Blog de José Luis Castillo

El primer geólogo debió ser Homo habilis, porque manejó útiles de piedra. Fue un geólogo de rocas. Tuvo, por tanto, que aprender a reconocer materiales. Y aprender a tallarlos aprovechando sus propiedades. Descubriendo dónde estaban sus debilidades para golpear en el sitio exacto. Sí, Homo habilis fue geólogo. Los que vinieron detrás, hasta Homo sapiens, continuaron esa tradición de buscar material y tallarlo.

Nosotros, nuestra especie, en el neolítico ya conocía la forma de combinar dos tecnologías: el uso de rocas y el fuego. Gracias a eso, en algún momento en el neolítico, se dio el salto de rocas a minerales. Al descubrir que esos materiales se podían extraer de algunas rocas. Así, aprendimos de la maleabilidad de los metales. Probablemente tuvo que existir en sus lenguajes alguna palabra que significara maleabilidad. Por supuesto, también alguna que significara fractura, otra que significara dúctil. Y seguro que entonces se tuvo que inventar una palabra que significara mena y otra que fuera ganga. Para evitar andar mucho y pegarse palizas de trabajo que no mereciera la pena. Me imagino mirando piedras como esta, con minerales claros, evidentes. Y me imagino estas piedras en una hoguera. Y me imagino rompiéndose a la piedra y a alguien pensando que podría quitar la parte que no le interesaba y quedarse con la que sí. Para que fuera fácil de transportar. De este modo, se empezó a desarrollar toda una tecnología geológica basada en el fuego. El primero de los usados fue el cobre (4.000 a.C.).

¿Quieres saber qué significan algunos de esos términos? Pues busca en el diccionario.

Siguiendo esta línea investigativa se reconoció que unas menas rendían cobre más duro que otras. Se lograron mezclas (vidrio, 2.500 a.C.) y aleaciones (bronce, a partir de cobre y estaño, 3.600 a.C.).

Hacia el 1.500-1.000 a.C. se comenzó a obtener hierro de manera habitual. Y eso, gracias al empleo de carbón vegetal en fundiciones. Con el carbón vegetal (fabricado por carbonización) se obtenían temperaturas más altas que con la madera. Hasta entonces se lograba de meteoritos. Es curioso que sea difícil descubrir restos de meteoritos allí donde florecieron las antiguas civilizaciones. Y eso, porque casi todo ese material ya había sido usado como materia prima.

Por otra parte, desde que nuestra especie logró asentarse en ciudades, se habían despertado otras preocupaciones. Conocer la arcilla, y la manera de convertirla en roca metamórfica (ladrillo). Porque el adobe estaba bien, pero el ladrillo, que era adobe cocido, estaba mejor. Probablemente se descubrió al arrimar los adobes a hogueras para secarlos más rápido. Alguno caería, por error al fuego. Y ya está. Es curioso que nuestra vida esté tan marcadas por cosas que se nos caen accidentalmente al fuego (comida, piedras).

Estudiar los suelos seguro que fue otra actividad geológica de las sociedades antiguas. Para la agricultura. Lo que antes no era un recurso especialmente importante, ahora era vital: agua y suelo. Porque las sociedades se iban a hacer sedentarias y permanecerían mucho tiempo ligadas al mismo suelo. El empobrecimiento o el mal uso es la raíz de la caída de muchas civilizaciones. O del éxito de otras.

También se descubrió la forma de la Tierra, y se encontraron respuestas para preguntas tan difíciles como calcular las distancias entre nosotros y otros astros (500-150 a.C.).

Pero, asimismo, se habían formulado muchas preguntas geológicas sin respuesta. Sin respuesta científica, porque se inventaron respuestas. Mitológicas, quiero decir. Observar mareas y el comportamiento de la atmósfera, predecir el tiempo,  o el significado de los fósiles (Estrabón, Ovidio y Herodoto). Como no se contaba con instrumentos adecuados, se recurrió a explicarlo mediante mitos y leyendas, empleando poderes sobrenaturales. Probablemente, por ausencia de conocimientos geológicos surgieron sacerdotes de muy diversas religiones de inspiración naturalista (para explicar el mundo mediante mitologías).

Sin embargo, a partir del siglo XVII se dieron grandes saltos conceptuales que erradicaron mitos y leyendas de la geología.

Otro día te cuento.

