Locos por la Geología

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No hace mucho tiempo, comencé a explicarles algunos postulados muy básicos que es importante aprehender para una mejor comprensión de la Geología y los fenómenos que ella estudia.

Tanto es así, que en otros posts he debido aludir a algunas de esas leyes, aun sin haber sido tema específico de ninguno de ellos.

Por eso, les recomiendo que se tomen un momento para repasar el post sobre la Ley de actualismo y la introducción pertinente de las leyes fundamentales de la geología.

Hoy he elegido las leyes de Convergencia de Causas, a la cual debí acudir en más de un post para entender procesos que estaban siendo noticia, como los hundimientos en Guatemala y Alemania, por ejemplo; y la de Equifinalidad.

Las presento juntas porque hay entre ambas un cierto parecido, pero no deben confundirse, y para ello es bueno compararlas.

¿Qué dice la Ley de Convergencia de Causas?

Esta ley expresa una premisa sobre la que volveremos una y otra vez, y que estaremos aplicando a cada rato, como ya lo hicimos en los ejemplos que les sugerí más arriba que vayan a leer.

Básicamente significa que una geoforma, un paisaje o un evento geológico dado, es más comúnmente resultado de numerosas causas conjugadas– las cuales actúan en forma cíclica, sucesiva o simultánea- que respuesta a un único agente.

De esta manera, resulta que muy pocos son los casos en que puede encontrarse un único proceso que dé una completa explicación del estado de un paisaje. Un ejemplo es una erupción volcánica que cubre de cenizas un espacio geográfico. Ese manto cinerítico es respuesta directa a la actividad del volcán.

Pero lo será por poco tiempo, porque muy pronto (en geología unos pocos cientos de años es muy pronto) las lluvias, podrían dar lugar a cauces que modelarían ese manto creando surcos, cárcavas, barrancas, etc., o el factor biótico podría colonizarlo formando nuevos suelos, etc., etc.

En esas situaciones el resultado alcanzado en el tiempo sería sólo parcialmente achacable a esa primera emisión del volcán, y un análisis completo debería incluir la meteorización, la erosión, tal vez remociones en masa, y ¿por qué no?, hasta modelados resultantes de otras actividades del volcán, por ejemplo en forma de corrientes de lava.

Los dos ejemplos en los posts que ya he linkeado son más que elocuentes ilustraciones de esta ley, pero para que les  quede todavía más claro, vean la figura 1 que aparece más abajo.

Como pueden ver en ella, desde distintos orígenes, hay una suma de efectos que dan un resultado final único y complejo.

Pero no dejen de tener en cuenta lo que les escribí al definir este postulado, es decir que no necesariamente actúan todas las causas al mismo tiempo, si bien ésa es también una posibilidad.

Figura 1.

En muchos casos, los agentes se van sucediendo unos a otros en el tiempo, y pueden llegar a repetirse generando ciclos más o menos cerrados.

Todas esas posibilidades existen y deben ser tenidas en cuenta, porque como no me canso de repetir (y como ya vimos en el post de Teoría de sistemas), los sistemas geológicos son de los más complejos que existen.

¿Qué plantea la Ley de Equifinalidad?

Según este principio, causas totalmente distintas, y actuando independientemente pueden generar modelados o fenómenos semejantes entre sí.

Un ejemplo sencillo es un resalto topográfico que puede resultar tanto de un movimiento de bloques fracturados, como de una erosión diferencial entre rocas de distinta resistencia.

Figura 2

Obviamente estoy simplificando los complejos sistemas de que hablamos, para que se entienda mejor el significado de la ley. Pero la figura 2 puede ser bien ilustrativa.

Vean cómo las distintas causas, o agentes si prefieren, van actuando de maneras no relacionadas para dar distintas geoformas que son, sin embargo, iguales entre sí.

¿Notan la diferencia con el caso anterior? En la convergencia de causas, el resultado es uno solo, en la equifinalidad son numerosos, pero similares entre sí.

Claro, tan similares como pueden serlo los paisajes o los eventos en geología, que nunca es demasiado, por la misma complejidad que siempre debemos tener presente, y que hace que en un sentido estricto, cada caso sea único, aunque sólo varíe en pequeños matices.

