UNA PROPUESTA ENTORNO A UNA ENSEÑANZA MÁs APLICADADE lA MINERALOGIA y DE lA PETROLOqIA: UN CAMINO HACIAlA "CIENCIA DE LOS MATERIALES GEOLÓGICOS INDUSTRIALES".

Con este artículo, intentaremos dar a conocernuestra idea, y nuestros objetivos, entorno a unaenseñanza más aplicada de la mineralogía y dela petrología (de una forma complementaria dela que ya habitualmente se realiza, y en ningúnmodo sustitutiva de la misma).

Este carácter aplicado, queremos centrarloen la utilidad, hacia las distintas actividades hu-manas, y especialmente las industriales, tanto delos minerales como de las rocas, así como de ladel resto de los materiales geológicos (como porejemplo el agua). .

With this artcle we' II try yo show our ideaand our objectives round an education moreapplyable of mineralogy and petrology (a com-plementary education of the one habitual y carr-yed out andoin any case substituted of this).

We want to centre this applyable character inthe unit, towards the different industrial activi-ties, not only of the minerals and the rocks, butalso of the rest of the geological materials (forexample the water).

En este artículo intentar~mos exponer nues-tros objetivos encaminados a una renovación delos contenidos de los programas de mineralogía yde petrología, incrementando al máximo los as-pectos aplicados de ambas ciencias. De hecho es-tos objetivos yahan sido expuestos en dos artícu-los precedentes (Mata et al. 1992 y 1993), endonde se han comentado aspectos parciales delos mismos: en el primero de los artículos se ha-cia referencia a los nuevos planes de estudio co-rrespondientes a ingeniería técnica minera, mien-tras que en el segundo se proponía una revisi6nentorno a la expresión de "minerales y rocas in-dustriales". Ahora incidiremos de nuevo en estatemática, al mismo tiempo que daremos a cono-cer unas breves rectificaciones entorno a las ide-as iniciales, en lo que concierne a la clasificaciónde los minerales y de las rocas industriales.

Nuestro objetivo fundamental no es otro queel de facilitar el aprendizaje de la mineralogía yel de la petrología; y más en concreto el de losminerales, y el de las rocas, incidiendo especial-mente· en las aplicaciones de unos y de otras, en-caminadas tanto hacia las distintas actividades in-dustriales, como al resto de las propiasactividades humanas.

Evidentemente, creemos que ello redundará,por una parte en facilitar el conocimiento de estasciencias geológicas, y por otra tenderá hacia suensamblaje con otras ciencias físico-químicas, asícomo con las distintas tecnologías, con lo cual seincrementará el carácter pluridisciplinar que hande tener las enseñanzas de las ciencias, a nuestroentender.

Una forma de introducir estos objetivos ·pue-de ser la simple observación de nuestro entorno,con la finalidad de encontrar que minerales y querocas (o que materiales geológicos, en general) sehan utilizado para construir talo cual objeto.

Así, por ejemplo, al observar un edificio, unacasa, fácilmente puede verse que se han tenidoque utilizar diversas rocas y diversos minerales(así como otros materiales geológicos) para quefuera posible su construcción. Así de un simple ysuperficial análisis, se deducirá que se han utili-zado, entre otras rocas: las calizas (para obtenerel cemento), los materiales yesosos (para el estu-cado), las arenas y las gravas (como áridos, parael hormigon), las arenas conjuntamente con lascalizas y con minerales de sodio (para la obten-ción de los vidrios de las ventanas), las arcillas(para los ladrillos y los azulejos), ... , diversas ro-cas (para las baldosas).

Asimismo, y con un análisis un poco másprofundo, podrá observarse que se han utilizadodiversos minerales, para obtener las estructurasmetálicas utilizadas en la construcción; así, entremuchos otros minerales, pueden citarse los si-guientes: hematites magnetita o siderita (para ob-tener el hierro de los aceros utilizados en las es-tructuras), diversos minerales de los metales detransición (necesarios para la obtención de losaceros, conjuntamente con el hierro y.con el car-bono), minerales de la bauxita (para obtener elaluminio·de los marcos de las ventanas), minera-les de muchos otros metales (Cu, Pb, Sn, parala obtención de cables eléctricos, tuberías, ).

(1) Departament d'Enginyeria Minera i Recursos Naturals de la Universitat Politecnica de Catalunya. Avda. Bases deManresa 61-73. 08240-MANRESA (Bages, Cata/unya).

