Locos por la Geología

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A lo largo de una serie de posts, hemos venido avanzando en el conocimiento del agua, de la cual hemos visto sus características, propiedades, comportamiento térmico, actividad geológica, y su valor como recurso.

Hoy veremos el ciclo que cumple en la naturaleza, pero vamos a profundizar un poquito más en él que lo acostumbrado desde la escuela primaria en adelante. Vamos a ver que hay más complicaciones, subsistemas y factores involucrados que los que saltan a la vista en los esquemas clásicos como el que he tomado de imágenes Google (www.jmarcano.com) para ilustrar el post.

Para eso, deberé dividir el texto en dos partes por su extensión y grado de detalle. Hoy va la primera, que consiste en un gráfico algo más completo, (Figura 1, adaptada de Sawkins et al, 1974) que explicaré con mayor profundidad en el siguiente post, más algunas consideraciones generales que vale la pena tener en cuenta.

Figura 1. El ciclo del agua

Como se trata de un ciclo cerrado, la numeración podría empezar como en el presente dibujo, o en cualquier otra parte del mismo, ya que a la larga se cierra sobre sí misma.

¿Qué se entiende por ciclo del agua?

Es un proceso conocido también como «ciclo hidrológico» que describe la continua movilización del agua desde la atmósfera hacia la tierra y su regreso desde ella nuevamente a la atmósfera, para cerrar un circuito que tiene numerosos pasos intermedios, y que depende de gran cantidad de factores, como ya les adelanté varias veces.

Este circuito involucra los tres estados del agua, y tiene por escenario tres medios distintos:

a) La atmósfera, espacio en que es objeto formal de estudio de la Meteorología y la Climatología.

b) La superficie terrestre, -sea ésta continental u oceánica- donde es estudiada por la Hidrología superficial, o por la Geomorfología, cuando se la entiende como agente de modelado del paisaje.

c) El ambiente subsuperficial, en donde la estudia la Hidrogeología.

¿Qué procesos integran el ciclo del agua?

Según lo que ya es un clásico en la educación, todo el ciclo puede sintetizarse como una secuencia de Evaporación- Precipitación- Escurrimiento e Infiltración que se cierra con una nueva evaporación desde la fracción que escurre y se junta en alguna parte.

¿Qué es el balance hídrico?

Suele conocerse como balance hídrico a la ecuación según la cual el total de agua precipitada es aproximadamente igual a la suma de las siguientes porciones:

P= E + I + R

Donde P es el agua precipitada, E, el total de evaporación y evapotranspiración; I, el total infiltrado y R la cantidad aportada al escurrimiento.

En el próximo post comenzaremos a analizar detalladamente cada una de estas porciones.

Bibliografía:

ARGÜELLO, Graciela L. 2002. LOS RECURSOS SUELO Y AGUA. Libro de Texto para el Trayecto Ciencias de la Tierra, del PROGRAMA DE POSTITULACIÓN EN CIENCIAS NATURALES, de la F.C.E.F. y Naturales de la U.N.Cba. 86 págs. ISBN Nº 987-9406.

SAWKINS,F.J; CHASE,C.; DARBY,D.G.; RAPP.G. Jr.1974. «The evolving earth» Mac Millan Publishing Co.

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Ya hemos visto en posts anteriores algunos conceptos introductorios relativos al Sistema Solar, y a su cuerpo central, el Sol.

Hoy avanzaremos un poco más, adentrándonos en otros elementos constitutivos del sistema: los planetas.

¿Qué quiere decir planeta?

La palabra planeta, fue por primera vez aplicada a los acompañantes del Sol, por los griegos. Su significado es «estrella ambulante», nombre que se aplica todavía, pese a que hoy se sabe que en su naturaleza, un planeta difiere notablemente de una estrella, pues carece de luminosidad propia, ya que no es capaz de producir por sí mismo la energía necesaria para generarla.

¿Cuántos planetas forman el Sistema Solar?

