Locos por la Geología

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Hoy, por iniciativa de Dayana, inauguramos la categoría Frases célebres y Geología. En este caso se trata de una cita de Mary Case, autora norteamericana, cuya expresión en el idioma original fue: «No pressure, no diamonds».

Esta frase fue tomada por la Universidad Siglo XXI para su publicidad, y como bien señala Dayana es muy pertinente para un blog de Geología.

Allí queda para el uso personal de todos ustedes. Un abrazo y hasta el lunes, Graciela.

El Museo de Mineralogía y Geología «Dr. A. Stelzner» de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba, fundado en 1871, alberga la colección mineralógica más importante del país en cuanto al número de especies minerales.

Reabrió sus puertas el pasado viernes 30 de noviembre, con una exhibición parcial en el marco de la denominada «Noche de los Museos».

En ese momento se exhibió un 60 por ciento de las piezas que conforman su catálogo, ya que la apertura plena se producirá en el mes de mayo, en función de las adecuaciones y trabajos que se deben concretar para acomodar los importantes testimonios en piedra que aquilata esta institucián.

Componen la colección minerales gemológicos argentinos, minerales y su uso tecnológico, meteoritos, minerales argentinos (descubiertos por primera vez en el territorio nacional), así como una colección sistemática parcial.

Funcionará en planta alta del edificio de la Academia Nacional de Ciencias, frente al Museo de Paleontología.

Calle Vélez Sarsfield 249.

Es probable que a ustedes les haya llamado la atención el hecho de que hace un tiempo yo me haya tomado el trabajo de analizar los factores que inciden en la velocidad con que los magmas pasan del estado fundido al sólido.

Obviamente, por algo lo hice, y hoy veremos por qué el tema importa.

¿Sobre qué procesos relacionados incide la velocidad de enfriamiento?

Sobre muchos más de los que uno podría pensar en primera instancia, y por esa razón, no todos quedarán completamente agotados en su tratamiento en este post. Por el contrario, deberemos volver muchas veces a mencionarlos, cada vez con más detalle y profundidad.

Pero comencemos hoy, al menos con una enumeración introductoria:

• Sobre la movilidad del magma, y por ende sobre la distancia desde la cámara en la cual pueden encontrarse rocas derivadas de ese magma original.
• Sobre la posibilidad de generar erupciones volcánicas y fenómenos postvolcánicos.
• Sobre las posibilidades de generar o no, sismos de origen volcánico.
• Sobre la extensión a lo largo de la cual puede eventualmente ocurrir generación de rocas metamórficas de contacto.

Puede generalizarse que todos estos fenómenos requieren la presencia de magmas, razón por la cual, cuanto más lento sea el enfriamiento, más crecen las posibilidades de ocurrencia de los fenómenos concomitantes, y mayor la distancia a la cámara magmática, en la cual pueden tener lugar. O en todo caso, más amplio el sector afectado.

Pero digo que es una generalización, porque en muchas situaciones, el magma permanece por miles de años en estado fundido, y sin embargo casi no se aleja de su sitio de origen, ya que hay numerosos factores en juego, y la velocidad de enfriamento es sólo uno de ellos.

Por eso, recuerden una vez más, que las circunstancias geológicas son casi siempre irrepetibles, y cada caso debe analizarse en su propio contexto, resultando riesgosas todas las extrapolaciones.

Y sí, les guste o no les guste, volvemos a caer en el tema de los sistemas complejos. Por algo se los expliqué casi al comenzar con el blog.

Vuelvo a recordarles que los temas arriba enumerados serán motivo de sucesivos posts más adelante, mientras que hoy el tema central será el de la siguiente pregunta.

¿Qué importancia tiene la velocidad de enfriamiento sobre las rocas resultantes?

Básicamente la velocidad de enfriamiento define algunos rasgos que quedan impresos de manera definitiva en las rocas que se generan en ese magma.

Cualquiera sea el tipo de roca de que hablamos, sean ellas ígneas o no, resulta identificable un patrón textural, que incluye a su vez, tanto propiedades macroscópicas como microscópicas.

De entre ellas, las más importantes son: textura general y texturas especiales, estructura, fábrica, microestructura y fábrica cristalográfica.

Algunas de las mencionadas son observables solamente en el microscopio y requieren bastantes conocimientos previos, (entre ellos el manejo del instrumento mismo) de modo que ahora les presentaré con algo de detalle, únicamente las propiedades macroscópicas relevantes en rocas ígneas.

