Locos por la Geología

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En nuestro lento recorrido hacia una cierta pericia a la hora de reconocer minerales sin llevarlos al laboratorio ni ponerlos en el microscopio, le toca ahora el turno a una propiedad que es también muy valorada en la Gemología: la diafanidad.

Tal como el color, raya y brillo, que ya hemos analizado, la diafanidad depende también de la luz incidente para su establecimiento. Sin ella, la propiedad no es reconocible.

¿Qué es la diafanidad?

Es una propiedad que se refiere a la manera en que la luz interacciona con un objeto, es decir si éste puede o no ser atravesado por ella, y de serlo, en qué proporción, respecto a la luz total que incide.

En otras palabras: ¿pasa o no la luz a través de un mineral? ¿Cuánto de la luz disponible pasa?

La diafanidad no es una propiedad diagnóstica en los minerales pero ayuda en el reconocimiento.

¿Cómo se establece la diafanidad?

Siempre debe explorarse en láminas delgadas, ya que en cuerpos muy masivos resulta difícil de definir.

De todas maneras, es importante aclarar que esas láminas delgadas deben ser del orden de los milímetros, ya que cuando se trata del orden de los micrones, sólo un grupo muy reducido de minerales sigue impidiendo el paso de la luz, y los límites entre los otros tipos de diafanidad desaparecen.

En resumen: cuando se trabaja con cortes delgados, como los preparados para la observación con microscopio, solamente quedan dos posiblidades: la luz pasa o se refleja, y cuando pasa, ya no es importante la cantidad.

También debe destacarse que si en lugar de cristales individuales hay agregados de pequeños cristales, el comportamiento puede ser distinto. porque la luz se difracta y refleja numerosas veces entre los cristales, con lo cual siempre hay alguna pérdida de la energía en tránsito, y minerales que son transparentes pueden verse en el conjunto como opacos.

¿Qué tipos de diafanidad existen?

El acuerdo generalizado es dividir la diafanidad en tres calidades, a saber: Transparencia, Transluscencia y Opacidad.

Estos términos, cuando se aplican como calificativos a los minerales, permiten distinguirlos en: transparentes, translúcidos y opacos.

¿Cuándo un mineral es transparente?

Cuando la luz atraviesa totalmente el cristal sin sufrir casi ninguna alteración, el mineral es transparente. En la práctica, se la reconoce porque a través del espécimen, se observan contornos y detalles de los cuerpos que están detrás de él. Son ejemplos el cuarzo cristalino, el yeso, etc.

¿Cuándo un mineral es translúcido?

Cuando la luz, al atravesar el cristal, sufre modificaciones en su intensidad, el mineral en cuestión es translúcido, y esto se reconoce porque a su través se observan los contornos pero no los detalles de los objetos tras el cuerpo. Ejemplos son el cuarzo lechoso, y casi todos los minerales fuertemente coloreados pero no metálicos.

¿Cuándo un mineral es opaco?

Un mineral es opaco cuando la luz no puede entrar en la estructura del mineral, y obviamente no se ve a través de él. Pertenecen a este grupo los metales.

¿Qué más puede agregarse?

Dije más arriba que el consenso general implica esos tres grupos de minerales que acabo de explicar, pero nobleza obliga, hay autores que agregan dos grupos intermedios: los Semitransparentes que dejan pasar más luz que los translúcidos y menos que los transparentes; y los No transparentes, que van pasando a la calidad de translúcidos o incluso transparentes, solamente en espesores cada vez más pequeños.

Les incluyo una figura aclaratoria, tomada de este sitio.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La foto que ilustra el post la tomó Guille, el Pulpo, en el Museo de Historia Natural de Los Ángeles en Estados Unidos de Norteamérica.

Aunque ustedes ni siquiera lo hayan advertido, ya hemos venido haciendo algunas interpretaciones geomorfológicas en este blog, de modo que ha llegado la hora de presentar formalmente la Geomorfología.

De esta forma ya no echaremos mano tan subrepticiamente de ella, sino que lo haremos con plena conciencia y en un marco más formal.

