programa que iguala a las Cien­cias de la Tierra con las Ciencias del Espacio, según expresión de algún con­ferencista en Honolulú.

2) LAS IDEAS GEOLÓGICAS Y GEOFÍSICAS DEL PROF . V. V. BELOUSSOV. L a anunciada visita de este distinguido investigador soviético a diversos países de América Latina al frente de la Misión Sismológica de la U N E S C O , entre Oc­tubre y Diciembre de 1961 , ofrece oportunidad para decir algo sobre sus trabajos científicos durante los últimos 20 años. El Prof. Beloussov es actual­mente Presidente de la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica, electo en la X I T Asamblea General celebrada en Helsinki entre el 25 de Julio y el 6 de Agosto de 1960, después de ocupar otros elevados cargos en su Mesa Directiva

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así como en la Asociación Internacional de Sismología y Física del Interior de la Tierra y otras corporaciones. En su país es Jefe de Laboratorio en el Instituto de Física de la Tierra (y miembro Correspondiente) de la Academia de Cien­cias de la Unión de Repúblicas Soviéticas Socialistas, con residencia en la ciudad de Moscú.

Puede considerársele como uno de los grandes especialistas contemporáneos en el complejo campo de los estudios geotectónicos, abarcando la composición y estructura de la Tierra, su desarrollo y dinámica continental y oceánica y como impulsor de trabajos experimentales en los mecanismos de la deformación y fracturamiento de la corteza terrestre. Si bien desde fines del Siglo X I X , E . Suess, A. Heim y B . Willis se ocuparon de aquellos procesos y E . Reier y H. CIoos (ya en el Siglo X X ) aplicaron métodos de laboratorio, ha correspondido al Prof. Beloussov impulsar los estudios teóricos y prácticos en dichos campos, cuyos resultados viene dando a conocer en muchas publicaciones desde 1942. Desgraciadamente para lectores en otras lenguas, en su gran mayoría esas con­tribuciones o resúmenes han aparecido en ruso y solamente en los últimos años traducciones en lenguas alemana e inglesa en Alemania, Francia, Gran Bretaña, Canadá y Estados Unidos de Norte-América.

En ocasión de la X I .Asamblea General de la Unión Internacional de Geo­desia y Geofísica, celebrada en Toronto en Septiembre de 1957, el Prof. Be­loussov dio a conocer la interpretación soviética de una nueva ciencia, la Tec-tonofísica, apoyada en el uso simultáneo de métodos geológicos y físicos para estudiar el mecanismo de las deformaciones tectónicas de la corteza terrestre. Realmente, muchas de las ideas expresadas entonces no eran nuevas en el sentido de pensamiento original o de datos novedosos, pero su conjunto estaba revestido por una nueva interpretación apoyada en datos experimentales que comprobaban y ampliaban las observaciones de campo. Antes de 1954, el Prof. Beloussov había dedicado su atención al estudio de las deformaciones conti­nentales y oceánicas con base en las "regular idades" de los procesos geotectó­nicos, pero en ese año organizó el primer laboratorio de tectónica experimental ahora incluido con el nombre de Laboratorio Tectonofísico de la Sección de Geodinámica del Instituto de Física de la Tierra en Moscú.

En aquel laboratorio, las investigaciones del Prof. Beloussov han estimulado a muchos colaboradores y discípulos a continuar y ampliar los estudios tectono-físicos, por ejemplo, a M. V. Gzovsky en el problema de las deformaciones tectónicas. En los últimos años, en la Universidad de Moscú (Facultad de Geo­logía Dinámica) , en el Instituto Pan-Soviético de Investigaciones en Geología Petrolera y en el Instituto de Geología Minera, Petrografía, Mineralogía y Geo­química se han instalado nuevos laboratorios para investigaciones tectonofísicas. A través de tales estudios han venido lográndose, por una parte, indicaciones precisas sobre los mecanismos esenciales de la deformación tectónica y por otra, nuevas interpretaciones sobre las fuerzas que actúan para crear condiciones es­tructurales adecuadas para el depósito de hidrocarburos o para la mincraliza-ción asociada con fenómenos tectónicos y magmáticos.

El Prof. Beloussov ha resumido en un trabajo (Tectonophysics: A Promis-ing New Orientation in Geology — traducido de Vestnik Akad. Nauk SSSR, 2 8 ( 9 ) :3-10, 1958. Dircctorate of Scientific Information Service, D.R.B. Canadá, T 310 R, 9 págs. mimeógr., November, 1958) los puntos de vista de los inves­tigadores soviéticos sobre la física de las deformaciones tectónicas con base en

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la moderna teoría de la plasticidad, elasticidad y resistencia de materiales aplicada a las rocas. Un rasgo característico de aquella escuela consiste en su orientación al estudio de los campos de esfuerzos que operaban en la corteza terrestre durante las más remotas épocas mediante el uso de modelos cons­truidos con materiales transparentes y ópticamente activos. Así han podido definirse los tipos básicos de fracturas en cuerpos sólidos (es decir, las rocas) que resultan de cada una de aquellas propiedades, la plasticidad (deforma­ción viscosa) y la elasticidad (fracturas múltiples) al igual que las distorsiones que causan ambos tipos de fracturas en los campos de esfuerzos.

