Locos por la Geología

Archivo de la categoría ‘Geología para todos’

Hoy vamos a avanzar en la medición del tiempo geológico que entrega valores absolutos, aunque son absolutamente estimativos. Ya les expliqué antes a qué se refiere el término y no lo repetiré aquí, como no repetiré nada ya expresado, de modo que por favor sigan cada link que les iré dejando.

No voy a referirme a todos los métodos posibles, sino que tomaré uno muy clásico que los va a orientar en la comprensión de los demás, específicamente el método de Uranio-Plomo, que es uno de los más antiguos que se vienen aplicando. Por otra parte lo explicaré de modo muy simplificado ya que éste es un blog básicamente para difundir el conocimiento entre los legos que se interesen en él, pese a que también hay un lugarcito para colegas que buscan resultados de investigación más específicos.

¿Por qué el método se denomina de Uranio-Plomo?

Lleva ese nombre porque se vale del proceso natural por el cual el Uranio 238, que es un isótopo inestable va buscando su condición de estabilidad a través de diversos cambios y liberaciones de energía, hasta llegar a convertirse en Plomo 206, en un tiempo que puede estimarse porque se conoce su vida media, que es del orden de los 4.510 millones de años. Esa larga vida media permite su aplicación en situaciones en que otros métodos, como el de Carbono 14, que ya les expliqué, resultan insuficientes, porque los objetos a datar son mucho más antiguos que su periodo de semidesintegración.

¿Cómo pueden explicarse los fundamentos del método, de manera sencilla?

Según ya habrán leído en los posts cuyos links les he ido dejando, un isótopo radiactivo, al que se denomina «padre», da origen a otro, conocido como hijo, a lo largo de un intervalo de tiempo que en la actualidad está ya medido. Si se miden las cantidades relativas de ambos tipos de isótopos (padre e hijo) presentes en una muestra determinada, conociendo el valor de la constante de desintegración, puede establecerse la antigüedad del objeto.

Esto es así porque el pasaje desde los isótopos inestables a los estables se produce por la emisión de rayos alfa (núcleos de He), beta (electrones) o en forma de radiación electromagnética, es decir rayos gamma.

Debido a que todos los cambios ocurren dentro del núcleo, el proceso es independiente de las condiciones externas, y es por ende posible establecer una cifra conocida como constante de desintegración y que se expresa como λ, «lambda». Esa constante, para la mayoría de los casos se conoce ya, con un error menor al 1%.

Si bien no es posible determinar en qué momento un átomo específico cambiará, con un suficiente número de átomos, la proporción del decaimiento es constante, y como se trata de cambios (exponenciales en el tiempo), su expresión matemática utiliza la derivación y expresa la fórmula resultante en función del número e ‘ 2.7187, y aplica logaritmos neperianos.

En definitiva la ley de desintegración radiactiva se expresa en la fórmula siguiente, donde N es el número de átomos padre y N₀ el número de átomos hijos. (De haber existido alguna cantidad del elemento hijo en el momento de la cristalización, el N₀ resulta de restar el número de átomos actuales menos el número original).

Ley de desintegración radiactiva:

dN/d t = −λN ⇐⇒ N = N₀e^−λt

Desde allí se deduce el tiempo t=−1λln [(N/N₀) +1]

Como alternativa puede usarse, en lugar de la constante de desintegración, otro valor constante que es la vida media t_1/2 del elemento padre, en cuyo caso se aplica para el cálculo del tiempo la siguiente fórmula.

t = t_1/2 log₂ (N₀/N )

Las dificultades no residen como puede verse, en los cálculos matemáticos, que son sencillos, sino en las mediciones de cantidades muy pequeñas pero que deben ser bastante precisas, y en las condiciones requeridas para aplicar el método, que veremos en seguida.

¿En qué casos resulta aplicable el método radimétrico de Uranio-plomo?

En realidad estas condiciones se suponen no sólo para este método sino también para los que mencionaremos más abajo, y son las siguientes:

• Se asume que la desintegración del elemento radiactivo padre ha sido constante a lo largo de todo el tiempo a medir.
• El valor de la constante de desintegración involucrada se conoce con suficiente precisión.
• La roca o mineral sometidos a datación no han perdido ni ganado cantidad alguna de los elementos utilizados en la fórmula (padre e hijo), salvo por el mismo proceso de decaimiento radiactivo. En otras palabras debería tratarse de un sistema químico cerrado, lo cual puede ser el mayor de los obstáculos ya que no existen sistemas tan absolutamente aislados en la naturaleza, y los procesos de meteorización, erosión, metamorfismo, etc., pueden alterar los resultados. Por eso suelen promediarse los resultados de numerosas mediciones y usando diversos métodos, antes de asignar una edad dada a un cuerpo geológico.
• De haber existido alguna cantidad de elemento hijo, en el momento de la formación de la roca o mineral, debe ser ser determinada con precisión, para incorporarla en la resta de la fórmula, tal como indiqué más arriba. No es un problema demasiado serio, debido a que para eso existen en el momento actual, técnicas que permiten una determinación muy precisa.

