Dr. Sanjeet Kumar Verma, Investigador Titular B y Jefe de División, División de Geociencias Aplicadas, IPICYT. M.C. Karla Rubí Hernández Martínez, Estudiante de Doctorado, División de Geociencias Aplicadas, IPICYT.
Las rocas son grabadoras que guardan toda la información y eventos que ha sufrido la Tierra en 4.6 billones de años desde su origen, evolución y cristalización; la transformación del ciclo de las rocas y de los minerales cuentan la historia de vida del Planeta. James Hutton, padre de la geología moderna declaró: “No hay vestigio de un principio, ni perspectiva de un fin”, revelando y reconociendo lo significativo que es el tiempo en la vasta edad de la Tierra, y como la vida fue siguiendo un principio de relación, origen y evolución, donde los hechos geológicos no suceden sin una razón. Dicho enunciado se encuentra en el día a día, dónde la geología y aplicación de los elementos que originan a los minerales que a su vez forman a las rocas cobran sentido, encontrándolos desde la pasta de dientes y el maquillaje hasta la computadora del trabajo.
La geología trabaja con escalas que van desde extensiones regionales donde se describe el espacio, volcanes, océanos y grandes afloramientos a detalle hasta las microescalas donde se caracteriza y cuantifica las propiedades de los minerales que indicaran la formación y geodinámica de las rocas. Al ser una ciencia que estudia muchos fenómenos naturales y ciclos biogeoquímicos en la naturaleza, la diversidad y variedad de los problemas requiere de técnicas que ayudan a conjeturar los accidentes geológicos que se relacionaran con lo descrito en campo y la parte experimental desarrollada en el laboratorio bajo las metodologías adecuadas. Esta combinación permite concluir la procedencia de la liberación de energía y firmas de las fuentes magmáticas en base a la geoquímica, explicando así a la Tierra como un planeta dinámico.
Una de las ramas fundamentales de las ciencias de la tierra y de más aprovechamiento es la petrografía. Esta es un área que describe a las rocas mediante el análisis microscópico de secciones o láminas delgadas en un microscopio petrográfico, pues permite observar los más mínimos detalles de los cristales a través de propiedades ópticas cuando la luz polarizada pasa sobre ellos. La descripción petrográfica tiene la finalidad de comprender el mundo de los minerales para ser explicados, evaluando sus propiedades físicas como su color, textura, ángulo de extinción en determinadas direcciones cristalográficas, determinando su composición mineralógica como la estructura interna definida de los cristales y la organización de su sistema cristalino. Todo con el objetivo de revelar la composición de la roca y clasificarla apoyándose de otras metodologías, pues la distribución, los elementos y el orden de los cristales o granos son varios y en diferentes planos.
Aunque parezca que esta metodología es muy reciente, la realidad es que ya existía la visión en 1860, y se encontraba desarrollada para auxiliar distintas disciplinas como la micropaleontología y la mineralogía sumadas a la descripción de campo. Esta era es una consecuencia de la búsqueda de respuestas en la evolución de la tierra y como se ha llegado a un equilibrio en la esfera de roca y de vida, justo cuando las áreas de las Geociencias comenzaban a tomar mayor dominio dentro de las ciencias exactas y cuantitativas.
Esta idea tan avanzada se basa en el principio de la física de la luz, y donde la búsqueda de explicaciones conduciría a la pregunta ¿Cómo lograr que la luz se absorba y refleje en los minerales? Para entonces construir el instrumento que facilitará la teoría debía ser una combinación de la óptica y la mecánica, y que con el tiempo se establecería como un buen recurso de aplicación e innovación, que se llevaría al campo interdisciplinario de un avance que años después llamaríamos mineralogía óptica.
En el sigo XX se necesitaba encontrar un diseño que facilitará la descripción sistemática y puntual complementando a la geoquímica analítica, además de encontrar una solución a la incógnita de la relación de los diferentes grupos de minerales, así nace el término de polarización interpretando con este concepto la naturaleza de los minerales y condiciones de origen.
