Locos por la Geología

Como éste es el mes del Campeonato Mundial de Fútbol, no puedo menos que acompañar el evento con posts que aludan a las riquezas minerales de Rusia, que no son pocas. Ya antes hice una introducción general. Hoy hablaré de un elemento en particular: el platino.

¿Qué es el platino y cómo se presenta en la naturaleza?

El platino es un elemento químico de número atómico 78, perteneciente al grupo 10 de la tabla periódica de los elementos, y considerado como metal precioso por su escasez y versatilidad. Le corresponde el símbolo químico Pt, y es de color blanco grisáceo, con dureza 4,5, pesado, maleable y dúctil. Se lo considera metal noble porque es muy resistente a la corrosión y es habitual su hallazgo como elemento nativo.

Forma asimismo parte constitutiva de algunos minerales, como la sperrylita (As2 Pt), cooperita (AsSPt), estibo-paladinita (SbPt) y braggita (SPtPdNi).

Es común que aparezca también en forma de aleaciones naturales con otros metales como el níquel y el cobre, y algunos preciosos como el oro.

Por su escasez, se lo suele prospectar en conjunto con otros elementos que con él constituyen los EGP.

¿Qué son los EGP?

EGP es la sigla en castellano para los Elementos del Grupo del Platino, que en inglés se denominan PGM (Platinum Group Metals), y son conocidos también como platinoides.

Se trata de seis elementos: rutenio (Ru), rodio (Rh), paladio (Pd), platino (Pt), osmio (Os) e iridio (Ir).

Todos, tal como dijimos para el Pt, aparecen naturalmente como elementos nativos, en aleaciones, y en una gran variedad de minerales, alcanzando a veces, contenidos explotables económicamente.

¿Qué usos y aplicaciones tienen los EGP?

Por sus características químicas y físicas, los EGP son utilizados en muchas aplicaciones de la industria de alta tecnología, en la fabricación de vehículos, en la industria aeroespacial, y la medicina. También encuentran uso en la fabricación de baterías, y la refinación de petróleo. Según ciertas estimaciones, aproximadamente el 20 % de los productos que se fabrican en el mundo moderno, dependen directa o indirectamente de algún integrante del conjunto EGP.

De entre ellos, el platino, se emplea además en joyería de altísimo valor, equipamientos de laboratorio, contactos eléctricos, insumos odontológicos y catalizadores de automóviles.

¿Cuáles son los principales productores en el mundo?

Los tres principales productores en la actualidad son Sudáfrica, Rusia y Zimbabwe.

Los yacimientos rusos son más antiguos, tanto en su descubrimiento como en su explotación, y hubo un momento en que las monedas rusas se fabricaban de platino. No obstante el aumento significativo de la valoración del metal para otros usos, hizo que el valor nominal de la moneda quedara muy por debajo del del metal que la constituía, y por eso dejó de dársele ese empleo.

Hacia 2015, se calculó que el 20% de las reservas estimadas de platino y platinoides se encuentra en depósitos aluviales en el extremo este de Rusia y los Montes Urales.

¿Dónde se encuentran normalmente los EGP?

El platino aparece asociado a rocas básicas y ultrabásicas, donde se lo encuentra acompañando- como ya dijimos- a la cromita y el níquel, y también a veces al cobre, la plata y el oro.

Los principales tipos de yacimiento de EGP en el mundo son de origen ígneo, y de enriquecimiento por procesos que concentran residuos pesados a partir de esos mismos yacimientos.

Una clasificación genética posible para los yacimientos de platino y platinoides incluye las siguientes fuentes principales:

• Depósitos relacionados directamente con procesos ígneos, que reconocen las siguientes subdivisiones:
  -Depósitos estratiformes de EGP-Ni-Cu en la parte basal de complejos básicos y ultramáficos.
  – Depósitos de EGP-Cu-Ni, hospedados en rocas volcánicas, relacionadas con rifts.
  – Depósitos estratiformes de EGP o EGP-Cu-Ni.
  – Depósitos de EGP tipo alaskiano.
  – EGP en depósitos de skarn y Cu porfírico.
• Depósitos hidrotermales controlados estructuralmente, divisibles en:
  – Depósitos de EGP o EGP-U-Au de baja temperatura, relacionados con discontinuidades estructurales.
  – Depósitos de Au-Pd relacionados con discontinuidades estructurales.
  -Depósitos de Se-Sb-As-Hg-Cu-Ag-Au-Pd de baja temperatura, relacionados con discontinuidades estructurales.
• Depósitos sedimentarios de EGP, que incluyen:
  – Depósitos supergénicos de Ni-Au-EGP laterítico.
  – Depósitos de EGP (Au) tipo placer.
  – Depósitos de EGP en carbones.
  – Depósitos de EGP hospedados en turbiditas.

