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7/16/2019 Geotecnia Basica

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL

LITORAL

FACULTAD DE INGENIERÍA EN CIENCIAS DE

LA TIERRA

CARRERA INGENIERÍA CIVIL

APUNTES DE CURSO

GEOTÉCNIA BÁSICA APLICADA PARA LA

INGENIERÍA CIVIL

PROFESOR:

Msc. GASTÓN PROAÑO CADENA

AÑO -2006



GEOTECNIA BÁSICA APLICADA A LA INGENIERIA CIVIL

CAPITULO I

INTRODUCCIÓN

Concepto de Geología Aplicada.En nuestros días es bastante difundida la idea de que un diseño cuidadoso de unaestructura ingenieril, no es, por si solo suficiente para asegurar la estabilidad de lamisma. Esta concepción cada vez más, gana validez en la medida que las necesidadesmodernas conducen al hombre a construir obras de ingenierías grandiosas y complejasen las cuales están en juego fabulosas sumas de dinero, y que, por lo tanto, merecen unestudio cuidadoso e integral. Por otro lado esta concepción también se reafirma en la

práctica por el gran número de accidentes que registra la historia ingenieril y que,muchas veces significan la destrucción total o parcial de obras de ingeniería civil debidoa condiciones geológicas adversas más bien a fallas estructurales. Desgraciadamente,estos accidentes involucran pérdidas de grandes sumas de capital invertido en la obra yen vidas humanas. Independiente de estas razones, no se justifica una ignorancia de lascondiciones geológicas involucradas en una obra de ingeniería civil pues, en términoseconómicos para el proyecto, un estudio geológico adecuado presenta un porcentajeínfimo del valor total de la obra.

Este estudio debe llevar en consideración que la obra de ingeniería y el medio ambienteen el cual será implantada forman un conjunto único, con interacciones recíprocas.

Desde este punto de vista entonces, gana importancia la necesidad de un estudio de lascondiciones geológicas como parte integrante del medio ambiente con el cual interactúala obra de ingeniería civil.

Esto quiere decir que como filosofía de trabajo, el ingeniero abocado a la tarea dealucidar el cuadro geológico del sitio de construcción de una obra de ingeniería civildebe siempre tener en cuenta que las condiciones geológicas e hidrogeológicas afectan ala obra de ingeniería civil que, a su vez, actúa, sobre aquellas.

Por ejemplo, la existencia de rocas muy permeables en el futuro vaso de una presa puede condicionar la validad de su construcción pero, a su vez, cuando la presa ya esta

concluida, al llenarse el vaso, podrá ocurrir un cambio radical en las condiciones delnivel freático en el mismo y en sus alrededores, alterando, por ejemplo, las condicionesde estabilidad de los taludes que margean el reservorio.

Esta concepción de que la obra de ingeniería civil y las condiciones del medio ambiente, particularmente aquellas de orden geológico e hidrogeológico, forman un conjuntoúnico y que interactúan recíprocamente es uno de los secretos para un trabajogeotécnico que atienda a las necesidades de la ingeniería civil.

Sin embargo, esto no es suficiente para que un trabajo de geotecnia sea útil a los propósitos de la ingeniería civil. También es necesario que el geotécnico dominenociones sustanciales de ingeniería para que el resultado de sus estudios puedatraducirse en términos prácticos. O sea, el geotécnico encargado de un trabajo de



geología de ingeniería, debe tener en cuenta cuáles son, y de que forma, lascaracterísticas geológicas del medio ambiente tienen influencia sobre la obra deingeniería civil, sea en su fase de proyecto, construcción u operación. En sus informes elgeotécnico debe tratar de ser lo más objetivo posible, evitando consideraciones de ordengeológico que simplemente no dicen respecto al problema específico y tratando de dar

antecedentes para el ingeniero en el sentido de aclarar si el cuadro geológico está deacuerdo con el proyecto en sí o, caso contrario, de que forma las condiciones geológicasadversas pueden ser sanadas para propiciar un buen resultado final. Cualquier otrainformación de orden geológico que escape a los propósitos del estudio deben ser evitadas o agregadas al informe como anexo, providencias estas que facilitan un mayor entendimiento entre ingenieros y geotécnicos.

La geotecnia puede ser aplicada a distintos trabajos de ingeniería civil, tales como: presas, túneles, carreteras, puentes, fundaciones de edificios, estabilidad de taludes, etc.,desde la fase reconocimiento de un proyecto hasta la fase de operación de la obra. Lasramas de la geología que con más frecuencia son llamadas a intervenir en los trabajos

ingenieriles son la Geología estructural, Hidrogeología, Geomorfología, Petrografía,Sedimentología, Estratigrafía, tectónica, etc.

Aspectos y Especialidades de la Geología que se aplican a laIngeniería Civil.

La Geotecnia es una disciplina tecnocientífica que agrupa a la geología, mecánica desuelos y al a mecánica de rocas, relacionándolas con las obras civiles. De esta forma, lageología aplicada a la ingeniería civil es aquella parte de la geotecnia que utiliza los

conocimientos geológicos en la resolución de los problemas prácticos de ingeniería.Esta área requiere del apoyo conjunto de ingenieros geólogos e ingenieros civiles en laconstrucción de obras. Para obtener resultados satisfactorios y para que exista una

buena comunicación entre ambos, el geólogo debe tener conocimientos de mecánica desuelos, mecánica de rocas y de los fundamentos de la ingeniería civil; por su parte, elingeniero civil y los mecanicistas de suelos y rocas deben conocer los elementos de lageología física.

Breve Análisis de casos de obras de Ingeniería con claraincidencia Geológica.

Puede aseverarse sin temor a equivocación que no existe obra civil, sobre todo si ésta esde gran magnitud, que no necesite de la geología; más aún, se puede decir que elconocimiento geológico de un sitio es el punto de partida para la construcción decualquier obra. Se trata desde luego del conocimiento geológico a pequeña escala, a una escala derelojería, que nos habla de la litología, estratigrafía, de las discontinuidades, de losfenómenos de geodinámica (externa e interna) y de la geohidrología. Es justamente enla búsqueda de estos conocimientos donde hace acto de presencia el geólogo.

Se ha escuchado con frecuencia que cuando una obra civil resulta falible se dice quefallo la geología y aunque el noventa por ciento de las obras no resisten a consecuencia



del terreno, no se trata de un error de la geología sino de quien hizo la investigacióngeológica. De ahí la importancia de que el estudio geológico se haga con el mayor detalle, sin escatimar, ni tiempo, ni dinero, ni esfuerzo.

Escala del Tiempo Geológico y la Conformación de losTerrenos.

La discusión del desarrollo de las formas de relieve de los continentes requiere unareferencia a los acontecimientos del pasado geológico. Incluso para explicar los relieves

producidos durante el más reciente de los periodos geológicos, es necesario algúnconocimiento de la duración y sucesión de las unidades del tiempo geológico. El que seocupa de la geografía económica, que se interesa por la existencia y distribución de lasmenas y de combustibles minerales encontrará que el conocimiento de la historiageológica le será extraordinariamente útil para hallar las posibilidades de existencia dedepósitos minerales de interés económico en diversas partes del globo.

Las edades absolutas que se dan en este capitulo han sido verificadas mediante análisisquímicos de sustancia minerales radiactivas y son generalmente aceptadas por losgeólogos, con un pequeño margen de error. En todos los periodos del tiempo geológicohubo extensas acumulaciones de capas sedimentarias; de hecho el estrato comprende ensi el registro y constituye la única prueba de las condiciones geográficas yclimatológicas del momento y contiene también los restos fósiles de la vida vegetalanimal.

En sentido general, cada unidad mayor de tiempo queda determinada por una orogenia,llamada también cataclismo que interrumpe la sucesión de disposición de sedimentos.Como ya se ha dicho, la unidad mayor es la era, siendo las tres últimas la cenozoica, lamesozoica y la paleozoica, en orden de edad creciente. Todo el tiempo anterior sedesigna como perteneciente al Precámbrico. Se han reconocido eras dentro delPrecámbrico, pero datos registrados tienden a ser fragmentarios y confusos. El segundoorden de tiempo es el periodo constando la era palezoica de siete, la mezoica de tres, yla cenozoica de dos. Las épocas son unidades de tiempo aún más cortas, y en elsiguiente cuadro se han incluido solamente para la era cenozoica.

El tiempo geológico: escala del tiempo geológico.

Los procesos geológicos ocurren tan lentamente, y consecuentemente tienen tan largaduración, que los instrumentos que los humanos usamos cotidianamente para medir eltiempo (relojes, calendarios, etc.) nos son incómodos. Por esta razón los geólogos hanido desarrollando desde el siglo pasado una escala de tiempo, basada en eventosgeológicos globales, que se utiliza como marco de referencia temporal en la geología.

La Escala del Tiempo Geológico está subdividida en cinco Eras cuya etimología griegase refiere a cinco etapas en el desarrollo de la vida en nuestro planeta. Las Eras son a suvez subdivididas en Periodos y estos últimos en Épocas como se muestra en la Tabla .Considerando que la Tierra se formó hace más o menos 4,550 millones de años, elArqueozoico y el Proterozoico, los cuales en conjunto comúnmente denominamos



Precámbrico, constituyen alrededor del 88% de la edad de la Tierra. Para ilustrar laenormidad del tiempo geológico podemos representar toda la historia geológicareducida a un año calendario, con inicio el 1º de enero y fin el 31 de diciembre. En esteesquema, las rocas más antiguas que conocemos en la Tierra se hubieran formado afines de febrero, la vida más antigua hubiera aparecido en mayo, las rocas más antiguas

de México a mediados de agosto, y seres vivientes ocuparían los continentes hacia finesde noviembre. Dinosaurios caminarían en las costas de Michoacán el 16 de diciembre,la Sierra Madre Oriental se levantaría el 26 y los primeros homínidos aparecerían comoa las 4:30 horas del 31. La geología moderna, que se desarrolló a partir del concepto delTiempo Geológico de James Hutton en 1785, habría iniciado faltando dos segundos

para la media noche del último día del año.

Para ubicar más eventos geológicos en el calendario, puede bajar un programainteractivo picando aquí .

Escala del Tiempo Geológico

Edad (Ma) Era Periodo Época

0.01-0 /. /. Holoceno1.8-0.01 | . Cuaternario \. Pleistoceno5.3-1.8 | . /. Plioceno23.8-5.3 Cenozoico | . Neógeno \. Mioceno33.7-23.8 | . / . Oligoceno54.8-33.7 | . Paleógeno | . Eoceno65-54.8 \. \ . Paleoceno144-65 /. Cretácico206-144 Mesozoico | . Jurásico248-206 \. Triásico

290-248 /. Pérmico

354-290

| .| .| .

Carbonífero(Mississípico yPensilvánico)

417-354 Paleozoico | . Devónico443-417 | . Silúrico490-443 | . Ordovícico540-490 \. Cámbrico2500-540 Proterozoico4550-2500 Arqueozoico

De los tres tipos de rocas -ígneas, metamórficas y sedimentarias- éstas últimas jugaronun papel muy importante en el desarrollo de la Escala del Tiempo Geológico. Entérminos de eventos geológicos, es importante que las rocas sedimentarias se depositansobre la superficie terrestre en estratos aproximadamente horizontales y que cada estratoes más antiguo que aquel que le sobreyace y es más reciente que aquel que le subyace.Estas dos observaciones dan lugar a dos principios fundamentales en la geología: la Leyde Horizontalidad Inicial y el Principio de Superposición. Por esta razón siempre seescriben las columnas geológicas con las rocas más recientes arriba y las más antiguasabajo como los ejemplos lo ilustran.



Todos conocemos y entendemos lo que dura un día, un mes, o un año, pero cuandohablamos de miles de años, millones, y de miles de millones de años es posible que senos desborde nuestra capacidad de comprensión.

Voy a explicarlo con un ejemplo, en él vamos a comparar el tiempo transcurrido desde

la formación de la Tierra hasta la actualidad, con la duración de un día. Hace 4.500 mill. de años se estima que terminó la formación de la Tierra por

acumulación de impactos de meteoritos. Son las 0 horas.

Hace 4.000 mill. de años aparecen las formas más elementales de vida. A las2:40 horas.

Hace 2.100 mill. de años aparecen los primeros organismos pluricelularesconocidos. Son las 12:48 horas del mediodía.

Hace 600 mill. de años aparecieron los primeros invertebrados seguidos de unaexplosión de formas de vida. Son las 20:48 horas.

Hace 500 mill. de años aparecieron los primeros vertebrados, en forma de peces.Son ya las 21:20 horas.

Hace 230 mill. de años aparecen los dinosaurios y los mamíferos más primitivos. Y estamos ya a las 22:45 horas.

Hace 65 mill. de años se extinguen los dinosaurios y comienza la expansión delos mamíferos. Son las 23:40 horas.

Hace 5 mill. de años aparecen los primeros homínidos. Todavía son simios peroya tienen alguna característica humana. Y esto sucede un minuto y medio antesde la medianoche.

Hace 200.000 años que aparecio el Homo sapiens, escasamente 3 segundos antesde concluir el día.

La escala del tiempo geológico, dada su enormidad, se divide en unidades másmanejables que fragmentan la historia de la Tierra en eones, eras, períodos y otrassubdivisiones menores. Esta escala se ha establecido mediante convenio internacionalentre los geólogos y paleontólogos, basada en las evidencias de las rocas.

Escala de los tiempos geológicos

Eón

EraPeríodoÉpocaIntervalo(Millones de años)Duración(Millones de años)

FanerozoicoCenozoicoCuaternario

Holoceno- 0.01



0.01

Pleistoceno0.01 - 1.8

1.79TerciarioPlioceno

1.8 - 53.2

Mioceno5 - 2318

Oligoceno23 - 3714

Eoceno37 - 5518

Paleoceno55 - 6510

MesozoicoCretácico

65 - 14075

Jurásico140 - 210

70

Triásico

210 - 25040

PaleozoicoPérmico250 - 290

40

Carbonífero290 - 360

70

Devónico



360 - 41050

Silúrico410 - 440

30

Ordovícico440 - 500

60

Cámbrico500 - 590

90Precámbrico

ProterozoicoSuperior 590 - 900310

Medio900 - 1600

700

Inferior 1600 - 2500

900

Las variaciones de espesor de las rocas sedimentarias representan a grosso modo laduración del evento y la energía del sistema que lo depositó. Las rocas sedimentariastambién son las únicas con restos fósiles, permitiéndonos trazar la evolución biológica.



CAPITULO II

CONSTITUCIÓN GEOLÓGICA GLOBAL DE LA TIERRA

La estructura Geológica de la tierra.

La Tierra está compuesta por tres capas: gaseosa, sólida y líquida.La capa gaseosa está formada por la atmósfera que rodea el planeta. Esta varía a medidaque nos vamos alejando desde la superficie y se divide en troposfera, estratosfera. yionosfera.En la capa sólida diferenciamos la corteza terrestre y las capas internas: el manto y el

núcleo.La tercera es la capa líquida, llamada también hidrosfera, que es el conjunto formado por las aguas de la corteza terrestre.

Consideramos que la Tierra se compone de un núcleo de hierro y níquel, en el quedistinguimos un núcleo interno, entre los 6.380 y los 4.800 km, y un núcleo externo,entre lo 4.800 y los 2.900 km. A continuación, separada por la discontinuidad deGutenberg, encontramos el manto interno, entre los 2.900 y los 900 km; y el manto externo, separada por la discontinuidad de Brich, entre los 900 y los 10 km. Por último, separada por la discontinuidad de Moho, encontramos la corteza o litosfera, entre los 10 km de profundidad, de media y la superficie. Por encima se encuentra la

hidrosfera y la atmósfera.

La densidad y la presión aumentan hacia el centro de la Tierra. En el núcleo están losmateriales más pesados, los metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertesmovimientos. El núcleo interno es sólido.

http://enciclopedia.us.es/index.php/La_Tierra

http://enciclopedia.us.es/index.php/Hierro



http://enciclopedia.us.es/index.php/N%EDquel

http://enciclopedia.us.es/index.php/Manto

http://enciclopedia.us.es/index.php/Corteza


http://enciclopedia.us.es/index.php/Litosfera


http://enciclopedia.us.es/index.php/Hidrosfera

http://enciclopedia.us.es/index.php/Atm%F3sfera


http://enciclopedia.us.es/index.php/N%EDquel

http://enciclopedia.us.es/index.php/Manto



http://enciclopedia.us.es/index.php/Hidrosfera

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Las fuerzas internas de la Tierra se notan en el exterior. Los movimientos rápidosoriginan terremotos. Los lentos forman plegamientos, como los que crearon lasmontañas.

El rápido movimiento rotatorio y el núcleo metálico generan un campo magnético que,

junto a la atmósfera, nos protege de las radiaciones nocivas del Sol y de las otrasestrellas.

El sial es la parte de la corteza terrestre que se encuentra sobre las masas continentales.Está formada por rocas ricas en sílice y aluminio, tales como los granitos.

Una sima es una cavidad que se abre al exterior mediante un pozo o conducto vertical oen pendiente pronunciada, originada por un proceso erosivo kárstico en la roca calcárea o derrumbe del techo de una cavidad por el que el agua se filtra a niveles inferiores.Suele ser la degeneración de una dolina.

La litosfera terrestre. La litosfera es la capa superficial sólida del planeta. Estáconstituida por la corteza y por la parte superficial sólida del manto, el denominadomanto residual. Segundo el tipo de corteza que contiene se distinguen dos tipos delitosferas que son:

• Litosfera oceánica. Es la que está formada por corteza oceánica y manto residual.Constituye los fondos de los océanos y tiene un espesor medio de 65 km pero en las lasgrandes cordilleras que hay en el fondo de los océanos, las denominadas dorsalesoceánicas, su espesor es de sólo 7 km.

• Litosfera continental. Es la que está formada por corteza continental y manto

residual. Es la que constituye los continentes. Tiene un espesor medio de unos 120 km.

Constitución interna de la Corteza Terrestre.

Núcleo.La investigación sismológica ha demostrado que el núcleo tiene una capa exterior deunos 2.225 km de grosor con una densidad relativa media de 10. Esta capa es

probablemente rígida y los estudios demuestran que su superficie exterior tiene

depresiones y picos. y estos últimos se forman donde surge la materia caliente. Por elcontrario, el núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es sólido. Se cree queambas capas del núcleo se componen en gran parte de hierro con un pequeño porcentajede níquel y de otros elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los6.650 °C y se considera que su densidad media es de 13.

Manto.El denso y pesado interior de la Tierra se divide en una capa gruesa, el manto, que rodeaun núcleo esférico más profundo. El manto se extiende desde la base de la corteza hastauna profundidad de unos 2.900 km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, essólido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto

superior se compone de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y la parte inferior de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca

http://es.wikipedia.org/wiki/S%C3%ADlice

http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio

http://es.wikipedia.org/wiki/Granito

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cavidad&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/K%C3%A1rstico

http://es.wikipedia.org/wiki/Caliza

http://es.wikipedia.org/wiki/Dolina

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Agentes externos que inciden sobre la tierra.

El moldeado de la superficie terrestre resulta por el trabajo de los procesos orogénicosque levantan y deforman las rocas dejando cadenas de montañas y depresiones, (p.e. lacordillera central y oriental con el valle interandino entre ellas), y por los procesos deerosión ejercidos sobre las rocas levantadas y posterior depositación del materialerosionando en otros sitios. La manera como se desarrollan estos procesos de erosióndepende principalmente de dos factores.