¿Cuáles son sus limitaciones?

Básicamente la principal limitación es la extrema escasez del Uranio en la naturaleza, por esa razón, principalmente, es que siendo uno de los primeros métodos que se pusieron a punto, es uno de los menos utilizados y se aplica casi exclusivamente sobre el mineral zircón.

¿Qué se puede agregar?

Por lo dicho más arriba, son cada día más utilizados otros métodos radimétricos, sobre elementos más abundantes, pero cuyos fundamentos básicos responden a lo que acabo de describir en términos generales.

Son comunes los métodos siguientes (incluyendo otros con Uranio que tienen las limitaciones ya señaladas):

• Thorio-Plomo
• Uranio-Helio
• Uranio-Xenón
• Plomo-Alfa
• Trazas de fisión
• Plomo-Plomo
• Potasio-Argón
• Rubidio Estroncio

Estos dos últimos son probablemente los más utilizados todavía hoy.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de Tarbuck, E. J. y F. K. Lutgens, (1999). «Ciencias de la Tierra». Prentice Hall, Madrid. 616 Pág.

Hoy vamos a comenzar a analizar la acción de otro de los agentes erosivos que modelan el paisaje: el viento.

Por cierto éste es sólo el primero de los muchísimos posts que vamos a dedicarle porque la riqueza del tema es casi infinita. Empecemos, pues, desde el comienzo.

¿Qué se entiende por dinámica eólica y de dónde procede el término?

La dinámica eólica forma parte de la geodinámica externa, que como ya les expliqué en otro post reconoce su origen en el calor solar, y hoy lo van a comprender mejor que nunca.

Específicamente la dinámica eólica se refiere al conjunto de fenómenos en los cuales el agente activo es el viento. En cuanto al origen del término «eólico», debemos recordar que procede del latín Aeolĭcus,, que a su vez deriva del griego Αἰολικός (Aiolikós, en nuestro alfabeto) y significa relativo a Αἴολος (Aíolos), que traducimos como «Eolo», es decir el nombre del dios de los vientos según la mitología griega.

Eolo es también considerado el padre del pueblo eólico, que según la mitología clásica habría habitado las islas Eolias, situadas en un lugar entre Italia y Sicilia, y que según relata Homero en su Odisea, fue el sitio en que se detuvo Ulises (también llamado Odiseo) mientras iba de regreso a Itaca.

¿Qué es el viento y cómo se produce?

El viento no es otra cosa que una masa de aire en movimiento, y se produce en respuesta a diferencias espaciales de la presión atmosférica. Como es lógico el aire se mueve desde las zonas de alta presión a las de baja presión, según un patrón que expliqué ya en otro post cuyo link encontrarán en la respuesta a la última pregunta.

Localmente, el desplazamiento del aire es esencialmente horizontal, con las deformaciones que le impone la topografía sobre la cual se mueve. Pero lo más importante es que cuando decimos que se mueve desde las zonas de alta presión a las de baja presión, es casi como decir que se mueve desde las zonas más más frías a las más cálidas.

En efecto cuando el aire está frío, la masa toda tiende a contraerse, con lo que su densidad aumenta y con ella la presión. A la inversa, si el aire es cálido, se dilata y se hace menos descenso con lo que la presión local desciende. En resumen, las altas presiones se relacionan con bajas temperaturas y viceversa, por lo que el aire normalmente se mueve hacia las zonas más cálidas generando brisas, vientos y hasta huracanes según su velocidad.

Ya sabemos entonces que la producción del viento depende de las diferencias térmicas, lo que nos conduce a otra pregunta.

¿Por qué hay diferencias de temperatura entre zonas a veces muy próximas?

Algunos de los siguientes factores ya los he explicado con mucho detalle en otros posts cuyos links les incluyo en cada caso, pero enumeremos las causas principales de esas variaciones de la temperatura del aire dentro de un área acotada, es decir en distancias relativamente cortas.