Esto es un poco como hablar de gemelos idénticos: son dos personas distintas que lucen iguales para el ojo no entrenado, pero que seguramente su madre sabrá distinguir.

La diferencia con los gemelos es que además en ese caso el padre es el mismo, mientras que en la equifinalidad geológica, los «padres» (o causas generadoras) no tienen nada que ver entre sí.

¿Pueden las dos leyes aplicarse al mismo tiempo?

Pues claro que sí, aunque no necesariamente.

Pero les puedo proveer de un bonito ejemplo de ambas, precisamente en los dos posts que ya los he mandado a leer varias veces (¡que vayan les digo!), sobre los hundimientos de Guatemala y Alemania.

En cada uno de los casos hay una manifiesta convergencia de causas, debidamente explicada en cada post (¿vieron que tenían que ir a leerlos?), pero entre ambos hay equifinalidad.

En efecto, en Guatemala es sofusión, en Alemania karstificación (si no entienden de qué estoy hablando, se joden embroman porque ya les dije un montón de veces que fueran a leerlos) es decir dos procesos totalmente diferentes, que dieron resultados semejantes: unos hoyos muy bonitos para la prensa pero no tanto para los damnificados.

Bueno, espero que les haya quedado todo muy claro, porque pronto les voy a tomar otro examen.

Un abrazo. Graciela.

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Cada 6 de enero se cumple un nuevo aniversario de una tragedia que podría no haber ocurrido si se hubieran tenido en cuenta las condiciones geológicas y geomorfológicas del terreno antes de planificar su uso.

Conviene aclarar que la inundación en sí misma era, como casi todos los eventos geológicos, absolutamente inevitable, pero podría no haber tenido las consecuencias trágicas que ya conocemos, si se hubiera respetado la «vocación natural» del territorio, en lugar de intervenir inadecuadamente en él.
Es decir, que una vez más quedó demostrado que el concepto de catástrofe es antropocéntrico por excelencia como ya señalé.

¿Dónde se encuentra la población de San Carlos Minas?

En la Provincia Geológica Sierras Pampeanas de Córdoba y San Luis, geográficamente en la Provincia de Córdoba, Argentina, con coordenadas 31° 11′ latitud Sur y 65° 16′ longitud oeste, a 740 metros sobre el nivel del mar.

Su ubicación es sobre la pendiente occidental de las Cumbres de Gaspar, que son parte a su vez del Cordón Central de las Sierras Pampeanas de Córdoba.

El 1 de Noviembre pasado, la localidad alemana de Scmallkalden en Türingen (centro-este del país) se constituyó en noticia, porque se despertó con la novedad de que el suelo había colapsado, arrastrando un auto con él, pero afortunadamente sin generar víctimas.

El agujero resultante tiene casi 40 metros de largo, 15 de ancho y entre 20 y 25 metros de profundidad. Por obvias razones de seguridad se evacuaron los residentes de cinco viviendas próximas, en un radio de 250 metros.

¿Qué fenómeno geológico está involucrado en el hundimiento en Alemania?

En primer lugar, recordarán ustedes que cuando se produjo el impactante colapso en Guatemala, yo generé un post donde básicamente cuestionó el uso del término cráter para esta clase de fenómenos, y me opuse también a considerar aquel evento como un fenómeno kárstico (también llamado cárstico o cársico), según muchos colegas habían dado en llamarlo.

Expliqué entonces que lo de Guatemala implicaba un arrastre mecánico o sofusión, (también conocido como pipping) mientras que los procesos cársticos requieren la presencia de materiales solubles, que precisamente son arrastrados en solución.

En esta ocasión, sí se trata de un colapso debido a una verdadera disolución subterránea, es decir un karst. (Mil posts se vienen sobre este tema)

El proceso ocurre lentamente, y va vaciando un espacio, hasta generar primero una cavidad a cierta distancia por debajo de la superficie, y luego su progresiva magnificación, hasta que finalmente el techo de esa caverna no tiene sustentación suficiente y termina por ceder en un fenómeno de hundimiento repentino .

