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Diapositivas de geologia
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GEOLOGA GENERAL
RE-EDITADO: ING. GONZALO DIAZ G.
Concepto de Geologia
Geo: Tierra
Logos: Estudio o Tratado
Es la ciencia que estudia la tierra asi como la evolucion de esta
La Geologia estudia la composicion y constitucionde la corteza terrestre, los fenomenos que la afectan y las leyes fisica y quimicas por la que se rigen
Estudia el Planeta Tierra!
Investiga su origen
Su evolucin histrica: los cambios que la han
afectado desde su creacin hasta el presente
La composicin y estructura de los materiales que la
forman
Los procesos dinmicos que la caracterizan
Su morfologa, etc.
QUE ESTUDIA O QUE INVESTIGA
LA GEOLOGA?
Se trata de una ciencia multidisciplinaria, queaplica los principios de las cienciasfundamentales, como la fsica, la qumica, labiologa y las matemticas..... y tambin deotras ciencias multidisciplinarias como es laastronoma
La Goeomorfologa es una parte de Geologa
que estudia las formas de la tierra
DATOS DEL PLANETA TIERRA
Volumen : 1,083 X 10 12 km3
Masa : 6 X 10 21 ton.
Peso especifico promedio : 5,517 g/cm3
Radio ecuatorial : 6378 km
Radio polo/polo: 6357 km
Los materiales slidos de la Tierra estn separados en capas concntricas, de acuerdo a su composicin y propiedades mecnicas. Las capas, segn su composicin, son:
CORTEZA
Continental (SIAL)
Ocenica (SIMA)
MANTO (similar a SIMA)
NUCLEO (NIFE)
EL INTERIOR DE LA TIERRA
Las capas, segn sus propiedades
fsicas, de afuera hacia adentro son:
LITSFERA: corteza y parte del manto
rgido
ASTENSFERA: Plstica
MESSOSFERA: Slida
NUCLEO EXTERNO: Lquida
NUCLEO INTERNO: Slida?
CAPAS EXTERNAS DE LA TIERRA
Atmsfera
Hidrsfera
Bisfera
Atmsfera
Hidrsfera
Bisfera
Tierra Slida
LOS CUATRO RESERVORIOS DEL
SISTEMA TIERRA SON:
Superficie de los ocanos (total)
Mar baja profundidad Mar de alta profundidad
9 X 107 km
227 X 10
7 km
2
Superficie de
los continentes
18 % 53 %
29%15 X 10
7 km
2 71%
RELACIN CONTINENTES - OCANOS
LA ESCALA GEOLGICA DEL TIEMPO
En Geologa hay que datar
procesos de muy diversa
naturaleza, por lo que deben
utilizarse relojes o mtodos de
fechar especficos para cada uno
de ellos
La interpretacin de los eventos de la historia
de la Tierra se basa en el principio que las
leyes de la naturaleza no cambian con el
tiempo. Se asume que las leyes de la
qumica y fsica que operan hoy da han
operado a travs de todos los tiempos (la
atraccin entre dos cuerpos (gravedad) ha
actuado en el pasado como lo hace hoy da.
Este principio se conoce como
UNIFORMITARISMO.
EL ENORME ABISMO DEL TIEMPO GEOLGICO FUEDECUBIERTO EN EDINBURGO, EN LOS AOS 1770, POR
JAMES HUTTON, CAMBIANDO EL PENSAMIENTO
CONVENCIONAL QUE EXISTA EN ESOS DAS, CUANDO
SE ACEPTABA QUE LA TIERRA TENA LA EDAD DE 6000
AOS, ESTABLECIDA POR EL ARZOBISPO DE USHER
(1581-1656) A PARTIR DE LA RECAPITULACIN DE LA
CRONOLOGA BBLICA (22 de octubre del 4004 A.C.)
HUTTON OBSERV, A LO LARGO DE LA COSTA DEESCOCIA, QUE CADA FORMACIN ROCOSA, SIN
IMPORTAR SU EDAD, ERA EL PRODUCTO DE LA
EROSIN DE OTRAS ROCAS MAS ANTIGUAS.
SU DESCUBRIMIENTO MOSTR QUE LAS RAICES DELTIEMPO ERAN MUCHO MAS PROFUNDAS QUE LO QUE
CUALQUIER OTRO HABA SUPUESTO.
