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Al planeta Tierra se considera viva, porque ella cambia constantemente a veces con violencia (superficie).En 1695, John Woodward por primera vez describe el método científico acerca del estudio de la Tierra.Posteriormente James Hutton, afirma que los procesos geológicos actualmente en acción, han venido operando uniformemente a lo largo de toda la historia de la Tierra.En la segunda mitad del siglo XVIII, la Geología recién se separa de otras ciencias de la Tierra, como la Geografía por ejemplo.La Geología es la ciencia de la Tierra, es un conjunto ordenado de conocimientos acerca del globo terrestre, acerca de sus montañas, planicies y profundidades oceánicas; así como, su historia de la vida, desde seres microscópicos hasta el hombre, y sobre la sucesión de fenómenos físicos que ocurrieron al mismo tiempo que esta ordenada evolución de seres vivos.
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Facultad: Ingeniería Agrícola - I Semestre Curso: Geología Año: 2014-I
Capitulo 1
I. INTRODUCCION A LA GEOLOGIA
1. INTRODUCCION
Al planeta Tierra se considera viva, porque ella cambia constantemente a veces con violencia (superficie).
En 1695, John Woodward por primera vez describe el método científico acerca del estudio de la Tierra.
Posteriormente James Hutton, afirma que los procesos geológicos actualmente en acción, han venido operando uniformemente a lo largo de toda la historia de la Tierra.
En la segunda mitad del siglo XVIII, la Geología recién se separa de otras ciencias de la Tierra, como la Geografía por ejemplo.
La Geología es la ciencia de la Tierra, es un conjunto ordenado de conocimientos acerca del globo terrestre, acerca de sus montañas, planicies y profundidades oceánicas; así como, su historia de la vida, desde seres microscópicos hasta el hombre, y sobre la sucesión de fenómenos físicos que ocurrieron al mismo tiempo que esta ordenada evolución de seres vivos.
La geología nos permite descifrar los enigmas de nuestro medio, los geólogos estudian los fondos oceánicos hasta la cima de las montañas, con el objeto de investigar el origen de los continentes y mares circundantes. Ellos tratan de explicar la superficie terrestre tan diversa, y comprueban la acción de los glaciares que existieron sobre la Tierra y que posteriormente se fundieron hace unos 500 millones de años y la de otros que aún existen.
Los geólogos estudian también la evolución de la vida desde los organismos unicelulares más primitivos que surgieron en los antiguos mares hasta los animales complejos y plantas actuales. Esta evolución desde la simple alga hasta los árboles que producen semilla, desde los protozoarios primitivos hasta los mamíferos, ocurren al mismo tiempo que la evolución constante del medio físico de la Tierra.
La Tierra no siempre ha sido tal como lo vemos hoy día, está cambiando constantemente, aunque en forma imperceptible (edades geológicas). Las montañas más altas están formadas por materiales que alguna vez estuvieron cubiertos por los océanos. Restos fósiles de animales que habitaban en los mares hace 500 millones de años se encuentran ahora en los riscos más elevados. Los continentes parcialmente cubiertos por sedimentos otrora depositados en el fondo del océano, lo cual nos indica que los levantamientos y depresiones de la superficie terrestre son intermitentes.
2. CONCEPTO
Es la ciencia que estudia a la Tierra, su composición, su estructura, su evolución como planeta, su relación con los astros del Universo, su historia y la evolución de la vida mediante los documentos que de ella han quedado en las rocas, así como los fenómenos que ocurrieron y ocurren en ella.
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Implica el conocimiento de los eventos que acontecen en la actualidad en el interior y exterior del Planeta. Además de ser ciencia meramente descriptiva, es también genética y evolutiva, trata de hallar las causas de los fenómenos que se observan.
La geología, ya sea directa o indirectamente para sus fines, necesita y se apoya en otras ciencias auxiliares de las que adopta sus métodos de investigación y se aprovecha de sus leyes, como son: Biología, química, física, astronomía, matemáticas, geografía, ecología, antropología e historia.
