Locos por la Geología

¿Qué es el agua de las brujas?

En estos días en que se aproxima la fiesta de Halloween, me pareció pertinente comentar esa creencia popular, según la cual, llevar un vaso de agua limpia al dormitorio cuando se dispone uno a dormir, es una manera de eliminar las «malas ondas» de personas malintencionadas.

Efectivamente, mucha gente pone en práctica esa costumbre, y llama al vaso de agua destinado a «absorber las malas vibraciones ajenas», el agua de las brujas.

Conozco personas educadas que esgrimen al día siguiente el vaso mostrando sus muchas burbujas, a las que interpretan como el resultado de la «acción de limpieza» de toda clase de malas influencias, ojeaduras, etc. etc., diciendo con total convicción:

-«¡Mirá, mirá qué cantidad de malas ondas me mandan! Decí que tengo el vasito éste, si no…»

Bueno, pues es hora de echar por tierra el mito, ya que con buenas o malas intenciones, con o sin gente envidiosa alrededor, el agua con la que ustedes pernocten siempre estará llena de burbujas al día siguiente, porque se trata de un proceso natural e inevitable… a menos que aprendan a reemplazar la respiración por la fotosíntesis, cosa que no veo como muy probable.

¿Qué es el aire?

Empecemos por analizar la naturaleza del aire atmosférico. Se trata de una mezcla de gases compuesta aproximadamente por 78% de nitrógeno (N), 21 % de oxígeno (O), y un 1% de otros gases, con amplia dominancia del dióxido de carbono CO2.

El aire en el dormitorio de cualquier cristiano tendrá más o menos esa composición, hecha la salvedad de algunas variaciones dependientes de su grado de ventilación y/o polución.

No olvidemos que en un ambiente cerrado la constitución del aire puede verse afectada por mil cosas, desde los elementos volátiles aportados por un sahumerio hasta los dudosos escapes resultantes de una opípara cena. 😀 Sin embargo, difícilmente la composición al comienzo de la noche se apartará demasiado de la ya descrita.

Ahora bien, a medida que avanzan las horas, la respiración de los bellos durmientes consumirá oxígeno, y devolverá CO², con lo cual la proporción entre ambos puede variar bastante, y la presión parcial de cada componente cambiará también.

¿Qué es la presión parcial de un gas?

Ahora voy a explicarlo en términos tan sencillos como sea posible, y espero que los colegas no me salten a la yugular por algunas simplificaciones que voy a hacer, y empiecen a los gritos con la Ley de Henry o el postulado de Dalton, que omitiré mencionar y analizar aquí, en aras de una mejor comprensión, por más que tengan relación con el tema.

Hecha esta aclaración previa, una manera muy fácil de entender el concepto de presión parcial, es asumir que en una mezcla de gases, la presión total del conjunto resulta de la suma de las presiones de los distintos compuestos presentes, cada una de las cuales es proporcional a la cantidad de ese compuesto, que forma parte de la mezcla.

Suena difícil, pero lo que significa es simplemente que cuanto mayor sea la cantidad de un gas dado, mayor será su presión parcial.

Para hacerlo más fácil todavía, veamos un ejemplo clásico.

Si la presión atmosférica es de 1 atmósfera (atmósfera es una unidad de medida de presión de gases), y la composicion del aire es la que mencionamos más arriba, la presión parcial de nitrógeno será 0,78 atmósferas (ya que hay 78% de N en la mezcla); la del oxígeno será 0,21 (porque hay 21%) y la de los demás gases 0,01 atmósfera.

¿Esas presiones parciales son constantes?

Como ya expliqué más arriba, la presión depende de la concentración de cada gas, y como ya dije también, a lo largo de la noche, el aire de un dormitorio tendrá cada vez más CO² (además de otros eventuales contaminantes) y la presión parcial de este gas aumentará.

¿Cómo se produce entonces el enriquecimiento en burbujas del agua del vaso?

Muy simple, el aumento selectivo en la presión del CO², hará que éste se disuelva en el agua del vaso, ya que todo gas se mueve desde las zonas donde su presión parcial es mayor hacia las zonas donde ésta es menor.

En este caso se mueve desde el aire hacia el agua que tiene la capacidad de admitirlo en solución, y que al comienzo no lo contiene, es decir que en el primer momento la presión parcial de CO² en el agua es igual o próxima a 0.