¿Qué material soluble constituía el subsuelo?

Sal, la simple y conocida combinación de cloro y sodio (cloruro de sodio) que como mineral se denomina halita. Para conocer el detalle de cómo se produce la solubilización de este compuesto les recomiendo que lean el post sobre las propiedades del agua.

El terreno de la zona involucrada es reconocidamente salino. De hecho, todo el distrito de Türingen fue explotado desde tiempos medievales para producir sal de uso común y recurso particularmente valioso en esos tiempos.

Puedo agregar como detalle anecdótico que durante la Segunda Guerra Mundial, gran parte de los tesoros artísticos de Alemania se ocultaron precisamente en antiguos túneles de esas explotaciones. Por fortuna fueron inmediatamente recuperados tras la derrota de Hitler, porque dudo que las condiciones de preservación de ciertos pigmentos en muchos de los cuadros fueran compatibles con la sal.

¿Hubo aquí también convergencia de causas, como en Guatemala?

Sí, y de hecho casi siempre es así. Muy pocos modelados geomorfológicos responden al cambio de una sola variable.

¿Qué causas convergieron para producir este hundimiento en Alemania?

1. Obviamente, la composición salina del subsuelo es la principal causa, y requisito indispensable para este fenómeno.
2. La filtración de aguas que van arrastrando el material, y que responde en gran medida a condiciones naturales de la dinámica hídrica regional.
3. La intensa antropización, es decir intervención del hombre, tanto a través de las antiguas obras de explotación de sal en regiones próximas, como en la posterior urbanización de un terreno ya debilitado.
4. Casi como una consecuencia de lo anterior, toda urbanización implica riesgos de pérdidas líquidas en las conducciones de efluentes y también de agua para consumo.

¿Esto significa que lo que se hundió es una mina de sal?

No necesariamente. Un terreno puede verse debilitado a grandes distancias de la zona específicamente «vaciada», pero el sobrepeso de la urbanización genera las condiciones para que allí se produzca el colapso.

Cuando en una zona se produce un vacío, los materiales aledaños se reacomodan para nuevas situaciones de presión litostática. Tema del que ya iremos hablando también.

¿Esto puede volver a producirse en zonas aledañas?

Una regla de oro de la geomorfología es que todo lo que ocurre una vez, siempre puede volver a producirse. La alerta debe permanecer encendida.

PD: A los responsables y trabajadores de medios de comunicación que estén interesados en informarse para realizar notas sobre desastres naturales, los invito a visitar el post que escribí sobre Geología para periodistas y comunicadores.

Espero que este post los haya ilustrado un poco. Y a propósito de ilustrar, la foto la tomé de este lugar de la red. Un beso Graciela.

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Un día determinado de cada año, (esta vez el 15 de octubre) los participantes del Día de Acción de los Blogs, tenemos el compromiso de subir un post que se relacione con cualquiera de los aspectos de un tema de interés mundial, de tal manera que éste se instale simultáneamente en toda la red, llamando a todos a refelexionar sobre el mismo.

El tópico de este año es el agua, y el aspecto que un blog como éste puede abordar es precisamente el de la divulgación científica, por lo cual les presento en lugar de los acostumbrados posts de esparcimiento de los  viernes, una introducción al conocimiento del agua. Y digo introducción, porque serán muchas las veces que nos referiremos a tema tan vital en numerosos posts.

¿Por qué referirnos al agua?

No es en absoluto necesario abundar acerca de la importancia que el agua tiene en todo el sistema natural. Tanto para la vida como para los procesos geológicos endógenos y exógenos, o en su carácter de recurso, es obviamente un elemento irreemplazable, pero por otra parte escaso e irregularmente distribuido, lo cual lo convierte en muchos casos en motivo de serios conflictos entre especies, comunidades, y países.

Tomar conciencia de estas situaciones es un primer paso necesario para su mejor administración y cuidado.

¿Cuáles son las principales propiedades físicas del agua?

En buena medida, el importante rol que acabamos de describir, se debe a sus propiedades, muchas de las cuales son exclusivas.

