Locos por la Geología

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Hoy hablaremos de un hecho que marcó un hito en la historia del conocimiento del Cosmos y que está muy próximo a cumplir un nuevo aniversario.

El 4 de diciembre de 1973, la nave Pioneer 10 pasa muy cerca del gran planeta Júpiter y logra fotografiar tanto su atmósfera como tres de sus satélites: Europa, Ganímedes y Calisto).

¿Qué características tiene la nave Pioneer 10?

La construcción de la nave Pioneer 10 estuvo a cargo de TRW, S.A., de Redondo Beach, California, y su lanzamiento se produjo el 2 de marzo de 1972 en un cohete de tres etapas llamado ‘Atlas Centaur.’
La sonda es de aluminio y pesa 258 kg en el despegue, con 28 kg de propelente. Su parte central consiste en un anillo hexagonal de 71 cm de ancho y 25,5 cm de altura en el que se encuentran tanto el sistema de radio como la computadora y grabadora, las baterías, y cables y demás accesorios.

La nave tiene además una antena parabólica de 2,74 m para las comunicaciones con la Tierra, que lamentablemente cesaron hace ya mucho tiempo.

Su fuente energética se compone de cuatro generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) de dióxido de plutonio.

El equipamiento propiamente científico incluye detectores de meteoritos, una cámara, un radiómetro, un fotómetro, un detector de rayos cósmicos, un analizador de plasma y un magnetómetro.

Pero probablemente la carga más interesante es la placa que en mensaje simbólico pretende informar a cualquier ser inteligente extraterrestre sobre las características de la Tierra y sus habitantes humanos. Se trata de algo así como una botella lanzada al mar, que es en este caso el cosmos.

La placa es de aluminio bañado en oro, metal noble de gran resistencia a los posibles ataques químicos.

¿Cómo es esa placa con un mensaje interestelar?

En la placa aparece el dibujo de la propia sonda como indicador del tamaño real de las figuras humanas que aparecen por delante, representadas en la misma escala. Las figuras representan a un hombre y una mujer.
Al pie de la placa hay un esquema del sistema solar, con los planetas ordenados según su distancia respecto al Sol y se señala en esa secuencia planetaria cuál ha sido la ruta inicial de la Pioneer.

En notaciones científicas que pueden o no resultar descifrables para eventuales seres inteligentes de otros mundos, aparecen referencias a la posición relativa de púlsares cercanos a nuestro sistema solar, y una representación en sistema binario, del spin de una molécula de hidrógeno, que fue elegido para figurar en la placa porque es el elemento más común en el universo y podría ser reconocido en otras civilizaciones.

El diseño de la placa se debe a los astrónomos estadounidenses Carl Sagan y Frank Drake, mientras que el dibujo mismo fue realizado por Linda Salzman Sagan.

¿Cómo se desarrolló el viaje?

Si bien se había programado originalmente una misión de solamente 21 meses, la Pioneer 10 envió información por más de 30 años. 

El Pioneer 10 alcanzó una velocidad de casi 52.150 km por hora (32,400 millas/h), lo que le permitió salir de la influencia de la Tierra, para cruzar la órbita de la luna en 11 horas, y la de Marte, en apenas 12 semanas.

El 15 de julio de 1972, la nave ingresó en el cinturón de asteroides, lo que fue una hazaña por primera vez alcanzada en la historia de la exploración espacial.

Fue luego de este logro que la nave se dirigió hacia Júpiter, donde en la fecha que conmemoramos obtuvo  imágenes cercanas de ese planeta y tres de sus satélites. Fue la Pioneer 10 la que registró la traza de los cinturones gaseosos de radiación del planeta gigante, localizó su campo magnético, y estableció que Júpiter es predominantemente líquido.

En 1983, la nave fue el primer objeto hecho por la humanidad que pasó la órbita de Plutón, alejándose del Sistema Solar, luego de haber explorado las regiones exteriores del sistema solar, estudiado el viento solar, y los rayos cósmicos que entran a nuestra región de la Vía Láctea.

La misión científica de la Pioneer 10 teóricamente finalizó el 31 de marzo de 1997. Sin embargo, la nave ha seguido transmitiendo, aunque con una señal cada vez más débil, pero que pudo ser rastreada durante muchos años más por la Deep Space Network (DSN) de la NASA, como parte de un estudio tendiente a desarrollar mejores tecnologías de comunicación .

¿Qué pasó luego?

