Els alumnes de Biologia i Geologia de l’Institut Hipàtia d’Alexandria estan treballant aquests dies al laboratori de Ciències diversos materials geològics: els alumnes de primer, els minerals, els de tercer, diversos sediments detrítics i carbonàtics, i els de quart, roques ígnies.
Els alumnes de primer d’ESO han de reconèixer en exemplars cristal·lins reals les principals propietats físiques i òptiques dels minerals. Per exemple, quin és el color del sofre (grup 1: elements nadius) i de la pirita (grup 2: sulfurs)? Tots dos tenen color groc, però alhora són molt diferents, doncs la lluïssor metàl·lica de la pirita transforma la percepció del color (en diríem “daurat”, però justament el daurat és un groc metàl·lic).
L’exfolicació és una propietat que caracteritza alguns minerals que es trenquen en uns plans definits. La mica moscovita (grup 9: silicats, filosilicats) té una exfoliació perfecta en plans paral·lels que li confereix un aspecte de fulles o làmines que fins i tot es poden separar amb l’ungla en làmines finíssimes transparents. La calcita (grup 5: carbonats) és un altre mineral que presenta exfoliació perfecta. En aquest cas, el mineral es trenca en dos plans definits de manera que sembla que el cristall es trenqui en petits cristalls poligonals.
La diafanitat és la capacitat d’un mineral de deixar passar o no la llum a través seu. Els minerals opacs no deixen passar la llum, tot i que es tracti de cristalls de poc gruix. Els minerals translúcids són els que deixen passar la llum però que no permeten veure-hi a través. Finalment, els minerals transparents són els que permeten veure-hi a través.
En ciència el dibuix és essencial per a aprendre a observar. La necessitat de reproduir els detalls del mineral que dibuixem ens obliga a fixar-nos en allò que altrament ens passaria totalment desapercebut.
Per dibuixar, però, també cal saber què és convenient o no reproduir. El Dani ha de dibuixar l’hàbit de la pirita, que és cúbic. La mostra està ben cristal·litzada per un costat, però per l’altre costat està trencada. No té cap sentit dibuixar tota la superfície de la mostra, doncs la part que ens interessa és la que mostra els cristalls cúbics els uns dins els altres. A més, si hagués de dibuixar amb detall tota la mostra no acabaria mai. És per això que es concentra en 2-4 cubs, que dibuixa amb tot detall, amb les cares, els vèrtexs i les arestes formant cubs que han crescuts interpenetrats.
La Irene ho té més fàcil, doncs el que dibuixa és un cristall únic de calcita, però ha de fixar-se en les superfícies d’exfoliació internes que es poden observar per transparència, i que ha de dibuixar amb precisió, doncs tot i que sembla que els plans d’exfoliació formin angles rectes, en realitat l’angle és diferent a 90 graus.
La varietat de calcita anomenada espat d’Islàndia és una de les mostres que els alumnes troben més atractiva. Tenim cristalls grans i perfectament transparents, i això ja de per sí esdevé atractiu, però la gran sorpresa és quan posem el mineral sobre el full de pràctiques i observem a través: la imatge es duplica! Quin nom rep aquesta propietat? Pregunteu als alumnes de 1r d’ESO. Ells ja saben la resposta!
Els alumnes disposen d’informes de pràctiques curosament preparats per facilitar el seu treball autònom.
En algunes activitats els alumnes han de dibuixar, en d’altres respondre a qüestions concretes i, en unes altres, realitzar descripcions més detallades. En qualsevol cas, l’informe de pràctiques acaba esdevenint un document complet de treball personal i en grup del qual els alumnes se’n poden sentir orgullosos.
El laboratori de Ciències disposa de nombrosos exemplars de tots els grups minerals, excepte del grup 8 (Cromats), que és un grup amb minerals rars i poc accessibles.
La col·lecció de minerals de l’institut té exemplars suficients per conèixer una mostra prou representativa de la diversitat mineral i per a estudiar les propietats òptiques i físiques més significatives.