Se conocen hasta la fecha entre ocho y once planetas integrantes del Sistema Solar. La diferencia en los números se debe a que hay una cierta divergencia entre los astrónomos a la hora de considerar o no en la cuenta a los cuerpos más pequeños, a los cuales desde hace algunos años se ha dado en llamar «planetas enanos» o hasta «planetoides». Yo los incluyo en el listado, pues por muy enano que sea un planeta, no deja por eso de serlo, ¿verdad?

¿Cuáles son y cómo se llaman los planetas?

Los cinco planetas más próximos a la Tierra, eran ya conocidos por los griegos, quienes los bautizaron con los nombres de sus dioses; tradición respetada aún en el siglo XX, en que para nominar a los más recientemente descubiertos, se recurrió a la misma mitología.

Desde el centro del Sistema hacia afuera, los planetas se denominan: Mercurio (en honor al dios del comercio), Venus (en honor a la diosa del amor), Tierra (en honor a Terra-diosa del suelo y la fertilidad)

A continuación de la Tierra se encuentra Marte– dedicado al dios de la guerra, Júpiter– que por su tamaño corresponde al dios del Universo; Saturno– dedicado al dios del tiempo- fue por muchos años, el más externo planeta conocido.

Recién en 1781, William Herschel descubrió a Urano (así llamado por el dios del cielo) al que hasta 1781 consideró erróneamente como un cometa (concepto que nos merecerá otro post).

En 1846, Leverrier y Galle descubrieron Neptuno (denominado así por el dios del mar), con el cual se cierra la cuenta de los ocho planetas cuya categorización no está en discusión.

¿Cuáles son los planetas cuya categoría se discute?

En 1930, Tombaugh y Sir Percy Lowell (trabajando separadamente) detectaron a Plutón, que dedicaron al dios de los infiernos.

A su vez, Mike Brown ( científico de la NASA) anunció en el año 2004, la existencia de un planeta más alejado, que fue denominado Sedna, en honor a la diosa que según la mitología esquimal dio vida a los seres marinos del Ártico.

Existe también otro cuerpo Quaoar, conocido desde el año 2002 que no se ha incorporado oficialmente todavía como planeta al Sistema Solar, pero podría llegar a serlo en el momento en que se demarquen mejor los límites entre los cuerpos planetarios y los que no lo son.

¿Por qué se discute la calificación de Plutón, Sedna y Quoar?

El diámetro promedio de Plutón es de 2300 km, mientras que el de Sedna es de algo menos de 2000 km, y el de Quaoar es más pequeño aún, por esta razón es el desacuerdo entre los científicos, sobre todo porque nunca se han definido universalmente los límites para una u otra categoría.

¿Cómo se dividen los planetas del Sistema Solar?

Mercurio, Venus, Tierra- y para algunas opiniones, también Marte-constituyen los llamados planetas interiores o terrestres, reservándose la calificación de exteriores para todos los demás.

La división tiene que ver con ciertas consecuencias, como la mayor densidad, ya que en las proximidades del sol, donde las temperaturas son muy elevadas, sólo pueden condensarse los materiales de mayor punto de fusión como los metales, mientras que más lejos, en los planetas exteriores, se concentran materiales más livianos de menor punto de fusión.

Por eso, precisamente, Mercurio es el planeta más denso del Sistema.

¿Cómo se explican las regularidades del sistema?

Las marcadas regularidades observables en la distribución planetaria han sido resumidas en unas pocas leyes, tales como las de Kepler, la de Newton y la de Titius- Bode, que serán motivo de otros posts, porque son de sumo interés y bien sencillas de explicar.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Este post es una modificación de mi propio apunte didáctico, que debe ser citado como:

Argüello, Graciela 2006.» La Tierra como planeta integrante del Sistema Solar» Cuadernillo didáctico Nº II, Capítulo 1. Para circulación interna en la U.N.R.C. Versión totalmente actualizada.17 páginas.

La imagen que ilustra el post es de Wikipedia.

