Ciência

Cristais Enormes Formados por Processo Invulgar

Novas pistas sobre as alterações climáticas do passado podem revelar as origens do Geode de Pulpí, em Espanha, um dos maiores do mundo.terça-feira, 29 de outubro de 2019

Por Robin George Andrews
A geóloga Milagros Carretero atravessa o enorme Geode de Pulpí, em Espanha, em agosto de 2019.
A geóloga Milagros Carretero atravessa o enorme Geode de Pulpí, em Espanha, em agosto de 2019.

As cavidades cintilantes repletas de cristais brilhantes, denominadas geodes, são frequentemente encaradas como objetos pequenos que cabem confortavelmente numa estante de livros. Mas a verdade é que alguns geodes parecem mais catedrais gigantescas com torres de vidro.

O Geode de Pulpí, encontrado em 1999 no interior de uma mina de prata abandonada, na província de Almería, em Espanha, é um dos maiores do mundo. Esta cavidade, com perto de 11 metros quadrados, tem as suas paredes adornadas com imponentes cristais de gesso de até 2 metros de comprimento. Dadas as impressionantes dimensões deste templo de pináculos transparentes, os cientistas questionam-se há muito tempo sobre a sua formação.

De acordo com o artigo de outubro da revista Geology, Juan Manuel García-Ruiz, da Universidade de Granada, e a sua equipa suspeitam que a formação deste geode envolveu uma espécie de combinação química canibal – cristais minúsculos a serem devorados pelos seus irmãos maiores – e pelas alterações climáticas que aconteceram no passado.

Para este novo estudo, García-Ruiz aplicou as mesmas técnicas que usou na sua análise anterior feita com espécimes ainda maiores – na Caverna dos Cristais, que possui cristais de gesso com mais de 10 metros de altura, na mina de Naica, no México. Com mais investigações, a nossa compreensão sobre os geodes gigantes também aumenta – e isso é importante.

"Para mim, os cristais gigantes de Naica, ou o Geode de Pulpí, são como as pirâmides do Egito", diz García-Ruiz. Todos esses monumentos são notáveis, mas estes geodes formaram-se ao longo de éons e são literalmente insubstituíveis.

“Se conseguirmos decifrar os seus enigmas, vamos conseguir apreciar e preservar melhor estas formações.”

Receita para geodes
"Não existe uma fórmula única para se formar um geode", diz Gabriela Farfan, mineralogista no Museu Nacional de História Natural Smithsonian. Porém, em muitos dos geodes, a ciência básica envolvida no processo é semelhante.

Estas cavidades rochosas – buracos que antigamente eram bolhas de gás emanadas pelo magma, fendas criadas pela atividade tectónica, entre outros – têm infiltrações de fluidos hidrotérmicos que, uma vez no seu interior, a dissolução dos seus elementos pode cristalizar-se nas paredes. As temperaturas estáveis, com diversos ingredientes e uma infinidade de tempo resultam geralmente em cristais maiores.

O gesso não é exceção. A sua composição química contém sulfato de cálcio, juntamente com várias moléculas de água, que dão origem à anidrite – sulfato de cálcio sem água. Em temperaturas inferiores a 57 graus Celsius, o gesso é um composto estável, e a anidrite dissolve-se facilmente na água, criando os blocos de construção para o gesso. Quando a água desaparece, o gesso cristaliza.

O gesso tem uma aptidão muito particular para formar cristais colossais, diz Mike Rogerson, cientista de sistemas terrestres na Universidade de Hull. A composição cristalizada do gesso consegue conter muita água, produzindo formações volumosas a partir de uma massa relativamente pequena de anidrite.

Mas esta característica não explica por si só o tamanho dos cristais do Geode de Pulpí.

Clima favorável para os cristais
A anidrite de Pulpí foi depositada há cerca de 250 milhões de anos, durante o período Triássico, quando o supercontinente Pangea ainda existia e a ascensão dos dinossauros estava a começar. O momento do crescimento do gesso é mais difícil de determinar, porque os cristais contêm poucas impurezas datáveis, mas uma camada de carbonato datada radiometricamente por cima dos cristais indica que o gesso se formou há cerca de 60.000 anos. E com base na cronologia das deformações tectónicas que aconteceram no local, os cristais podem ter começado a crescer há 2 milhões de anos.

Os minerais de temperaturas elevadas, como a barite e celestina, surgiram primeiro. Mas o sistema hidrotérmico quente acabou por diminuir. As temperaturas caíram abaixo do limiar crítico dos 57 graus e estabeleceram-se nos 20 graus durante um longo período de tempo. Com estas condições perfeitas, o gesso cristalizou em massa.

Acredita-se que uma estranha peculiaridade química, conhecida por amadurecimento de Ostwald, seja parcialmente responsável pelos tamanhos robustos. Nesta sopa química, os cristais mais pequenos de gesso dissolvem-se novamente na mistura, onde os seus ingredientes são digeridos pelos cristais maiores, aumentando o crescimento.

Ao mesmo tempo, o ambiente subterrâneo sofreu oscilações na temperatura ao longo de escalas de tempo geológicas, subindo ou descendo abaixo dos 20 graus. Durante as eras um pouco mais quentes, os cristais mais pequenos dissolveram-se mais facilmente. E durante as eras um pouco mais frias, os cristais maiores cresceram mais. O efeito geral de tudo isto, diz García-Ruiz, amplia o processo de amadurecimento.

Relativamente ao que pode ter provocado as oscilações na temperatura durante períodos tão longos, a equipa aponta o dedo aos ciclos naturais de aquecimento e arrefecimento do planeta, impulsionados pelas oscilações na órbita da Terra em torno do Sol.

Sinais dos tempos
Determinar a evolução da cronologia de Pulpí é mais problemático do que a da Caverna dos Cristais de Naica, que ainda é um local hidrotérmico ativo, diz García-Ruiz. Os cristais ainda estão a crescer, o que facilita um pouco a evolução da engenharia inversa. A atividade hidrotérmica de Pulpí extinguiu-se, aproximando-a mais de um fóssil.

Talvez estas dificuldades obscureçam a história do Geode de Pulpí.

Os trabalhos experimentais que tentam criar cristais em laboratório sugerem que estas variações na temperatura, e não o amadurecimento de Ostwald, são o mecanismo dominante na criação de cristais enormes, diz Farfan. Posto isto, os cristais de Pulpí formaram-se sob diferentes temperaturas e ficaram significativamente maiores do que os cristais de laboratório, por isso, é difícil saber se as mesmas regras se aplicam de forma constante.

Rogerson sublinha que as oscilações climáticas na temperatura podem não afetar significativamente o ambiente em torno de um geode subterrâneo. Em vez disso, é plausível que as oscilações sentidas no ambiente geotérmico subjacente provoquem as alterações de temperatura, aumentando o crescimento.

Mas as alterações climáticas podem ter desempenhado algum tipo de influência. Os tempos mais quentes e húmidos podem ter enchido o local com água, promovendo a dissolução da anidrite, diz Rogerson. E os tempos mais frios e secos permitiram a cristalização de muito gesso.

Rogerson acrescenta que esta tentativa de desvendar as origens do Geode de Pulpí – ou de qualquer outro geode gigante – é de louvar. Dadas as diferentes formas como os geodes se formam, as explicações científicas ainda não são concretas.

 “Mas é encorajador pegar nestas celebridades geológicas e dar-lhes alguma substância.”
 

Este artigo foi publicado originalmente em inglês no site nationalgeographic.com

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