3. DIVISIÓN DE LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS
La geología trata, como se ha dicho, de todo lo referente a la Tierra, por lo que se deduce que la geología consta de varias ciencias que se interrelacionan unas a otras para el mejor conocimiento del origen, composición, evolución, extensión de mares y continentes a través del tiempo.Al conjunto de todas estas ciencias que se dedican al mejor conocimiento de la Tierra se denominan “CIENCIAS GEOLOGICAS”, y las principales son:
a) Mineralogía.- Estudia a los minerales, composición, origen y formas de presentarse.b) Cristalografía.- Se refiere al estudio de la estructura interna de los minerales y las formas
de cristalización teniendo en cuenta las leyes de cada uno de los sistemas.c) Petrología.- Estudia a las rocas, su composición, origen y formas de yacencia.d) Estratigrafía.- Estudia la disposición original, sucesión e interpretación de los estratos y
sus relaciones mutuas.e) Paleontología.- Trata a los seres que vivieron en épocas pasadas (fósiles) y descifra la
historia de la vida sobre la Tierra.f) Geología Histórica.- Comprende la historia de la Tierra, es decir, los acontecimientos
tales como formación de montañas, su evolución a través del tiempo, la distribución de tierras y mares en períodos geológicos pasados.
g) Geología Tectónica.- Se ocupa de las estructuras geológicas y la distribución de los materiales terrestres (geotectónica). Incluye a la Geología Estructural.
h) Geología Dinámica.- Estudia los procesos externos e internos que modifican la estructura terrestre (geodinámica). Comprende a los Procesos de Dinámica Interior (Endógenos): Geotectónica (movimientos y deformaciones), vulcanología (plutonismo y actividad volcánica), sismología (movimientos sísmicos); y a los procesos de Dinámica Exterior (Exógenos): Atmologìa (fenómenos atmosféricos), Hidrología (acción del agua),
i) Geomorfología.- Estudia al relieve terrestre, presente y pasado (paleo geomorfología) desde el punto de vista descriptivo, genético y evolutivo. Formas externas de la Corteza Terrestre.
j) Geoquímica.- Trata la química de la Tierra, considerando la distribución de los elementos químicos y las leyes que gobiernan su distribución.
k) Geofísica.- Estudia la forma, dimensiones y estructura de la Tierra (propiedades físicas), así como los fenómenos físicos que ocurren en el globo terrestre.
l) Mecánica de Rocas y Suelos.- Estudia la calidad del macizo rocoso, como de los suelos y el comportamiento de las discontinuidades en el desarrollo de las obras de ingeniería.
m)Geotecnia.- Geología aplicada a la ingeniería, que consiste en la evaluación de los componentes, que constituyen la corteza terrestre, en la ejecución de obras civiles.
n) Geología Económica.- Se ocupa del estudio de los recursos naturales esencialmente minerales (yacimientos minerales) que el hombre extrae para cubrir sus necesidades, teniendo en cuenta su rendimiento económico.
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Esta complejidad de ciencias o disciplinas ha permitido a la geología llegar a ser una ciencia básica de nuestro desarrollo económico y social.
4. IMPORTANCIA DE LA GEOLOGIA
La geología es una especialidad básica, de gran importancia en el mundo actual para el aprovechamiento racional de los recursos naturales de un país y su aplicación inmediata en otras actividades humanas: Agricultura, obras civiles, minería, petróleo, aguas subterráneas, medio ambiente, etc.
Desde el punto de vista técnico, es la base para las investigaciones y prospecciones realizadas en afloramientos de macizos rocosos y suelos, cuyos resultados formulan hipótesis para el desarrollo de las actividades mineras, geotécnicas, agrícolas, etc.
Para el caso científico, interpreta el origen de las rocas (laboratorios), estudiando en microscopio se detallan el proceso de formación de los minerales, entre otros.
Es de mucha importancia para clasificar los diferentes tipos de suelos, en función del contenido del mineral y fragmentos de rocas que lo constituyen. En consecuencia se determina suelos aptos paras obras civiles, actividad agrícola, entre otros.
Es de suma importancia para realizar exploraciones, como perforaciones diamantinas en la ubicación de una determinada mina de interés económico. Por otra parte sirve de apoyo en la ubicación de flujos de aguas subterráneas y en la búsqueda de depósitos de hidrocarburos y gas natural.
En la actualidad se aplica la geología para el desarrollo urbano y ejecución de obras civiles, conociendo el comportamiento del material de fundación, características geotécnicas y otros.Es responsable de la provisión de la materia prima para diferentes productos industriales, en consecuencia se relaciona con el progreso del hombre y de la sociedad.
En suma, antes a la geología sólo se consideraba para el descubrimiento y evaluación de recursos naturales. Hoy se aplica directamente en las diversas disciplinas de la Ingeniería.
a) ING. DE MINAS.- La minería está relacionado a la extracción de minerales, y la geología participa en las tres etapas principales de la minería:Exploración.- Localización, evaluación y pautas para la extracción del yacimiento mineral.Desarrollo.- Información al Ing. de Minas para dirigir las labores de preparación.Explotación.- Control permanente para racionalizar la extracción y encontrar nuevas reservas.
b) ING. DEL PETROLEO.- Similar a la actividad minera, la geología participa en las tres fases con el objeto de extracción de hidrocarburos y el gas natural.
c) ING. CIVIL.- Estudio de suelos y rocas; acción de los agentes geológicos, aplicados en la construcción de carreteras, túneles, centrales hidroeléctricas, etc. (estabilidad y duración).
d) ING. HIDRAULICA.- Mecánica de los líquidos: movimiento de los ríos, torrentes, océanos, etc. Y sus efectos. Construcción de canales de irrigación, represas, etc.
e) ING. AGRICOLA.- Control y cuidado de las tierras agrícolas, evitar la erosión, mantener un adecuado equilibrio de las sustancias minerales (suelos – edafología). Etc.
