Hoy hablaremos de un científico que revolucionó tanto la Petrología como la Geología en general, y al que ya he presentado antes, a través de una parte culminante de su obra, su Serie de Reacción, tema que pueden consultar en este post.
Norman Levis Bowen nació hace más de un siglo en Canadá, más específicamente en Kingston, Ontario, el 21 de junio de 1887, y sorprende la vigencia de sus conclusiones hasta el día de la fecha.
Era hijo de un panadero, a quien ya desde niño ayudaba en el reparto. A partir de su adolescencia practicaba patinaje sobre hielo en invierno y natación en verano, llegando a participar en carreras de velocidad. En otro aspecto de sus actividades, cantaba en el coro de la Iglesia Anglicana de su localidad. Todo esto nos muestra su carácter inquieto y desestructurado. Completados los estudios secundarios, su objetivo fue la formación universitaria.
En el primer momento, Bowen se había inscripto en un curso de arte en la Universidad de Queens, luego de aprobar los exá¡menes de ingreso, con la intención de ser maestro. No obstante, como muchos jóvenes, sentía la necesidad de conocer un poco su país y de ganar algún dinero. Fue por eso que ingresó al equipo de mapeo geológico del Ontario Bureau of Mines (Oficina Minera de Ontario), con el que trabajó en Larder Lake bajo las órdenes de R. W. Brock, que llegaría a ser Director del Servicio Geológico de Canadá.
Brock muy rá¡pidamente reconoció las capacidades no sólo intelectuales sino también pragmáticas de Bowen, por lo cual le permitió realizar solo buena parte del trabajo. Fue esa campaña, en la que hubo que remontar corrientes en canoa, lidiar con toda clase de insectos, realizar mediciones y hasta cocinar por sí mismos, la que definió el rumbo posterior de la carrera de Bowen.
Efectivamente, fue en ese trabajo que la diferenciación de las diabasas atrapó su atención por primera vez, decidiéndolo a cambiarse a la Escuela de Minería de la Universidad de Queen, donde cursó Mineralogía y Geología.
Después de dos campañas más en los lagos Abitibi y Gowganda, donde aprendió más sobre las diabasas, ganó un premio de 25 U$A, y la medalla de Oro Presidencial, otorgados por el Instituto Minero Canadiense, por su trabajo «Diabase and aplite of the cobalt-silver area», que fue considerado el mejor trabajo realizado por un estudiante.
En 1909 se graduó como B.S. (Bachiller en Ciencias), y en 1910 obtuvo un cargo de asistente de investigación en el Laboratorio de Geofísica del Instituto Carnegie de Washington (CIW).
Durante ese tiempo, Bowen se casó con Mary Lamont, el 3 de octubre de 1911, con quien tuvo una hija a la que llamaron Catherine.
En 1912, y ya con su título de Ph.D. otorgado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), ingresó allí mismo como empleado del Laboratorio. Allí sus mentores fueron Reginald A. Daly, quien le transmitió la idea de que los fluidos basálticos eran el magma primario y que todos los demás derivaban de él; y Charles H. Warren que lo introdujo en los principios de la físico-química, aplicados a los problemas mineralógicos y petrológicos. Estas influencias definieron el rumbo de su trabajo posterior.
Hacia 1915, Bowen había reunido información experimental suficiente como para publicar «The Later Stages of the Evolution of the Igneous Rocks», trabajo que lo posicionó como una figura de relevancia internacional a la edad de 28 años.
En 1919, Bowen renunció para ejercer como profesor de Mineralogía en la Universidad de Queen, pero lo suyo era la investigaciión y luego de dos años regresó al laboratorio de Washington, donde permaneció 16 años.
En la primavera de 1927, Bowen dictó un curso para estudiantes avanzados en la Universidad de Princeton, cuyas clases madistrales fueron el germen para su publicación de 1928 titulada «The Evolution of the Igneous Rocks». Nuevamente interesado en la docencia, retomó las clases en la Universidad de Chicago por el lapso comprendido entre 1937 y 1947, momento en que regresó al MIT Laboratory donde permaneció hasta retirarse en 1952. No obstante ess retiro no duró mucho porque en 1954 regresó como Investigador Asociado hasta su muerte acontecida el 11 de septiembre de 1956 en Washington, D.C.
