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Tectónica Global. Contactos Convergentes, una introducción.

Ahora que estamos ya más metidos en los detalles de la Tectónica Global, avanzaremos un paso más hablando esta vez de los contactos convergentes, pero dado lo amplio e importante del tema, lo iremos desarrollando en sucesivos posts, de los cuales éste es sólo el primero.

Recordarán que en algún momento les conté cómo eran los distintos tipos de contactos, y que ya les expliqué también los contactos divergentes o de construcción.

¿Qué se entiende por contactos convergentes?

Si vienen siguiendo el blog, ya tendrán alguna idea al respecto, pero vamos a profundizar el tema ahora.

Comencemos analizando la propia palabra convergente, que deriva del latín «convergentis» que a su vez implica la reunión de otros dos vocablos, a saber: «con» que significa completamente o globalmente, y «vergere» que se traduce como inclinarse. En su conjunto, podría traducirse convergente, como «inclinarse juntos» , es decir que los objetos así calificados se reúnen en algún sitio.

Hemos hablado en un post no muy lejano de los contactos divergentes, a los que consideramos de construcción, ya que en ellos surge nuevo material. En este caso, que es el opuesto, los bordes se consideran de destrucción, ya que es allí donde las capas de litosfera oceánica se hunden de nuevo en el manto, con lo que sus materiales cambian muchas de sus características, cerrando el gran ciclo del que muchas veces hemos hablado, y al mismo tiempo compensando el aumento de volumen que implican los bordes divergentes.

¿Qué tipos de contactos convergentes hay?

Por cierto, las posibilidades corresponden a la naturaleza misma de las placas involucradas en estos contactos, y existen por ende tres situaciones diferentes, con procesos, materiales y resultados bien diferenciados que afectan el relieve global resultante. Esas posibilidades son:

  • Contacto convergente entre una placa oceánica y una continental.
  • Contacto convergente entre dos placas oceánicas.
  • Contacto convergente entre dos placas continentales.

En los dos primeros casos ocurre una subducción de la que hemos hablado muchas veces para explicar fenómenos sísmicos y volcánicos que han tenido lugar en respuesta a sus desplazamientos.

En el tercero ocurre la obducción.

Hoy hablaremos de subducción en general y del primer caso en particular, dejando los otros dos casos para otros posts, ya que se trata de temas complejos e importantes que nos ocuparán muchas veces más.

¿Cuáles son las características de las zonas de subducción?

Siempre hay en las zonas de subducción, al menos una placa oceánica involucrada, puesto que al ser la corteza continental de tal composición que resulta menos densa, no puede hundirse (o más apropiadamente subducirse) para volver al manto subyacente.

Hay una situación, que veremos en el próximo post, en el que ambas placas convergentes tienen bordes oceánicos, de modo que no hay corteza continental involucrada en ese caso, pero sí puede ocurrir la subducción de todos modos.

Recordemos que la corteza oceánica es dominantemente simaica, (de allí la antigua división de la constitución de la Tierra en sial, sima y nife), donde la composición elemental predominante es de silicio y magnesio; mientras que los elementos más abundantes de los continentes es de silicio y aluminio. Esto implica que los materiales de mayor densidad son los de los fondos oceánicos, con lo que comprendemos por qué son ellos los que vuelven al interior profundo de la Tierra.

Ahora bien, es importante recordar que además de los elementos ya mencionados (Si, Mg y Al), existen en la corteza otros muchos que aparecen en combinaciones y proporciones altamente variables, con lo que también hay múltiples litologías posibles. Según cuáles sean las litologías, las velocidades de las placas involucradas, las condiciones piezotérmicas del ambiente, los sedimentos que lleguen a depositarse en los fondos oceánicos a partir de la erosión en los relieves emergidos, etc., etc., los procesos y resultados exhibirán una gran multiplicidad, por lo cual lo que digo a continuación sólo es un modelo muuuyyyy general.

Pero no se preocupen, a lo largo del tiempo en muchos otros posts podremos discutir relieves de lugares específicos, con mayor detalle.

¿Qué procesos ocurren en las zonas de subducción donde hay una placa marina y una continental involucradas?

A medida que la litósfera oceánica se hunde lentamente, las temperaturas y las presiones del entorno son progresivamente más elevadas, hasta llegar a producirse la fusión, que como ya he explicado extensamente, da lugar a los procesos ígneos, que generan fisiografías muy interesantes.

Pero vayamos por parte. Por lo general hay cuatro rasgos bien identificables en las zonas de subducción. Ellas son: una fosa oceánica profunda, un arco volcánico, una zona de antearco y otra de trasarco. Ahora analicemos un poquito cada una.