1. Factores estructurales: La importancia de los factores estructurales semanifiesta por:

La erosión diferencial: Las diferentes rocas reaccionan de manerasdiferentes sobre los procesos de erosión. Ciertas rocas poseen unaresistencia más grande contra la erosión que otras, lo que resultará a lolargo del tiempo que las rocas más resistentes serán menos erosionadasque aquellas que no tienen la misma resistencia. Expresado esto enformas de relieve implica que las rocas más resistentes tendrán un relievemás alto o más abrupto, mientras que las rocas más blandas tendrán unrelieve más suave y a menudo más bajo.

Disposición de las rocas: La disposición de las rocas dentro del paisaje

determinará donde se hallan las rocas más o menos resistentes y comoserá la interrelación entre ellas. La disposición de las rocas depende delos procesos geológicos y tectónicos que han trabajado sobre ellas.

2. Factores climatológicos: El clima influye directamente en los procesos deerosión. El clima (temperatura, precipitación, viento) determina la intensidad delos procesos de erosión e influye en el tipo de erosión, transporte ysedimentación, que predomina.

Así cuando queremos comprender y explicar las formas del relieve y su desarrollo, seráinevitable estudiar en primer lugar algunos principios de la geología, para después

referirnos a la erosión y los procesos asociados como meteorización, remoción en masa,erosión fluvial y sedimentación. En este capítulo se estudia el desgaste de las vertientes bajo la influencia dominante dela acción del agua en conjunción con la gravedad. Se pone especial atención en loslentos procesos mediante los cuales el substrato rocoso se transforma en manto residual.Este material es transportado a los cauces de los ríos, donde son arrastrados por lacorriente a áreas todavía más distantes y más bajas. Las vertientes pueden ser tambiénmoldeadas por otros procesos como los glaciares el viento y las olas, que serán tratadosen capítulos posteriores.



CAPITULO III.

DESCRIPCION DE LA CORTEZA TERRESTRE.

La superficie externa de la corteza terrestre.

Capa superficial de la geosfera, que está en contacto con la atmósfera, y que limita conel manto mediante la discontinuidad de Mohorovicic. Presenta una estructura muycompleja derivada de los procesos dinámicos a los que se ve sometida. Además, sucomposición geoquímica es muy diversa. Junto con la zona superficial del manto formala litosfera.

La corteza terrestre tiene un espesor variable: puede medir 5 Km. bajo los océanos yhasta 70 Km. en las cordilleras. Se divide en dos grandes unidades: la corteza

continental, granítica, y la corteza oceánica, basáltica.

La corteza continental se encuentra en las zonas emergidas del planeta pero también bajo los océanos, cerca de las costas. Está formada por rocas plutónicas, volcánicas,sedimentarias y metamórficas. Es más gruesa y menos densa que la oceánica. En ella seencuentran las rocas más antiguas. Éstas son parte de los cratones o núcleoscontinentales, constituidos por granitos y gneises; son zonas consolidadas desde hacemás de dos mil millones de años. Las áreas más complejas de la corteza continental sonlos orógenos o cordilleras. Pueden presentar una capa superficial, la cobertera,constituida por rocas sedimentarias, aunque éstas han podido ser erosionadas; en estecaso, aparece el zócalo formado por rocas metamórficas y plutónicas. Los orógenos se

forman como consecuencia de la convergencia de placas litosféricas en una zona desubducción o al colisionar dos masas continentales.

La corteza oceánica es delgada y está formada por rocas volcánicas básicas, los basaltos, que se forman en las dorsales oceánicas. Éstas también se denominan bordesconstructivos porque su actividad volcánica permite la formación de corteza nueva. Lacapa superficial de la corteza oceánica es sedimentaria y su espesor medio es de 300 m,

pero cerca de las dorsales no aparece porque no se ha podido formar aún sobre los basaltos recién consolidados.

Porcentajes de minerales de las cortezas Continental y Oceánica.



Elementoquimico

Cortezacontinental

(en %)

Cortezaoceanica (en

%)

SiO2 60,2 48,7

Al2O3 15,2 16,5Fe2O3 2,5 2,3

FeO 3,8 6,2

MgO 3,1 6,8

CaO 5,5 12,3

Na2O 3,0 2,6

K 2O 2,9 0,4

Diferencias entre las diferentes cortezas.

Cortezacontinental

Corteza oceánica

Peso especifico menor (más liviano) mayor (más pesado)

Espesor grueso (30-70km) Delgado (6-8km)

Alturaentre -200m hasta

8849mFondo del mar

Edad tal vez antigua más joven (jurasico)Rocas rico de Si pobre de Si

Rasgos generales.

Descripción genética del Relieve .Es posible, por supuesto, describir todas las formaciones del paisaje tabulando susdimensiones, formas, ángulos de pendientes y orientación sin tener en cuenta su origeny desarrollo. Esto es una aproximación empírica a las ciencias naturales. Serian

necesarios volúmenes enteros de cifras para dar la descripción apropiada incluso de losaccidentes más sencillos del relieve.

Si, por otra parte, se examina cuidadosamente el desarrollo del relieve se observa quelas mismas series de formas se repiten con bastante similaridad una y otra vez en lanaturaleza. Para describir con claridad el sinnúmero de formas en términos desecuencias ordenadas de desarrollo, se necesita una exposición breve que indique:

a) la estructura de la masa de rocas b) el proceso que modelo el relievec) el estado actual de desarrollo.



Una descripción así es genética porque hace hincapié en la génesis u origen. Quienescuche o lea dicha descripción conociendo como son las formas ideales, puede situar cualquiera de ellas en su lugar adecuado dentro de la clasificación natural.

El estudio sistemático de los relieves en relación con su origen y estado de desarrollo

fue introducido por el profesor William Morris Davis, de la universidad de Harvard,hacia 1890. Su influencia ha sido tan señalada que muchos geomorfólogosanglosajones siguen los esquemas básicos que él expuso.

Relieves Iniciales y Secuenciales.Considerando los procesos geológicos a gran escala hay de dos tipos fundamentales derelieves. En primer lugar existen las masas originarias de la corteza levantadas por lasfuerzas internas de la tirria las formadas por erupciones volcánicas. Estas comprendenlos relieves iniciales. En segundo lugar, existen los relieves producidos por los agentesde la denudación. Al adaptarse estos últimos a los iniciales y formarse en secuenciaordenada, se les llama en conjunto relieves secuenciales.

Cualquier paisaje no es más que la etapa actual de una gran pugna. Las fuerzas internasde la tierra intermitentemente hacia arriba a partes de la corteza para crear relievesiniciales. Los agentes externos van desgastando parcialmente estas masas,modelándolas para formar un vasto número de relieves secuenciales menores.

Todas las etapas de esta lucha pueden verse en varios puntos del globo. Donde haymontañas elevadas y abruptas han dominado las fuerzas internas. Donde existen en leactualidad llanuras bastante bajas es que han triunfado finalmente las fuerasdenudaciones. Pueden hallarse todos los estados intermedios. Al actuar las fuerzas dela tierra repentinamente, siguen apareciendo nuevas masas continentales mientras otrasdesaparecen. A juzgar por las condiciones reinantes durante varios periodos del pasadogeológico, estamos ahora en un momento en que los continentes están relativamenteelevados sobre el nivele del mar. Esto sugiere que las fuerzas internas eran activas enuna época bastante reciente, geológicamente hablando.

Agentes de Modelado del Terreno.La forma de relieves secuenciales son producto de uno o más de los agentesmodeladores: cursos de agua, oleajes, hielo y viento. Estos agentes erosivos, ayudados

por procesos de disgregación de las rocas y movimientos de arrastre de estas y del sueloladera abajo, bajo la acción de la gravedad, atacan desde el exterior a todas las masas

continentales que quedaron emergidas por movimientos orogénicos o abombamientosde la corteza terrestre. No hay parte de la superficie de la tierra inmune a este ataque. Encuento una masa rocosa que da expuesta al ataque del aire, o del oleaje, es acometida

por estos agentes y procesos denudadotes. Actúan con un objetivo final: desgastar lamasa terrestre hasta convertirla en un llano, que es consumido entonces lentamente por el oleaje y termina por quedar cubierto por las aguas oceánicas. Los productos de ladesintegración son esparcidos sobre los fondos oceánicos que se extienden alrededor delos continentes. Los procesos actúan, sin duda, con la mayor lentitud, pero el tiempogeológico es enormemente grande. Los ríos y el oleaje que podemos observar en acciónhoy en día, han tenido millones de años para efectuar su trabajo. Los geólogos creen quetodas las formas del paisaje pueden explicarse como resultado de que pueden verse

actuando en el presente.



De la denudación continental resulta una gran variedad de formas topográficas. Cuandouna roca es erosionada se forman valles o depresiones topográficas en varias clases.Entre dos depresiones erosionadas hay crestas, colinas o montañas, que representan

partes no degradadas del macizo original. Todos estos relieves formados por denudación progresiva del substrato rocoso se designan con el nombre de relieves erosionales. Los

fragmentos de rocas y de suelos que se arrancan son depositados en otro lugar paraconstruir un tipo de formas topográficas enteramente diferentes, los relievesdeposicionales. Los barrancos, cañones, picos de deyección, constituidos por fragmentos de rocas depositadas en la boca del barranco, son relieves deposicionales.

Los Tipos de Rocas que constituyen la Corteza.En geología y geomorfología, cualquier agregado mineral formado de modo natural. Eltérmino se aplica a agregados de distintos tamaños, desde la roca sólida del mantoterrestre hasta la arena y la arcilla o barro. Las rocas se clasifican según sus orígenes en

rocas sedimentarias, rocas metamórficas y rocas ígneas.

Formación de las rocas ígneasLa primera etapa del ciclo es la formación de roca ígnea. Esto tiene lugar cuando elmaterial fundido llamado magma se enfría y solidifica en forma de cristalesentrelazados. Las rocas ígneas pueden formarse como materiales intrusivos (véaseIntrusiones ígneas), que penetran en otras rocas más antiguas a través de grietas

profundas bajo la superficie terrestre antes de enfriarse; o como materiales extrusivos(formados después de las erupciones volcánicas) que se depositan en la superficiedespués de haber sido expulsados en erupciones y fisuras volcánicas. Los materialesintrusivos comprenden rocas cristalinas, como el granito, mientras que los extrusivosagrupan las lavas.

Formación de rocas sedimentarias.La segunda etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas ígneas quedan expuestas adiversos procesos en la superficie terrestre, como meteorización, erosión, transporte ysedimentación. Estos fenómenos disgregan el material de las rocas en diminutas

partículas que son transportadas y se acumulan como sedimentos en los océanos y lascuencas lacustres. Estos depósitos sedimentarios quedan compactados por el peso de lassucesivas capas de material y también pueden quedar cementados por la acción del agua

que llena los poros. Como consecuencia, los depósitos se transforman en roca en un proceso llamado litificación. Son rocas sedimentarias las areniscas y calizas.

Como cambian la rocas en profundidad.Poco a poco los sedimentos que no han formado montañas en la superficie se venarrastrados por subducción hacia el fondo de la corteza. Allí sufren un metamorfismoaún mayor, hasta alcanzar grados de presión y temperatura tan elevados que se funden yse convierten en magma. Éste a su vez se convierte en roca ígnea que puede volver a lasuperficie terrestre, bien en forma extrusiva, a través de un volcán, bien por exposiciónde la roca ígnea intrusiva a consecuencia de la erosión. La meteorización y la erosiónatacan las rocas ígneas, las transportan hasta el borde continental y el ciclo comienza de

nuevo.



Formación de rocas metamórficas.La tercera etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas sedimentarias quedan enterradas agran profundidad o se ven afectadas por la formación de montañas (orogénesis), que seasocia con movimientos de las placas de la corteza terrestre. Quedan de esta formaexpuestas a distintos grados de presión y calor y así se transforman en rocas

metamórficas. Por ejemplo, la arcilla se convierte en pizarra, y el granito puedetransformarse en gneis; una forma de caliza se convierte en mármol cuando se vesometida a fenómenos metamórficos.

Como cambian las rocas en la superficie terrestre.El ciclo comienza con la erosión de un continente. El material del continente se acumulaen sus bordes y se puede compactar por litificación y transformarse en rocasedimentaria. Con el tiempo, el borde continental se transforma en borde de placaconvergente (es decir, empujada contra otra placa). En esta línea, las rocassedimentarias pueden transformarse por efecto de las altas presiones en cinturones derocas metamórficas.

MineralesEn general, cualquier elemento o compuesto químico que se encuentre en la naturaleza;en mineralogía y geología, compuestos y elementos químicos formados mediante

procesos inorgánicos. El petróleo y el carbón, que se forman por la descomposición dela materia orgánica, no son minerales en sentido estricto. Se conocen actualmente másde 3.000 especies de minerales, la mayoría de los cuales se caracterizan por sucomposición química, su estructura cristal ina y sus propiedades físicas. Se puedenclasificar según su composición química, tipo de cristal, dureza y apariencia (color,

brillo y opacidad). En general los minerales son sustancias sólidas, siendo los únicoslíquidos el mercurio y el agua. Todas las rocas que constituyen la corteza terrestre estánformadas por minerales. Los depósitos de minerales metálicos de valor económico ycuyos metales se explotan se denominan yacimientos.

CAPITULO IV.

CONCEPTOS BÁSICOS DEL TECTONISMO.

TECTONISMO (Tectónico), rama de la geología que estudia el movimiento de las

capas de la corteza, para el efecto de las fuerzas del interior de la tierra (endógeno).Esconsagrado, también, para estudiar el dinamismo de las fuerzas que interfieren en elmovimiento de las capas de la corteza terrestre. Normalmente, como resultado de esasfuerzas se da la presencia de las placas tectónicas, pliegues, fallas, fracturas u hojas deldragado.

El tectonismo describe las deformaciones de la corteza terrestre geométricamente yanaliza las teorías diferentes que intentan explicar sus formadores de los mecanismos.Vulcanismo y sismología son áreas del conocimiento íntimamente relacionado con eltectónico.

Se piensa que el origen de las placas se debe a corrientes de convección en el interior del manto las cuales fragmentan a la litosfera. Las corrientes de convección son

http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Manto

http://es.wikipedia.org/wiki/Lit%C3%B3sfera

http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n


http://es.wikipedia.org/wiki/Lit%C3%B3sfera



patrones circulatorios que se presentan en fluidos que se calientan en su base. Alcalentarse la parte inferior del fluido se dilata y por lo tanto emerge una fuerza deflotación que hace que el fluido ascienda. Al alcanzar la superficie se enfría, desciende yse vuelve a calentar, estableciéndose un movimiento circular auto-organizado. En elcaso de la Tierra se sabe, a partir de estudios de reajuste glaciar, que la astenosfera secomporta como un fluido en escalas de tiempo de miles de años y se considera que lafuente de calor es el núcleo terrestre. Éste se estima que tiene una temperatura de 4500grados C. De esta manera, el papel de las corrientes de convección en el interior del

planeta es el de liberar el calor original almacenado en su interior adquirido durante suformación.Así, en zonas donde dos placas se mueven en direcciones opuestas (como es el caso dela placa Africana y de Norte América que se separan a lo largo de la cordillera delAtlántico) las corrientes de convección forman nuevo piso oceánico, caliente y flotante,formando las cordilleras mezo-oceánicas o centros de dispersión. Conforme se alejan delos centros de dispersión las placas se enfrían, tornándose más densas y hundiéndose enel manto a lo largo de zonas de subducción donde el material litosférico es fundido yreciclado.Una analogía frecuentemente empleada para describir el movimiento de las placas esque éstas "flotan" sobre la astenosfera como el hielo sobre el agua. Sin embargo, estaanalogía solo es parcialmente válida ya que las placas tienden a hundirse en el manto como se describió anteriormente.La Teoría de las Placas Tectónicas fue desarrollada en la década del '60, causando unarevolución en los conceptos que se manejaban hasta esos días. Desde entonces, se hanestudiado y modelado hasta permitir que hoy en día podamos establecer muchasrelaciones entre ellas y ligarlas con fenómenos que van desde sismos a erupciones

volcánicas.

Con el tiempo la apariencia de la tierra ha cambiado, variando desde un supercontinentellamado “Pangeae” (del griego toda la tierra) hasta la configuración actual, pasando por los sub continentes Gondwana y Laurasia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Tierra

http://es.wikipedia.org/wiki/Astenosfera

http://es.wikipedia.org/wiki/Subducci%C3%B3n










Las Placas Litosféricas.La litosfera en un mosaico compuesto por un número relativamente reducido de placasen continuo movimiento. Los problemas comienzan al intentar los límites de algunas

placas, puesto que, al estar en mosaicos, resulta difícil situarlos de forma precisa enaquellas zonas en que la sismicidad, actual es débil o dispersa.

Las áreas en las que tienen lugar el choque de masas continentales son también muycomplejas, ya que el movimiento unidireccional tiene que descomponerse al no ser uniforme la colación a lo largo de todo el borde de las placas. Las consecuencias sonmovimientos discontinuos en el espacio y en ele tiempo que se resuelven en rotacionescuyos componentes distensivos rompen la litosfera en fragmentos, al tiempo que segenera nueva litosfera oceánica.

Un ejemplo típico es el Mediterráneo Oriental, donde entran en el juego geodinámicolas microplacas Antártica, Egea y Turca, atrapadas entre las placas, Euroasiática,Africana y Arábiga. En esta zona la delimitación de las microplacas actuales encuentraserias dificultades, ya que en algunos casos (por ejemplo en el mar de Alborán) lasismicidad de sus bordes ocupa una franja cuya anchura puede ser superior a la de la

propia placa.

Las placas pueden jerarquizarse por sus dimensiones, que son muy variables. Así las placas Pacífica y Americana tienen, aproximadamente, 150*10^6 y 100*10^6kilómetros cuadrados, respectivamente; las placa Africana, Euroasiática y

Australoíndica oscila entre 20*10^6 y 60*10^6 kilómetros cuadrados y las placas de Nazca y Arábiga son relativamente pequeñas (menos de 10*10^6 kilómetroscuadrados). En cuanto a su espesor se admite que la base de una placa se situa en la

parte superior de la zona de baja velocidad que se localiza entre los 70 y150 Kilómetrosde profundidad, coincidiendo los mayores espesores de placa con las zonas másantiguas de los continentes.

Las placas del océano Pacífico están constituidas exclusivamente por corteza oceánica,mientras en todas las demás son placas mixtas, es decir, tienen también cortezacontinental. Los bloques continentales de las actuales placas, mixtas son el resultado dela interacción y soldadura de otras placas anteriores (paleoplacas) que combinaron su

movimiento convergente uniéndose, para comportarse en sucesivos episodiosgeodinámicos como un único bloque. Lógicamente, las suturas que definen los bordes



de las paleoplacas ya no son activas, aunque pueden identificarse cuando tales suturascoinciden con los erógenos de colisión.

Un ejemplo de estas suturas es la unión de la India con el resto de Asia, que actualmentese está consumando a lo largo del Himalaya; en este caso el movimiento de ambas

masas continentales no es todavía solidario, sino convergente, como se deduce de laexistencia de sismicidad y magnetismo residuales.