Esas propiedades físicas, si bien son harto conocidas, responden generalmente a causas relacionadas con su estructura atómica, lo cual merece especial atención, ya que de esas cualidades, a su vez, surgen las condiciones que la constituyen en un agente geológico particularmente activo.

Entre sus características más destacadas, puede decirse que en un estado puro, es incolora, inodora, insípida, tiene alto poder disolvente, y pasa por los tres estados de la materia en un rango de temperaturas relativamente estrecho, si se lo compara con la mayoría de las sustancias. Hoy nos ocuparemos de sólo una de estas propiedades, reservando para posteriores posts las restantes.

¿A qué se debe la capacidad disolvente del agua?

Como ya se señaló, el comportamiento del agua puede explicarse en función de su estructura molecular, la cual comprende dos átomos de Hidrógeno- con una carga positiva cada uno- y un átomo de Oxígeno, con dos cargas negativas.

Si bien esta estructura implica un equilibrio de cargas, su disposición espacial es tal que -por estar ambos átomos de H del mismo lado respecto al de Oxígeno- la molécula en su conjunto presenta un extremo cargado positivamente, y el otro negativamente, constituyendo un auténtico dipolo. (Figura 1)

Es por esta causa que el agua tiene capacidad para disolver muchos compuestos químicos, cuyos integrantes son atraídos por alguno de los extremos (cargados eléctricamente) de ese dipolo, con mayor fuerza que las propias uniones del compuesto, resultando «arrancados» de él, y determinando la solubilización.

FIGURA 1. (tomada de Sawkins et al 1974)

En la figura 2, los segmentos con carga positiva en un extremo, y negativa en el otro, representan a las moléculas de agua, que se adhieren a los integrantes de la sal común,- cloruro de sodio- es decir, cloro (negativo) y sodio (positivo), hasta conseguir su separación o solubilización. (Nótese que para no saturar los dibujos, en cada uno de ellos, sólo uno de los segmentos que representan las moléculas de agua tienen señalados los extremos positivo y negativo)

FIGURA 2. (tomada de Sawkins et al 1974)

Bibliografía:

ARGÜELLO, GRACIELA. 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. Versión actualizada, c

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Un abrazo y hasta el lunes. Graciela.

orregida y aumentada.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.

Después de una larga espera en un refugio a casi 700 metros de profundidad, treinta y tres mineros esperan con ansiedad lo que se presenta como su rescate inminente.

Es entonces, me parece, el momento oportuno para hablar sobre el tema, ya que todo indica que éste deja de tener los ribetes trágicos, de los que yo no quería sacar provecho, para comenzar a prepararse un clima de alivio y festejo al que sí quiero sumarme.

Hay en este asunto mil aristas, de modo que compatibilizarlas y resumirlas no será tarea sencilla, especialmente porque quiero dirigirme a todo el público y no sólo a mis colegas, razón por la cual, para no ponerme muy densa, he dividido el tema en dos posts, de los que hoy presento el primero.

Comencemos por intentar interpretar el marco minero y geológico, para luego arriesgar conclusiones relativas a la seguridad en la actividad, en el segundo post prometido.

¿Qué recurso se explota en la Mina San José?

El producto principal es el cobre, pero seguramente se estarán beneficiando algunos otros minerales acompañantes aún más valiosos aunque menos abundantes, tales como la plata.

La mena, vale decir el mineral del que luego se extrae el cobre elemental, está compuesta por una variedad de sulfuros: calcopirita I, bornita, Calcopirita II (así conocida porque suele ser resultado de reemplazo sobre bornita preexistente) y calcosina. Notable es que estos sulfuros aparecen asociados a bitúmenes, de lo cual hablaremos más adelante.

Los tenores de Cu en la mena son del orden de 5,1% , con contenidos promedio de 21 g/ton de plata.

¿Desde cuándo se explota el cobre en la región?

Chile es históricamente uno de los grandes productores mundiales de Cobre, con antecedentes de explotación que se remontan a tiempos anteriores a la era cristiana.

Existen indicios que revelan que las etnias diaguitas y atacameñas ya conocían el uso de este metal, lo cual no debe asombrarnos porque por un lado sus compuestos tienen colores muy llamativos, que lo hacen fácil de identificar, y por el otro, su aprovechamiento es relativamente sencillo por sus condiciones de tenacidad.