La fosa oceánica se forma en la región más directamente relacionada a la propia subducción, allí donde una placa oceánica desciende hacia la astenósfera, según una cierta curvatura que provoca el relieve negativo a veces muy profundo.

Esa profundidad se ha comenzado a relacionar- según numerosos estudios- con la edad de la placa en descenso, que a su vez implicaría una relación inversa con la temperatura, es decir que a mayor edad habría menos temperatura, lo cual es lógico, ya que en las zonas de construcción el material asciende fundido, y se va enfriando cada vez más a lo largo del tiempo.

Tendríamos así una buena explicación de por qué las fosas más profundas están en el Pacífico occidental, donde la litosfera oceánica es fría, y donde se encuentran abismos de alrededor de 11.000 m por debajo del nivel del mar, como son los casos de Marianas, Tonga y Kermadec.

Los arcos volcánicos, a su vez, se forman sobre la placa suprayacente, es decir la que no se hunde en el manto, y que en este tipo de contacto que hoy analizamos es la placa continental. Es allí, en este caso, donde se forman los arcos volcánicos que generan, en parte por el propio vulcanismo, una topografía muy elevada con picos que pueden alcanzar los 6.000 metros snm.

Esos picos se deben como ya dije más arriba, a procesos ígneos que llevan lavas a la superficie, generando relieves positivos; y también a la deformación estructural que ocurre por la compresión de los bloques convergentes, que se acentúa en el lado continental por estar formado por materiales menos resistentes que el fondo oceánico.

La región situada entre la fosa y el arco volcánico es la que se conoce como región de antearco, que en nuestro caso suele estar sumergida junto al borde continental y en la que se acumulan tanto el material piroclástico procedente del arco volcánico como los restantes sedimentos erosionados en el continente.

Por otra parte la placa subducente transporta los sedimentos propios del fondo oceánico, tales como los biológicos, hacia la zona de antearco y más allá, donde proveen material para sucesivas fusiones posteriores.

En la región de trasarco- que se encuentra ya por delante de la fosa, alejándose del continente- puede que se acumulen fuerzas tensionales por el arrastre de la placa que subduce, con lo cual la parte más superficial de la placa puede alargarse y adelgazarse, generando una verdadera cuenca de trasarco.

Sobre este último detalle habremos de ahondar en el futuro en otros posts.

¿Qué puede agregarse?

Lo que hemos venido hablando de los contactos convergentes y divergentes suele ser resumido en muchos libros de texto con la remanida comparación con la cinta transportadora de un supermercado: en un extremo, el material (la cinta misma) asciende, y en el otro vuelve a descender, para mantener la longitud total del proceso (o en este caso el volumen de la Tierra) dentro de límites constantes.

Esta comparación sólo es válida como para dar una idea general, pero no es enteramente aplicable a los procesos planetarios, porque la Tierra está lejos de parecerse a una cinta que se mueve sobre una superficie plana.

Recordemos que mal que le pese a los terraplanistas, la Tierra tiene una forma sui géneris, más asimilable a un esferoide deformado que a un plano.

Pero este tema en particular, ya amerita un post propio. Por hoy ya hemos aprendido bastante.

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 este sitio.

La Momia del Cerro Chuscha

Hoy vamos a adentrarnos apenas un poco en una disciplina muy entrelazada con la Geología, la Arqueología, lo que nos permitirá de paso conocer algo del marco regional que nuestra propia disciplina ofrece al hallazgo.

¿De qué hallazgo se trata?

Se trata de la momia de una niña de aproximadamente ocho o nueve años de edad, que fue conocida como «la Reina del Cerro», o también como «La hija del Rey Inga», o la «momia de los Quilmes».

Lo que hoy se conserva está en un estado de acusado deterioro, de resultas de numerosas mudanzas que ocurrieron hasta que fue finalmente considerada como patrimonio del estado, ya que hasta ese momento, y durante prácticamente ocho décadas pasaba de mano en mano como objeto curioso para exhibición o como parte de colecciones privadas.


En breve resumen puede decirse que en algún momento entre 1920 y 1922, un baqueano de nombre Felipe Calpanchay, descubre una tumba precolombina y recurre al minero chileno Juan Fernández Salas, quien aprovechando la experiencia propia de su oficio, utiliza dinamita para acceder al interior del enterramiento, donde encuentran la momia junto con algunos objetos que serían parte del ritual funerario.

La momia permaneció en una finca de Tolombón, hasta su venta, en 1922, a Pedro Mendoza, coleccionista que la trasladó a Cafayate para exhibirla, cobrando entrada a los curiosos.