Años después, ya con estas áreas bien estudiadas llegarían los microscopios electrónicos y las microsondas analíticas, que con su examinación nos daría la mineralogía principal de acuerdo con su porcentaje de contenido químico. Este avance brindaría mayor resolución, barriendo el mineral bajo los objetivos que se deseen, combinando lentes electrostáticos y electromagnéticos sin olvidarse del primer principio, la física óptica. Dejando una ventana abierta de conocimiento instrumental y geológico.
El estudio petrográfico es la suma del correcto trabajo de campo y de laboratorio. Cuando hay una zona de interés para la investigación y rentabilidad para la industria ya sea en el ámbito de la construcción, tecnología y farmacéutica, el geólogo o la geóloga deben estudiar esta zona recorriendo la mayor parte de su orografía para observar las características más significativas de su relieve y formación; además de realizar un muestreo adecuado y asociado que brinde información clara y específica. Se debe de incluir la toma de datos de GPS en cada punto de interés y dónde se tome una muestra de roca. La manipulación de la muestra que se ha seleccionado debe ser adecuada, realizando el corte ideal y libre de contaminación para un exitoso análisis.
El microscopio petrográfico permite evaluar los fenómenos cristalográficos cuando la luz polarizada es transmitida a través de los minerales, identificándolos así por sus propiedades ópticas. Para comprenderlo, el microscopio petrográfico cuenta con las siguientes partes que permiten dirigir, transformar y ampliar la luz: cuenta con un polarizador, que convierte a la luz normal con la que se trabaja en luz polarizada; un analizador, que es un lente que polariza la luz de forma perpendicular; y una platina, donde se coloca a la lámina delgada y que permite girarla para evaluar todas las propiedades físicas que presenten los cristales de acuerdo con el ángulo en el que se encuentren.
En ocasiones, no solo se encontrarán cristales, pues recordemos que existe una asociación de agregado de minerales o no minerales que confirman a la roca, y en conjunto se habla de una matriz y un cementante que en caso de que estén presentes, su aportación y tal composición brindará condiciones específicas de formación, litificación o bien evolución de una primera fuente.
La obtención de secciones o láminas delgadas para el estudio petrográfico se logra mediante un proceso de varios pasos en laboratorio con equipo y consumibles especializados en un entorno controlado. El profesional debe seleccionar una muestra de roca que sea representativa de la formación geológica que vaya a brindar más información y que por supuesto cumpla con los objetivos. Se debe cortar en una sierra con el equipo de seguridad y protección necesario que el laboratorio indique para formar un bloque de 20x30x10mm, que después se llevará a pulido hasta lograr una superficie homogénea sin bordes. Se usa resina epoxi para adherir la cara pulida de un cubreobjetos evitando formar burbujas que desprendan o fracturen el vidrio. Este es el paso de mayor delicadeza, puesto que se debe ejercer presión y evitar que se bote el cubreobjetos. El bloque se debe cortar lo más cerca el cubreobjetos, desbastar y pulir hasta llegar a un espesor de 30 µm, ya que esta dimensión permite que la luz atraviese la muestra y los cristales sean visibles.
Una de las tantas aplicaciones y ventana de enfoques es el mejoramiento de la interpretación para avanzar en la industria de la construcción, desarrollo de proyectos de innovación e investigación, estudio de la exploración de yacimientos de minerales o hidrocarburos y descripción de microfósiles en la identificación y seguimiento de horizontes rentables y económicos. La relevancia de la petrografía se enfoca en el desarrollo de la investigación para estudiar el pasado de la tierra, comprender los accidentes geológicos del presente y estar preparados para el futuro encontrando una explicación sobre el origen.
Observar y explicar los minerales es encontrar la visibilidad de un planeta dinámico.
Dr. Sanjeet Kumar Verma, Investigador Titular B y Jefe de División, División de Geociencias Aplicadas, IPICYT, Email: sanjeet.verma@ipicyt.edu.mx
M.C. Karla Rubí Hernández Martínez, Estudiante de Doctorado, División de Geociencias Aplicadas, IPICYT, Email: karla.hernandez@ipicyt.edu.mx
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