Locos por la Geología

Figura 1

A lo largo de mi carrera docente, en las épocas en que dictaba una materia para primer año de la Universidad, me encontré -con estupor- con una realidad innegable: los alumnos tenían muy poco claro todo lo relativo a los movimientos de la Tierra como planeta, y sus consecuencias.

Valga como ejemplo el siguiente diálogo, que palabras más, palabras menos, se reproducía cada año…y lo peor es que algo parecido ocurría cuando daba cursos de postgrado para profesores de Geografía, egresados de escuelas terciarias:

Yo: -¿Por qué razón mientras en el hemisferio sur estamos en invierno, en el norte están en verano y viceversa?

Uno o más alumnos: -Porque en el invierno la Tierra está más cerca del Sol, y en verano está más lejos.

Yo: -¿Entonces la Tierra se parte por el medio, y un hemisferio está lejos, y el otro cerca?

Y allí eran las exclamaciones sorprendidas, que demostraban fehacientemente que nunca habían reflexionado ni poco ni mucho sobre el tema, sino que solamente habían repetido consignas escuchadas por allí, sin cuestionarse si estaban o no respondiendo a mi pregunta específica.

Ya algo les he adelantado en otro post cuando les presenté todos los movimientos de la Tierra, pero hoy quiero que pensemos en el tema de los equinoccios y solsticios, y por qué se oponen las estaciones a uno y otro lado del ecuador terrestre.

¿Por qué mientras en el hemisferio sur es invierno, en el norte es verano y viceversa?

Para comprender esto, les invito a observar la Figura 2, pero primero les recuerdo dos cosas:

• la figura está pensada para el hemisferio norte, de modo que en el hemisferio sur, donde dice equinoccio de primavera será en realidad el de otoño; y el solsticio de invierno del gráfico (válido para el hemisferio norte), será el de verano para el hemisferio sur.
• por razones de comodidad de dibujo, la órbita alrededor del sol se ha idealizado como circular, cuando en realidad es una elipse poco excéntrica, tal como les expliqué ya en otro post.

La razón por la cual los hemisferios pasan por estaciones opuestas en cada momento del año, es la oblicuidad del eje de rotación terrestre, que implica que en determinados intervalos, la parte superior de la Tierra (hemisferio norte) se inclina hacia el sol como pueden ver en la figura, al observar el solsticio de verano (del hemisferio norte). En cambio, la posición oblícua del eje, hace que el hemisferio sur esté más alejado del centro, produciéndose allí el invierno.

En otras regiones de la órbita pasa exactamente lo inverso, quedando el hemisferio sur inclinado hacia el sol y el norte hacia afuera, con lo que se generan el verano e invierno respectivos.

Todo esto ocurre porque el eje de rotación va manteniendo el mismo ángulo respecto al plano de traslación a lo largo del año, aunque no de plazos mayores, como vimos en el momento en que les expliqué la precesión, en el post que ya deberían haber ido a repasar.

Figura 2

¿Qué son los equinoccios y los solsticios?

Para entender el concepto deberán analizar ambas figuras, pero les aclaro que en la Figura 1, se ha hecho una pequeña concesión para que el concepto quede más claro. Por eso se ha colocado en la tercera opción, la correspondiente a los equinoccios, el eje de giro de la Tierra en posición vertical, cuando en la realidad la oblicuidad es siempre la misma a lo largo de toda la órbita, tal como se ve en la figura 2.

En ambas figuras se ve claramente que existen dos partes bien diferenciadas en la tierra a lo largo de todo el año: una parte que recibe la mayor cantidad de insolación, y otra que queda más alejada de los rayos directos, con lo cual alcanza menos temperatura promedio, y es la que aparece sombreada en ambos dibujos.

Entonces, resumiendo NO ES LA TIERRA LA QUE ESTÁ MÁS CERCA O MÁS LEJOS DEL SOL. Son los hemisferios los que pueden estar más o menos distantes del astro rey.

Ahora me permito recordarles que los círculos teóricos que cortan el eje de giro según un ángulo de 90° se denominan paralelos, mientras que los que cortan a la Tierra según planos paralelos al eje y que pasan por ambos polos, se conocen como meridianos. No se asusten, que sobre este tema habrá posts específicos más adelante.