¿Qué es el patrón textural?

El concepto de patrón textural, debido a que no se aplica únicamente a las rocas ígneas, sino a todas en general, varía ligeramente de unas a otras.

Entonces debe quedar claro que todo lo que se diga hoy de él es aplicable específicamente a las rocas que son producto de solidificación de magmas, es decir, las ígneas.

La expresión patrón textural también se aplica de manera diferencial según se trate de rocas ígneas derivadas del enfriamiento, o de rocas ígneas fragmentarias, pero de eso también vendrán otros posts.

De todas maneras, como todavía estoy en esa frontera entre los fenómenos magmáticos s.s. y los plutónicos, sólo profundizaré más en el patrón textural cuando estemos mejor informados sobre la dinámica del plutonismo.

Hoy va una muestra gratis, nada más.

Volviendo al patrón textural, pues, podemos considerarlo como una herramienta en el diagnóstico de las rocas, que no requiere el conocimiento de su composición química ni mineral. Por esa misma razón es muy expeditiva y útil pero no alcanza por sí misma para determinar o clasificar las rocas. El diagnóstico sólo estará completo cuando la composición sea también conocida.

En el caso de las rocas ígneas no fragmentarias, el análisis no composicional (patrón textural) se refiere a la textura general y a las texturas especiales.

¿Qué se entiende por texturas especiales?

Las texturas especiales son múltiples, muchas veces afectan solamente a algunas de las fases de la roca analizada, y requieren tanto macroscopía como observación microscópica, razones suficientes para no meternos en ese terreno, por hoy al menos.

Pero sepamos que incluyen, entre otros, los siguientes tipos: textura gráfica, poiquilítica, perlítica, dendrítica, etc., y serán comentadas en algún momento al avanzar en nuestro conocimiento de las rocas.

Por hoy concentrémonos en otros dos rasgos que componen la textura general y que la mayoría de las veces, junto con la composición mineral son suficientes para determinar la roca.

¿Qué se entiende por textura general?

La textura general se define por la combinación de dos propiedades resultantes de la velocidad de enfriamiento del magma: el grado de cristalinidad y el tamaño del grano.

¿Qué es el grado de cristalinidad?

Para entender claramente estos conceptos, resulta muy recomendable que repasen primero aquel post en el que les hablé del estado cristalino de los minerales en general.

Para que los minerales alcancen un estado de cristalización, los átomos requieren un tiempo suficiente para poder migrar hasta ordenarse en una red preestablecida, lo cual es típico de magmas que se han enfriado lentamente, dentro de la misma cámara o a distancia de ella, pero todavía en profundidad.

Ese ordenamiento, en cambio, es imposible en solidificaciones extremadamente rápidas como las que ocurren cuando el magma, convertido en lava sale al exterior y en poco tiempo (segundos a veces) se enfría en contacto con el agua o el aire mismo.

Muy comúnmente los minerales en estado cristalino coexisten con otros en estado amorfo en la misma roca, porque no todos tienen el mismo punto de fusión, lo cual implica que al enfriarse hasta una temperatura dada, algunos podrán mantenerse fundidos y otros no.

Esto nos lleva a las siguientes preguntas, que debido a la longitud de este post, serán respondidas en la segunda parte, el próximo lunes.

¿Cómo se clasifican las rocas según su grado de cristalinidad?

¿Qué es el tamaño de grano?

¿Cómo se clasifican las rocas según el tamaño de grano?

¿Qué información adicional pueden extraer los geólogos de los rasgos resultantes de la velocidad con que se enfría un magma?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de Últimas Noticias New.

Este post es la continuación de una de las líneas de conocimiento geológico que tengo en progreso en el blog. Les recomiendo ver todos los posts anteriores para seguir la ilación de este tema.

El cuadro que ilustra el post es un recorte del que les presenté hace ya bastante, al iniciar el análisis de las propiedades macroscópicas de los minerales. Y ése es precisamente, el post por donde deberían comenzar su repaso.

Como podrán ver, son bastantes las cualidades que resultan de la incidencia de la luz sobre un mineral, y por eso mismo, las iremos separando en distintos posts, porque quiero que las conozcan con alguna profundidad.

Hoy comenzaremos con la más simple, aunque no la más determinativa, es decir el color.