Últimamente han comenzado a considerarse de interés, en función del avance del conocimiento geológico y técnico, las acumulaciones en otros ambientes geológicos, como las cromititas ofiolíticas, dunitas negras, y aun como enriquecimientos generados in situ, tal el caso de los horizontes limoníticos de perfiles lateríticos derivados de peridotitas ofiolíticas.

¿Dónde se los extrae en Rusia?

Los yacimientos tradicionalmente explotados son placeres ubicados a ambos lados de los Montes Urales.

En tiempos más recientes, el avance tecnológico ha permitido la explotación en las fuentes mismas de los materiales reunidos en los placeres, es decir en dunitas y piroxenitas que constituyen vetas y filones.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

El mar

Jorge Luis Borges

Antes que el sueño (o el terror) tejiera
mitologías y cosmogonías,
antes que el tiempo se acuñara en días,
el mar, el siempre mar, ya estaba y era.

¿Quién es el mar? ¿Quién es aquel violento
y antiguo ser que roe los pilares
de la tierra y es uno y muchos mares
y abismo y resplandor y azar y viento?

Quien lo mira lo ve por vez primera,
siempre. Con el asombro que las cosas
elementales dejan, las hermosas

tardes, la luna, el fuego de una hoguera.
¿Quién es el mar, quién soy? Lo sabré el día
ulterior que sucede a la agonía.

De «El otro, el mismo»

Noten, por favor mis lectores que en algún punto Borges describe al mar cono un agente erosivo activo. Grandioso, ¿verdad?

Ojalá les haya gustado tanto como se merece. Un abrazo y hasta el próximo lunes con un tema científico.

Estoy segura… o casi, de que ustedes recuerdan el post en que presenté las propiedades macroscópicas que permiten el reconocimiento de un mineral, a través de observaciones y manipulaciones sencillas.

Si no es el caso, les recomiendo repasarlo, para avanzar mejor, y porque de paso, verán allí que hay propiedades que dependen de los campos.

Uno de esos campos es el gravitacional, y de él resulta el peso específico y su propiedad equivalente: la densidad, tema que analizaremos hoy.

¿Qué es el peso específico y de qué depende?

Comencemos por aclarar que es una de las propiedades escalares, tal como expliqué en el post cuyo link puse más arriba. Efectivamente, es totalmente independiente de la posición en que se explore el individuo.

El peso específico de un cuerpo se define como su peso por unidad de volumen, lo que matemáticamente se expresa en la fórmula P/V, donde P es el peso de dicho cuerpo (o mineral en el caso que nos interesa), y V es su volumen.

Las unidades de medida que pueden aplicarse son: newtons sobre metro cúbico o N/m³, si se usa el Sistema Internacional, o bien kilopondios sobre metro cúbico, según el Sistema Técnico. Es importante destacar que el kilopondio o kilogramo-fuerza, es precisamente la fuerza que ejerce la gravedad del lugar sobre una masa de un kilogramo. Esto no es más que lo que conocemos comúnmente como el peso del cuerpo, por lo cual se acepta en el uso corriente, también expresar el peso específico como kg/m³, y sus correspondientes múltiplos y submúltiplos.

Pero recordemos que el peso específico es dependiente del valor de la aceleración de la gravedad en el lugar, porque volveremos sobre este concepto.

Existe otro concepto que es el peso específico relativo de un cuerpo (en este caso de un mineral), que no es más que la relación que existe entre el peso de dicho cuerpo y el de un volumen igual de agua a 4° C. Si quieren saber por qué razón ésa es la temperatura de referencia, pueden ir a ver el post del comportamiento térmico del agua.

Podemos generalizar que el peso específico es aproximadamente constante (sólo aproximadamente, según veremos en seguida), por lo cual se lo suele usar para diagnosticar minerales.

El peso específico es fuertemente dependiente de su composición química, y puede decirse que aumenta con el número de masa de los elementos presentes en ella.