Todo esto se los digo, para que tengan en cuenta un detalle muy importante: cada punto de la Tierra se mueve durante la rotación, a lo largo del paralelo sobre el que yace.

Ahora, con este concepto en mente, veamos en detalle la producción y efectos de los equinoccios y solsticios.

Hay dos momentos en el año en que los rayos solares, al mediodía, inciden en forma perpendicular al ecuador, esos días definen los equinoccios de otoño y primavera (según cuál sea el hemisferio), y eso se debe a que en esas fechas el círculo que marca el límite entre la mayor y la menor iluminación planetaria pasa por ambos polos, dividiendo por ende a todos los paralelos en dos partes iguales. Esto significa que el día y la noche tienen la misma duración, y eso es precisamente lo que la palabra equinoccio significa.

En efecto, la etimología de la palabra reconoce su origen en el latín, idioma en que aequus significa igual y nox, noche.

Por el otro lado, en los solsticios de invierno y verano, la desigualdad entre días y noches es máxima, porque es cuando el círculo de iluminacción más se aleja de los polos, con lo que corta a los paralelos en dos segmentos con la máxima diferencia posible.

Esto se refleja en la palabra, del latín solstitium, que reúne los vocablos sol y statum = quieto. La palabra indicaría que el sol está quieto, pero en realidad hace referencia al largo lapso en que permanece presente o ausente según la fecha del año, dando la sensación de estar detenido.

Este mismo tema explica el por qué de la duración semestral de la noche y el día en los polos.

Les dije más arriba que un punto cualquiera se desplaza a lo largo de su paralelo durante la rotación. Pues bien, si se fijan, en el polo la extensión del paralelo es nula, ya que se trata de un punto. Por ese motivo, no hay alternancia de días y noches cada 24 horas, sino que se cambia solamente cuando se pasa de la inclinación hacia el sol, a la posición  alejándose de él, lo que ocurre, como pueden ver, (analizando bien las figuras) únicamente en los solsticios, es decir cada seis meses.

¿Por qué el equinoccio de primavera es en realidad alrededor del 23 de septiembre y no del 21?

Precisamente por la excentricidad de la órbita que les he recordado un poco más arriba. Las fechas serían las mismas (casi siempre el 21) para todos los equinoccios y solsticios, si la órbita fuera un círculo perfecto, lo que no es el caso.

¿Por qué el momento exacto en que ocurren los solsticios y equinoccios es variable a lo largo de los años?

Por el movimiento de precesión que les he explicado en el correspondiente post, y que hace que el eje terrestre vaya cambiando su posición con el tiempo, influyendo en la fecha y hora en que ellos se producen. El ciclo se cierra de manera de repetirse la misma hora equinoccial aproximadamente cada 26.000 años.

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.: Las imágenes que ilustran el post fueron tomados del ya histórico libro de Geografía Física de Finch y Trewartha.

Una idea grandiosa, para incentivar a los niños.

El diálogo es muy básico, y en él se le pregunta al niño, a quien llaman Dr Kai, qué va a presentar, y él responde «una erupción volcánica».  El comentario siguiente es relativo a lo larga que es la erupción.

Obviamente el volcán es de chocolate y lo que erupciona es gelatina roja.

El oro ha ejercido su fascinación desde siempre, y en todas las culturas, razón por la cual ha decidido muchas veces el curso de la historia, y bien justifica un post al respecto.

¿Cuándo y cómo los europeos descubren el potencial minero de Amrica?

Ya en el primer viaje de Cristóbal Colón, cuando sus carabelas tocan tierra en la isla conocida como Española o Santo Domingo, hoy dividida entre Haití y República Dominicana, los marinos toman contacto con las riquezas minerales del nuevo continente.

Los primeros cronistas relatan que los aborígenes obtenían oro lavando arenas fluviales con bateas muy rudimentarias, dando un polvo áureo tan fino que se escurría entre los dedos, y que se guardaba en grandes vasijas de cerámica, custodiadas por el propio cacique.