Tectónica de placa.De la palabra griega para "una quién construye", (tekton) es una teoría de la geologíadesarrollada para explicar el fenómeno de la desviación continental. En la teoría de latectónica de placa la parte exterior del interior de la tierra se compone de dos capas, dela litosfera externa y del asthenosphere interno. La teoría tectónica de la placa se

presentó fuera de dos observaciones geológicas separadas: Suelo de mar que se separ domin a y desviación continental.

La división del interior de la tierra en componentes lithospheric y asthenospheric se basa en sus diferencias mecánicas. La litosfera es más fresca y más rígida, mientras queel asthenosphere es más caliente y mecánicamente más débil. Esta división no se debeconfundir con la subdivisión química de la tierra en (de íntimo a exterior) base, capa, yla corteza. El principio dominante de la tectónica de placa es que la litosfera existecomo placas tectónicas separadas y distintas, que "flotar" en li'quido-comoasthenosphere. La fluidez relativa del asthenosphere permite que las placas tectónicasexperimenten el movimiento en diversas direcciones.

Una placa resuelve otra a lo largo de un límite de la placa, y los límites de la placa se

asocian común a acontecimientos geológicos tales como los terremotos y la creación decaracterísticas topográficas como montañas, volcanes y fosos oceánicos. La mayoría delos volcanes activos del mundo ocurre a lo largo de límites de la placa, con el anillo dela placa pacífica del fuego que es el más activo y famoso. Estos límites se discuten endetalle adicional abajo.

Las placas tectónicas se abarcan de dos tipos de litosfera: litosferas continentales yoceánicas; por ejemplo, la placa africana incluye el continente y las partes del piso delos océanos atlánticos e indios. La distinción se basa en la densidad de materialesconstitutivos; las litosferas oceánicas son más densas que las continentales debido a su

mayor contenido mineral mafic. Consecuentemente, las litosferas oceánicas mientengeneralmente debajo del nivel del mar (por ejemplo la placa pacífica entera, que nolleva ningún continente), mientras que los continentales proyectan encima de nivel delmar (véase el isostasy para la explicación de este principio, que es esencialmente unaversión en grande del baño de Archimedes).

Las placas tectónicas. Son los diferentes fragmentos en qué se encuentra dividida lalitosfera. Actualmente se diferencian siete grandes placas tectónicas y unas siete

pequeñas placas tectónicas. El nombre de estas placas son:

1. Placa Euroasiática2. Placa Africana

1. Placa del Caribe2. Placa de Nazca



3. Placa Indoaustraliana4. Placa Norteamericana5. Placa Sudamericana6. Placa Pacífica7. Placa Antártica

3. Placa de Cocos4. Placa de Juan de Fuca5. Placa Filipina6. Placa de Scotia7. Placa Arábiga

Distribución actual de las placas.



Según su constitución se diferencian dos tipos de placas litosfèricas que son:

• Placas oceánicas. Son las que están formadas exclusivamente por litosfera oceánica.Por ejemplo la placa Pacífica.

• Placas mixtas. Son las que presentan una parte de litosfera oceánica y una parte delitosfera continental. Por ejemplo, la placa Africana que presenta litosfera oceánicahasta la mitad del Océano Atlántico y litosfera continental en el continente africano.

Tipo de contactos entre placas.

Las placas tectónicas son fragmentos rígidos que se mueven flotante sobre un manto plástico, tradicionalmente denominado astenosfera. Se mueven debido a corrientes demagma caliente procedente de la base del manto. Estas corrientes al llegar bajo lalitosfera se enfrían y, impulsadas por los materiales que continúan llegando, vuelven alfondo originándose así diferentes corrientes circulares denominadas a salto de mata deconvección. Estas corrientes pueden llegar a romper una placa y después separar los dosfragmentos, y también pueden hacer chocar una placa contra una otro.

• Separación de placas. Se produce cuando una corriente de magma llega a una placalitosférica, la fragmenta y luego continúa separando los fragmentos durante millones deaños. Un ejemplo de ello es la dorsal atlántica, una gran cordillera que hay en medio delAtlántico, que es dónde se continúa haciendo crecer las dos placas americanas hacia elOeste y la placa africana y la placa euroasiática hacia el Este. Debido a ello cada año elAtlántico es unos 3 cm más ancho.



• Choque de una litosfera oceánica con una litosfera continental. Se caracteriza porque la litosfera oceánica se introduce bajo la litosfera continental (subducción), puesto que esta última es más gruesa y menos densa. Un ejemplo de ello se da en lacosta pacífica de Sudamérica.

• Choque de dos litosferas continentales. Como las litosferes continentales son menosdensas que el manto ninguna de ellas se hunde, por lo cual pliegan los sedimentosacumulados entre ellas y forman inmensas cordilleras. Un ejemplo de esto lo tenemosen la cordillera del Himalaya que ha formado la India al chocar contra el borde sur delantiguo continente asiático.



Dinámica de la litosfera. Se denomina relieve a las diferencias entre las elevaciones ylas depresiones de una superficie sólida. El relieve de la litosfera se está modificando

continuamente. Se diferencian los procesos constructivos y los procesos destructivos.• Los procesos constructivos de relieve. Son los que provocan elevaciones odepresiones Los realizan los agentes geológicos internos, que son las fuerzas internasque deforman la litosfera. Están provocados por el calor que produce las corrientes deconvección que mueven las placas, las cuales al colisionar entre sí originan los pliegues,las fallas, las diaclasas, los terremotos y los volcanes.Pliegue. Es la ondulación de los estratos de rocas debido a su plegamiento por fuerzastectónicas. Se da cuando los materiales son plásticos (deformables).

Falla. Es una rotura de los estratos o de las masas rocosas, con desplazamiento de un bloque respecto al otro. Se da cuando los materiales no son plásticos sino frágiles.



Diaclasa. Es una rotura de los estratos o de las masas rocosas sin desplazamiento de un bloque respceto al otro. Se da cuando los materiales son frágiles.

Terremoto. Es una sacudida brusca del terreno debido a las ondas sísmicas que seoriginan al producirse fallas profundas.

Volcán. Es una salida de magma al exterior. El magma es un medio pastoso formado por rocas fundidas, a unos 1000 ºC, y una gran cantidad de gases disueltos. Al salir alexterior pierde los gases y da lugar a la lava. Los gases pueden impulsar pequeñosvolúmenes de lava que se consolidan en el aire y que, al caer, constituyen losdenominados productos piroclásticos (según su tamaño se denominan cenizas, lapilli y

bombas volcánicas. La lava y los piroclastos generalmente se acumulan y forman unamontaña denominada cono volcánico, que presenta un cráter y una chimenea.

Los procesos destructivos de relieve. Son los que provocan el desgaste de las

elevaciones o el relleno de las depresiones. Los realizan los agentes geológicosexternos, que son la atmósfera, el viento, los torrentes, los ríos, el mar, el hielo y losseres vivos. La destrucción del relieve se produce siguiendo las siguientes etapas:meteorización (desgaste in situ), erosión (desgaste asociado al transporte), transportey sedimentación.

CAPITULO V.ESTRUCTURAS DE LA CORTEZA TERRESTRE.

Descripción General.Pliegue, fallas y bloques fallados.



Las zonas de estratos sedimentarios plegados se distribuyen en el mundo entre elsistema alpino, formado a partir del Jurasico, y los restos caledonianos, más antiguos.

Las regiones de estratos sedimentarios que han sido comprimidas en forma de pliegues paralelos a modo de ondas pasan a través de una serie de estados sucesivos. Las

corrientes consecuentes reciben el agua de los flancos de los pliegues y dan lugar a ríosconsecuentes de mayor tamaño que discurren por los ejes de los mismos. En laterminología geológica, un pliegue con la parte cóncava hacia arriba se denominasinclinal, y si la representa hacia abajo, anticlinal. Puede ayudar a comprender estadenominación el hecho que el clino signifique “inclinar”, y el prefijo sin “junto”. Deaquí que un sinclinal sea una estructura en la que los estratos buzan en sentido a lacharnela del pliegue. El prefijo anti, que significa contrario u opuesto, indica quer enun anticlinal los estratos buzan en sentido opuesto a la charnela. En las primeras fasesdel desarrollo de los pliegues, los anticlinales dan lugar a montañas o a cordilleras, y lossinclinales a valles.

Conceptos Aplicados a Ingeniería Civil de Geología Estructural.Toda información de carácter geológico es necesaria para definir la factibilidad deconstrucción de una obra civil; esta información sirve en consecuencia para realizar elestudio geotécnico del sitio.

Los datos geológicos son necesarios en primer termino en la etapa de anteproyecto,durante la cual, se selecciona, en gabinete, uno o varios sitios para la construcción. Enseta etapa los datos geológicos se obtienen mediante fotografías aéreas, planosgeológicos y de toda la información bibliográfica geológica o geotécnica existente. En

la etapa de reconocimiento preliminar la información geológica y geotécnica se obtienede la inspección de campo y en la etapa correspondiente a estudios de detalle; los datosgeológicos se obtienen de levantamientos, perforaciones, pozos a cielo abierto,socavones de la aplicación de algún método geofísico. Durante la construcción, ya seaal iniciar los trabajos de limpia o excavación o bien cuando esta avanzada la obra, serequiere de información geológica. Debemos tener en cuenta que en el caso de obrassubterráneas profundas, nunca podemos decir que si un sitio está perfecta ocompletamente investigado.

Finalmente cuando la obra está en operación, también serán necesarios los datosgeológicos. Para garantizar el éxito en la obtención de los datos geológicos es preciso

contar con técnicos experimentados para los trabajos de campo y propiciar durante todaslas etapas de explotación geológica una íntima colaboración entre el geólogo, elgeotécnico y el proyectista.

Unos de los Principales datos a cargo del geólogo es la Observación de Afloramientos.En una primera etapa en el proyecto de una excavación subterránea en una construcciónde Ingeniería Civil, puede darse el caso de que no se pueda tener acceso al macizorocoso a la profundidad en que se va a construir la excavación; bajo estascircunstancias, se debe utilizar la roca que aflora en la superficie para obtener lamáxima cantidad de información sobre los tipos de rocas y características estructurales

del macizo rocoso. Habitualmente, los lechos de los ríos son una fuente importante deinformación sobre los afloramientos, particularmente donde influyen corrientes fuertes



que han erosionado al material superficial y que han dejado la roca interior descubierto.Cuando el área que aflora a la superficie es limitada, o cuando se considera que losafloramientos que son accesibles se han visto alternados internamente por lameteorización, puede ser recomendable proceder a la excavación de trincheras o pozo.A veces, también puede ser necesario una excavación posterior, por medio de voladura,

en el lecho rocoso; en tales casos, hay que tener mucho cuidado de no destruir lainformación en el proceso de voladura. Otras veces, es suficiente limpiar la superficiedel afloramiento con un corcho presurizado de agua o de aire para poner al descubiertoal macizo rocoso.

Además de la identificación de los tipos de roca, los afloramientos de superficie seutilizan para la medida de la inclinación (buzamiento) y orientación (dirección de

buzamiento) de las características estructurales, tales como: planos de estratificación,clivaje y planos de juntas.

Se puede ahorrar mucho tiempo y energía si estas medidas se efectúan con los

instrumentos que están diseñados específicamente para ello. El equipo que hay queutilizar debe incluir los siguientes instrumentos: Brújula geología tipo Clark, con nivel de brújula incorporado. Clinómetro. Cinta métrica de 10 m de longitud mínima. Regla plegable de 2 m de longitud mínima, graduada em mm 10 m de alambre ligero o hilo de nylon com marcas dibujadas em rojo a

intervalos de 1 m, y en azul a intervalos de 10 cm. Cuatro discos circulares delgados de varios centímetros, hechos de aleación

ligera.

Lámina calibrada para estimar la anchura de las aberturas más delgadas. Spray de pintura blanca. Equipo de lavado de afloramientos. Bolsas de plástico para la toma de muestra de 1 ó 2 kg de material de relleno de

discontinuidades. Tubos portamuestras. Martillo de geólogo. Cuchillo duro u otra herramienta análoga. Cámara fotográfica. Martillo de Schmidt tipo L, con tabla de conversión

Tipos de Estructuras Geológicas.Para una mejor comprensión del comportamiento de una obra civil en un sitiodeterminado, se necesita conocer las estructuras geológicas y discontinuidades de lasrocas y/o suelos donde quedará asentada la estructura como son: pliegues, fallas, juntaso diaclasas, fracturas, foliación, estratificación, discordancias.

A continuación se hará una descripción de estructuras y discontinuidades con énfasis enlas características que deben tomarse tomarse en cuenta para un estudio geotécnico.

Pliegues. Es importante reconocer los diferentes tipos de pliegues en el campo,

describiendo so orientación, rumbo, echado, dimensiones e intensidad. A veces los



pliegues `pueden influir en la elección del sitio para el emplazamiento de la cortina deuna presa, de un túnel o de una carretera.Entre los diferentes tipos de pliegues, los sinclinares tienen mucha importancia eningeniería, como consecuencia de su capacidad para acumular fluidos. Sin embargo hahabido serios problemas de agua subterráneas que pueden afectar la construcción y el

mantenimiento, en servicio de túneles que cortan sinclinares en que existen estratos permeables. Si se pone de manifiesto un sinclinal de ese tipo, antes del periodo del proyecto, podría variarse la elevación del túnel planeado, con objeto de situarlos enestratos más secos.

Fallas. Una falla es una estructura geológica donde existe rompimiento ydesplazamiento apreciable de las rocas de la corteza terrestre. Tienen gran importanciay trascendencia y son susceptibles de ocasionar graves y lamentables problemas deingeniería civil, ya que pueden determinar la exclusión de un emplazamiento por razones de seguridad, o condicionar la validad de un proyecto por razones técnicas y/oeconómicas.

Estos accidentes tectónicos o no, pueden ser de diferentes longitudes, llegan a medir hasta centenas de kilómetros; según la edad, y desde luego, si son o no activos. Lasfallas pueden generara terremotos a lo largo de ellas y causar daño de destrucción de lasestructuras construidas sobre ellas o en la vecindad, por la energía liberada. Estosfenómenos también pueden cambiar las propiedades geotécnicas del terreno al disminuir la resistencia, modificar las condiciones de permeabilidad, poner en contactoformaciones litológicas distintas y activar en la mayoría de los casos la erosióndiferencial. Una falla activa “es aquella falla que se ha movido en el pasa do geológicoreciente y que puede moverse en el próximo futuro”. Por pasa do geológico se entiendeal holoceno (últimos diez mil años) y por próximo futuro a la vida de la estructura.

La OIEA propuso además del término de falla capaz semejante al de falla activa y ladefine como aquella que ha presentado deformación tectónica en los últimos 500 milaños o cualquier otra falla en relación estructural con la primera, o conmacrosisimicidad asociada.

Sin embargo, aunque no se presentan todos estos problemas sobre todas las fallas, es desumo interés para el desarrollo nacional, el bienestar de la sociedad y futurosasentamientos humanos, conocer los problemas que pudiera ocasionar la presencia deuna falla en relación a las obras civiles.

Datos Geológicos de Interés para la Ingeniería Civil.

Por lo tanto, el geólogo, además de identificar en el campo de una falla, deberá precisar las siguientes características que en ocasiones son difíciles o imposibles (a vecesmomentáneamente) determinar. Entre estas características están:

1. La orientación.2. La distribución.3. La longitud.4. La orientación y magnitud del neto y en ocasiones sus componentes de

desplazamiento.5. Su clasificación (decir si es normal, inversa o de transcurrencia).



6. La edad (sobre todo si se trata de fallas recientes, que pueden ser activas).7. Amplitud, presencia o no de relleno, tipo de pared (lisa alabeada, rugosa, con

estrías o relices).8. La disposición y relación con otras estructuras.9. El estado mecánico, es decir, si se trata de fallas tensionales, comprensionales

o e cizalla.10. La determinación de si es activa o inactiva.

Fracturas. Es un término general para cualquier rotura en una roca, sea esto causa o node desplazamiento, debido a esfuerzos de tensión. Las fracturas tienen una aberturamayor que las fisuras.Son una manifestación de la intensidad y dirección de los movimientos neotectónicos.Su estudio se realiza cuantificando sus orientaciones (mediante la roseta de fracturas) ydesarrollo (densidad). En una zona de cizalla se presentarán en mayores cantidades.También es preciso determinar si tienen o no relleno y qué características presenta éste.

Juntas o Diaclasas. Son fracturas en una roca, generalmente más o menos verticales otransversales a la estratificación a lo largo de las cuales no ha ocurrido un movimientoapreciable. La superficie de fracturamiento es usualmente plana y siempre ocurren engrupos paralelos. Se estudian de la misma manera que las fracturas.

Discordancias. Son accidentes estructurales que presentan ausencia de correspondenciao conformidad entre rocas o capas de roca, plegadas o no, horizontales, inclinadas overticales de modo que presentan diversos ángulos. Las discordancias son evidenciasde que han existido movimientos orogénicos o epirogénicos, periodos de erosión y

posterior sedimentación. Se trata de discontinuidades que pueden corresponder a zonasde debilidad o permeabilidad y que por lo regular corresponden a cambios notables de lalitología.

Estratificación. Es la disposición o estratos de un terreno, representada por un plano osuperficie de discontinuidad. Este plano o superficie de discontinuidad puede ser abierto o sólo ser definido por un cambio de colación de la roca depositada.

CAPÍTULO VI

LA ACTIVIDAD VOLCÁNICAINTRODUCCIÓN

De todas las fuerzas de la naturaleza, la erupción de un volcán es la más espectacular.En la antigüedad, las erupciones volcánicas se relacionaban con la actividad de ciertosdioses. Se calcula que alrededor de unos 500 volcanes han estado activos en los últimos400 años y se estima que, debido a las erupciones, han muerto alrededor de 200.000

personas, siendo la devastación más grande la ocurrida en el volcán Tamboro de lasIndias orientales, donde murieron en una sola erupción explosiva alrededor de 56.000

personas en 1.815.



Al contrario de este esquema de destrucción causado por el volcanismo, existen también beneficios relacionados, como por ejemplo el que las cenizas volcánicas produzcansuelos muy ricos y el que las emanaciones gaseosas hayan añadido tremendascantidades de bióxido de carbono a la atmósfera. Otro de los campos de beneficiodirecto es la geotermia, en el cual se aprovecha el calentamiento del agua subterránea

por un foco volcánico cercano para generar calefacción (baja entalpía) o energíaeléctrica (alta entalpía).

En las zonas de riesgo volcánico, existen observatorios volcánicos que se encargan delmonitoreo de los volcanes a través del estudio de ciertos parámetros medibles.

Volcán es una abertura en la superficie terrestre a partir de la cual son arrojadosmaterial fundido (lava), fragmentos de roca sólida y gases. Hablando en sentidoestricto, el volcán se define como una abertura en la superficie terrestre y no como unapilamiento cónico de material. Sin embargo, existe la tendencia de denominar volcán alapilamiento de material.

Partes de un volcán. Cima es la cúspide de un volcán de acumulación cónica. Faldas o flancos de un volcán son los lados de un volcán. Base de un volcán es la parte inferior del volcán donde el cono volcánico se

pone en contacto con la superficie terrestre. Cámara magmática es un reservorio dentro de la corteza donde se acumula el

magma antes de salir a la superficie terrestre a través del volcán.



