Archivo de la categoría ‘Geología para principiantes’

Avancemos con la Tectónica Global

Ya venimos hablando hace rato del gran paradigma que enmarca todo el conocimiento geológico actual, y antes de seguir avanzando, convendría que repasaran los conceptos que ya hemos ido adquiriendo. Para ello, les dejo un link para que vayan a leer los temas que se supone que ya dominan, y les recomiendo seguir todos los links que en cada post vayan encontrando, para que su conocimiento sea más completo aún.

Lo último que habíamos visto es la historia de las reuniones y dispersiones de placas litosféricas que han tenido lugar a lo largo de la historia del planeta.

Hoy vamos a empezar a mirar con un poco más de detalle la manera en que esas placas se mueven unas respecto a otras, lo cual nos preparará para entender los fenómenos resultantes de esa dinámica.

¿Cómo es el movimiento general de las placas?

Las placas tectónicas se mueven casi permanentemente, con velocidades promedio de 2,5 cm/año, llegando en algunos sitios, o en algunos acontecimientos particulares, a triplicar y aún más esa velocidad. Los momentos en que por alguna razón el movimiento resulta impedido, son los que generan acumulaciones de energía que a su vez dan lugar a eventos sísmicos de gran magnitud, cuando finalmente se destraban.

Es importante tener en cuenta que debido a que el deslizamiento de las placas ocurre en un planeta acotado en el espacio, esas placas necesariamente se rozan entre sí en algunos puntos, colisionan en otros y se desgarran y deforman en otros sitios. Según cómo interactúen esas placas, se definirán diversos cambios, a veces espectaculares (sismos y volcanes, entre otros), y otras veces de extrema lentitud (metamorfismo profundo, por ejemplo).

Es por eso que los contactos entre las placas son las zonas más activas del planeta, y lo que pase en ellos dependerá del tipo de relaciones que se entablen entre esas porciones móviles.

¿Qué puede decirse del famoso símil con una cinta transportadora?

Antes de seguir adelante, es muy importante aclarar un concepto que puede conducir a malas interpretaciones.

Empecemos por señalar que existen algunos lugares en los que las placas se alejan entre sí, empujando en su avance a las restantes placas con las que están en contacto. Obviamente, ya que la Tierra no se expande en la medida en que estas derivas deberían provocar; en algún lugar, algún volumen de rocas debe perderse. Efectivamente, en los extremos opuestos, otras placas se hunden en las profundidades terrestres con lo que el circuito se cierra.

De resultas de este principio básico, resultó muy arraigado en el imaginario popular el concepto de una especie de cinta transportadora, asimilable a la de una fábrica o a la de una caja de un supermercado, un poco como lo vemos en la figura que ilustra el post.

Muy bonito, pero si lo tomaron al pie de la letra, cayeron en una trampa muy común, porque tal circuito no sería posible, por la sencilla razón de que la tierra no es una superficie plana horizontal como la de los ejemplos mencionados, sino que se trata de un cuerpo más o menos semejante a un esferoide (un geoide, en realidad, como les expliqué en otro post). Por tal razón, los movimientos de las placas no son lineales sino rotacionales, alrededor de ciertos puntos particularmente activos. Y por esa misma causa, las relaciones de contacto entre las placas son complejas y provocan diferentes procesos a veces muy espectaculares.

¿Qué importancia tiene el movimiento relativo de las placas?

Muchísima, ya que define no solamente los eventos que se producen en cada sitio del planeta, sino también el tipo de materiales que en esos eventos se originan, y la evolución posterior de su modelado. Son en definitiva la clave que permite interpretar el pulso mismo del planeta.

¿Qué tipos de contactos existen entre las placas?

Figura 1


Repito una vez más, entonces, que las placas pueden entrar en contacto entre sí de muy diversas maneras, y para sistematizar la información les he preparado el cuadrito introductorio que se ve en la figura 1 y que en seguida pasaremos a analizar con un poquito más de detalle.


Lo primero que notarán es que hay casos en que las placas se acercan entre sí hasta colisionar inclusive, situación en que se habla de bordes de destrucción, porque el material afectado cambia de carácter. Un término más neutral con que se designa esa situación es contacto convergente, en alusión a las direcciones relativas de los movimientos de las placas.

