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Articulo de referencia

Petrificación

Restos de árboles que han sufrido petrificación, como los que se pueden ver en el Parque Nacional del Bosque Petrificado. En geología , la petrificación ( del griego antiguo πέτ...

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Restos de árboles que han sufrido petrificación, como los que se pueden ver en el Parque Nacional del Bosque Petrificado.

En geología , la petrificación ( del griego antiguo πέτρα ( pétra ) ' roca, piedra ' ) es el proceso por el cual la materia orgánica se convierte en fósil mediante la sustitución del material original y el relleno de los espacios porosos originales con minerales . La madera petrificada es un ejemplo típico de este proceso, pero todos los organismos, desde bacterias hasta vertebrados, pueden petrificarse (aunque la materia más dura y duradera, como huesos, picos y conchas, sobrevive mejor al proceso que los restos más blandos, como tejido muscular, plumas o piel). La petrificación se produce mediante la combinación de dos procesos similares: la permineralización y la sustitución. Estos procesos crean réplicas del espécimen original que son similares hasta el nivel microscópico. [ 1 ] 

Procesos

Permineralización

Uno de los procesos involucrados en la petrificación es la permineralización. Los fósiles creados a través de este proceso tienden a contener una gran cantidad del material original del espécimen. Este proceso ocurre cuando el agua subterránea que contiene minerales disueltos (más comúnmente cuarzo , calcita , apatita (fosfato de calcio), siderita (carbonato de hierro) y pirita ) [ 2 ] llena los espacios porosos y las cavidades de los especímenes, particularmente huesos, conchas o madera [ 3 ] . Los poros de los tejidos de los organismos se llenan cuando estos minerales precipitan del agua. Dos tipos comunes de permineralización son la silicificación y la piritización.

Silicificación

La silicificación es el proceso en el que la materia orgánica se satura con sílice . Una fuente común de sílice es el material volcánico. Los estudios han demostrado que en este proceso, la mayor parte de la materia orgánica original se destruye. [ 4 ] [ 5 ] La silicificación ocurre con mayor frecuencia en dos entornos : o bien el espécimen está enterrado en sedimentos de deltas y llanuras aluviales, o bien los organismos están enterrados en ceniza volcánica. Es necesaria la presencia de agua para que se produzca la silicificación, ya que reduce la cantidad de oxígeno presente y, por lo tanto, disminuye el deterioro del organismo por hongos, mantiene la forma del organismo y permite el transporte y la deposición de sílice. El proceso comienza cuando un espécimen se impregna con una solución acuosa de sílice. Las paredes celulares del espécimen se disuelven progresivamente y la sílice se deposita en los espacios vacíos. En muestras de madera, a medida que avanza el proceso, la celulosa y la lignina, dos componentes de la madera, se degradan y se reemplazan por sílice. El espécimen se transforma en piedra (un proceso llamado litificación) a medida que se pierde agua. Para que se produzca la silicificación, las condiciones geotérmicas deben incluir un pH neutro o ligeramente ácido [ 6 ] y una temperatura y presión similares a las de los ambientes sedimentarios de poca profundidad. En condiciones naturales ideales, la silicificación puede producirse a velocidades cercanas a las observadas en la petrificación artificial. [ 7 ]

Piritización

La piritización es un proceso similar a la silicificación, pero implica la deposición de hierro y azufre en los poros y cavidades de un organismo. La piritización puede dar lugar tanto a fósiles sólidos como a tejidos blandos preservados. En ambientes marinos, la piritización ocurre cuando los organismos se entierran en sedimentos con una alta concentración de sulfuros de hierro. Al descomponerse, los organismos liberan sulfuro, que reacciona con el hierro disuelto en el agua circundante. Esta reacción entre el hierro y los sulfuros forma pirita (FeS₂ ) . El material carbonatado de la concha del organismo se reemplaza entonces por pirita debido a una mayor concentración de pirita y una menor concentración de carbonato en el agua circundante. La piritización ocurre en menor medida en plantas de ambientes arcillosos. [ 3 ]