Chimenea volcánica conducto q conecta la cámara magmática con el volcán ylos cráteres

Cráter abertura cónica en un volcán a través de la que salen productosvolcánicos. El cráter en la cima del volcán es cráter principal, y los de los ladosson cráteres secundarios o parásitos.

Tipos de volcanes.Dependiendo de la naturaleza de los productos y de cómo éstos se acumulan, losvolcanes se constituyen en una gran variedad de formas. Estos terrenos volcánicosincluyen: planicies y mesetas volcánicas, escudos volcánicos y varias clases de conosvolcánicos.

1. Planicies y mesetas volcánicas.Terrenos planos de rocas ígneas volcánicas formados por avalanchas incandescentes olavas máficas muy fluidas, expelidas generalmente en las denominadas erupciones defisuras que son expulsiones de material volcánico a través de fracturas de gran longitud.Son geoformas regionales en extensión que pueden cubrir > 250.000 Km2 y alcanzar espesores de hasta 1 Km.Las planicies volcánicas son áreas de poco espesor y las mesetas volcánicas son áreas degran espesor.

2. Escudos volcánicos.Son geoformas constituidas por acumulaciones volcánicas con apariencia de escudo

invertido, con una base muy amplia, pendiente suave de sus laderas (< = 12º) y granaltura (= 9 Km. en promedio). Se forman como producto de erupciones en las grandescuencas oceánicas, asociados con dorsales midoceánicas, arcos volcánicos insulares y

puntos calientes. Debido a las amplias bases que presentan también se los denominanvolcanes de plataforma.

Son formados por erupciones de lavas máficas que tienen como representantes a losvolcanes del archipiélago de Hawaii, por lo que también se los denomina comovolcanes tipo hawaiano. Este tipo de erupción se caracteriza por la tremenda salida delava basáltica, que construye una amplia base convexa hacia arriba. Debido a la alta

fluidez de la lava los gases se liberan rápidamente, existiendo "surtidores de lava" quese proyectan a alturas de 300 m o más.

3. Conos Volcánicos.

Conos de ceniza. Son acumulaciones piroclásticas de forma cónica conuna base pequeña, con flancos de pendiente relativamente grande (en

promedio = 30º) y con poca altura (en promedio = 450 m). Debido a que seforman exclusivamente por la acumulación de piroclastos, también sedenominan conos de tefra. Los flancos típicamente empinados de estosvolcanes se deben a la angularidad de los fragmentos, donde destacan los de

tamaño de la ceniza. El volcán Paricutín en México es un ejemplo de estetipo de volcanes. El 18 de Febrero de 1.943, después de una actividad



sísmica inusitada en un sector 400 Km. al oeste de la ciudad de México, hizosu aparición un volcán con erupciones de grandes cantidades de ceniza,escoria y bombas en una meseta con actividad volcánica antigua. En unanoche se había levantado un cono de 10 m de altura y al cabo de 9 años decontinua actividad, el cono alcanzó 500 m de altura. La actividad explosiva

estuvo acompañada de continuas salidas de flujos de lava a través de fisuras basales en el cono. La distancia máxima a la que viajaron estos flujos de lavaes de 10 Km., los cuales arrasaron el pueblo de San Juan de Parangaricutiroy otros pueblos más, vecinos al volcán.

Conos volcánicos complejos. Son acumulaciones cónicas concaracterísticas morfológicas y eruptivas medias de los dos anteriores tipos.Las erupciones combinan el carácter efusivo y el explosivo, dando comoresultado dos tipos de materiales volcánicos, piroclastos y flujos de lava,dispuestos en forma de capas intercaladas, por lo que se conocen tambiéncon el nombre de Estratovolcanes. Los flujos de lava pueden derramarse

por fisuras en los flancos o por el cráter central ubicado en la cima, cuandolos flancos se encuentran reforzados.Ejemplos de este tipo de volcanes son los de la cordillera andina, elStromboli, el Vesubio y el Vulcano en la región mediterránea, el Fujiyamaen Japón, etc. Ciertos vulcanólogos clasifican los volcanes de este tipo deacuerdo a sus características eruptivas.Las pendientes de un estratovolcán típico son muy abruptas cerca de lacúspide, pero su inclinación decrece hacia la base. Durante una erupciónexplosiva muchos de los bloques grandes, de las bombas y de las escoriasgruesas caen cerca del cráter y forman una pendiente estable con inclinaciónhasta de 40º; muchas de las escorias más chicas caen más lejos, en tanto quela ceniza se asienta en un radio mayor en cantidades decrecientes a medidaque se alejan de su foco de origen. Las lavas que brotan del cráter centralfluyen por la pendiente de la parte superior del cono y, si son muy fluidas,continúan en movimiento hasta que una gran parte se esparce sobre las

pendientes inferiores, pero si son viscosas se endurecen sobre las propias pendientes superiores. En muchas ocasiones la lava brota a través de losflancos del cono a diversos niveles.

conos volcánicos compuestos. Son conos volcánicos complejoslevantados en la parte superior de escudos volcánicos. Según ciertos

vulcanólogos, si un cono de ceniza llegara eventualmente a reforzarse paratornarse en un gran cono complejo y si los flujos de lava altamente fluidaque salen por la base se acumulan tomando un gran espesor tal que formenun escudo volcánico, entonces el resultado sería un cono compuesto.Algunos vulcanólogos utilizan el nombre de conos volcánicos compuestos

para designar también a los estratovolcanes.

GEOMORFOLOGÍA VOLCÁNICA.

1. Calderas.

Son estructuras circulares o cráteres ensanchados que tienen diámetros mayores a 1,5Km. Se forman por explosión de la cima de un volcán o por colapso de la misma. Las



calderas de islas oceánicas pueden encerrar un cuerpo de agua que puede ser usadocomo puerto, mientras que las calderas continentales pueden transformarse en lagos sies que se llenan con agua. Después de formada una caldera, si persiste un resto deactividad volcánica se originarán en la superficie de la caldera unos "domos volcánicos"ubicados generalmente en posición media, que, en caso que la caldera se transforme en

lago, quedarán como pequeñas islas.

2. "Lahares" o flujos piroclásticos.Son flujos formados por una mezcla de tefra y agua, la misma que se genera por lafusión de un glaciar que puede encontrarse en la cima de un volcán cuya actividad hacesado por algún tiempo y nuevamente se reactiva, o por una lluvia torrencial que se

produce en la cima de un volcán debido al vapor de agua condensado, generado por unagran erupción. Los lahares se mueven por los valles de los ríos o siguiendo las

pendientes de las laderas del volcán con velocidades de 30 a 50 Km/h, pueden alcanzar grandes distancias y son capaces de destruir todo a su paso.

3. Manantiales calientes o fuentes termales.Son "afloramientos" de agua subterránea caliente. Se forman debido a la circulación deagua en el subsuelo que llega a ponerse en contacto con roca caliente y de esta manerase calienta a temperaturas que superan la temperatura promedio del aire en la región.Cuando el agua caliente que aflora está mezclada con lodo, los gases que contiene elagua escapan en forma de burbujas y se denomina al manantial como pozo de lodohirviente.

4. "Geysers"Son manantiales de agua caliente intermitentes, dotados de un sistema especial decalentamiento y desfogue con erupciones de agua y vapor. Se forman cuando existe enla roca del sitio una red de aberturas subterráneas interconectadas, desde las cuales elagua puede escapar de manera súbita, una vez acumulada y calentada. El principiofísico que controla la acción del geyser es que a medida que aumenta la presiónhidrostática, también aumenta el punto de ebullición del agua.

5. FumarolasSon grietas y grandes aberturas que descargan gas de forma no explosiva. Los gasestípicos de las fumarolas son el bióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno; este últimoes un gas letal inodoro y más denso que el aire, por lo que tiende a acumularse enlugares bajos.

Relación entre actividad ígnea y actividad tectónica.

Los más importantes cinturones mundiales de terremotos y volcanes coinciden conlímites de placas litosféricas. Dos cinturones contrastantes son: el Midatlántico y elMediterráneo-Pacífico.Cualquier proceso que cause que parte del manto superior terrestre (astenósfera) sefunda creará una lava fluida que tenderá a salir en erupciones moderadas y formar

basaltos. Los volcanes que forman basaltos están localizados en todo el mundo y sus

principales patrones tectónicos de ubicación son:



Dorsales midoceánicas, donde las placas están divergiendo. Ej.: la Dorsal Midatlántica;

Zonas de fracturas o "rifts", en los continentes donde ocurre una ruptura continental yen fondos oceánicos divergentes. Ej.: Rift Africano

Localidades diseminadas y puntuales conocidas como puntos calientes. Ej. : IslasHawaii.

Por el contrario, a lo largo de zonas de subducción o márgenes activas, los volcanestienden a hacer erupciones explosivas y a descargar lavas pastosas que forman rocasvolcánicas de colores claros (riolitas, andesitas). Estas clases de lavas se cree son el

producto de la fusión de parte de la corteza continental subductada. Los ejemplos seencuentran a lo largo de las márgenes del Océano Pacífico, de la parte oriental delCaribe y en el Mediterráneo.

Productos volcánicos.Son de tres tipos: gases, líquidos y sólidos.

Gases volcánicosLa liberación de los gases volcánicos suministra la fuerza propulsora para expulsar losotros productos volcánicos. Aunque componen entre el 1 y 2 % del peso total delmagma original, se expanden en grandes burbujas a medida que alcanzan la superficieterrestre. La composición de la mayoría de los gases analizados consiste principalmenteen vapor de agua (H2O v) y gases como CO2, SO2, N2, SO3, CO, H2, Ar, S2, Cl2,entre otros.

Líquidos volcánicosSe conocen con el nombre general de lava, cuyas propiedades físicas están controladas

por su composición química.

Las lavas máficas o básicas son aquellas que contienen abundante Mg y Fe y a partir de las cuales se forman minerales de silicatos ferromagnesianos y plagioclasas ricas enCa. Son relativamente calientes, con temperaturas de 1.000 a 1.200ºC, y tienden a ser

poco viscosas y fluidas. Los gases de estas lavas escapan en forma continua, y esto dacomo resultado erupciones efusivas. Las lavas máficas que fluyen suavemente forman,cuando se enfrían y endurecen, una corteza plegable que puede ser doblada y torcida en

intrincadas formas, tomando una forma de lava acordonada denominada lavaPahoehoe.

Las lavas félsicas o ácidas son aquellas que contienen poca cantidad de Mg y Fe, perotienen abundante proporción de Al, Na y K que forman feldespatos de K, plagioclasasricas en Na y cuarzo. Son relativamente menos calientes, con temperaturas de 800 a1.000ºC, y tienden a ser viscosas y poco fluidas o lentas. En estas lavas los gasesescapan después de haber acumulado grandes presiones, y esto produce erupcionesexplosivas. Las lavas félsicas, cuando se enfrían y endurecen, forman una cortezairregular y con puntas denominada lava Aa, producto de una lava viscosa que en lasuperficie se enfría y endurece rápidamente, la misma que se rompe continuamente

debido al movimiento constante y lento de lava todavía fluida bajo ella. Más aún,algunas de estas lavas, debido a su alto contenido de SiO2, son tan lentas que se mueven



solo unos cuantos metros por día, rompiéndose en bloques a medida que avanzan, por loque se les denomina lava en bloques. Los gases que se expanden dentro de la lavaforman, cuando la lava se solidifica, unos espacios abiertos denominados vesículas.Ciertas lavas félsicas forman una espuma que da como resultado una roca con vesículasmuy finas denominada pumita, mientras las lavas máficas forman rocas vesiculares

gruesas denominadas escorias.

Sólidos volcánicosLos chorros de gas que salen de los volcanes generalmente contienen grandescantidades de sólidos, denominados colectivamente como piroclastos o tefra, que secomponen de cristales de minerales, pedazos de rocas y fragmentos de vidrio. Estos

piroclastos se clasifican de acuerdo al tamaño y forma, y según su proporción en la rocaforman diferentes tipos de rocas volcano-sedimentarias.

Erupciones volcánicas clásicas.

El vesubio y pompeya.

El Vesubio es un estratovolcán de tamaño promedio, que descansa dentro del piso deuna gran caldera del otrora gigantesco volcán denominado por los romanos MonteSomma. El nacimiento del Monte Somma tuvo lugar quizás hace 100.000 años, perodespués de construir un gran cono se volvió inactivo. En la terminología vulcanológica,un volcán es:

Inactivo si no ha hecho erupción durante tiempos históricos (< 10.000 años)Dormido si erupcionó durante tiempos históricos, pero no los últimos 50 añosActivo si ha hecho erupción durante los últimos 50 años

Extinguido si ha cesado su actividad para siempre.+Los romanos sabían que el Monte Somma era un volcán, debido a que pensaban queestaba extinguido, construyeron cerca de él las ciudades Pompeya y Herculano.El Monte Somma erupcionó el año 79 DC, erupción descrita por el historiador romanoPlinio el Joven, cuyo tío, Plinio el Viejo, murió observando la erupción.

Análisis de las gruesas capas de tefra son básicos para reconstruir lo que pasó. Una seriede violentas explosiones, depositó una capa de tefra félsica con mucha pumita, de 2,5 mde espesor sobre Pompeya. Sepultó la ciudad y sofocó a los residentes mientrasdescansaban. El calor incrementado paulatinamente sobre el cráter volcánico y el vapor

condensado crearon corrientes que generaron tormentas locales. La lluvia torrencialsaturó la tefra en el lado occidental del cono y creó flujos de lodo volcánico que sedesplazaron hacia abajo y sepultaron Herculano. Después que el reservorio magmáticose agotó, el pico entero del Monte Somma colapsó, dejando una caldera gigante cuya

pared noreste todavía existe pero cuya mitad suroeste está abierta y es sobre la que se haconstruido el actual Vesubio.

Erupción plineana.- ocurren eyecciones explosivas de grandes cantidades de lava, enel orden de varios Km3, que causan colapso en el cono y forma una caldera. Este tipode erupción puede acompañarse o no por flujos de tefra.

Krakatoa.



Krakatoa es una palabra que designaba antiguamente a tres pequeñas islas situadas en elestrecho de Sunda entre las islas de Sumatra y Java. Aquí se produjo una de laserupciones más violentas que registra la historia. El 20 de Mayo de 1.883, después de200 años de estar dormido, el volcán Krakatoa empezó una serie de erupciones demoderadas a débiles. Esta actividad se mantuvo por tres meses y, de repente, un cambio

brusco tuvo lugar, generándose una erupción gigantesca el día 26 de Agosto a las13h00. Las explosiones se oyeron a través de Java a más de 150 Km. de distancia,continuando toda la tarde y noche y provocando una caída de tefra que hacía imposiblever aún con lámparas. A las 10h02 de la mañana siguiente, una erupción explosiva

proyectó tefra a 80 Km. de altura en la atmósfera, la cual se distribuyó en un área de800.000 Km2. Residentes de la Isla de Rodríguez, a una distancia aproximada de 5.000Km. en el Océano Indico, reportaron que oyeron sonidos parecidos a los de fuegosartificiales. La actividad continuó hasta Febrero de 1.884, y cuando terminó,aproximadamente 18 Km3 de tefra se esparcieron a través de 4'000.000 Km2.

Cuando el tope del Krakatoa colapsó y el piso de la caldera se sumergió, una porción

del piso marino se desplazó hacia abajo. Cuando el fondo de un cuerpo de agua esdesplazado repentinamente, se producen olas en la superficie. En el caso del evento deKrakatoa, las olas que se produjeron fueron gigantescas, alcanzando hasta 30 metros dealtura, las mismas que penetraron hasta 150 Km. tierra adentro en Java y Sumatra,destruyendo todo a su paso. Estas olas, denominadas tsunamis de acuerdo a la palabra

japonesa para designar las olas de puerto, fueron las causantes de la muerte deaproximadamente 36.000 personas.

Debido a la formación de la caldera gigante de 275 m de profundidad, desaparecierondos tercios de Krakatoa, y todo lo que quedó fue tres remanentes de las islas y un conovolcánico nuevo que ha formado una pequeña isla denominada Anak Krakatoa. Laerupción del Krakatoa se puede considerar como la más famosa erupción plineana delos tiempos recientes.

Monte pelee.La erupción de 1.902 del Monte Pelée en la Martinica (una de las Antillas Menores) esconsiderada por muchos vulcanólogos como la más dramática de la historia. Lasactividades eruptivas del Monte Pelée introducen a los geólogos al fenómeno de nubeardiente (del francés nuée ardente), que consiste en una mezcla de tefra caliente y gasesincandescentes que se mueve pendiente abajo como una avalancha incandescente.

La cima del Monte Pelée estaba situada al N de la ciudad de Saint Pierre, capital de laMartinica. Llegando cerca de la cima y dirigiéndose al SO se encuentra el valle del RíoBlanche. Muchas avalanchas incandescentes originadas en la cima del monte viajaban através del valle del río y terminaban en el mar; inclusive estos fenómenos eruptivoshabían sido pintados y fotografiados por artistas de la época.

Las primeras señales de la ronda fatídica de actividad volcánica fueron observadas por un profesor de escuela el 2 de Abril. El 23 de Abril cayo tefra y gases de sulfuro seempezaron a esparcir, creciendo esta actividad a medida que pasaron los días. A finalesde Abril, las caídas de tefra empezaron a sofocar las calles de St. Pierre, situada 10 Km.al sur de la cima. Algunos negocios cerraron y los animales caían muertos en la ciudad,

por lo que los residentes comenzaron a abandonarla. Sin embargo, el gobernador francésquería retener a la gente para que pudiera votar en las elecciones, programadas para el



10 de Mayo. Organizó una comisión que rápidamente informó que St. Pierre no estabaen peligro, pero esta acción no fue suficiente para detener la salida de la gente, por loque el 6 de Mayo mandó a cercar la ciudad con tropas.

La ciudad estaba atestada con varios cientos de refugiados del campo cuando, a las 7h50

del 8 de Mayo, cuatro fuertes explosiones convulsionaron al Mt. Pelée. Una de ellasdisparó una avalancha incandescente que inicialmente se encaminó por la quebrada; sinembargo, fue tan inmensa que no siguió la aguda vuelta del valle, sino que se dirigió alsur hacia St. Pierre. 2 minutos más tarde, la nube ardiente llegó a la ciudad, parando elreloj del hospital militar a las 7h52 y matando instantáneamente a 30.000 personas,incluyendo al gobernador. Por el tiempo de llegada, se calculó la avalancha alcanzóvelocidad promedio de 150 Km/h.

El fenómeno eruptivo se inició por el magma alojado en la chimenea, producto de unaerupción previa, que se solidificó convirtiéndose en un tapón de roca que obstruía elconducto. Hacia fines de 1.901, el vapor contenido en el interior del volcán había

desarrollado tal presión que pudo empujar ese tapón hacia arriba, hasta hacerlosobresalir 500 metros por encima del borde del cráter. Se quedó atascado a dicha altura,semejando una gigantesca aguja a la que se dio el nombre de "la espina del Pelée". Sinembargo, la presión seguía aumentando en el interior por lo que ocurrió una tremendaexplosión al reventar el vapor por un lado del volcán, produciéndose la nube ardiente.La destrucción de la ciudad fue casi total. Sólo 2 personas sobrevivieron, murieron ensegundos por inhalación de gases. Se estima, por observación, la temperatura de laavalancha debe haber estado entre 650 y 700ºC. Ningún edificio quedó en pie, exceptociertas paredes de piedra. Como St. Pierre era un puerto, la mayoría de lasconstrucciones eran de madera, por lo que debe haberse encendido como un fósforo.

