martes, 12 de julio de 2016

Dúctil


Sus cuadros, con el color como protagonista, son explosiones visuales llenas de fuerza y luz. Yago Hortal (Barcelona,1983) en una entrevista del año 2013: "Prefiero que el espectador descubra el concepto que él quiera y no limitarlo". Abstracciones que parecen proponer imágenes. Y que de manera involuntaria (o no tanto) me llevan a geometrías cercanas:

Pp7, de Yago Hortal (haz clic en todos los términos en rojo para ir a enlace). Acrílico en papel, 42 x 29,7 cm, año 2009. Derecha: Pliegue inclinado en Finnmark, Noruega (foto de Haakon Fossen)

Los pliegues son estructuras geológicas onduladas o curvadas como resultado de una deformación plástica, que afectan a una capa o a un conjunto de ellas. Este tipo de deformaciones, que obedecen a un comportamiento dúctil ante un esfuerzo (opuesto al comportamiento frágil, en que se generan roturas), pueden ocurrir durante la propia formación de la roca. Por ejemplo, pliegues en sedimentos blandos que se deslizan por gravedad (conocidos como slump folds, según su denominación inglesa). O los que se originan durante el flujo de lavas volcánicas: 
Colada de lava cordada, o pahoehoe. Mientras el flujo de lava avanza, la parte exterior se enfría rápidamente, formando una delgada costra en la que se puede crear una apretada sucesión de pliegues. Isla Isabela (archipiélago de Galápagos, Ecuador). Foto de Joaquín del Val
   
Amalgama (2014). Obra de Carlos Irijalba (Pamplona, España, 1979). Asfalto cortado con chorro de agua, 110 x 70 x 12 cm. Una reflexión sobre los estados de la materia en el espacio y en el tiempo. Amalgama también es, según su autor, memoria acumulativa para despejar una sucesión lineal de eventos, para cubrir un territorio o para construir uno nuevo contra la perspectiva del tiempo. O la capacidad de una sustancia opaca para olvidar

Mucho más frecuentes son los pliegues formados durante los procesos orogénicos (mediante los que se desarrolla una cadena montañosa). El análisis de su geometría, que a menudo es de gran complejidad, proporciona indicios sobre los mecanismos y condiciones de la deformación en las rocas plegadas. Y la posibilidad de descubrir episodios diferentes en la deformación, aspecto esencial para establecer la historia geológica de una región. Peter Hudleston, de la Universidad de Minnesota, y Susan Treagus, de la de Manchester, publicaron hace unos años (en la revista Journal of Structural Geology, 2010) una magnífica revisión sobre el estado del conocimiento en relación con la información que se puede obtener de los pliegues a partir de estudios teóricos, experimentales y de campo.

Pliegue invertido (o volcado) en pizarras de la Formación Formigoso  (Silúrico, entre hace 485 y 420 millones de años). Ensenada de Llumeres, Cabo Peñas (Asturias, España). Foto del blog Structural Geology, de Jorge Gallastegui Suárez 
Tectónica del espacio, 2015. Temple vinílico y rotulador de plata sobre papel, 140 x 100 cm. Ruth Morán (Badajoz, España, 1976) explicaba hace ya diez años: "La pintura es un vehículo que me revela claves sobre el paisaje, también nos da conocimiento y exploración interior. El paisaje es sustancial en la pintura que realizo, le debo mucho. Extraigo elementos que construyen este paisaje codificándolo en mi misma realidad"  

Antes de seguir, puedes ver tipos de pliegues según la inclinación de su plano axial haciendo clic aquí.  

Las rocas en superficie son, en general, frágiles. Es decir, se rompen cuando el esfuerzo al que están sometidas sobrepasa un determinado umbral (alguna excepción: la sal, si está húmeda). Para que tengan un comportamiento dúctil -y, por tanto, se plieguen- se necesitan presiones y temperaturas mucho mayores, las cuales se alcanzan en profundidad. En la corteza continental -aunque variable según el tipo de roca, la presencia de agua u otros fluidos y la magnitud del esfuerzo- la respuesta frágil se produce hasta una profundidad de unos 12 km. Es en esta franja donde se producen sobre todo fallas y fracturas. Por debajo de los 15-20 km ya domina lo dúctil, la zona de los pliegues. Y entremedias de ambas se sitúa la zona de transición frágil-dúctil, en que pueden presentarse ambos tipos de comportamientos. 

A medida que, con la profundidad, se van incrementando las presiones y, sobre todo, las temperaturas, las rocas pueden llegar a responder ante los esfuerzos de forma parecida a como lo hacen los cuerpos viscosos: los pliegues van perdiendo sus patrones geométricos y adquieren un aspecto irregular, incluso caótico, como si hubieran llegado a fluir. Y en realidad lo hacen. 


