Apuntes Ciencias de La Tierra

7/28/2019 Apuntes Ciencias de La Tierra

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Tema 1: El sistema Tierra

Tema 1: El Sistema Tierra

1. Introduccin a las Ciencias medioambientales

2. Aproximacin a la teora general de sistemas

3. El planeta Tierra como sistema

4. Las nuevas tecnologas en el estudio de la Tierra

1.Introduccin a las Ciencias medioambientales

Conceptos de Medio Ambiente: Conjunto de componentes fsicos, qumicos,biolgicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en unplazo corto o largo, sobre los seres vivientes y las actividades humanas.

- El ambiente se refiere a una entidad (entorno) de algo /alguien.

- Sin limitaciones.

- Pueden ser: antrpicos, no antrpicos.

METODOS DE ESTUDIO: mtodo cientfico

Concepto de modelo: Es una representacin de la realidad, que se elaborapara facilitar su compresin y estudio.

Tipos de modelos:

- Descriptivo (estticos): representa la realidad de manera esttica.

- Predictivo (dinmicos): Estudia la accin de algn fenmeno.

2.Aproximacin a la teora general de sistemas

Los sistemas pueden ser:- Abiertos: intercambian materia y energa con el exterior.

- Aislados: No intercambian ni materia ni energa.

- Cerrados: Intercambian energa con el exterior.

En la construccin de un modelo seguimos una serie de pasos:

- Formulacin del problema

- Descripcin del sistema- Estudio de las relaciones


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- Validacin del modelo.

RELACIONES CAUSALES

Son aquellas en las que una variable influye sobre otra. Causa- efecto

Pueden ser:

Simple: Directa +--------+ , - ------------- -

Inversa + -------- - ; - ------------ +

Encadenadas: Ms de dos variables.

Complejas: A influye sobre B y B sobre A

Positiva: A aumenta B y B aumenta A

Negativa: A aumenta B y B disminuye A. Mantiene el medio constante.Homeostasis.

3.El planeta Tierra como sistema

Es un sistema abierto que intercambia energa y materia con el exterior.

Subsistema: Atmsfera, Hidrosfera, Geosfera y Biosfera.

Es un sistema climtico: Debido a las relaciones entre los diferentessubsistemas.

Factores que influyen lentamente en el clima:

- Excentricidad de la rbita: rbita elptica

- Oblicuidad: Eje terrestre oblicuo

- Precesin: Balanceo del eje terrestre

- Radiacin solar: La energa solar disminuye

- Distribucin de continentes y ocanos: Los ocanos suavizan lastemperaturas.

Factores que influyen rpidamente en el clima:- Efecto invernadero

- Albedo: Energa reflejada

A mayor albedo ------- menor temperatura superficial.

Los mares tienen bajo albedo (absorbe mucho) ---altas temperaturas

El hielo tiene alto albedo (absorbe poco) ---------- bajas temperaturas

El polvo tiene alto albedo ---------------------------- bajas temperaturas

4.Las nuevas tecnologas en el estudio de la Tierra


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- Sistema de posicionamiento por satlite

- Fotografa area

Tema 2: Relaciones entre la naturaleza y la especie humana

Tema 2: Relaciones entre la naturaleza y la especie humana


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1. Etapas de la relacin humanidad- naturaleza

2. Visin global de la problemtica actual

3. Riesgos derivados de la dinmica terrestre

4. Recursos naturales

5. Impactos ambientales

1.ETAPAS DE LA RELACIN HUMANIDAD NATURALEZA

- Etapa de cazador recolector. Poco dao a la naturaleza

- Etapa agrcola- ganadera. Empieza a modificar la naturaleza en su propiobeneficio.

- Etapa industrial tecnolgica. Grandes cambios en el medio.

2.VISIN GLOBAL DE LA PROBLEMTICA ACTUAL

Pases desarrollados: Nivel econmico alto, Sociedad de consumo yexplotacin incontrolada

Pases en vas de desarrollo: Nivel econmico bajo, alta tasa de natalidad,malnutricin y enfermedades infecciosas y aportan materia prima al restode pases.

ESTUDIOS MEDIOAMBIENTALES

La humanidad toma conciencia de la importancia del Medio Ambiente.

Debemos estudiar: Los riesgos, los recursos y los impactos ocasionados porel hombre.

3.RIESGOS DERIVADOS DE LA DINMICA TERRESTRE

- Posible fuente de peligros.

- Probabilidad de que ocurra.


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Tipos de riesgos:

- Riesgos tecnolgicos culturales.

- Riesgos naturales: Csmico, Biolgico y Geolgico.

Valoracin y cartografa de los riesgos:

Se puede medir con la siguiente frmula R = P E V siendo: P lapeligrosidad, E la exposicin y V la vulnerabilidad.

Peligrosidad: Es la probabilidad de que ocurra un suceso perjudicial. Para

calcularla se tiene en cuenta:

- La distribucin geogrfica del suceso. A mayor extensin--- Mayores daos.

- El tiempo de retorno. Periodicidad con la que ocurre el suceso.

- Grado de peligrosidad: Intensidad del fenmeno.

Con estos datos se elabora un mapa de peligrosidad destinado a reducir losdaos.

Exposicin: Es el nmero total de personas o la cantidad total de bienesafectados.

Vulnerabilidad: Proporcin, con relacin al total expuesto, de vctimashumanas o de prdidas econmicas.

ndice de coste = prdidas/ personas

4.RECURSOS

5.IMPACTOS AMBIENTALES

Concepto: Modificacin en el medio producida por las actividades humanas.

A mayor fragilidad del medio ----- Mayor impacto


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El impacto puede producirse debido a la extraccin de los recursos y a lautilizacin de stos.

A mayor poblacin Mayor cantidad de recursos

Pases desarrollados: Consumistas, Muy alto gasto energtico, utilizancombustibles fsiles.

Pases en vas de desarrollo: Necesidades bsicas, muy bajo gastoenergtico, utilizan lea, carbn

Los impactos globales: Posible agotamiento de los recursos.

Degradacin ambiental.

Agotamiento de los recursos

Son recursos no renovables.

En los recursos renovables, el problema reside en la degradacin delrecurso.

La energa: Es un flujo lineal procedente del Sol (99%).

El sistema energtico requiere una serie de operaciones desde suprocedencia hasta su utilizacin, que son:

1. Extraccin

2. Transformacin

3. Distribucin

4. Utilizacin

En cada paso se pierde energa en forma de calor, ya que ninguna reaccintiene un rendimiento del 100%.

Rendimiento del sistema= energa que entra/ energa que sale

- Energa clsica: Es no renovable y muy contaminante


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- Energa alternativa: Renovable y limpia.

Soluciones al problema energtico.

- Mayor utilizacin de energas renovables.

- Investigaciones de nuevas tecnologas.

- Ahorro energtico.

Acumulacin de residuos

Tema 3: Medio ambiente y desarrollo

Tema 3: Medio ambiente y desarrollo


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1. Modelos de desarrollo

2. Medidas tcnicas

3. Educacin ambiental

4. Derecho ambiental

5. El camino hacia el desarrollo sostenible

1.MODELOS DE DESARROLLO

El trmino desarrollo va unido a desarrollo econmico. Hay que darle valoreconmico al medio ambiente para que se tenga en cuneta en cualquier

actividad.

Concepto de desarrollo econmico: Proceso que se traduce en unincremento de la produccin de bienes, acompaado de una modernizacinen general.

- Desarrollo incontrolado

Asociado a la revolucin industrial.

Solo se valora el beneficio econmico, sin tener en cuenta los efectosproducidos en el medio.

El ser humano cree dominar la naturaleza.

- Desarrollo conservacionista

Pretende detener el desarrollo y el crecimiento de la poblacin. No sera

compatible con el avance que se debe dar en los pases en vas dedesarrollo.

- Desarrollo sostenible

Pretende conseguir un desarrollo conservando el medio. Conseguir unabuena calidad de vida sin producir graves daos al medio, con lo que seconsigue su regeneracin, as no ponemos en peligro el bienestar de lasgeneraciones futuras.


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2.MEDIDAS TCNICAS

Las medidas para solucionar los problemas medioambientales son:

a) Frente al agotamiento de recursos

b) Gestin de recursos

c) Frente a la contaminacin

d) Evaluacin del impacto ambiental

e) Ordenacin del territorio

a) Frente al agotamiento de recursos: Mayor eficacia de los recursos, mayorahorro y reciclaje.

b) Gestin de los residuos: El gran problema es la acumulacin de losresiduos. Para evitar esto hay tres frentes de actuacin:

- Disminuir los residuos: Regla de las tres R (Reducir, Reutilizar y Reciclar)

- Transformacin de los residuos: Reciclaje y recuperacin. Transformacinde los residuos en otros menos peligrosos.

- Eliminacin de residuos: En vertederos (Incontrolados, Controlados y deseguridad) y la incineracin (combustin controlada).

c) Frente a la contaminacin: Quien contamina, paga. sto a veces nofunciona, ya que a las industrias les resulta ms barato pagar que invertiren programas medioambientales.

Para acabar con el problema hay que tener la idea: Es mejor no contaminarque descontaminar.

d) Evaluacin del impacto ambiental: Son procedimientos para determinarlos efectos que tendra sobre el medio ambiente, la ejecucin de unproyecto, en caso de llevarse a cabo.

Es una medida preventiva.

La E.I.A. consta de :

-Estudio previo de I.A. (Sera una fase tcnica): En ella se estudian losefectos y se proponen medidas para reducirlos.

-Declaracin de I.A. (Sera una fase administrativa): En ella se decide si sepuede llevar a cabo o no el proyecto.


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Tema 4: Dinmica interna de la Tierra y riesgos derivados

TEMA 4: DINMICA INTERNA DE LA TIERRA Y RIESGOS DERIVADOS.

1. Constitucin y dinmica de la geosfera

2. La energa interna terrestre

3. Los movimientos de las placas tectnicas

4. Volcanismo y riesgos volcnico

5. Sismicidad y riesgo ssmico

1.CONSTITUCIN Y DINMICA DE LA GEOSFERA

Constitucin

- Elementos ms densos en el centro (hierro) y los menos densos en lacorteza (silicatos).

- Con la profundidad, se aumenta la presin y la temperatura.

Modelo geodinmico (Esttico)

-Corteza: Desde la superficie hasta la discontinuidad de Mohorovicic.

La corteza ocenica es delgada y densa. Formada por gabros, basaltos ysedimentos.

La corteza continental es gruesa y ligera. Formada por rocas sedimentarias,magmticas y metamrficas.

-Manto: Hasta la discontinuidad de Gutenberg (2900 Km)

La composicin es muy homognea. Se puede distinguir el manto superior yel manto inferior.

-Ncleo: Compuesto fundamentalmente por Hierro.

El ncleo externo es lquido y el interno es slido (debido a la gran presin).


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El ncleo es el responsable del campo magntico terrestre.