En otros casos, los contactos son divergentes, porque las placas se separan en lugar de aproximarse, y se llaman también de construcción, porque abren camino a la salida de nuevos materiales desde las profundidades. Existe por fin una alternativa donde el material no se gana ni se pierde, y de allí surge la denominación bordes de conservación, conocidos también como transformantes o de transformación por el cambio de carácter del movimiento relativo entre las placas. La figura que encabeza el post sintetiza esas tres alternativas, de manera lo bastante esquemática como para ser comprensible, pero haciendo la simplificación que les mencioné más arriba, de asimilar el modelo a deslizamientos lineales (ideales) en lugar de las rotaciones que ocurren en la realidad.

Allí donde ven las flechas enfrentadas se trata de contactos convergentes, donde se oponen, hay contactos divergentes, y las rupturas en los contactos divergentes, son contactos de transformación.

Valga este post como una introducción sencilla y esquemática, ya que a partir del siguiente encuentro en que abordemos este tema, ya estaremos metiéndonos en detalle en cada uno de los tipos de contacto, para entender la dinámica en ellos y los resultados característicos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de:

Khan, M.A. 1980. Geología global. Ed Paraninfo. Madrid. 202 págs. ISBN: 84-283-1047-5.

Una «Puerta del Infierno» en Alemania, la Brennender Berg

Ya antes he enumerado algunos de los sitios en que se producen fuegos de origen subterráneo que llevan desde décadas a siglos ardiendo, como es el caso del Pozo de Darvaza, del que ya les hablé. Hoy quiero enfocarme en otro sumamente antiguo, que arde en Alemania.

¿Qué es la Brennender Berg?

Brennender Berg, que en alemán significa «Montaña ardiente» es hoy un monumento natural, que se constituye como atractivo turístico, ya que se trata de una combustión sin llamas visibles, que está en curso desde el año 1668, y que la imaginería popular bautiza con el apelativo «puerta al infierno» o expresiones similares. Pese a la falta de salida de las llamas, las grietas del terreno emiten intenso calor, denunciando así la continuidad del incendio subterráneo.

Por supuesto, dada la antigüedad del comienzo del evento, se desconocen las causas exactas que lo provocaron, pero sería atribuible a la combustión espontánea resultante de la presión y la descomposición asociadas a una minería del carbón primitiva y precaria. Más abajo hablaremos de otras causas también posibles y tal vez concurrentes.​

¿ Qué cuenta la leyenda al respecto?

Antiguos dichos que se transmiten ya por generaciones, señalan que el incendio lo habría iniciado un pastor al encender una pequeña fogata al pie de un árbol, por cuyas raíces el fuego se habría transmitido al yacimiento de carbón subyacente. Por cierto, no deja de ser un relato meramente local pero muy pintoresco.

¿Dónde está situada la montaña?

La montaña que nos ocupa se encuentra entre Dudweiler (Saarbrücken) y Sulzbach, en el estado alemán de Saarland, que en castellano se conoce como El Sarre.

Toda la zona toma el nombre de la docena de puentes que cruzan el río Saar, ya que precisamente la traducción de Saarbrücken es «puentes de Saar». Este río Saar o Sarre es afluente del Mosela, que forma parte a su vez de la cuenca del Rin. que fluye desde el sur hacia el noroeste.

Saarbrücken es la capital del estado alemán de Saarland, el cual limita con la frontera francesa por el sur y por el oeste, con Luxemburg. Al norte y este su límite es con Renania-Palatinado.

¿Cuál es su característica geológica general?

Regionalmente, el área del enclave geológico es muy próximo al gran distrito carbonífero del Ruhr, o Ruhrgebiet. Es precisamente la zona en que yace uno de los más grandes yacimientos de carbón del mundo, y por cierto el más grande de Alemania, lo que explica en gran medida el fenómeno que nos ocupa.

¿Por qué se producen estos fuegos espontáneos?

Si bien no hay una explicación definitiva sobre el fenómeno de combustión espontánea en general, y menos aún sobre este caso que nos ocupa, en particular, hay bastante consenso con relación al curso posible del inicio de esos eventos. Veamos algunos principios generales.

Ya he explicado antes el concepto de combustión, pero conviene recordar que es esencialmente una forma de oxidación, y que toda oxidación (y la del carbón no es una excepción) es una reacción exotérmica, es decir que libera calor.