Reemplazo

La sustitución, el segundo proceso involucrado en la petrificación, ocurre cuando el agua que contiene minerales disueltos disuelve el material sólido original de un organismo, que luego es reemplazado por minerales. Esto puede ocurrir extremadamente lento, replicando la estructura microscópica del organismo. Cuanto más lenta sea la velocidad del proceso, mejor definida estará la estructura microscópica. Los minerales comúnmente involucrados en la sustitución son la calcita , la sílice , la pirita y la hematita . [ 3 ] Los restos bióticos preservados solo por sustitución (a diferencia de la combinación con la permineralización ) son raros, pero estos fósiles tienen importancia para la paleontología porque tienden a ser más detallados. [ 8 ]

Usos

Los fósiles obtenidos mediante el proceso de petrificación no solo se utilizan para el estudio paleontológico, sino que también se han empleado como elementos decorativos e informativos. La madera petrificada tiene diversos usos. Se pueden tallar tableros de mesa o exhibirlos como objetos decorativos. Además, se han tallado piezas más grandes para fabricar lavabos y palanganas. Otras piezas de gran tamaño se utilizan para crear sillas y taburetes. La madera petrificada y otros organismos petrificados también se han empleado en joyería, escultura, relojería, ceniceros, fruteros y decoración de jardines y paisajes.

Arquitectura

La madera petrificada también se ha utilizado en la construcción. La gasolinera de madera petrificada, [ 9 ] ubicada en Main St Lamar, Colorado , fue construida en 1932 y consta de paredes y pisos construidos con piezas de madera petrificada. La estructura, construida por WG Brown, se ha convertido desde entonces en espacio de oficinas y un concesionario de autos usados. [ 10 ] Glen Rose, Texas, ofrece aún más ejemplos del uso de madera fosilizada en la arquitectura. A partir de la década de 1920, los agricultores del condado de Somervell, Texas, comenzaron a desenterrar árboles petrificados. Artesanos y albañiles locales construyeron más de 65 estructuras con esta madera petrificada, 45 de las cuales aún estaban en pie en junio de 2009. Estas estructuras incluyen gasolineras, jardines, cabañas, restaurantes, fuentes y postes de entrada. [ 11 ] Glen Rose, Texas, también es conocido por el Parque Estatal Dinosaur Valley y la Formación Glen Rose , donde se pueden ver huellas de dinosaurios fosilizadas del período Cretácico. [ 12 ] Otro ejemplo del uso de madera petrificada en la construcción es el Agate House Pueblo en el Parque Nacional del Bosque Petrificado en Arizona. Construido por los ancestros del pueblo Pueblo hace unos 990 años, este edificio de ocho habitaciones fue construido casi en su totalidad con madera petrificada y se cree que sirvió como hogar familiar o lugar de reunión. [ 13 ]

Petrificación artificial

Los científicos intentaron petrificar organismos artificialmente ya en el siglo XVIII, cuando Girolamo Segato afirmó haber "petrificado" restos humanos. Sus métodos se perdieron, pero la mayor parte de sus "piezas" se exhiben en el Museo del Departamento de Anatomía de Florencia , Italia. [ 14 ]

Los intentos más recientes han sido exitosos y documentados, pero deben considerarse como semipetrificación o petrificación incompleta o al menos como la producción de algún nuevo tipo de compuesto de madera, ya que el material de madera permanece en cierto grado; los constituyentes de la madera (celulosa, ligninas, lignanos, oleorresinas, etc.) no han sido reemplazados por silicato, sino que han sido infiltrados por soluciones ácidas especialmente formuladas de sales de aluminosilicato que gelifican en contacto con la materia de madera y forman una matriz de silicatos dentro de la madera después de ser dejados reaccionar lentamente durante un período de tiempo determinado en la solución o curados con calor para obtener resultados más rápidos. Hamilton Hicks de Greenwich, Connecticut , recibió una patente para su "receta" para la petrificación artificial rápida de la madera bajo la patente estadounidense 4,612,050 en 1986. [ 15 ] La receta de Hicks consiste en agua altamente mineralizada y una solución de silicato de sodio combinada con un ácido diluido con un pH de 4,0-5,5. Las muestras de madera se impregnan con esta solución mineral mediante inmersión repetida y aplicaciones de la misma. La madera tratada de esta manera, según las reivindicaciones de la patente, es incombustible y adquiere las características de la madera petrificada. Algunos usos de este producto, sugeridos por Hicks, incluyen su utilización por criadores de caballos que desean establos ignífugos construidos con material no tóxico y resistente a las mordeduras de los caballos. [ 16 ]