Els alumnes de tercer d’ESO han estudiat els processos geològics externs de meteorització i erosió i, per tant, saben perfectament què és un sediment detrític o siliciclàstic. Al laboratori estudien diversos tipus de sediment per aprendre a descriure’ls des d’un punt de vista textural i, sobretot, per a interpretar les característiques del transport i de la sedimentació a partir de les seves característiques texturals: un sediment pot haver patit més o menys transport, i això es pot determinar a partir del grau d’arrodoniment i d’esfericitat dels clastes. També és possible conèixer la roca a partir de la qual s’ha format el sediment i, fins i tot, determinar-ne l’àrea font.
Els alumnes estudien 4 tipus de sediment siliciclàstic: sediment de platja de costa baixa procedent de Cubelles (el Garraf), sediment de platja de costa alta procedent de Lloret de Mar (la Selva), sediment fluvi-torrencial procedent del riu Tenes a Santa Eulàlia de Ronçana (el Vallès Oriental) i sediment fluvial procedent de la desembocadura del riu Foix a Cubelles (el Garraf).
Amb l’ajut de l’informe de pràctiques i del professor, els alumnes poden estudiar el material de forma totalment autònoma, utilitzant a discreció les lupes binoculars i altres instruments de laboratori com els peus de rei.
Diversos recursos procedimentals són utilitzats per a estudiar els sediments. Així, per exemple, els alumnes han de mesurar el diàmetre dels clastes d’una mostra representativa d’un dels sediments i tractar les dades amb un full de càlcul per a obtenir un gràfic de freqüències de mides que permeti determinar la distribució estadística de les mides. Es tracta d’un sediment ben seleccionat? Quina és la moda? És unimodal o bimodal? Quina implicació física-geològica té els resultats obtinguts?
Els alumnes disposen també d’una mostra de sediment carbonàtic procedent de les platges de Yucatán (Mèxic), en ple Carib. Els sediments carbonàtics tenen un origen totalment diferent als sediments siliciclàstics, doncs no procedeixen d’una roca preexistent que ha estat meteoritzada i erosionada, sinó que els grans que formen el sediment carbonàtic són esquelets sencers o fragments d’esquelets d’organismes que viuen allà mateix a on es troba el sediment, o de ben a prop, a la mateixa conca sedimentària. Observar aquest sediment és tot un espectacle de petits esquelets d’algues roges, coralls, cargols, esponges, foraminífers…
Els alumnes de quart d’ESO que estudien Biologia i Geologia col·laboren amb la resta de companys en la realització d’un article científic sobre les roques ígnies que afloren a la costa catalana, entre S’Agaró i Sa Conca. En aquest treball, que realitzen amb l’ajut dels professors de Matemàtiques, Castellà i Biologia i Geologia, han d’estudiar les característiques texturals i minerals de les roques, tant des d’un punt de vista descriptiu i observacional com estadístic. Per a això van recollir al camp dades numèriques de freqüència de mides dels cristalls minerals i abundància relativa de superfície i de cristalls dels diferents minerals.
Els alumnes de Biologia i Geologia s’encarreguen d’il·lustrar convenientment les roques a partir de l’observació de detall i dibuix dels cristalls minerals. Aquesta observació detallada els prepara per després descriure convenientment la textura de les roques.
Amb l’objectiu de realitzar dibuixos a escala, se centren en superfícies circulars de diàmetre conegut i reprodueixen la mida, proporcions i formes dels minerals observats a l’interior, tot identificant cadascuna de les espècies minerals.
La utilització de diferents diàmetres permet variar l’escala dels dibuixos i, així, reproduir convenientment les roques en funció de la mida dels cristalls, decidint en cada moment la superfície mínima representativa.
Una vegada els alumnes hagin dibuixat i descrit les roques des del punt de vista textural, podran classificar les roques des d’un punt de vista composicional a partir dels diagrames ternaris d’Strekeinsen Quars – Feldspat alcalí – Plagiòclasi.
I això és tot, pel moment. Esperem que n’hagueu gaudit!