¿Por qué el color no es determinativo?

Por razones que veremos un poquito má¡s abajo, no siempre el color es constante en los minerales, sino que muchas veces cambia de un ejemplar a otro aun dentro de la misma especie. Por ese motivo, el color es una propiedad que puede ser orientativa, pero casi nunca alcanza por sí misma para definir de qué mineral se trata.

¿Qué es el color?

Son múltiples las acepciones que puede tener la palabra color, según se la utilice para definir la calidad de una voz, o el carácter de una nota periodística, por mencionar sólo algunos de sus significados.

Pero en nuestro caso, son solamente dos los fenómenos que nos interesan para referirnos a los minerales y su color.

Esos dos fenómenos son: el puramente físico, que alude al comportamiento del material respecto a una luz incidente sobre él; y el fisiológico, que no es otra cosa que la manera en que el ojo humano percibe ese comportamiento.

Por eso es que en esta situación hay tres elementos involucrados: el objeto iluminado, en este caso un mineral; la luz que incide sobre él, (salvo para casos particulares, usaremos la luz blanca y de preferencia, natural) y el sujeto que observa y percibe un determinado estímulo en su órgano visual.

¿Cómo se explica el fenómeno físico?

Cuando la energía se transmite en forma de ondas, provoca distintas fenómenos según sea la longitud de onda (lambda) involucrada. En el esquema que se presenta en la figura 1, lambda se expresa en Amstrongs, es decir la diezmillonésima parte del mm.

Figura 1, tomada de un apunte de física de la UNC.

Allí puede observarse, que dentro del espectro electromagnético, sólo una muy pequeña porción -aquélla comprendida entre 3.900 y 7.500°, que se ve en el recorte a la derecha del dibujo- corresponde a la luz visible para el ojo humano.

Por encima de estos valores aparecen la radiación infrarroja, y las ondas cortas y largas de radio. Las radiaciones de menor longitud de onda, en cambio, comprenden la luz ultravioleta y los Rayos X y Gamma.

Dentro del campo de la luz visible, a su vez, a cada longitud de onda, corresponde una sensación óptica diferente, que se denomina color, y que va cambiando sutilmente de un rango a otro hasta abarcar los siete colores clásicos del espectro que son: rojo, anaranjado, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.

De estos, tres son los colores primarios: rojo, azul y amarillo, resultando los demás de sus combinaciones, o de las gradaciones entre ellos. Conviene resaltar que según alguna bibliografía, los colores primarios serían el rojo, el verde y el amarillo, pero esto responde en realidad a los principios de la fotografía y sus derivados.

Volviendo ahora a nuestros minerales, debemos agregar que cuando la luz blanca hace contacto con un objeto, parte de la energía se refracta, parte se absorbe, y parte es reflejada. Precisamente de la cantidad y calidad de la luz reflejada, depende el color que se aprecia en un objeto, en este caso, el mineral analizado.

El gráfico de la figura 2 corresponde a las curvas de reflectancia para objetos que se visualizan como rojos o amarillos.

Figura 2, tomada del mismo apunte de Física

Puede observarse que en cada caso, los porcentajes de luz reflejada son máximos para las longitudes de onda correspondientes a los colores involucrados. Los cuerpos y materiales que presentan esa capacidad para seleccionar qué parte del espectro reflejan de manera dominante, son denominados «cromáticos».

Pero existen otros cuerpos que no son tan selectivos, sino que actúan de la misma manera ante todas las longitudes de onda del espectro luminoso. Esos materiales se conocen como «acromáticos», y algunos minerales también los son.

Así, pues, los objetos blancos reflejan casi el 100% de toda la luz receptada, a lo largo de todo el espectro visible.

Los negros, en cambio, absorben casi toda la luz y los grises, aproximadamente reflejan y absorben en igual proporción.

En resumen, en estos casos, el monto de luz reflejada en los tres casos, es igual para todas las longitudes de onda, razón por la cual los colores visibles resultantes (negro, blanco y gris) son considerados «neutros».

¿De qué factores depende el color visible en los minerales?