Etiquetas: agricultura, carbón, fuego, ganadería, ganga, mena, metamorfismo, mineral, minería, roca

Desde hace mucho se busca la diferencia entre el ser humano y los animales. En muchos casos se propone la inteligencia, o la risa, o la capacidad de amar. No digo que no. Pero yo creo que si algo nos distingue de verdad es la capacidad de imitar a la Tierra. Somos capaces de sedimentar, de producir magmas y de provocar cambios metamórficos. Somos animales geológicos. Y hemos domesticado el ciclo de las rocas.

Ese ciclo, el de las rocas, es el que sucede cuando en la geosfera, los materiales minerales sufren una serie de cambios. Si sube la temperatura o la presión mucho, la roca se funde, al menos parcialmente. Los átomos que había en la vieja se mezclan y se unen de nuevas formas. Dan nuevas moléculas, nuevos minerales, nuevas rocas. Y como proceden de un fundido les llamamos rocas magmáticas.

Esto también lo sabemos hacer nosotros. Hemos domesticado el fuego y somos capaces de imitar las temperaturas del interior de la Tierra, como en los altos hornos siderúrgicos. O en las fundiciones de vidrio. Para crear magmas a voluntad y convertirlos en acero o vidrio, entre otros muchos materiales. También hemos domesticado la presión. Podemos concentrar mucha carga en un solo punto, como sucede en el yunque de diamante. De esa manera, imitamos al magmatismo. Lo hemos domesticado.

También sabemos aplicar presión y temperatura de formas más suaves, sin que el mineral se llegue a fundir. Como sucede en la Tierra a menos profundidad. De ese modo, sólo algunos de sus átomos cambian de sitio, mientras que otros permanecen. O todos cambian, pero unos primero, otros después. Nunca fundiéndose. Y así se crean minerales nuevos con propiedades nuevas. Imitamos al metamorfismo. También lo hemos domesticado. Como cuando se cuece barro, arcilla, y se obtiene cerámica.

Y, por supuesto, también sabemos hacer lo mismo que hacen agua y aire con las rocas de la superficie. Sabemos romperlas a trozos. Meteorización física. O átomo a átomo. Meteorización química. Y luego sabemos juntar los trozos o los átomos. Sedimentación y cementación. Hemos domesticado la erosión y el cemento. Hemos domesticado los procesos sedimentarios. Por eso vives en una casa. Hecha de cemento.

Definitivamente, hay algunas cuestiones que nos separan de los animales. Sí, somos animales. Pero especiales. Y, entre otras cosas, somos especiales porque hemos domesticado el ciclo de las rocas. Magmatismo, metamorfisco, erosión, sedimentación.

E incluso podemos combinarlos. Acero, formado a partir de un magma, rodeado de cemento como el de las rocas sedimentarias, acompañados de arcilla metamorfizada hasta dar un ladrillo. Una casa y sus vigas, vamos.

Mira tus paredes, tu techo, tu suelo, de otra manera. Disfruta lo que otros animales no tienen.

El control sobre los procesos geológicos que forman y destruyen las rocas.

Etiquetas: cementación, ciclo de las rocas, erosión, humanos, magmatismo, metamorfismo, meteorización

¿Serán los bocadillos la solución a la futura crisis energética del petróleo?

Bueno, en el fondo el petróleo es como los bocadillos. Energía solar procesada por vegetales y convertida en energía química.

Viene bien recordar qué es la energía química: cuando dos átomos quedan unidos entre sí por un enlace, sus movimientos se ven trabados. Cuando el enlace se rompe, los átomos pueden moverse más libremente. Así, el enlace es una energía potencial. Ahí está la energía química almacenada.

El petróleo es un conjunto de moléculas que, en algún momento, fabricaron los vegetales. Utilizaron luz solar para unir moléculas. Es decir, “enlataron” luz solar en los enlaces. A ese proceso se le llama fotosíntesis. El petróleo es un resultado de la fotosíntesis (el pan es otro, las manzanas son otro). En el petróleo también hay restos animales. Es decir, también hay restos de los que se comieron a los vegetales. Más vegetales en suma.

Cuando los organismos marinos, sean vegetales o animales, unicelulares o pluricelulares, fueron a parar al fondo del mar, se acumularon allí entre los sedimentos. Allí permanecieron enterrados, siendo procesados por bacterias. Poco a poco, moviéndose por los huecos de las rocas en las que estaban atrapados, esos restos de petróleo avanzaron hacia trampas que los retenían, que los acumulaban. No es que quisieran avanzar. Es que la roca de encima cada vez pesaba más y los apretaba como tú aprietas el tubo de la pasta de dientes para que salga.

De esas trampas, de donde se acumulaba porque ya no podía avanzar más hacia ninguna parte, es de donde sacamos el petróleo. A esos lugares tramposos les llamamos yacimientos.

