Locos por la Geología

Dogger: serie Jurásica con aspiraciones automovilísticas.

E.

Edad: dato que las rocas no entregan muy fácilmente.

Edafología: nombre elegante de la Pedología.

Efusiva: Roca cariñosa.

Enriquecimiento: aumento de la riqueza de un filón y del que lo explota, si tiene suerte. Cuando se emplea en relación a un político se usa con el adjetivo «ilícito».

Eolita: hija de Eolo, el dios del viento.

Equinoideos: noideos iguales.

Erupción: alergia dérmica de algunos paisajes.

Escapolita: escapó Lita.

Escarapela: yacimiento patriótico.

Escoria: es un tenista conocido.

Espato: no es ganso.

Espato fétido: ave de hábitos poco higiénicos.

Espeleología: ciencia profunda si las hay.

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Un abrazo y hasta el lunes, Graciela

En el post anterior, habrán seguramente leído toda la parte introductoria que se requiere para entender éste, de modo que les sugiero ir a verlo, si no lo han hecho aún.

En ese post he respondido ya a las siguientes preguntas:

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

¿A qué se refiere la etapa ortomagmática?

¿Qué son los minerales esenciales, accesorios y secundarios?

¿Qué es la serie de reacción de Bowen?

Y hoy, en la segunda parte, completaremos los detalles del conocimiento básico sobre la Serie de Reacción de Bowen, además de las siguientes etapas.

¿Cómo se describe la Serie de reacción de Bowen?

En primer lugar, digamos que pueden ver la serie en la imagen que ilustra el post, y conviene que empecemos por comprender su diseño general.

El orden de cristalización de minerales es desde arriba (zona de altas temperaturas y presiones) hacia abajo, donde ambos parámetros disminuyen.

Es decir que los minerales que aparecen arriba se solidificarán normalmente antes que los que se encuentran más abajo. Esto es así porque sus puntos de fusión son más elevados, y por lo tanto es menor el descenso de temperatura que requieren para su solidificación.

Por supuesto, todos y cada uno de los minerales que se mencionan en la serie sólo podrán formarse si en la mezcla magmática están presentes los elementos químicos que los constituyen, y lo están en cantidad suficiente.

Seguidamente observen que hay dos ramas independientes que reúnen distintos grupos de minerales.

La que aparece a la derecha- empezando con el olivino- es una serie discontinua, mientras que la de la izquierda es una serie continua de minerales que constituyen lo que se conoce como una serie isomórfica.

Al decir que la del olivino es discontinua, solamente se está expresando que se trata de minerales independientes entre sí. Aunque pertenezcan todos al grupo de los silicatos, en todas las restantes características no son semejantes.

¿Qué es una serie isomórfica?

Ahora hablemos de la otra rama, la izquierda, que es una serie isomórfica de un único tipo de silicatos: las plagioclasas.

Etimológicamente iso= igual y morfos= forma, de tal manera que ya sabemos que esos minerales tendrán una fórmula química en principio similar- ya veremos dónde residen los cambios- y una estructura cristalina también semejante, ya que todos pertenecen al sistema triclínico.

Las plagioclasas responden todas a la fórmula general AlSi3O8 (alúminosilicato) más los cationes Na y Ca, (sodio y calcio) que se reemplazan mutuamente.

La serie comienza en el extremo de altas temperaturas siendo plagioclasa de Ca denominada Anortita, y termina en la zona de bajas temperaturas como plagioclasa de Na (Albita).

Vale decir que a lo largo de la serie, se pasará desde extremos en que el Ca es dominante, a través de plagioclasas en que los porcentajes de Ca y Na se van equilibrando, hasta el extremo en que casi toda la composición es de Na.

La serie completa es como sigue:

Albita: entre 100 y 90% de Ca y entre 0 y 10% de Na.

Oligoclasa: entre 90 y 70% de Ca y entre 10 y 30% de Na.

Andesina: entre 70 y 50% de Ca y entre 30 y 50% de Na.

Labradorita: entre 50 y 30% de Ca y entre 50 y 70% de Na.

