Locos por la Geología

Hace algunos meses atrás, estuve reunida con colegas docentes de la Universidad, entre los que estaban una profesora que ocupa el cargo que quedó libre al jubilarme yo, y otra geóloga que está en la materia Hidrogeología.

En medio de la charla, la primera de ellas comentó:

-¡Qué bajón, el otro día escuché que los alumnos hablaban de mí y me llamaban «la vieja de Suelos»!

A lo que la otra acotó:

-¡Peor a mí que me dicen la Vieja del Agua!

(Para los extranjeros que leen este post, les aclaro que en mi país se le llama «vieja del agua» a un pez nada agraciado-un loricárido como el que ilustra el post- y por extensión a las personas muy feas)

Un abrazo y nos vemos el próximo lunes. Graciela.

P.S.: la foto que ilustra el post es de Wikipedia.

Ya nos hemos encontrado en otros posts para hablar sobre los diferentes subprocesos que componen el gran proceso ígneo.

También les he contado qué es y cómo se forma un magma. Más adelante les conté que hay diversos tipos de magmas y hablamos de la importancia de la velocidad de enfriamiento y de los factores que inciden en ella.

Les recomiendo que vayan a leer todos esos posts, simplemente siguiendo los links, para adentrarse mejor en éste de hoy, en el que hablaremos de esa parte del proceso en el que algunos de los componentes del magma abandonan el estado fundido y comienzan a formar rocas, mientras otros todavía conservan su estado pastoso.

El tema es por eso, un intervalo con fronteras muy difusas entre lo estrictamente magmático y lo que ya es plutonismo o hasta algún proceso aun más superficial.

¿Cuál es la secuencia general de las diversas etapas de enfriamiento de los magmas?

Lo primero que se debe recordar al iniciar un tema como éste, es que estamos tratando con sistemas complejos, y que por ende, todo lo que sea una generalización o una simplificación, es necesariamente indicativo, y puede desviarse bastante de la realidad en la mayoría de los casos concretos.

Así, pues, a la hora de analizar cada situación particular, esta secuencia es simplemente una conceptualización teórica y completamente flexible, cuyas complicaciones locales deben comprenderse, sin intentar forzar ninguna interpretación solamente para que «quepa en el molde».

Hecha la correspondiente salvedad, pasemos a un principio absolutamente lógico: los minerales que primero pasarán al estado sólido serán aquéllos que tienen el punto de fusión más elevado.

Efectivamente, cuando comience el enfriamiento, serán los primeros en alcanzar el punto crítico en el que volverán al estado sólido, ya que requieren más temperatura para mantenerse fundidos.

Sobre ese principio básico, cabe construir una secuencia de etapas diferenciadas -cuya duración puede ser del orden de miles o hasta cientos de miles de años- en las que distintos minerales se irán solidificando según un cierto orden de prelación. Paul Niggli lo resumió en cinco etapas, ya en 1938, y todavía su apreciación es considerada válida, con las precauciones que mencioné más arriba.

Dichas etapas son:

• Ortomagmática.
• Pegmatítica.
• Neumatolítica.
• Hidrotermal.
• Solfatárica.

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

El prefijo «orthós» significa recto, de modo que puede decirse que es la etapa, más «rectamente» magmática, la primera, aquélla que todavía no se ha alejado tanto hacia los siguientes campos, y que generalmente ocurre también dentro de la cámara magmática.

En esta etapa cristalizan los minerales con puntos de fusión más elevados, como ya acabo de explicar. Se trata fundamentalmente de óxidos y silicatos que solidifican en intervalos de temperatura generalmente comprendidos entre 1400 y 600ºC. Ese rango depende mayormente de la composición del magma original.

Son normalmente minerales accesorios, en primer lugar, y esenciales, constituyentes de lo que se llama Serie de reacción de Bowen, que explicaré en la segunda parte de este post, el lunes próximo.

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

Minerales esenciales son aquéllos que definen la roca resultante, es decir que nunca pueden faltar en cada material petrológico. No necesariamente son los primeros en solidificar, aunque son los más importantes. Tienen también un orden de cristalización predeterminado, solidificándose cada conjunto en rangos definidos de presión y temperatura, que se expresa en la Serie de Bowen de la que hablaremos luego.