Las burbujas que se ven después son precisamente las provocadas por el CO² disuelto, y por esa razón, mientras respiremos, necesariamente se van a formar en el agua, haya o no haya «malas ondas» en el ambiente.

Bueno, mis queridos, ya ven que llevar el vasito a la mesa de luz es al cuete, a menos que sea para no levantarse a buscarlo si tienen sed a la noche.

Nos vemos el miércoles, y vayan preparando los disfraces para Halloween. Un abrazo. Graciela.

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Ya el lunes pasado advertí acerca de esta segunda parte en el post, para la cual reservaba algunas consideraciones relativas a minería y seguridad.

De nada habría servido la odisea de todos estos hombres si luego de un recibimiento con bombos y platillos no se revisan las circunstancias que los colocaron en una situación tan dramática por tanto tiempo.

En primer lugar, vuelvo a repetir que demonizar a una actividad productiva no es racional. y traigo en mi apoyo palabras de otro profesional, Fernando Nietzen, de cuyo artículo «Sostenibilidad Minera», publicado en el Boletín N° 3 del Colegio de Geólogos de Costa Rica, tomo algunos párrafos particularmente ricos.

…Agrícola declaró que la minería es probablemente tan antigua como la agricultura y que la vida moderna es imposible sin sus aportes: «Si no hubiera metales y minerales, el hombre estaría obligado a pasar una horrible y desdichada existencia entre las bestias salvajes; retornaría a las frutas y nueces del bosque, alimentándose de hierbas y raíces que arrancaría del suelo con sus propias uñas. Buscaría cuevas para dormir y vagaría en el
día al azar como las bestias». Fuente: De Re Metallica
Todos los materiales empleados por la sociedad moderna han sido obtenidos mediante minería, o necesitan productos mineros para su fabricación. Como ya sabemos, si un material no procede de una planta, entonces se obtiene de los minerales…
…La minería sostenible busca el bienestar de la humanidad con una visión de desarrollo a largo plazo, como actividad productiva no es un fin sino un medio para cumplir la meta.
No debe siquiera preguntarse por la sostenibilidad de un proyecto minero sino por la forma como la industria puede contribuir al desarrollo sostenible del país como un todo. ..

…Si los beneficios de la minería son efectivamente invertidos en el desarrollo de la sociedad, esta actividad puede garantizar una mejor calidad de vida con el aprovechamiento racional de recursos naturales…
…Antes de colocar una calcomanía a su vehículo de «No a la Minería», es necesario primero entender que ese vehículo, ni esa carretera existiían sin la minería moderna.
Tampoco habría tiempo ni razón para nada más que buscar nueces y frutas del bosque como bien dijo Agrícola hace ya 460 años….

Una vez hecha esta primera salvedad, cabe formular, no obstante algunas preguntas:

¿Podría haberse previsto el derrumbe de la mina San José?

Toda actividad minera lleva implícito el riesgo de desmoronamiento. No olvidemos que de alguna manera se está «vaciando» un cierto espacio geológico, con lo cual su sustentación se va haciendo cada vez más crítica.

Si a eso se suma que el emplazamiento es en una zona geológicamente muy activa, recientemente sujeta a grandes acomodamientos de placas, expresados como violentos terremotos, no hace falta una gran lucidez para entender que era imprescindible extremar las precauciones.

¿Hubo negligencia o fallaron los controles?

No puedo saberlo desde mi escritorio, y sin conocer la historia reciente de seguimiento por parte de la autoridad minera correspondiente, pero sí puedo mirar ciertos indicios.

En primer lugar, es sabido que en general, las empresas que constituyen la Gran Minería son las que más controles y seguimientos sobrellevan.

A medida que se baja en la magnitud del emprendimiento, es corriente que los controles se aflojen. Y ya les he señalado que la Empresa San Esteban es de orden medio.

Por otra parte, también ha habido accidentes que significaron una clausura en el año 2007, y una reapertura un año más tarde. Y puede verse en la red más de una advertencia por parte de los sindicatos de trabajadores y de ex funcionarios. Eso debería haber encendido una alarma, creo yo.

¿Por qué se demoró tanto el rescate?

Por las condiciones geológicas principalmente. Como ya les expliqué en el post anterior sobre este tema, la roca que hospeda la mineralización es una andesita, vale decir material ígneo, que se resiste a la ruptura y el desgaste.

