por
Antonio García Casco
Texto redactado en enero de 1995 como parte
de un temario para la asignatura Petrología Metamórfica (¡aquellas
oposiciones a Titular de Universidad!). Aunque
desde entonces ya ha llovido y la geotermobarometría ha avanzado bastante,
creo que estas páginas puede ser de utilidad, sobre todo a modo de
introducción para alumnos de grado. Si observas alguna errata, por favor
comunícamelo.
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como un fichero pdf:
geotermobarometria.pdf
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Prólogo
El tema que se
desarrolla a continuación, Cálculo de P y T: Geotermobarometría
corresponde al Tema 11 del programa propuesto para la asignatura
Petrogénesis Metamórfica 1. Aproximación Termodinámica, correspondiente
al Segundo Ciclo de la licenciatura de Geología. Este tema se incluye
en la tercera parte del programa, una vez que el alumno tiene conocimientos
de Termodinámica (Parte I del programa) y sobre el metamorfismo progresivo
de rocas de composición común (Parte II). La estructura del tema consta de
tres partes:
1. Fundamentos Termodinámicos.
En este apartado se recuerdan las ecuaciones termodinámicas
fundamentales que describen el equilibrio heterogéneo y que son
utilizadas para los cálculos termobarométricos. El punto fundamental
sobre el que se incide es la aplicabilidad del principio de estabilidad
de Gibbs, del que emanan estas ecuaciones. Las deducciones matemáticas
se tratan en la primera parte del programa de Petrogénesis
Metamórfica 1. Aproximación Termodinámica (Tema 5), aunque se
presentan en las líneas que siguen con el fin de dar entidad a este
texto.
2. Bases conceptuales de la
geotermobarometría. En esta parte se detallan
las bases conceptuales y los criterios sobre los que se fundamenta la
utilización de calibrados de equilibrios heterogéneos con fines
termométricos y barométricos, y se exponen los equilibrios más
utilizados. En esencia, esto supone analizar el espacio P-T-Keq
de equilibrios de intercambio y equilibrios de transferencia
neta, lo cual permite identificar las propiedades termodinámicas que
hacen de estos equilibrios heterogéneos “buenos termómetros” o “buenos
barómetros”. El análisis de los equilibrios de tipo solvus
(incluyendo solvus s.s. y laguna composicional), que no es sino una
particularidad del análisis general de los equilibrios de intercambio,
se presenta en la primera parte del programa de Petrogénesis
Metamórfica 1. Aproximación Termodinámica (Temas 3 y 5) por lo que
no se incide en ello.
3. Aplicaciones y limitaciones de la
geotermobarometría. Se aborda el problema
práctico de la estimación P-T en rocas metamórficas. Con la ayuda de dos
ejemplos bien estudiados, el equilibrio de intercambio Fe-Mg entre
biotita y granate (termómetro GARB) y el equilibrio de transferencia
neta entre los componentes de fase cuarzo, silicato de Al, anortita y
grosularia (barómetro GASP), se analiza la significación y limitaciones
de los calibrados experimentales y empíricos. Adicionalmente se evalua
el problema de la incertidumbre en los cálculos derivada de la
propagación de errores, aunque este aspecto no es tratado en toda su
compejidad. Dentro de todo este análisis se ofrece información sobre los
distintos modelos de solución empleados en la literatura. Este aspecto,
del que no se dan los fundamentos ya que son expuestos en la primera
parte del programa de Petrogénesis Metamórfica 1. Aproximación
Termodinámica (Tema 3) permite poner de manifiesto una de los
grandes limitaciones de la termobarometría convencional: la abundancia
de calibrados/correcciones permite obtener soluciones P-T muy variadas
para una misma roca. Se plantea así que la elección de un
calibrado/corrección de entre todos los disponibles debe basarse en
criterios independientes, esencialmente teóricos, lo cual supone una
gran responsabilidad para el petrólogo no especialista. Para eludir este
problema, se propone como alternativa a la termobarometría convencional
la termobarometría basada en el método del multiequilibrio. Este método
permite obtener soluciones P-T únicas en una roca al resolverse,
simultáneamente, un elevado número de equilibrios utilizando bases de
datos termodinámicos internamente consistentes. Actualmente, el método
presenta dos limitaciones, la perfección de los datos termodinámicos y
modelos de solución utilizados y el tratamiento estadístico del problema
(i.e., correlaciones y transmisión de errores). Finalmente, se plantea
la posibilidad de extraer información sobre trayectorias P-T con los
métodos presentados, utilizando fases zonadas e inclusiones en
porfidoblastos.
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Última
modificación:
viernes, 12 de junio de 2020 17:56 +0200 |