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5. PROCESO HISTORICO
La geología antes de llegar a ser una ciencia independiente tuvo que esperar a que se desarrollaran la física, la química y las matemáticas. Ya que de estas ciencias toma los principios fundamentales para aplicarlos a su campo concreto; es por eso que se le considera una ciencia de correlación y sobre todo de aplicación.
La ciencia geológica se encarga de estudiar científicamente el desarrollo de la naturaleza inorgánica. Desde luego que para entender todos los fenómenos es necesario recurrir a las obras de quienes formularon y desarrollaron las bases de este conocimiento.
Los primeros conocimientos verdaderos sobre los que se tiene información empezaron con los fenicios, egipcios, griegos y etruscos. Ellos realizaron una verdadera investigación y explotación de los yacimientos minerales, así como de las aguas subterráneas y superficiales. Los antiguos griegos y romanos tuvieron una gran preocupación sobre el origen del Universo y la Tierra, y es cuando aparecieron grandes observadores de los fenómenos de la naturaleza: Anaximandro (610-546 a.C.) elaboró el primer mapamundi y creía que el mundo tenía la forma de un cilindro achatado en los polos; Pitágoras (580-500 a. C.) fue el primero en decir que el planeta era esférico. Y así fueron desfilando los pensamientos y teorías de los antiguos filósofos, pensadores e investigadores acerca de nuestro planeta, entre ellos destacan: Anaxàgoras, Herodoto, Leucipo, Demócrito, Aristóteles, Ptolomeo, Plinio, entre otros. Sus obras fueron las que normaron a todas las ciencias, y no se aceptaba nada que estuviera fuera de ellas; es decir, los conceptos de estos filósofos fueron ciegamente aceptados hasta la época medieval.
En el campo geológico, a los fósiles no se les consideraba como tales sino como simples caprichos de la naturaleza creados por una fuerza plástica misteriosa que modela toda clase de formas.
A partir del siglo VII se difunden las teorías árabes que admiten el concepto de átomo. L a edad media se desenvuelve en un ambiente mundial de obediencia a lo establecido y todo gira alrededor de un punto religioso. Todo esto se rompe en el Renacimiento cuando numerosos investigadores, desafiando a la Inquisición, se lanzaron a realizar experiencias y a explorar por todos los rumbos de las ciencias.
En medio de este gran desarrollo intelectual, destaca Nicolás Copérnico (1473-1543), quien interpretando matemáticamente el sistema geocéntrico terrestre, lo desechó y elaboró el suyo en que establece que la Luna gira alrededor de la Tierra y la Tierra alrededor del Sol.
En este contexto se construyen las primeras disciplinas científicas. Pero las Ciencias de la Naturaleza se desarrollan con aproximadamente un siglo de retraso con respecto a la mecánica o las matemáticas, por la misma época que la química.
Previamente al establecimiento de las ciencias geológicas como un curpus sistemático basado en la observación, que comenzaría a tener lugar con A, G, Werner y se establecería casi definitivamente con J. Hutton, se elaboraron diversas teorías geogenèticas en los siglos XVII y XVIII. Aunque estas teorías, vistas con un criterio anacrónico, pueden parecer hoy irrelevantes, sin embargo contienen elemento positivos y racionales (ejemplo: núcleo más pesado), por otra parte, aceptan el cambio y la historia de la Tierra; en definitiva, presentan una transición entre el relato bíblico y el conocimiento científico.
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STENO (1638-1687), sienta las bases de la estratigrafía, establece el carácter sedimentario de los estratos, su condición de indicador ambiental, el orden cronológico de formación y la disposición horizontal originaria. Además, dice que “La disposición alterada de los estratos es, evidentemente, el origen de las montañas.
ARDUNO, a fines del siglo XVII hizo la primera clasificación estratigráfica parecida a la actual en Primarios (pizarras y cuarcitas), secundarios (calizas, areniscas y margas), terciarios (calizas, areniscas, yeso y arcillas) y cuaternarios (aluviones).