Por otra parte según entiendo, la zona tiene fallamientos que ponen en contacto materiales con características diferentes, cuyas propiedades deben ser tenidas en cuenta a lo largo de la perforación.

Además se está penetrando en una estructura ya colapsada, en un cerro con galerías que lo han debilitado, en una zona sísmica activa, y con gente atrapada adentro.

Difícilmente se podría haber avanzado con menos precaución sólo para lograr mayor rapidez.

¿Y los planos supuestamente erróneos?

He leído mucho en la prensa al respecto, pero emitir opinión sin ver  los planos y sin poder compararlos con la realidad in situ me parece irresponsable.

El desvío de las perforaciones pudo responder a muchas otras variables, no sólo a un plano mal hecho. Cosas como diferencias en la resistencia de las rocas, acoples desviados en pocos centímetros en la superficie que se magnifican con la profundidad y de tramo en tramo, etc. etc, constituyen una sumatoria en la que la prueba y el error no pueden descartarse.

¿Y ahora, qué sigue?

Un tratamiento respetuoso y responsable del tema, sin preconceptos generados en la sensibilización por tantas historias humanas comprometidas en esta circunstancia.

Una investigación exhaustiva e imparcial.

Una toma de decisiones coherentes y bien fundamentadas tanto para las medidas legales como técnicas.

Lo que no puede hacerse es echar al olvido ni barrer bajo la alfombra esta larga pesadilla, sin sacar de ella una enseñanza y una experiencia provechosa.

Recordemos una vez más que la minería es necesaria y es útil, pero que como toda actividad humana, tiene un impacto, y conlleva peligros, por lo cual debe ejercerse con conciencia, solvencia, idoneidad y responsabilidad. De lo contrario, es una actividad suicida, como puede llegar a ser suicida automedicarse, sin que por ello la medicina sea una actividad inmoral.

Espero no haber sido muy pesada. Un beso Graciela

El boletín cuyos párrafos he citado, me llegó por gentileza de mi colega Rafael Barquero Picado de Costa Rica.

La foto que ilustra el post es de aquí.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Un día determinado de cada año, (esta vez el 15 de octubre) los participantes del Día de Acción de los Blogs, tenemos el compromiso de subir un post que se relacione con cualquiera de los aspectos de un tema de interés mundial, de tal manera que éste se instale simultáneamente en toda la red, llamando a todos a refelexionar sobre el mismo.

El tópico de este año es el agua, y el aspecto que un blog como éste puede abordar es precisamente el de la divulgación científica, por lo cual les presento en lugar de los acostumbrados posts de esparcimiento de los  viernes, una introducción al conocimiento del agua. Y digo introducción, porque serán muchas las veces que nos referiremos a tema tan vital en numerosos posts.

¿Por qué referirnos al agua?

No es en absoluto necesario abundar acerca de la importancia que el agua tiene en todo el sistema natural. Tanto para la vida como para los procesos geológicos endógenos y exógenos, o en su carácter de recurso, es obviamente un elemento irreemplazable, pero por otra parte escaso e irregularmente distribuido, lo cual lo convierte en muchos casos en motivo de serios conflictos entre especies, comunidades, y países.

Tomar conciencia de estas situaciones es un primer paso necesario para su mejor administración y cuidado.

¿Cuáles son las principales propiedades físicas del agua?

En buena medida, el importante rol que acabamos de describir, se debe a sus propiedades, muchas de las cuales son exclusivas.

Esas propiedades físicas, si bien son harto conocidas, responden generalmente a causas relacionadas con su estructura atómica, lo cual merece especial atención, ya que de esas cualidades, a su vez, surgen las condiciones que la constituyen en un agente geológico particularmente activo.

Entre sus características más destacadas, puede decirse que en un estado puro, es incolora, inodora, insípida, tiene alto poder disolvente, y pasa por los tres estados de la materia en un rango de temperaturas relativamente estrecho, si se lo compara con la mayoría de las sustancias. Hoy nos ocuparemos de sólo una de estas propiedades, reservando para posteriores posts las restantes.

¿A qué se debe la capacidad disolvente del agua?

Como ya se señaló, el comportamiento del agua puede explicarse en función de su estructura molecular, la cual comprende dos átomos de Hidrógeno- con una carga positiva cada uno- y un átomo de Oxígeno, con dos cargas negativas.