Después de más de 30 años, la última señal de la nave que pudo captarse en la Tierra, data del 22 de enero del 2003, ya que la fuente de poder nuclear del Pioneer 10 ha decaído, y carece de poder suficiente como para transmitir hacia la Tierra.

Antes de esa señal hubo tres contactos, todos muy débiles y ya sin telemetría. La última recepción con telemetría fue del 27 de abril de 2002.

Respecto al futuro, la Pioneer 10 continuará viajando silenciosamente por el espacio interestelar, en dirección a la estrella roja Aldebaran, de la constelación de Tauro, a aproximadamente 68 años luz de la tierra, aunque nunca sabremos si algo la detiene antes, o si alcanzará esa estrella, porque su velocidad, muy inferior a la de la luz, le demandaría más de 2 millones de años para llegar a la meta.

No sé ustedes, pero yo no creo que esté aquí para ese entonces, ;D

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de Wikipedia

Hoy vamos a hablar un poco del Litio, que parece una importante promesa en el avance tecnológico, y en el caso de Argentina podría tener gran relevancia económica. Sin embargo es importante destacar que está sujeto a los vaivenes del mercado, y en el momento en que escribo esto su precio en el mercado ha caído algo.

¿Qué es el litio?

El litio es el elemento químico de número atómico 3, masa atómica 6,938 y valencia 1. Su símbolo es Li y forma parte de grupo de los alcalinos. Es un metal que en su forma elemental es blando, muy poco denso y de color blanco plata. Sufre rápida oxidación tanto en el aire como en el agua. En estado de pureza es el metal menos denso y el más blando que se conoce. Debido a su alta reactividad no se encuentra libre en la naturaleza.

¿De dónde procede su nombre?

La palabra litio proviene del griego λίθoς (lithós en latín) que significa piedra, porque al no aparecer libre en la naturaleza, siempre formaba parte de algún mineral.

¿Cuál es el motivo de su actual importancia y potencial?

Todas sus propiedades físicas lo hacen muy valioso para generar aleaciones conductoras del calor y la electricidad. Su uso más prometedor es por lo tanto, en la fabricación de baterías eléctricas recargables, automóviles también eléctricos y en la industria de la cerámica, el vidrio y los paneles solares. Sus sales tienen uso medicinal sobre todo en las depresiones y el trastorno bipolar.

¿Cómo se presenta en la naturaleza?

El descubrimiento del litio y el reconocimiento de tal como elemento es relativamente reciente, puesto que data de 1817, lo cual fue, sin embargo, antes aún de que Mendeléyv publicara la primera versión de la Tabla periódica de los elementos en 1869. Por esa razón el litio figuraba entre los 63 elementos que allí se incluían, y cuyo número crecería a lo largo del tiempo hasta los 118 que hoy comprende.

Ese descubrimiento se debe a Johann Arfvedson, que lo encontró en una petalita, mineral de fórmula LiAl (Si₂O₅)₂, que junto con el espodumeno y la lepidolita se extraían en una mina ubicada en la isla sueca de Utö. Al comienzo fueron infructuosos los intentos de separar el litio del mineral que lo contenía, y sólo fue años más tarde que eso se consiguió a través de la electrólisis del óxido de Li .que aplicaron William Thomas Brande y sir Humphrey Davy.

La producción económica comenzó en 1923, cuando la empresa Alemana Metallgesellschaft AG comenzó a aplicar la electrólisis de cloruro de litio y cloruro de potasio fundidos.

La presencia más recurrente del Li es en silicatos y fosfatos de rocas pegmatíticas, asociado con elementos como el aluminio, sodio, potasio, hierro, manganeso, flúor, boro y berilio, constituyendo especies minerales como el espodumeno y la petalita (aluminosilicatos de litio), seguidos por la lepidolita (mica de litio y potasio), ambligonita (aluminofosfato de litio y sodio), trifilita-litiofilita (serie de fosfatos de litio, hierro y manganeso), elbaíta (turmalina de litio), hectorita (arcilla de litio) y otras muchas que incluyen Li en menores cantidades relativas.

¿Cuáles son los principales productores mundiales de Litio?

Las pegmatitas litíferas se encuentran muy extendidas en el mundo, pero sólo constituyen verdaderos yacimientos en Australia, Estados Unidos y China. Otros países que tienen depósitos del mismo tipo, pero que pueden o no ser rentables según las circunstancias del mercado, son; Zaire, Namibia, Canadá, Rusia y Portugal.