Así pues, pongamos manos a la obra, porque por detrás de éste vendrán posts en que aplicaremos la Geomorfología a full.

¿Cuál es el origen de la palabra Geomorfología?

La palabra Geomorfología procede del griego, idioma desde el cual se acuñaron los tres términos geos= Tierra, morfé = forma, y logos =estudio o conocimiento.

Esta etimología puede inducir a un cierto grado de error, ya que «la forma de la Tierra» podría entenderse como la del planeta, lo cual no es el caso, ya que la geomorfología se ocupa esencialmente de las formas superficiales de ese cuerpo.

Volveremos sobre este punto en otra de las preguntas planteadas.

¿Qué es la Geomorfología?

Es una parte de la Geología que estudia la configuración de la superficie terrestre, e investiga su origen y posterior desarrollo. Cuando pretendemos dar una definición más completa y correcta, es preferible reemplazar la expresión «superficie terrestre» por «corteza superficial terrestre».

Esta aclaración es muy importante, porque la corteza terrestre está en muchos lugares sumergida, y no deja por ello de ser analizada por la Geomorfología.

Vale decir que esta disciplina no se refiere solamente a los relieves continentales sino también a los oceánicos, y en algunos puntos comparte sus objetos de estudio con otras ramas de la Geología, como la Oceanografía.

Por otra parte, insistamos en que la Geomorfología no se limita solamente a describir las formas sino que interpreta su génesis y hasta pretende predecir su comportamiento futuro. Esto es de gran valor en la Evaluación de Impacto Ambiental. Es igualmente importante para toda planificación de obras y ordenamiento territorial.

¿Cómo se impuso el término Geomorfología?

La palabra Geomorfología vino a reemplazar el término anteriormente utilizado, Fisiografía, que hasta entonces se entendía como la descripción de la naturaleza a partir del estudio del relieve, la hidrósfera, la atmósfera y la biosfera. Un poco lo que hoy se llama «ambiente físico».

Como la palabra lo indica, la fisiografía es esencialmente descriptiva, mientras que la Geomorfología es más dinámica, ya que acompaña toda la evolución del paisaje, inmerso en el complejo sistema del que él mismo es una parte constituyente.

¿Cuáles son los principales objetos de estudio de la Geomorfología?

En general puede considerarse que la Geomorfología es básicamente esa parte de la Geología que se ocupa de la dinámica exógena, aunque no desatiende todas las influencias y vinculaciones que proceden de la dinámica interna.

Si van ustedes a ver las partes constitutivas de la Geología, podrían concentrar los objetos de estudio de la Geomorfología en esos procesos que aparecen dentro de la Geología dinámica, y dentro de ella, en el recorte correspondiente al ciclo exógeno.

Cada uno de esos procesos, a su vez, ocurre dominantemente en ámbitos diferentes, y la Geomorfología se ocupa de ellos y de sus correspondientes entornos, en un abordaje sistémico.

Se trata, esencialmente de procesos constructivos y destructivos, que se van sucediendo, complementando, compensando y modificando entre sí, a través de equilibrios dinámicos que afectan al relieve.

Son componentes del sistema geomórfico, elementos como la climatología, la hidrografía, la pedología, la litología, la biología, etc.

¿Qué subdivisiones admite?

La Geomorfología dinámica investiga las leyes físicas que rigen el curso de los procesos involucrados en la movilización y modificación de los materiales que forman el paisaje.

La Geomorfología climática enfatiza la influencia del clima en el desarrollo del relieve, y permite discernir- según cómo el paisaje evoluciona en cada contexto- lo que se denomina «dominios morfoclimáticos», de los que ya vendrán diversos posts.

Cuando se da un papel central al análisis de las estructuras geológicas preexistentes (rocas y su modo de yacencia y deformación) en el desarrollo del relieve, se está en el campo de la Geomorfología estructural.

En otros casos, se acentúa el agente dominante en la generación del paisaje, con lo cual surgen: la Geomorfología fluvial, la Geomorfología eólica, o la Geomorfología glacial.