Erupción peleana.- el magma es "disuelto" por los gases y expelido en forma de nubeardiente, no ocurren flujos de lava.

Distribución de los volcanes en el mundo y en el ecuador.

Los volcanes se encuentran en casi todas partes del mundo, tanto en tierra (conocidoscomo volcanes subaéreos) como en los fondos marinos (conocidos como volcanessubmarinos). Pero, la mayoría de ellos se encuentran concentrados en unas cuantaszonas.

Los volcanes subaéreos ocurren a lo largo de: el cinturón de fuego del Pacífico; el cinturón Atlas-Alpino-Caucásico-Himalayo; el cinturón Africano oriental.

Los volcanes submarinos, por el contrario, se encuentran ubicados en las regionesconocidas como dorsales midoceánicas y en puntos calientes, distribuidos a lo largode todos los fondos oceánicos del mundo.

Historia geológica de los volcanes ecuatorianos.El volcanismo actual del Ecuador se viene desarrollando desde mediados del Terciario,

precisamente desde el Oligoceno Tardío hace 26 millones de años, el origen de los



eventos volcánicos en esta era se deben a la disrupción de la antigua placa Farallón y el posterior nacimiento de la Placa de Nazca y Cocos, esto provocó una intensa era dereactivación volcánica en todos los Andes ecuatorianos, posteriormente en el Miocenohace aproximadamente 8 a 6 millones de años hubo una etapa corta de plegamientotectónico que dio origen a macizos montañosos no volcánicos y a eventos volcánicosesporádicos.

La subducción que se generó entre la Placa de Nazca y la de Sudamericana, generó en elPlioceno y en el Pleistoceno, (periodos pertenecientes al Cuaternario), la aparición ycrecimiento de numerosos centros volcánicos, mientras que en el sur de los Andesecuatorianos desapareció la actividad volcánica, la actividad volcánica desde entoncesse desarrolla hasta nuestros días, con la configuración actual.

Las modificaciones que se han registrado por eventos volcánicos han sido desdeentonces localizados al norte del país, entre el volcán Sangay al sur y el volcán Chiles alnorte, la actividad continúa pocos kilómetros en el sur de Colombia hasta Manizales, yhacia el sur de nuestro país no existe más actividad volcánica sino hasta cerca deArequipa en el Perú.

Se conoce que en el Cretácico y en el Terciario temprano existieron algunos centrosvolcánicos, pero fueron esporádicos y quizá de actividad corta. La historia geológica denuestro país conoce de muchos otros centros en edades más antiguas pero cuyos centrosde emisión han sido totalmente sepultados por la actividad actual, erosionados por millones de años de lluvias, glaciares y vientos o deformados por milenaria actividad

tectónica.

CAPITULO VII LA ACTIVIDAD SÍSMICA

Naturaleza de los sismos.

El movimiento sísmico se propaga mediante Ondas elásticas (similares al sonido), a

partir del hipocentro. Las ondas sísmicas se presentan en tres tipos principales: dos deellas son ondas de cuerpo que solo viajan por el interior de la Tierra y el tercer tipocorresponde a ondas superficiales, y son las responsables de la destrucción de obras y

pérdida de vidas humanas.

Terremoto. Es una sacudida brusca del terreno debido a las ondas sísmicas que seoriginan al producirse fallas profundas.

El origen de la gran mayoría de los terremotos se encuentra en una liberación de energía producto de la actividad volcánica o a la tectónica de placas. Los terremotos tectónicos se suelen producir en zonas donde la concentración de fuerzas

generadas por los límites de las placas tectónicas dan lugar a movimientos de reajuste en

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_s%C3%ADsmica


http://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1n

http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tect%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)

http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_s%C3%ADsmica


http://es.wikipedia.org/wiki/Volc%C3%A1n

http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tect%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas



el interior y en la superficie de la Tierra. Es por esto que los sismos de origen tectónicoestán íntimamente asociados con la formación de fallas geológicas.

Clases de sismos.• Volcánicos: directamente relacionados con las erupciones volcánicas. Son de

poca intensidad y dejan de percibirse a cierta distancia del volcán. Sólo en lasexplosiones de caldera, como las de Santorini o Krakatoa alcanzan grandesintensidades.

• Tectónicos: originados por ajustes en la litosfera. El hipocentro sueleencontrarse localizado a 10 ó 25 kilómetros de profundidad, aunque algunoscasos se llegan a detectar profundidades de hasta 70 kilómetros y también

pueden ser más superficiales. Se producen por el rebote elástico que acompaña aun desplazamiento de falla.

• Batisismos: su origen no está del todo claro, caracterizándose porque elhipocentro se encuentra localizado a enormes profundidades (300 a 700kilómetros), fuera ya de los límites de la litosfera. Se pueden deber a

transiciones críticas de fase en las que materiales que subducen se transforman bruscamente, al alcanzarse cierto valor de presión, en otros más compactos.

No todas las regiones de la Tierra son igualmente propensas a las sacudidas sísmicas.Estudiando la distribución de los hipocentros de los distintos terremotos que han tenidolugar a lo largo de la historia, se ha dividido la superficie terrestre en tres zonasdistintas:

• Regiones sísmicas: zonas activas de la corteza terrestre muy propensas a sufrir grandes movimientos sísmicos. Suelen coincidir con regiones donde se levantan

cadenas montañosas de reciente formación (orogénesis).• Regiones penisísmicas: zonas en las que sólo se registran terremotos débiles y

no con mucha frecuencia.

Regiones asísmicas: zonas muy estables de la corteza terrestre en las que raramente seregistran terremotos. Son sobre todo regiones muy antiguas de corteza de tipocontinental (escudos).

Ondas sísmicas.

Las ondas sísmicas (u ondas elásticas) son la propagación de perturbaciones temporales

del campo de esfuerzos que generan pequeños movimientos en un medio. Las ondassísmicas pueden ser generadas por movimientos telúricos naturales, los más grandes delos cuales pueden causar daños en zonas donde hay asentamientos urbanos. Existe todauna rama de la sismología que se encarga del estudio de este tipo de fenómenos físicos.Las ondas sísmicas pueden ser generadas también artificialmente (en general por explosiones).

Tipos de ondas.


http://es.wikipedia.org/wiki/Falla

http://es.wikipedia.org/wiki/Santorini

http://es.wikipedia.org/wiki/Krakatoa



http://es.wikipedia.org/wiki/Orog%C3%A9nesis

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Escudo_continental&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo



http://es.wikipedia.org/wiki/Santorini

http://es.wikipedia.org/wiki/Krakatoa



http://es.wikipedia.org/wiki/Orog%C3%A9nesis

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Escudo_continental&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Esfuerzo



Ondas de cuerpo. Las ondas de cuerpo viajan a través del interior de la Tierra.Siguen caminos curvos debido a la variada densidad y composición del interior de la Tierra. Este efecto es similar al de refracción de ondas de luz . Las ondas decuerpo transmiten los temblores preliminares de un terremoto pero poseen poco

poder destructivo. Las ondas de cuerpo son divididas en dos grupos: ondas

primarias (P) y secundarias (S). Ondas P. Las ondas P son ondas longitudinales o compresionales, lo cual

significa que el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la direcciónde la propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad 1.73 vecesde las ondas S y pueden viajar a través de cualquier tipo de material.Velocidades típicas son 330m/s en el aire, 1450m/s en el agua y cerca de5000m/s en el granito.

Ondas S. Las ondas S son ondas transversales o de corte, lo cual significa que elsuelo es desplazado perpendicularmente a la dirección de propagación,alternadamente hacia un lado y hacia el otro. Las ondas S pueden viajar únicamente a través de sólidos debido a que los líquidos no pueden soportar esfuerzos de corte. Su velocidad es alrededor de 58% la de una onda P paracualquier material sólido. Usualmente la onda S tiene mayor amplitud que la P yse siente más fuerte que ésta. Por ejemplo en el núcleo externo, que es un mediolíquido, no permite el paso de las ondas S.

Ondas superficiales. Las ondas superficiales son análogas a las ondas de agua yviajan sobre la superficie de la Tierra. Se desplazan a menor velocidad que lasondas de cuerpo. Debido a su baja frecuencia provocan resonancia en edificioscon mayor facilidad que las ondas de cuerpo y son por ende las ondas sísmicasmás destructivas. Existen dos tipos de ondas superficiales: ondas Rayleigh yondas Love. Este tipo de ondas son las que se registran en último lugar en los

sismógrafos. Ondas Rayleigh. Las ondas Rayleigh son ondas superficiales que viajan comoondulaciones similares a aquellas encontradas en la superficie del agua. Laexistencia de estas ondas fue predicha por John William Strutt.

Ondas Love. Las ondas "Love" son ondas superficiales que provocan corteshorizontales en la tierra. Fueron bautizadas por A.E.H. Love, un matemático

británico que creó un modelo matemático de las ondas en 1911.

Sismógrafos y Sismogramas.

Los aparatos utilizados para el registro gráfico de los movimientos sísmicos reciben el

nombre de sismógrafos, y la gráfica donde va quedando plasmada la amplitud yduración del paso de las ondas, sismograma.

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Onda_de_luz&action=edit


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Frecuencia_de_resonancia&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/1911


http://es.wikipedia.org/wiki/Sism%C3%B3grafo


http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Frecuencia_de_resonancia&action=edit


http://es.wikipedia.org/wiki/Sism%C3%B3grafo



Tipos de sismógrafos.

El principio físico de todos los tipos de sismógrafos se basa en la propiedad física de un péndulo (masa suspendida de un hilo) que al producirse el movimiento del suelo, este sedesplaza con respecto a la masa suspendida en virtud de su inercia. Todos estosmovimientos deben ser registrados en función del tiempo y dependiendo del tipo demovimiento al cual son sensibles (velocidad, desplazamiento o aceleración). Lasismometría considera tres tipos de sismógrafos: mecánico, electromagnético y de

banda ancha.

Sismógrafos Mecánicos: Este sismógrafo es el más simple y esta constituido por un

elemento detector del movimiento (sismómetro) y un sistema de palancas queamplifican dicho movimiento. El sismómetro vertical más simple esta formado por unamasa (m), suspendida por un muelle de constante elástica (k ) y con una amortiguaciónviscosa de constante c, tal como se muestra en la Figura adjunta. Cuando el soporteanclado a la superficie de la tierra recibe una excitación x(t), la masa se mueve con unmovimiento y(t), de tal manera que el desplazamiento relativo de la masa con respectoal soporte es:

z(t) = y(t) – c(t)

Sismógrafos Electromagnéticos. La única variación de este sismógrafo enrelación al anterior, es que el desplazamiento de la masa produce el movimiento relativode una bobina en el campo magnético de un imán. En este caso la parte móvil es el imány en otros la bobina. Al producirse el movimiento del suelo se genera corriente en la

bobina proporcional a la velocidad (f ) de movimiento del suelo, la cual pasa por ungalvanómetro y produce una cierta deflexión del espejo. Ahora, si se ha hecho incidir unhaz de luz sobre el espejo unido al hilo del galvanómetro, éste sufrirá una desviación q ,que recogida en un papel fotográfico proporciona el movimiento del sismómetro.

A fin de conocer la respuesta de todo el sistema debe considerarse por separado el del

sismómetro y del galvanómetro. Para el segundo debe considerarse además, una nuevafuerza generada por la corriente I en la bobina que crea una fuerza de reacción cuyomomento con respecto al centro de suspensión es –GI (G es el flujo de inducción). Lacorriente generada por la bobina pasa por el galvanómetro mediante un circuito de talmanera que la corriente i que pasa por la bobina del galvanómetro es menor que I . Enresumen, se tiene que un movimiento angular del sismómetro (f ), producido por undesplazamiento vertical x del suelo, genera una corriente que mediante un circuito pasaa la bobina del galvanómetro produciendo una deflexión q . El producto de ambascurvas de amplificación es equivalente al total del sismógrafo electromagnético.

Sismógrafos de Banda Ancha. Por lo general, los sismógrafos eran de dos tipos oregistraban información sísmica en dos diferentes rangos de frecuencia, periodos cortos

http://khatati.igp.gob.pe/cns/reportes/tipos_sismogr/sismografos/sismog_vertic.htm

http://khatati.igp.gob.pe/cns/reportes/tipos_sismogr/sismografos/sismog_vertic.htm



(1 seg) y periodos largos (15-100 seg). El primero adecuado para sismos que ocurren enel campo cercano y los segundos en el campo lejano. Sin embargo, después de los años70 se construyeron instrumentos que permitían registrar mayores rangos de frecuencia yque incluían los registros de periodo corto y largo; es decir, entre 0.1-100 segundos.Estos sismógrafos se llaman de Banda Ancha. Este adelanto en la sismometría se logrógracias a los progresos conseguidos en el modo de registro (registros magnéticosdigitales) y en el desarrollo del sismómetro de balance de fuerzas de Wieland yStrekeisen (1983). A fin de registrar esta información digital, se hace uso deconvertidores analógico-digital de 12, 16 y 24 bits que permiten cubrir rangosdinámicos del orden de 140 db (1/10000000). Esta característica permite que elinstrumento únicamente se sature con sismos de M>5 para el campo cercano (10 Km. dedistancia epicentral) o por un telesismo a 30 grados de distancia con M>9. A fin desalvar el problema de almacenamiento de información, ya que si la señal se muestrea a20 Hz en una semana se tendría 100 Mbytes, se cuenta con cintas magnéticas y discosópticos.

Sismógrafos de Deformación: Construido en los años 30 por H. Benioff a fin demedir las deformaciones que tienen lugar en la superficie de la tierra. Es decir,variaciones lineales entre dos puntos fijos. El instrumento consta de un tubo de cuarzode 10 a 100 metros de longitud cuyo extremo se encuentra rígidamente unido a un pilar y el otro libre a una distancia (d ) de otro pilar. La distancia d se mide con un transductor de tipo capacitativo o transductor de velocidad que puedan detectar cambios del ordende 1m m para una barra de longitud igual a 100 metros proporcionando una sensibilidaden deformación del orden de 10-11.

Acelerógrafos: En las proximidades del hipocentro de un sismo, el paso de las ondassísmicas produce desplazamientos, velocidades y aceleraciones elevadas dependiendode la magnitud del sismo y de su distancia epicentral. Esta zona llamada "campocercano" es de interés para ingeniería sísmica ya que aquí se producen los mayoresdaños en las estructuras. Debido a las altas frecuencias que se generan (0.05-0.10segundos) solo pueden ser registrados correctamente con los acelerógrafos. Este sistemano registra en continuo y generalmente se activa al ser excitado por una onda sísmicaque se registra a alta velocidad en película, cinta magnética o disco digital. Durante elregistro de la aceleración de un sismo, paralelamente se realiza el registro del tiempo. A

partir de esta información puede obtenerse mediante integración registros en velocidady desplazamiento en el campo próximo.

Hipocentros y Epicentros.

El punto interior de la Tierra donde se produce el sismo se denomina foco sísmico ohipocentro, y el punto de la superficie que se halla directamente en la vertical delhipocentro- y que, por tanto, es el primer afectado por la sacudida -recibe el nombre deepicentro.





Escalas de intensidad sísmica.

La intensidad se mide por los efectos destructivos que ha tenido el seísmo sobre los bienes humanos y para ello se emplean unas escalas cualitativas que expresan en"grados" los anteriores efectos. Las más empleadas son las de Mercalli y Richter .

• Escala de Richter: una escala logarítmica que se usa para medir la energía

liberada por un terremoto.• Escala de Mercalli: es una escala cualitativa usada para medir "intensidad" o

los efectos causados por terremotos en edificios, construcciones y personas.

Se denominan curvas isosistas a las que unen los puntos donde el terremoto ha tenidoigual intensidad y se sitúan rodeando al epicentro. Las curvas homosistas son las queunen los puntos donde el terremoto se ha sentido a la misma hora.

Algunos terremotos históricos.

Acerca de la información de esta tabla:

• La fecha está acomodada de esta forma: DIA/MES/AÑO.• La magnitud en algunos casos es aproximada.• En muchos, el epicentro no fue encontrado.

En esta tabla se resumen los peores sismos del mundo de los cuales se tiene noticia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Mercalli

http://es.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Richter


http://es.wikipedia.org/wiki/Logaritmo





http://es.wikipedia.org/wiki/Logaritmo




Fecha Magnitud Epicentro Zonas afectadas Daños y pérdidas humanas



Año 526 X XCosta delMediterráneo

200.000 Muertos

826 X X Corintio, Grecia 45.000 Muertos

1201 X X Oriente Medio1.100.000 muertos, sismo mástrágico y antiguo.

1268 8,4 X Sicilia, Italia 60.000 muertos

1556 X X Shaan-si, China Más de 830.000 muertos

26/01/1531 XCerca de Lisboa,Portugal

Portugal 30.000 Muertos

23/01/1556 X Shenshi, China China. 830.000 muertos

Noviembre

de 1667X

Shemaka,

CáucasoCordillera Caucásica 80.000 muertos

11/01/1693 X Catania, Italia Italia 60.000 muertos

11/10/1737 X Calcuta, India

Norte de India,Cordillera delHimalaya, sur dePakistán yBangladesh.

30.000 muertos

07/06/1755 XCosta de Irán

junto al Mar Caspio

Norte de Irán 40.000 muertos

01/11/1755 X Lisboa, Portugal

Portugal, España y Norte de África. Sedejó sentir en Franciay Estados Unidos. Eltsunami producidoafectó el norte deÁfrica y la PenínsulaIbérica

70.000 muertos

04/02/1783 X Calabria, Italia Italia 50.000 muertos

04/02/1797 X Quito, Ecuador Ecuador 40.000 muertos

1811-1812 3,6 - 6,7 Nuevo Madrid,Missouri

La mayor serie demovimientos sísmicosafectaron a EstadosUnidos: cambióvarios cursos delcauce del ríoMissisippi

270 muertos

05/09/1822 XAllepo, Asiamenor

Asia menor 22.000 muertos

18/12/1828 X Echigo, Japón Japón 30.000 muertos

13/08/1868 X X Arica, Perú. Despuésde ser destruida por elterremoto, Arica fue

25.000 muertos



arrasada por grandesolas. Todos los barcosanclados en las bahíafueron destruidos.

16/08/1868 X X Ecuador y Colombia 70.000 muertos

03/04/1872 7,5 X Antiquia, Turquía. Más de 1.000 muertos

15/06/1896 X X Riku-ugo, Japón 22.000 muertos

18-04-1906 8,6Cerca de SanFrancisco,Estados Unidos

San Francisco, SantaRosa, Salinas y SanJosé, Estados Unidos

700 muertos y 28.000 edificiosdestruidos.

16-08-1906 8,6Valparaíso,Chile

Chile 20.000 Muertos

28/12/1908 7,5 Mesina, Italia Italia 120.000 muertos

13/01/1915 7,0 Avezzano, Italia Italia 30.000 muertos

1917 7,0Cercas de LosÁngeles,California

California No se calcularon los muertos nidaños

16/12/1920 8,5 Kansu, China China 180.000 muertos

01-09-1923 8,3 Tokio, Japón Tokio y Yokohama140.000 muertos y más de lamitad de Tokio destruida

01-10-1923 8,2 Kwato, Japón Japón 143.000 muertos

26-12-1932 7,6 Kansu, China China 70.000 muertos

02-03-1933 8,9Costa Noroeste,Japón

Noroeste de Japón Aprox. 2.990 muertos

10-03-1933 6,3Long Beach (Sur de California),Estados Unidos

California 117 muertos.