(NUEVO)
El tiempo geolgico se mide por
los cambios ocurridos en la
naturaleza, y las rocas son el
testimonio de ese cambio; por lo
tanto, son ellas mismas las que
marcan el pasaje del tiempo
geolgico.
1. CRONOLOGA RELATIVA, fundamentada
en la ley de superposicin de estratos y en
los fsiles que contienen. Se divide en En,
Era, Perodo, poca, Edad y Scula.
(ltimos 600 m.a.).
2. CRONOLOGA ABSOLUTA, basada en la
regularidad de la desintegracin de
elementos radiactivos (radiocronologa),
cambio de polaridad del campo magntico
terrestre, dendrocronologa y las mutaciones
de ADN
Los mtodos de datacin se agrupan en:
LA ESCALA GEOLGICA DEL TIEMPO
Edad de la tierra: 4.600.000.000 aos
ERA PERIODOS EPOCAS ANTIGEDAD (Mill de aos)
GEOLOGIA VIDA
Antropozoica
o Cuaternaria
Holoceno
Pleistoceno
Reciente 0 0,0 1
0,01 2
ltima
glaciacin
4
glaciaciones
Hombre civilizado,
herbceas
Hombre social
Cenozoica o
terciaria
Neogeno
Paleogeno
Plioceno
Mioceno
Oligoceno
Eoceno
Paleoceno
2 6
6 26
26 40
40 55
55 65
Vulcanismo
Tierras bajas
Erosin de
montes
Montaas
Rocosas
Antropoides,
monocotiledneas
Grandes Mamferos
Mamferos placentarios
Mezozoica o
Secundaria
Cretcico
Jursico
Trisico
Superior
Media
Inferior
65 135
135 180
180 225
Andes, Himalaya, Alpes. Continentes elevados
Extincin de dinosaurios, Latifoliadas, Mamferos arcaicos, Dinosaurios, Gimnospermas
Paleozoica o
Primaria
Prmico
Carbonfero
Devnico
Silrico
Superior
Media
225 280
280 345
345 395
395 430
Apalaches, Glaciacion, Mares continentales
Reptiles, insectos modernos Gimnospermas y helechos Licopodios, Peces, trilobites, algas
Origen de la Tierra
No podemos decir gran cosa de lo que ocurri durante los dos primeros tercios de la historia del Universo, slo que, en algn momento, se form una galaxia espiral que llamamos Va Lctea. En uno de sus brazos se condens una estrella, nuestro Sol, hace unos 4.500 millones de aos. A su alrededor quedaron, girando, diversos cuerpos, entre ellos, la Tierra.
Origen de la Tierra
Al principio era una masa incandescente que, lentamente, se fue enfriando y adquiriendo una forma similar a la que hoy conocemos. Aunque los cambios en esas primeras pocas debieron ser ms bruscos y abundantes, la Tierra no ha dejado de evolucionar, y lo sigue haciendo.
La vida apareci cuando se dieron las condiciones apropiadas.
Origen de la Tierra
Primero, simples compuestos orgnicos, despus, organismos unicelulares; ms tarde lo hicieron los pluricelulares, vegetales y animales. Los humanos evolucionamos de otros mamferos hace apenas unos segundos.
Tanto las religiones como las ciencias han dividido la "creacin" en diversas fases. Algunas ms poticas (como los siete das de la Biblia), otras ms rigurosas, como las eras geolgicas que acepta la ciencia. Vamos a centrarnos en estas ltimas.
Estructura de la Tierra
Clasificacin de las capas en funcin de su composicin
Corteza
Corteza Ocenica
Corteza ContinentalManto
Inferior
SuperiorNcleo
Interno
Externo
Clasificacin de las capas en funcin de sus propiedades
fsicas Litosfera
Astenosfera
Manto
Ncleo
Corteza
La corteza es la capa mas externa de la tierra, y ha sido extensamente explorada a travs de las ondas sismicas. Existen dos tipos de cortezas con diferentes composiciones y propiedades fsicas. Una de ellas es la corteza continental y la otra es la corteza debajo de los ocanos llamada corteza ocenica. Los dos tipos de cortezas son el resultado del proceso de formacion de la superficie de la tierra, en especial de la tectonica de placas. La corteza oceanica tiene aproximadamente de 5 a 12 km de espesor y una densidad promedio de 3.0 g/cm3.