Cuando era muy joven, ya su trabajo de 1912, tiulado «The order of crystallization in igneous rocks», fue el precursor de un cambio significativo en la comprensión de la Petrología. Los otros trabajos que ya mencionamos más arriba sólo confirmaron sus teorías, y lo convirtieron en la gigantesca figura que hoy representa en las ciencias.
Pero probablemente su trabajo más importante es el estudio del sistema de dos componentes albita-anortita. Ese sistema ya había sido analizado por Day, Allen, e Iddings hacia 1905, pero fue Bowen quien continuó su desarrollo hasta completarlo e introducirlo en la Serie de Reacción que lleva su nombre.
Norman Levi Bowen puede ser considerado como el petrólogo más relevante del Siglo XX, pues fue uno de los pioneros en el campo de la Petrología experimental.
Él recomendaba la solución de la petrología de campo a través de la aplicación de principios deducidos de diagramas de fases de los minerales petrogénicos. Condujo sus investigaciones desde un abordaje cuantitativo, absolutamente novedoso en un campo que hasta entonces se reducía a la observación y clasificación.
En el ya mencionado libro de 1928 «The Evolution of the Igneous Rocks», que es todavía libro de consulta en todo el mundo, Bowen estableció seis principios que hoy son indiscutibles:
Por supuesto, una teoría que tiene ya casi cien años, ha sido actualizada por otros científicos como Yoder lo hizo en 1979.
En definitiva, el legado de Bowen, más allá de su Serie de Reacción aún en uso, es la construcción de las bases experimentales y teóricas para la interpretación y documentación de la diversidad de las rocas ígneas y metamórficas.
Como nota adicional, la American Geophysical Union ha instituido el Premio Norman L. Bowen, que se otorga anualmente, a las contribuciones sobresalientes en los campos de la Vulcanología, Geoquímica y Petrología.
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Hoy vamos a consignar datos de interés histórico, relacionados con nuestra historia y con nuestra ciencia.
En la ciudad de Comodoro Rivadavia, en la Provincia de Chubut, que forma parte de la zona productiva de la Cuenca del Golfo de San Jorge y que comprende también la costa de la Provincia de Santa Cruz. Se trata de combustibles de edad desde jurásica hasta cretácico-terciarias.
En 1902 se había creado la «Comisión de Estudios de Napas de Aguas», que fue la simiente de la «División de Minas, Geología e Hidrogeología» que habría de crearse en Buenos Aires el 25 de junio de 1904. El primer jefe de esta nueva División fue el Ingeniero en Minas Enrique Martín Hermitte, quien en 1905, acuciado por la extrema sequía que venía soportando la zona árida de Comodoro Rivadavia, envió hacia allí un equipo de perforación, en 1905.
La precariedad de las maquinarias por entonces disponibles habín determinado que perforaciones anteriores se inetrrumpieran sin encontrar el líquido buscado. Otro tanto pasó con esta perforación de 1905, que se detuvo a los 170 m. No obstante, se decidió la compra de un equipo Fauck, de origen alemán, que llegó a Comodoro Rivadavia el 14 de diciembre de 1906.
A fines de noviembre de 1907, tras largos meses de arduos trabajos, se alcanzó la profundidad de 515 metros- 15 más que los garantizados por los fabricantes de la maquinaria- sin encontrar ni agua ni ninguna característica de interés geológico. Esto determinó una nueva suspensión de las tareas y un intercambio de telegramas con la oficina central en Buenos Aires.
Los especialistas Beghin y Fuchs ordenaron entonces hacer un último intento, poniendo el límite de las tareas en los 600m, siempre que las instalaciones lo resistieran.
Acercándose ya a los 540 m, comenzó a aparecer una sustancia aceitosa que daba claros indicios de la existencia de petróleo, que surgió finalmente el 13 de diciembre.
De resultas de conocerse este nuevo recurso, el 24 de diciembre de 1910, se creó la «Dirección General de Exploración del Petróleo de Comodoro Rivadavia».
En 1913, los Dres Keidel y Windhausen, guiados por sus conocimientos geológicos, sugirieron la exploración de la zona de Challacó en Neuquén, en cuyas proximidades se encontró el petróleo de Plaza Huincul, el 29 de octubre de 1918, dirimiéndose así la controversia planteada entre ellos y Mosconi, pero eso es tema de un futuro post.