15-01-1934 8,4 Bihar, Nepal India y Nepal 10.700 muertos

1934 7,5 Frente a Panamá Panamá Desconocido

31-03-1935 8,4 X Queta, Beluchistán Más de 30.000 muertos

31-05-1935 7,5 Queta, India India 50.000 muertos

24-01-1939 8,3 Chillán, Chile Chile 28.000 muertos

26-12-1939 7,9 X Erzincán, Turquía 33.000 muertos

18-05-1940 7,1 XImperial Valley,Estados Unidos

9 muertos

04-03-1942 X X Japón 82.000 muertos

1943 7,5 Noroeste dePuerto Rico

Puerto Rico Daños importantes

22-01-1944 8,5 San Juan,Argentina

Argentina Más de 10.000 muertos



08-12-1946 X Shiho-Ku, Japón Japón 2.000 muertos

02-06-1948 X Fuku-i, Japón Japón Aprox. 5.100 muertos

04-03-1952 X Hokkaido, Japón Japón Aprox. 8.233 muertos

21-06-1952 7,7 X Bakersfield 12 muertos

1953 X XIsla del mar Jónico,Grecia

Desconocido

1954 6,7Orléansville,Argelia

Argelia 1.000 muertos

1957 X X Norte de Irán Más de 25.000 muertos

18-08-1959 8,2

Montana, cercadel parqueYellowstone,Estados Unidos

Montana y susalrededores

Sin víctimas. Causó el desplomede una montaña sobre un río

29-02-1960 XAgadir,Marruecos

Marruecos Más de 16.000 muertos

22-05-1960

9,5

(El más

grande

registrado)

Valdivia, Chile

Chile, el tsunami producido por estesismo se propagó por todo el OcéanoPacífico. AfectóHawaii y Japón

principalmente.Valdivia se hundió 4metro bajo el nivel del

mar

2.000 muertos en Chile, más3.000 mil en las costas deOcéano Pacífico, con 2.000.000de damnificados

1962 X Irán Irán Desconocido

26-07-1963 X X Skopjé, Yugoslavia

La sacudida duró 20 segundos pero dejó convertida la ciudaden un montón de ruinas ysepultó entre los escombros amillares de personas

04-06-1964 4,6 Nigata, Japón Nigata y susalrededores

Aunque parezca muy increíble,este sismo dejó 26 muertos y447 heridos

1964 X X Valdes-Alaska,Estados Unidos

Desconocido

1965 X X Valparaíso, Chile Varios muertos

1965 X X Nagano, Japón Desconocido

19-08-1966 6,7 Turquía oriental Turquía Aprox. 2.520 muertos

26-02-1968

Magnituddesconocida,sólo se sabeque fueron tressismosconsecutivos

X Miyazaki, Japón 42 heridos

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_Valdivia_de_1960





31-08-1968 XCercas del nortede Irán

Norte de Irán Más de 12.000 muertos

31-05-1970 7,7 Huaylas, Perú Perú Más de 50.000 muertos

1970 X X Turquía Numerosos muertos, cantidad

desconocida

04-02-1976 7,5 Guatemala Guatemala Al menos 22.778 muertos

28-07-1976 7,8 Tangshan, China Tangshan, China 240.000 muertos

16-09-1978 7,7 Noreste de Irán Noreste de Irán 25.000 muertos

03-03-1985 8

Zona Central

de Chile (entre

la II y IX

regiones). Laciudad más

afectada fue

San Antonio.

180 muertos, 2.600 heridos,aproximadamente 1.000.000 de

damnificados.

19-09-1985 8,1Entre los estadosde Guerrero yMichoacán

México D.F.,Michoacán, Guerrero,Jalisco, Colima

Más de 9.500 muertos y más de300.000 personas perdieron suscasas

07-12-1988 6,0 Noroeste deArmenia

Noroeste de Armenia 25.000 muertos

21-06-1990 Entre 7,3 y 7,7 Noroeste de Irán Noroeste de Irán 50.000 muertos

30-09-1993 6,0 Latur Latur, India 10.000 muertos

17-01-1995 7,2 Kobe Kobe, JapónMás de 6.000 muertos, 18.000heridos y más de 10.000edificios destruidos

30-05-1998 6,9 Noreste deAfganistán yTajikistán

Noreste de Afganistány Tajikistán

5.000 muertos

25-01-1999 6,0Oeste deColombia

Oeste de Colombia 1.171 muertos

17-08-1999 7,4 Oeste de Turquía Oeste de Turquía 17.000 muertos

21-09-1999 7,6 Taiwán Taiwán 17.000 muertos

13-01-2001 7,6Frente a ElSalvador

San Salvador, ElSalvador

944 muertos, 1.155 edificios públicos dañados, 108.261viviendas destruidas y 405iglesias dañadas.

26-01-2001 7,9 India India500 muertos según cifrasoficiales, 13.000 muertos segúnotras fuentes

25-03-2003 5,8 Noroeste deAfganistán Noroeste deAfganistán 1.000 muertos

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_M%C3%A9xico_de_1985

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_M%C3%A9xico_de_1985



21-05-2003 6,8 Noroeste deArgelia

Noroeste de Argelia 2.300 muertos

26-12-2003 6,5Bam, sureste deIrán

Bam, sureste de Irán 32.000 muertos

26-12-2004 8,9

Frente al Nortede la isla deSumatra,Indonesia

Sumatra, Golfo deBengala, India, SriLanka, Bangladesh,Tailandia, Malasia,Islas Malvinas,Myanmar, Somalia,Madagascar,Tanzania, Kenia,Seycheles ySudáfrica.

El tsunami generado por lamagnitud del sismo causa másde 150.000 muertos en SriLanka, islas Maldivas, India,Tailandia, Malasia, Bangladeshy Myammar (antigua Birmania).También resulto afectado el ladooriental de África. Una cifrasuperior a 50.00 casas quedarondestruidas. Es uno de los cinco

peores temblores de tierraconocidos desde 1900.

13-06-2005 7,9

I región de

Chile (Iquique).

Las zonas más

afectadas,

fueron los

poblados

indígenas, al

interior.

20 muertos, 130 heridos,alrededor de 6.300damnificados.

08-10-2005 7,6 Cerca deIslamabad,Pakistán

Norte de India,Pakistán y Afganistán

Cifras oficiales de 2 denoviembre de 2005 indican73.276 muertos y más de 69.000heridos graves

CAPITULOVIII

METEORIZACIÓN Y ALTERABILIDAD.

La meteorización es el proceso de la desintegración de la roca en situ por acción de losagentes que modifican la superficie terrestre. Este proceso es causado por mediosfísicos, químicos biológicos. Se le puede considerar como la fase inicial de denudación,

pues en la mayoría de los casos la roca debe ser meteorizada antes que actúen los otros procesos de denudación.

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_del_Oc%C3%A9ano_%C3%8Dndico_de_2004

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_Cachemira_de_2005

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_del_Oc%C3%A9ano_%C3%8Dndico_de_2004

http://es.wikipedia.org/wiki/Terremoto_de_Cachemira_de_2005



No obstante la meteorización se estudia en 3 partes (meteorización física, química y biológica), debe comprenderse que estos procesos se desarrollan juntos y que en la práctica muchas veces no son perfectamente separables. En una región puede dominar un cierto proceso sobre los otros, mientras que en otros sitios los diferentes procesos

están estrechamente relacionados. Sobre todo es muy difícil distinguir entre procesos puramente químicos y los procesos de meteorización biológica.

Una característica diferente entre el resultado de los procesos de meteorización es que lameteorización física da origen a material granular con granulometría variable desde

bloque de tamaño grande hasta arena fina sin que ocurra un cambio mineralógico de laroca; mientras que la meteorización química y a menudo también la biológica, producenuna alteración de la roca que resulta en la formación de nuevos minerales ygeneralmente el material final es muy fino (arcillas).

Meteorización física.

En la meteorización física, están presentes todos aquellos procesos físicos que actúansobre la roca destruyendo su estructura y la masa rocosa.Los principales son:

1. Expansión térmica2. Congelación y derretimiento3. Tensión en general

1. Expansión térmica.- Las rocas son muy malas conductoras del calor y por estose suponía que las diferentes diurnas de temperatura, en regiones áridas hasta60º C. Las variaciones térmicas que ocurren en la superficie, producíantensiones en las rocas. Si estas tensiones exceden un cierto límite, podrían causar la desintegración de la roca. Un factor también importante en este aspecto seríala diferencia en el coeficiente de expansión de los distintos minerales.

Por otra parte, experimentos en el laboratorio mostraron claramente que lasrocas pueden soportar cambios de temperatura mucho más grandes que los de lanaturaleza, sin que presente alguna forma de desintegración. (B.W. Sparks;1960); Actualmente se supone que la meteorización en regiones desérticas si estárelacionada con los cambios de temperatura, pero que la humedad, debida al

roció matinal, es un factor indispensable en la meteorización; de tal manera queresulta dudoso que esta forma de meteorización sea puramente física.

Desintegración granular por exfoliación. Una combinación de meteorizaciónfísica (cambios de temperatura) y meteorización química. Los agentes químicostrabajan desde la superficie y por la alteración de los minerales expande elvolumen, que da lugar a una exfoliación. La penetración de los agentes dependede las variaciones de temperatura. (Según Birot, 1968).Exfoliación por descarga. Exfoliación paralela a la topografía en un antiguovalle glacial en Italia. El nuevo conjunto de diaclasas se formó después de una

nueva incisión fluvial posterior a la glaciación. (Según Ollier).



2. Congelamiento y derretimiento.- En regiones donde regularmente ocurrentemperaturas cerca del punto de congelación del agua, el agua en los poros yfracturas de la roca congelará a menudo y por el aumento de su volumen ejerceráfuerzas sobre la roca causando una desintegración mecánica de esta.

3. Tensión en general.- Según el mismo principio del punto anterior, elcrecimiento de cristales puede activar la meteorización, especialmente enregiones desérticas con presencia de sal; además las raíces de plantas puedenejercer esfuerzos destructores sobre la roca. Una raíz de 10 cm de espesor y de 1cm de longitud es capaz de elevar un bloque de 40 toneladas (P. Birot; 1962).

Meteorización química.

Por la meteorización química se entienden todos aquellos procesos químicos que actúansobre la roca alterándola.

Las formas conocidas de meteorización química son: hidratación, oxidación,carbonatación, hidrólisis y solución. En general, se puede decir que la meteorizaciónquímica es más importante que la física. Hasta en regiones desérticas, esta forma demeteorización es activa, aunque en dicho ambiente no se produzca una meteorizaciónquímica muy avanzada.

La hidratación implica la absorción de agua en la red de los minerales. Esta absorciónva unida a un aumento del volumen y ocasiona tensiones y presiones en la roca.

Ejemplo: La conversión de hematita en limonita.

2 Fe2O3 + 3 H2O ---------------------- 2 Fe2O3 . 3 H2O

Otro ejemplo muy conocido es la formación de yeso

Ca SO4 + 2 H2O ---------------------- Ca SO4. 2 H2O

La oxidación es un proceso muy común, sobre todo en minerales ferruginosos que seencuentran superiores al nivel freático. Eso se nota claramente en la decoloración dearcillas con constituyentes férricos. Primero, muestran un color azulado o gris quecambia rápidamente por oxidación en pardo, como la meteorización de los cerros deGuayaquil, otro ejemplo, es la formación de martita por oxidación de magnetita.

4 FeO + O2 -------------- 2 Fe2O3

Hidrólisis, un proceso por disociación de iones H y OH, afecta a sales compuestas de unácido débil y una base fuerte. Es un proceso sumamente importante en la meteorizaciónde los feldespatos, constituyentes muy importantes en varias rocas.

2Ka1Si3O8 + 2 H2O + CO2 ------------- H4A12Si2O9 + K2CO3 + 4Ortoclasa Caolín

SiO2..



Del ejemplo anterior se puede notar que el carbón bióxido también influye en el procesoy en la realidad se trata de dos procesos de los cuales uno es hidrólisis y el otrocarbonización.

La carbonización es muy importante en la descomposición de calizas y dolomitas.

El carbón bióxido en agua de lluvia y en aguas freáticas actúan como un ácido débil yconvierte el carbonato de cal en bicarbonato de cal, un producto soluble.

Como el bicarbonato de cal es un producto inestable, será depositado más tarde enmuchas ocasiones como travertino o tufa de cal.

Ejemplo: La carbonización de caliza

CaCO3 + H2O + CO2 ----------- Ca(HCO)2

La solución es un proceso que en si no tiene mucha importancia porque la mayoría delos minerales no son saludables en agua; Sin embargo, la solución puede ser importanteen la remoción de ciertos productos derivados de otros procesos de meteorización.

La acción de ácidos húmicos, tiene seguramente un papel importante en ladescomposición de las rocas. Su actividad ha sido poco estudiada hasta hora, pero laacidez del agua freática como resultado de esos ácidos debe tener efectos sobre todo enrocas calcáreas y rocas básicas. Además se sabe que estos ácidos pueden mantener uncierto grado de acidez, lo cual podría influir en el desarrollo de otros procesos químicos.

Meteorización biológica.

La meteorización biológica es la forma todavía menos conocida. Formas vegetalescomo algas, hongos y líquenes crecen sobre la roca desnuda y extraen elementos de losminerales a base de procesos químicos. De tal manera, estas plantas meteorizan los

primeros centímetros o quizás milímetros preparando el terreno para plantas másevolucionadas. Más tarde, crecen sobre esta superficie plantas que tienen raíces con lascuales ejercen fuerzas sobre las fracturas en la roca (ya tratado bajo la meteorizaciónfísica), pero alrededor de la raíces también existe la posibilidad de procesos químicosdebido a intercambios de iones entre la raíz y el suelo. Además, queda la acción de las

bacterias en los suelos; algo también poco conocido. Sin embargo se conocen bacteriasque producen carbón bióxido y otros que forman ácidos sulfúricos, así que se puedesuponer que estas bacterias también intervienen en los procesos de meteorización.

Factores que influyen en la meteorización.

El grado y la rapidez de la meteorología dependen de varios factores:

1. Propiedades químicas y físicas de las rocas2. El clima3. La topografía



Propiedades de la roca.- La composición mineralógica es de primera importancia.Existe en los minerales más comunes de las rocas una secuencia relativa a susestabilidades contra la meteorización . Esta secuencia es:

Minerales oscuros Minerales claros

Olivino ............................Plagioclasa cálcicaAugita .............................P.Cálcica-Sódica

Mayor susceptibilidad Horblenda .......................P.Sódica-CálcicaP. Sódica

Biotita ............................OrtoclasaMoscovita

Menor susceptibilidad .................................................Cuarzo(Según B.W. Sparks;1960).

De este cuadro se puede deducir que los minerales oscuros o básicos tienen en general

menor resistencia contra la meteorización química que los minerales ácidos con coloresclaros. Sin embargo, eso no implica directamente que una roca compuesta

principalmente de minerales ácidos como un granito, tenga necesariamente una mayor resistencia contra erosión que un gabro que está constituido principalmente por minerales básicos, pues también otras propiedades de las rocas como textura yestructura influyen sobre la rapidez de meteorización.

Por textura se entienden los aspectos geométricos de las partículas constitutivas,incluyendo dimensión, forma y distribución. En general se puede decir que las rocas degrano grueso se meteorizan más rápidamente que una roca de la misma composicióncon granos finos. Claro está que no todos los minerales en la roca meteorizan con lamisma rapidez, pues muchas veces se encuentra en una roca que un mineral en

particular queda muy meteorizado, lo cual debilita mucho la textura de la roca. Además,existe en rocas de grano fino muchas veces una textura entrelazada de minerales, lo cualdisminuye la rapidez de meteorización.

Aún más importante son las estructuras en la roca como diaclasas, fracturas, planos desedimentación, esquistosidad y foliación. Estas estructuras admiten un acceso a losagentes de meteorización y aumentan considerablemente la superficie de meteorización.

La evaluación de un canto es sondeado a partir de un bloque rectangular, limitado por diaclasas. Las zonas punteadas indican las capas que sucesivamente fueronmeteorizadas.

En los sedimentos la matriz y el cemento entre partículas es muy importante. Además la permeabilidad y porosidad influyen considerablemente con la rapidez de lameteorización así como determinan el acceso de los agentes de meteorización.

El clima: La influencia del clima sobre la meteorización y los procesos de degradaciónen general se muestra por excelencia en las calizas. En un clima tropical húmedo unacaliza será fuertemente meteorizada y formará finalmente una topografía negativa, es

decir, que casi toda la caliza se ha disuelto y quedan únicamente restos en formas de



colinas redondeadas. Mientras que una caliza bajo condiciones áridas formará unatopografía positiva con escarpas, etc.

En general se dice que en regiones frías y secas la meteorización física predomina sobrela química, lo cual sería más importante en regiones templadas y climas tropicales

húmedos.Ciertamente la meteorización física es muy importante

La meteorización en relación con el clima (Temp.. y precipitación). Nótese las extremasde la meteorización química y física respectivamente de un clima trópico húmedo y

periglacial.

En regiones periglaciales por la acción de congelación y derretimiento; pero no obstanteel tiempo de reacción lento debido a la temperatura baja, no se puede negar unameteorización química en estas regiones. Especialmente, el proceso de carbonizacióndebe mencionarse, pues la solubidad del carbón bióxido es dos veces mayor con una

temperatura de 0ºC que con 20ºC. El efecto de la temperatura baja no elimina el efecto por el aumento de la solubidad. Así se explica la meteorización fuerte de calizas en altasmontañas formando campos de lapiaces.

En clima sumamente seco se atribuyó la meteorización casi enteramente a los cambiosde temperaturas diurnas. Experimentos e investigaciones en varios sitios mostraron quela roca no se desintegra por cambios de temperatura únicamente, sino también por lainfluencia del rocío. Es muy posible que la hidratación, que tiene como resultado elaumento de volumen, sea un proceso importante bajo esta circunstancia.

Los climas templados favorecen tanto la meteorización química como la física. A pesar que la precipitación no es muy alta los suelos casi siempre están húmedos por la bajaevaporación y en consecuencia la meteorización física ocurre sobretodo durante elinvierno; otra vez principalmente por efectos de congelación y derretimiento.

En un clima tropical húmedo son la humedad, la temperatura y la vegetación abundante,los fenómenos que favorecen una meteorización química y posiblemente biológica muyrápida. Este proceso es común en la costa Ecuatoriana y región oriental.

Topografía: En primer lugar la topografía provoca cambios en el clima dando por resultado un microclima, como por ejemplo, lo que ocurre en el sector de Manglar alto y

Olón en la península de Santa Elena ó también el microclima desarrollado en el sector de Mindo Ubicado en el flanco occidental del volcán Pichincha. Es conocida lameteorización más fuerte en las vertientes septentrionales de las montañas en elhemisferio norte. También se puede suponer que la meteorización sea más fuerte en lavertiente oriental de la cordillera oriental de la cordillera Oriental en Ecuador debido auna humedad considerablemente mayor del aire a este lado de las montañas.