Por lo general tienen más peso específico los minerales que contienen metales pesados de la parte inferior de la Tabla Periódica de Dimitry Mendeleiev (metales nativos y sulfuros por ejemplo); mientras que los minerales ricos en elementos de la parte superior de la tabla periódica, tienen menos Pe, como es el caso de las sales oxigenadas y los halogenuros.

¿Qué es la densidad y de qué depende?

Densidad de un cuerpo, o mineral en nuestro caso, es la relación entre su masa y su volumen. Lo que se expresa como un cociente igual a: m/V donde m es la masa y V el volumen.

Como vemos, aquí no hay dependencia respecto al valor de la aceleración de la gravedad del lugar.

La densidad, como el peso específico, depende de la composición química, pero es mucho más fuertemente dependiente que aquél, del empaquetamiento de los átomos, es decir de la estructura que resulta de variables como las dimensiones y valencias de los elementos químicos involucrados. Por lo general los cristales con estructura más compacta, tienen mayor densidad que los que ostentan estructuras de capas, o de cadenas.

La densidad se expresa en unidades de masa sobre unidad de volumen, es decir que resulta medible en g/cm³ y sus múltiplos o submúltiplos correspondientes y varía entre límites tan amplios como de 1 a 23 g/cm³, pero la densidad más común se encuentra entre 2,5 a 3,5 g/cm³.

¿Cómo se relacionan entre sí el peso específico y la densidad?

Aunque es muy común utilizar estos términos como sinónimos intercambiables, no lo son en un sentido estricto, y existe una fórmula que los relaciona entre sí.

Como ya dijimos más arriba. el peso es dependiente del valor de la aceleración gravitacional del lugar, cosa que no sucede con la masa, de allí que P= m.g, donde P es peso, m es masa y g es el valor de la aceleración de la gravedad.

Relacionando esta fórmula con otras que vimos más arriba, resulta:

Pe= P/V

Reemplazando P por su equivalente, obtenemos: Pe= m.g/ V; pero como m/V= D ( o δ, es decir densidad), resulta que Pe= D.g. En buen criollo, el peso específico es igual a la densidad por la aceleración de la gravedad del lugar.

¿Cómo se calcula el peso específico de un mineral?

Por supuesto, la determinación exacta es en laboratorio, pero ahora veremos algunos truquitos para hacerlo de manera más casera, con cosas que hay en casi todos los hogares y que permiten obtener un valor bastante parecido al real; y también les contaré algo más rustico todavía, ya verán.

Las metodologías en laboratorio para definir los pesos específicos son básicamente tres:

• El de la balanza y probeta, que es el más sencillo, y cuya modificación casera les contaré en seguida.
• El de la balanza hidrostática o de Arquímedes, que se basa en el principio homónimo, y que seguramente les explicaré en otro post.
• El del picnómetro, que sólo se usa para sólidos pulverulentos, como suelos o sedimentos, pero que si se quiere aplicar a minerales implica su molienda previa, por lo cual no se los explicaré en este post, sino seguramente cuando hablemos de suelos en otra oportunidad.

Por lo tanto, ahora les explicaré el método de balanza y probeta, ilustrado en el post.

En laboratorio, se usa una balanza de precisión, con la que se determina el peso del cuerpo, mientras que su volumen se mide por el ascenso del nivel del agua en la probeta graduada, que se produce al introducir el cuerpo en ella.

En efecto, el cuerpo introducido desplaza hacia arriba un volumen de agua que es equivalente al suyo propio.

Esta técnica da el Pe exacto, pero no todos tienen en su casa balanzas de pecisión ni probetas graduadas, me dirán ustedes…y yo les responderé con una pregunta: ¿están seguros?

Porque la balanza de precisión puede reemplazarse por la balancita que muchas veces hay en la cocina para pesar alimentos, que dará un valor aceptable si no exacto.

Y para reemplazar la probeta pueden usar cualquier vaso medidor graduado, o hasta una mamadera y hacer las correcciones necesarias en materia de unidades.

No es tan imposible, ¿vieron?

¿Qué precauciones se recomiendan?

Lo primero a tener en cuenta es que la densidad real de los minerales en muestra de mano, es habitualmente distinta de la densidad ideal que leerán en las tablas. de los mismos.

Esa diferencia es debida a la presencia de defectos estructurales en las redes de los cristales reales, o a la presencia de impurezas varias, de modo que una ligera desviación respecto del valor que consulten en los textos, no debe alarmarlos.