Si bien esta estructura implica un equilibrio de cargas, su disposición espacial es tal que -por estar ambos átomos de H del mismo lado respecto al de Oxígeno- la molécula en su conjunto presenta un extremo cargado positivamente, y el otro negativamente, constituyendo un auténtico dipolo. (Figura 1)

Es por esta causa que el agua tiene capacidad para disolver muchos compuestos químicos, cuyos integrantes son atraídos por alguno de los extremos (cargados eléctricamente) de ese dipolo, con mayor fuerza que las propias uniones del compuesto, resultando «arrancados» de él, y determinando la solubilización.

FIGURA 1. (tomada de Sawkins et al 1974)

En la figura 2, los segmentos con carga positiva en un extremo, y negativa en el otro, representan a las moléculas de agua, que se adhieren a los integrantes de la sal común,- cloruro de sodio- es decir, cloro (negativo) y sodio (positivo), hasta conseguir su separación o solubilización. (Nótese que para no saturar los dibujos, en cada uno de ellos, sólo uno de los segmentos que representan las moléculas de agua tienen señalados los extremos positivo y negativo)

FIGURA 2. (tomada de Sawkins et al 1974)

Bibliografía:

ARGÜELLO, GRACIELA. 2002. LOS RECURSOS SUELO Y AGUA. Libro de Texto para el Trayecto Ciencias de la Tierra, del PROGRAMA DE POSTITULACIÓN EN CIENCIAS NATURALES, de la F.C.E.F. y Naturales de la U.N.Cba. Versión actualizada, c

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Un abrazo y hasta el lunes. Graciela.

orregida y aumentada.86 págs. ISBN Nº 987-9406.

SAWKINS,F.J; CHASE,C.; DARBY,D.G.; RAPP.G. Jr.1974. «The evolving earth» Mac Millan Publishing Co.

Después de una larga espera en un refugio a casi 700 metros de profundidad, treinta y tres mineros esperan con ansiedad lo que se presenta como su rescate inminente.

Es entonces, me parece, el momento oportuno para hablar sobre el tema, ya que todo indica que éste deja de tener los ribetes trágicos, de los que yo no quería sacar provecho, para comenzar a prepararse un clima de alivio y festejo al que sí quiero sumarme.

Hay en este asunto mil aristas, de modo que compatibilizarlas y resumirlas no será tarea sencilla, especialmente porque quiero dirigirme a todo el público y no sólo a mis colegas, razón por la cual, para no ponerme muy densa, he dividido el tema en dos posts, de los que hoy presento el primero.

Comencemos por intentar interpretar el marco minero y geológico, para luego arriesgar conclusiones relativas a la seguridad en la actividad, en el segundo post prometido.

¿Qué recurso se explota en la Mina San José?

El producto principal es el cobre, pero seguramente se estarán beneficiando algunos otros minerales acompañantes aún más valiosos aunque menos abundantes, tales como la plata.

La mena, vale decir el mineral del que luego se extrae el cobre elemental, está compuesta por una variedad de sulfuros: calcopirita I, bornita, Calcopirita II (así conocida porque suele ser resultado de reemplazo sobre bornita preexistente) y calcosina. Notable es que estos sulfuros aparecen asociados a bitúmenes, de lo cual hablaremos más adelante.

Los tenores de Cu en la mena son del orden de 5,1% , con contenidos promedio de 21 g/ton de plata.

¿Desde cuándo se explota el cobre en la región?

Chile es históricamente uno de los grandes productores mundiales de Cobre, con antecedentes de explotación que se remontan a tiempos anteriores a la era cristiana.

Existen indicios que revelan que las etnias diaguitas y atacameñas ya conocían el uso de este metal, lo cual no debe asombrarnos porque por un lado sus compuestos tienen colores muy llamativos, que lo hacen fácil de identificar, y por el otro, su aprovechamiento es relativamente sencillo por sus condiciones de tenacidad.

Durante toda la época de la Colonia y hasta la primera mitad del S XIX la explotación fue casi artesanal, pero ya en ese momento Chile entra con su producto a los mercados internacionales, y saca provecho de la intensa demanda de comienzos del siglo XX, para perfilarse como el segundo productor mundial que es hoy, y dar entrada a la Gran Minería, con emprendimientos como Chuquicamata y El Teniente .

¿Cómo se enmarca la Empresa Minera San Esteban en la minería chilena?