La corteza continental no-solo es mas gruesa que la oceanica, sino que tambien es menos densa: 2.7 g/cm3. La idea de que los continentes son menos densos que el manto y que por lo tanto flotan en l como lo hace un iceberg en el oceano es conocido como el principio de isostacia. Este pricipio establece que durante periodos largos el manto tiene poca fuerza y se comporta como un liquido viscoso cuando es obligado a soportar el peso de continentes y montaas. La baja densidad de la corteza contiental es resultado de su composicion, que consiste de una variedad de rocas
Rica en O y Si con pocas cantidades de Al, Fe, Mg, Ca, K y Na.
Dos tipos de corteza: la corteza ocenica y la continental
corteza ocenica se compone de rocas relativamente densas: basalto
corteza continental constituida por rocas de menor densidad, tales como andesitas y
granitos.
Las capas
exteriores
de la tierra:
litosfera y
astenosfer
a.
La astenosfera es parte del manto que fluye, presenta un comportamiento plstico caracterstico.
El flujo de la astenosfera es parte de la conveccin del manto, que desempea un papel importante en el movimiento de las placas litosfricas
Capas de la tierra -Temperatura
Manto
El manto es la capa gruesa que material rocoso que cubre al ncleo. El manto es menos denso que el ncleo pero mas denso que la capa mas exterior. La densidad promedio del manto es aproximadamente 4.5 g/cm3 y en su composicin predominan oxigeno y silicona, acompaados por hierro y magnesio como los iones mas abundantes. El manto no es una capa homognea, sino que a su vez esta compuesta por varias capas concntricas. La zona mas externa es la litosfera, con 100 km. de espesor contiene a la corteza ocenica y terrestre. Debajo de esta zona esta la astenosfera que termina a una profundidad aproximadamente de 200km y donde se genera magma, estas dos zonas junto con otra zona slida compuesta principalmente de periodita es lo que se conoce como el manto exterior.
Por debajo del manto exterior hay una zona de transicin que se extiende hacia abajo hasta 650 km. El lower manto se encuentra debajo de la zona de transicin y arriba del ncleo. Debajo de esta zona esta la astenosfera que termina a una profundidad aproximadamente de 200km y donde se genera magma, estas dos zonas junto con otra zona slida compuesta principalmente de periodita es lo que se conoce como el manto exterior. Por debajo del manto exterior hay una zona de transicin que se extiende hacia abajo hasta 650 km. El lower manto se encuentra debajo de la zona de transicin y arriba del ncleo.
Nucleo
De las tres capas, el ncleo es la capa mas densa y se divide a su vez en dos: el ncleo interno y el ncleo externo. La diferencia entre estos dos no se refiere a su composicin (se cree que es igual en ambos) sino a su estado fsico. El ncleo interno esta compuesto de hierro metlico en estado slido y el externo de hierro metlico en estado liquido. La densidad promedio del ncleo es de10.7 g/cm3
Capas de la Tierra (basado en evidencias
Sismolgicas)
Ondas Ssmicas
P (longitudinales o de compresin)
S (transversales o de cizalla)
Por medio de la sismologa puede detectar :
a) Lmites de capas
b) Fallas
c) Rellenos de poros (como petrleo)
Capas de la Tierra (basado en evidencias Sismolgicas)
CORTEZA
Dos formas - continental y ocenica
Corteza Continental compuesta por rocas menos densas ricas en silicatos; ms gruesa que la ocenica
Corteza Ocenica: es basltica y ms densa que la continental
Capas de la Tierra (basado en evidencias Sismolgicas) -
MANTOCompuesto por Fe, -rico en
silicatos
Tiene una capa superior plstica o semi-fluida
tiene una temperatura ms alta que la corteza
Capas de la Tierra (basado en evidencias Sismolgicas) -
NUCLEO
En el centro de la tierra
tiene dos secciones: ncleo externo y uno interno, constituidos fundamentalmente por por hierro y nquel
Ncleo externo esta fundido mientras que el interno es slido
Se puede explicar el campo magntico de la tierra
Evidencias
Sismos Ondas ssmicas primarias y secundarias
Zonas de sombra (shadow zones)
Continental Drift Pangaea
Panthalassa
Separacin del suelo ocenico (seafloor spreading)
Zonas de Subduccin
Placas tectnicas
En 1915 el cientifico Aleman Alfred Wegener sugirio que hace 200 millones de aos existia un supercontinente denominado Pangea
QUE ES UN SISMO
Los terremotos, o sesmos, son movimientos bruscos de las capas superficiales de la Tierra, producidos por la fractura y el desplazamiento de grandes masas rocosas del interior de la corteza.