En 1707 nace el padre de las ciencias naturales Carlos de Linneo (clasificación de los organismos). Posteriormente BUFFON (1707-1788) expone un origen del Sistema Solar debido al choque de un cometa con el Sol, más adelante distingue siete épocas en la historia de la Tierra.
La evolución científica de la geología desde 1775 hasta 1825, estuvo precedida por debate entre neptunistas por un lado, encabezados por A. G. WERNER (1749-1817) y, de otro lado, vulcanistas y plutonistas, encabezados por JAMES HUTTON (1729-1797), geólogo escocés considerado el Padre de la Geología Moderna, GUETTARD y DESMAREST. El origen de toda la polémica se situó en el agente causal de la formación de las rocas, el agua en el caso de los neptunistas, el calor interno o los volcanes en el caso de los plutonistas y vulcanistas. Cruzada con esta polémica se desarrolla en la última década del siglo XVIII hasta mediados del siglo XIX, otra polémica entre uniformistas con JAMES HUTTON, CHARLES LYEL, como figuras prominentes, y catastrofistas con DE LUC, CUVIER, ELIE DE BEAUMONT, BUCKLAND y MURCHISON. L a geología como ciencia se estructura en lo fundamental en torno a estas dos polémicas.
En 1830, CHARLES LYEL sienta las bases para la moderna interpretación de los fenómenos geológicos, marcando un hito en la historia de la geología. Posteriormente, CHARLES DARWIN estudia el origen de las especie y el hombre, además, nos legó estudios geológicos sobre las islas volcánicas.
Otros grandes geólogos han fortalecido a la ciencia geológica y entre ellos se encuentran ROSENBUCH (1887), quien clasifica las rocas ígneas de acuerdo con su yacimiento. J. Dana nos dio la famosa teoría del “geosinclinal”; H. MOHS (1820) establece la escala de dureza de los minerales y HESSEL (1930), establece las 32 clases de simetría cristalográfica.
Ya en pleno siglo XX, el francés A. CAYEUX describe una gran cantidad de rocas sedimentarias bajo el microscopio. Además de otros aportes científicos, que han logrado que cada división de la geología se constituya en una ciencia aparte, podemos citar la geoquímica, cuyo padre es el geólogo soviético A. E. FERSMAN, la Geomorfología, cuyos padres son J. TRICART (FRANCÈS) y THORNBURY (norteamericano), la Teoría de la Tectónica Global de Placas, de WEGENER.
En el PERU, la evolución de las ideas geológicas se deben, en primer lugar, a la visita y estudios realizados por destacados naturalistas, científicos y geólogos a nuestro continente y por ende a nuestro país, como por ejemplo: ALEXANDER VON HUMBOLDT, ALCIDE D`ORBIGNY, CHARLES DARWIN, LEON CROSNIER (describe la geología y las minas de Huancavelica y Ayacucho), W. M. GABB (describe fósiles enviados por Raimondi), ALEXANDERAGASSIZ (estructura del sistema carbonífero en las elevadas mesetas del Perú), O. BOTTGER (describe la fauna terciaria de Pebas sobre el Marañón), en 1881 GUSTAVO STEINMANN (explora y publica sobre el Titoniano y el Cretácico en los Andes
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Peruanos posteriormente publica su libro “GEOLOGIA DEL PERU”. ANTONIO RAIMONDI en 1878 publica su obra “Minerales del Perú” y en 1886 “Minas del Perú”. En síntesis la labor de Raimondi fue inmensa y de gran contenido científico.
En segundo lugar, la evolución geológica peruana se debe también a los investigadores peruanos, como JOSE BALTA quien inicia las investigaciones geológicas y mineras en el Perú. En 1898 aparece la primera obra de CARLOS ISMAEL LISSÒN sobre los fosfatos de Ocucaje, y luego publicas más obras en las que destaca sus estudios paleontológicos (mapa paleontológico del Perú), su ensayo tectónico sobre los Andes Peruanos, considerado tal vez como el Padre de la Geología Nacional. JUAN J. BRAVO, considerado el pionero de los estudios mineralógicos y paleontológicos, fue autor de importantes estudios de geología económica, y así resaltan numerosos precursores de los estudios geológicos-mineros peruanos.
En 1935 surge GEORG PETERSEN quien realizó 144 publicaciones, en 1940 J. V. HARRISON decide estudiar la Estructura de los Andes Peruanos y NORMAN NEWEEL efectúa estudios geológicos en la zona de Puno.
En el año de 1982, la Universidad Nacional del Altiplano – Puno, crea la especialidad de INGENIERÌA GEOLÒGICA, en las cuales surgen los maestros y forjadores de numerosos geólogos, quienes inician una nueva etapa en los estudios geológicos modernos.
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