Cuando la topografía es empinada, el transporte del material meteorizado será engeneral bastante rápido dejando la roca desnuda y fácilmente alcanzable para losagentes de la meteorización, de la misma manera, esta disminuirá cuando la roca enregiones planas está cubierta por una capa espesa de material ya meteorizado.

Foto 5 paisaje típico de microclima en Mindo provincia de Pichincha.



Erosión acelerada.

La erosión acelerada es una erosión más fuerte que la normal ( la erosión geológica),debido a un cambio brusco de las condiciones normales.

La definición difiere de la normalmente utilizada puesto que se considera la erosión delsuelo como provocada por la actividad humana originando un desequilibrio ecológico(erosión antrópica de Derruau, erosión del suelo en los textos americanos sobreconservación de suelos). Sin duda la actividad humana es la causa más importante de laerosión acelerada, pero se estima que también existen otras causas que hicieron iniciar una erosión con las mismas características y por lo tanto deben ser considerados comoerosión de suelo. Los cambios climáticos durante el pleistoceno, deforestacionesextensas debidas a tormentas eléctricas son procesos que contribuyen a la erosiónacelerada. A lo mejor se deben las diferentes opiniones al hecho de que la erosión delsuelo que normalmente afrontamos es originada por el hombre.

Diferencia entre erosión del suelo provocado por el agua y erosión eólica del suelo.

La erosión de suelos por el agua ocupa un lugar entre la remoción en masa y la erosiónfluvial. La primera se distingue porque el agua es el agente de transporte, pero como elmaterial se desplaza en cauces no bien definidos o causes incipientes, tampoco es unaerosión fluvial, aparte todavía del aspecto típico que esta forma de erosión tieneinherente a su definición.

La erosión de suelos se subdivide en:

1. Erosión laminar 2. Erosión en surcos3. Erosión en cárcavas

La erosión laminar es más o menos la remoción uniforme del suelo sin que se formenclaramente canales por los cuales la erosión se ha presentado.

La remoción en surcos se desarrolla a partir de la erosión laminar y la formación delsurco ocurre en una cantidad muy grande de pequeños canales donde se concentra laescorrentía.

La erosión en cárcavas es la remoción de grandes cantidades de material en cauces yamás o menos definidos y profundamente erosionados.

La erosión eólica del suelo ocurre sobre todo en áreas donde no existe una cobertura protectiva del suelo y la deflación por falta de cohesión entre las partículas puedellevarse las fracciones más finas dejando lo más grueso sobre el suelo.

El viento llevándose las partículas limosas y arcillosas forma tempestades de polvo y elmaterial que queda es demasiado grueso para ser aprovechado por las plantas.Conocidos en este aspecto son los casos de erosión eólica en los estados del medio oeste

en los Estados Unidos y la pampa Argentina. Fenómenos similares ocurrieron en Rusiadespués de la última glaciación.



Los factores de erosión del suelo.

En la erosión del suelo existe una interacción de dos factores la lluvia y el suelo. Se sabeque un aguacero es capaz de provocar una erosión mucho más fuerte que otras lluvias

juntas, mientras al otro lado la misma lluvia puede tener efectos muy diferentes sobredos tipos de suelo. Por lo tanto si queremos estudiar la erosión del suelo hacemos biende separar estos dos factores. El factor que se relaciona con la lluvia se denominaerosividad, mientras que el factor relacionado con el suelo se denomina erodibilidad.Les podemos definir de la siguiente forma: La erosividad es la capacidad de una lluvia

para producir erosión del material superficial de los terrenos.

La erodibilidad es la susceptibilidad del suelo a la erosión. La erodibilidad es función delas características del suelo y uso potencial, manejo de la cuenca de drenaje ycaracterísticas topográficas del relieve.

Erosividad.El poder erosivo de las lluvias se origina por el impacto de la gota de agua que caesobre la superficie del suelo y la escorrentía difusa del agua sobre el suelo. El impactode agua sobre la roca es responsable del desprendimiento de las partículas que

posteriormente se transportan debido a la escorrentía del agua (Ellison, 1944). Estudiosrealizados por varios autores nos enseñan que la erosividad se relaciona directamentecon la energía cinética de la lluvia. Sin embargo, existen lluvias suaves que no tienen

poder erosivo, de tal forma que se introduce un valor límite de erosividad que equivale auna intensidad de 25 mm/hora.

Así que todas las lluvias con una intensidad menor a 25/mm/hora no se tiene en cuentaen la computación de la erosividad. Conociendo los datos pluviométricos de un sitiogeográfico se puede calcular el poder erosivo de la lluvia durante un cierto periodo.

La introducción de un valor límite de la erosividad es de una suma importancia paraexplicar la gran diferencia en la ocurrencia de erosión del suelo entre climas templadosy climas semi áridos y tropicales. Aunque la energía cinética se relaciona con laintensidad de la lluvia, también se debe observar que en climas templadosaproximadamente el 95% de las lluvias no exceden el límite de la erosividad, mientrasque en un clima tropical el 40% de las lluvias son erosivas.

Estas observaciones hacen suponer que la erosión del suelo, ocurre sobre todo duranteaguaceros excepcionales. Datos de estaciones experimentales dentro de la Cuenca delGuayas indican efectivamente que uno o dos aguaceros fuertes son responsables por 50% de la erosión en todo el año, sin embargo, existen otros datos que no son tanconcluyentes en este aspecto.

Erodibilidad.La susceptibilidad del suelo a la erosión se relaciona en primer lugar con las

propiedades físicas y mecánicas del mismo. Como fue mencionado se necesita para unaerosión del suelo tanto el desprendimiento de las partículas como su transporte.

Generalmente se observa que el desprendimiento es más fácil mientras aumenta eltamaño de las partículas (hasta cierto grado), mientras que el transporte es más fácil



cuando las partículas son más pequeñas. Aunque no se puede negar estas relaciones, parece mejor relacionar la erodibilidad con la cohesión del suelo, una relación quetambién fue mencionada por Goosen (1972). Eso explicará también las diferencias ensusceptibilidad a la erosión durante el curso del año en el mismo suelo, lo que relacionacon una disminución de la cohesión, debida a una pérdida de material orgánico que se

queme durante el período seco. Una indicación para lo anterior podría ser la erosiónreticular en los suelos orientales que son tan susceptibles a la erosión hídrica. Además elmismo fenómeno es importante en la erosión eólica del suelo (Derrau, 1966).

Aparte de la cohesión es también la permeabilidad del suelo que influye en laerodibilidad, aunque la infiltración del agua durante un aguacero disminuyerápidamente con el tiempo y es más o menos independiente del suelo.

Un trabajo exhaustivo sobre las diferentes maneras para estudiar la erodibilidad fue publicado por (Bryan, 1968).

Aparte de las propiedades físicas del suelo la erodibilidad de este se relacionaestrechamente con el uso y el manejo del suelo. Se puede decir que debido al uso y elmanejo se pueden obtener diferencias en erosión mucho más grandes que las diferenciasde erosión en diferentes suelos con el mismo manejo.

Ecuación para pérdida del suelo.La erosión es algo normal; mientras ocurre en forma lenta no será dañina. En el caso deerosión del suelo eso no es el caso y tanto para el estudio del proceso como para fines deconservación es necesario llegar a datos cuantitativos. Para este fin se elaboró laecuación universal para pérdidas de suelo. La ecuación es la siguiente:

A = R x K x L x S x C x P

A = Pérdida de suelo en toneladas por superficie

R = Índice de erosividad de la lluvia

K = Índice de la erodibilidad del suelo

L = Factor de longitud de la pendiente (la relación que compare la pérdida del suelo conesta en una pendiente de 22,6 metros).

S = Factor de pendientes (la relación que compare la pérdida de suelo con esta en una pendiente de 9%).

C = Factor relacionado con uso y manejo de tierra

P = Factor relacionado con medidas de conservación.

De la ecuación se observa que pendiente y longitud de pendientes también influyen enla pérdida de suelo. A menudo se junta estos factores en uno que refleja el efectocombinado. Observándolos por separado se puede decir que la relación entre la erosión

y la pendiente o su longitud es :b



E = Sª y E = L en la cual,

a = 1,5-2 y b = 0,6 (Hudson, 1971)

Hay que notar que la fórmula utilizada para predecir la erosión únicamente es válida

para tierras arables, sin embargo, la fórmula da una buena impresión sobre los parámetros que influyen en este problema.

Destrucción de vertientes.En todas partes de la superficie terrestre la gravedad empuja continuamente a losmateriales hacia niveles inferiores. El substrato rocoso es generalmente tan fuerte y estátan bien sostenido que permanece inmóvil en un sitio, pero si una vertiente se hicierademasiado escarpada por la remoción de las rocas de la base, las masas del substrato sefracturarían y caerían o se deslizaría hasta encontrar una nueva posición de reposo. Enlos casos en que están implicadas enormes masas de substrato rocoso, el resultado puedeser catastrófico en lo que se refiere a la pérdida de vidas humanas y a propiedades en

pueblos y aldeas situadas en la trayectoria del desprendimiento. El suelo y el mantodetrítico, al constar de material poco unido, son mucho más susceptibles a losmovimientos gravitatorios. Existen numerosas pruebas de que en la mayoría de lasvertientes se están produciendo, a cada momento, a los menos pequeños movimientosdescendentes, muchos de ellos son imperceptibles, pero en otras ocasiones el suelo o elmanto se desprenden y deslizan rápidamente.

Considerándolos en conjunto, los distintos tipos de movimiento descendente en lasvertientes tienen lugar bajo la acción de la gravedad y colectivamente los designamoscomo movimientos de derrubios y constituyen un importante proceso en la destrucciónde vertientes. A continuación se describe las formas más comunes de movimientos degravedad y sus formas geomorfológicas resultantes.

Movimientos de masa.Por remoción en masa se entiende el desplazamiento del material pendiente hacia abajo

por acción de la gravedad, que actúa contra la fuerza del suelo.

Los procesos de remoción en masa rápidos, son ampliamente conocidos por sus efectosespectaculares y a veces desastrosos; sin embargo, los procesos lentos son igualmenteimportantes, pues cuando se observa la cantidad de material transportado, ellos excedenseguramente al primer grupo, son ellos los principales responsables por el transporte de

material en los interfluvios, al lado de la erosión por escorrentía difusa.

Los principales factores que intervienen en la remoción en masa son:

a) Material: La remoción en masa ocurre en toda clase de material. La podemosdistinguir en material rocoso, más o menos desintegrado, hasta en materialsuelto y fino. Es evidente que cierta clase de material es más susceptible aremoción en masa que otro. En este aspecto son importantes las característicasfísicas del material, como la fricción interna y la cohesión, permeabilidad queconstituyen la fuerza del suelo.

b) Pendiente: Remoción en la masa ocurre en cualquier pendiente. Conocemos

importantes movimientos en masa de pendientes hasta 1º (Goosen, 1972), sinembargo, se concentrará en pendientes relativamente fuertes como simple



consecuencia de un mecanismo, la gravedad. En estas pendientes el vector del peso del material paralelo a la pendiente será más grande que en pendientessuaves.

c) Condiciones del suelo: Cuando consideramos a la gravedad como el principalmecanismo de remoción en masa, el agua es en varios casos un agente

indispensable. Al llenarse los poros con agua la cohesión se reduce por efecto dela tensión capilar, mientras que la fricción disminuye debido al efecto florante(ley de Arquímedes), que trae como resultado la disminución de la presión ínter granular. Además, el agua hace aumentar el peso del material que resulta en unvector más grande a lo largo de la pendiente. El agua también funciona amenudo como lubricantes en el plano de deslizamiento. La humedad del sueloinfluye en la susceptibilidad a un desplazamiento y en ciertos casos el suelo debeestar más o menos saturado antes de que ocurra la remoción en masa.

La clasificación de los diferentes tipos de remoción en mas ha sido hecho por variosespecialistas. Una clasificación basada en las condiciones regionales y que permita

clasificar el tipo de movimiento sobre criterios simples y fácilmente reconocibles en elterreno es la propuesta por Záruba y Mencl, presentada en 1969.

a) Movimiento en depósitos superficiales

1. Reptación2. Deslizamientos del manto3. Flujos de tierra y escombros

b) Deslizamiento en material pelítico poco consolidado (arcillas, margas, lutitas,etc)

1. Con movimiento rotacional, cuando se excede la resistencia al cizallamiento.2. En planos predispuestos por condiciones deposicionales3. Deslizamiento en bloque debido a que rocas blandas infrayacentes se encuentran

comprimidas.

c) Movimiento de roca firme

1. En planos PRE-existentes (estratificación, fallas, diaclasas o clivaje)2. Desprendimiento de rocas

d) Tipos especiales

1. Solifluxión2. Flujos de lodo originados por desastres naturales.

Reptación.

La reptación es un movimiento lento casi imperceptible de material compuesto por suelos y escombros. El movimiento se origina por varias razones. En primer lugar puedeocurrir, por un decrecimiento de la cohesión y /o fricción permitiendo el movimiento.

Eso tiene lugar por ejemplo, en climas templados y frios cuando se libera mucha agua alderretirse la nieve; pero tambien ocurre en regiones tropicales durante las estaciones



húmedas. Este tipo de movimiento se produce en los suelos coluviales que existe en loscerros de Guayaquil.

Además, están comprometidos dentro de la reptación los movimientos debidos a ladeformación plástica del material arcilloso, la expansión de arcillas, el relleno de

grietas, la acción por el impacto de gotas de lluvia, etc.La reptación del suelo y sus características en el terreno (según Gastón Proaño).

El movimiento no es homogéneo y dentro de la masa se distingue varios movimientos parciales.

Las características para el reconocimiento de la reptación se encuentra en las capas conefecto de torción en la dirección del movimiento; la torción de árboles y la destrucciónlenta de construcciones. En el terreno se reconocen zonas afectdas por reptación por unasuperficie irregular, algo arrugada.

Deslizamiento del manto.

Entre los deslizamientos de manto se incluye el movimiento de material superficial yasea suelo o escombros que reposan sobre la roca firme. Los deslizamientos de manto se

producen por movimientos más rápido que la reptación y se origina también por undecrecimiento de la cohesión y fricción del suelo; normalmente está situación ocurre por una excesiva humedad del suelo. Además una lubricación del plano de contacto entrelos dos medios pueden favorecer mucho el movimiento.

Entre las diferentes partes de la masa deslizada ocurren movimientos diferenciales,dando lugar a una topografía rugosa e irregular. Además pequeñas escarpas detrás delmaterial en movimiento, así como pequeños pasos con diferentes niveles dentro de lamasa, son fenómenos característicos en ese tipo de remoción en masa, dentro de estetipo de remoción en masa se podría clasificar la formación de terrazas.

Flujos de tierra y escombros.

Cuando el suelo en las pendientes queda saturado con agua puede ocurrir que la friccióninterna y la cohesión se reducen a cero y por lo tanto el material sólido se comportacomo líquido. Esta conversión de sólido a líquido se llama licuefacción. Este proceso

ocurre (1) por sobresaturación del suelo de tal manera que se excede el índice delicuefacciónW

W- pI1 = Tchebotarioff, 1951 o (2) por una perturbación de la

Ip

Estructura del suelo por ejemplo debido a un terremoto o cualquier otro movimiento(Krynine & Judd; 1957; Goosen, 1972). También es posible que en arenas saturadas conagua bajo una presión hidrostática, estas sufren una licuefacción debido a una reduccióncompleta de la fricción intergranular por la presión del agua (arenas movedizas).



La forma como se desarrolla un flujo de tierra depende principalmente de la pendienteen la cual ocurre. Cuando las pendientes son más fuertes se originan flujos que seconcentraran en arroyos y valles por los cuales siguen su camino abajo. Característico

para ese tipo es el lóbulo de material depositado en la parte baja del valle.

Sobre este lóbulo se distinguen muchas veces estructuras de flujo. Normalmente elsistema de drenaje es desordenado o incipiente sobre el material depositado según laedad del flujo. Además los flujos recientes carecen de vegetación. Finalmente los flujosdejan normalmente huellas muy claras a lo largo de todo su camino y tienen escarpas ensu raíz.

La ocurrencia de flujos de tierra se encuentra sobre todo en deposiciones que soncaracterizadas por una baja cohesión y fricción como por ejemplo deposiciones eólicas(cenizas volcánicas), sedimentos lacustres (Goosen, 1972), y en algunas arcillasmarinas.

Deslizamiento rotacional y planar.

Es característico de estos deslizamientos que toda la masa se mueva aproximadamentecon la misma velocidad. El movimiento ocurre a lo largo de un plano de deslizamiento.Cuando se forma un plano de cizallamiento, en un material más o menos homogéneo

por la presión de la masa, este tendrá una curvatura tal que el movimiento serárotacional.

También es posible que el material se deslice en masa a lo largo de un plano predispuesto; p. e. Por condiciones de posiciónales, el contacto de suelo con roca firmeo un antiguo plano de deslizamiento. Las condiciones bajo las cuales se origina undeslizamiento son generalmente muy complejas; sin embargo, no es más que uncizallamiento que se origina cuando la tensión en el plano de ruptura exceda laresistencia al cizallamiento en este plano. Esta situación se presenta en uno de lossiguientes casos o por combinación de ellos.

a. Aumento en el peso de la masa a punto de deslizarse; p. e. Por absorción deagua.

b. Decrecimiento de la resistencia al cizallamiento y por la lubricación del plano deruptura por agua y presencia de arcillas

c. Decrecimiento de la masa de contrapeso; por erosión o excavación al pie de esta

masa.En el caso de que el material es más o menos saturado con agua, el primer movimiento

puede originar una reorientación de las partículas produciendo una disminución bruscade la fricción y cohesión de tal forma que el material se convierte en un flujo de tierra(licuefacción).

Las características de deslizamiento en el terreno son: grietas detrás de sitio donde seorigino el deslizamiento, un escarpe limitado la parte superior de la región deslizada,una topografía irregular en el área donde el material deslizado fue depositado y unsistema de drenaje desordenado sobre el material deslizado.

Deslizamiento en bloques sobre material blando y plástico.



A menudo ocurre que rocas blandas y plásticas como arcillas, margas o lutitas soncomprimidas por el peso de las rocas suprayacientes en el fondo de un valle o enexcavaciones. El movimiento de las rocas blandas puede ser considerado como unadeformación plástica a lo largo de muchos y pequeños planos de movimiento. Eso

produce que bloques enormes de las capas subayacentes se desprenden y se deslicenlentamente sobre ese material plástico.

Movimientos de roca siguiendo planos PRE-existentes.

Los deslizamientos de roca firme a lo largo de planos PRE-existentes difiere poco de laforma rotacional. En ese caso, el plano consiste en uno de estratificación; falla, diaclasa,clivaje, etc. El movimiento es relativamente lento hasta rápido y ocurre sobre todocuando el plano de cizallamiento se lubrica. Las características mecánicas en el terrenoson a menudo por la desintegración del bloque deslizado.

Desprendimiento de rocas.

Los desprendimientos de roca ocurren en pendientes muy empinadas. La meteorizacióna lo largo de planos existentes en la roca o la erosión originan el desprendimiento que seefectúa más o menos en caída libre.

Solifluxión.