• Diferencias en las pendientes, o en general en la topografía, que distribuyen la misma energía solar entrante, en espacios de distinta extensión.
• Diferencias en la litología y la vegetación, que tienen diferentes albedos.
• Diferencias en la urbanización y uso de la tierra.
• Situación respecto a masas de agua.

¿De qué depende la velocidad del viento?

Esto ya lo he explicado también en el post que he linkeado más arriba, pero permítanme recordarles que la velocidad depende del gradiente horizontal de presión, que se define como la distancia en metros que debe recorrerse horizontalmente para que la presión aumente en 1 mm de mercurio, según la antigua forma de medición. En otras palabras si el gradiente es alto los cambios de presión son menos abruptos, y la velocidad del viento es menor.

Si pensamos además que las isobaras son las líneas imaginarias que unen puntos de igual presión atmosférica, podemos agregar que cuanto más próximas estén esas curvas entre sí, menor es el gradiente y mayor la velocidad del viento resultante.

Una escala de velocidades de viento ya fue presentada en ese post que todo el tiempo les estoy recomendando ir a leer.

¿Existe un patrón planetario o global para los movimientos de las masas de aire?

Sí lo hay, por supuesto, y ya lo he explicado en detalle en otros posts que les recomiendo recordar, pero teniendo en cuenta que los paisajes en cada lugar responden al comportamiento de los vientos locales.

Un abrazo y hasta el próximo miércoles, con un post informativo. Graciela.

Si este post les ha gustado como para compartirlo, por favor mencionen la fuente porque los contenidos del blog están protegidos con IBSN 04-10-1952-01.

La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Hoy les traigo un video de Pakozoico, un excelente canal de Youtube que recomiendo a todos.

Hoy vamos a conocer qué son los albardones.

¿Qué etimología reconoce la palabra albardón?

Originalmente se trata de un término que se usa en caballería para referirse a un aparejo más grande que la albarda corriente, también conocida como alforja. El albardón incluye la montura para el jinete.

La palabra procede de al-barda, término árabe para el objeto que acabo de describirles.

El uso para un rasgo de la dinámica fluvial se debe a la forma algo convexa al centro y elevada en los bordes anterior y posterior que tiene una montura. En el caso de los ríos, el perfil transversal de los albardones- tal como se ve en la figura- se asemeja a una montura vista de costado.

¿Qué es un albardón?

Este término es propio de Argentina, Bolivia y Uruguay, donde se alude con él a zonas positivas (lomadas) de superficies anegadizas, tales como las llanuras de inundación de los ríos, que sobresalen del agua en los tiempos de crecida o anegamiento.

Se denominan también diques naturales.

¿Cómo se forman los albardones?

En las zonas por donde discurren los ríos, son comunes los desbordes cuando las precipitaciones son intensas y regulares, de modo que el agua sale del cauce y se derrama en los terrenos aledaños.

Como esto sucede durante las crecidas, las aguas vienen cargadas de los sedimentos arrastrados desde las zonas altas, pero al salir del cauce, la velocidad y por ende la capacidad de carga disminuye de manera casi instantánea, tal como lo expliqué en un post ya lejano.

Es obvio que al salir del lecho ordinario y fluir sobre una superficie mucho más amplia, el rozamientp aumenta y la velocidad disminuye. Por eso, de manera muy rápida, el agua deposita el exceso de carga, y por lo general lo hace en montículos con un trazado medianamente paralelo al cauce.

¿Cómo resultan visibles en el paisaje?

En el campo se los reconoce por su forma con una elevación notoria a poca distancia del lecho ordinario, que se va aplanando al alejarse de él.

Esto es asi porque tal como se indica en la figura, los sedimentos más gruesos son los primeros en depositarse generando verdaderas crestas, mientras que los sedimentos más finos van sedimentando cada vez más lejos del área de desborde, lo que da a los albardones su típico perfil, con una pendiente que se suaviza al apartarse del lecho.

También la gradación ya explicada en el tamaño de los materiales, es una característica que delata su presencia.

Finalmente, en fotografías aéreas, se visualizan como lomadas serpenteantes que acompañan el recorrido del río y que sobresalen claramente cuando la llanura está inundada.

¿Qué se puede agregar?

En algunas regiones se denomina también albardones a las acumulaciones de sedimentos que tienen lugar en el lado cóncavo de los meandros, donde ocurre la depositación de materiales según el mecanismo que expliqué oportunamente en el correspondiente post.

Un abrazo y hasta el próximo miércoles, con un post informativo. Graciela.

