Un grupo de investigadores brasile\u00f1os se encuentra abocado al estudio de la variaci\u00f3n de la temperatura de la corteza terrestre en el decurso de millones de a\u00f1os. Al margen de contribuir con el conocimiento de la historia t\u00e9rmica del continente, los cient\u00edficos desarrollaron aplicaciones econ\u00f3micas relevantes para la identificaci\u00f3n y la caracterizaci\u00f3n de minerales. Empleamos una t\u00e9cnica de dataci\u00f3n que est\u00e1 ayudando en el descubrimiento de yacimientos de petr\u00f3leo, gas, diamante, mineral de hierro y bauxita, entre otras, pues debido a que nos ayuda a comprender el proceso de erosi\u00f3n y deposici\u00f3n de sedimentos ocurridos hace millones de a\u00f1os, nos suministra pistas de los minerales existentes debajo de la Tierra, dice el ge\u00f3logo Peter Christian Hackspacher, del Departamento de Petrolog\u00eda y Metalogenia de la Universidad Estadual Paulista (Unesp), de R\u00edo Claro.<\/p>\n
Desde que iniciamos nuestros estudios hemos contribuido con la vinculaci\u00f3n entre la existencia de bauxita y la temperatura de las rocas en el pasado en un yacimiento de la localidad de Po\u00e7os de Caldas, Minas Gerais, explotados por las empresas Alcoa y Companhia Brasileira de Alum\u00ednio (CBA) entre otras, comenta Hackspacher, coordinador de un Proyecto Tem\u00e1tico financiado por la FAPESP sobre el tema. La edad de la formaci\u00f3n de yacimientos como \u00e9ste o de petr\u00f3leo gira en torno a los 30 millones de a\u00f1os, y depende de varios factores geol\u00f3gicos. En el caso de la bauxita, el aumento de la temperatura de la corteza en determinada \u00e9poca, como en Po\u00e7os de Caldas, influye para soliviar las rocas de un \u00e1rea, permitiendo as\u00ed un proceso de lixiviaci\u00f3n (extracci\u00f3n selectiva de iones, con p\u00e9rdida o ganancia de electrones) de s\u00edlice y el consecuente enriquecimiento de aluminio (este elemento qu\u00edmico aparece en la naturaleza normalmente junto al silicio) que est\u00e1 agregado al mineral.<\/p>\n
En el caso del petr\u00f3leo, la situaci\u00f3n \u00e9 diferente. Una regi\u00f3n calentada por varios factores geol\u00f3gicos, entre otros procesos tect\u00f3nicos (el estudio de los campos de esfuerzos que act\u00faan en la corteza terrestre, provocando movimientos en la superficie), ser\u00e1 favorable a la generaci\u00f3n de petr\u00f3leo. Es el llamado fen\u00f3meno de maduraci\u00f3n, cuando la materia org\u00e1nica situada en los sedimentos depositados en cuencas sedimentarias como por ejemplo los de la cuenca de Santos o de Campos se ubica en el rango de temperatura entre 60\u00b0C y 120\u00b0C. As\u00ed, esta materia org\u00e1nica se transforma en hidrocarburo (petr\u00f3leo y gas). El m\u00e9todo tambi\u00e9n podr\u00e1 emplearse para la evaluaci\u00f3n de acu\u00edferos y sus respectivas zonas de recarga, las regiones por donde la napa de agua se reabastece. En el marco de otro proyecto, el grupo, que tambi\u00e9n incluye a investigadores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) trabaja en sociedad con Petrobras y en proyectos financiados por el Fondo Sectorial de Petr\u00f3leo y Gas Natural (CT-Petro), dependiente del Ministerio de Ciencia y Tecnolog\u00eda, junto con la Universidad Federal de R\u00edo Grande do Sul (UFRGS). Nuestro objetivo es mejorar el conocimiento sobre los campos petrol\u00edferos en diferentes regiones del pa\u00eds, que se extienden desde R\u00edo Grande do Sul a Esp\u00edrito Santo, para tener una termocronolog\u00eda (el estudio de la temperatura de las rocas en el transcurso del tiempo) del relieve brasile\u00f1o, dice Hachspacher.<\/p>\n