Estos movimientos liberan gran cantidad de energa de forma repentina, violenta y, en algunas ocasiones, destructiva.
ELEMENTOS DE UN SISMO
HIPOCENTRO:
Es el lugar del interior de la Tierra donde se origina el terremoto; en l se produce la rotura de las rocas y, por tanto, la sacudida y la liberacin de energa.
HIPOCENTRO
o FOCO
ONDAS SSMICAS:
Son las vibraciones que, desde el hipocentro del sesmo, transmiten el movimiento en todas las direcciones y producen las catstrofes.
ONDAS
SSMICAS
EPICENTRO:
Es el punto en la superficie, en la vertical del hipocentro, donde las ondas ssmicas alcanzan la superficie terrestre y se notan con ms intensidad los efectos del terremoto
EPICENTRO
SISMOGRAFO
Un sismgrafo es un aparato que detecta y graba las ondas ssmicas que un terremoto o una explosin genera en la tierra.
El lpiz est en contacto con un tambor giratorio unido a la estructura. Cuando una onda ssmica alcanza el instrumento, el suelo, la estructura y el tambor vibran de lado a lado, pero, debido a su inercia, el objeto suspendido no lo hace. Entonces, el lpiz dibuja una lnea ondulada sobre el tambor.
SISMOGRAMA
Los grficos producidos por los sismgrafos se conocen como sismogramas, y a partir de ellos es posible determinar el lugar y la intensidad de un terremoto. Muchos sismogramas son muy complicados y se requiere una tcnica y experiencia considerables para interpretarlos, pero los ms simples no son difciles de leer.
COMPOSICION QUIMICASIAL SIMA NIFE
ElementosG. Grantica
%
G. Basltica
%% %
O 47,59 44,24 42,05
Si 27,72 23,24 23,00
Al 8,13 83,4 8,46 3,026
Fe 5,01 8,76 84,7 13,50 90,0
Ca 3,03 91,48 6,51 91,21 5,09 86,9
Na 2,85 2,35 0,50
K 2,60 1,28 0,22
Mg 2,09 3,73 10,91
Ti 0,63 0,83 ----
C 0,09 ---- ----
S 0,05 0,10 0,54
P 0,13 0,20 0,06
Mn 0,04 0,25 0,18
Cu ---- ---- 0,31
Ni ---- ---- 0,33 8,0
Otros 0,04 0,05 0,05
PETROLOGIA
ROCAAgregado de minerales y/o fragmentos de otras rocas solidamente unidos entre s
El Gelogo
Ok! Pero, y como %$&!& sigo esta estructura en profundidad?
TECTONICA
EXPLORACION
El GeofsicoInterpretacin conjunuta en trminos de la estructura interna?
Corteza Superior
Corteza Inferior
Manto Litosfrico
Manto Astenofrico
Manto Astenofrico
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO
DE LAS
ROCAS
PROCESOS
ENDOGENOS
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
EL CICLO
DE LAS
ROCAS
PROCESOS
EXOGENOS
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO;
TRANSFORMACION AL
ESTADO SOLIDO
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESO
DISGREGACION DE ROCAS PRE-
EXISTENTES, TRANSPORTE Y
DEPOSITACION CERCA DE LA
SUPERFICIE TERRESTRE
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS IGNEAS
PROCESO
FUSIONSOLIDIFICACION
QUE ES EL MAGMA?
