Locos por la Geología

Archivo de diciembre de 2013

Este post es la continuación del que inicié el lunes pasado, y que les recomiendo ver, para comprender de qué estamos hablando hoy.

Las respuestas que les di la semana pasada corresponden a las siguientes preguntas:

¿Por qué el color no es determinativo?

¿Qué es el color?

¿Cómo se explica el fenómeno físico?

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

¿Cómo se clasifican los minerales según el color?

¿Qué es un mineral idiocromático?

¿Qué es un mineral alocromático?

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

¿Hay alguna forma más objetiva de definir el color?

Hoy nos ocuparemos, tal como les prometí, de las características y el uso de la tabla Munsell de color.

¿Qué es la tabla o Sistema Munsell?

Este sistema fue ideado en 1900 por el artista plástico A.H. Munsell, para uso de los pintores en sus búsquedas cromáticas. Nunca sospechó que muchas disciplinas científicas, entre ellas la Geología, sobre todo en sus ramas Pedología y Sedimentología, harían uso de ella para sus propios fines.

La Tabla consiste en un cuadernillo de 100 páginas, cada una de las cuales representa un matiz básico, que incluye cuadritos con todas las gradaciones posibles dentro de él. Esos cuadritos, montados en las páginas, y ordenados de un modo que explicaremos en seguida, son los patrones de comparación con los que se contrasta el objeto en estudio, hasta encontrar el que ms se asemeja al color del material analizado.

El nombre que corresponde a ese cuadro se aplica directamente al color del cuerpo que se estudia.

Un ejemplo de una de las páginas de la tabla (bastante perjudicada por tantos años de campo) puede verse en la Figura 1.

Figura 1, Hoja de la tabla Munsell

¿Cuál es el fundamento teórico en la construcción de la Tabla Munsell?

Alfred Munsell construyó su sistema tomando como base los tres factores elementales integrantes del color: matiz, luminosidad e intensidad.

No obstante, ya que los términos originales estaban en inglés y los diversos traductores los llevaron al castellano según interpretaciones muy diversas, llegó a generarse una considerable confusión, donde se mezclan entre sí expresiones como: tinta, pureza, saturación, grisado, brillo, valor, etc, que no siempre se usan con la misma significación.

Por ese motivo, y pese a la resistencia que muchos prospectores oponen a la utilización de palabras inglesas, parece ser ésa la única manera de prevenir malas interpretaciones, y por esa razón, utilizo aquí los nombres ingleses originales: hue, value y chroma.

¿Qué es el HUE?

El término Hue se refiere a la longitud de onda dominante de la luz reflejada por el objeto, que se define en términos de cinco colores básicos y sus mezclas. Estos colores son azul, verde, amarillo, rojo y violeta. Todos ellos pueden ordenarse en un círculo con el gris en el centro.

La Figura 2 es un esquema de cómo se vería el cuadernillo de la Tabla Munsell desde arriba, y abierto en un círculo a lo largo del cual cada página debería colocarse verticalmente en la posición de ese círculo, correspondiente a la notación de su hue. Lo que estaríamos viendo en cada línea, sería el borde superior de cada página.

Figura 2 Hue en Munsell

El círculo completo contiene los 100 hues que se han definido para todo el espectro.

Cada arco de círculo abarca un rango de color cada vez menos puro desde el valor 10 hasta el extremo en el que vale 0, donde comienza otro color de los cinco de mezcla. Allí el valor mezcla es 10, y en ese punto comienza un nuevo decrecimiento hasta que aparece otro de los colores elementales, en el hue en que, por eso mismo, el valor de mezcla es 0.

La notación para cada hue incluye la inicial en inglés del color o de la mezcla de colores del arco en cuestión, y un número que precede a la o las iniciales, y que corresponde al grado de dominancia del color elemental o de la mezcla.

Así, un color 5YR (yellow red), se encuentra en el centro del arco de transición entre el rojo y el amarillo, mientras que un color 5Y está en el centro del arco del amarillo (yellow).

Para su localización más rápida en el cuadernillo, además del nombre del hue, cada página puede identificarse con un número del 1 al 100. Todo lo descrito puede verse en la misma figura 2.

Cada una de las páginas correspondientes a un Hue, puede a su vez interpretarse como un sistema de ejes x-y, en el que los values ocupan el eje y, creciendo por lo tanto hacia arriba; y los chromas están sobre el eje x, creciendo desde el centro hacia afuera.

¿Qué es el VALUE?

Es la medida de la claridad u oscuridad de un color. Viene dado por un número que es igual a la raíz cuadrada del porcentaje de luz incidente, que es reflejada por el objeto.

La escala de valores va de 0 a 10, correspondiendo el 0 al negro absoluto, donde no hay prácticamente luz reflejada, y el 10 al blanco, que refleja toda la luz. En el centro, con numeración de value 5, se ubica el gris.

Para la notación del color según el sistema Munsell, el value aporta el numerador del quebrado con el que se designa el color. Más abajo veremos una notación completa.

¿Qué es el CHROMA?

Es la pureza relativa del color, que algunos denominan grado de saturación, y obviamente aumenta con la disminución del grisado.

El gris ocupa el centro de la circunferencia de representación de colores, razón por la cual, el chroma puede considerarse como la distancia radial al centro de la misma, ya que crece al disminuir el gris, el que a su vez, tiene chroma 0. Es por esto que los chromas se mueven a lo largo del eje x según ya dijimos más arriba.