La calidad de los datos generados en el marco del Proyecto Tem\u00e1tico, que debido a su abordaje multidisciplinario tuvo repercusi\u00f3n nacional e internacional en la citada \u00e1rea de estudios, llam\u00f3 la atenci\u00f3n de empresas privadas y de Petrobras. La estatal petrolera estuvo de acuerdo en entrar como socia en los proyectos del CT-Petro, que a\u00fan no cuentan con resultados consolidados. Con respecto al proyecto tem\u00e1tico, uno de los desdoblamientos fue la creaci\u00f3n de NuclearGeo en noviembre de 2003, una empresa con sede en la Incubadora de Base Tecnol\u00f3gica de la Unesp de R\u00edo Claro (Incunesp). El objetivo de NuclearGeo, armada por ex alumnos y docentes de la Unesp, la UFRGS y la Unicamp, es hacer uso de las t\u00e9cnicas y de los conocimientos desarrollados durante la ejecuci\u00f3n del Proyecto Tem\u00e1tico en la explotaci\u00f3n mineral y en la detecci\u00f3n de acu\u00edferos y sus propiedades.<\/p>\n
La temperatura de la superficie El estudio de la relaci\u00f3n directa entre la temperatura de las rocas y la conformaci\u00f3n del paisaje de una regi\u00f3n funciona de la siguiente manera: cuanto m\u00e1s caliente era una determinada roca en el pasado, m\u00e1s profunda se encontraba. Y cuanto m\u00e1s fr\u00eda, mayor su proximidad con relaci\u00f3n a la superficie. Todo esto tiene que ver con la apatita, un mineral incoloro compuesto por fosfato de calcio y empleado en la fabricaci\u00f3n de fertilizantes e insecticidas, entre otros productos, que es el principal objeto de estudio de dataci\u00f3n del grupo. Este mineral es una especie de testigo de la temperatura de la corteza terrestre en diferentes \u00e9pocas. La apatita contiene uranio en su interior y puede fisionarse (se puede romper el n\u00facleo del \u00e1tomo de uranio en dos mitades) de manera espont\u00e1nea, produciendo da\u00f1os en su interior, los trazos de fisi\u00f3n, que se analizan en un microscopio \u00f3ptico luego del tratamiento qu\u00edmico.<\/p>\n El inicio de los estudios de termocronolog\u00eda con trazos de fisi\u00f3n en el mundo se llev\u00f3 a cabo mediante el empleo de m\u00e9todos desarrollados principalmente por investigadores australianos a partir de los a\u00f1os 1980. La t\u00e9cnica de dataci\u00f3n y termocronolog\u00eda empleada en el proyecto tem\u00e1tico consiste en un perfeccionamiento de estos estudios, y fue desarrollada en el Instituto de F\u00edsica (IF) de la Unicamp. El principio del m\u00e9todo es el an\u00e1lisis del tama\u00f1o de los rasgos, que suministra pistas de la temperatura del mineral en el pasado. La apatita es muy sensible a la temperatura. Sabemos que sus trazos de fisi\u00f3n tienen una longitud reducida, cuanto m\u00e1s elevada y duradera sea la temperatura a las cual el mineral estaba someti\u00e9ndose, explica el f\u00edsico J\u00falio C\u00e9sar Hadler Neto, profesor del IF de la Unicamp, quien participa en el Proyecto Tem\u00e1tico como responsable del \u00e1rea de trazos de fisi\u00f3n. Al estudiar los granos de apatita, los investigadores logran hacer un mapa del relieve de una determinada regi\u00f3n en el pasado. Si la edad se aproxima a los 30 millones de a\u00f1os, por ejemplo, las probabilidades de que existan minerales tales como la bauxita son grandes. Las simulaciones tambi\u00e9n se hacen para los yacimientos de minerales de hierro y de diamante.