Cuando el entorno de acción de los agentes es un elemento determinante de los resultados visibles en el relieve, puede hablarse de Geomorfología de laderas, Geomorfología litoral, o Geomorfología submarina, entre otras.

¿Cuáles son sus métodos de estudio?

Son básicamente los mismos de la Geología, de los que hemos hablado ya, pero además, hay muchos casos, en los que debido a que se trata de fenómenos que están ocurriendo ante nuestros propios ojos, se incorporan métodos y técnicas cuantitativas muy precisas, que no siempre son aplicables en otros campos de la Geología, y sobre algunos de los cuales iremos avanzando en posts futuros.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post llegó en un mail e ignoro a quién pertenece. Si alguien puede acreditar su autoría, po favor hágamelo saber, para incluir los correspondientes créditos.

En el post anterior, habrán seguramente leído toda la parte introductoria que se requiere para entender éste, de modo que les sugiero ir a verlo, si no lo han hecho aún.

En ese post he respondido ya a las siguientes preguntas:

¿Cuál es la secuencia general de las diversas etapas de enfriamiento de los magmas?

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Y hoy, en la segunda parte, completaremos los detalles del conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas.

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

En primer lugar, digamos que pueden ver la serie en la imagen que ilustra el post, y conviene que empecemos por comprender su diseño general.

El orden de cristalización de minerales es desde arriba (zona de altas temperaturas y presiones) hacia abajo, donde ambos parámetros disminuyen.

Es decir que los minerales que aparecen arriba se solidificarán normalmente antes que los que se encuentran más abajo. Esto es así porque sus puntos de fusión son más elevados, y por lo tanto es menor el descenso de temperatura que requieren para su solidificación.

Por supuesto, todos y cada uno de los minerales que se mencionan en la serie sólo podrán formarse si en la mezcla magmática están presentes los elementos químicos que los constituyen, y lo están en cantidad suficiente.

Seguidamente observen que hay dos ramas independientes que reúnen distintos grupos de minerales.

La que aparece a la derecha- empezando con el olivino- es una serie discontinua, mientras que la de la izquierda es una serie continua de minerales que constituyen lo que se conoce como una serie isomórfica.

Al decir que la del olivino es discontinua, solamente se está expresando que se trata de minerales independientes entre sí. Aunque pertenezcan todos al grupo de los silicatos, en todas las restantes características no son semejantes.

¿Qué es una serie isomórfica?

Ahora hablemos de la otra rama, la izquierda, que es una serie isomórfica de un único tipo de silicatos: las plagioclasas.

Etimológicamente iso= igual y morfos= forma, de tal manera que ya sabemos que esos minerales tendrán una fórmula química en principio similar- ya veremos dónde residen los cambios- y una estructura cristalina también semejante, ya que todos pertenecen al sistema triclínico.

Las plagioclasas responden todas a la fórmula general AlSi3O8 (alúminosilicato) más los cationes Na y Ca, (sodio y calcio) que se reemplazan mutuamente.

La serie comienza en el extremo de altas temperaturas siendo plagioclasa de Ca denominada Anortita, y termina en la zona de bajas temperaturas como plagioclasa de Na (Albita).

Vale decir que a lo largo de la serie, se pasará desde extremos en que el Ca es dominante, a través de plagioclasas en que los porcentajes de Ca y Na se van equilibrando, hasta el extremo en que casi toda la composición es de Na.

La serie completa es como sigue:

Albita: entre 100 y 90% de Ca y entre 0 y 10% de Na.

Oligoclasa: entre 90 y 70% de Ca y entre 10 y 30% de Na.

Andesina: entre 70 y 50% de Ca y entre 30 y 50% de Na.

Labradorita: entre 50 y 30% de Ca y entre 50 y 70% de Na.

Bytownita: entre 30 y 10% de Ca y entre 70 y 90% de Na.

Anortita: entre 10 y 0% de Ca y entre 90 y 100% de Na.

Puede decirse que los porcentajes se van compensando entre sí: a medida que un catión va aumentando en porcentaje, el otro se vuelve más escaso.

¿Qué procesos implica esa secuencia?