Pasó luego a pertenecer a Perfecto Bustamante, y a su muerte a Absjorn Pedersen. En 1977, el profesor Amadeo Sirolli publica un trabajo titulado «La Momia de los Quilmes», en donde resume las observaciones que ya había realizado en 1924, en la exhibición del primer propietario, pero no se conoce el paradero de la pieza sino hasta 1985, cuando Asbjorn Pedersen vende la momia a un anticuario, que a su vez la vende al odontólogo Carlos Colombano, en cuyas manos permanece como parte de su museo privado «Chavín de Huántar», ubicado en Martínez.

Llega más tarde a la vidriera de un banco en la calle Florida de la Ciudad de Buenos Aires, donde es identificada como la momia perdida hacia fines de la década del noventa. En el año 2001, la Fundación CEPPA, Centro de Estudios para Políticas Aplicadas, adquiere el cuerpo con los pocos objetos aún conservados y realiza los primeros estudios científicos y trabajos de conservación.

A partir de 2006, la momia del Chuscha vuelve a la provincia de Salta por la donación de Matteo Goretti, y hoy se exhibe en el Museo de Arqueología de Alta Montaña.​

¿Dónde se produjo el descubrimiento?

El hallazgo tuvo lugar en una precumbre del cerro Chuscha a 5.175 msnm, dentro del entorno conocido como Nevado del Cajón.

El Nevado del Chuscha o del Cajón se encuentra ubicado sobre el límite meridional de la Provincia de Salta, con coordenadas 26′ 09′ de latitud Sur y 66° 12′ de longitud Oeste, aproximadamente 25 km. al Sudoeste de la localidad de Cafayate.
Este Nevado forma parte del sistema orográfico de la Cordillera Oriental Andina, específicamente en el extremo septentrional de la Serranía del Cajón y tiene una altitud que supera los 5.000 msnm, lo que lo coloca casi 4.000 m por encima del nivel de base del río Santa María que corre por el Valle del Cajón.

¿Que puede decirse de la Geología regional del Valle del Cajón y el Cerro Chuscha?

El Valle del Cajón queda definido entre las Sierras de Quilmes o El Cajón por el este y un conjunto de elevaciones occidentales que comprenden la Sierra de las Cuevas, los cerros Ciro, Laguna Piedrosa, Ciénaga Redonda y Mollar.

Ya que las Sierras de Quilmes se extienden desde el Campo del Arenal en el sur hasta la latitud de Angastaco en la provincia de Salta por el norte, el entorno geológico es en general compartido por esta provincia y la parte norte de Catamarca y. La mayor altura corresponde al cerro Chuscha, que tiene 5.400 m, un poco por debajo de cuya cumbre se produjo el descubrimiento del que hablamos.

Específicamente el Nevado de Chuscha, es un bloque tectónico de basamento cristalino del Precámbrico superior. En 1976 Baldis et al. consideraron que toda la región ameritaba ser definida como una nueva provincia geológica a la que denominaron «Cumbres Calcha social, por favor, mencionen la fuente porque esta página está registrada con IBSN 04-10-1952-01.

Fichas minerales. Hoy el feldespato

Hoy subo una ficha para coleccionistas, elaborada por la Secretaría de Minería de Córdoba, hace ya algunos años.

Un abrazo y hasta el próximo lunes, con un post científico elaborado por mí, como siempre. Graciela.

La datación absoluta. Carbono 14

Hoy comenzaremos a ver en detalle un tema que les adelanté a modo introductorio hace bastante tiempo atrás.

Se trata del primero de los métodos de datación absoluta del que voy a hablarles, es decir el del Carbono 14.

Para entender esto, deberían ir a leer algunos posts previos, y seguir los links que les iré dejando a lo largo del post.

¿Qué nociones previas acerca del carbono necesitamos?

Ya en un post anterior les he explicado en detalle qué son los isótopos de un elemento, de modo que pasaré directamente a señalarles cuáles son las tres formas isotópicas del carbono.

  • El Carbono-12 que tiene 6 protones y 6 neutrones, además de 12 partículas subatómicas en su núcleo.
  • El Carbono-13 que tiene 6 protones y 7 neutrones, con 13 partículas subatómicas en el núcleo.
  • El Carbono-14 que tiene 6 protones y 8 neutrones, más 14 partículas subatómicas en su núcleo.

Desde la primera observación puede notarse que el nombre de cada isótopo es simplemente el número que resulta de la suma de sus protones y neutrones.