             Izquierda: Pliegue/Falla VII, del artista portugués Paulo Arraiano (Cascais, 1977). Acrílico sobre lienzo, 120 x 100 cm, año 2015. 
Derecha: Plegamiento de carácter fluidal en migmatitas. Las migmatitas son rocas intermedias entre las metamórficas y las "graníticas", con rasgos de ambas. El granito (colores claros) se generó por fusión de una parte de la roca metamórfica (colores oscuros), debido a las altas temperaturas alcanzadas. El granito, cuando aún estaba fundido, respondió a los esfuerzos existentes con estos pliegues fluidales (Indian Peaks Wilderness, Colorado, EE.UU.). Foto de Jesse Varner


La elaboración de modelos análogos (o modelos analógicos; también llamados modelos de laboratorio y modelos físicos) es una técnica mediante la que se reproducen estructuras geológicas reales a escala reducida. Se han convertido en una herramienta básica para relacionar observaciones geológicas con las interpretaciones que se hacen de las mismas, así como para comprender mejor dichas estructuras y estudiar cómo evolucionan en el tiempo. Hace poco más de dos siglos, en 1815, el geólogo británico James Hall realizó los primeros modelos para explicar el origen de los pliegues que había observado en la costa sureste de Escocia. Desde entonces, la utilización de este tipo de modelos no ha cesado de contribuir a la mejora del conocimiento de las deformaciones en las rocas (pliegues, fallas, fracturas) y de otros fenómenos geodinámicos que afectan a la corteza y a la litosfera terrestres. 

El éxito (o el fracaso) de un modelo análogo depende del correcto (o incorrecto) establecimiento de las bases del modelo (materiales utilizados, espesor de los mismos, dispositivos con los que se configura el modelo, etc.) para que guarde semejanza con lo observado en la naturaleza, a través de criterios o reglas de proporcionalidad. Para ello es imprescindible un buen conocimiento geológico de lo que se pretende modelizar. En este modelo, realizado con diferentes materiales viscosos y plásticos derivados de la silicona, se pretendía analizar el efecto de la aplicación de un esfuerzo a un conjunto de rocas estratificadas sobre un sustrato muy dúctil y la consecuente formación de pliegues y su evolución a lo largo del tiempo. El modelo fue realizado por los investigadores canadienses Chris Yakymchuk, Lyal B. Harris y Laurent Godin. Publicaron sus resultados en el año 2012 en la revista International Journal of Earth Sciences     


Los modelos análogos son enormemente variados en cuanto a objetivos y planteamientos, escalas y materiales y dispositivos utilizados. También lo son las técnicas de registro de datos y visualización de los modelos, que son necesarias para el análisis cualitativo y cuantitativo de los resultados obtenidos (y para comunicarlo a otros colegas, como es lógico en ciencia). Una de esas técnicas es la tomografía computarizada (TC) de rayos X, que se viene utilizando en medicina desde la década de 1970 (sí, lo que también se llama TAC, o escáner TAC, iniciales de "tomografía axial computarizada"). Este método también se utiliza en paleontología, arqueología, biología o en ciencias de los materiales, ya que permite obtener imágenes de secciones de un objeto (sin romperlo, claro) y, posteriormente, crear una figura tridimensional. En nuestros modelos análogos de deformación pueden ser muy útiles para obtener imágenes mientras se realiza el experimento (= evolución en el tiempo) y, en cualquier caso, visualizar el resultado final sin tener que cortar el modelo en rebanaditas para ver su interior.      

     El anticlinal del Balzes (Sierra de Guara; Huesca, España) es un pliegue de 17 km de largo, con eje convexo y una pronunciada curvatura en planta, de gran interés geológico. Es la estructura plegada más meridional de las Sierras Exteriores pirenaicas. La investigación fue llevada a cabo por científicos del IGME, de la Universidad de Zaragoza y del Departamento de Radiología del Hospital Royo Villanova, de esa misma ciudad (publicado por María José Ramón y colaboradores en la revista Tectonophysics, en 2013). El objetivo: comprobar la utilidad de la tomografía computarizada (TC) de rayos X para comprender ciertas características que aparecen en pliegues complejos, como este. El modelo análogo, posteriormente escaneado mediante TC, se realizó con láminas de un plástico llamado acetato de etilenvinilo, más conocido como goma Eva. Es un material muy flexible y resistente, además de ligero y fácil de cortar y de moldear con calor (se usa en calzado, juguetes, artículos para el hogar y, cómo no, para esas deprimentes cosas que llaman "manualidades")  


Ductil compression 9, obra del artista estadounidense Joshua Goss. Acero inoxidable, acero dulce y bronce, 91 x 203 x 9 cm. Año 2015

Ductil compression 9 (detalle). Joshua Goss usa técnicas de forja para simular procesos y realizar transformaciones. Ha dicho sobre su obra: "Las teorías de la evolución de la Tierra se basan en hipótesis y en observaciones objetivas. La investigación sobre materiales básicos, flexibles y transferibles, impregna mi conocimiento de la Tierra y de los procesos que ocurren en su interior"   


Los pliegues, estructuras muy comunes en rocas deformadas, aparecen a todas las escalas: desde el orden del micrómetro (una micra es la milésima parte de un milímetro) hasta dimensiones de cientos de kilómetros. Y, curiosamente, podemos encontrar geometrías iguales y mecanismos de formación idénticos, con independencia de su tamaño. 

  Foto de micropliegues, realizada con una cámara acoplada a un microscopio óptico de luz polarizada (un microscopio petrográfico). Los micropliegues aparecen en una filita, un tipo de roca metamórfica de grano fino. Imagen Copyright Bernardo Cesare  
                           
Grandes pliegues en el sur de Argelia (imagen de Google Earth, 2007)

Geometrías que se repiten a diferentes escalas, modelos análogos que tienen su fundamento en ello, artistas que lo recrean, sin querer o queriendo, en su obra... Próxima lectura: La geometría fractal de la naturaleza (Tusquets Editores, 1997), del matemático de origen polaco Benoît Mandelbrot


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