Hay además arcillas de litio en algunas cuencas sedimentarias de edad cuaternaria que alguna vez estuvieron sujetas a actividad volcánica, y que correspondían a climas áridos, de las que pueden ser ejemplo, los depósitos del suroeste de los Estados Unidos, norte de México, Turquía y probablemente haya también en los Andes Centrales.

Hay reportes de hallazgos en aguas residuales de campos petroleros y en campos geotérmicos, y por supuesto en los salares como los de nuestro país, Argentina, que son muy importantes productores, a favor de la extracción relativamente sencilla.

En cuanto al posicionamiento en materia de producción, Argentina se encuentra en el el cuarto puesto, por detrás de Australia (que explota pegmatitas), Chile que forma parte del triángulo del Litio, y China que también lo extrae de pegmatitas.

¿Qué es el Triángulo del Litio?

Se denomina así al espacio que comprende los salares de Chile, Argentina y Bolivia, que en su conjunto producen entre el 65 y el 80% del litio que se extrae en el mundo.

En Chile se pueden mencionar las salmueras de Atacama y Maricunga, que lo posicionan inmediatamente detrás del primer productor, Australia.

El tercer salar más importante es el de Hombre Muerto en Argentina, donde hay también, y siempre en la Puna, gran cantidad de salares menores como los de Antofalla, Río Grande, Llullaillaco, Incahuasi, Pular, Arizaro, Centenario-Ratones, Diablillos, Pastos Grandes, Tolillar, Pozuelos, Rincón-Pocitos, Cauchari-Olaroz y Salinas Grandes-Guayatayoc.

En promedio, estas salmueras contienen alrededor de 0,229% de Li, concentrándose luego del tratamiento de evaporación y precipitación. hasta un 6%.

Para alcanzar esos tenores, se eliminan otras sales con disolventes específicos y la solución restante se trata con carbonato de sodio, generando el carbonato de Li, que se trata con ClH para generar la precipitación de ClLi, del cual se separa el Li metálico por electrólisis.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Seguimos avanzando paso a paso en el conocimiento del actual paradigma vigente en Geología: la Tectónica de placas, o como yo prefiero llamarla, Tectónica Global.

Ya hemos adelantado muchos conceptos previos, y nociones generales. También hemos visto los tipos de contactos entre las placas, y hablamos de los bordes divergentes y de los convergentes entre dos placas oceánicas. Hoy veremos otro de esos tipos de bordes: un contacto convergente entre placas de distinto carácter.

¿Qué pasa cuando las placas involucradas son de distinto carácter?

Según ya he señalado otras veces, las placas continentales y oceánicas tienen diferente composición petrológica y química dominante, de modo que cuando ambas se enfrentan en un desplazamiento convergente, sólo una de ellas puede hundirse por su mayor densidad, y es la oceánica. La placa continental por sus propias características se resiste a descender. Es decir que, como se ve el gráfico, lo que allí llaman placa inferior, puesto que es la que baja en dirección al manto, es siempre la oceánica. Como también es notable en el dibujo, la continental permanece en superficie, por lo cual allí la llaman superior, aunque no sea el término habitual.

En definitiva hay una subducción de la placa oceánica que porta materiales que cambiarán de estado, razón por la cual se considera que este tipo de contacto es destructivo, como expliqué en un post anterior.

¿Qué efectos tienen lugar en profundidad?

Ya sabiendo que la placa que desciende es la oceánica, cabe preguntarse qué va a sucederle en ese nuevo entorno en el que se va introduciendo.

Es algo obvio que la temperatura en profundidad estará lo suficientemente aumentada como para que se inicie un proceso de fusión de aquellos materiales que se encontraban en equilibrio en entornos mucho más fríos.

Por otra parte, la roca que presenta contenido de agua (como es normal en los fondos oceánicos) y es sometida a presión (también presente a grandes profundidades) presenta un punto de fusión más bajo que la roca seca. Esto lo he explicado también antes.

Por supuesto, este material fundido y caliente no es otra cosa que magma, que tiende a moverse hacia arriba, según el sentido de descenso de la presión confinante,

En determinadas situaciones, ese magma alcanza la superficie en el interior del continente, pero próximo al contacto subductivo, generando efusiones volcánicas, según veremos un poco más abajo.