En el caso que nos ocupa, los dos primeros isótopos son estables, no así el tercero, que por ende actúa como radiactivo hasta alcanzar su transformación a un elemento «hijo» que se encuentra en equilibrio y que es el Nitrógeno 14, al cual se llega por la emisión de una partícula beta desde el C14 al que se considera «padre».

¿Dónde y cómo se origina el C14?

El carbono-14 nace en la atmósfera superior y se forma por el bombardeo de rayos cósmicos, que no son otra cosa que partículas nucleares de alta energía, con ocurrencia habitual en el espacio.

Esas partículas dispersan los núcleos de los átomos gaseosos, liberando neutrones. Cuando los neutrones son absorbidos por los átomos de nitrógeno (N) – elemento gaseoso de número atómico 7 y número de masa 14- cada núcleo libera un protón, con lo cual su número atómico disminuye a 6, con lo que pasa a ser precisamente carbono-14.

Una vez así generado, el C14 forma parte del dióxido de carbono y es absorbido por los vegetales a través de la fotosíntesis, y luego pasa a otros seres vivos a lo largo de la cadena alimentaria. En definitiva, todos los organismos contienen una pequeña cantidad de carbono-14.

Es importante señalar que en el dióxido de Carbono, están también presentes los otros dos isótopos, siendo el mayoritario (más del 98,9%) el C12. Se ha calculado que existe aproximadamente 1,3 átomos de C14 por cada 1012 átomos de C12 , y se sabe también que esta proporción se ha mantenido aproximadamente constante a lo largo del tiempo geológico

¿Cómo se aplica este conocimiento a la datación absoluta?

Obviamente, para que no me obliguen a repetir cosas que ya pueden ver en otros posts, les recomiendo ir a leerlos antes de entrar en esta explicación.

Aclaremos ahora que como el período de semidesintegración del carbono-14 es de sólo 5.730 años, únicamente puede usarse para datar eventos comparativamente recientes. No puede usarse más allá de los 70.000 años como máximo, y sólo se aplica en restos que fueron organismos en algún momento.

Ahora sí veamos la explicación básica y simplificada de cómo se puede datar por radiocarbono.

En la mayoría de los métodos de datación por isótopos- tal como veremos más adelante detalladamente en otros posts- la edad se obtiene de la proporción entre el isótopo padre y el isótopo hijo. En este caso, en cambio, el isótopo resultante es gaseoso (N) de modo que escapa del material y es imprescindible utilizar otra estrategia.

Es por eso que se recurre a la proporción entre los dos elementos que están presentes en la materia orgánica original, es decir C 12 y C 14.

Durante todo el tiempo en que un organismo permanece con vida, la proporción entre ambos isótopos permanece constante, ya que el 14 que se pierde por transformación a N se va renovando, ya sea por procesos de fotosíntesis desde la atmósfera, o por alimentación en el caso de organismos superiores que consumen la vegetación.

No obstante, cuando se produce la muerte del organismo, sea una planta o un animal, cesa esa renovación y el C 14 va disminuyendo gradualmente por su desintegración en N 14 que ocurre como ya dijimos al emitir partículas beta. Comparando las proporciones de las dos formas de carbono en una muestra a datar con una muestra testigo similar pero reciente, pueden realizarse aproximaciones de edad.

Siendo la vida media del C 14 de 5.730 años, una muestra problema que contenga el 50% del radiocarbono presente en una muestra actual, tendrá una edad de 5.730 años precisamente. Si su contenido es del 25%, habrán transcurrido dos vidas medias, es decir que la edad será de 11.740 años; para un 12,5% la edad resultante es de 17.190 años, y así sucesivamente. Con esa información se construyeron curvas en las que luego puede ingresarse la cantidad medida y buscar en la coordenada correspondiente, la edad estimada.

Por supuesto a medida que transcurre el tiempo, la cantidad de C 14 se hará cada vez más exigua, hasta no resultar medible, de allí el límite de utilización establecido en alrededor de 70.000 años como ya les dije.

¿Qué dificultades implica este método?

Lo primero que conviene señalar es que el relato del fundamento teórico puede dar la falsa sensación de que esa teoría tiene una aplicación práctica igualmente sencilla, pero ése no es el caso, ya que el procedimiento real es bastante complejo y conlleva un cierto margen de error.

Para comenzar, el método sólo puede usarse para datar los materiales orgánicos como madera, carbón vegetal, huesos y hasta carne, en casos de hallazgos de cuerpos momificados o congelados, o tejidos y fibras de algodón.

Por otra parte, la medición misma requiere muchas maniobras de precisión – desde la obtención de la muestra, su preparación, la estimación de su peso, etc.,etc.- en las que se pueden ir introduciendo errores que se suman entre sí.