Modelo dinmico

-Litosfera: Formada por la corteza y la parte superior del manto. Sefracciona en placas litosfricas.

-Astenosfera: Capa blanda y plstica. Formada por el resto del mantosuperior. Sufren movimientos convectivos permitiendo el movimiento de lasplacas.

-Mesosfera: Resto del manto. Formada por rocas slidas, pero debido a lapresin y temperatura se dan los movimientos convectivos.

-Endosfera: Coincide con el ncleo. Parte lquida y sufre movimientos deconveccin.

Dinmica

La Tierra es un planeta dinmico, dando lugar a procesos externos yprocesos internos.

- Procesos externos: Funcionan por la energa solar y la gravedad. Formanlas rocas sedimentarias y suavizan el relieve (erosin, transporte ysedimentacin). Son procesos destructivos.

- Funcionan gracias a la energa interna. Ocasionan los movimientos de lasplacas, la formacin de rocas metamrficas y magmticas. Crea nuevosrelieves (orognesis). Son procesos constructivos.

Concepto de procesos paroxsmicos: son aquellos que ocurren con unabrusca liberacin de energa, causantes de catstrofes naturales y sonfuente de riesgos geolgicos.

NOTA: Recuerda el concepto de riesgo: Posible fuente de peligro que puedecausar daos y la probabilidad de que ocurra.

RIESGOS GEOLGICOS

Son aquellos riesgos derivados de la accin de los agentes geolgicos.

Pueden ser:


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- Riesgos geolgicos exgenos: Derivados de procesos externos.(Se vernen temas posteriores).

- Riesgos geolgicos endgenos: Derivados de procesos internos.Volcanismo, sismicidad y diapiros (subida de masa de sales por ser menosdensa).

2.LA ENERGA INTERNA TERRESTRE

El calor interno est provocado por varios factores:

- Choque de partculas slidas.

- Calor liberado al cristalizar el hierro al formarse el ncleo.

- Calor por la desintegracin de istopos radiactivos.

La temperatura aumenta con la profundidad, aunque no igual en todos lospuntos del planeta.

La presin aumenta con la profundidad, lo que evita que los materiales sefundan a pesar de las elevadas temperaturas.

FLUJO TRMICO

Es la cantidad de energa calorfica que la Tierra libera por unidad desuperficie y unidad de tiempo.

Este calor puede transmitirse de varias formas:

- Radiacin: Por ondas de longitud de onda corta. Frecuente en el manto.

- Conveccin: Transporte de energa por la circulacin de materiales.Originan las corrientes de conveccin.

- Conduccin: Transferencia de calor a travs de la materia (tomo a tomo)por diferencia de temperatura. Se da en la superficie, pero lentamente (porlo que se considera aislante).

3.MOVIMIENTOS DE LAS PLACAS TECTNICAS

Hay tres tipos de lmite de placas:

- Divergentes o constructivos- Convergentes o destructivos


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- Pasivos

CICLO DE WILSON

Con este ciclo se intenta explicar cmo se originan los ocanos y los nuevosorgenos. Para estudiarlo se puede separar en diferentes fases:

Fase 1: Fractura del continente

- Se alinean puntos calientes bajo un continente.

- El calor produce abombamiento y posterior fractura del continente.

- La fractura (zona deprimida) es ocupada por lagos.

Fase 2: Cuenca ocenica joven

- Se crea nueva corteza ocenica separando los dos bloques. Recuerda quesiempre se crea corteza ocenica.

- La fosa es invadida por el mar (mar lineal y estrecho).

Fase 3: Cuenca ocenica madura

- Siguen separndose los continentes.

- Dorsal bien desarrollada.

- Mrgenes continentales pasivos.

Fase 4: Inicio de cierre de la cuenca ocenica

- Los mrgenes continentales se vuelven fros e inestables.

- Se fractura la corteza por la zona de unin entre la corteza ocenica y

ontinental.- Se crean dos placas separadas por una fosa.

- Se produce un orgeno tipo Andino donde el extremo de la cortezacontinental se pliega.

- La cuenca deja de crecer.

- Finalmente la dorsal se vuelve inactiva.

Fase 5: Cuenca ocenica estrecha

- Se va disminuyendo el tamao de a cuenca ocenica.


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Fase 6: Colisin continental

- Choque de los dos continentes provocando un orgeno tipo Himalaya.

EL MOTOR DE LAS PLACAS

Movimientos de conveccin trmica en el manto (a varios niveles).

Plumas convectivas.

4.VOLCANISMO Y RIESGO VOLCNICO

Concepto de volcn: Son grietas por donde sale el magma procedente delinterior.

La formacin del magma se puede deber a varios factores:

- Aumento de temperatura

- Disminucin de presin

- Introduccin de voltiles con lo que se disminuye la temperatura de fusin.

Lo normal es que influyan varios de estos factores.

Concepto de erupcin volcnica: Salida del magma al exterior. Losmateriales arrojados por un volcn pueden ser: gases, lavas lquidas ypiroclastos slidos.

Las partes de un volcn son:

- Cono: Acumulacin de materiales en las laderas.- Crter: Es la abertura del cono

- Chimenea: Conducto que comunica el crter con la cmara magmtica.

- Cmara magmtica: Zona donde se encuentra la roca fundida.

- Caldera: Estructura que se origina por el hundimiento del cono.

Tipos de volcanes

Van a depender fundamentalmente del tipo de materiales que expulse elvolcn, as podemos diferenciar:


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- Volcanes en escudo: Lavas muy fluidas, cubren grandes superficies, conosbajos.

- Conos de cenizas: Constituidos por piroclastos. Son bastante pequeos ensuperficie y con laderas muy inclinadas.

- Estratovolcanes o conos compuestos: es una mezcla de los dos anteriores.

FACTORES QUE AFECTAN AL RIESGO VOLCNICO

Respecto a la magnitud del riesgo:

- Riesgo social: afectan a las personas.

- Riesgo econmico: prdidas econmicas.

ZONAS DE RIESGO VOLCNICO

- Zonas de separacin de las placas: dorsales.

- Zonas de subduccin: fosas

- Zonas de volcanismo intraplaca (puntos calientes aislados). Es el origen delas Islas Canarias.

Los riesgos se pueden separar en:Riesgos propiamente volcnicos: debido a los materiales arrojados comogases, coladas de lava, lluvias piroclsticas, nubes ardientes.

Riesgos asociados: no debidos a los materiales arrojados como tsunamis,movimietnos de ladera, cambios climticos

Para disminuir estos riesgos se pueden adoptar una serie de medidas tantopredictivas (prediccin espacial y temporal) como preventivas (noestructurales y estructurales). Las medidas correctoras son poco tiles en

caso de volcanismo.

RIESGO VOLCNICO EN ESPAA

Leer artculo al final de esta entrada


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5.SISMICIDAD Y RIESGO SSMICO

Concepto de terremoto: Son movimientos de la corteza con gran cantidadde energa liberada, en forma de ondas.

Podemos distinguir: el Hipocentro (punto donde se origina el movimiento) yel Epicentro (zona de la superficie ms cercana al hipocentro).

Las ondas ssmicas pueden ser:

- P o primarias: son las ms rpidas y se transmiten por todos los medios.

- S o secundarias: son algo ms lentas y solo se transmiten por slidos.

- L o superficiales: son ms lentas, pero por originarse en las interfacestierra- aire o tierra- agua son las ms peligrosas.

CAUSAS

Pueden ser naturales:

- Erupciones volcnicas

- Meteoritos

- Movimientos tectnicos: provocando fallas inversas, normales otransformantes.

Puedes estudiar los pliegues y las fallas visitando estas web:

www.educa.madrid.org/web/ies.ginerdelosrios.alcobendas/departamentos/cienciasnaturales/.../estructecton.htm

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/4ESO/MedioNatural2/contenido1.htm

Fotografas de pliegues y fallashttp://www.ieslosremedios.org/~pablo/webpablo/web4eso/2procesosinternos/Pliegues%20y%20fallas/Pliegues%20y%20fallas.html

O pueden ser inducidos por la actividad humana:

- Explosiones.


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MEDIDA DE LA IMPORTANCIA

Los riesgos suelen ser muy importantes, tanto los sociales como loseconmicos.

El tamao del sesmo se puede medir en funcin de:

- Intensidad: Mide los efectos producidos. No mide la fuerza real, ya que losefectos van a depender mucho de la zona donde se haya producido. Seutiliza la Escala de Mercali. En Espaa se utiliza una semejante conocidacomo MSK (Medvedev, Sponheuer y Karnik).

- Magnitud: Mide la energa liberada. Es ms objetivo. Se utiliza la Escala deRichter.

ZONAS DE RIESGO SSMICO

En los bordes de placas:

- En dorsales: riesgo pequeo

- En fosas: Importantes terremotos en el plano de Benioff.

- Fallas.

RIESGOS DERIVADOS

Primarios:

- Vibracin del suelo: provocando desplomes de edificios. Los daos van adepender de la intensidad (cercana del epicentro), magnitud, duracin ynaturaleza del terreno.

- Licuefaccin.

- Corrimientos de tierra.

Asociados:

- Incendios

- Modificaciones del terreno

- Tsunamis

Para disminuir estos riesgos se pueden adoptar medidas predictivas(espacial y temporal), preventivas (no estructurales y estructurales:construcciones sismorresistentes) y correctoras.

RIESGO EN ESPAA

Puedes leer el siguiente artculo Sismicidad en Andaluca y Sismicidad enEspaa.


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EL PELIGRO SISMICO EN ANDALUCIA

Ricardo Garca Arribas

Instituto de Investigacin, Desarrollo y Control de la Calidad en laEdificacin

INDYCCE

COLEGIO OFICIAL DE ARQUITECTOS TCNICOS Y APAREJADORES DEMALAGA

INTRODUCCION

Espaa es considerada como un pas de actividad ssmica calificada demoderada en consideracin a la sismicidad registrada en su catlogossmico y a la ms frecuente de otros pases del rea mediterrnea.

Conviene matizar, sin embargo, esta afirmacin:Fig.1.- Esquema tectnico del Mediterrneo (A. Udas, 2000)

La Pennsula Ibrica, (Fig. 1) se ubica en el extremo occidental de la zona deconvergencia entre las placas de Eurasia y Africa. El lmite de placas seextiende desde las islas Azores al oeste y el Cucaso al este. La situacin dela Pennsula

Ibrica en el borde de placas entre Africa y Eurasia es la que determina, porlo tanto, la existencia en ella de zonas ssmicamente activas (A. Udas,2000). Al oeste de

Gibraltar se encuentra el extremo oriental de la falla de Azores-Gibraltar, enla que sucedi el gran terremoto de Lisboa de 1755 y el ms reciente de1969 que se sinti en Madrid. Ya en la Pennsula, la regin msdirectamente afectada por el borde de placas, y por lo tanto ms activassmicamente, est limitada al norte por el accidente

Cdiz-Alicante y al sur por el norte de Marruecos. En esta regin hansucedido terremotos cuya magnitud ha alcanzado valores entre 6 y 6,5, quecausaron muy importantes daos materiales y la dolorosa prdida demuchas vidas humanas. Los ms importantes fueron los de Arenas del Rey-Alhama de Granada en 1884,

Torrevieja en 1829 y Mlaga en 1680. En esta regin se sucedencontinuamente terremotos de magnitud ms pequea que ocasionalmentellegan a magnitud 5 y pueden producir, a veces, daos notables como el de1931 en Montilla, 1951 en Jan y el ms reciente de Febrero de 1999 enMula, Murcia, cuyas prdidas econmicas se han calculado en 9.000millones de pesetas y que podran haber sido mucho mayores de haberseproducido en reas de mayor densidad de poblacin y con mayorconcentracin de valores.