Durante toda la época de la Colonia y hasta la primera mitad del S XIX la explotación fue casi artesanal, pero ya en ese momento Chile entra con su producto a los mercados internacionales, y saca provecho de la intensa demanda de comienzos del siglo XX, para perfilarse como el segundo productor mundial que es hoy, y dar entrada a la Gran Minería, con emprendimientos como Chuquicamata y El Teniente .

¿Cómo se enmarca la Empresa Minera San Esteban en la minería chilena?

Clásicamente la minería suele dividirse en tres niveles según su magnitud: Gran Minería, que requiere según las estipulaciones de la ley chilena un tonelaje de extracción diaria no menor a 75.000, salvo en situaciones en que se dan otros requerimientos como participación de grandes capitales extranjeros para los cuales se trabaja en relación de directa dependencia.

La Mediana Minería, que tiene a su servicio gran cantidad de operarios pero sitúa su producción entre 200 y 75.000 toneladas métricas por día.

La Pequeña Minería, en cambio. no tiene límite inferior de producción y hasta incluye la minería artesanal de los pirquineros, sobre los cuales haremos un post alguna vez en el futuro.

San José forma parte de la Mediana Minería, explotada por la empresa San Esteban, una de las 18 reconocidas en este segmento.

La explotación se encuentra ubicada a 45 kilómetros de Copiapó, en las cercanías del desierto de Atacama,en la III región de Chile.

¿Qué clase de rocas son las portadoras de los sulfuros de Cobre en la Mina San José?

Para quienes no tienen mucho conocimiento petrológico, les paso el dato color, se trata de «ocoítas» nombre exclusivamente utilizado en Chile, porque se generó para describir rocas ígneas típicas de la región de Ocoa.

Para los que quieren más precisiones, las ocoítas son andesitas porfíricas cretácicas, es decir, se trata de lavas.

Con anterioridad al trabajo que menciono en la bibliografía, se consideraba que las rocas de la formación Pabellón, del Grupo Chañarcillo de la región de Atacama, constituían un filón capa, vale decir material consolidado en el interior de la corteza, y no fuera de ella como las lavas.

¿Cuál habría sido la génesis del yacimiento?

Las lavas ocoíticas serían el resultado de erupciones a lo largo de centros volcánicos alineados en un sistema de margen continental activo con corteza considerablemente adelgazada por dinámicas extensionales.

Ese período fuertemente extensional habría correspondido a un momento en el Cretácico inferior en que las placas no estaban convergiendo como hoy, sino generando una cuenca marginal que resultó abortada.

En otras palabras se habrían estado alejando en un proceso semejante al de la dorsal centroatlántica actual, pero el cambio en la dirección de movimiento de las placas interrumpió la formación de una cuenca marina.

De todas maneras en ese tiempo, las lavas se derramaron en un fondo de mar somero, lo que explica la íntima relación con materiales bituminosos.

¿Qué son los materiales bituminosos?

El bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos, altamente viscosa, compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos, que sirvió en este complejo volcánico hidrotermal para enriquecer la mena que hoy se explota, ya que su movilidad le permitió emplazarse en las lavas portadoras de Cu, generando el ambiente reductor que favoreció su precipitación en forma de sulfuros.

Hasta aquí este primer post, en el segundo haremos consideraciones relativas a seguridad minera.

PD: A los responsables y trabajadores de medios de comunicación que están interesados en informarse para realizar notas sobre desastres naturales, los invito a visitar el post que escribí sobre Geología para periodistas y comunicadores.

Bibliografía consultada:

Cisternas, M.E; Frutos, J,; Galindo E. : Spiro ,B. 1999. Lavas con bitumen en el Cretácico Inferior de Copiapó, Región de Atacama, Chile: petroquímica e importancia metalogénica. Revista geológica de Chile versión impresa ISSN 0716-0208 Rev. geol. Chile v.26 n.2 Santiago dic. 1999
doi: 10.4067/S0716-02081999000200005

El gráfico que ilustra el post es de wikimedia.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.