Todo ello hace que sea parte del protocolo la aplicación de verificaciones cruzadas, ya sea por dendrocronología, fósiles obtenidos en el estrato que contiene a la muestra a datar, criterios estratigráficos, o hasta la doble datación en distintos laboratorios.

¿Cuales son las limitaciones?

Ya las hemos señalado un par de veces, pero repitamos que hay un límite máximo para la antigüedad de la muestra a medir, y para el tipo de material que puede investigarse.

Pero también hay que agregar que en acontecimientos muy recientes tampoco puede utilizarse porque el margen de error del método podría exceder la edad misma que se está midiendo en casos de eventos que han ocurrido muy poco tiempo atrás. Por eso su uso forense es muy limitado para escenas de escasa antigüedad.

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

Una interesante efeméride

Hace apenas un par de días se cumplieron 18 años de un descubrimiento importante, lo que servirá de excusa para salirnos un poco de lo estrictamente geológico, aunque viene al caso, porque a los geólogos nos interesa el contexto del planeta que nos desvela.

¿De qué efeméride hablamos?

El 9 de marzo de 2006, la sonda Casini descubre evidencias de la presencia de agua en estado líquido en Enceladus, uno de los satélites de Saturno.

La sonda Cassini es el resultado de un proyecto conjunto en el que participan la NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA) y la italiana (ASI), y se encontraba orbitando Saturno desde 2004.

¿Qué sabemos de Enceladus?

Enceladus, a veces castellanizado como Encélado es por orden de tamaños decrecientes, el sexto satélite de Saturno, con un diámetro muy poco superior a los 500 km.

Se lo conoce desde un tiempo relativamente reciente, ya que fue descubierto el 28 de agosto de 1789 por William Herschel, al aplicar la ley de Titius Bode de la que ya hemos hablado.

La temperatura media de su superficie ronda los -190°C, por lo cual está cubierto por una capa de hielo reciente que refleja casi toda la luz solar incidente, lo que mantiene las condiciones de frío extremo.

Se han observado en él toda una variedad de paisajes de diferentes edades, topografías y seguramente orígenes.

¿Hubo indicios previos a este descubrimiento?

Ya en los años 80 las sondas Voyager pasaron muy cerca del satélite, despertando interés por la presencia de rasgos relacionables con una dinámica hídrica.

Entre 2004 y 2005, la sonda Cassini comenzó una serie de aproximaciones que revelaron nuevos detalles, tales como la presencia de criovolcanes próximos al polo sur del satélite.

En marzo del 2006 pudo establecerse que existen geoformas similares a géiseres, que arrojan emisiones de vapor de agua, algunas otras sustancias volátiles, y también material sólido compuesto en parte por cristales de cloruro de sodio y partículas de hielo.

Ese hielo es en parte responsable de los anillos que circundan a Saturno, pues cuando las emisiones son muy violentas, las partículas heladas escapan a mayor distancia del centro del campo gravitacional, y permanecen orbitando en el espacio exterior del planeta.

¿Cómo se prueba la existencia de agua en Enceladus?

Al aproximarse la sonda Cassini a Saturno, se estableció que el sistema del planeta y sus lunas contiene una gran cantidad de átomos de oxígeno libre. En un primer momento el fenómeno resultó desconcertante, hasta que se descubrió que Enceladus emite gran cantidad de moléculas de agua que se disocian luego en oxígeno e hidrógeno.

Pero lo más interesante es la presencia de iones negativos de agua en el satélite, es decir de átomos con más electrones que protones.

Esos iones sólo se han descubierto hasta ahora en la Tierra,  en Titán, (el satélite más grande de Saturno), en algunos cometas, y en Enceladus. En la Tierra se atribuye la existencia de estos iones negativos a los violentos movimientos del agua en los océanos. Por extensión se asume que debajo de la superficie de Enceladus podría existir un océano que constituiría una capa entre el hielo de la superficie y el núcleo rocoso, cuyo espesor se calcula en unos diez kilómetros.​

¿Qué se puede agregar?

Si bien esto también sucede en otros satélites, en este caso, dado el tamaño del cuerpo, las capas de agua líquida podrían estar a unas pocas decenas de metros bajo la superficie.

En abril de 2017 la NASA confirmó también la existencia de géiseres y fumarolas que expulsan vapor de agua acompañado de elementos químicos que harían factible la posibilidad de vida microbiana.

Si se analiza la confluencia de agua líquida en abundancia, una fuente de energía, y la presencia de moléculas complejas que incluyen átomos carbono en largas cadenas, la existencia o generación de alguna forma de vida es una posibilidad que se está teniendo en cuenta. 

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