Hoy es el Día de la Minería, y me pareció un tema pertinente explicar qué es un yacimiento.

¿Hay más de un significado de la palabra yacimiento en Geología?

Sí, en efecto, el término se aplica a toda concentración de materiales en cantidades que superan la media habitual para cada situación.

Así pues, tanto puede tratarse de un yacimiento petrolífero, de gas, de carbón o fosilífero, como arqueológico, de metales, o de rocas de una determinada clase.

Basta para hablar de yacimiento, con que se encuentre una zona particularmente rica en un elemento o material que usualmente está mucho más disperso en la litósfera.

La amplitud del significado ocasiona muchas veces confusiones, ya que no es lo mismo yacimiento mineral que yacimiento minero, según veremos a un poco más adelante.

¿Qué es un yacimiento mineral?

Un yacimiento mineral es, según la definición que ya he expresado, simplemente una acumulación de un mineral, sea éste metálico o no, pero que aparece con más abundancia que la habitual.

A veces ese mineral es valioso en sí mismo o es portador de algún elemento nativo que es requerido por el mercado, y entonces la concentración (yacimiento mineral) tiene la potencialidad para convertirse en yacimiento minero.

¿Cuándo un enriquecimiento de un material dado se constituye en yacimiento minero?

Cuando se cumple el requisito de que su eventual explotación sea económicamente rentable.

Es decir que debe cerrar bien la ecuación económica, de manera que los costos se mantengan por debajo de la cantidad de dinero que se calcula que será producido en la comercialización del elemento de interés.

Pero además, esa diferencia debe ser lo suficientemente amplia como para que la inversión inicial sea atractiva, porque debe tenerse en cuenta que se trata de capitales que se arriesgan en operaciones que no son rentables de manera inmediata.

El tiempo de recuperación de la inversión es variable, pero por lo general implica algunos años, de allí que sea tan importante el cálculo de reservas y de costos.

¿Qué factores intervienen en esos cálculos?

Por cierto, lo primero es la estimación de la reserva del elemento a explotar. (De esto hablaremos un poquito más, en seguida) Pero no sólo se debe considerar su cantidad, sino también su calidad y su accesibilidad, y es allí donde entran a considerarse temas como la composición química, su concentración, (tópicos para numerosos posts en el futuro), la distribución en el espacio, la cantidad de material estéril que se debe movilizar para extraer el elemento al que se apunta, etc.

Estos considerandos tienen que ver con el yacimiento mismo, pero además deben tenerse en cuenta otros factores que le son ajenos como:

• precio del material en el mercado.
• condiciones de comercialización según las diversas legislaciones.
• existencia y costo de la tecnología adecuada para su extracción, concentración y tratamiento.
• existencia y costo de la tecnología necesaria para satisfacer las exigencias de protección del medio, medidas de contingencia y remediación incluidas.
• características de la infraestructura necesaria para emplazar la planta de extracción y concentración.
• distancia a la zona de comercialización y costos de transporte.
• etc.

En ese punto que he dejado abierto como un etcétera, puede caber toda la diferencia entre una explotación rentable o no, y una aceptable o no, ya que allí deben entrar todos los costos, a veces un tanto inasibles, que sin embargo entran en la Evaluación de Impacto Ambiental, cuando es responsablemente realizada, y son temas como: costo social, costo ambiental, costo de biodiversidad, costo cultural, masa salarial requerida, etc.

¿Significa esto que la calificación de yacimiento minero puede cambiar a lo largo del tiempo?

Sí, obviamente. Por ejemplo, una nueva tecnología puede abaratar los costos de extracción o aminorar sus impactos ambientales; un mayor precio en el mercado o la construcción de mejores caminos puede llevar un yacimiento mineral a la categoría de yacimiento minero.

A la inversa, un aumento en las exigencias de la legislación vigente, o una depreciación del elemento extraíío, puede significar que un yacimiento minero deje de serlo, ya que a la minería como industria productiva deja de serle rentable.