No es que el petróleo se vaya a acabar. Hay mucho. Es que el más fácil de sacar ya lo hemos extraído. Ahora queda el más difícil. Y el de menor calidad. Lo que se ha acabado es el tiempo del petróleo barato y abundante. Ahora vendrá (ya está aquí en realidad) la era del petróleo caro y abundante. Pero llegará, no sabemos cuando, más pronto que tarde, los momentos del petróleo caro y escaso.

¿Qué podemos hacer? Pensar. ¿No es el petróleo material vegetal procesado? ¿Pueden las plantas fabricar directamente algo que funcione como el petróleo? Ya lo hacen. Aceites. Azúcares de los que sacar alcohol. El problema reside en que el petróleo que estamos empleando se ha elaborado a lo largo de decenas de millones de años. Y tanto tiempo da para mucho petróleo. Lo que ocurre es que no sabemos cómo fabricar tanto aceite en tan poco tiempo como el que disponemos.

Pero, pese a todo, sin duda los vegetales tienen la clave de cómo almacenar energía solar en enlaces químicos, que es lo que es el petróleo. De hecho, vivimos gracias a eso. ¿Qué es la comida? Energía potencial química. Cuando devoramos algún ser vivo lo digerimos. Es decir, liberamos la energía potencial química de sus enlaces para fabricar nuestros enlaces (crecer) o poder movernos, pensar, etc.

El pan es trigo, ¿no? Primo hermano del petróleo. Piénsalo entre bocado y bocado. Que aproveche.

Etiquetas: bacteria, energía potencial, fotosíntesis, petróleo, vegetal, yacimiento

Las rocas magmáticas se presenta en cuerpos intrusivos. O sea, en bloques de roca en medio de otros bloques de roca. Son más jóvenes que los bloques que los rodean (salvo que se trate de sedimentos depositados sobre ellos). ¡Lógico!

En conjunto se les llama plutones. Se pueden dividir en dos tipos: concordantes y no concordantes. Los concordantes tienen límites paralelos a las capas de roca en las que se han introducido. Los discordantes no, los discordantes atraviesan capas, y las rompen y las cortan.

Dentro del tipo discordante, el cuerpo rocoso más llamativo es el batolito. La mayoría son de granito, aunque pueden existir de otras rocas (anortosita). Suelen ser más o menos grandes, incluso gigantescos.

Ejemplos de batolitos se pueden encontrar en Google Earth. En Namibia, a 21º31′S de latitud y 15º E de latitud, y con una altitud de observación de 200 Km, se pueden observar muy bien dos batolitos, uno al NW (Montaña Brandberg) y otro al SE, más erosionado (Erongo, creo). Hay un batolito en Idaho que aflora en una extensión de 40.000 Km². En España contamos con el batolito de los Pedroches, en Córdoba. Los suelos suelen ser muy aptos para agricultura y ganadería. En el caso de Idaho, han logrado producir vinos de muy alta calidad.

Los batolitos se corresponden bastante bien con cámaras magmáticas en las que el magma ha solidificado en profundidad. Por tanto, sólo resultan visibles en superficie después de mucho tiempo de erosión. Conforme se va destapando la estructura aparecen columnas cilíndricas (stocks) y carámbanos de roca encajante alternados. Los stocks serían digitaciones hacia fuera del magma mientras que los carámbanos resultarían roca encajante que penetra en el batolito desde el techo de la cámara. Un mayor grado de erosión terminará por exponer una superficie más homogénea. Aunque, a menudo, un batolito incorpora xenolitos, bloques de roca encajante sin terminar de digerir. No se conocen fondos de batolitos (no hay un grado tan grande de erosión).

Otro tipo de plutón discordante es el dique, con forma tabular, que se puede prolongar cientos de kilómetros, aunque su grosor no es excesivo (desde centímetros a centenares de metros). Los diques suelen asociarse y formar auténticos enjambres. Destaca el Gran Dique de Zimbabwe. En Google Earth lo puedes ver a 18ºS y 30º 30′ E, al este de Harare, la capital. Pero es tan grande que te tienes que situar a una altura de 450-600 Km para apreciarlo. Se nota una raya oscura, como una cicatriz, que recorre Zimbabwe.
El tipo de cuerpo concordante más frecuente es el sill. Una capa de magma que se sitúa entre dos capas de roca, separándolas. Si abomba la roca suprayacente adquiere forma de cúpula y se llama lacolito. Si abomba la roca subyacente adquiere forma de plato y se llama lopolito.