Fig.2.- Sismicidad del Mediterrneo para 1975-1995 y magnitud superior a 5

(A. Udas - 2000)Como ya se ha mencionado, dentro del Mediterrneo la actividad ssmica de


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Espaa puede considerarse como moderada en comparacin con la msintensa de

Grecia o Italia por lo que, desgraciadamente, no existe en nuestro pas en laactualidad conciencia histrica acerca del fenmeno ssmico y suimportancia, dada la lejana en el tiempo del ltimo gran terremotocatastrfico: el Terremoto de Andaluca de 1884. Hemos visto, sin embargo,que dada su situacin en un borde de placas, el peligro de ocurrencia deterremotos es real y seguro como atestigua y confirma la sismicidadhistrica. Comprobamos que desde el siglo XIV hasta el siglo XX se haproducido como media un gran terremoto catastrfico cada cien aos,resultando inusual la ausencia de los mismos a lo largo del siglo XX, lo cualincrementa gravemente su probabilidad de ocurrencia en un futuro prximo.Est demostrado cientficamente, que en nuestro pas existen fallas capacesde generar terremotos de magnitudes superiores a 6,5, de forma que esmuy probable que sea slo cuestin de tiempo el que esos terremotosdestructivos vuelvan a producirse (Ramn Capote y J.J.

Martnez-Daz, 2000).

En un estudio reciente (Chvez et al, 1999) y basndose en las intensidadessentidas durante el terremoto de 1428 en Queralbs, se ha simulado unescenario para investigar los daos que se produciran si, hoy da, ocurrieraun terremoto similar. Del resultado de este estudio se desprende que sehundiran totalmente ms de 1.000 edificios produciendo ms de 900.000m3. de escombros, y el nmero de edificios inhabitables excedera los23.000. Como consecuencia de ello ms de 140.000 personas perderan suhogar, ms de 4.000 personas resultaran seriamente heridas y ms de

1.000 moriran. Las prdidas econmicas superaran los 4,8x109 euros y lainversin necesaria para restaurar las casas inhabitables alcanzara los 109euros.

Estos seran, con gran probabilidad, los efectos de un terremoto como el dela

Candelaria de 1428, con el foco situado en los Pirineos a unos 130 km. de laciudad de Barcelona (Pere Santanach, 2000).

Fig. 3.- Terremotos histricos destructivos en Espaa con intensidad IX omayor en el epicentro, desde el siglo XIV (Ramn Capote del Villar, 1997)

LA PELIGROSIDAD SSMICA EN ESPAAPodemos decir que en la Pennsula Ibrica persiste cierta actividadtectnica, como atestigua y confirma la moderada actividad ssmicapresente. Podemos establecer por lo tanto, y a la vista de los antecedentesexpuestos en la introduccin, que nuestro pas se sita en el interior de unaplaca activa y que, como consecuencia de ello, las fallas activas presentarntasas de deslizamiento moderadas e inferiores a

1 mm/a, que darn lugar a terremotos con intervalos de recurrencia delorden de 103 a

105 aos (Pere. Santanach, 2000).


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La comparacin de la localizacin de los 15 mayores terremotos del registrohistrico con un mapa tectnico de la Pennsula (Fig. 4), nos hacecomprobar un hecho significativo: cada uno de estos graves terremotos hasido producido por una falla sismognica distinta. Por lo tanto, y teniendo encuenta que el catlogo de la sismicidad histrica no alcanza los mil aos, el

registro histrico, en el mejor de los casos, slo se acerca a 1/10 de laduracin del ciclo ssmico. La constatacin de este hecho, debiera serdefinitiva para abordar la ampliacin del catlogo mediante la informacinpaleossmica que aporta la geologa.

Fig. 4.- Los grandes terremotos histricos espaoles situados sobre unesquema neotectnico de la Pennsula Ibrica. (Pere Santanach, 2000).Qu falla, por lo tanto, podra producir el prximo terremoto catastrfico enEspaa. Si se tiene en cuenta la duracin de los ciclos ssmicos de las fallasde la Pennsula Ibrica, no se puede descartar que algunas fallas activassean fallas sin actividad ssmica en la actualidad, y que alguna de stastenga parmetros ssmicos parecidos a cualquiera de las que han producidograndes y graves terremotos en tiempos histricos (Pere Santanach, 2000).Esta circunstancia debera ser suficiente para motivar a las Institucionespblicas y a los Institutos de Investigacin y Fundaciones, a impulsar lainvestigacin cientfica en reas de la Geologa como la Paleosismologa,para ampliar hasta donde sea posible el catlogo ssmico.

Debe insistirse en que la peligrosidad ssmica no debiera evaluarsenicamente en funcin de los efectos de la actividad ssmica reciente. Dehecho, en el ao 1990 la

Agencia Meteorolgica de Japn incluy la zona de Kobe entre las 18

regiones deJapn de baja sismicidad, debido a que en los 30 aos anteriores no tuvouna actividad ssmica relevante. Despus del terremoto de 1995 en dichazona, las zonas de baja sismicidad de Japn se consideraron capaces degenerar terremotos de alto potencial destructivo, precisamente por la faltade liberacin de energa ssmica a lo largo de los aos (Bozzo y Barbat,1995).

La Peligrosidad Ssmica tambin puede definirse en trminos probabilstas, ydesde este punto de vista se define como la probabilidad de ocurrenciadentro de un perodo especfico de tiempo y de un rea considerada, de un

movimiento ssmico del terreno de un nivel de intensidad determinado.La totalidad de los procedimientos analticos, experimentales y numricosque pueden conducir a una definicin de la accin ssmica para suutilizacin en el clculo de las estructuras, se denomina evaluacin de lapeligrosidad ssmica. Dicha evaluacin tiene un carcter de prediccin delos parmetros de los terremotos, con todas las implicaciones probabilistasque dicha operacin supone (Barbat y Miquel Canet 1994). Los resultadosde tales estudios se incorporan a las normativas de diseo ssmico en formade terremoto de diseo.

El resultado ms significativo de un estudio de peligrosidad ssmica, es la

obtencin de la probabilidad de que ocurra en una zona geogrfica unsesmo de determinadas caractersticas, asociado a un cierto perodo de


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retorno y a un tiempo de exposicin dado de las estructuras,establecindose leyes estadsticas que definan el comportamiento ssmicode una regin a partir de su sismicidad histrica (Udas y

Mezcua 1986).

Como muy pocas veces es posible cimentar las estructuras sobre un estratorocoso, se hace preciso completar los estudios a escala regional con otrosque permitan conocer cul es el efecto de las capas superficiales de suelo, yque habitualmente son de menor calidad, en la transmisin de las ondasssmicas. A estos trabajos se les conoce como estudios de peligrosidadssmica a escala local o tambin como estudios de microzonificacin yplantean, bsicamente, dos tipos de problemas.

Determinar el efecto de la amplificacin dinmica de la vibracin debida alsuelo que se encuentra sobre la capa rocosa en la proximidad del lugar enestudio; tambin, evaluar la correspondiente distorsin de la seal ssmica

como consecuencia de su filtrado a travs de las capas de suelo. Determinar otros efectos locales producidos por las ondas ssmicas comodeslizamientos, licuefaccin del suelo, cambio en el rgimen de las aguas,etc.

LA VULNERABILIDAD SSMICA ESTRUCTURAL

La vulnerabilidad ssmica de una estructura, un grupo de estructuras o deuna zona urbana completa, se define como su predisposicin intrnseca asufrir dao ante la ocurrencia de un movimiento ssmico de una severidaddeterminada. La

Vulnerabilidad est directamente relacionada con las caractersticas dediseo y construccin de la estructura.

Puede afirmarse, sin ningn gnero de dudas, que la principal causa de lasgrandes y graves prdidas humanas y econmicas que producen losterremotos, es el comportamiento inadecuado de las estructuras ante lasfuerzas horizontales y cclicas del sismo. En la Figura 5 podemos apreciarque un 75% de las prdidas humanas que se han producido en el mundoentre 1900 y 1992 a causa de los terremotos, se debe al colapso de muchasestructuras.

Fig. 5.- Causas de las vctimas de terremotos entre 1900 y 1992 (Coburn et

al. 1992)

Se piensa, muy equivocadamente, que slo corren riesgo de colapso ante elsismo las antiguas estructuras de mampostera no reforzada, y que nuestrasactuales estructuras porticadas de hormign o de acero son absolutamenteseguras ante un sismo. Nada ms lejos de la realidad, como ha podidoconstatarse tras los ltimos terremotos catastrficos de Turqua, Grecia,

Taiwn. El Salvador ... etc. Si bien es cierto que los edificios de hormignarmado o acero son, en general, ms seguros que los de mampostera, seha observado, reiteradamente, que se incurre en ellos en graves defectosde diseo y construccin, y que su fallo produce un mayor porcentaje de

vctimas entre sus ocupantes.


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La dilatada experiencia personal del que suscribe como director de laejecucin material de mltiples obras de edificacin en una provincia que,como Mlaga, est peligrosamente expuesta al riesgo de terremotos,confirma la elevada vulnerabilidad ssmica de nuestras edificaciones, anlas construidas en los ltimos aos, dado el poco rigor en la exigencia y

cumplimiento de la vigente normativa sismorresistente(NCSE-94).

Edificio de viviendas - Mijas-Costa Edificio de viviendas - Fuengirola

Fig. 6.- Edificios de reciente construccin en Fuengirola y Mijas (Mlaga).

El apoyo de los pilares sobre una mnsula implica una grave vulnerabilidadestructural y debiera estar absolutamente prohibido en zonas ssmicas.

Edificio en Benalmdena 2000 Hotel de lujo en Marbella - 1973

Fig. 7.- Edificio de reciente construccin en Benalmdena con pilaresapoyados slo sobre la capa de compresin del forjado - Edificio de 15plantas sobre rasante con un manifiesto piso blando y columnas dediferente rigidez y cimentadas a diferente altura.