A veces puede pasar inclusive, que un aumento significativo del precio de algún elemento coloque en categoría de yacimento minero, lo que alguna vez fue una simple escombrera, donde se acumularon materiales de baja pureza o en los que el metal buscado estaba muy diseminado.

¿Qué significado tienen los nombres que aparecen en el cuadro que ilustra el post?

Empecemos por decir que ese cuadro lo he tomado de Gamkosián (1984), y que a pesar del tiempo transcurrido me sigue pareciendo una clasificación muy sencilla y clara de los recursos minerales.

Vemos que el Total de los Recursos Minerales existentes puede clasificarse según la certidumbre o conocimiento geológico creciente (desde la derecha hacia la izquierda) y la factibilidad económica, que crece desde abajo hacia arriba.

Ese Total de Recursos Minerales incluye tanto los que se pueden considerar como yacimientos mineros (Reservas) porque son explotables en las condiciones reinantes en el momento de su explotación; como el Mineral Potencial, que requiere algún cambio en las condiciones para pasar a constituir yacimientos explotables con provecho económico.

Ese mineral que se considera Reserva, según vemos en el cuadro, forma parte de los recursos Identificados, pero además, con un costo extractivo que los hace rentables, por lo cual caen en el campo de recursos Económicos.

Si el costo de explotación es hasta 1,5 veces más alto que el rentable, nuevas condiciones podrían permitir su explotación en el futuro, por lo cual se consideran reservas también Identificadas pero Marginales o Subeconómicas, y más específicamente Paramarginales.

Son Submarginales, a su vez, las que requieren avances tecnológicos tales como para sustentar costos dos o tres veces superiores a los de las condiciones actuales.

Volviendo a las Reservas Económicas, no todas se conocen con igual certeza geológica, de allí que haya un grupo de reservas Demostradas, y otro de Inferidas.

¿Qué son las Reservas Identificadas Demostradas ?

Este grupo comprende a las Reservas Medidas y las Indicadas.

Son Reservas Medidas o cubicadas, aquéllas cuyo tonelaje se calcula con datos concretos de afloramientos, trincheras pozos exploratorios y otras exposiciones.

En cambio las Reservas Indicadas se obtienen a partir de la proyección de las anteriores sobre el territorio considerado como productivo, en función de diversos indicadores geológicos.

Las Reservas Inferidas, por su parte, ya caen fuera del campo de las demostradas, y se basan en el conocimiento del contexto geológico general.

¿Qué son los recursos minerales No Descubiertos?

Son todos los que han quedado fuera del campo que ya hemos descrito, y se dividen en Recursos Hipotéticos, cuando se refieren a depósitos que razonablemente puede esperarse que se encuentren en determinadas áreas aún no exploradas, pero cuyas condiciones geológicas son similares a las de yacimientos conocidos.

Los Recursos Especulativos son considerados tales, simplemente en función de la premisa de que a medida que el conocimiento avance, tanto la mayor comprensión de la génesis de las acumulaciones valiosas como la mejor tecnología, permitirán necesariamente alumbrar nuevos yacimientos.

Casi todo lo expresado es aplicable a los yacimientos de petróleo, pero dado que éstos tienen tanto valor comercial y estratégico, ameritan posts específicos que ya están en carpeta.

Bibliografía consultada

Gamkosián, A. 1984. Lecciones de Recursos Geológicos y Minerales. Apunte de la Facultad de Ciencias exactas, Físicas y Naturales de la Universidad nacional de Córdoba.

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Un abrazo. Graciela

Museo de Ciencias Naturales de Los Ángeles

Hace algún tiempo he comenzado a enseñarles a reconocer macroscópicamente los minerales, y para ello comenzamos con los caracteres organolépticos, de los cuales ya nos hemos referido al olor. Hoy le toca al sabor.

Por supuesto que en este caso se trata más de una curiosidad que de otra cosa, porque es una propiedad que hoy en día ningún geólogo que se precie anda probando sin necesidad. Sin embargo, alguna vez los alquimistas primero, y los pioneros de la Mineralogía después, se valieron de esta característica a falta de otras mejores o más accesibles.