Lquido silicatado (40-100% SiO2), viscoso, homogneo de alta temperatura (700-1300C) constituido por molculas ionizadas (de todos los elementos qumicos) y generado por la fusin de una roca
PROCESOS MAGMATICOS Y TECTONICA DE PLACAS
MARGENES DIVERGENTES
ASCENSO DE MANTO
POR CONVEXION
FUSION
CRISTALIZACION
MARGENES CONVERGENTES
PROCESOS MAGMATICOS
ANIMACION PROCESOS
MAGMATICOS
FUSION
CRISTALIZACION
PRODUCTOS MAGMATICOS ROCAS IGNEAS
CAMARA MAGMATICA
tem
pera
tura
Intrusivas o plutonicas
cristalizacion lenta (DT) y completa
extrusivas o volcanicas
solidificacion rpida (DT) cristalizacion parcial
DT = contraste de temperatura entre magma y entorno
ESTRUCTURAS INTRUSIVAS
BATOLITO
DIQUES
SILLS (FILON-MANTO)
ANIMACION
PRODUCTOS VOLCANICOS
EFUSIVAS (LAVA)
MAGMA FLUIDO
PIROCLASTICAS
MAGMA PULVERIZADO
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
METAMORFICAS
PROCESO
METAMORFISMO;
TRANSFORMACION AL
ESTADO SOLIDO
METAMORFISMO REGIONAL
Cambios progresivos en la presin y la temperatura que afectan a un
volumen o regin considerable (10-100 km) de las placas
tectnicas
NUEVOS MINERALES FORMAN TEXTURA ANISOTROPA FOLIADA (PERPENDICULAR AL
ESFUERZO MAYOR)
METAMORFISMO REGIONAL CONTINENTE
METAMORFISMO REGIONAL
ANIMACION FOLIACION
ANIMACION REGIONAL
PROCESOS FORMADORES DE ROCA
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESO
DISGREGACION DE ROCAS PRE-
EXISTENTES, TRANSPORTE Y
DEPOSITACION CERCA DE LA
SUPERFICIE TERRESTRE
Litificacin-diagnesis convierte los
sedimentos en roca al exponerlos a
altas PT relativas
Transporte lleva los sedimentos
hacia zonas de Depositacin
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorizacin (Mecnica+Qumica)
disgrega roca expuesta en la superficie
Erosin remueve roca disgregada
desde su ubicacin original
EXHUMACION VIA
EQUILIBRIO ISOSTATICO
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Descarga de agua
y sedimentosAjuste isosttico por
erosin/sedimentacin
Litificacin-Diagnesis
Depositacin-Sedimentacin
PROCESOS SEDIMENTARIOS
Meteorizacin
Erosin-Transporte
SUELO
SEDIMENTO
DEPOSITOS NO-
CONSOLIDADOS
ROCAS
SEDIMENTARIAS
PROCESOS SEDIMENTARIOS
ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA
ANIMACION
Company
LOGO
Estructuras Geologicas, Minerales y Rocas
Introduccin a la Geologa
Corteza
65% SiO2, 10% Al2O3, 10%
Na2O+K2O, 10%FeO, 5%MgO
Manto
40% SiO2, 10% Al2O3, 1%
Na2O+K2O, 25%FeO, 30%MgO
ELEMENTOS QUIMICOS
MINERALES
ROCAS
En qu materiales
estn contenidos
estos elementos?
ESTRUCTURA QUIMICA DE LA
TIERRA
MINERAL
sustancia natural, slida,homognea, con estructurainterna cristalina (ordenada),de naturaleza inorgnica, quetiene una composicin qumicadefinida.