En 2005, científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL) informaron haber petrificado artificialmente muestras de madera. Sin embargo, a diferencia de la petrificación natural, infiltraron las muestras en soluciones ácidas, las impregnaron internamente con titanio y carbono y las sometieron a un tratamiento térmico en un horno de alta temperatura (aproximadamente 1400  °C) en atmósfera inerte para obtener un compuesto de matriz cerámica artificial de carburo de titanio y carburo de silicio que aún conserva la estructura inicial de la madera. En el futuro, estos materiales de madera-cerámica petrificada artificialmente podrían utilizarse en la industria de herramientas. Otros materiales vegetales podrían tratarse mediante un proceso similar para obtener polvos abrasivos. [ 17 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Cedric Mims (21 de octubre de 2014). Cuando morimos: La ciencia, la cultura y los rituales de la muerte . St. Martin's. pág.  190. ISBN 978-1-4668-8385-7.
  2. ↑ Babcock, Loren. "Permineralización" . Access Science Encyclopedia . McGraw-Hill. doi : 10.1036/1097-8542.803250 . Consultado el 29 de marzo de 2012 .
  3. 1 2 3 Perkins, Rogers. "Fosilización: ¿Cómo se forman los fósiles?" . Museo de Fósiles . Archivado del original el 15 de diciembre de 2015. Recuperado el 15 de febrero de 2012 .
  4. ↑ Sigleo, Anne (1978). "Geoquímica orgánica de la madera silicificada, Parque Nacional del Bosque Petrificado, Arizona". Geochimica et Cosmochimica Acta . 42 (9). Arizona: 1397– 1405. Bibcode : 1978GeCoA..42.1397S . doi : 10.1016/0016-7037(78)90045-5 .
  5. ↑ Mustoe, G (2008). Mineralogía y geoquímica de la madera silicificada del Eoceno tardío del Monumento Nacional Florissant Fossil Beds, Colorado . Sociedad Geológica de América. págs. 127–140 . 
  6. ↑ Leo, RF; Barghoorn, ES (1976). Silicificación de la madera . Universidad de Harvard. pág. 27. 
  7. ↑ Viney, Mike. "Permineralización" . El Museo de la Madera Petrificada .
  8. ↑ "¿Cómo se petrifica la madera?" . Ciencia Computacional Nacional en la Educación. Archivado del original el 17 de abril de 2012. Recuperado el 4 de abril de 2012 .
  9. ↑ "Gasolinera de madera petrificada" . Google Maps. 13 de agosto de 2018.
  10. ↑ Kirby, Doug; Ken Smith; Mike Wilkins. "Estación de servicio de madera petrificada" . Roadside America . Consultado el 3 de abril de 2012 .
  11. ↑ Saltarelli, Mary G. (junio de 2009). "Obras de arte irremplazables" . Revista Texas Co-op Power (junio de 2009) . Recuperado el 3 de abril de 2012 .
  12. ↑ Kuban, Glen J. "Parque Estatal del Valle de los Dinosaurios" . Consultado el 3 de abril de 2012 .
  13. ↑ "Casa de Ágata" . Departamento del Interior de los Estados Unidos . Servicio de Parques Nacionales . Consultado el 4 de abril de 2012 .
  14. ^ Orlandini, GE; Tempestini R.; Lippi D.; Paternostro F.; Zecchi-Orlandini S.; Villari N. (enero de 2007). "Cuerpos de piedra: Girolamo Segato (1792-1836)". Revista Italiana de Anatomía y Embriología . 112 (1): 13– 18. PMID 17580656 . 
  15. ↑ "Composición de silicato de sodio" (PDF) . Freepatentsonline.com . Consultado el 10 de septiembre de 2016 .
  16. ↑ Mike Viney. "Madera petrificada : la silicificación de la madera por permineralización" (PDF) . Petrifiedwoodmuseum.org . Consultado el 10 de septiembre de 2016 . 
  17. ↑ "Ingeniería de procesos | La madera petrificada produce supercerámicas" . Procesamiento químico. 25 de julio de 2005. Archivado del original el 19 de agosto de 2016. Consultado el 10 de septiembre de 2016 .
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