¿Qué minerales pueden reconocerse por su sabor?

Solamente aquéllos que son solubles en agua, pues es entonces posible también disolverlos con la saliva y apreciar su gusto.

No obstante, no me cansaré de insistr sobre el hecho de que como muchos elementos solubles son también tóxicos, cáusticos, o simplemente asquerosotes, esta propiedad ya no se usa para la determinación macroscópica, salvo en un único caso del que hablaremos en seguida.

¿Cómo se prueba el sabor de un mineral?

Ante todo, piensen que es la última y definitiva prueba a que se somete al único mineral para el que todavía se la usa. Sólo cuando uno está 98% seguro, confirma la determinación a través del sabor. NUNCA ANTES.

Además, tengan presente que uno no anda mordisqueando ni «lambeteando» (como dirían el Chavo o la Chilindrina) cualquier mugre que levanta del suelo. Nones.

Se procede con mucha cautela y total precaución. Cuando uno cree estar frente a ese mineral confiable (ya les diré cuál, déjenme crear un poquito de suspenso, sólo para novatos, ya que los demás seguro ya lo saben) lo primero que hace es tomar el ejemplar y observarlo bien, bien, bien; por un lado para asegurarse de que sea ese mineral y no otro, y por otra parte para ver que no tenga ninguna asquerosidad agregada por perros, aves, o lo que fuere.

Entonces, y sólo entonces, uno humedece con la puntita de su lengua su propio dedo meñique (se elige ése porque habitualmente es el que menos contacto tiene con lo que uno toca), y frota con él el mineral. De esa manera, con tan escasa humedad, sólo una ínfima porción del espécimen será disuelta y quedará adherida al dedito. Luego llevará ese dedito a un nuevo encuentro con la puntita, apenas, de la lengua y probará el sabor.

De esa forma, si la determinación previa hubiera sido errónea, uno de todos modos estará expuesto a muy poca cantidad de cualquier sustancia que pudiera ser tóxica, ácida o repugnante nomás.

Y ahora sí la gran pregunta:

¿Cuál es el único mineral cuyo sabor todavía se usa generalizadamente como diagnóstico final?

Digo generalizadamente porque a lo mejor todavía hay locos sueltos que andan chupando piedras, aunque yo no tenga el disgusto de conocerlos.

Pero vamos a lo nuestro, el mineral que todos comprobamos por su sabor es la halita, que no es otra cosa que cloruro de sodio, o sea lo mismo que la sal común de mesa. Y que obviamente como diría Balá, es reconocido por su gusto salado.

¿Qué otros sabores se reconocían en la época de los alquimistas?

Esto se los voy a contar según la literatura consultada, porque lo que es yo, ni loca los andaría probando.

Pero son característicos en los viejos manuales, los siguientes ejemplos:

• Ácido: sabor agrio del ácido sulfúrico. (Lo dicen los libros, pero dudo que alguien lo haya andado probando) Propio del azufre y sus compuestos.
• Alcalino. Parecido al gusto del bicarbonato de sodio, pero con un dejo dulzón. El ejemplo es el Bórax, de fórmula  Na2B4O5(OH)4.8H2O.
• Astringente: es el que da sensación de sequedad y es propio de compuestos de aluminio.
• Amargo: no requiere explicación, salvo como solía decir mi madre «amargo como la vida» (Era un canto de optimismo ella 😀 ) Ejemplos son la Carnalita (MgCl3.6H2O) y si se combinan con un cierto dejo salado, se pueden agregar la Epsomita (MgSO4.7H2O) y la Silvina (KCl) generalmente presente en disolución en el agua de mar.
• Fresco: sabor propio de las arcillas que son también astringentes en mayores cantidades.
• Metálico: ¿vendrá de allí lo de chupar clavos? Común en la Calcantita, con fórmula CuSO4.5H2O.
• Picante: se atribuye a la Melanterita, FeSO4.7H2O, y en algún lugar leí que se parece al sabor de la tinta, cosa que nunca se me ha dado por probar, de modo que no puedo jurar que sea cierto.
• Salino: además de la halita, lo ostentan otros minerales, como la Nitratina (NaNO3)

Bueno, este post es más una curiosidad que una herramienta, pero me parece que tiene su interés de todas maneras.