ESTRUCTURA ATOMICA
Si nivel externo tiene menos de 8 electrones completando el orbital, entonces el tomo tiene valencia electroqumica y puede crear enlaces interatmicos
IONES
Atomos o molculas que tiene carga elctrica debido a que el nmero de electrones es distinto al de protones en el ncleo
ANIONES: carga negativa (e>z)
CATIONES: carga positiva (e
MOLECULAS
MOLECULAS
ESTA ESTRUCTURA MOLECULAR BASICA SE REPLICA HASTA ALCANZAR TAMAO
MACROSCOPICO PARA FORMAR CRISTALES
FAMILIAS DE MINERALES
Gobernadas por ANION base de la estructura cristalina
Haluros: Cl-, F-, B-, I-
Fosfatos: PO4-3
Sulfuros: S-2
Sulfatos: SO3-2
Oxidos e Hidrxidos: O-2 y OH-1
Carbonatos: CO3-2
Silicatos: SiO4-4
HALUROS
Aniones: Grupo Halgenos (F-, Cl-, Br-, I-)
Cationes: Principalmente Alcalinos y Alcalinoterreos (Na+, K+, Ca2+)
Formacin: TC ambiente desde soluciones salinas (salares)
Fluorita (F2Ca) Halita (NaCl)
SULFUROS
Aniones: Azufre (S-2) y metaloides (Se, Te, As, Bi, An)-2, -3
Cationes: Principalmente Metales de Transicin (Cu+2, Fe+3, Au4+)
Formacin: 200-400C desde soluciones hidrotermales bajo volcanes
Calcopirita (CuFeS2) Pirita (FeS2)
SILICATOS MINERALES FORMADORES DE ROCA
90% corteza y manto esta formado por silicatos
Tetraedro SiO4-4: Unidad bsica
de construccin de silicatos y por tanto de las rocas
Aniones: Principalmente Tetraedro de Silice SiO4-4
Cationes: Una muy amplia gama de tomos, molculas y compuestos
Formacin: 20-1000C desde condiciones ambientales hasta las profundidades del manto terrestre
SILICATOS
TETRAEDRO DE SILICE
Tetraedro simple Doble tetraedro
Anillo
Cadena sencilla Cadena doble Cadena compleja
SILICATOS
SILICATOS
OLIVINO
PIROXENOS
AMFIBOLAS
MICAS
FELDESPATOS
CUARZO cuarzo anfbola feldespato
GRANITO
PETROLOGIA
Estudio (LOGIA) de los procesos y productos asociados a la formacin de las rocas (PETRO)
Company
LOGO
LA GEOLOGIA Y SUS METODOS DE ESTUDIO
ESTUDIO DE LA GEOLOGIA
LAS CIENCIAS GEOLOGICAS
Geologa: Geo=Tierra; Logo=estudio Concepto: ciencia dedicada al estudio de la Tierra (composicin,
estructura, propiedades, etc.).
Objetivo: conocer la evolucin del planeta (desde su origen hasta la actualidad).
Se basa en: estudio de las caractersticas fsica-quimicas de las rocas. Disciplinas:
Cristalografa: estudio de los cristales (=slidos con estructura molecular ordenada). Estratigrafa: estudio de las rocas sedimentarias estratificadas (ligada a la sedimentologia). Espeleologa: estudio de la morfologa de las cavidades naturales del subsuelo. Geomorfologa: estudio del relieve (terrestre, marino,). Hidrogeologa: estudio de las aguas subterrneas (no confundir con Hidrologia = estudio de las aguas
terrestres).
Geoqumica: estudio de la composicin y comportamiento qumico de la Tierra (abundancia y distribucin de los minerales).
Mineraloga: estudia las propiedades fisica-quimicas de los minerales. Paleontologa: estudio del origen de la vida en la Tierra a travs de los fsiles. Vulcanologa. Sismologa. Geologa histrica. Geologa econmica. Gemologa. Etc.
HISTORIA DE LAS CIENCIAS GEOLOGICAS
Nicols Steno (S. XVII): Primer tratado de Geologa. Primeras leyes de Cristalografa. Principios de Estratigrafa (principios de superposicin y sucesin de estratos).
James Hutton (S. XVIII): Teora plutonista del origen de las rocas (carcter endgeno a partir de procesos volcnicos); En el
otro extremo esta la Teora neptunista (A. Werner) sobre el origen exgeno de las rocas (mediante procesos de sedimentacin).
Teora del uniformismo (=los procesos geolgicos han tenido lugar siempre de la misma manera); En contra del modelo catastrofista (A. Werner).
Ciclo geolgico: Ciclo de degradacin (erosin, terremotos,) Ciclo de restauracin (carcter endgeno. Calor interno de la Tierra).
Charles Lyell (S. XIX): Teora del actualismo (= los procesos geolgicos tienen lugar de forma gradual, lenta y continua); esta
teora est de acuerdo con la Teora Uniformista propuesta por Hutton.
William Smith (S. XIX): Padre de la nueva estratigrafa. Los estratos de la misma edades tienen los mismos fsiles (base de la paleontologa). Cada periodo de la historia de la Tierra tiene su propio tipo de fsiles, por lo que los organismos han
sufrido cambios (de acuerdo con la teora evolutiva de Darwin).
Alfred Wegener (S. XX): Teora de la Tectnica de placas y Deriva Continental (junto con Tuzo Wilson) las placas litosfericas
flotan sobre una capa fluida llamada astenosfera, separndose unas de otras.