<\/p>\n Con nuestros estudios, estamos rescatando el proceso la elevaci\u00f3n y el hundimiento de la regi\u00f3n sudeste de Brasil, entre el norte del estado de S\u00e3o Paulo y el sur de Minas Gerais, durante los \u00faltimos 250 millones de a\u00f1os. Investigamos rocas y minerales que puedan suministrar informaci\u00f3n sobre la historia t\u00e9rmica, tect\u00f3nica, estratigr\u00e1fica (el estudio de las rocas sedimentarias), geomorfol\u00f3gica (el proceso de formaci\u00f3n de la superficie) y de la evoluci\u00f3n del paisaje, afirma Hackspacher. Existen alrededor de 20 grupos en el mundo que trabajan con trazos de fisi\u00f3n, una metodolog\u00eda de comienzos de los a\u00f1os 1960, pero son pocos lo que emplean todas las herramientas utilizadas por los cient\u00edficos brasile\u00f1os. Con nuestras investigaciones hemos creado criterios adecuados a nuestra latitud y reemplazamos modelos importados de regiones de evoluci\u00f3n geol\u00f3gica y clim\u00e1tica diferentes a las nuestras. Seg\u00fan Hackspacher, las investigaciones realizadas y coordinadas con los profesores Hadler, de la Unicamp, Ant\u00f4nio Saad, del Laboratorio de Geociencias de la Universidad de Guarulhos (UnG), y Iandara Mendes, del Departamento de Planificaci\u00f3n Territorial del Instituto de Geociencias de la Unesp, hicieron posible el desarrollo de nuevas tecnolog\u00edas, como un software para modelado de la historia t\u00e9rmica con base en la apatita y nuevas t\u00e9cnicas para la separaci\u00f3n y concentraci\u00f3n de dicho mineral.<\/p>\n Extracci\u00f3n de muestras Haz de irradiaci\u00f3n Los descubrimientos llevados a cabo por los investigadores brasile\u00f1os confirieron al grupo prestigio internacional. Actualmente, al equipo, que tiene un perfil multidisciplinario, lo integran alrededor de 45 profesionales de diferentes instituciones de Brasil y del exterior. Al margen de las universidades brasile\u00f1as, hay convenios con las universidades de Pisa, Italia, Kansas, Estados Unidos, Heildelberg y Freiberg, Alemania, y Porto, Portugal.<\/p>\n El Proyecto<\/strong>
\n<\/strong>Para alcanzar los resultados que ya han extrapolado el \u00e1mbito acad\u00e9mico, el grupo del profesor Hackspacher concentr\u00f3 sus estudios en torno a la identificaci\u00f3n de la temperatura de la superficie y de la subsuperficie en determinadas \u00e9pocas de la historia del planeta. Esto permite modelar la evoluci\u00f3n de sierras, llanuras y otros paisajes, al margen de determinar los procesos de elevaci\u00f3n y erosi\u00f3n de la superficie terrestre en eras geol\u00f3gicas lejanas. Un ejemplo de ese escenario es la sierra de Mantiqueira, un macizo monta\u00f1oso enclavado en la regi\u00f3n sudeste, que fuera otrora mucho m\u00e1s imponente. Hace 120 millones de a\u00f1os, cuando estaba en curso la separaci\u00f3n de Pangea, una masa continental \u00fanica que formaba nuestro planeta, ubicando en lados opuestos del Atl\u00e1ntico a los continentes sudamericano y africano, la sierra de Mantiqueira pasaba por un gradual proceso de elevaci\u00f3n (movimiento de ascenso) y alcanzaba una altura de alrededor de 4 mil metros superior a la actual. Tiempos despu\u00e9s, dicho macizo fue progresivamente erosionado, hasta llegar a una altura m\u00e1xima de 2.800 metros. Los sedimentos resultantes de este desgaste se depositaron en la plataforma continental brasile\u00f1a, en el \u00e1rea que comprende las actuales cuencas de Campos, en R\u00edo de Janeiro, y de Santos, en S\u00e3o Paulo.<\/p>\n