Ahora bien, por qué llega a producirse una verdadera ignición es algo todavía en estudio, aunque se teoriza un esquema según el cual la interacción entre el carbón y el oxígeno a temperaturas inicialmente bajas se dispara por adsorción (es decir una combinación a nivel de superficie, no de volumen total como en la absorción), lo cual es un fenómeno físico, que sólo en pasos siguientes se vuelve una quimisorción, donde las moléculas involucradas crean enlaces químicos entre sí.

Cuando el carbón entra en contacto con el aire en una superficie recientemente liberada, gana oxígeno a gran velocidad, produciendo gases como CO, CO2, y vapor de agua, además de liberar calor. La consunción del oxígeno es inicialmente muy rápida y con suficiente suministro puede acelerarse y aumentar aún más la temperatura, que eventualmente alcanza la temperatura crítica para la ignición que es de alrededor de 160 a 170 °C para el carbón bituminoso y de aproximadamente 185 °C para la antracita.

Mientras coexistan el oxígeno y el carbón, la combustión puede prolongarse casi indefinidamente, sin que sea viable revertir o detener el proceso.

¿Hay otros ejemplos en la misma Alemania?

Por supuesto, dada la presencia de grandes yacimientos subterráneos de carbón, no es una sorpresa que haya habido otros eventos parecidos.

Por ejemplo, en Planitz, actualmente incluido en la ciudad de Zwickau, existió un incendio entre 1476 y 1860, cuando pudo sofocarse, en buena medida a favor de un agotamiento del suministro natural.
Se conoce también el caso de Stinksteinwand (que podría traducirse como » pared de piedra hedionda») en Schwalbenthal, sobre el faldeo oriental de Hoher Meibner, donde hay fuegos intermitentes desde hace cinco siglos, los que se habrían iniciado después del abandono de antiguas explotaciones.

Se calcula que en la región del Rhur se llegan a producir hasta diez incendios espontáneos por año, los que por suerte son rápidamente controlados con nuevas tecnologías.

¿Qué puede agregarse?

Hoy puede verse sobre una parte de las piedras de la Brennender Berg, un cartel oscuro que conmemora la visita de Goethe en junio de 1770, y que fue instalado 220 años más tarde, en 1990.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de la red.

¿Cuál es la diferencia entre acratoterma y acratopegia?

Hoy vamos a conocer dos términos para ampliar nuestro vocabulario geológico técnico. Ambos se refieren a las aguas subterráneas y son a veces confundidos entre sí.

¿Qué significa acratoterma?

La palabra deriva del griego akratoterma (Ακρατοτερμα en griego antiguo), que a su vez se conforma con los términos ákratos (ακρατος) que significa puro o sin mezcla, y terma (τερμα) que quiere decir agua o fuente termal, y su usa para designar aquellas termas con temperaturas superiores a 20 ° C, pero que no van más allá de los 50, y que no contienen más de 1 gramo por litro de agua.

¿Qué significa acratopegia?

En este caso, para la palabra original, akratopegia (αξρατοπεγια) la raíz griega se compone también de ákratos pero el término pegia (πεγια) sólo significa fuente. Esto es así porque se trata de aguas que no sólo no superan el límite crítico de 1 gramo de sustancias minerales por litro de agua, sino que además no tienen temperatura mayor a los 20 ° C.

Con este aporte, van aumentando su vocabulario, y aprendiendo a hablar con más propiedad.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Pangea y Rodinia, formación y dispersión. Parte 2.

Este post es continuación del de la semana pasada, de modo que deberían empezar por leer ése antes de internarse en el de hoy.

La semana pasada hemos respondido a las siguientes preguntas:

¿Lo que contaremos ahora son meras especulaciones o existen pruebas fehacientes?

¿A qué se llamó Pangea?

¿Según las pruebas existentes, ¿cómo se habrían ido formando los actuales continentes?

A partir de allí hoy continuamos con las preguntas que habían quedado pendientes.

¿Qué habría sucedido en tiempos más remotos, antes de Pangea?

Si pensamos en aquella ley fundamental de la Geología que conocemos como del actualismo, ya tendremos una pista interesante. Difícilmente la historia de Pangea carezca de un antecedente más antiguo, en un planeta que ha evolucionado por más de 4.500 Ma (millones de años).

De allí que se asume que existieron al menos otros dos supercontinentes antes de Pangea. El más antiguo de ellos se conoce como Kenorland, y se habría formado hace unos 2.700 Ma, provocando un evento que cambiaría el curso de la historia del planeta: un cambio significativo en la composición atmosférica preexistente.