Posteriores descubrimientos en el territorio nacional, condujeron a la creación de YPF (Yacimientos Petrolíferos Fiscales) el 16 de octubre de 1922, durante la presidencia de Marcelo Torcuato de Alvear.
Los yacimientos de petróleo productivos en Argentina pueden reunirse en las siguientes zona:
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Ya hace bastante tiempo introduje el concepto de Pedología, y les conté cómo se van generando los suelos. Allí les dije que los perfiles resultantes podían ser muy diferentes en distintos lugares y situaciones, dependiendo de los factores intervinientes. Hoy haremos una introducción a esos factores, que alguna vez iremos analizando uno a uno con mayor detalle.
Les cuento de paso que son prácticamente los mismos factores que intervienen en la meteorización, de modo que estaremos prácticamente matando dos pájaros de un tiro.
La fórmula de Jenny que aparece en el dibujo, expresa un modelo evolutivo que considera al suelo como función de los factores condicionantes. Es la modificación, todavía vigente, de la primera fórmula, ideada por Vasili Dokucháyev, (considerado el padre de la Edafología, y de quien hará un post en algún momento) que sólo había desestimado la influencia del relieve, por la sencilla razón de que los suelos que él había observado eran los de la estepa rusa, de una gran uniformidad en lo que se refiere a la topografía.
Al pie de la fórmula, pueden ustedes leer el listado de los cinco factores mayores que condicionan la manera en que un suelo dado evoluciona en un lugar y época definidos. Los enumeramos detalladamente más abajo.
Si bien podemos hacer una diferenciación como la que abordaremos en seguida, nunca debemos perder de vista que esas divisiones son puramente didácticas, ya que en la realidad todos los factores se interrelacionan de manera intrincada. Efectivamente, el suelo constituye un sistema complejo, en el que todos los factores se modifican entre sí, y conjuntamente al suelo que resulta de esas interacciones. En definitiva, todo lo que digamos será una esquematización muy simplificada del sistema real.
Así pues, hablaremos de factores activos y factores pasivos.
Entendemos como factores activos a aquéllos que tienen la capacidad de producir o introducir por sí mismos cambios en el sistema. Puede decirse que son capaces de impulsar las modificaciones, porque generan procesos. Tanto es así, que ocasionalmente, algunos de sus constituyentes pueden ser considerados como agentes, y no como simples factores condicionantes. (Recordemos que los roles en un sistema pueden ser intercambiados entre sí)
Son, en cambio, factores pasivos aquéllos que solamente reciben los efectos de la acción de los agentes, modificando su alcance y eventualmente dirección, pero sin generar procesos por sí mismos, aunque a veces provean la materia prima requerida para esos procesos.
Los factores activos son:
No está de más repetir nuevamente que siendo el suelo un sistema complejo, los roles de agente y factor pueden alternarse entre sí para cada constituyente, y se interrelacionan de maneras tan complejas como el sistema mismo. Pero de todo esto iremos conociendo más a medida que completemos los subsiguientes posts relacionados con el tema.
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Para referencia de tamaño, el arbusto que se ve en primer plano es apenas más alto que un hombre de estatura normal.
Aquí voy a referirme a aquellas grandes bochas que se encuentran incluidas en el relieve circundante, no a las formas esferoidales que aparecen a veces como elementos depositados sobre un terreno dado, como si fueran relativamente independientes de él, fenómeno del que conversaremos en otro momento.
Los paisajes en los que el modelado in situ arroja un espacio de formas redondeadas de gran dimensión, generan un gran atractivo turístico e impacto visual. Vale la pena que veamos cómo se generan.
Debido a su génesis, son típicos de rocas cristalinas, del tipo de los granitos y granitoides, que tienden a ser afectados por diaclasamientos (o sea fracturas sin desplazamiento relativo de los bloques resultantes) de direcciones claramente definidas, normalmente según dos sistemas conjugados aproximadamente perpendiculares entre sí.
Sobre este tema de fracturas y diaclasas hablaremos en detalle en algún otro post, pero por hoy basta con recordar que las rocas propensas a generar relieves con grandes bolas, son las que como requisito previo tienen «grietas» que se cortan entre sà en «enrejados» que dibujan ángulos rectos.