Por otra parte, en la observación antes men-cionada, puede observarse que se han utilizadootros materiales geológicos para la construccióndel edificio, como los derivados del petróleo (queen su mayor parte se habrán utilizado en formade plásticos de revestimiento), YI naturalmente elagua. ,

Evidentemente, con un examen mucho másdetallado llegariamos a observar hlUchísimas má.saplicaciones de los materiales geológicos en eledificio motivo de observación. Es más,inclusoen los casos en los que no se han utilizado estosmateriales, como en las puertas de madera, estasse han tenido que fabricár con máquinas, o. coninstrumentos metálicos;obtenidos a partir de dis-tintos minerales.

A conclusiones semejantes podríamos llegar,tanto en el caso de observar otras construcciones(como carreteras, autopistas, pue'ntes ...), como enel de fijamos en objetos que uti1izamos en nues-tro quehacer diario (comocoche~, televisores, or-denadores ...).

Es un hecho suficientemente conocido, que la 'actual civilización no seria posible, ni se habríallegado a ella a través de la histJria, sin la conti-nua y creciente utilización de los materiales geo-lógicos. ¿Cómo podría explicarse la actuai eraelectrónica, sin tener en cuenta las aplicacionesdel silicio, obtenido a partir del cuarzo? ¿O eldesarrollo económico del presente siglo, sin con-tar con las grandes aplicaciones del petróleo ytambién de las de sus derivados? ¿O, incluso la"conquista del espacio", sin tomar en considera-ción, por una parte el importantísimo papel de lasaleaciones metálicas ligeras, y p(j)rotra la energíaobtenida a partir de los residuos reactivos, o de lamisma energía nuclear?

Ciertamente, nada de ello sería posible, y enmodo alguno podría explicarse la situación actualde nuestra sociedad, sin tener en cuenta el apro-vechamiento de los materiales geológicos (apro-vechamiento que por otra parte, tiene que efec-tuarse en un perfecto equilibrio con el medioambiente), para su posterior utillización al servi-cio de la humanidad y del progreso. '

Por estas razones acabadas dJ mencionar, cre-emos que la enseñanza de la mineralogía, al igualque el de la petrología, debe incidir y tocar en loposible la aplicabilidad de los distintos materialesestudiados, recalcando el importantísimo papelque tienen en el desarrollo de nuestra sociedad.

En la medida en la que sea posible, nos pro-nunciamos por la introducción en los distintosplanes de estudio, adecuandolo a los diferentesniveles según los casos, de conc~ptos dedicados ala aplicabilidad de los minerales y de las rocas(así como de de los otros materiales geológicos).Lo ideal seria la introducción de capítulos, o deapartados intercalados, dedicados a los denomi-

nados "minerales y rocas industriales", o de asig-naturas centradas en esta temática allí en dondesea posible.

De todas formas, y dada la controversia e in- 'definición existente en torno a la expresión aca-bada de mencionar ("minerales y rocas industria-les"), que ya mencionamos en un artículoanterior (Mata et al. 1993); y dado que publica-ciones y autores muy importantes como Lefond(1983), excluyen explícitamente a los mineralesmetálicos (y también a los carbones, así como alos distintos materiales energéticos) del grupo delos minerales y de las rocas industriales, nos de-cantamos más por utilizar la expresión de mate-riales geológicos industriales. '

Evidentemente, a nuestro entender, esta ex-presión reúne una serie de ventajas con respectoa la anteriormente mencionada, a la par que per-mite salir de la polémica existente en torno a losminerales metálicos, que en la mayoría de lasclasificaciones usuales se consideran como no in-tegrantes del grupo de los minerales industriales,al igual que los carbones de las rocas industria-les.

Por otra parte supera la inconcreción que pue-de darse en algunos casos, ante el creciente incre-mento y diversidad de las aplicaciones de mu-

, chos minerales, como por ejemplo sucede con lagalena (que en cuanto que es mena del plomo, y'de otros metales, queda excluida del grupo de losminerales industriales; pero que, en cambio,queda incluida al considerar sus aplicacionesdentro de la industria electrónica). Lo mismo queocurre con la esfalerita (por parecidos motivos),o con el hematites (mena de hierro, por una parte,y materia prima para la fabricación de pigmentosrojos, por otra).' '

Por otra parte, con la expresión que nosotrosproponemos, se equiparan (en cuanto a sus apli-caciones), tanto, a los minerales como a'las rocas,como también a los otros materiales geológicos.En efeCto, en muchas ocasiones ello es indepen-diente de su utilización para la industria. Por'

, ejemplo, para la obtención del hierro se usan tan-to los minerales como las rocas; en el primer ca-so se aprovechan el hematites o la magnetita; yen el segundo la limonita (que no es un mineral,sinO un conjunto de ellos, por lo tanto una rocá).