Y según se cuenta también en las primeras crónicas, cuando Colón recarga sus barriles con agua de los ríos, queda en ellos un sedimento dorado, que al ser identificado como oro, proveyó una de las razones primarias para el segundo viaje, con la intencional inclusión de la Española en el itinerario.

¿Qué influencia tuvo esto en el desarrollo histórico posterior?

Si en Sudamérica, en lugar de oro, los nativos hubieran explotado hierro, el curso entero de la conquista habría sido diferente, porque por un lado habrían contado con armas defensivas mucho más efectivas; y por el otro, no se habría despertado tanta codicia, en buena medida movilizadora de una colonización acelerada que no tuvo reparos en ser sangrienta y abusiva.

En el caso particular de Cotui o Cotuy, los españoles comenzaron la explotación de los placeres en primer lugar, y luego exigieron (de maneras nada gentiles) que los nativos los guiaran hasta las zonas montañosas donde estaban las vetas que alimentaban la carga de los ríos, para comenzar la explotación allí, abusando de la mano de obra indígena.

Según se sabe a través de relatos de viajeros españoles, la metalurgia empleada por los colonizadores consistía en mezclar el material en bruto con carbones encendidos, y enterrar todo junto en pozos que funcionaban como rudimentarios hornos de fundición. Lo que se obtenía era un material esponjoso en el que se podía separar la parte estéril del oro que se concentraba en el residuo.

Esta forma de explotación hispana continuó al menos hasta el año 1525, en que otros descubrimientos en el continente desalentaron la actividad en esa parte de los nuevos territorios, que fueron cedidos a otros gobiernos como veremos más abajo.

También según crónicas de la época, fue en esta explotación donde se inició la práctica de importar esclavos africanos para reemplazar la pérdida de mano de obra nativa, debido a las crueles condiciones de existencia que se le impusieron.

¿Dónde se encuentra el yacimiento de Cotui?

El nombre que antiguamente podría haberse escrito también Cotuy o Cotoy, es de origen taíno (la etnia que ocupaba la región que hoy se conoce como Pueblo Viejo) y era un homenaje al cacique homónimo.

Alguna vez volveré a hablar de este sitio por su valor arqueológico indudable.

El yacimiento de Cotui se encuentra en lo que es hoy la provincia Sánchez Ramírez de la República Dominicana, y dio nombre a la capital provincial. La provincia entera se fue conformando en el gobierno del comendador mayor Fray Nicolás de Ovando, entre 1502 y 1509.

¿Cuál es el contexto geológico del yacimiento aurífero?

El oro que se extrae en Pueblo Viejo de Cotui procede mayoritariamente de sulfuros masivos, que incluyen también plata como mineral rentable.

Las mineralizaciones de sulfuros portadores de oro y plata forman parte de la Formación Los Ranchos, de edad Cretácico inferior, y constituida por seis miembros diferenciados, nominalmente: Cotui, Quita Sueño, Meladito, Platanal-Naviza, Zambrana y Pueblo Viejo. El yacimiento está situado en el más moderno, es decir en Pueblo Viejo.

La Fm. Los Ranchos incluye un conjunto de rocas volcánicas de composición queratofídica- espilítica, con frecuentes intercalaciones de rocas sedimentarias. El conjunto ha sufrido metamorfismo de bajo grado y escasa deformación.

No obstante, el Miembro Pueblo Viejo ha padecido una intensa alteración hidrotermal, que habría tenido lugar en un maar rellenado por materiales piroclásticos (tobas, lápillis, y bloques de roca de caja).

¿Cuál es el estado actual de ese recurso?

Según los historiadores de la colonización hispana, la Corona Española tenía enormes deudas con una rica familia de banqueros alemanes, los Welser, que habían financiado los avances de la conquista. Para cancelar esa deuda, España transfirió los derechos de explotación minera en Pueblo Viejo a los Welsers en 1525.

Los alemanes enviaron un grupo de 20 mineros expertos, junto con esclavos que servían tanto en la mina como en las plantaciones de azúcar, hasta dejar su último aliento.