\n<\/strong>El primer desaf\u00edo para los investigadores que trabajan con la apatita consiste en hallarla. Para tal fin, los ge\u00f3logos van al campo, mu\u00f1idos de sus martillos, para extraer piedras que pueden contener el mineral hasta el momento, el equipo juntado muestras de 540 diferentes locales. Debido a la g\u00e9nesis y a las propiedades mineral\u00f3gicas de las rocas, sabemos cu\u00e1les son las que tienen mayor concentraci\u00f3n de apatita y las recolectamos. El granito, el esquisto y el gneiss son algunas de ellas, dice Hackspacher. Como la apatita est\u00e1 presente en las rocas en tama\u00f1o microsc\u00f3pico granos de alrededor de 50 micrones (1 cent\u00edmetro dividido 200 veces)?, es preciso moler y colar las muestras colectadas para localizar el mineral. La muestra pulverizada pasa luego por un proceso de bateado (circulaci\u00f3n agua con el mineral dentro de una especie de plato c\u00f3ncavo), que puede ser manual y evoca el trabajo de los buscadores de piedras preciosas y oro [los garimpeiros]. El concentrado obtenido, compuesto de apatita y minerales pesados como el circonio, sulfuros y \u00f3xidos, se pone en un separador isodin\u00e1mico, un aparato que a\u00edsla los metales magn\u00e9ticos de los menos magn\u00e9ticos o no magn\u00e9ticos. La apatita se ubica en este \u00faltimo grupo.<\/p>\n
\n<\/strong>Tras un minucioso proceso de separaci\u00f3n, los cristales de apatita son inmovilizados en peque\u00f1os cubos de resina epoxi, de menos de un cent\u00edmetro cuadrado cada cubo contiene al menos 40 cristales del mineral, que entonces se rebanan para reducirlos de espesor. Las l\u00e1minas de epoxi se pulen y sufren un ataque qu\u00edmico con soluci\u00f3n de \u00e1cido n\u00edtrico. El ba\u00f1o revela los trazos de fisi\u00f3n de la apatita, que a partir de ese momento, est\u00e1 casi lista para su estudio. La \u00faltima etapa consiste en la irradiaci\u00f3n de la apatita por medio de un haz de neutrones en el reactor nuclear del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen) de S\u00e3o Paulo. La apatita original contiene los rasgos heredados de su historia geol\u00f3gica. Cuando se irradia el mineral, el uranio presente en la apatita sensibiliza a una placa de mica fijada a ella. Esta placa pasa a tener una cierta cantidad de trazos inducidos. La raz\u00f3n entre los trazos f\u00f3siles, presentes originalmente en el cristal de apatita, y los inducidos por el proceso de reacci\u00f3n nuclear, se usar\u00e1 en el c\u00e1lculo de la edad por trazo de fisi\u00f3n, explica Hadler Neto.<\/p>\n
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\nHistoria de la exhumaci\u00f3n de la plataforma sudamericana a ejemplo de la regi\u00f3n sudeste brasile\u00f1a: termocronolog\u00eda por trazos de fisi\u00f3n y sistemas aire-aire y sm-nd
\n<\/em>Modalidad
\n<\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico
\nCoordinador
\n<\/strong>Peter Christian Hackspacher – Unesp – Rio Claro
\nInversi\u00f3n
\n<\/strong>R$ 1.305.047,28 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Estudios sobre la antigua temperatura de la superficie terrestre ayudan a descubrir minerales","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-78669","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78669","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=78669"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/78669\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=78669"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=78669"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=78669"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=78669"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}