Pangea: supercontinente. Placas: Sudamericana, Norteamericana, Euroasitica, Indoaustraliana, Africana, Antrtica, Pacifica.
Actualidad: Teora Neouniformista (=algunos procesos geolgicos son graduales y continuo). Teora Neocatastrofista (=algunos proceso geolgicos son espordicos e intensos). Las rocas tiene 3 orgenes: gneas (magmticas), sedimentarias, metamrficas.
GEODINAMICA
EXTERNA: estudia la accin de agentes exgenos (vientos, aguas, gravedad, glaciares, ) sobre la capa superficial de la Tierra. Da como resultado la modelacin del paisaje y el relieve.
INTERNA: estudia la accin de agentes endgenos (tectonicas de placas, volcanes, terremotos,) en las zonas ms profundas de la Tierra.
INVESTIGACION EN GEOLOGIA
La Geologa (como las dems ciencias) se basa en el Mtodo Cientfico:
Observacin.
Formulacin de hiptesis.
Experimentacin.
Conclusin (reafirmacin de la hiptesis o
reformulacin de una
nueva hiptesis).
TECNICAS DE OBSERVACION EN GEOLOGIA
DIRECTAS: En el exterior de la Tierra:
Trabajo de campo: sobre el terreno; Obtencin de muestras. Tcnicas de laboratorio: en el laboratorio; Estudio y anlisis de las
muestras obtenidas en el trabajo de campo.
En el interior de la Tierra: Observacin de materiales volcnicos. Sondeos geolgicos. Estudio de rocas profundas (minas).
INDIRECTAS: En el interior de la Tierra:
Estudio ssmico. Magntico. Trmico. Elctrico. Etc.
TRABAJO DE CAMPO
Para observaciones sobre el terreno y recogida de muestras. Tipos de observaciones:
Geomorfolgicos para estudiar formas del relieve (ej. Cauces de ros, elevaciones del terreno,) Petrolgicas para estudiar afloramientos rocosos (disposicin y naturaleza). Estratigrficos para estudiar la secuencia y el contenido de los estratos. Paleontolgicas para estudiar restos fsiles. Tectnicas para estudiar estructuras tectonicas (pliegues, fallas,)
Herramientas para el trabajo de campo: Mapa topogrfico representacin parcial del relieve de la superficie terrestre a escala definida.
Principales elementos: Escala: relacin existente entre las dimensiones representadas y las dimensiones reales (ej. 1:50.000,
1:25.000).
Planimetra: permite localizar con exactitud cualquier punto del mapa; se utilizan coordenadas geogrficas (longitud-latitud; UTM= sistema de coordenadas Universal Transversal de Mercator).
Altimetria: representa el relieve mediante curvas de nivel (une puntos de igual altitud sobre el nivel del mar).
Mapa geolgico representacin de los diferentes materiales geolgicos que afloran en la superficie terrestre (ej. Tipos de rocas, edades de los estratos, geomorfologa, restos de fsiles, recursos mineros, etc.).
Brjula con clinmetro: Direccin: ngulo que forma la lnea horizontal perpendicular a la lnea de mxima pendiente (LMP) con el
norte geogrfico (en sentido horario).
Buzamiento: ngulo que forma la LMP con la horizontal.
Cuaderno de campo anotaciones y dibujos. Lupa. Martillo. Cmara fotogrfica. Etc.
TECNICAS DE LABORATORIO
METODOS FISICOS: Sencillos:
Dureza (dificultad para rayar; escala de Mohs). Densidad Conductividad termica/electrica. Permeabilidad Granulometra Exfoliacion (=capacidad que tienen algunos minerales de romperse dando lugar a caras;
planos de exfoliacion)
Complejos: Microscopia ptica de polarizacion. Microscopia electrnica Difraccin de rayos X.
METODOS QUIMICOS: Anlisis qumicos:
Volumetra. Gravimetra
Anlisis espectroscpico: Espectrometra de fluorescencia de rayos X. Espectrofotometra de absorcin atmica.
METODOS FISICOS
Microscopia ptica de polarizacion (=microscopio petrografico): Identifica minerales por sus propiedades pticas (=relacionadas con el
comportamiento de la luz al incidir sobre el mineral: color, brillo, refringencia).