Desde entonces, Pueblo Viejo fue explotado en operaciones mineras de pequeña escala hasta que en 1969, Rosario Dominicana, una compañía minera estatal explotó el yacimiento a cielo abierto, operación que duró hasta 1999.

A partir de ese momento, hubo numerosos cambios que fueron conduciendo al estado actual en que la Barrick Gold canadiense se hizo cargo de la explotación, jalonada por numerosos conflictos y reclamos obreros y comunitarios.

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 la he tomado de este sitio.

Esto lo compartió conmigo en face, la periodista Alejandra Cardona

Geólogos somos de gran corazón
amigos del sinclinal
por todas partes tratamos de hallar
rocas para analizar
Somos permeables para el amor
porosos para chupar
clásticos, plásticos, nada tenaz
cuando se debe pagar
Mucho sabemos de rumbos tomar
tanto como de vinos catar
sin ser borrachos vamos a brindar ¡SALUD!

¡Geólogos por la amistad!
¡Geólogos por la amistad!
Pliegue anticlinal
duna y arenal
martillo compás y metal
para laburar
Si quieren probar
nuestra voluntad
haremos un geosinclinal
de tanto bailar
Mucho sabemos de rumbos tomar
tanto como de vinos catar
sin ser borrachos vamos a brindar ¡SALUD!

¡Geólogos por la amistad!
¡Geólogos por la amistad!
¡Geólogos por la amistad!

¿Qué son las zeolitas?

Puede llamar la atención el hecho de que me esté refiriendo a estas sustancias en plural, pero ello se debe a que el nombre zeolita no designa a un mineral único sino a un grupo, del cual en la actualidad se conocen no menos de 50 integrantes naturales.

De entre ellos, los más comunes son: clinoptilolita, natrolita, analcima, chabazita, estilbita, laumontita, phillipsita, mordenita y erionita.

Ya tienen una variedad de nombres para ponerle a sus mascotas, ¿no creen? ¿Se imaginan ir al parque y llamar a su perrita: ¡Erionita, Erionita, aquí!!!?

Ahora, volviendo a lo nuestro, agreguemos que por si las variedades naturales no fueran suficientes; existen también compuestos asimilables a las zeolitas, que se obtienen artificialmente, para aprovechar sus notables propiedades. Si consideramos juntas las variedades artificiales y naturales, su número supera las 200.

¿Cuál es la composición química aproximada del grupo de las zeolitas?

Las zeolitas (o ceolitas, como también se las conoce) son de difícil inclusión en la clasificación tradicional de los minerales, porque permiten sustituciones químicas del silicio por otros cationes.

No obstante, las naturales se ubican normalmente como silicatos, y dentro de ellos, entre los tectosilicatos, compuestos por tetraedros formados por un catión y cuatro átomos de oxígeno, es decir que su fórmula general es  TO4, donde la T señala el tetraedro, cuyo catión puede ser silicio (Si), aluminio (Al) o hasta germanio (Ge), en casos más raros

Cuando los tetratedros se conectan entre sí, comparten oxígenos, por lo cual su fórmula suele presentarse como TO2.

Por otra parte, debido a que el aluminio tiene menos cargas que el silicio, cuando aquél entra en la composición, las cargas se compensan incluyendo K, Na y Ca o menos frecuentemente Li, Mg, Sr y Ba.

Como puede verse, ya desde su fórmula, las zeolitas son minerales con mucha personalidad, y en cuanto a su aspecto, son blanquecinas, hidratadas, blandas y livianas.

¿A qué deben su nombre?

El nombre zeolita procede del griego, idioma en el que ζειν (zein) significa hervir y λιθος (lithos) significa piedra, y fue acuñado por el barón Axel F. Cronstedt (1722- 1765), importante mineralogista y químico sueco, al que se le deben otros muchos descubrimientos, y al que en algún momento dedicaré un post.

Cronstedt observó durante uno de sus ensayos en el laboratorio, que al calentar muestras de uno de estos minerales hasta entonces desconocido, se desprendía una gran cantidad de agua, dando la impresión de que se producía una ebullición, y por ello lo denominó zeolita.