En lo que concierne a los otros materiales ge-ológicos (como por ejemplo a las substancias lí-quidas y a las gaseosas), también tienen cabidaen esta clasificación, en cuanto que tienen un ori-gen geológico. Así, se incluyen también las apli-caciones industriales, tanto del agua, como delpetróleo y de los gases naturales.

CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE NUES-TRA CLASIFICACIÓN.

Dentro de la clasificación de los materialesgeológicos industriales que proponemos, hemosincluido cinco apartados (uno más que en nues-

tras publicacIones anteriores, antes menciona-das). Estos apartados son los siguientes:

l.-MATERIALES GEOLÓGICOS UTILI-ZADOS COMO MATERIAS PRIMAS PARALA METALURGIA Y LA QUÍMICA EX-TRACTIVAS.

2.-MATERIALES GEOLÓGICOS ENER-GÉTICOS.

3.-MATERIALES GEOLÓGICOS UTILI-ZADOS POR LAS DIVERSAS INDUSTRIASDE TRANSFORMACIÓN O MANUFACTU-RERAS.

4.-MATERIALES GEOLÓGICOS UTILI-ZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN, EN LASOBRAS PÚBLICAS, Y EN SUS INDUSTRIASCOMPLEMTARIAS.

S.-MATERIALES GEOLÓGICOS UTILI-ZADOS (O TRABAJADOS) COMO GEMAS,O BIEN COMO MATERiALES DECORATI-VOS.

A continuación, trataremos brevemente cadauno de estos cinco grupos, al tiempo qué dare-mos sus características fundamentales.

l.-Materiales geológicos utilizados como mate-rias primas para la metalurgia y la químicaextractivas.

Este grupo constituye una ampliación delconsiderado .en nuestras publicaciones anterioressobre el tema (MATA et al. 1992 y 1993), que ti-tulábamos "MATERIALES GEOLÓGICOS ME-TALÚRGICOS".

En este grupo se han de incluir tanto las me-nas de los elementos metálicos, como las de loselementos no metálicos. Al respecto, cabe recor-dar que la industria utiliza actualmente unos 90elementos químicos, la mayoría de los cuales seobtienen de distintos materiales geológicos(puesto que solamente seis de ellos se escapande esta característica, y se obtienen directamentedel aire atmosférico). Por lo que concierne a lasaplicaciones de los elementos metálicos, nos he-mos basado en la obra de Severyukov (1975).

Asimismo, también se han de considerar,dentro de este grupo, a los materiales geológicosutilizados como materias fundentes y a los losutilizados como refractarios; es decir las substan-cias utilizadas en las diversas industrias metalúr-gicas.

Este grupo, es mucho más reducido que losdemás considerados. En él se han de inciuir a losdistintos materiales geológicos utilizados para laobtención de energía. Entre otras substancias, seha de considerar el agua, ya que es la materia pri-ma para la obtención de energía en diversos pro-cedimientos (entre ellos el hidroeléctrico y el ge-otérmico).

3.-Materiales geológicos utilizados por las di-versas industrias de transformación o manu-factureras.

Como reza el título, en este grupo han de in-cluirse los distintos materiales geológicos, desti-nados como materia prima a las diferentes indus-trias manufactureras o de transformación.

Según nuestros datos, por ejemplo, existenmás de 50 materiales geológicos utilizados porlas distintas industrias y actividades agroalimen-tarias,igual cantidad. que en las diversas indus-trias químicas. Al mismo tiempo las industrias detipo electrónico utilizan más de 35; mientras queen las industrias farmacéuticas y médiéas seaprovechan cerca de 30 materiales geológicos ..

En un preinventario de las diversas actividadesindustriales, se han encontrado 31 de ellas en lascuales se utilizan como materia prima a distintosmateriales de origen geológico (Mata et al. 1994).Por otra parte, cabe decir que dos de los mineralescon mayor número de aplicaciones industrialesson la calcita y el cuarzo, que se utilizan en un ele-vado número de actividades industriales.

4.-Materiales geológicos utilizados en la cons-trucción, en las obras públicas, y en sus indus-trias complementarias.