En nuestras Sierras de Córdoba son comunes en las áreas de batolitos o stocks graníticos expuestos.
El conjunto del paisaje se conoce como de «erosión en bolas», aunque el nombre más correcto sería de «meteorización en bolas», ya que ocurre in situ, faltando el transporte significativo de materiales, que es propio de los verdaderos procesos erosivos.
Como señalé más arriba, el requisito previo es la existencia de un sistema de diaclasas en enrejados perpendiculares. Esas fisuras definen volúmenes groseramente cúbicos en las rocas afectadas, y dan ingreso al agua, los organismos y demás agentes activos de la meteorización, tanto física como química, pero dominando esta última.
Los detalles de lo dicho y lo que sigue a continuación se pueden observar bien en la figura adjunta, tomada del texto de Sawkins et al.
Ahora pensemos en que siempre las reacciones de meteorización química son más intensas y veloces en las superficies de contacto entre los agentes de ataque y la roca atacada.
En este caso, vemos que cada cara de ese cubo teórico en que las diaclasas dividen al cuerpo litológico, es una superficie de ataque. En las aristas, en cambio, se ponen en contacto dos superficies de ataque, de modo que allí la meteorización se acelera.
Por último, en los vértices, son tres las superficies de ingreso de los agentes agresivos que se reúnen, con lo cual es todavía más rápida la descomposición. Esas diferencias en la velocidad del cambio se reflejan en la forma final casi esférica.
Y ¡voilá!, ya tenemos explicada nuestra incógnita.
En muchos casos, las bolas graníticas tienden a ahuecarse, tal como vemos en la foto que ilustra el post, donde se observa una minicaverna natural, formada en uno de los bochones originales.
Esas oquedades se denominan taffoni, o tafoni, pero cabe agregar que no todos los tafonis responden al origen arriba descrito, sino que lo dicho es sólo una de las posibles gé©nesis. De otras causas posibles iremos conversando con el tiempo en el blog.
La palabra tafoni podría tener diversas interpretaciones etimológicas, ya sea haciéndola derivar del término griego taphos, que significa tumba; o del italiano de Sicilia, en el que taffoni, quiere decir ventana, y tafonare es perforar.
La razón por la cual se generan esas cavernas, que generalmente se ensanchan por su piso, es que allí precisamente, es donde permanece más tiempo la humedad, y ya sabemos que el agua es un vector muy activo en la evolución del paisaje.
Precisamente por esa razón, es que muchas veces, el desgaste en la base quita sustentación al «techo» del tafoni, que termina por desplomarse.
A lo largo de una meteorización continuada, y en tiempos geológicos, también las bolas terminan desapareciendo.
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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es tomada de: SAWKINS,F.J; CHASE,C.; DARBY,D.G.; RAPP.G. Jr.1974. «The evolving earth» Mac Millan Publishing Co.
La foto es de la Provincia de Córdoba, camino a Traslasierra.
Como este post es continuación del de la semana anterior, en caso de que no lo hayan hecho ya, les recomiendo ir a leer la primera parte, antes de internarse en ésta de hoy.
La semana pasada contesté las siguientes preguntas:
Hasta aquà llegamos el lunes pasado, ahora seguiremos desde ese punto.
Esta ley se relaciona claramente con la siguiente, según ya veremos. Pero definámosla ahora.
Comencemos por decir que en su concepción original, el término ortogénesis implicaba algún grado de contaminación teológica y filsosófica, que no resiste las objeciones científicas actuales.
En efecto, su formulación antigua implicaba un «diseño preestablecido» en la evolución, a la que se consideraba encaminada hacia algún fin último. Se proponía pues, para la evolución un camino prácticamente lineal hacia una meta perfecta. Y aquí, la contaminación religiosa atribuía la definición de esa meta a un propósito divino.
No obstante, los científicos propusieron mecanismos medianamente orientados en una dirección dada, pero que respondían a procesos genéticos regidos por principios biológicos y físico químicos, respondiendo en gran medida a factores ambientales, pero que no excluían mutaciones aleatorias.
