El pasado 6 de octubre se realizó de manera virtual la primera ponencia del Ciclo de Conferencias de Investigación y Docencia 2021 de la División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra (DICT): La Versatilidad del Modelado Petrológico, dictada por el doctor David Hernández Uribe, investigador de la Universidad de Michigan, y el maestro Fabián Gutiérrez Aguilar, profesor de la Facultad.

El doctor Hernández Uribe definió el Modelado Petrológico (MP) como una técnica cuantitativa que ayuda a entender los procesos petroleros, a la par, que es una poderosa herramienta para abordar distintos problemas geológicos a través de predicciones de equilibrio de fase en diferentes condiciones de Presión-Temperatura (P-T), fundamentada en la termodinámica de equilibrios, y capaz de predecir las relaciones de fase en sistemas establecidos.

El MP, explicó, permite establecer las composiciones minerales de un material, o las asociaciones minerales que son estables a diferentes condiciones de P-T; al mismo tiempo, se puede pronosticar las proporciones, las composiciones y los datos petrofísicos, entre otros. "Se necesitan para aplicarlo como requerimientos básicos: una base de datos de termodinámica, un modelo de solución sólida y un software especializado para los cálculos", precisó.

Esta metodología, agregó, permite estudiar y analizar los procesos petrogenéticos, y establece las proporciones de fase, "al esclarecer si estamos hablando de mineral, de fluidos o de fundidos hidratados". El doctor considera que con esta técnica es posible desarrollar dos tipos de modelado: el inverso o termobarométrico (ir al campo, tomar una roca y tratar de determinar en qué circunstancias se formó), y el de procesos petrogenéticos, el cual precisa que los distintos ambientes tectónicos crean diferentes tipos de rocas: ígneas o metamórficas.

En su intervención, el maestro Gutiérrez Aguilar especificó algunas de las aplicaciones de esta técnica en su estudio titulado "El caso del Modelo Petrológico Geotermobarometría Eclogita del Complejo Acatlán, México", en el que compara la paragénesis del pico metamórfico y composiciones minerales, confirmando que el metamorfismo y la sismicidad van de la mano. A la pregunta ¿cómo ocurre la sismicidad desde un punto de vista petrológico?, respondió: "El comportamiento frágil va a ser inhibido por las presiones de confinamiento, lo cual se debe a las condiciones de P-T que establecen la deshidratación de la corteza oceánica", definiendo que es un determinante en el sistema de sismicidad, ya sea a grandes profundidades — mayores a 300 kilómetros—, o en bajas.

Planteó que los fluidos, producto de la deshidratación de la corteza, provocan alta presión en los poros de las rocas adyacentes, lo cual ocasiona mecanismos de fractura. Destacó que un área de oportunidad es estudiar la fuente de los fluidos, "ya que realmente no se sabe si vienen del manto, de las corrientes de convección o, en su caso, generados in situ".

México, aclaró, se encuentra en una zona altamente sísmica, debido a la subducción (6 milímetros por año) de la Placa de Cocos. Su ponencia se centra en dos de los terremotos más significativos ocurridos el 19 de septiembre de 1985 y 2017. "Ambos fueron en extremo catastróficos y a pesar de que coinciden en la fecha tuvieron diferentes mecanismos de origen: el primero inició en las costas de Michoacán a las 7:17 horas con una magnitud de 8.1; y el segundo, a las 13:14 con 7.1 en Izúcar de Matamoros, Puebla, cuyo hipocentro —zona en el interior de la Tierra donde inicia la ruptura de la falla y se propagan las ondas sísmicas—, fue a 50 kilómetros de profundidad".

Comentó que su investigación busca evaluar el rol del metamorfismo durante la subducción de la Placa de Cocos y las reacciones metamórficas de los eventos sísmicos, en particular el terremoto de 2017, considerado como atípico, puesto que su hipocentro fue a 200 kilómetros dentro del continente casi por debajo de la Ciudad de México. "La principal teoría o hipótesis plantea que las fracturas del piso oceánico paralelas a la trinchera (costa) son subducidas y llegan hasta la Ciudad. En ese lugar son sometidas a grandes presiones y esfuerzos hasta provocar una falla". Subrayó que en la investigación utilizaron rocas características del manto de la Placa de Cocos y realizaron un modelo de sus trayectorias, considerando las P-T que experimentaron durante la subducción.

Asimismo, el doctor Hernández Uribe describió los procesos de fusión de las rocas o anatécticos que tiene lugar cuando las condiciones P-T de la corteza terrestre son muy altas y, la fusión parcial de los diapiros, es decir, cuerpos de rocas que se han movido hacia arriba atravesando y desplazando las rocas suprayacentes, conocido como el magmatismo de arco.

Detalló dos modelos para explicar cómo se forma este tipo de magmas: el clásico enseñado en las escuelas —durante la subducción, la corteza oceánica experimenta diferentes reacciones metamórficas formando fluidos acuosos o fundidos hidratados que se desplazan directamente debajo de los arcos magmáticos y se van percolando en la cuña del manto ocasionando que el punto de fusión descienda rápidamente—, y el de diapiros de mélange: "cuerpos de menor densidad que se desprenden de la placa durante la subducción y que debido a diferencias de densidades siguen la termodinámica, suben a la cuña del manto y durante su ascenso se funden".

En las conclusiones de la conferencia, el maestro Gutiérrez Aguilar afirmó que el modelado petrológico en el campo de las Ciencias de la Tierra es uno de los más grandes avances en los últimos años, el cual se ha establecido como una herramienta común para resolver problemas geológicos complejos. "Esta técnica, no sólo provee de datos robustos sobre las condiciones de P-T de equilibrio de una roca; además, arroja información de las propiedades petrológicas de minerales y rocas en diferentes escenarios", señaló. En este tenor, puntualizó, los fundidos derivados de la fusión parcial de los diapiros de mélange tienen composiciones similares a las andesitas a niveles globales; sin embargo, sus densidades se incrementan como consecuencia de la pérdida de fundido, inhibiendo su ascenso a través de la cuña del manto.

Al terminar esta primera conferencia, coordinada por el doctor Aldo Rosique, el doctor Enrique Alejandro González Torres, jefe de la DICT, externó su orgullo porque egresados de la Facultad de Ingeniería estén realizando proyectos e investigaciones de frontera. Agradeció a los ponentes su entrega a su alma mater y los conminó a seguir colaborando con otras actividades de la División.