Si este post les ha gustado como para compartirlo, por favor mencionen la fuente porque los contenidos del blog están protegidos con IBSN 04-10-1952-01.

La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Hace ya bastante tiempo, aparecieron noticias periodísticas que presentaban un panorama casi catastrófico, según el cual se estaría partiendo la corteza terrestre en dos, por la presencia de una gran grieta o algo así.

Me llegaron en ese momento algunas consultas de gente que se había alarmado ante una pintura tan estrafalaria de un proceso denominado delaminación, que se viene estudiando desde hace varias décadas, y que ocurriría desde hace miles o millones de años.

No hay todavía explicaciones absolutamente aceptadas por todos los investigadores, pero se conoce bastante sobre los posibles mecanismos en juego, como para que podamos esbozar algunos lineamientos, sujetos a continua revisión, como por otra parte, lo está siempre toda la ciencia.

Para tranquilidad de mis preocupados lectores, les he reunido aquí alguna información que, repito, se revisa permanentemente en los ámbitos científicos,

¿Qué conceptos previos convendría repasar para entender mejor este post?

Debido a que serán mencionados en las explicaciones, y son básicos para interpretar el fenómeno, les recomiendo ir a leer (o releer) dos temas fundamentales: la estructura interna de la Tierra, y la Isostasia, para lo cual tienen los links sobre cada caso.

¿A qué se refiere el término delaminación?

Se conoce como “delaminación” al proceso por el cual una porción inferior de la corteza y algo del manto superior (ambos incluidos en la parte profunda de la litósfera) se sumergen hacia la astenósfera, respondiendo a causas tanto térmicas y composicionales como de cambios de fase que implican aumento de la densidad de algunos elementos presentes.

Ya desde la década de los noventa, se viene estudiando el proceso, y se especula que todos los orógenos pasaron o pasarán en un momento futuro por esa dinámica.

¿Por qué se produciría ese fenómeno?

Según ocurre durante la isostasia, cuando existe un engrosamiento o apilamiento de materiales corticales que constituyen cadenas montañosas o importantes elevaciones del terreno, por debajo de ellos hay espesas «raíces» (como se ve en el gráfico) de la misma corteza.

Esas raíces compensan la intensa presión generada por la acumulación superior de material cortical, hasta alcanzar una nueva situación de equilibrio.

Obviamente, los aumentos de presión y temperatura resultantes de la acumulación de materia en el orógeno, se acentúan cada vez más con la profundidad, y al alcanzar determinados umbrales, los minerales presentes dejan de estar en equilibrio con las nuevas condiciones reinantes en el ambiente, y tienden a cambiar de fase hacia materiales cada vez más densos. Con la presencia adicional de determinados fluidos, las rocas de la corteza inferior pueden llegar a formar una roca metamórfica de alta presión y temperatura, compuesta dominantemente por granate y onfacita (piroxeno verde). denominada eclogita.

Debido a que la eclogita tiene alta densidad, respecto al material original, tiende a separarse de la corteza, migrando hacia la astenósfera. Esto sucede de manera bastante rápida si se compara el proceso con los que venimos viendo en el marco de la Tectónica de Placas, pero exceptuando por supuesto la súbita liberación de energía a través de sismos o volcanes.

Todo el proceso de delaminación implica además del equilibrio isostático ya mencionado, algún grado de transferencia térmica desde las zonas adyacentes a la masa que se va introduciendo en el nivel astenósferico.

Sin esa transmisión de calor, el proceso de transformación simplemente atribuible a la profundización y penetración en zonas de mayor temperatura, sería mucho más lento de lo que ha podido observarse en las zonas estudiadas.

¿Qué situaciones particulares resultarían mejor explicadas a través de este proceso?

En realidad no se trataría de la explicación mágica y absoluta, sino que se trataría, como casi siempre, de un elemento más a sumar en una convergencia de causas.

Pero sin este proceso, comprender la génesis de la meseta del Colorado en USA y alguna parte de la historia de los Himalayas, no sería sencillo, porque en ambas situaciones, los cambios suceden en tiempos mucho más breves que los implícitos en la Tectónica de placas tradicional, pero que sí son compatibles con la delaminación.

En resumen, la delaminación es un input más a tener en cuenta para descifrar la historia de nuestro planeta y sus rasgos superficiales.

Si este post les ha gustado como para llevarlo a su blog, o a la red social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Les he vuelto a traer una de las figuras con las que ilustré un post anterior para que tengan más presente el esquema que conviene recordar.