Cuando volvamos a la carga con el reconocimiento de minerales, será con algo más aplicable. Nos vemos. Un abrazo. Graciela

P.S.: La foto que ilustra el post fue tomada por Pulpo en su visita a Los Ángeles.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Ya el año pasado para esta época les presenté un multiple choice para que se fueran preparando para el nuevo año lectivo, tanto los alumnos ingresantes, como los que ya están hace rato cursando, y por qué no, los lectores simplemente entusiastas.
Ahora les presento un nuevo test, en el que solamente incluyo los temas que pueden leer en este mismo blog.
Para el caso en que necesiten un repasito, sigan los correspondientes links.
Abajo los resultados, pero no hagan trampa.

1. ¿Qué es el gradiente geotérmico?

a. La temperatura del interior de la Tierra.

b. Treinta y tres metros.

c. La cantidad de metros que hay que descender en el interior de la corteza para que la temperatura aumente 1° C.

d. El aumento de temperatura por cada metro de profundidad.

e. El calorón de las siestas cordobesas en enero.

2. ¿Qué es un pseudofósil?

a. Un resto de un animal actual que puede confundirse con un fósil.

b. Una formación inorgánica de apariencia semejante a un fósil.

c. La pisada de un animal antiguo.

d. El molde de un animal o vegetal de la antigüedad.

e. Un souvenir de un museo.

3. ¿Qué es la carbonización o incarbonación?

a. Una depositación carbonática producida por las aguas subterráneas.

b. El resultado de tomar sol sin pantalla protectora.

c. Un proceso de fosilización común en los insectos.

d. Un proceso de fosilización común en los vegetales.

e. Un proceso de formación de yacimientos.

4. ¿Qué requisitos debe cumplir un fósil guía?

a. Saber orientarse en el campo sin brújula.

b. Lenta evolución orgánica, gran abundancia y estar en muy pocos lugares.

c. Rápida evolución orgánica, gran abundancia y amplia distribución espacial.

d. Rápida evolución, escasez de ejemplares y gran distribución geográfica.

e. No sé ni me importa.

5. ¿Cuáles son las partes que componen el sol?

a. El núcleo, la corteza y el magma.

b. Este lado de acá que te cocina, y ese otro donde hay sombra.

c. Núcleo, fotósfera, cromósfera y corona.

d. Núcleo, antorcha y erupción.

e. El que se ve de día, y la cara oscura que se ve de noche.

Las respuestas correctas son (¡chan cha cha chán!):

1: c

2: b

3: d

4: c

5: c

Y ahora la calificación:

Si tenés 5 respuestas correctas: Largá el machete, loco.

Si tenés 4 respuestas correctas: Volvé a leer el post donde le pifiaste.

Si tenés 3 respuestas correctas: ¿Hace poco que empezaste a leer el blog, o qué?

Si tenés 2 respuestas correctas: ¿decime, vos venís por los dibujitos?

Si tenés 1 respuesta correcta: empezá a leer desde el 9 de junio de 2009 para acá.

Si tenés 0 respuesta correcta: mejor andá al twitter de la Alfano. No pierdas tu tiempo acá.

Si tenés 5 preguntas correctas: no entendiste nada, porque las preguntas las hago yo, no vos, (por esta vez).

Bueno, el próximo lunes ya empezamos a ponernos las pilas, porque se acaba la joda, (por lo menos en mi país, ya no hay vacaciones que valgan)

La imagen que ilustra el post es sacada de una cadena de mails, en la que textualmente dice que son fotos tomadas libremente de Internet.

Un abrazo, Graciela