Evidentemente, el apoyo de los pilares slo en la capa de compresin delforjado reticular carece de la necesaria ductilidad en caso de ocurrencia deun sismo, aun, incluso, de moderada magnitud Est demostrado que lospisos blandos suponen un cambio brusco de rigidez que puede producirrtulas en su encuentro con los pisos altos ms rgidos y, por otro lado, ladiferente esbeltez de los pilares y su cimentacin en diferentes nivelesproducir peligrosos efectos de torsin ante un sismo.

Hotel D. Carlos Marbella: DETALLE

Fig. 8.- Detalle del piso blando y de la diferente rigidez de los pilares.

Fig. 9.- Edificio actualmente en construccin en Benalmdena-costa

Pilares y pantallas apoyadas en vigas o forjado que incrementangravemente la vulnerabilidad estructural del edificio ante un sismo.

Fig. 10.- Edificio actualmente en construccin en Sierra Navada (Monachil-Granada).

Este edificio, a pesar de estar ubicado en una de las reas con mayorpeligrosidad ssmica de

la Pennsula, incumple todas y cada una de las prescripciones de diseo dela vigente Norma

Sismorresistente NCSE-94.

El mtodo del Indice de Vulnerabilidad, desarrollado en Italia en 1976despus del terremoto de Friuli, es considerado por el profesor Alex OriaBarbat, profesor de la Universidad de Barcelona y una de las mayoresautoridades en la materia en nuestro pas, como uno de los ms avanzadosque existen hoy da en el mundo. La obtencin de la vulnerabilidad de losedificios se realiza en el marco del mtodo mediante instruccionescompletas y precisas, que evitan la posibilidad de interpretaciones distintas


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de los especialistas y que estn recogidas en formularios de uso general. Elmtodo ha sido adoptado en Italia desde1982 por el Gruppo Nazionale perla Difesa dai Terremoti (GNDT), para su utilizacin en la evaluacin delriesgo ssmico en edificios.

La operacin de calificacin de la vulnerabilidad consiste en hacer unavaloracin de once parmetros estructurales preestablecidos por expertos ycalcular, a partir de estos valores, el Indice de Vulnerabilidad. El mtodorelaciona luego el Indice de Vulnerabilidad obtenido con el grado de daoque sufre la estructura, a travs de funciones de vulnerabilidad para cadagrado de intensidad macrossmica del terremoto, o para diferentes nivelesde aceleracin mxima.

La versatilidad del mtodo permite su implementacin en ordenadores y suaplicacin eficiente en estudios de riesgo ssmico de amplias zonas urbanas.El mtodo, como ya se ha mencionado, ha sido ya utilizado por eminentesprofesores de la Universidad de Barcelona que han obtenido, por primera

vez en Espaa, funciones con la vulnerabilidad observada despus de losterremotos de Almera de Diciembre de 1993 y Enero de 1994. Tambin hasido utilizado el mtodo en la estimacin del riesgo ssmico de zonas delEnsanche de la ciudad de Barcelona, con funciones de vulnerabilidadcalculada (A. Oria Barbat, 1998).

En las Fig. 11 y 12 que siguen, pueden observarse las funciones devulnerabilidad simuladas para diferentes grados de intensidad y para dostipos estructurales no muy recomendables en zonas ssmicas: edificiosporticados con vigas planas y edificios con forjados reticulares armados enlas dos direcciones.

En el caso de los edificios de hormign harmado porticados con vigasplanas, los valores para la intensidad VI MSK no se han incluido en la figuraya que los ndices de dao econmico fueron inferiores al 5% para todos losIv. En el caso de los edificios de hormign armado con forjados reticulares,los valores para la intensidad IX MSK no se muestran, debido al hecho deque todas las estructuras colapsaran. Los ndices de vulnerabilidad y dedao tan altos, pueden explicarse por lo inadecuado del diseo y de latipologa estructural de los edificios considerados (A. Oria Barbat, 1998).

Fig. 11.- Funciones de vulnerabilidad para edificios porticados de hormignarmado con vigas planas. (Alex H. Barbat,1998)

Fig. 12.- Funciones de vulnerabilidad para edificios de hormign armado conforjados reticulares (Alex H. Barbat, 1998)

EL RIESGO SISMICO

El Riesgo Ssmico se ha definido como la cuantificacin de las prdidasesperadas en un elemento en riesgo durante un perodo de tiempoespecificado. El elemento en riesgo podra ser un edificio, un grupo deedificios, un barrio, una ciudad entera o las personas que viven en ellos.

Tambin podra ser la actividad econmica desarrollada en la zona, losservicios pblicos o las lneas de comunicacin. Por este motivo el riesgo

ssmico puede medirse en trminos de prdidas de vidas humanas, deprdidas econmicas o de dao fsico de las estructuras, dependiendo ladefinicin del elemento en riesgo. (Alex H. Barbat, 1998).


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Haciendo referencia solamente al comportamiento de las estructuras, elRiesgo

Ssmico puede definirse como el grado de prdidas esperadas que sufren lasestructuras durante el lapso de tiempo que permanecen expuestas a laaccin ssmica.

A este lapso de tiempo se le denomina perodo de exposicin o perodo devida de las estructuras.

Se define el Riesgo Ssmico especfico S, como la probabilidad de que unaestructura o grupo de estructuras sufra uno o varios grados de dao duranteun tiempo de exposicin determinado. Matemticamente, esto significa quedicho riesgo se obtiene mediante la operacin de convolucin entre laPeligrosidad Ssmica H, definida como la probabilidad de ocurrencia detodos los niveles posibles de fuerza de los terremotos en la zona y laVulnerabilidad V correspondiente a cada nivel de fuerza mencionado. (Alex

H. Barbat, 1998). Se tiene por tanto que:S = H V

El Riesgo Ssmico R se obtiene mediante la operacin de convolucin entreS y el valor C de los elementos en riesgo.

R = S C

El valor de los elementos en riesgo proviene tanto de los costes directos delos elementos estructurales, de los no estructurales y del contenido deledificio, como de los costes indirectos que pueden ser sociales por unaparte, y por otra de reduccin de la produccin debida a la interrupcin del

servicio de las estructuras y de las comunicaciones.Tomando en consideracin el estudio mencionado en la introduccin,(Chvez et al., 1999) sobre los daos que podran producirse si unterremoto de intensidad IX-X volviera a ocurrir en Los Pirineos, podemosimaginar la magnitud de la catstrofe que un terremoto como el de 1884podra provocar en reas tan densamente pobladas como lo son hoy damuchas provincias andaluzas, sobre todo las costeras, donde el turismo hapropiciado un desarrollo urbanstico, econmico y social sin precedentes.

CONCLUSIONES

Una vez conocidos los conceptos de Peligrosidad, Vulnerabilidad y RiesgoSsmico, as como los criterios cientficos para su evaluacin probabilista,estamos en condiciones de analizar la posible necesidad de su aplicacin enAndaluca.

La Peligrosidad Ssmica parece innegable y constatada, ya que tanto lapropia Norma Sismorresistente como los mapas de peligrosidad ssmicaelaborados por el Instituto Geogrfico Nacional, adjudican a muchascomarcas y localidades de

Andaluca, los valores ms altos en la Pennsula de la aceleracin horizontal

del terreno y de la intensidad macrossmica, justificados, como hemos visto,en base a la sismicidad histrica registrada en el catlogo ssmico y a lasituacin y densidad de sus fallas activas.


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Las circunstancias anteriores aconsejan intensificar aquellas investigacionesgeolgicas y paleossmicas que permitan un mejor conocimiento del suelo yla prolongacin en el tiempo del catlogo ssmico. Asimismo, se haceestrictamente necesaria la microzonificacin del suelo en las zonas urbanas,para determinar el efecto de la amplificacin dinmica de las vibraciones y

el anlisis de otros posibles efectos locales producidos por las ondasssmicas, tales como deslizamientos, licuefaccin del suelo etc.

En cuanto a la Vulnerabilidad Ssmica de nuestras edificaciones einfraestructuras, y tomando en consideracin el comportamiento de muchasestructuras porticadas en los ltimos terremotos catastrficos acaecidos enel mundo, la utilizacin generalizada de tipologas estructuralesabsolutamente inadecuadas para las zonas ssmicas, y la constatacin ciertadel escaso rigor actual en la exigencia y cumplimiento de la normativasismorresistente (NCSE-94), es criterio generalizado entre los expertos quepuede considerarse como alta.

Evidentemente, y si la Peligrosidad Ssmica es cierta como ha quedadodemostrado en Andaluca, slo es posible la reduccin del Riesgo Ssmicodisminuyendo la Vulnerabilidad de las construcciones e infraestructuras.

Desgraciadamente, y debido quizs a la falta de memoria histrica decatstrofes ssmicas en nuestro territorio, no se est actuando con ladiligencia y el rigor que el problema requiere.

La reduccin de la Vulnerabilidad Ssmica debe considerarse, por lo tanto,no slo un problema importante sino tambin urgente, ya que es un objetivoslo conseguible a largo plazo. Sin embargo, seguimos planificando,urbanizando, diseando y construyendo sin pensar en ello, ignorantes del

peligro que encierran muchas de nuestras reas urbanas por su malalocalizacin y deficiente diseo y construccin desde el punto de vistasemirresistente.

Permtaseme una ltima reflexin. Imaginemos que un terremoto como elde

Arenas del Rey-Alhama de Granada, de 1884, volviera a ocurrir en la mismapoca del ao cerca de Granada o del trmino municipal de Monachil. Lasconsecuencias en el complejo turstico de Sierra Nevada seranabsolutamente catastrficas y dramticas.

La Peligrosidad Ssmica de ese rea es de las ms elevadas de Espaa,acrecentada, adems, por los efectos de la propia topografa y geologa delsuelo. La Vulnerabilidad

Ssmica de sus edificios, en la mayora de los casos y como ha quedadodemostrado, peligrosamente alta. Slo en lo que afecta a las estructuras,podra afirmarse que el

Riesgo Ssmico es notablemente alto, y mucho mayor an si consideramosla concentracin de personas que pueden ocupar la estacin de esqu en lapoca de

Navidad, las dificultades de evacuacin y socorro en una zona con una solacarretera de acceso que, posiblemente con nieve, sufrira la rotura de sus


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puentes y calzada y donde, adems, los escasos servicios habituales deproteccin civil se demuestran insuficientes para una adecuada y correctalimpieza de las calles de la estacin en caso de nevada.

Parece, pues, estrictamente necesario y urgente, dadas las gravescircunstancias de Peligrosidad y Vulnerabilidad Ssmica en nuestraComunidad, acometer sin dilacin estudios de Riesgo Ssmico en sus reasde mayor peligrosidad.

Mlaga, Febrero de 2002

Ricardo Garca Arribas

INDYCCE

Colegio Oficial de Arquitectos Tcnicos

y Aparejadores de Mlaga

BIBLIOGRAFIANorma de Construccin Sismorresistente (NCSE-94)

Capote del Villar, Ramn y Martnez-Daz, Jos J. (2001) Estado actual de laprevencin ssmica Edita: Consorcio de Compensacin de Seguros.