Por otra parte, deben tener en cuenta dos cosas: no arrojar el mineral descuidadamente en la probeta, porque pueden perder agua (destilada en lo posible) por salpicadura. Para evitar esto pueden enrasar el agua a cierta distancia por debajo del valor máximo o deslizar la muestra muuuuyyyyy cuidadosamente hacia adentro del líquido.

Y por último, fíjense que la muestra sea más o menos pura, sin otros minerales intrusos entremezclados.

¿Y cómo se calcula la densidad cuando se está en el campo o no se cuenta con otro elemento que las propias manos?

En este caso, no se estará buscando un número correspondiente al valor de la densidad, sino simplemente un grupo al cual asignar el mineral en cuestión, dentro de estas tres posibilidades:

• ligeros
• normales
• pesados

Con un poco de práctica se pueden establecer estas categorías simplemente sopesando los minerales con las manos, y les explico cómo.

El cuerpo tiene su propia memoria (memoria corporal le llamamos), y lo habrán comprobado más de una vez. Por ejemplo, cuando van a levantar un tarro de galletas, el cuerpo recurre a ese banco de memoria, y ejerce la fuerza que está acostumbrado a usar para levantar un cuerpo de ese peso que estima a priori.

Pero si el tarro está vacío, habrán experimentado esa «sorpresa» de la inconsistencia entre la fuerza aplicada y la de verdad requerida. A la inversa también pasa. Si en lugar de galletas, el tarro tuviera pepitas de oro (¡ojalá!, :D), la fuerza les parecería insuficiente en el acto.

Según cuál sea el caso, podrán con las manos, establecer si su muestra es ligera, normal o pesada.

Si la encuentran normal, pueden pensar que la densidad se encuentra en el entorno de 2,5 a 2,9 g/cm³, que es la densidad de la mayoría de los minerales comunes. Si el mineral les pareció ligero, piensen en valores por debajo de eso, y a la inversa, por encima, si les pareció pesado.

Esa determinación será suficiente para recurrir luego a la consulta de las tablas de reconocimiento de minerales.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post fue tomada de este sitio, 

El otro esquemita es mío.

Como hoy el blog cumple un año más, me parece adecuado contarles una anécdota propia y divertida.

Esto sucedió hace mucho tiempo, cuando nos invitaron de canal 10 para hacer un reportaje sobre un proyecto muy grande en el que estábamos analizando el estado de erosión en determinadas cuencas de nuestra provincia.

Fuimos, pues tres colegas varones y yo. Al llegar, a mis compañeros les colocaron base de maquillaje y algo de color para mejorar cómo se los vería en cámara. Yo ya estaba maquillada, de modo que no pasé por el mismo proceso.

Después de un reportaje muy interesante, del que lamentablemente no conservo registro, decidimos pasar por un café del centro, para comentar cómo había transcurrido la entrevista.

Todos pedimos nuestras geseosas y cafés, y cuando el mozo nos sirvió, se quedó parado mirando fijamente a los ingenieros, sobre todo a uno de ellos que ostentaba un grueso bigote.

¡Y allí caímos en la cuenta de que ninguno se había quitado el maquillaje! Y ojo, que hablo de hace más de 25 años, cuando un hombre con maquillaje, y en la vía pública era una verdadera rareza.

Un abrazo y hasta el próximo lunes, con un post mucho más serio. Graciela.

P.S.:, la foto que ilustra el post es de otro reportaje mucho más reciente, los que aparecen son Mariano Cardarelli y el Pulpo, además del camarógrafo, y nadie estaba maquillado en ese caso.

Ya he hablado un poco de los ríos en algunos posts anteriores, y me parece que ha llegado el momento de hablar también de las cuencas hídricas como sistema.

Manos a la obra pues.

¿Qué es una cuenca hidrográfica?

Se entiende por tal a toda región de la superficie terrestre- con límites topográficos- en la cual las aguas aportadas por las precipitaciones, van conformando un sistema de drenaje natural único, con un destino final que puede identificarse, siquiera arealmente.

Generalmente, las aguas precipitadas en una cuenca aportan a un solo río principal a través de complejas redes de afluentes; y es ese río el que las conduce a su reservorio final.

La cuenca hidrográfica se conoce también como hoya hidrográfica, cuenca de drenaje o cuenca imbríera, y suele tomar el nombre del río más importante, al que todas las aguas salvajes y encauzadas, son finalmente conducidas.