Los investigadores soviéticos han establecido también que las fallas nunca se forman de "un golpe", ya que están precedidas por fracturas embrionarias que se extienden y confluyen gradualmente en fallas mayores (como lo demues­tran algunas de carácter tectónico) . El arqueamiento de las grandes fallas re­sulta de la curvatura u ondulación de sus elementos constitutivos, cuyo fractu­ramiento determina cambios en los campos de esfuerzos, agregándose en las regiones montañosas de gran actividad tectónica la acción de la. fuerza vertical que produce la convexidad superficial observada en la naturaleza y en los modelos. Aún las fracturas "en échelon" pueden atribuirse a la acción fisurante de pares de fuerzas paralelas a la línea de fractura e igualmente la formación de lentes en las rocas en regiones plegadas, todo lo cual llevó a los investiga­dores soviéticos a concluir que los fenómenos tectónicos de afallamiento y ple­gamiento están l igados con los esfuerzos máximos tangenciales o tensionales y no con la magnitud de la deformación.

L a distribución de esfuerzos se ha estudiado en modelos experimentales por el método de la "fotoelasticidad", comprobándose que al aumentar el empuje vertical cambian las relaciones entre la parte arqueada y las colindantes y se altera la distribución de sus campos (y por consiguiente, la orientación de las líneas de fractura) . Pero, el caso de los plegamientos es más complejo, indi­cando los resultados preliminares de experimentación que son la reacción carac­terística de las partes estratiformes de la corteza terrestre a los movimientos verticales diferenciales de los bloques individualmente activos, aún en regiones de geosinclinales a lo largo de alineamientos estructurales. Primeramente los estratos se encurvan hacia arr iba, luego se estiran al persistir el empuje ver­tical y cuando el block levantado vuelve a hundirse, los estratos (demasiado alargados para el espacio que ocupan) se pliegan y por ello, los investigadores soviéticos piensan que los empujes verticales bastan para explicar los plega­mientos que tienen siempre carácter local.

L a metodología, instrumental y materiales en uso en el laboratorio del Prof. Beloussov (y otros laboratorios similares de la U . R . S . S . ) se han descrito en relación con los estudios soviéticos sobre uso de modelos a escala para visuali­zar procesos tectónicos en Geología Experimental, usando materiales de plas­ticidad y elasticidad conocidas (Experimental Geology, Scientific American, 20-1(2) :96-106, ilustrs., February, 1 9 6 1 ) . Con dichos modelos ha sido posible investigar el proceso de formación de los domos salinos (utilizando asfalto para representar la roca salina y ja rabe de azúcar las capas suprayacentes) mediante reducciones calculadas en densidad, tiempo y espacio con base en el principio de "similaridad física". El Prof. Beloussov reconoce que algunos experimenta­dores norte-americanos han realizado importantes investigaciones de laboratorio con otros modelos, aunque estima que las precauciones tomadas por los sovié-

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ticos V la magnitud de conceptos teóricos y prácticos en que han apoyado sus trabajos, así como los resultados que han obtenido demuestran que casi no hay procoso tectónico que no pueda explicarse por sus métodos de Geología Ex­perimental.

Poro, el Prof. Beloussov no es solamente un experimentador con modelos geológicos para explicar ciertos procesos naturales y ha llevado su atención al estudio de otros problemas de grande importancia para las Ciencias de la Tierra. Hace ya algimos años aparecieron en Europa tres contribuciones suyas sobre problemas fundamentales de la Geotectónica ÍGrundfragen der allge-meinen Geotektonik, Gcologisches Rundschau, Bd. 4 5 , H. 2 , 1 9 5 6 ; Some Rules governing the Dcvelopment of the Earth's Crust. Endeavour, Vol. 17 , No. 68 , 1 9 5 8 y Fundamental Features of the Strucliue and Development of Geosynclines, Assoc. Séismol. Phys. ínter. Terre, Public. Burcau Central Séismol. Intern., Serie A, Travaux Scient., Fase . 2 0 , Toulouse, 1 9 5 9 ) . Últimamente ha expuesto en una misma revista norte-americana sus ideas sobre el desarrollo de la Tierra y la tectogenesis y el origen de los plegamientos en la corteza terrestre (Develop­ment of the Earth and Tectogenesis, Journal of Geophysical Research, 6 5 ( 1 2 ) : 4 1 2 7 - 4 1 4 6 . December. 1 9 6 0 y The Orisíina of Folding in the Earth's Crust, ibid., 6 6 ( 7 ) : 2 2 4 1 - 2 2 5 4 , 1 4 figs., July, 1 9 6 1 ) .

En el primero de estos trabajos explica el cambio progresivo del carácter del magma en la parte superior del manto, el cual es granítico al iniciarse la tectogenesis con desarrollo de plataformas y movimientos ondulatorios y des­pués cambia a basáltico, destruyéndose la corteza granítica al ocurrir la "oceanización" dentro del conocido cuadro geotectónico. En el segundo tra­bajo amplía su exposición sobre el mecanismo de los plegamientos como re­sultado del empuje vertical de los bloques de la corteza terrestre, proceso muy complejo y todavía obscuro en muchos aspectos, asociado con la zona de granitización y de metamorfismo regional de acuerdo con interpretaciones ya expuestas. Por último, el Prof. Beloussov ha contribuido también con un tra­bajo de la mayor importancia sobre la estructura geológica y la evolución de las depresiones oceánicas, explicadas a la luz de su teoría sobre cambios de magmas (granítico a basáltico) y mecanismos geotectónicos (The Geologic­al Structure and Evolution of the Oceanic Depressions — traducido de Izv. Akad. Nauk SSSR, Geological Series, 3 : 3 - 1 8 , 1 9 5 5 . Dircctorate of Scientific Information Service, D.R.B. Ganada, T 284 R, 2 0 págs. , mimeógr., July 1 9 5 8 ) .

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