El principal factor determinante del color de un mineral es su composición química, no obstante hay también otras circunstancias que pueden modificar ese color básico, a saber:

• La captura en la red atómica, de algún o algunos elementos conocidos como cromóforos porque confieren color a los cuerpos en los que se incorporan. Ejemplos son el cromo, que colorea normalmente de verde, o el hierro que es el responsable de la coloración violeta de los cuarzos que por esa razón se constituyen en amatistas.
• La presencia de inclusiones muy finamente divididas que quedan incorporadas en la red.
• Las deformaciones estructurales de la red, que definen ángulos de incidencia de la luz entrante distintos de los habituales, y por ende, la reflexión de la luz (que define el color visible) ocurre también según ángulos con algún corrimiento a lo largo del espectro.
• La presencia de pátinas superficiales que enmascaran el color real del mineral.

¿Cómo se clasifican los minerales según el color?

Según hemos visto más arriba, los minerales pueden tener colores únicos o múltiples para cada especie. Eso define su clasificación en idiocromáticos y alocromáticos.

¿Qué es un mineral idiocromático?

Es aquél que siempre ostenta el mismo color, en todos los posibles ejemplares. Por tal razón, en este caso, el color no es solamente importante sino determinativo.

Ejemplos clave son la azurita, que precisamente toma su nombre del color que siempre presenta, o la amatista que sólo es tal cuando tiene colores violetas. Muchos minerales metálicos son idiocromáticos, pero la gran mayoría de los restantes no lo son.

¿Qué es un mineral alocromático?

Todo el resto de los minerales, que presentan variedades de colores, y en los cuales, por ende, definir el color es de escasa ayuda para la determinación de la especie, se conocen como alocromáticos.

En esos minerales, se recurre a otra propiedad que definiremos en otro post, y que se conoce como raya.

¿Qué términos son aceptables para describir el color de los minerales?

Todos aquéllos que no impliquen en sí mismos una comparación. Es decir que se deben evitar las adjetivaciones.

Se aceptan términos como rojo, verde, amarillo, pero no nombres fantasiosos como rojo mambo o verde esperanza, azul cielo, o amarillo patito.

¿Hay alguna forma más objetiva de definir el color?

Sí que la hay, pero debo reconocer que no es de uso corriente para los minerales, aunque es imprescindible en las descripciones de sedimentos y sobre todo suelos.

De todos modos, para describir nuevos hallazgos, puede recurrirse a este método, que se toma prestado de las artes plásticas, y que se conoce como Tabla de Munsell.

La segunda parte de este post será dedicada específicamente a explicar las características y el uso de la tabla Munsell de color.

Bibliografía:

Argüello, Graciela L. 1997. Cuadernillo didáctico sobre el tema COLOR DEL SUELO, para uso de los alumnos de Pedología de la U.N.C. 11 páginas.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Este post también se lo debo a Dayana, quien hace mucho tiempo recopiló poemas para los posts de los viernes. En este caso, de la genial Gabriela Mistral

NOCHE DE METALES

Dormiremos esta noche
sueños de celestes dejos
sobre la tierra que fue
mía, del indio y del ciervo,
recordando y olvidando
a turnos de habla y silencio.

Pero todos los metales,
sonámbulos o hechiceros,
van alzándose y viniendo
a raudales de misterio
-hierro; cobre, plata, radium-
dueños de nosotros, dueños.

Son lameduras azules
que da la plata en los pechos,
son llamaradas de cobre
que nos trepan en silencio
y lanzadas con que punza
a las tres sangres, el hierro.

Por confortarnos los pies
vagabundos, y aprenderse
nuestros flancos y afirmarnos
los corazones sin peso,
los tres del miedo ganados,
los tres de noche indefensos.

Y la noche se va entera
en este combate incruento
de metales que se allegan
buscando, hallando, mordiendo
lo profundo de la esencia
y la nuez dura del sueño.

Al fin escapan huidos
en locos filibusteros
y seguimos la jornada
cargando nuestro secreto,
arcangélicos y rápidos
de haber degollado el miedo.

Liberados caminamos
como los raudales frescos,
sin acidia y sin cansancio,
ricos de origen y término,
por la nocturna merced
de los Andes Arcangélicos
que dentro de su granada
impávidos nos tuvieron.

Vamos cargando su amor
como un amianto en el pecho,
como la casta y el nombre,
como la llama en silencio
que no da chisporroteo
y según nuestros orígenes,
despeñados de lo Eterno.

Ciertamente, la Geología es también poesía. Espero que les haya gustado, y que vuelvan al blog el próximo lunes. Un abrazo. Graciela.