En otros casos, el magma no llega a completar su ascenso sino que solidifica en profundidad, generando un engrosamiento cortical con rocas de carácter generalmente básico por su procedencia desde materiales del fondo oceánico. Ahora bien, como las placas en descenso también son portadoras de sedimentos que llegaron a los fondos marinos desde los continentes aledaños, tampoco esa composición es una regla de oro y el resuktado final presenta alguna variabilidad espacial.

¿Qué fenómenos se observan en superficie?

Analicemos ahora los efectos que pueden observarse en la placa que permaneció en la superficie, vale decir veamos qué pasa en el continente.

Si bien en principio el magma en ascenso es de tipo basáltico, suele ocurrir algo de asimilación al ponerse en contacto con las rocas del lugar, dando por resultado un material más enriquecido en SiO₂ (sílice) tal como ocurre con las rocas de composición andesítica.

Este tipo de magmas, pueden provocar erupciones explosivas, que liberan grandes columnas de cenizas y gases volcánicos, tal como sucedió en 1980 en el volcán Santa Helena.

En la generalidad de las situaciones de subducción de una placa de litósfera oceánica hacia el manto, el proceso genera la formación de un arco magmático equivalente en cierta medida a los arcos de islas de que hablamos en otro post.

Ese arco, junto con el engrosamiento cortical mencionado más arriba, instala una cadena montañosa, conocida como orógeno que se manifiesta linealmente por varios miles de kilómetros de largo, y algunos cientos de ancho. Un claro ejemplo de orógeno es la cordillera de los Andes.

Los ambientes orogénicos implican altas temperaturas y presiones, generadoras de metamorfismo sobre las rocas preexistentes, además de importante actividad sísmica, esfuerzos compresivos tangenciales a la superficie del geoide, y ascenso de materiales ígneos, que pueden formar tanto cuerpos plutónicos a cierta profundidad como dar lugar a intenso vulcanismo.

Dado el caracter siálico de la corteza continental, es en estas situaciones donde pueden formarse los granitos y granodioritas y sus equivalentes volcánicos, todos ellos rocas ígneas de colores claros y densidad relativamente baja, con alto contenido de silicio y aluminio.

En la figura que ilustra el post puede verse la sección transversal de un orógeno con los ambientes tectónicos asociados.

En el arco magmático que mencionamos arriba, pueden distinguirse tres zonas: antearco, arco volcánico propiamente dicho o frente volcánico y retroarco.

El antearco se extiende desde la fosa oceánica generada por la subducción de la placa oceánica, hasta la porción continental donde aparecen las primeras manifestaciones volcánicas, conocido como arco o frente volcánico. La fosa normalmente se sitúa más allá del relieve continental emergido, a distancias variables del límite costero.

El retroarco se encuentra hacia adentro del continente, y se lo considera desde donde finalizan las manifestaciones volcánicas hasta el límite del orógeno.

Así como el orógeno andino se genera esencialmente por la subducción de la placa de Nazca por debajo del continente sudamericano, su continuación hacia el norte, que se manifiesta en la cordillera Cascade, es el resultado de la subducción de la placa de Juan de Fuca bajo la Norteamericana.

¿Se puede agregar algo más?

¿Algo? No, algo no, muuuucho más, pero todo eso será motivo de numerosos posts, ya que todo el paradigma está sujeto a revisiones continuas, y aparecen debates, dudas y discusiones que nos darán mil motivos de encuentro, aun después de que hayamos terminado de conocer las informaciones básicas, que todavía están también lejos de completarse. En otras palabras, no sueñen con que ya conocen todo lo necesario sobre la tectónica global.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela. P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio. La otra figura es tomada de Varela, Ricardo 2014. Manual de Geología. Miscelánea 21 del Instituto Miguel Lillo ISSN 1514 – 4836, de donde tomé también alguna información.

Hoy vamos a hablar de un material de construcción en particular que se ha comenzado a revalorizar últimamente.

Debido a lo mucho que hay para hablar al respecto, dividiré el tema en dos posts consecutivos. El presente es pues, la primera parte del tema.

¿A qué nos referimos con la expresión «piedra rústica?

Recordemos por un momento algún paseo que hayamos dado por las sierras, sea o no en nuestra provincia. Seguramente nos vendrá a la mente la belleza del paisaje, en gran parte constituido por rocas que exhiben una gran variedad de colores, texturas, y formas.