Clásicamente la minería suele dividirse en tres niveles según su magnitud: Gran Minería, que requiere según las estipulaciones de la ley chilena un tonelaje de extracción diaria no menor a 75.000, salvo en situaciones en que se dan otros requerimientos como participación de grandes capitales extranjeros para los cuales se trabaja en relación de directa dependencia.

La Mediana Minería, que tiene a su servicio gran cantidad de operarios pero sitúa su producción entre 200 y 75.000 toneladas métricas por día.

La Pequeña Minería, en cambio. no tiene límite inferior de producción y hasta incluye la minería artesanal de los pirquineros, sobre los cuales haremos un post alguna vez en el futuro.

San José forma parte de la Mediana Minería, explotada por la empresa San Esteban, una de las 18 reconocidas en este segmento.

La explotación se encuentra ubicada a 45 kilómetros de Copiapó, en las cercanías del desierto de Atacama,en la III región de Chile.

¿Qué clase de rocas son las portadoras de los sulfuros de Cobre en la Mina San José?

Para quienes no tienen mucho conocimiento petrológico, les paso el dato color, se trata de «ocoítas» nombre exclusivamente utilizado en Chile, porque se generó para describir rocas ígneas típicas de la región de Ocoa.

Para los que quieren más precisiones, las ocoítas son andesitas porfíricas cretácicas, es decir, se trata de lavas.

Con anterioridad al trabajo que menciono en la bibliografía, se consideraba que las rocas de la formación Pabellón, del Grupo Chañarcillo de la región de Atacama, constituían un filón capa, vale decir material consolidado en el interior de la corteza, y no fuera de ella como las lavas.

¿Cuál habría sido la génesis del yacimiento?

Las lavas ocoíticas serían el resultado de erupciones a lo largo de centros volcánicos alineados en un sistema de margen continental activo con corteza considerablemente adelgazada por dinámicas extensionales.

Ese período fuertemente extensional habría correspondido a un momento en el Cretácico inferior en que las placas no estaban convergiendo como hoy, sino generando una cuenca marginal que resultó abortada.

En otras palabras se habrían estado alejando en un proceso semejante al de la dorsal centroatlántica actual, pero el cambio en la dirección de movimiento de las placas interrumpió la formación de una cuenca marina.

De todas maneras en ese tiempo, las lavas se derramaron en un fondo de mar somero, lo que explica la íntima relación con materiales bituminosos.

¿Qué son los materiales bituminosos?

El bitumen es una mezcla de líquidos orgánicos, altamente viscosa, compuesta principalmente por hidrocarburos aromáticos policíclicos, que sirvió en este complejo volcánico hidrotermal para enriquecer la mena que hoy se explota, ya que su movilidad le permitió emplazarse en las lavas portadoras de Cu, generando el ambiente reductor que favoreció su precipitación en forma de sulfuros.

Hasta aquí este primer post, en el segundo haremos consideraciones relativas a seguridad minera.

PD: A los responsables y trabajadores de medios de comunicación que están interesados en informarse para realizar notas sobre desastres naturales, los invito a visitar el post que escribí sobre Geología para periodistas y comunicadores.

Bibliografía consultada:

Cisternas, M.E; Frutos, J,; Galindo E. : Spiro ,B. 1999. Lavas con bitumen en el Cretácico Inferior de Copiapó, Región de Atacama, Chile: petroquímica e importancia metalogénica. Revista geológica de Chile versión impresa ISSN 0716-0208 Rev. geol. Chile v.26 n.2 Santiago dic. 1999
doi: 10.4067/S0716-02081999000200005

El gráfico que ilustra el post es de wikimedia.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Estos son pequeños comentarios humorísticos inéditos hasta hoy.

Para los lectores que no son versados en Geología, los links en algunos términos los conducirán a los posts donde encontrarán las correspondientes explicaciones que les permitirán interpretar la intención del chiste.

Se comenta que…

…era tan megalómano que presentó un proyecto de reconstrucción de la Pangea.

…era tan culposo que pedía perdón cada vez que había un sismo.

…era tan feo que le decían coprolito reciente.

…le decían T-Rex porque era tirano y reptil.

…le decían Mercali 12 porque era lo máximo moviéndole el piso a los demás.

…le decían corriente piroclástica porque no dejaba nada entero a su paso.

…quería ser pedólogo para que le pagaran por estar al vicio.

Espero que lo hayan disfrutado y pasen un buen fin de semana. Un abrazo, Graciela.

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