El mineral objeto de aquel ensayo es hoy conocido como estilbita, un alúmino- silicato de calcio y sodio que contiene 28 moléculas de agua en su composición, las cuales generan el efecto que mencionamos más arriba. Con la estilbita surge el nombre que después -al comprobarse que había otros alúmino silicatos hidratados, fundamentalmente de sodio, calcio y potasio, con una reacción semejante- se aplicó a todo el grupo, y no ya a una única especie.

¿Por qué son tan notables sus propiedades?

Probablemente la característica más llamativa es la reversibilidad del proceso de deshidratación. Es decir que al calentarse pierden el agua, pero luego la vuelven a recuperar. Además, la estructura cristalina se mantiene sin cambios durante ese proceso, debido a que las moléculas de agua están adsorbidas, y no absorbidas en el edifico atómico del mineral.

Cabe señalar que mientras que la adsorción es la capacidad de atraer gases o soluciones (en este caso agua) a nivel de las superficies externas, o internas que quedan expuestas por grietas, roturas, etc.; la absorción implica el ingreso de fluidos al interior mismo de los cristales.

Además de esta capacidad de adsorber agua, más tarde se descubrió que las distintas zeolitas tienen también tubos o canales internos que permiten la circulación de distintos tipos de fluidos, sea líquidos o gases.

Cabe agregar, que habiendo tantas especies de zeolitas, no todos los canales tienen diámetros similares, lo cual en la práctica significa que las diferentes zeolitas dejan pasar determinadas sustancias y retienen otras.

Esto las convierte en versátiles y útiles filtros de uso en agricultura, industria, ecología etc, tal como veremos en el punto siguiente.

Como si lo dicho fuera poco, las zeolitas pueden también intercambiar iones con el medio en que se encuentran, cediendo los que forman parte de su composición, para tomar en cambio los que abundan en el ambiente, es decir que exhiben lo que se llama capacidad de intercambio iónico.

¿Qué aplicaciones tienen las zeolitas?

• Debido a la mencionada capacidad de intercambio iónico, las zeolitas pueden usarse para limpiar aguas sucias, duras o contaminadas, ya que toman de ellas los iones indeseados.
• En piscicultura, las zeolitas mantienen pura el agua, y proveen elementos necesarios para la nutrición de los peces.
• En agricultura son descontaminantes y favorecen el crecimiento de las plantas.
• Sirven como suplemento dietario para aves, y para evitar malos olores del tracto intestinal en la crianza de los cerdos.
• Son también usadas como piedritas sanitarias para gatos.
• Pueden usarse como excipientes en farmacología.
• Son catalizadores en la industria petroquímica.
• La propiedad de dejar pasar selectivamente algunos fluidos- que expliqué más arriba- las convierte en verdaderos «tamices moleculares», que permiten su uso para limpiar toda clase de fluidos, y su incorporación a la industria del detergente.

¿De dónde se obtienen las zeolitas?

Su contenido de agua y su ocurrencia mayoritariamente en rocas sedimentarias, indica que se trata de minerales formados a baja temperatura, casi siempre en la superficie terrestre.

Generalmente aparecen en rocas volcánicas máficas, como relleno de cavidades por deposición de fluidos o vapores. Es común también su generación como productos de alteración de los vidrios volcánicos presentes en los depósitos de cenizas, en donde suelen tener el rol de agente cementante.

No es extraño hallar extensos depósitos zeolíticos en rocas sedimentarias químicas de origen marino; y eventualmente los terrenos con metamorfismo de bajo grado pueden contener secuencias de minerales zeolíticos, generados a partir de feldespatos y vidrios volcánicos, por lo que también las zeolitas son buenos indicadores de los diversos grados de metamorfismo alcanzados por el espacio involucrado.

Los principales productores mundiales son China, Corea del Sur, Japón, Turquía y Jordania.

En Argentina, los principales depósitos de zeolitas (variedad clinoptilolita) se encuentran en Patagonia.

Desde Ecuador me escribe Zoilo Angulo señalando que allí tienen la clinoptilolita. Agrego el dato y agradezco el aporte.

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 la he tomado de la Enciclopedia Británica.