Los minerales accesorios son por lo general de punto de fusión elevado y suelen ser los primeros en cristalizar, pero pueden o no formar parte de las rocas emergentes, según que sus componentes elementales estén o no presentes en los magmas originales.

Los minerales secundarios – que muchas veces son más apropiadamente definidos como agregados minerales- son de generación muy posterior, a expensas de los otros dos tipos de minerales, y pueden o no ser originados en procesos ígneos en sentido estricto. Por ejemplo, la sericita puede resultar de la alteración de los feldespatos preexistentes.

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Repito una vez más que por el hecho de que la composición del magma es muy compleja, coexisten en él minerales de muy diferentes puntos de fusión, y por eso mismo lo único que cabe esperar es que la cristalización magmática ocurra a lo largo de un intervalo amplio de temperaturas y presiones y no en un único punto.

Por ende, la solidificación ocupa un tiempo prolongado, a través del cual existe un orden reconocible y de hecho ya establecido en los comienzos del S XX por Norman Bowen.

Esa secuenciación es la que se conoce como Serie de Reacción de Bowen.

Hasta aquí llegará este post, y en la segunda parte, que sube el lunes que viene, daré los detalles que completan el conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas, respondiendo a las siguientes pregumtas:

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

¿Qué es una serie isomórfica?

¿Qué procesos implica esa secuencia?

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

¿Qué es la etapa pegmatítica?

¿Qué es la etapa neumatolítica?

¿Qué es la etapa hidrotermal?

¿Qué es la etapa solfatárica?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de una de las rocas que quedan expuestas en el Gran Cañó³n del Colorado, en Estados Unidos, y la he tomado en la exhibición que hay en un sendero temático del borde oeste.

En mi búsqueda de temas placenteros relacionados con la Geología que permitan inaugurar el fin de semana con alegría, encontré esta bella versión, homenaje a la dura tarea de los mineros, interpretada por Savia Andina:

Ojalá lo hayan disfrutado. Un abrazo y hasta el lunes. Graciela.

Supongo que mis lectores son lo bastante listos como para darse cuenta de que si me tomo el trabajo de aclararlo es porque existen diferencias que es necesario considerar.

¿Por qué a veces los propios profesionales confunden entre sí los términos loess y limo?

Porque ambos materiales tienen rasgos físicos medianamemente coincidentes, aun cuando las exigencias genéticas para definir el loess no son aplicables al limo.

¿Qué es el limo?

El término limo se refiere a un concepto granulométrico, exclusivamente. Es decir que se trata de un material sedimentario detrítico no consolidado cuyo tamaño es mayor que el de la partícula de arcilla, pero menor que el de la arena muy fina.

Es verdad que una definición mejor implica necesariamente un rango de tamaño, no obstante, debo decirles que hay un cierto grado de variabilidad en la definición de los límites, según qué clasificación se aplique.

En la figura 1, les muestro un par de esas clasificaciones, que sirven como ejemplo de lo que les digo. Vale, no obstante asumir que el tamaño del limo comprende un intervalo entre 0,05 y 0,002 milímetros, aun cuando algunos autores estrechen ese rango, como puede verse en la derecha de la tabla.

Figura 1

Por tratarse de una definición exclusivamente granulométrica, toda partícula individual que exceda los tamaños definidos, deja de llamarse limo.

Ahora bien, en un conjunto de partículas, habrá siempre mezcla, con porcentajes más o menos abundantes de granos de arenas y de arcillas. En ese caso, el término limo sigue usándose para el sedimento que las reúne, si el tamaño dominante queda dentro del intervalo que lo define.

En cuanto a la composición mineral del limo, así como la del loess, es variable, e incluye todo material que haya sobrevivido a los procesos meteorizantes y erosivos que le hayan dado origen antes y durante el transporte previo a la depositación final.

¿Qué es el loess?

El loess es parte de mi tema de investigación, razón por la cual tengo muuuuuchos posts para ir subiendo sobre sus diversos aspectos, pero hoy voy a limitarme a darles una definición y a distinguirlo conceptualmente del limo.

Si bien el término loess data de 1823, cuando fue empleado por Von Leonhard para referirse a depósitos limosos y friables yacentes a lo largo del valle del Rhin, debieron pasar más de cien años hasta que se contara con una definición medianamente universal. Y digo medianamente, porque todavía hoy hay bastantes discusiones al respecto.