En este grupo cabe incluir a distintos materia-les geológicos utilizados tanto en la construccióncomo en las obras públicas. Asimismo se han deincluir también a los utilizados en las industriascomplementarias de las anteriores, como las rela-cionadas con las cerámicas, vidrios, cementos, ...En algunos casos, estas industrias complementa-rias pueden coincidir (o solaparse) con algunasde las incluidas en el grupo tercero de esta clasi-ficación; este es el ca¡¡o de las dos primeras antesmencionadas (en las de las cerámicas, y en las delos vidrios), y también en otras, como en la de lospigmentos y colores industriales.

S.-Materiales geológicos utilizados (o trabaja-dos) como gemas, o bien como materiales de-corativos.

Este grupo no figuraba en las clasificacionesindustriales, mentadas en los dos artículos ante-riormente mencionados (Mata et al. 1992 y 1993),Y su inclusión ahora constituye una novedad.

En este grupo cabe incluir a distintos minera-les capaces de ser pulidos o tallados, y ser utiliza-dos como gemas o como simples materiales dedecoración. Se trata de un grupo muy heterogé-neo, en el cual pueden incluirse cerca de 85 mine-rals (y variedades de los mismos); susceptibles deser utilizados para las finalidades antes apuntadas.

Es de desear que, independientemente de laclasificación utilizada, se avance sensiblemente

en el camino hacia la enseñanza de la mineralo-gía y de la petrología, remarcandlo al máximo laaplicabilidad de los distintos matbriales de origengeológico, y en especial de los p}opios mineralesy. de las rocas, recalcando el valbr que ti~nen· enel desarrollo de nuestra sociedad;

Lefond, S.J. (1983).- industrial Minerals and Rocks, Edt.Board, 2 tomos, 850 páginas, Colorado, USA.

Mata-Perelló, J.M., Font, J. y Sanz, J. (1992).- La Ense-ñanza de la Mineralogía y de la Petrología en los futuros pla-nes de estudios de Ingeniería Técnica Minera. Actas del VIISimposio sobre la Enseñanza de la Geología, pp. 111-123.santiago de Compostela.

Mata-Perelló, J.M. y Sanz,J. (1993).- Breves considera-ciones en relación a la expresión "Minerales y rocas industria-les", Geogaceta nQ 13, pag.84, Madrid.

Mata-Perelló, J.M. y. Sanz, J. (1994).- L'aprofitament in-dustrial deis materials geologics, Xarag(lll (serie B), números1,2 y 3, 82 páginas. Manresa.

Severyujov, V.1. (1975).- Industrial c1assification· oí me-talls. Nonferrous metallurgy. Mir Publ, 454 páginas. Moscú. •

SIMUlACION DEL PROCESO DE DERIVA POLAREINVERSION MAGNETlCA

I Cándido Manuel García Cruz (1)

Se realiza la descripción de n modelo de si-mulación sobre deriva polar e inrersión magné- .tica, usando una brújula y un im4n, utilizado enla enseñanza-aprendizaje de la Geología (nivelde Secundaria).

The description oi a simulation pattern .on both.polar ~rift and ma~netic Ireversal has be-en reahsed usmg a magnetlc neeflle aild a load-stone, being usefui in the teaching-learning oiGeology (Secondary level). .

Se propone al alumnado una eflexión teóri-co-práctica sobre la importancia que tienen losmodelos de simulación en los procesos de cons-trucción del conocimiento cientí:!jico.

Esta reflexión se plantea desde un punto devista deductivo, partiendo, pues( siempre de laidea para concluir en el hecho (modelo de simu-lación). De esta fOrma el alumnb, por sí mismo,llega, por un lado al reconocimiento de la necesi-dad de utilizar modelos ante de~erminados fenó-menos naturales cuyos desarrollos prácticos re-sultan en numerosas ocasiones linviables, y porotro, a la asunción de la impoit~ncia que tienenlas ideas en el mundo de la ciencla.

'En este caso, se trata de simular la inversiónmagnética y la deriva polar, dos procesos geofísi-cos transcendentales en la construcción de la teo-ría de la Tectónica de Placas y que el alurnnadodeberá conocer previamente en todos sus détalles ..

- Conocer que la ciencia utiliza modelos desimulación.

- Simular procesos de magnetismo terrestre.

Para cada grupo de estudiantes:- Un imán de barra.- Una brújula- papel, lápiz y regla.

En este modelo se consideran las siguientesequivalencias : .

1.- La brújula representa una futura roca vol-cánica en proceso de consolidación en la superfí-cie terrestre (hoja de papel).

2.- La aguja imanada de-labrújula represen-ta' un mineral de hiero, componente de la roca.Este mineral se va a orientar durante su consoli-dación, en función de la orientación del campomagnético terrestre.