Etiquetas: batolito, dique, lacolito, lopolito, magma, plutón, sill

Vale, se me ha ido la olla. Hay entradas raras en este blog, pero esta va a ganar a todas hasta ahora.

Veamos qué es el color. Pero lo vamos a ver a nivel atómico. Luego, pasemos al cemento, también a nivel atómico. Y finalmente, si tienen algo que ver, lo diremos.

En el átomo sucede una cosa rara. Los electrones, que tienen carga negativa tendrían que ser atraídos por los protones, que tienen carga positiva. Y de hecho, lo son. Pero no se caen, no se precipitan hacia el núcleo. Más o menos (y te recuerdo que a veces soy tramposo y para que la explicación me salga más clara cuelo alguna mentirijilla; no muy grave, lo prometo), más o menos, decía, es porque los electrones se sitúan en zonas de mínima energía, que son los orbitales. Es como una carretera que recorren una y otra vez (mentira porque no es una carretera, es una región, una zona amplia, pero lo de carretera ayuda a visualizarlo; así que quedamos en una carretera). Salir de ahí les cuesta trabajo (si hay que salir se sale, pero salir “pa na”, es tontería). ¿Qué le pasa a un electrón que recibe un empujon y sale de su sitio? Que quiere volver. Pero ese electrón ha recibido energía al salir de su sitio. Y se la tiene que quitar, es energía que le sobra. Y se la quita. Bajo la forma de fotón.

¿Y qué tiene que ver eso con los colores? Pues los fotones son los colores. Todos los fotones tienen en común una cosa: son partículas que viajan a la misma velocidad, a la velocidad de la luz. Pero todos los fotones tienen una característica que les diferencia: su longitud de onda. ¿Lo que qué? Bueno, vale longitud de onda es raro. Pero no pasa nada, es fácil. Cuando los fotones viajan vibran. La longitud de onda dicen cuánto vibran. Cuanto más corta se la longitud de onda, más vibran. Si vibran de una manera, vemos un color. Si vibran de otra vemos otro color. Si vibran demasiado no somos capaces de ver colores, pero los fotones están. Y si vibran demasiado poco, lo mismo.

¿Qué son los colores? Fotones que han salido de electrones, y que vibran lo justo (ni demasiado ni demasiado poco) para que el ojo los perciba. ¿Y qué hace que un color sea diferente a otro? Cuánto vibra el fotón.

Y los fotones nacen en los electrones (más o menos).

¿Y el cemento?

Bueno, el cemento sirve para unir. El cemento no es sino algún tipo de sustancia disueltas que precipita a sólida cuando desaparece el disolvente. Y se van uniendo los átomos de esa sustancia entre sí y con otros sólidos que haya por allí. Y hacen de pegamento. Cemento.

¿Has comido arroz con leche? ¿Por qué se pone al fuego para cocinarlo? Porque la leche contiene proteínas disueltas que, cuando se evapora el agua que hay en ella, coagulan, pasan a sólido. Y se unen entre sí. Y con los granos de arroz. Eso es cemento.

¿Has estado en la playa después de un temporal de poniente? ¿Has observado que se forman costras en la arena, que puedes coger una costra y los granos están pegados y no se caen? El agua de las olas salpicó más allá de la rompiente, mojó la arena, se evaporó. Pero dejó la sal precipitada allí. Cemento.

Y por supuesto el cemento de verdad. En invierno, en días fríos de lugares fríos no se usa. Porque no se evaporaría bien el agua, y las sales no precipitarían, y lo que tendría que unir estaría suelto.

¿Qué es unir?

La unión ocurre, de una u otra manera, por la unión de átomos. La unión de átomos puede suceder de varios modos. Yo te cuento una, muy habitual. Otro día te cuento otras.

Supongamos que dos átomos se acercan. Recuerda que los electrones recorren una zona estable entorno al núcleo de cada uno de ellos. Vale, pues cuando se acercan se forman una carretera entre ambos. Se genera otra zona estable donde no la había. Y los electrones (no todos, algunos) pueden ahora ir de un átomo a otro y volver. Eso es una unión, eso es un enlace.

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Ahora ya sabemos qué tiene que ver el color con el cemento. Los electrones. ¿Los electrones saltan? Color. ¿Los electrones viajan de un átomo a otro? Enlace (covalente, por cierto; hay otros).

En el fondo, mucho de lo que ocurre, mucho de lo que sientes alrededor, se puede explicar mediante átomos.

Y por cierto, que el cemento tiene que ver con las rocas sedimentarias. Te recuerdo.

Etiquetas: átomo, cemento, color, covalente, electrón, enlace, fotón, longitud de onda, roca sedimentaria