El término ortogénesis requirió con el tiempo una redefinición profunda. En su concepción más actual, la ortogénesis se refiere simplemente a un principio según el cual se puede observar que allí donde se cuenta con los fósiles suficientes como para documentar los cambios progresivos de un género o familia en particular, dichos cambios no representan saltos en cualquier dirección, sino que una vez instalados, parecen seguir una dirección definida.
Esto se relaciona también con el éxito alcanzado por cada cambio en materia de supervivencia y adaptación a las condiciones ambientales. Una vez que un cambio, que inicialmente puede ser aleatorio, como ya vimos en otro post, mejora la competencia de los individuos portadores de dicho cambio, las sucesivas mutaciones tienden a acentuarlo.
El proceso evolutivo es aditivo, es decir que va sumando cambios, lo cual hace tan complejos los resultados, que una vez que se desarrolla un taxón diferente, sus individuos no retroceden jamás a ser lo que sus antepasados fueron.
Las aves, que evolucionaron desde los reptiles pueden sufrir mil cambios evolutivos generando nuevas especies, pero nunca regresarán a ser reptiles.
La explicación es simple: en cada estructura- y su correspondiente función- de los organismos vivos intervienen numerosos genes, combinados de manera compleja. Una nueva mutación, no reproduce esa misma combinación de genes. En situaciones de organismos más simples, con combinaciones más sencillas puede eventualmente producirse lo que se conoce como «homomorfismo», dando individuos parecidos, pero no idénticos en todos sus caracteres a los que quedaron atrás en el camino evolutivo.
Digamos entre paréntesis que el homomorfismo puede relacionarse con la convergencia adaptativa que veremos más abajo; pero puede ser también tema para un post en el futuro, porque es bastante entretenido.
No es otra cosa que una gradual adaptación a las condiciones de vida en un lugar y situación dados. Por supuesto ocurre a lo largo de extensos intervalos y a través de numerosas generaciones. Normalmente la especialización se va acentuando no en el organismo en su conjunto, sino sobre alguna de sus partes. Tal el caso de las extremidades anteriores que a partir de los reptiles se fueron especializando para el vuelo hasta generar las alas que ostentan hoy sus descendientes, las aves.
Algunos científicos señalan que una especialización progresiva particular sería el aumento de la talla que culmina en un auténtico gigantismo, muchas veces preludio de la extinción de géneros, especies o inclusive taxones más altos. Ellos citan ejemplos como los anmonites, y dinosaurios, entre otros casos de desarrollo extremo previo a la extinción. Profundizaremos esto en el post que dedicaremos a las extinciones, pero ya hemos adelantado algo en el post sobre tipogénesis, tipostasia y tipólisis.
Se da en dos niveles: el del individuo, que aprende estrategias para mejorar sus condiciones particulares de vida, como podría ser la conducta juguetona, sumisa o hasta agresiva que asumen los animales callejeros en las zonas urbanas, para obtener comida; y a lo largo de generaciones, en el proceso evolutivo general. Ya explicamos aquí y en otro post que solamente los rasgos favorables para mejorar la adaptación al medio, son los que se perpetúan en el tiempo.
Como ya están esas explicaciones básicas, elijo ahora dos aspectos particulares que quiero destacar aquí y que están explicitados en la imagen que ilustra el post. Ellas son el isomerismo o convergencia adaptativa, morfológica o evolutiva, y la radiación adaptativa.
La convergencia evolutiva conduce a que individuos de grupos distintos, y hasta de biocrones muy separados entre sí, asuman formas muy semejantes, simplemente porque son las que mejor responden a las exigencias del medio.
En la imagen ven tres animales acuáticos, es decir que viven o vivieron en el mismo medio, y que perteneciendo a grupos muy diferentes, adoptaron todos una morfología hidrodinámicamente óptima para medrar en el océano, como es la fusiforme. Se trata de un mamífero, el delfín; un reptil extinguido, el ictiosaurio; y un pez, el tiburón. Los tres se parecen, sin ser de un mismo género.
El efecto inverso también ocurre, cuando desde un antepasado común surgen diversas especies adaptadas a ambientes diversos. En la imagen ven diversos ursus, es decir osos, que se ven morfológicamente diferentes porque también lo son los climas, relieves y alimentos disponibles en cada uno de sus hábitats.
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5 de julio de 2021 | 
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