¿Es lo mismo la cuenca hidrográfica que la cuenca hidrológica?

No, no se trata del mismo concepto, sino de dos términos que se completan entre sí, ya que una cuenca hidrográfica es sólo la parte superficial de la cuenca hidrológica o hídrica. Esta última suma a las aguas de la cuenca hidrográfica, todo el conjunto de las aguas subterráneas (acuíferos) que se encuentran en la zona.

En otras palabras, la cuenca hidrográfica sólo alude a las aguas del escurrimiento regional, mientras que la hídrica agrega también las procedentes de infiltración en toda el área.

Bueno es recordar también, que cada cuenca puede conformarse con tantas subcuencas como afluentes aportan al río principal, y que en cada una de ellas, rigen los mismos principios y se reproducen las mismas relaciones que en la cuenca principal.

Así por ejemplo, la cuenca del Plata incluye a la subcuenca del Paraná, entre muchas otras, según los distintos órdenes de los afluentes, tema que veremos en otro post.

¿Qué elementos limitan una cuenca hidrográfica específica?

Toda cuenca hidrográfica está definida por la topografía, ya que en toda su extensión, la línea de mayor altura que la bordea, también llamada divisoria de aguas o línea de las cumbres, es la que determina sus límites.

El nombre divisoria de aguas es de todas las denominaciones propuestas la más adecuada, ya que expresa claramente que se trata de una altura que reparte las aguas precipitadas, hacia una y otra ladera.

En la desembocadura, el reservorio final es obviamente su frontera última.

¿Qué elementos componen una cuenca hidrográfica?

Componen una cuenca:

• todas las subcuencas que mencioné más arriba,
• lo que se denomina la red hidrográfica o de drenaje, compuesta por los propios cursos de todos los afluentes del río principal o colector,
• los interfluvios, que no son más que los espacios de territorio comprendidos entre un curso y otro, y
• la cabecera, conformada por las partes más altas de la cuenca, y cuya posición dirige el agua precipitada hacia la cuenca.

¿En cuántas partes pueden dividirse las cuencas?

Las porciones de una cuenca son:

• Cuenca alta, que es la parte de las nacientes del río, y toda la porción siguiente en que las pendientes son las más abruptas del sistema.
• Cuenca media, comienza donde se nota un descenso en el valor de la pendiente, y por ende disminuye la intensidad de la erosión propiamente dicha.
• Cuenca baja, se trata de las porciones donde la pendiente es mínima, sólo suficiente para que continúe el flujo de la corriente, y en la que domina la sedimentación por sobre la erosión.

¿Que tipos de cuencas hídricas hay?

Repito una vez más que las clasificaciones pueden variar según los criterios que se usen para construirlas, pero en este caso, he seleccionado el que surge del sitio de desembocadura. Según este criterio, las cuencas puede ser:

• exorreicas
• endorreicas
• arreicas
• criptorreicas

¿Qué es una cuenca exorreica?

Es la que cuenta con un curso principal cuya desembocadura alcanza el mar. Un ejemplo es el Río de la Plata.

¿Qué es una cuenca endorreica?

En este caso, la corriente colectora termina en un espejo interior, como un lago o laguna. Un ejemplo es el Suquía, que desagua en la Laguna Mar Chiquita, o Mar de Ansenuza.

¿Qué es una cuenca arreica?

El colector, en estos casos, se interna en zonas desérticas en las que la evaporación es lo bastante intensa como para que el agua se pierda para el escurrimiento, sin alcanzar un reservorio final.

¿Qué es una cuenca criptorreica?

Es aquélla en la que el colector principal pasa por zonas cársticas o de tan alta permeabilidad, como para que el agua abandone el escurrimiento superficial, y se infiltre, teniendo su destino final en el agua subterránea del lugar.

¿Por qué es tan importante el concepto de cuenca hídrica?

Porque se trata de un sistema de gran complejidad, en el que cualquier modificación en una parte del conjunto, afecta la dinámica general de toda la hidrología. Por eso es que para mantener bajo cierto grado de control las inundaciones y/o anegamientos, el manejo debe ser integral. Cualquier medida aislada, sólo conduce el agua indeseada de un sitio vulnerable, a otro, muchas veces igualmente frágil.

Pero, no se preocupen, este post fue pensado precisamente para preparar los conceptos que requeriremos cuando más adelante hablemos de manejo integrado de cuencas, por supuesto, en otro post.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.