El valor del chroma, ocupa el denominador del quebrado de la notación Munsell.

Supongamos un Hue 5 Y, con un value 3 y un chroma 2; se anotaría como

5Y 3/2

En la Figura 3, se ve la representación en el espacio de los hue, value y chromas, con las flechas que marcan cómo aumentan sus valores a partir del centro.

Figura 3: representación espacial de la Tabla Munsell

¿Qué otras características tiene el sistema Munsell?

En muchos casos, sobre todo para los chromas altos, el paso de un cuadro de color a otro es de dos unidades, (por ejemplo se puede pasar de un chroma 4 a un 6, sin que figure el cuadrito con el valor 5) esto se debe a que el cambio en una unidad excede las capacidades normales de identificación del ojo humano.

En cierta medida podría decirse que la «esfera de confusión» para la vista humana excede la unidad, por lo cual no tiene sentido buscar una precisión que no puede alcanzarse.

Otro detalle de interés es que en la parte de atrás de la tabla, aparecen los colores expresados en palabras, pero abarcando en ese caso varios cuadritos para evitar la enorme confusión que resultaría de darle nombre a cada una de las múltiples posibilidades.

Convencionalmente, en la mayoría de las publicaciones se incluyen ambas descripciones – la notación Munsell, y el nombre asignado- porque se entiende que mientras una va dirigida a especialistas, la otra es más comprensible para el público en general, y para aquellos científicos que proceden de otras áreas, o de países en que el uso del sistema Munsell no está tan generalizado.

Supongamos el caso de describir un color que cayera en el intervalo entre 10YR 4/3 hasta 10 YR 4/6, se mencionaría con esa notación, pero además, entre parentésis, se escribiría «brown»  (marrón o castaño) para los lectores que no manejan la Munsell.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

Ya les he presentado, y me he manifestado admiradora fanática del libro Eating dirt de Charlotte Gill, de modo que Pulpo y Dayana no podían equivocarse al traerme de su viaje a USA, otro libro de la Editorial Greystone y de la misma colección.

El libro se llama Prairie, a natural history, y la autora es Candace Savage, y si bien no es específicamente geológico, sí hace un excelente tratamiento de los ecosistemas en la pradera central estadounidense.

Hoy, por ser día viernes, me limitaré a presentarles el texto a través de un par de escaneos, pero ya les voy adelantando que extraeré de él, tanto trozos literarios para los días viernes, como información que amplía enormemente mi propio background de conocimiento profesional, y que valdrá la pena compartir en posts de días lunes.

Datos editoriales

Páginas: 320
Editorial: Greystone Books
Edición: 2da (Abril 2011)
Idioma: Inglés
ISBN-10: 1553655885
ISBN-13: 978-1553655886

Los contenidos están ordenados en nueve capítulos, más un glosario y un índice de especies endémicas.

Entre los capítulos, merecen mencionarse aquí especialmente aquéllos que se refieren a la caracterización geográfica, los suelos y el agua de las praderas, por ser los más pertinentes al carácter de este blog.

Pero son también sumamente interesantes los que analizan la flora y fauna presente y pasada, y sus interrelaciones.

En suma, es de verdad un lujo encontrarse con textos como éste, y lo disfrutaremos juntos, se los aseguro.

Y tanto es así, que considero que este libro merece incorporarse a los objetos de deseo de cualquier geólogo, y que se puede por ende incluir en las listas de regalos adecuados para geólogos y profesionales del área.

Un abrazo, y nos vemos el lunes. Graciela.

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Hoy que se habla bastante de las condiciones del agua en la ciudad de Córdoba, los invito a visitar un post en este mismo blog, Locos por la Geología, en el cual me he referido a los requisitos que se exigen del líquido elemento para ser considerado potable. http://www.locosporlageologia.com.ar/el-agua-es-un-recurso-valioso-y-escaso-parte-1/

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.

Cuando Pulpo y Dayana viajaron a Orlando, no dejaron parque sin visitar. Entre sus muchas actividades, fueron al sector de Jurassic Park y asistieron al «nacimiento» de un velocirraptor, que en un muy buen montaje eclosiona desde su cascarón.

Como parte de la exhibición, se invita al público a «bautizar» al «dulce pichoncito», y como no podía ser de otra manera, Dayana susurró mi nombre, y Guillermo, ni lerdo ni perezoso lo gritó en voz alta. De modo que ese día nació un velocirraptor llamado Graciela, según se atestigua en el correspondiente certificado que ilustra este post.

El texto dice lo siguiente:

CERTIFICADO DE NACIMIENTO

Este documento certifica que GRACIELA nació vía un huevo permeable al gas en el Criadero Central del Jurassic Park Discovery Center en las Islas de la Aventura de Estudios Universal el 21 de noviembre de 2013.

Especie: Velociraptor
Peso: 1, 7 libras (771 grs)
Atestiguado y nombrado por Guillermo.

Dando testimonio de lo mencionado, el Criadero extiende este certificado firmado por un oficial debidamente autorizado junto al sello de In Gen Corporation.

Las firmas que aparecen debajo son del veterinario y del CEO de International Genetics.

A la salida del criadero Dayana posa con el certificado y, de fondo, uno de los jeeps que aparecen en la película.

Los espero el lunes con algo mucho más serio. Un abrazo. Graciela.