Básicamente una diferenciación del magma (proceso sobre el que vendrán otros posts, porque es complejo pero interesante) que a partir de una composición original, va cambiando hacia otras distintas, a medida que los elementos que componen los minerales se van solidificando y ya no forman parte de él.

Este enunciado es muy básico, pero tiene muchas sutiles implicancias que iremos conociendo en otros encuentros.

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

Una de las primeras y más interesantes es reconocer cuáles minerales pueden encontrarse en una misma roca (eso se conoce como paragénesis mineral, y también será motivo de otros posts), ya que en un entorno de temperatura y presión sólo algunos minerales podrán solidificar, mientras los otros permanecerán fundidos.

Para hacerlo más fácil, podrán aparecer juntos los minerales a lo largo de una franja horizontal de la serie, siendo altamente improbables las combinaciones verticales u oblícuas.

Por ejemplo, el olivino «está cómodo» con la anortita, pero no con la albita o las micas. O sea que los minerales, como las personas tienen sus «simpatías y antipatías».

Este conocimiento es muy útil en la búsqueda de yacimientos, entre otras cosas.

La Serie de Reacción de Bowen es también básica para predecir qué minerales se verán afectados primero por la meteorización, según lo que reza la Ley de la Estabilidad Mineral.

Tiene otras implicancias, pero no quiero extenderme en exceso por ahora.

¿Qué es la etapa pegmatítica?

Es aquel intervalo a lo largo del cual el material que aún permanece fundido luego de la etapa anterior, puede infiltrarse en fracturas de la cámara y sus rocas encajantes, para ascender buscando el alivio de las presiones. Muchas veces genera filones enriquecidos en minerales accesorios poco comunes pero valiosos, que pueden explotarse comercialmente. Las rocas que se solidifican en este etapa normalmente corresponden a las que son conocidas como pegmatitas.

¿Qué es la etapa neumatolítica?

La palabra deriva de pneumós= aire y por eso mismo puede escribirse también pneumatolítica, y se refiere al lapso témporo espacial en que el gas liberado durante las combinaciones que generan los minerales de las etapas anteriores, circula a través de los poros de las rocas adyacentes y reacciona con ellas para generar nuevos minerales o modificar los preexistentes.

Por ello, muchos de los procesos de esta etapa y la que sigue, están también en la frontera entre lo estrictamente ígneo y el metamorfismo.

¿Qué es la etapa hidrotermal?

En la etapa hidrotermal, los líquidos residuales de todos los procesos anteriores, junto con el vapor de agua presente en la mezcla ígnea, se movilizan en forma ascendente, pudiendo o no llegar a la superficie. Esos fluidos son portadores de numerosos minerales solubles en la mezcla, tales como carbonatos, sulfatos, etc. que también pueden dar origen a yacimientos de Cobre, Oro, Plomo, etc.
En esta etapa pueden formarse algunos de los minerales secundarios que hemos definido en la primera parte de este post, publicada el lunes pasado.

¿Qué es la etapa solfatárica?

Es la etapa en que se escapan gases como el SO3, CO2 y otros, junto con las aguas sobrecalentadas que generan los procesos que se conocen como post volcánicos y dan lugar a numerosos fenómenos que incluyen las fumarolas, mofetas y solfataras, de las que se toma el nombre, y que explicaremos más adelante en otros posts.

La imagen que ilustra el post fue tomada de:

Tarbuck, E.J. ; Lutgens, F.K. y Tasa, D. 2005. Ciencias de la Tierra. UNA INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FÍSICA . Pearson Educación S. A., Madrid.  ISBN edición española: 84-205-4400-0

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Ya nos hemos encontrado en otros posts para hablar sobre los diferentes subprocesos que componen el gran proceso ígneo.

También les he contado qué es y cómo se forma un magma. Más adelante les conté que hay diversos tipos de magmas y hablamos de la importancia de la velocidad de enfriamiento y de los factores que inciden en ella.

Les recomiendo que vayan a leer todos esos posts, simplemente siguiendo los links, para adentrarse mejor en éste de hoy, en el que hablaremos de esa parte del proceso en el que algunos de los componentes del magma abandonan el estado fundido y comienzan a formar rocas, mientras otros todavía conservan su estado pastoso.