2 lentes/filtros de polarizacion (=ncoles): Polarizador (N-S): antes de la muestra. Analizador (E-O): despus de la muestra.
Microscopia electrnica: El mas utilizado el de barrido (utiliza muestras conductoras).
Difraccin de rayos X: Desviacin de un haz de rayos X cuando atraviesa una abertura del tamao de su
longitud de onda (18 nm).
Posiciones de los tomos o molculas que forman el mineral. Lauegrama (para cristales). Difractograma (para roca pulverizada; mtodo del polvo cristalino; intensidad de los
rayos difractados).
Otros: Modelos a escalas. Ensayos.
METODOS QUIMICOS
Anlisis Qumicos: Volumetra: determinacin del volumen de una disolucin de
concentracin conocida necesario para reaccionar (generalmente hay un cambio de color) con el compuesto que se quiere analizar. (tambin llamado valoracin o titulacin).
Gravimetra: determinacin de la cantidad de una sustancia objeto de estudio, al precipitar cuando se mezcla con otra sustancia qumica, dando lugar a un compuesto poco soluble.
Espectroscopias: se basan en la cantidad y tipo de radiacin que emite o absorbe un compuesto previamente sometido a un tipo de radiacin
Espectrometra de fluorescencia (=espectrofluorometria): Consiste en utilizar una radiacin (luz UV, rayos X) para excitar los
electrones de las molculas de un compuesto, provocando que emitan una fluorescencia o una radiacin cuando regresan a su estado inicial de reposo.
Espectrofotometra de absorcin atmica: Consiste en hacer pasar una muestra gaseosa por un fuente de luz
monocromtica (ej. Lser), cuya cantidad de energa es conocida (nica longitud de onda), por lo que se identifica los elementos de la muestra por la cantidad de energa absorbida (la energa no absorbida se recoge en un detector y mediante la ecuacin de Lambert-Beer, se obtiene la energa absorbida por la muestra, exclusiva de cada molcula)
NUEVAS TECNOLOGIAS UTILIZADAS EN LA INVESTIGACIN EN GEOLOGIA
SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS): Permite localizar un objeto (receptor) por las seales recogidas por un
mnimo de 3 satlites, mediante clculos trigonomtricos (=triangulacin).
EEUU: 32 satlites de localizacin (4 de ellos auxiliares), desarrollados por el Departamento de Defensa de los EEUU.
Europa: proyecto Galileo; pretende poner en orbita 30 satlites (3500 milleuros).
Rusia: GLONASS (21satelites+3 auxiliares)
TELEDETECCION: Tcnica de obtencin de imgenes a travs de la captacin de las
radiaciones emitidas por los objetos de la superficie terrestre y recogidas por un sensor localizado en un satlite y posteriormente procesada digitalmente (pixelado).
Tipos de satlites: satlites Meteorolgicos (ej. Meteosat). Geoestacionarios. 36000 Km. satlites Medioambientales (ej. Landsat, Envisat). Heliosincronos. 800 Km.
Mayor resolucin.
FOTOGRAFIA AEREA: Proporciona imgenes reales de la superficie terrestre mediante el empleo de
cmaras fotogrficas instaladas a bordo de aviones.
Las imgenes solapadas 2/3, dan lugar a una visin estereoscpica (=capacidad de integrar 2 imgenes en una nica imagen por medio del cerebro; da lugar a una imagen tridimensional).
En Geologa se utiliza para confeccionar mapas topogrficos y geolgicos (ya que permiten diferenciar estructuras geolgicas de manera muy definida; Ej. Distintas tonalidades o texturas del terreno)
SISTEMAS DE INFORMACION GEOGRAFICA (SIG): Sistemas informticos que gestionan gran cantidad de informacin
cartogrfica (vas de comunicacin, ncleos de poblacin, utilizacin de suelos, etc.) y los trata de forma digital para poder consultarlos de forma independiente o conjunta como mapas que se superponen (mapas temticos).
Ejemplos: Google Maps, Google Earth
Introduccion a la Geofsica ANDRES TASSARA Dpto. Ciencias de la Tierra
(Geologia)
BIBLIOGRAFIA
Aplicaciones de la Geologia
Cimentaciones
Taludes
Tuneles
Presas
Terraplenes
Impacto MedioAmbiental
Obras maritimas
Etc
Taludes
Presas