Udas Vallina, Agustn (2001) Terremotos y Tectnica Edita: Consorcio id.id.

Santanach Prat, Pere (2001) Fallas activas en Espaa: Tasas demovimiento y

recurrencia ssmica Edita: Consorcio de Compensacin de Seguros.Horia Barbat, Alex (1998) El riesgo ssmico en el diseo de edificios Edita: Calidad

Siderrgica.

GENERALIDADES DEL RIESGO SISMICO EN ESPAA. NORMASSISMORRESISTENTES.

Jos Manuel Martnez Solares

Instituto Geogrfico Nacional

El riesgo ssmico, definido como la probabilidad de sufrir prdidas sociales yeconmicas ante la ocurrencia de un terremoto, contiene numerososelementos a considerar -sismolgicos, tectnicos, estadsticos,estructurales, urbansticos, etc.- que son necesarios de cuantificar y decontrolar sus posibles incertidumbres. El factor inicial del riesgo es laposibilidad en si misma de que puedan suceder terremotos importantes enuna determinada zona, representada mediante la peligrosidad ssmica. Los

datos de partida y los mtodos de clculo pueden ser muy variables,dependiendo de tipo de anlisis que se considere y del riesgo que


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socialmente se pretenda asumir. Otro elemento del riesgo a tener en cuentaes la capacidad de una estructura de sufrir daos como consecuencia de undeterminado terremoto. Algunos edificios pueden ser muy vulnerables antemovimientos fuertes del suelo, siendo necesario evaluarse medianteestudios de la respuesta dinmica de la estructura o a partir de anlisis

estadstico de los datos obtenidos con terremotos reales.Una forma de reducir, o limitar, las consecuencias destructivas de losterremotos es mediante el establecimiento de normativas de construccinsismorresistente. Estas normas permiten evitar la prdida de vidas humanasy reducir el dao y el coste econmico que se pueda ocasionar en el futuro.Para ello proporcionan unos criterios y recomendaciones para que lasconstrucciones no sufran daos relevantes ante sacudidas ssmicaspequeas, puedan resistir sin daos estructurales ante movimientosssmicos moderados y puedan evitar el colapso ante las sacudidas msfuertes previsibles --con una probabilidad razonable--, aunque con posiblesdaos.

En Espaa la normativa sismorresistente se inicia en 1961, si bien desdepocas antiguas se conocan y se aplicaban ciertos criterios antissmicosdeducidos de los daos que produjeron terremotos catastrficos.Actualmente se encuentra vigente, para edificaciones, la norma NCSE delao 2002, cuyo mapa de peligrosidad tambin sirve de base para la directrizbsica de Proteccin Civil ante el Riesgo Ssmico.


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Tema 5: Recursos minerales y energticos endgenos. Impactos asociados

Tema 5: Recursos minerales y energticos endgenos. Impactos asociados

1. Recursos de la geosfera

2. Yacimientos endgenos3. Explotacin de los recursos minerales: impactos asociados

4. Combustibles nucleares

5. Energa geotrmica

1.RECURSOS DE LA GEOSFERA

Los recursos de la geosfera pueden ser:

Recursos minerales

- Recursos minerales no metlicos: Utilizados en construccin y en laindustria qumica.

- Recursos minerales metlicos: Minerales que se usan para extraer losmetales (hierro, cobre) que forman estos minerales.

Recursos energticos

- Combustibles fsiles.

- Combustibles nucleares: el ms usado es el uranio

- Energa geotrmica: calor interno en rocas o en el agua

Concepto de recurso: Cantidad total de minerales tiles.

Concepto de reserva: Cantidad de recurso econmicamente rentable.

Concepto de yacimiento: Acumulacin de minerales que permite suexplotacin rentable. Dentro de un yacimiento podemos diferenciar entre:


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mena (minerales explotables econmicamente) y ganga (minerales noexplotables econmicamente).

ORIGEN Y TIPOS DE YACIMIENTOS

No es normal la acumulacin de minerales tal que la haga rentable, seforman como resultado de procesos geolgicos especficos.

Los yacimientos pueden ser:

- Yacimientos exgenos: originados por procesos geolgicos externos.

- Yacimientos endgenos: originados por procesos geolgicos internos(gneos o metamrficos).

Se relacionan con la Tectnica de Placas, as podemos tener:

Yacimientos en bordes constructivos: Por la actividad volcnica.

Yacimientos en bordes destructivos: Son zonas muy ricas, ya que elmagma ascendente provoca la acumulacin de ciertos minerales.

Yacimientos en zonas intraplacas: Debido a los puntos calientes.

2.YACIMIENTOS ENDGENOS

- Yacimientos magmticos: pueden ser

Volcnicos: formados por sublimacin, a partir de gases asociados alvolcanismo. Son poco importantes.

Plutnicos: Son los ms importantes, se originan por cristalizacin oconsolidacin de los diferentes minerales que forman el magma. Se puedendiferenciar distintos tipos segn la temperatura a la que ocurra.

- Yacimientos metamrficos: Se deben a los cambios que ocurren en losminerales debido a la variacin de presin y temperatura que sufren lasrocas.

3.EXPLOTACIN DE LOS RECURSOS MINERALES: IMPACTOS ASOCIADOS

Obtencin y utilizacin: Pueden darse minas a cielo abierto o minassubterrneas.


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En las minas se pueden diferenciar la zona de explotacin y las zonasadyacentes.

La principal utilidad de las minas es la obtencin de combustibles, seguidode la obtencin de rocas industriales y de construccin.

La actividad minera provoca un importante impacto ambiental, y un riesgopara la salud de los trabajadores.

Agotamiento del recurso: Se deben tener en cuenta las medidas frente alagotamiento de los recursos que pueden ser: ahorro, bsqueda de nuevosyacimientos, sustitucin de materiales por otros menos utilizadosactualmente, reciclaje

Impacto ambiental de la minera: Estos impactos pueden ser:

- Sobre el medio fsico: A su vez pueden distinguirse los transitorios y lospermanentes. Ocasionan un gran impacto visual.

- Sobre el medio biolgico: Modifica el biotopo. Para reparar este impacto sedebe realizar una revegetacin con especies autctona.

- Sobre el medio social: Provoca aumentos demogrficos durante laexplotacin necesitando as mayores servicios.

4.COMBUSTIBLES NUCLEARES

Fisin nuclear

Es la rotura de un ncleo pesado en otros elementos ms ligeros. Sedisminuye la masa y se libera mucha energa en el proceso. En la reaccinse liberan electrones capaces de romper otros ncleos provocando as unareaccin en cadena. Para evitar posibles explosiones la reaccin debe serrefrigerada continuamente.

El combustible ms utilizado para esta reaccin es el Uranio 235

La energa liberada se utiliza sobre todo para la produccin de electricidad.

La energa nuclear es una fuente considerable de energa que no generagases contaminantes, pero presentan otros inconvenientes.

Impactos que provoca la reaccin nuclear

- Agotamiento de los recursos minerales, ya que el uranio es un recurso norenovable.


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- Contaminacin trmica debida al agua caliente que se obtiene alrefrigerar.

- Contaminacin radiactiva, por emisin de partculas o radiaciones.

- Acumulacin de residuos radiactivos:

Consideramos un residuo radiactivo cualquier material de desecho, sinutilidad, que contenga radionucleidos, por lo que emite partculas oradiaciones ionizantes, en concentraciones superiores a las permitidas.

Origen de los residuos radiactivos

Clasificacin de los residuos radiactivos

Gestin de los residuos radiactivos: inmovilizacin y confinamientodefinitivo en cementerios nucleares durante largusimos perodos de tiempo,lo que ocasiona problemas geolgicos, tcnicos, polticos y sociales e,incluso, ticos.

5.ENERGA GEOTRMICA

Su origen es el calor interno de la Tierra. Para que sea til debe estarconcentrada en puntos de temperatura alta, pero disponible con las tcnicasactuales.

Es una energa limpia y renovable.

Los yacimientos geotrmicos que existen son.- Manantiales termales y giseres: Agua subterrnea que se calienta alcontacto con las rocas calientes y emergen de manera natural.

- De agua caliente profunda: Agua caliente a profundidades que hay querealizar una perforacin.

- De roca seca caliente


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Tema 6: El sistema geodinmico externo y sus riesgos

Tema 6: El sistema geodinmico externo y sus riesgos

La energa externa de la Tierra

Los procesos geolgicos externos.

Riesgos derivados de la geodinmica externa.

1.LA ENERGA EXTERNA DE LA TIERRA

- Energa de entrada: Procede en su totalidad del Sol

- Salidas de energa: La radiacin que emite la Tierra es de onda corta.

- Balance energtico: Es nulo en total.

2.LOS PROCESOS GEOLGICOS EXTERNOS

Concepto de Meteorizacin: Es la alteracin que sufren las rocas de lasuperficie terrestre, sin que haya un transporte de los materialesproducidos, que quedan en las proximidades de la roca meteorizada. Elresultado final es la formacin de una capa superficial de roca alteradallamada ELUVIN.

La meteorizacin depende de la propia roca, del clima y de la actividad delos seres vivos.

La meteorizacin puede ser: fsica, qumica o biolgica.


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a) La meteorizacin fsica: No hay una variacin en la composicin de laroca. Acta preferentemente en lugares con climas extremos (desrticos omuy fros), en los que no existe agua en estado lquido.

Puede distinguirse: Gelifraccin, Cristalizacin de sales (Haloclasia),Expansin y contraccin trmica (Termoclasia) y expansin diferencial.

- CRIOCLASIA O GELIFRACCIN: El agua penetra en las fracturas de la roca yal helarse aumenta de tamao, haciendo el efecto de cua y provocando elestallido de la misma.

TERMOCLASIA: Sucesivos ciclos de calentamiento diurno y enfriamientonocturno debilitan las rocas, especialmente las formadas por mineralesoscuros que absorben mayor cantidad de calor que los claros por lo que secalientan y dilatan ms. El resultado es la disgregacin de las rocas.

HALOCLASIA: Determinadas sales cristalizan en las grietas de las rocas,provocando, al igual que el hielo, un aumento de volumen y una

disgregacin de las rocas.

ACCIN BIOLGICA: Las races de los rboles penetran en las grietas delas rocas, agrandndolas y facilitando su desmoronamiento. El viento quemueve los rboles favorece esta accin.

b)Meteorizacin qumica.

Agrupa a todos los procesos qumicos resultantes de la interaccin entre loselementos qumicos de las rocas y de la atmsfera e hidrosfera. Estasrelaciones provocan la alteracin qumica de las rocas ya que destruyenalgunos de los minerales originales. Para este tipo de meteorizacin es

necesaria la presencia de agua lquida. Los principales tipos son: HIDRLISIS: El agua pura libera iones OH- y H+ que rompen losfeldespatos y los transforman en minerales arcillosos.