El tema es por eso, un intervalo con fronteras muy difusas entre lo estrictamente magmático y lo que ya es plutonismo o hasta algún proceso aun más superficial.

¿Cuál es la secuencia general de las diversas etapas de enfriamiento de los magmas?

Lo primero que se debe recordar al iniciar un tema como éste, es que estamos tratando con sistemas complejos, y que por ende, todo lo que sea una generalización o una simplificación, es necesariamente indicativo, y puede desviarse bastante de la realidad en la mayoría de los casos concretos.

Así, pues, a la hora de analizar cada situación particular, esta secuencia es simplemente una conceptualización teórica y completamente flexible, cuyas complicaciones locales deben comprenderse, sin intentar forzar ninguna interpretación solamente para que «quepa en el molde».

Hecha la correspondiente salvedad, pasemos a un principio absolutamente lógico: los minerales que primero pasarán al estado sólido serán aquéllos que tienen el punto de fusión más elevado.

Efectivamente, cuando comience el enfriamiento, serán los primeros en alcanzar el punto crítico en el que volverán al estado sólido, ya que requieren más temperatura para mantenerse fundidos.

Sobre ese principio básico, cabe construir una secuencia de etapas diferenciadas -cuya duración puede ser del orden de miles o hasta cientos de miles de años- en las que distintos minerales se irán solidificando según un cierto orden de prelación. Paul Niggli lo resumió en cinco etapas, ya en 1938, y todavía su apreciación es considerada válida, con las precauciones que mencioné más arriba.

Dichas etapas son:

• Ortomagmática.
• Pegmatítica.
• Neumatolítica.
• Hidrotermal.
• Solfatárica.

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

El prefijo «orthós» significa recto, de modo que puede decirse que es la etapa, más «rectamente» magmática, la primera, aquélla que todavía no se ha alejado tanto hacia los siguientes campos, y que generalmente ocurre también dentro de la cámara magmática.

En esta etapa cristalizan los minerales con puntos de fusión más elevados, como ya acabo de explicar. Se trata fundamentalmente de óxidos y silicatos que solidifican en intervalos de temperatura generalmente comprendidos entre 1400 y 600ºC. Ese rango depende mayormente de la composición del magma original.

Son normalmente minerales accesorios, en primer lugar, y esenciales, constituyentes de lo que se llama Serie de reacción de Bowen, que explicaré en la segunda parte de este post, el lunes próximo.

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

Minerales esenciales son aquéllos que definen la roca resultante, es decir que nunca pueden faltar en cada material petrológico. No necesariamente son los primeros en solidificar, aunque son los más importantes. Tienen también un orden de cristalización predeterminado, solidificándose cada conjunto en rangos definidos de presión y temperatura, que se expresa en la Serie de Bowen de la que hablaremos luego.

Los minerales accesorios son por lo general de punto de fusión elevado y suelen ser los primeros en cristalizar, pero pueden o no formar parte de las rocas emergentes, según que sus componentes elementales estén o no presentes en los magmas originales.

Los minerales secundarios – que muchas veces son más apropiadamente definidos como agregados minerales- son de generación muy posterior, a expensas de los otros dos tipos de minerales, y pueden o no ser originados en procesos ígneos en sentido estricto. Por ejemplo, la sericita puede resultar de la alteración de los feldespatos preexistentes.

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Repito una vez más que por el hecho de que la composición del magma es muy compleja, coexisten en él minerales de muy diferentes puntos de fusión, y por eso mismo lo único que cabe esperar es que la cristalización magmática ocurra a lo largo de un intervalo amplio de temperaturas y presiones y no en un único punto.

Por ende, la solidificación ocupa un tiempo prolongado, a través del cual existe un orden reconocible y de hecho ya establecido en los comienzos del S XX por Norman Bowen.

Esa secuenciación es la que se conoce como Serie de Reacción de Bowen.

