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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


EL CICLO

DE LAS

ROCAS

PROCESOS

EXOGENOS


ROCAS IGNEAS

PROCESO

FUSIONSOLIDIFICACION


ROCAS

METAMORFICAS

PROCESO

METAMORFISMO;

TRANSFORMACION AL

ESTADO SOLIDO


ROCAS

SEDIMENTARIAS

PROCESO

DISGREGACION DE ROCAS PRE-

EXISTENTES, TRANSPORTE Y

DEPOSITACION CERCA DE LA

SUPERFICIE TERRESTRE


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


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


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


Descarga de agua

y sedimentosAjuste isosttico por

erosin/sedimentacin

Litificacin-Diagnesis

Depositacin-Sedimentacin


Meteorizacin

Erosin-Transporte

SUELO

SEDIMENTO

DEPOSITOS NO-

CONSOLIDADOS

ROCAS

SEDIMENTARIAS


ESTRECHAMENTE LIGADOS AL CICLO DEL AGUA Y LA ATMOSFERA

ANIMACION

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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)

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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

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