CARBONATACIN: La caliza es insoluble en agua pero, cuando sta llevaCO2 disuelto se forma bicarbonato de calcio, que es soluble en agua y esarrastrado por ella.

HIDRATACIN: Consiste en la incorporacin de molculas de agua en laestructura de los minerales, hinchndolos. Incrementan su volumen por loque resultan un problema para la construccin.

DISOLUCIN: El agua puede disolver determinadas rocas.

OXIDACIN: Se produce por la prdida de electrones de un elementoqumico. En el hierro es muy frecuente.

ACCIN BIOLGICA: Los primeros seres vivos en fijarse sobre las rocas einiciar un ataque qumico son las bacterias. Tras ellas, los lquenes queabsorben la humedad del aire. Sobre ellos se desarrollan los musgos y, yainiciada la alteracin superficial, las primeras herbceas, cuyas racespotencian la meteorizacin de las rocas.

c)Meteorizacin biolgica. Es debida a la accin de los seres vivos. Puede

ser: Efecto de cua debido a las races, Mezcla mecnica por la realizacinde tneles y galeras de algunos animales y el Efecto qumico.


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Concepto de erosin: Es el proceso de degradacin de las rocas o deeliminacin del suelo por retirada, respectivamente, de fragmentos rocosos

o partculas de suelo, por la accin combinada de la gravedad con el agua,el viento, el hielo y los organismos, sobre todo los humanos.

-Erosin elica: Debida a la accin del viento.

Deflacin: Acta sobre materiales suelto. Arrastra pequeas partculas.Cuando transporta materiales pequeos y deja rocas grandes se forman losdesiertos ridos conocidos como REGS.

Abrasin elica (corrasin): desgaste del material debido a las partculasque transporta el viento. Se produce una erosin diferencial debido a losdistintos tipos de rocas donde se produzca el impacto de estas partculas.

-Erosin hdrica: Debida a la accin del agua. Tiene una gran capacidaderosiva que va a depender de la corriente (caudal y velocidad) o del oleaje(si se trata del mar).

Disolucin

Abrasin hdrica: Desgaste debido al agua y a los materiales que arrastra.

-Erosin glaciar: Debida a la accin del hielo y de los fragmentosarrastrados.

Forman valles en forma de U, rocas pulidas (si son duras) o con estras (sino lo son).

Rocas aborregadas: rocas redondeadas por friccin.

Transporte

Los materiales transportados pueden ser: Iones, partculas pequeas oclastos (fragmentos rocosos). Estos ltimos a su vez pueden distinguirse lasgravas /cantos, arenas, limos y arcillas, segn el tamao de las partculasque lo forman.

El transporte es selectivo por tamaos.

Tipos de transporte:- Disolucin: Iones solubles en agua.


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- Suspensin: Partculas finas.

- Carga de fondo: Puede darse por saltacin, rodadura o reptacin.

Concepto de Sedimentacin es el proceso de acumulacin, en una zona msbaja (rea de sedimentacin o cuenca de sedimentacin) de materialesprocedentes de la meteorizacin y erosin de rocas preexistentes que hansido transportadas desde el rea fuente.

Podemos distinguir una SEDIMENTACIN MECNICA cuando se depositan losmateriales transportados como partculas y QUMICA O BIOQUMICA cuandoprecipitan los iones transportados en disolucin.

a) Sedimentacin mecnica:

DECANTACIN: Consiste en el depsito de los materiales cuando porcualquier causa disminuye la velocidad del medio de transporte y stepierde la energa necesaria para soportar la carga que lleva en suspensin,actuando la gravedad.

FLOCULACIN: Se produce por la aglutinacin de las partculastransportadas en dispersin (sucede frecuentemente cuando cambian laspropiedades qumicas del medio, por ejemplo contacto de agua salada-dulce). Las condiciones de sedimentacin varan en funcin de la naturalezadel medio, del rgimen de flujo. De cmo se produzca la prdida de energa,de la litologa de los materiales

Tipos de cuencas de sedimentacin:

- Cuencas continentales

Ambiente elico: Se producen depsitos de arena (ERGS), dunas yAcumulacin de polvo (LOESS).

Ambiente fluvial: Meandros, deltas y estuarios.

En los torrentes: Se da en el cono de deyeccin. Son materialesheterogneos y angulosos.

-Cuencas ocenicas

Litoral: Desde la costa hasta el borde de la plataforma continental. Sedepositan arenas formando playas, flechas, cordones y tmbolos.

Batial: En la base del talud. Se producen corrientes de turbidez. Sesedimentan las turbitidas.

Abisal: En los fondos marinos. Se forman lodos de origen orgnico.

3.RIESGOS RERIVADOS DE LA GEODINMICA EXTERNA


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Son fenmenos que se producen en la corteza que suponen algn riesgopara el ser humano.

- MOVIMIENTO DE LADERA

Son movimientos a favor de la pendiente que se producen en laderas yvertientes debido a la gravedad.

Tipos de movimientos de ladera:

Desprendimientos: Cada de fragmentos separados. Pueden ser:

Cadas (si son pocos fragmentos).

Avalanchas (si son muchos fragmentos). Las avalanchas son movimientosmuy rpidos de masas de tierra y fragmentos rocosos de tamao variable.La presencia de agua favorece este proceso.

Deslizamientos: Son desplazamientos de suelo (materiales cohesionados).Hay un bloque que se mueve sobre otro inmvil. Pueden ser:

Traslaciones: si la superficie de rotura es paralela a la pendiente.

Rotacionales (slump): si la superficie es curva.

Reptacin (Creep): solo afecta a las capas superficiales, pero extensa.

Flujos: Materiales no consolidados con alto contenido en agua. Fluidoviscoso. Pueden ser:

Coladas de barro: Materiales blandos que se desplazan a favor dependiente.

Gelifluxin o solifluxin: Se debe a movimientos de materiales aldescongelarse las zonas periglaciares.

Arroyada: El agua de escorrenta forma una lmina sobre el terreno, quemediante la accin de lavado remueve, disgrega y separa sus partculasgruesas dejando al descubierto las races de la vegetacin. Cuando estaescorrnta se concentra en surcos y regueros cortan el terreno formandocauces de tamao variable formando incisiones profundas dando lugar aCrcavas o bad-lands propias de zonas ridas.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LOS MOVIMIENTOS DE LADERA

a) Factores que lo potencian:

- Climticos: Todos los relacionados con el agua.

- Topogrficos: pendientes fuertes.

- Geolgicos: Fracturas, rocas no consolidadas, terremotos, volcanes,

- Biolgicos: Ausencia de vegetacin.


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b) Factores que lo disminuyen:

- La vegetacin enraizada.

- Materiales cohesionados.

- Terrenos llanos o de poca pendiente.

PLANIFICACIN DE RIESGOS (Medidas para paliar el riesgo)

a) Medidas predictivas:

- Espacial: elaborar mapas de peligrosidad y la utilizacin de modelos paraver cmo se comporta el terreno.

- Temporal: Estudiar cundo es ms probable que ocurra. Es difcil de

conocer y establecer.

b) Medidas preventivas:

- Ordenacin del terreno.

c) Medidas correctoras: Con ellas se corrigen las causas que provocan elriesgo.

- Drenaje: Disminuir la escorrenta.

- Modificacin de la pendiente.

- Aumentar la resistencia del terreno con materiales cohesionados.- Poner muros de contencin.

- Plantar vegetacin.

- ALUDES

Son desplazamientos de masas de nieve. Suele tener una magnitudpequea al darse frecuentemente en zonas despobladas.

FACTORES QUE INFLUYEN

- Aumento de la carga de nieve.

- Lluvia, aumentos de temperaturas y el viento.

- Pendiente

- Ausencia de vegetacin

- Vibraciones (riesgo inducido).


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PLANIFICACIN DEL RIESGO

a) Medidas predictivas:

- Localizar zonas de posibles aludes.

- Climatologa

b) Medidas preventivas:

- Evitar prcticas de deporte en momentos de riesgo.

- Provocar aludes controlados.

c) Medidas correctoras:

- Estructurales: Fabricacin de muros.

- Reforestacin- Modificacin de las pendientes.

- HUNDIMIENTOS DEL TERRENO

Son movimientos verticales al taparse las cavidades de las rocas.

Tipos de hundimientos:

Subsidencia: es lento y progresivo Colapso: Derrumbamientos bruscos

FACTORES QUE INFLUYEN

- Hidrocompactacin: Los materiales pierden cohesin debido al agua

- Licuefaccin: Al licuarse se asientan

- Procesos crsticos: En calizas formando cuevas o con yesos y sales.- Contraccin del terreno: Por prdida de agua

- Compactacin por aumento de carga debido a las construcciones humanas(riesgo inducido).

- Por la explotacin de los recursos minerales

- DUNAS


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Tema 7: Recursos minerales y energticos exgenos. Impactos asociados

Tema 7: Recursos minerales y energticos exgenos. Impactos asociados

Procesos petrogenticos y formacin de yacimientos sedimentarios orelacionados con procesos exgenos.

Recursos energticos: los combustibles fsiles.

Impactos en la naturaleza debidos ala explotacin de los recursos mineralesy energticos exgenos.

1.PROCESOS PETROGENTICOS Y FORMACIN DE YACIMIENTOSSEDIMENTARIOS O RELACIONADOS CON PROCESOS EXGENOS.

El proceso de transformacin de los sedimentos en rocas sedimentarias seconoce como diagnesis o litificacin.

En este proceso se puede distinguir las siguientes fases:

Compactacin: Se disminuye el volumen debido a la disminucin delespacio libre entre los materiales.

Cementacin: Unin de las partculas mediante un cemento (carbonatoclcico y arcilla).

Neoformacin mineral: Formacin de nuevos minerales al haber cambiadolas condiciones fsico- qumicas.


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Metasomatismo: Se sustituyen unos elementos (sustancia qumica) porotros.

Tipos de yacimientos

Recuerda: Un yacimiento es la acumulacin de minerales que hace rentablesu explotacin.

Yacimiento de alteracin: son producidos por la meteorizacin (no hahabido transporte). Hay dos tipos:

Yacimientos residuales: producidos por meteorizacin qumica (muchalluvia y altas temperaturas, propio del clima tropical). Se forman lateritas(disuelve la slice, contiene restos de hidrxido de hierro), y bauxita(contiene restos de aluminio).

Yacimientos de oxidacin- cementacin o de enriquecimiento supergnico:Cuando el yacimiento es superficial y los minerales quedan expuestos a laaccin del aire o del agua.

Yacimientos sedimentarios: Producidos por la erosin, transporte ysedimentacin. Podemos distinguir:

Yacimientos detrticos: Se forman por la acumulacin de rocas noalteradas qumicamente, se acumula por la accin de la gravedad. Dentrode stos existe el tipo placer que son minerales resistentes a lameteorizacin fsico- qumica. Fundamentalmente formados por arenas

(granos no consolidados). Y otro tipo es el Estratoconfinado, concentracinde minerales que han rellenado los poros de rocas ya formadas.