Hasta aquí llegará este post, y en la segunda parte, que sube el lunes que viene, daré los detalles que completan el conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas, respondiendo a las siguientes pregumtas:

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

¿Qué es una serie isomórfica?

¿Qué procesos implica esa secuencia?

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

¿Qué es la etapa pegmatítica?

¿Qué es la etapa neumatolítica?

¿Qué es la etapa hidrotermal?

¿Qué es la etapa solfatárica?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de una de las rocas que quedan expuestas en el Gran Cañó³n del Colorado, en Estados Unidos, y la he tomado en la exhibición que hay en un sendero temático del borde oeste.

Lo primero que debo aclararles es que cuando se habla de la predicción de sismos, hay dos líneas bien diferentes: las que tienen algún sustento científico, y las que son meras adivinaciones y especulaciones más o menos risibles.

En este post sólo voy a referirme a las primeras.

¿Es posible predecir sismos?

Dentro de los límites que impone la complejidad de los sistemas involucrados, hace ya más de 20 años que se está trabajando con mucha seriedad en ese aspecto, y algunos modestos logros se vienen alcanzando.

Pero debe pensarse que en ningún caso se trata de predicciones de absoluta certeza, sino solamente de probabilidades de ocurrencia en un intervalo de tiempo, espacio y magnitud medianamente estimable.

¿Cómo puede saberse si una predicción es seria?

En primer lugar no puede ser vaga. Decir que «ocurrir un sismo en las próximas 24 horas» sin decir dónde ni de qué magnitud, es un enunciado claramente carente de seriedad.

Y esto es así porque la litósfera muy raramente está de verdad quieta, lo cual es precisamente lo que más nos tranquiliza, porque va liberando su energía en pequeños pulsos, casi siempre con resultados casi imperceptibles, salvo para aparatos de precisión.

Inclusive se calcula que aproximdamente cada 5 horas o aún menos, ocurre un sismo perceptible para la población, en algún lugar del mundo.

En otras palabras, el enunciado vago que expresé más arriba es una apuesta sin fundamento, pero siempre segura: algún sismo chico o grande, cerca o lejos, va a ocurrir cada día.

Por el otro extremo, tampoco puede ser extremadamente precisa: si alguien dice que el día tal, a tal hora y tantos minutos habrá un sismo de magnitud tal o cual, también se está perfilando como un charlatán.

¿Cuánto de exacta es una predicción realizada desde un laboratorio sísmico debidamente autorizado?

Nunca es exacta, porque lo que se emite de manera fundamentada, y con seriedad, es la predicción de una ventana probable, abierta a un tiempo y espacio definidos, dentro de la cual cabe la posibilidad de una ocurrencia de movimientos de un rango de magnitud también definido.

Por cierto que cada vez las ventanas se hacen más pequeñas, a medida que la metodología avanza, y se progresa en la comprensión de los procesos endógenos.

La predicción más aproximada, es cuando ya se está ante la presencia de signos precursores- de los que hablaremos en la segunda parte de este post- los cuales están indicando que hay un cambio ya en curso.

Esos cambios pueden ser volcánicos, tectónicos o hasta de aproximación de cuerpos en progreso hacia la tierra, ya que los terremotos pueden obedecer a cualquiera de esas tres causas, como ya vimos en un post de hace varios años.

¿Cuáles son las metodologías que se utilizan para la predicción de sismos?

Las observaciones que permiten alertar acerca de eventos sísmicos se reúnen en las siguientes categorías:

• Seguimientos estadísticos.
• Análisis químicos.
• Mediciones de desplazamientos, inclinaciones y otros cambios en el terreno más susceptible.
• Monitoreo del nivel del mar en zonas amenazadas.
• Seguimiento de cualquier cambio en las propiedades eléctricas de las rocas.
• Monitoreo de las propiedades magnéticas de las rocas.
• Observación de la conducta de la fauna.

Todos estos temas serán motivo de la segunda parte de este post, el próximo lunes.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es un tubo de deformación de rayos láser, del que hablaremos el próximo lunes, y la he tomado de:

Khan, M.A. 1980. Geología Global. Ed.Paraninfo, Madrid. 203 pág.