Probablemente la más aceptada y sintética de las definiciones es la de Pye (1995), para quien el loess es «un sedimento clástico terrestre, compuesto predominantemente de partículas tamaño limo y formado esencialmente por la acumulación de polvo aportado por el viento». Agrega como requisito que la acumulación debe ser subaérea.

Como ustedes pueden ver, aquí salta a la vista la diferencia entre el loess y el limo, ya que a éste último sólo se le exige un rango de tamaño, mientras que al loess se le exige también una historia particular, en la que el viento es el agente primordial de transporte, y el depósito inicial no puede ocurrir en cauces ocupados por el agua.

Así pues, un sedimento con granulometría del tamaño del limo, pero que ha sido transportado por un río NO es un loess, aunque hay algunas complicaciones, que veremos en seguida.

¿Qué otras características distinguen al loess?

Entre los autores considerados referentes de la temática, debe mencionarse a Pecsi (1990) quien define al loess «típico» como un depósito suelto, no estratificado, poroso y permeable, predominantemente formado por limo grueso que resulta estable en paredes verticales, y es fácilmente erodible por el agua.

Puede presentarse ligeramente estructurado y suele ser de color amarillo pálido, con cuarzo como principal mineral constituyente (40- 80%), contenido subordinado de feldespatos y cantidades variables de minerales de arcillas (5- 20%) y carbonatos (1- 20%).

¿Existe un solo tipo de loess?

El mismo Pye en 1987, en reconocimiento a la gran variabilidad granulométrica de los materiales que se estaban agrupando bajo la denominación de loess, propuso una clasificación (si se quiere, arbitraria), según la cual, aquellos loess que contienen más del 20% de arenas deberían llamarse loess arenosos, mientras que aquéllos que contienen más del 20% de arcillas deberían llamarse loess arcillosos.

Luego de esa primera clasificación se propusieron muchas más, inclusive algunas que atendiendo a la historia posterior a la primera depositación generaron una serie de códigos tales como: loess secundario, loess degradado, loess redepositado y loess retrabajado.

¿Por qué es tan importante el estudio del loess?

Porque es un material parental habitual de los suelos más productivos del mundo, entre los que se cuentan los de la pampa argentina y las praderas estadounidenses.

Además, son excelentes indicadores de cambios climáticos y existen numerosas técnicas que permiten «interrogarlos» acerca de las variaciones en las condiciones ambientales y climáticas. Pero de eso ya vendrán numerosos posts, además de los que ya están apareciendo en la categoría «Lecturas para colegas y especialistas».

Bibliografía consultada.

ARGÜELLO, G. L.; DOHRMANN, R.; MANSILLA, L. 2012 Loess of Córdoba (Argentine) Central Plain, Present State Of Knowledge And New Results Of Research. Chapter one of Argentina: Educational, Geographical and Cultural Issues. Editores Rossi y Miranda. ISBN 162081319X, 9781620813195 Nova Science Pub Incorporated. New York. pp 1-49.

PECSI, M. 1990. Lössverbraitung, Lössenentstehung, Lösschronologie. En Lietdke, H.(Hrsg) Eiszeitforschung: 270-284; Darmstadt (wiss. Buchges.) Citado en SGIBNEV, V. (1999).
PYE, K. 1987. Aeolian Dust and Dust deposits. Academic Press, London, 334 pp. Citado en PYE (1995).
PYE, K. 1995. The nature, origin and accumulation of loess Quaternary Science Review, Vol 14: 663-667.
SGIBNEV, V. 1999. Lös und lösähnliche Sedimente am Mittel und Niederrhein: Probleme der genetischen Definition und ihrer paläogeographischen Zugehörigkeit. (101-119). En Terrestrische Quartärgeologie. Logabook. Köln. Alemania.
VON LEONHARD, K. C. 1823-4. Charakteristik der Felsarten. Engelman, Heidelberg, 3. vols. Citado en Pye (1995).

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Está de más que les cuente lo mucho que me gusta la canción Coal Miner´s Daughter, porque ya he compartido ese entusiasmo con ustedes a través de numerosos posts.

Hoy, los invito a la «degustación» de otra joyita: esta vez la versión de Loretta Lynn que data de 1971. Imperdible.

Asumiendo que la deben haber disfrutado, me despido de ustedes hasta el próximo lunes, para tratar un tema que se me ocurre que les debe interesar. Un abrazo. Graciela