Ese evento se conoce como «la Gran Oxidación» o GOE por sus siglas en inglés, correspondientes a: Great Oxidation Event (GOE). En efecto, antes de la formación del supercontinente la composición de la envoltura gaseosa, y aun de los océanos era rica en metano, lo cual favorecía la proliferación de las bacterias anaeróbicas. Las aeróbicas, en cambio, estaban relegadas a fondos abisales del océano. Al ocurrir la colisión de placas continentales- según mecanismos que pronto serán tema de otro post) esos fondos marinos llegaron a situaciones superficiales, formando en muchos casos lagos someros y mares interiores.

Desde ellos, las bacterias aeróbicas comenzaron a inyectar oxígeno libre en el aire, que fue cambiando lentamente su composición dominante. Toda la historia de la vida en la tierra tomó entonces otro rumbo, con sus lógicas consecuencias también sobre los procesos geológicos.

Alrededor de 300 millones de años más tarde, Kenorland inició su desintegración en continentes menores, por la deriva de las placas corticales que los portaban, de un modo semejante a como derivan hoy los remanentes de Pangea.

¿Qué es Rodinia?

Comencemos por su nombre. Rodinia procede del ruso родить (rodit), que significa «dar nacimiento», o bien de родина (rodina), que se traduce como «lugar de nacimiento», en segura alusión a los continentes menores que se separaron desde ella.

Rodinia es un supercontinente que se supone existió entre Kenorland y Pangea, es decir hacia finales del Proterozoico. Su formación dataría de hace unos 1.100 a 900 Ma, y su nueva dispersión habría comenzado hace entre 750 y 633 Ma.

Rodinia tuvo una historia evolutiva también decisiva ya que todos los continentes que hoy componen el planeta habrían ya estado reunidos en ella, en una gran masa que se ubicaba en posición dominantemente ecuatorial en el geoide.

Esto es importante, ya que las masas terrestres reflejan más luz del sol que los océanos, con lo que el balance térmico para la Tierra toda se hizo considerablemente menor que ahora, ya que hoy las grandes extensiones oceánicas del área ecuatorial absorben más energía solar.

Rodinia habría sido en consecuencia una masa fría, y los científicos asumen que la Tierra fue por millones de años una gran bola de nieve. Fueron los volcanes los que con la emisión de gases de efecto invernadero fueron cambiando esas condiciones, al generar un calentamiento que descongeló los glaciares, aumentando el nivel del mar, y permitiendo una nueva proliferación de la vida en ellos.

Estas condiciones duraron hasta hace unos 750 millones de años, cuando Rodinia comenzó a fragmentarse en ese ciclo que ya hemos reconocido.

Las placas llevaron en su deriva a los continentes resultantes a una nueva reunión que conformó la Pangea de cuya historia hablamos el lunes pasado.

¿Cuáles son las pruebas?

Obviamente que las hay. Por supuesto están sujetas a interpretación y pueden surgir conclusiones erróneas, pero en general, cuanto menos nos alejamos en el tiempo, las pruebas son más completas, y evoluciones posteriores las han ido confirmando. Tal es el caso para las derivas a partir de Pangea.

Para las correspondientes a los otros dos supercontinentes más antiguos, los debates, discusiones e interpretaciones divergentes, cuestionadas o cuestionables son por lógica muchos más.

Pero puede decirse por ejemplo que para el GOE hay un rastro relativamente claro que queda registrado en las piritas, que sólo pueden formarse en ambientes reductores, de modo que según su abundancia relativa, puede deducirse aproximadamente cuándo comenzó la atmósfera terrestre a enriquecerse en oxígeno.

Respecto a Rodinia, su conformación y posterior dispersión cuenta con pistas del mismo tipo que las de Pangea, aunque en sitios mucho más restringidos y en registros muy obliterados o enmascarados por los múltiples cambios posteriores.

De todas maneras, esos escasos registros son también esencialmente los fósiles, los complejos litológicos y los rasgos paleomagnéticos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Pangea y Rodinia, formación y dispersión. Parte 1.

Ya hemos empezado hace tiempo a presentar los lineamientos de la Tectónica Global o de Placas, y hoy nos vamos a detener (por dos lunes consecutivos) en la historia que ha podido establecerse con relación a la evolución de esos continentes que viajan pasajeros de las placas de las que hablamos la última vez, acercándose, alejándose o deslizándose lateralmente, unos respecto a otros.