Si pensamos un poco más, podemos imaginar construcciones que aprovechen ese material, sin someterlo a procesamientos industriales, y nos vendrán a la mente ejemplos múltiples de los que hablaremos en seguida. Esos nobles materiales, usados tal como la naturaleza los provee, con un mínimo de manipulación, que por lo general se limita a su fraccionado para alcanzar tamaños manejables, es lo que se conoce como piedra rústica en minería.

¿Cuándo y dónde fue principalmente utilizada?

En el pasado, desde la historia antigua, pasando por el medioevo y hasta la época colonial, este tipo de material era muy ampliamente utilizado.

Un paseo por Europa nos enfrenta a antiguas fortificaciones de piedra. Visitar el centro histórico de Córdoba o una caminata por pequeños pueblos de nuestro país nos permiten admirar iglesias, muros, capillas y casas de campo o cascos de estancias de muchos años, construidos enteramente con piedra rústica. Y por todos los sitios rurales donde hay provisión natural de rocas, las pircas de piedra son parte del paisaje.

Más modernamente, las casas de lugares apartados en algunos estados de USA, en sitios de Canadá y en algunas poblaciones europeas, todavía hoy tienen muchas veces algunos muros en piedra rústica.

Aún en sitios alejados de los afloramientos, algunas viviendas y construcciones de todo el mundo incluyen alguno que otro sector con piedra rústica como revestimiento, a veces de paredes exteriores, o a veces de sitios específicos, como un hogar, por dar un ejemplo.

En todos los casos, y nótese que sólo he mencionado unos pocos ejemplos, el efecto estético es maravilloso.

¿Qué ventajas y desventajas tiene?

Las principales ventajas son:

• Una excelente integración entre las construcciones y los paisajes del entorno.
• Aprovechamiento de materiales muchas veces desechados durante la explotación de otros minerales.
• Recuperación de conocimientos ancestrales en riesgo de perderse, como los propios del oficio de picapedrero.
• Abrir el juego para nuevas actividades productivas.
• Proveer a los habitantes de las zonas alejadas de centros urbanos, de nuevas salidas laborales, sin necesidad de desarraigarse.

Por supuesto también hay desventajas:

• Ritmo lento en la producción de los materiales, ya que su explotación y tratamiento es artesanal.
• Dificultad, por ende, de encontrar un suministro permanente y fluido en el mercado convencional.
• A veces no es sencillo en ese tipo de muros incorporar los tendidos de cables eléctricos, las cañerías, etc., razón por la cual casi siempre el uso se limita a algunos muros exteriores, cercos o pisos.
• Peso del material que obliga a calcular muy bien la capacidad portante del terreno y adecuar a ella las fundaciones.

En cada caso particular, es obvio que se deben colocar en la balanza las ventajas y desventajas, antes de tomar cualquier decisión.

¿Qué formas de producción se incluyen en la denominación de piedra rústica?

Básicamente hay dos alternativas: la llamada piedra natural, en la que sólo se recurre al corte para alcanzar un tamaño manejable, pero se respeta la diversidad de formas y texturas, como en la foto que ilustra el post; y la piedra de cantería, según la denominan en España, aunque aquí el término no sea muy común.

En esta segunda opción, se admite un paso más de elaboración, ya que se buscan tamaños y formas más homogéneos, y se permiten labrados ornamentales adicionales.

Hasta aquí el tema de hoy. En la segunda parte veremos las respuestas a las siguientes preguntas:

¿De dónde se extrae el material que conocemos como piedra rústica?

¿Cómo pueden clasificarse las diversas aplicaciones de piedras rústicas?

¿Qué puede agregarse?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de un video institucional de la Secretaría de Minería de la Provincia de Córdoba, del cual he extraído también mayormente la información..

Aquí están las respuestas correctas para el test de la semana pasada.

Para que aprendan de verdad, les dejo además los links necesarios para que vayan a repasar los temas en los que hayan cometido errores.

Adelante pues:

1- ¿Qué implican las trampas petrolíferas?

c- Un contacto entre rocas impermeables y permeables.

2-¿Por qué se destacó Eratóstenes?

a- Porque fue el primero en medir un arco de meridiano.

3- ¿A qué se refiere la ley de superposición de los estratos?

b- A la relación entre la edad de un estrato no deformado y su posición en una columna

4- Los planetas del Sistema Solar se dividen en:

c- Terrestres y exteriores.

5- ¿Qué son las tectitas?

c- Meteoritos vítreos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.