Yacimientos qumicos: Debido a la precipitacin de sustancias disueltas enel agua. Son muy frecuentes las evaporizas, se dan por precipitacin de lassales disueltas o por evaporacin del agua.

Yacimientos bioqumicos: Acumulacin de sustancias provenientes deconchas y esqueletos de los seres vivos. Son frecuentes las diatomitas(acumulacin de slice) y las fosforita (acumulacin de fsforo).

2.RECURSOS ENERGTICOS: LOS COMBUSTIBLES FSILES

Las rocas orgnicas son aquellas que se han formado por la accin de losseres vivos.

Son los carbones y petrleos:

Los carbones

Los carbones son rocas sedimentarias de origen orgnico formadasprincipalmente por carbono amorfo acompaado de hidrocarburos,compuestos orgnicos de naturaleza compleja (glcidos como la celulosa y

lignina), protenas vegetales y materia inorgnica.


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El origen del carbn se debe a una progresiva carbonizacin de las materiasvegetales mediante procesos anaerbicos (en ausencia de oxgeno). Trasquedar sepultados los restos vegetales en cuencas, las bacterias anaerobiasproducen reacciones que transforman sus componentes en cidos hmicos;posteriormente se produce una compactacin por presin en capas

sucesivas, que junto con la temperatura culmina en la carbonizacin. Laforma de presentacin del carbn es primordialmente en secuencias decapas horizontales, combinadas en forma alterna con otras rocas de origensedimentario. Aunque en el periodo Cuaternario se materializaronyacimientos de carbn, en realidad su formacin se remonta al Devnico,consolidndose en abundancia durante el Carbonfero, durante el cualalcanzaron gran desarrollo los helechos y las primeras gimnospermas.

La forma de clasificacin de los carbones ms utilizada es la que atiende asu contenido en carbono. As, de mayor a menor se distinguen: turba,lignito, hulla y antracita.

TurbaLas turbas son depsitos de materias vegetales en descomposicin; se tratadel carbn ms reciente (entre un 45 y 60% de carbono), y constituye unprimer paso en la carbonizacin natural. El color es ms o menos parduzco.Su estructura es porosa, lo que le permite conservar gran cantidad de agua(hasta un 90%); si se seca o pierde el agua se contrae, esto sucede si esexpuesta al aire.

Las turbas se forman preferentemente en zonas donde predominan losesfagnos, unos musgos pertenecientes al gnero Sphagnum. Los esfagnosson propios de lugares hmedos y oligotrficos, y dada la forma de

crecimiento en capas alrededor de zonas pantanosas, dan lugar a lasllamadas turberas. En el proceso, las capas inferiores quedan encondiciones anaerbicas (en ausencia de aire), esto significa que losorganismos mueren y se van transformando progresivamente en turba, uncarbn de baja calidad con una mnima potencia calorfica.

Lignito

El lignito (de lignu o leo) es un carbn fsil de formacin reciente (posteriora la hulla). Se trata de un combustible de calidad media (entre un 60 y 75%de carbono) como una turba fosilizada pero de calidad superior a sta. Selocaliza en terrenos secundarios y terciarios. El lignito de textura terrosa sedenomina tierra de sombra; existe otra variedad compacta llamadaazabache de color negro, que tiene utilidad en joyera por su capacidad paraser pulida.

Hulla

La hulla es un carbn natural negro y brillante, que contiene entre un 80 y90 % de carbono. Tambin contiene entre 3 y 20% de oxgeno, y entre 1 y5% de hidrgeno. Se han formado en el Carbonfero a partir de los vegetalestpicos de esa era, tales como equisetos, licopodios y helechosarborescentes. De ella se extrae por destilacin seca alquitranes, amoniaco

y productos voltiles como gases de alumbrado; en forma seca se utilizacomo combustible.


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Antracita

La antracita es un carbn natural de muy alto poder calorfico (posee un95% de carbono). Arde con mucha dificultad pero desprende mucho calor.Es ms brillante que la hulla y presenta una fractura concoidea. Suformacin se remonta a los primeros periodos de la era Primaria.

El petrleo

El petrleo, del latn petro y oleu (piedra y aceite), es un lquido oleoso decolor oscuro y fuerte olor, nativo de los estratos superiores de la cortezaterrestre. En su composicin qumica se distinguen una variedad dehidrocarburos slidos, lquidos y gaseosos, tales como alcanos, alquenos,naftenos y aromticos. Arde fcilmente y de l se pueden destilar grancantidad de productos voltiles, slidos, aceites pesados, gasolinas, etc.

Aunque es conocido desde la Antigedad, no fue hasta principios del sigloXIX en que se comenz a dar valor comercial al petrleo, tras descubrirse

una serie de grandes yacimientos en el continente americano.

Se estima su formacin a partir de la descomposicin de la materia orgnicaen determinadas condiciones de presin, temperatura, etc. En una primerafase, en zonas marinas de poca profundidad donde abunda el fitoplancton,los organismos muertos caen al fondo y se depositan mezclados con cienosy arenas, sufriendo una fermentacin anaerbica y transformndose en loque se denomina sapropel o barros saproplicos, es decir, materia orgnicaen proceso de putrefaccin sin oxgeno. Este paso es el primer eslabn en laformacin de los petrleos.

En una segunda fase, el sapropel va sufriendo diversas transformacionespor efecto de los cambios en la presin y temperatura, debido a la continuaacumulacin de los depsitos orgnicos mezclados con cienos y arenas,dando origen a hidrocarburos. stos son al principio muy densos, peroconforme crecen la temperatura y presin en el fondo se van aligerando.Cuando cienos y arenas impregnados de hidrocarburos son sometidos acompactacin, se transforman en margas y areniscas, es decir, las rocasmadres del petrleo.

Si los hidrocarburos quedan retenidos en la corteza terrestre por rocasimpermeables, las llamadas rocas de cobertura, o por barrerasdenominadas trampas del petrleo, entonces pueden penetrar en los poros

de otras rocas, rellenndolas y actuando stas como almacn del petrleo.Si no existieran estas barreras, los hidrocarburos podran conseguir alcanzarla superficie gracias a su movilidad y compactacin de los sedimentos; eneste caso, los que consiguen aflorar impregnan las rocas superficiales, lascuales se transforman en los llamados betunes.

Gas natural

El gas natural es una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente enyacimientos fsiles, no-asociado (solo), disuelto o asociado con(acompaando al) petrleo o en depsitos de carbn. Aunque sucomposicin vara en funcin del yacimiento del que se extrae, est

compuesto principalmente por metano en cantidades que comnmentepueden superar el 90 95% (p. ej., el gas no-asociado del pozo West Sole


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en el Mar del Norte), y suele contener otros gases como nitrgeno, etano,CO2, H2S, butano, propano, mercaptanos y trazas de hidrocarburos mspesados. Como ejemplo de contaminantes cabe mencionar el gas no-asociado de Kapuni (NZ) que contiene hasta 49% de CO2. Como fuentesadicionales de este recurso natural, se estn investigando los yacimientos

de hidratos de metano que, segn estimaciones, pueden suponer unareserva energtica muy superiores a las actuales de gas natural.

Puede obtenerse tambin con procesos de descomposicin de restosorgnicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas detratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas,plantas de procesado de basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido as sellama biogs.

El gas natural que se obtiene debe ser procesado para su uso comercial odomstico. Algunos de los gases que forman parte del gas natural extradose separan de la mezcla porque no tienen capacidad energtica (nitrgeno o

CO2) o porque pueden depositarse en las tuberas usadas para sudistribucin debido a su alto punto de ebullicin. Si el gas sercriognicamente licuado para su almacenamiento, el dixido de carbono(CO2) solidificara interfiriendo con el proceso criognico. El CO2 puede serdeterminado por los procedimientos ASTM D 1137 o ASTM D 1945. Elpropano, butano e hidrocarburos ms pesados en comparacin con el gasnatural son extrados, puesto que su presencia puede causar accidentesdurante la combustin del gas natural. El vapor de agua tambin se eliminapor estos motivos y porque a temperaturas cercanas a la temperaturaambiente y presiones altas forma hidratos de metano que pueden obstruirlos gasoductos. Los compuestos de azufre son eliminados hasta niveles muy

bajos para evitar corrosin y olores perniciosos, as como para reducir lasemisiones de compuestos causantes de lluvia cida. La deteccin y lamedicin de H2S se puede realizar con los mtodos ASTM D2385 o ASTM D2725. Para uso domstico, al igual que al butano, se le aaden trazas decompuestos de la familia de los mercaptano entre ellos el metil-mercaptano,para que sea fcil detectar una fuga de gas y evitar su ignicin espontnea.

3.IMPACTOS EN LA NATURALEZA DEBIDOS ALA EXPLOTACIN DE LOSRECURSOS MINERALES Y ENERGTICOS EXGENOS.


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Tema 8: El sistema atmsfera y sus riesgos

1. Composicin y estructura de la atmsfera

2. Funcin protectora y reguladora de la atmsfera

3. Dinmica atmosfrica y fenmenos asociados

4. Los climas de la Tierra

5. Riesgos derivados de la dinmica atmosfrica: Riesgos climticos

COMPOSICIN Y ESTRUCTURA DE LA ATMOSFRICA

Concepto de atmsfera: Capa gaseosa que protege la Tierra.

Composicin: Se puede diferenciar una parte gaseosa y una parte slida

Gases: Constituida por un 78% de Nitrgeno, un 21% de Oxgeno, 0'93%de Argn y otros gases en una % muy baja.


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Slida: Formada fundamentalmente por partculas en suspensin.

Concepto de Humedad absoluta: Cantidad de vapor de agua que contiene laatmsfera.

Humedad absoluta = Cantidad total de vapor / 1 m cbico

La cantidad de agua que puede admitir la atmsfera vara con latemperatura ( A menor temperatura menor capacidad para admitir el vaporde agua).

Punto de roco: Es la temperatura a la que el aire est saturado de vapor,por eso si la temperatura disminuye el exceso de vapor pasa a lquido o aslido.

Concepto de Humedad relativa: Cantidad de vapor de agua que contiene laatmsfera en relacin al mximo que puede contener.

Humedad relativa = Cantidad de vapor existente/ Cantidad de agua quepodra existir si estuviera saturada

ESTRUCTURA

En la vertical

Segn la presin (fuerza que ejerce la atmsfera por unidad de superficie).

La presin vara con la altitud, disminuye a medida que aumenta la

altitud.Segn la temperatura

TROPOSFERA: Es la capa que est en contacto con la superficie y seextiende hasta la tropopausa situada a unos 12 Km de media. En esta capala temperatura disminuye segn un gradiente vertical de temperatura (GVT)de unos 65C/Km hasta alcanzar una temperatura de unos -50,-70C. Enesta capa se encuentra la mayor parte de los gases y prcticamente todo elvapor de agua ocasionando los fenmenos atmosfricos.