Y como ya lo hemos repetido varias veces, son las placas las que se mueven y sobre ellas puede o no haber porciones continentales. Pero hoy queremos ver precisamente cómo se han configurado los continentes actuales, y no prestaremos mucha atención a las partes oceánicas, sobre las que insistiremos en otro momento. Mucho más adelante también veremos la predicción de su forma futura.

¿Lo que contaremos ahora son meras especulaciones o existen pruebas fehacientes?

En un post anterior ya he subido las más que numerosas pruebas que demuestran que los desplazamientos de las placas han ocurrido efectivamente, y por eso no las repetiré aquí, sino que les dejo el link para que vayan a leerlas en el post correspondiente.

¿A qué se llamó Pangea?

Según las reconstrucciones de las antiguas posiciones de las capas corticales portadoras o no de continentes, ha podido establecerse que a lo largo de los millones de años de su historia, la Tierra ha sobrellevado al menos un par de ciclos, de dispersión y reunificación sucesivas de continentes.

La más reciente de esas dispersiones- la que todavía está hoy en pleno curso- reconoce su origen a partir de un supercontinente denominado Pangea, que habría estado rodeado de un océano universal denominado Panthalassa.

Ambas palabras reconocen su origen en el griego antiguo, en el que Pangea (Πανγεα) es la unión de los términos pan (παν) =todo y gaia (γαια)= tierra, es decir que significaría «toda la tierra», o según algunos prefieren traducir, la «tierra universal».

A su vez, Panthalassa (παντηαλασσα) es la combinación de los vocablos pan, que ya explicamos y thalassa (τηαλασσα) mar, significando «todos los mares», o «mar universal».

Esta situación de una tierra universal rodeada por un único océano, fue la culminación de un ciclo previo de reunión de placas con continentes dispersos, etapa de la cual hablaremos la semana próxima por ser bastante menos conocida y porque su reconstrucción es más especulativa.

Esos continentes que habrían «vagabundeado» desde el Proterozoico, es decir tiempos precámbricos, ya habrían generado la Pangea hacia finales del Paleozoico, pero no quisieron quedarse quietos, sino que iniciaron el nuevo ciclo de ruptura y deriva del que hablaremos a continuación.

¿Según las pruebas existentes, ¿cómo se habrían ido formando los actuales continentes?

Aproximadamente en el Final del Carbónico, ya los continentes estaban soldados en el supercontinente llamado Pangea, que sólo mantuvo una relativa paz por escasos 70 millones de años (aproximadamente), antes de que los díscolos retazos que la conformaron volvieran a iniciar un ciclo de rupturas y nuevas derivas, que comenzó a insinuarse en el Pérmico (tal como se ve en la Figura que ilustra el post) a través de una línea de debilidad entre continentes que constituirían después los hemisferios norte y sur.

Ya en el Triásico, los continentes australes se habían separado en una masa denominada Gondwana, y los septentrionales constituían la Laurasia. la separación entre ambos hemisferios en ciernes fue progresivamente ocupada por el mar de Tethys, antepasado del actual Mediterráneo. Si analizan la figura, al comenzar a abrirse, la Pangea tenía una forma algo aproximada a una C, cuya panza fue siendo ocupada por ese mar, con una extensión enormemente mayor que el Mediterráneo que podríamos considerar su relicto.

Más o menos en ese tiempo, ya comienza lo que hoy es la India su viaje individual, que mucho más tarde la «enclavaría» en Asia. También se debilitan las uniones entre Asia y América al norte; y entre los demás continentes al sur.

Ya en el Jurásico, ha comenzado a formarse el Atlántico Norte, Madagascar está en plena separación de África, y América del Sur ha comenzado a derivar hacia el N-NW, disminuyendo sus conexiones con lo que llegaría a ser Antártida y Australia, aunque tenga aún una gran continuidad con África. Esa conexión se va perdiendo hacia el límite Jurásico- Cretácico.

A partir de entonces se alcanza progresivamente la actual configuración, la cual se consolida alrededor de los comienzos del Terciario. Por supuesto, el ciclo continúa todavía hoy, por lo cual, todo lo dicho no es más que una equematización de un proceso en curso.

Hasta aquí llegamos por hoy, A partir de aquí nos quedan para el próximo lunes las siguientes preguntas:

¿Qué habría sucedido en tiempos más remotos, antes de Pangea?

¿Qué es Rodinia?

¿Cuáles son las pruebas?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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