Bytownita: entre 30 y 10% de Ca y entre 70 y 90% de Na.

Anortita: entre 10 y 0% de Ca y entre 90 y 100% de Na.

Puede decirse que los porcentajes se van compensando entre sí: a medida que un catión va aumentando en porcentaje, el otro se vuelve más escaso.

¿Qué procesos implica esa secuencia?

Básicamente una diferenciación del magma (proceso sobre el que vendrán otros posts, porque es complejo pero interesante) que a partir de una composición original, va cambiando hacia otras distintas, a medida que los elementos que componen los minerales se van solidificando y ya no forman parte de él.

Este enunciado es muy básico, pero tiene muchas sutiles implicancias que iremos conociendo en otros encuentros.

¿Qué importancia tiene esa Serie de reacción?

Una de las primeras y más interesantes es reconocer cuáles minerales pueden encontrarse en una misma roca (eso se conoce como paragénesis mineral, y también será motivo de otros posts), ya que en un entorno de temperatura y presión sólo algunos minerales podrán solidificar, mientras los otros permanecerán fundidos.

Para hacerlo más fácil, podrán aparecer juntos los minerales a lo largo de una franja horizontal de la serie, siendo altamente improbables las combinaciones verticales u oblícuas.

Por ejemplo, el olivino «está cómodo» con la anortita, pero no con la albita o las micas. O sea que los minerales, como las personas tienen sus «simpatías y antipatías».

Este conocimiento es muy útil en la búsqueda de yacimientos, entre otras cosas.

La Serie de Reacción de Bowen es también básica para predecir qué minerales se verán afectados primero por la meteorización, según lo que reza la Ley de la Estabilidad Mineral.

Tiene otras implicancias, pero no quiero extenderme en exceso por ahora.

¿Qué es la etapa pegmatítica?

Es aquel intervalo a lo largo del cual el material que aún permanece fundido luego de la etapa anterior, puede infiltrarse en fracturas de la cámara y sus rocas encajantes, para ascender buscando el alivio de las presiones. Muchas veces genera filones enriquecidos en minerales accesorios poco comunes pero valiosos, que pueden explotarse comercialmente. Las rocas que se solidifican en este etapa normalmente corresponden a las que son conocidas como pegmatitas.

¿Qué es la etapa neumatolítica?

La palabra deriva de pneumós= aire y por eso mismo puede escribirse también pneumatolítica, y se refiere al lapso témporo espacial en que el gas liberado durante las combinaciones que generan los minerales de las etapas anteriores, circula a través de los poros de las rocas adyacentes y reacciona con ellas para generar nuevos minerales o modificar los preexistentes.

Por ello, muchos de los procesos de esta etapa y la que sigue, están también en la frontera entre lo estrictamente ígneo y el metamorfismo.

¿Qué es la etapa hidrotermal?

En la etapa hidrotermal, los líquidos residuales de todos los procesos anteriores, junto con el vapor de agua presente en la mezcla ígnea, se movilizan en forma ascendente, pudiendo o no llegar a la superficie. Esos fluidos son portadores de numerosos minerales solubles en la mezcla, tales como carbonatos, sulfatos, etc. que también pueden dar origen a yacimientos de Cobre, Oro, Plomo, etc.
En esta etapa pueden formarse algunos de los minerales secundarios que hemos definido en la primera parte de este post, publicada el lunes pasado.

¿Qué es la etapa solfatárica?

Es la etapa en que se escapan gases como el SO3, CO2 y otros, junto con las aguas sobrecalentadas que generan los procesos que se conocen como post volcánicos y dan lugar a numerosos fenómenos que incluyen las fumarolas, mofetas y solfataras, de las que se toma el nombre, y que explicaremos más adelante en otros posts.

La imagen que ilustra el post fue tomada de:

Tarbuck, E.J. ; Lutgens, F.K. y Tasa, D. 2005. Ciencias de la Tierra. UNA INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FÍSICA . Pearson Educación S. A., Madrid.  ISBN edición española: 84-205-4400-0

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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?

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 IBSN04-10-1952-01..

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.