ESTRATOSFERA: Se extiende hasta la estratopausa situada a unos 50 Km.

En ella se encuentra la capa de ozono (22Km). En esta capa se produce un


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aumento de temperatura debido a la absorcin de radiacin ultravioleta porparte del ozono.

MESOSFERA: Llega hasta la mesopausa a unos 80 Km y en ella sedisminuye la temperatura hasta alcanzar unos -80C.

TERMOSFERA: Se sita hasta los 500Km donde se encuentra latermopausa. La temperatura aumenta por las radiaciones solares hastallegar a unos 1000C. En esta capa aparecen las estrellas fugaces y lasauroras boreales.

EXOSFERA: Es la ltima capa, poco conocida.

Segn la composicin

HOMOSFERA: Forma los primeros 80 Km. Est compuesta por gases muyhomogneos, con la excepcin del ozono (situado en la estratosfera) y elvapor de agua (en la troposfera). A esta capa tambin se le conoce como

neutrosfera, ya que los tomos y molculas no estn ionizados. HETEROSFERA: Desde los 80 Km. Su composicin es heterognea, laspartculas se sitan debido a la gravedad, as las ms pesadas estn en laszonas ms bajas. A esta capa se le conoce como Ionosfera, ya que loscomponentes estn ionizados debido a las radiaciones solares.

2.FUNCIN PROTECTORA Y REGULADORA DE LA ATMSFERA

La atmsfera sirve como filtro protector de las radiaciones solares, as hayuna absorcin diferencial de las radiaciones:

- Las radiaciones de longitud de onda menores a 100 nm------ las absorbe elN2

- Las radiaciones entre 100 200 nm ---------------------------- las absorbe el O2

- Las radiaciones entre 200- 300 nm (ultravioleta) ------------- las absorbe elozono O3

- Las radiaciones mayores de 700 nm --------------------------las absorbe el CO2y el H2O

As al llegar a la tropopausa las radiaciones de longitudes de onda menores,por lo tanto las ms energticas, han ido absorbidas casi en su totalidad.

La energa que llega a la Tierra se utiliza para la fotosntesis, la iluminaciny calentar la tierra.

REGULADORA DEL CLIMA


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La radiacin solar de longitud de onda corta llega a la superficie terrestre yse transforma en infrarroja emitida ahora por la Tierra. La atmsfera no dejapasar esta radiacin infrarroja devolvindola hacia el interior y provocandoel calentamiento de la Tierra (efecto invernadero).

La desigual incidencia de los rayos solares en las diferentes partes de laTierra provoca distintas temperaturas entre los polos y el ecuador,ocasionando las corrientes circulatorias tanto de la atmsfera como delocano.

3.DINMICA ATMOSFRICA Y FENMENOS ASOCIADOS

Las masas de aire no son estticas. Estas masas pueden ser:

Segn la temperatura de las masas de aire

- Masas de aire fro: Son las masas rtica y polar

- Masas de aire clido: Tropical y ecuatorial

Segn la cantidad de agua que contengan:

- Secas: Proceden de los continentes

- Hmedas: Proceden de loa ocanos

MOVIMIENTOS VERTICALES DEL AIRE

Son consecuencia de la diferencia de temperatura.

Recuerda: El GVT disminuye con la temperatura.

Concepto de curva de estado: Es la representacin del GVT. Normalmentees rectilnea.

Concepto de Inversin trmica: Cuando la temperatura aumenta con laaltura. La curva de estado es en zig zag.

Las capas inferiores fras no pueden ascender al haber capas superiorescalientes.

Concepto de Gradiente Adiabtico: Es el cambio de temperatura que sufreel aire en movimiento vertical, debido a la diferencia de presin que se


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produce al variar la altitud, a calor constante. Las curvas de evolucin son larepresentacin del gradiente adiabtico.

Cuando el aire desciende (aumenta la presin), se comprime (hay ms

choques entre las partculas) y aumenta su temperatura. Al contrario,cuando el aire asciende( disminuye la presin), se expande (menos choquesentre las partculas) y la temperatura baja. Con esto se llega a que seproduce una variacin de temperatura debido a la compresin y expansin(proceso adiabtico) y no por el traspaso de calor.

Las masas de aire se desplazan de zonas de mayor presin a otras demenor presin.

El aire es un mal conductor del calor, as las zonas cercanas a la superficie

se calentarn pero el resto no ya que son las zonas cercanas a la superficielas que intercambian calor con sta. Si el aire intercambia calor con lasuperficie estamos ante un PROCESO NO ADIABTICO. En las zonas alejadasde la superficie, donde no hay ese intercambio de calor, se dan PROCESOSADIABTICOS.

Concepto de Gradiente Adiabtico Seco (GAS): Es la variacin detemperatura que sufre el aire en movimiento vertical cuando no haycondensacin del vapor de agua que contiene. Es de 1 C / 100m

A medida que ascendemos, la humedad relativa aumenta, ya que lacantidad de agua que puede contener el aire es menor, por ello la relacinentre la cantidad de agua que tiene y la que puede tener aumenta. Debido aeste aumento de la humedad relativa, llega un momento en que laatmsfera no puede contener todo el vapor de agua y parte se pasa alquido, estamos ante el punto de roco (temperatura a la que se condensael agua). Una vez que empieza a condensarse el agua, la variacin detemperatura es menor, nombrndose ahora Gradiente Adiabtico Hmedo(GAS) siendo de 0'3- 0'6C /100m.

ESTABILIDAD E INESTABILIDAD ATMOSFRICA

La estabilidad e inestabilidad del aire depende del calentamiento oenfriamiento adiabtico.

- Inestabilidad atmosfrica

Se da cuando GAS es menor que el GVT.

Recuerda: El GAS mide el aire en movimiento vertical y el GVT mide el aireparado o en movimiento horizontal.


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La temperatura de la masa de aire que sube disminuye ms lentamente quela masa que la rodea. Se produce situaciones de Borrascas, Depresiones oCiclones (mal tiempo).

En las depresiones (zonas de baja presin) el aire circula en espiral ensentido contrario a las agujas del reloj en el hemisferio norte y en el mismosentido en el hemisferio sur.

-Estabilidad atmosfrica

Se produce cuando GAS es mayor que el GVT.

Si una masa de aire es forzada a subir, su temperatura disminuye msdeprisa que la del aire que lo rodea, por lo que tender a bajar(subsidencia). Se producen reas de altas presiones o Anticiclones, (buentiempo).

METEOROS ACUOSOS

Concepto: Son los fenmenos atmosfricos relacionados con el agua. Esnecesario que se produzca la condensacin del vapor de agua que contienela atmsfera, y para ello es necesario que la humedad relativa sea del 100%y que exista una superficie que sirva como ncleos de condensacin.

Tipos de meteoros:

Roco: Condensacin en forma lquida del agua sobre una superficie fra.

Escarcha: Cuando se da una sublimacin, por lo que se pasa de vapor aslido.

Niebla: Si la condensacin se produce en las capas ms bajas de laatmsfera en un aire estable. No son nubes ya que la condensacin procededel suelo, es el suelo el que enfra las masas de aire cercanas a l.

Nubes: Formadas por la condensacin del vapor al producirse una subida

adiabtica del aire. Las nubes se forman en altura. Nieve: Si la temperatura a la que sube el aire es menor de 0C se formancristales de hielo de forma lenta y ordenada.

Granizo: Si los cristales se forman de manera rpida y desordenada.

Nota: Cuando el peso de las gotas, copos de nieve o granizo es mayor quelas corrientes ascendentes, precipita.

El roco o la escarcha no producen precipitaciones.

PRECIPITACIONES


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Concepto: Es la forma en el que el agua presente en la atmsfera retorna ala superficie terrestre.

Se clasifican segn el modo en que ascienda el aire, as podemos

diferenciar: Convectivas: Cuando el aire sube por diferencias de temperatura.

GAS es menor que el GVT. El aire caliente sube de forma natural al sermenos denso.

Orogrficas: LA masa de aire se mueve horizontalmente y se encuentracon una montaa que la obliga a subir. Se produce un ascenso adiabtico,

provocando precipitaciones en la parte de barlovento. Cuando llega a lacumbre, el aire baja sin producir precipitaciones ya que ha descargado conanterioridad.

Ciclnicas o frontales: Cuando dos masas de aire de diferentescaractersticas se ponen en contacto (frente). El desplazamiento de unaprovoca el ascenso de la otra. Dentro de este tipo se puede distinguir:

Frente fro: Se desplaza el aire fro que entra en contacto con el aire clido.El aire fro (ms denso) levanta al clido. Este aire clido provoca las lluvias(nubes verticales).

Frente clido: Es el aire caliente el que se desplaza, cuando choca con elfro, el clido se desliza sobre l produciendo nubes bajas que ocasionanprecipitaciones y nubes altas que no ocasionan precipitaciones.

MOVIMIENTOS HORIZONTALES

Se debe a las diferencias de presin relacionadas con el diferente

calentamiento del planeta.El aire se mueve desde zonas de mayor presin (anticiclones) a menorpresin (borrascas). Origina el viento (movimiento del aire en sentidohorizontal). La velocidad del viento ser mayor mientras ms juntas estnlas isobaras (lneas que unen puntos con la misma presin).

La trayectoria del viento no es rectilnea debido a la fuerza de Coriolis. En elhemisferio norte sufre una desviacin hacia la derecha.

Tipos de vientos

Constantes: Ejemplo los Alisios. Se dirigen hacia el ecuador.


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Estacionales: ejemplo los monzones. Se deben a la diferencia calorficaentre continentes y ocanos. En verano, el continente est ms caliente, losvientos fros (alta presin al tender a bajar) y hmedos del mar llegan alcontinente, provocando las lluvias. En invierno, los vientos van desde elcontinente hacia el mar, es una poca seca.

Diarios: Ejemplo las brisas costeras. De da la tierra est caliente y el aireprocede del mar. Por la noche, es al revs, la tierra fra y el aire procede delcontinente.

Estas brisas tambin ocurren en las montaas (brisa de montaa) donde elvalle acta como el mar y la cima como tierra.

Locales: Son caractersticos de una regin.

CIRCULACIN GENERAL ATMOSFRICA

La circulacin atmosfrica sera muy simple si la Tierra fuera homognea einmvil. Entonces, las corrientes de aire saldran de los polos (aire fro, msdenso, crea una alta presin) hacia el ecuador (aire clido, menos denso,sube y crea una baja presin).

Pero estas corrientes no son tan simples ya que se ven afectadas por lafuerza de Coriolis y la distribucin de ocanos y continentes y el diferentecomportamiento trmico de estas masas.

Debido al movimiento de la Tierra hay una circulacin atmosfricarelacionada con la presin y los vientos en la que se pueden distinguir:

A nivel del ecuador: Zona de bajas presiones (el aire caliente sube), seconoce como zona de convergencia intertropical (ZCIT). En esta zonaconvergen los Alisios de cada hemisferio lo que hace que ascie

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