La solifluxión es un tipo especial de flujo de tierra que se restringe a las zonas dondeuna parte del suelo queda congelado durante todo o mayor parte del año. Los sueloscongelados se descongelan únicamente en parte durante el verano así que el hieloderretido, y el agua de lluvias saturan el suelo debido al subsuelo impermeable. Este

proceso continúa hasta que ocurre una licuefacción debido a una saturación del suelocon agua, produciendo un flujo de tierra hasta en pendientes muy suaves. Elmovimiento ocurre según las condiciones del suelo y de la topografía en mantos orestringido en depresiones naturales como una corriente.

Se estima que este proceso es de suma importancia en la formación de muchos paisajesen particular donde la extensión tuvo lugar durante los primeros glaciales.

Flujos de lodo originados por desastres naturales.

Los flujos de lodo se originan cuando por un desastre natural se libera de un momento aotro una gran cantidad de agua. El agua se lleva en su peso todo el material queencuentre y se transforma en un flujo de lodo, que por su densidad más alta tendráefectos todavía más desastrosos. Ejemplos son:La ruptura de una presa, la quiebra de un lago, etc. Conocido es el ejemplo de Callejónde Huaylas (Perú) durante el sismo del 31 de mayo 1970. El deslizamiento en CuencaLa Josefina.

Descubrimiento de un deslizamiento durante la exploración de un sitio para laconstrucción de una represa.

1- granito, 2- areniscas, 3- calizas, 4- gravas, 5- lutitas deslizadas.



Factores que influyen en los movimientos de masa.

La susceptibilidad a la remoción en masa de un suelo depende en primer lugar de suscaracterísticas físicas, o dicho de otra manera de su resistencia contra la remoción enmasa. Esta resistencia del suelo contra la remoción en masa proviene de dos fuentes:

1. La fricción interna2. La cohesión3. La presión de roca4. La permeabilidad

La fricción y la cohesión dependen a su vez de otras características del material como semuestra en el gráfico siguiente:

I Materia mineral 1.- Granulometría2.- Textura3.- Mineralogía

1.- Meteorización2.- Lixiviación

Resistencia- Cohesión II Factores relacionados 3.- EstructuraContra la y con la pedogénesis 4.- Cementación

Fuerza cortante Fricción 5.- IncorporaciónMaterias orgánicas

III Condiciones deHumedad

De esta forma se llega a algunos suelos que por sus propias características son más omenos susceptibles a remoción en masa como p. e. Cenizas volcánicas y depósitos

eólicos en general, sedimentos lacustres y suelos altamente lixiviados. Sin embargo,debe indicarse que en suelos con condiciones aparentemente estables según la posiciónfisiográfica (pendientes) se puede originar remoción en masa de considerable magnitud.

Diagrama de la fuerza cortante de algunas arcillas con diferentes contenidos de agua(según Goosen, 1972).

Finalmente se observa que una capa de vegetación forma generalmente la mejor protección del suelo contra la remoción en masa, pues le dá una consistencia muchomayor. Sin embargo, en un clima tropical húmedo se encuentra, sobre suelos

profundamente meteorizados, a veces hasta 70 metros, una remoción en masa bajo las

raíces de la capa vegetal, además no todo tipo de vegetación es una protección contraremoción en masa, la vegetación de raíces superficiales no dan necesariamente una



mayor cohesión del suelo pero un manto de agujas de coníferas tienen un alta retenciónde agua que puede producir un incremento considerable del proyecto.

CAPITULO IX.

AGUAS SUPERFICIALES Y AGUAS SUBTERRÁNEAS.

Ciclo del agua y ecuación hidrológica fundamental.

Se pudiera admitir que la cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tresfases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante desde la aparición de laHumanidad. El agua de la Tierra - que constituye la hidrosfera - se distribuye en tresreservorios principales: los océanos, los continentes y la atmósfera, entre los cualesexiste una circulación continua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. El movimientodel agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la

fuerza de la gravedad.

El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos por medio de los cualesel agua pasa de la superficie terrestre, en la fase de vapor, a la atmósfera y regresa ensus fases líquida y sólida. La transferencia de agua desde la superficie de la Tierra haciala atmósfera, en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a latranspiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo del aguasólida a vapor de agua).

El ciclo comienza cuando el calor del Sol evapora el agua de los océanos , la lleva haciala atmósfera y forma nubes. Cuando las condiciones son las indicadas, las nubesdescargan agua en forma de lluvia o nieve. La mayoría de la lluvia cae sobre losocéanos, pero el resto cae sobre tierra. Los ríos y las corrientes recogen agua del suelo y

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la regresan hacia los océanos, de manera que todo el ciclo vuelve a empezar. El ciclo deagua nunca acaba porque el agua salada de los océanos constantemente está llevandoagua dulce a los continentes.

Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

• Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre el terreno ytambién por los organismos, en el fenómeno de la transpiración, de manera que amenudo se alude a los fenómenos combinado como evapotranspiración. Losseres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que seincorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación,cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada delos glaciares o la banquisa.

• Precipitación. La atmósfera pierde agua por condensación (lluvia y rocío) osublimación inversa (nieve y escarcha) que pasan según el caso al terreno, a lasuperficie del mar o a la banquisa. En el caso de la lluvia, la nieve y el granizo (cuando las gotas de agua de la lluvia se congelan en el aire) la gravedaddetermina la caída; mientras que en el rocío y la escarcha el cambio de estado se

produce directamente sobre las superficies que cubren.• Infiltración. El fenómeno ocurre cuando el agua que alcanza el suelo penetra a

través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que seinfiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidaddel sustrato, de la pendiente (que la estorba) y de la cobertura vegetal. Parte delagua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por latranspiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y

profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua

estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allídonde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, interceptan la superficiedel terreno.

• Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agualíquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas noexcepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, laescorrentía es el principal agente geológico de erosión y transporte.

• Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como laescorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta endos modalidades: primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente enrocas karstificadas, como son a menudo las calizas, la cual es una circulación

siempre cuesta abajo; en segundo lugar, la que ocurre en los acuíferos en formade agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, la cual puedeincluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y lacapilaridad.

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/cation_exchange.sp.html

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/interior/e_global_geography.sp.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(hidrolog%C3%ADa)

http://es.wikipedia.org/wiki/Transpiraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Evapotranspiraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Glaciar

http://es.wikipedia.org/wiki/Banquisa

http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia

http://es.wikipedia.org/wiki/Roc%C3%ADo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sublimaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Nieve

http://es.wikipedia.org/wiki/Escarcha

http://es.wikipedia.org/wiki/Granizo

http://es.wikipedia.org/wiki/Infiltraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cobertura_vegetal&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADfero

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_subterr%C3%A1nea

http://es.wikipedia.org/wiki/Escorrent%C3%ADa


http://es.wikipedia.org/wiki/Zona_vadosa

http://es.wikipedia.org/wiki/Karst

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n

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http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/interior/e_global_geography.sp.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Evaporaci%C3%B3n_(hidrolog%C3%ADa)

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http://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Lluvia

http://es.wikipedia.org/wiki/Roc%C3%ADo

http://es.wikipedia.org/wiki/Sublimaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Nieve

http://es.wikipedia.org/wiki/Escarcha

http://es.wikipedia.org/wiki/Granizo

http://es.wikipedia.org/wiki/Infiltraci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Pendiente

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cobertura_vegetal&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Acu%C3%ADfero


http://es.wikipedia.org/wiki/Escorrent%C3%ADa


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Contaminación del agua.

Contaminación por aguas servidas domésticas: la mayor parte de esta agua proviene de la población que vive en los centros urbanos y que vierte sus desechos a loscursos de agua superficiales, con consecuencias para la salud humana y ambiental.

Contaminación por desechos sólidos: la acumulación de basura en vertederos ylugares no autorizados contamina las aguas subterráneas.

Contaminación por residuos industriales: actividades industriales como laexplotación minera, forestal y la agricultura arrojan residuos industriales líquidos (riles)tales como metales pesados (zin plomo, cadmio, cromo, mercurio, cobre) y productosquímicos tóxicos a las redes de alcantarillado, al suelo o directamente a los cursos deagua. También algunos compuestos orgánicos sintéticos producidos en procesosindustriales (pulpa y papel, químicos, relaves mineros, petroquímicos, refinería,metalurgia, alimentos, textiles) van a parar a ríos o al mar.

Contaminación difusa de aguas subterráneas: filtraciones en las capas de latierra que absorben la lluvia con sedimentos, sales, fertilizantes y pesticidas, y las aguasservidas utilizadas para riego (fuente no puntual), provenientes de las actividadesagrícola, forestal, acuícola o minera.

Contaminación por gases: el viento transporta los contaminantes emitidos por las plantas industriales y la combustión de los motores, como el CO2, contaminando lalluvia (lluvia ácida) y la nieve a través de la atmósfera, así como lagos, ríos y océanos.

Contaminación por efectos de la erosión y la deforestación : cuando ambasse producen disminuye la infiltración y la recarga de las capas freáticas (aguas

subterráneas); la lluvia escurre arrastrando sedimentos y otros contaminantes de lassuperficies erosionadas hacia los cursos de agua superficiales.

http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Es_water_cont.png



Contaminación por petróleo y otras sustancias tóxicas: derramesaccidentales en la costa o en medio del océano. Dañan las playas, matan especies y

provocan efectos duraderos en organismos marinos al producir alta concentración decontaminantes. También los desperdicios plásticos contaminan el mar; al flotar se

desplazan a grandes distancias, contaminando las playas y matando especies marinas.

Cuando todas estas clases de contaminación se intensifican, el agua no tiene tiemposuficiente para auto depurarse por vías naturales y requiere de tratamientos especialesque la limpien. Si esto no ocurre, se mantiene contaminada por más y más tiempo,amenazando la disponibilidad de agua limpia para el hombre y afectando los sistemas

biológicos naturales de peces y otras formas de vida hidrobiológica.

Contaminación del agua por actividades industriales. La mayoría de lasindustrias en todo el mundo necesitan grandes cantidades de agua limpia para sus

procesos de producción.

Un tipo de contaminación se produce cuando las industrias cambian la temperatura delagua, ya sea enfriándola o calentándola. El agua caliente contiene menos oxígeno que lafría, y el cambio brusco puede causar daño a animales acuáticos que estánacostumbrados a una cierta cantidad de oxígeno.En el caso de la generación de energía eléctrica, se libera agua fría sobre una capa deagua superficial normalmente más tibia.Otro tipo de contaminación sucede cuando las industrias usan el agua para lavar sus

productos en la fabricación. Entonces acarrea sustancias tóxicas como ácidos, metales pesados, sales y restos de materiales en descomposición. El agua es lanzada por grandestubos a ríos, lagos o mares, como un líquido contaminado. Los afectados directos son laflora y la fauna acuática, sobretodo los peces más pequeños. Los peces grandes son másresistentes a los compuestos tóxicos que llegan al agua y, en vez de morir, los acumulanen sus cuerpos. Cuando se consumen estos pescados, se están recibiendo de vuelta losdesechos de las industrias.

Flujo de las aguas superficiales.Son aquellas que se encuentran sobre la superficie de la tierra. Pueden ser corrientes oestancadas.

Aguas corrientes.Son las masas de agua que se mueven en una misma dirección y pueden circular continuamente, como los ríos y los arroyos .

Ríos. Corriente permanente de agua que recolecta las aguas de los distintos tipos de precipitaciones que caen sobre la superficie terrestre, así como el agua que nace de losmanantiales o que procede del deshielo de los glaciares y neveros. La cantidad deagua que circula por un río (caudal) varía según el tiempo y el lugar, aumentandogeneralmente luego de las tormentas o mientras corre aguas abajo, a medida que se vanrecogiendo las aguas de la cuenca de drenaje y los aportes de las cuencas de otros ríos

que se unen a él como tributarios.



Generalmente el río conduce esta agua hasta el mar o a un lago, aunque en regiones declima cálido puede también evaporarse.

Arroyos. Son pequeños cursos de agua de escaso caudal que suelen formarse por afloramiento de las aguas subterráneas o por la escorrentía.Arroyos se encuentran generalmente en relieves montañosos donde se inician las redes

hídricas.En determinadas épocas del año los ríos se pueden transformar en arroyos, sobre todoen los climas cálidos.

Aguas estancadas.

Son las aguas interiores que no presentan corriente continua, como los lagos, laslagunas, las charcas y los pantanos.

Lagos. Se llama así a la masa de agua acumulada en el interior de los continentes deforma natural, con superficies y profundidades variables, según su situación, y que

puede ser de agua dulce o salada.

Las cuencas de los lagos pueden formarse debido a procesos geológicos como son ladeformación o la fractura (fallas) de rocas estratificadas; y por la formación de unarepresa natural en un río debido a la vegetación, un deslizamiento de tierras,acumulación de hielo o la deposición de aluviones o lava volcánica (lagos de barrera).

Generalmente suelen estar alimentados por uno o varios ríos o glaciares, y desaguan através de un río, aunque también lo hacen a través de conductos subterráneos de origencársico.

Lagunas. Una de las características de las lagunas es que se presentan agrupadas en

aquellos lugares en los que los cursos fluviales no pueden desembocar en otros ríosmayores o en mar, y desaguan en depresiones de los suelos impermeables que contienenagua sin filtrarla, desecándose por evaporación.

Charcas. Se llama así a las masas de agua que quedanretenidas en la superficie de terrenos impermeables.

Se pueden originar por agua procedente de la lluvia, elafloramiento de aguas subterráneas o por la fluctuaciónde las mareas.

Cuando la marea baja, se forman bolsas de agua quequedan atrapadas entre rocas, depresiones de arena y cuencas naturales

Pantanos. Son hondonadas donde se recogenlas aguas, con fondo más o menos cenagoso.

Se forma como consecuencia de la insuficienciade avenamiento y de la ausencia de una redfluvial capaz de desalojar las aguas de una

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región. No obstante los pantanos situados a nivel del mar son los que cubren mayor extensión. Los pantanos pueden aparecer en agua dulce o salada.

Flujo de las aguas subterráneas.

La mayoría del agua que vemos está en estanques, ríos, océanos, riachuelos, lagos,charcos, y otros lugares sobre la superficie. Lo que no vemos es el agua que existe bajola tierra. Al agua que se ha filtrado bajo la tierra se llama agua subterránea

Antiguamente se creía que las aguas subterráneas procedían del mar y habían perdido susalinidad al filtrarse entre las rocas. Hoy se sabe que es agua procedente de la lluvia.

Las aguas subterráneas forman grandes depósitos que en muchos lugares constituyen laúnica fuente de agua potable disponible. A veces, cuando circulan bajo tierra, formangrandes sistemas de cuevas y galerías. En algunos lugares regresan a la superficie,

brotando de la tierra en forma de fuentes o manantiales. Otras, hay que ir a recogerlas adistintas profundidades excavando pozos.

Acuíferos, tipos de acuíferos.Las rocas porosas y permeables que almacenan y transmiten el agua se llamanacuíferos.La diferencia entre la cantidad de precipitación y la cantidad de agua arrastrada por losríos se filtra bajo el suelo y forma los acuíferos. La filtración depende de lascaracterísticas físicas de las rocas. La porosidad no es sinónimo de permeabilidad, puesdeterminadas rocas como las arcillosas, aunque tienen una gran porosidad, son

prácticamente impermeables ya que no disponen de conductos que se comuniquen.

Si la capa impermeable forma una depresión, puede aparecer un lago subterráneo. En

cambio, si la capa impermeable está inclinada se puede formar un rió subterráneo.

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/overview.sp.html

http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/earth/Water/overview.sp.html



Cuando una capa permeable está dispuesta entre dos capas impermeable, forma lo quese denomina acuífero cautivo o confinado. En estas condiciones el agua está sujeta auna presión considerable. Si por cualquier circunstancia se crea una fisura en la capaimpermeable, entonces el agua asciende rápidamente hasta el nivel freático paraequilibrar las diferencias de presión.

Por su parte, si la capa permeable no encuentra límite más que en profundidad, entoncesse denomina acuífero libre

Tipos.

Desde el punto de vista de su conformación se pueden distinguir los acuíferos libres, ylos acuíferos confinados.

Los principales tipos de acuífero son:

Acuíferos detríticos.- Están formados por masas de rocas fragmentadas, como lasarenas o las gravas, que almacenan el agua en los espacios intersticiales.

Acuíferos cársticos.- Algunas rocas son disueltas por el agua y forman unasestructuras geológicas típicas llamadas Karst capaces de almacenar grandes cantidadesde agua.

En la figura al lado se ilustran los dos tipos de acuíferos:

• (a): río o lago, en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos;• (b): suelo poroso no saturado• (c): suelo poroso saturado, en el cual existe una camada de terreno impermeable

(d), formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina elacuífero a cotas inferiores;

• (d): suelo impermeable;• (e): acuífero no confinado;•

(f): manantial;• (g): pozo que capta agua del acuífero no confinado;• (h): pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como

en un surtidor o fuente, llamado pozo artesiano.

http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo_artesiano

http://es.wikipedia.org/wiki/Arcilla

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo

http://es.wikipedia.org/wiki/Pozo_artesiano



CAPITULO XLOS MACIZOS ROCOSOS.

Tipos de Suelos.

Se ha denominado tipo de suelo de un macizo a la representación simplificada de los

factores geológicos. Los factores geológicos a tener en cuenta son los siguientes:

Litología y Meteorización Estructura del Macizo Rocoso Caracteres de las discontinuidades. Flujo de agua en el macizo rocoso.

Litología. Este apartado comprende el estudio de las Rocas. El concepto de “roca” nose ha definido con tanta precisión como otros conceptos, por ejemplo, el de mineral; por tanto, los límites, que comprende este término, no están bien determinados. Así se

puede considerar a la roca como el elemento constructivo fundamental da la litosfera o,también, como un conjunto de agregados mono o poliminerales.

El proceso geoquímica de las rocas es el siguiente:

Primero se formó la corteza rocosa; los materiales fluidos procedentes de zonas profundas han seguido y siguen actualmente su camino de acceso hacia la superficieterrestre. Estos materiales, que consiste en una masa rocosa fluida, en la que puedencoexistir fases sólidas, líquidas y gaseosas, se denominan magmas. Cuando los magmasascienden hacia las zonas superiores, se produce la consolidación. Esta consolidación

puede producirse bien en superficie o bien a una determinada profundidad.

En este caso de producirse la consolidación en superficie, ésta tiene lugar de manera brusca y, por tanto, no se forman cristales grandes; a veces la roca que da vitrificada.Así se originan las rocas volcánicas.

Cuando la consolidación se produce en profundidad, los cristales se pueden ir desarrollando, debido al enfriamiento lento; así se forman las rocas intrusitas. Elconjunto de rocas volcánicas e intrusitas constituye las rocas ígneas.

Las rocas quedan expuestas a la erosión. Sus componentes son destruidos ytransportados en disolución o llevados n suspensión por las aguas superficiales, hasta

que, por último, llegan al mar, donde se depositan. Los materiales, más o menos



ordenados, depositados en los fondos marinos, van sufrido una compactación bajo elefecto de sedimentación. Mediante este proceso, se forman las rocas sedimentarias.En ciertas zonas, al acumularse los sedimentos, se produce un hundimiento del fondomarino y una elevación del grado geotérmico; de esta forma, las fases que en superficieestaban en equilibrio, pasa a ser inestables al ir ganando profundidad, produciéndose

una recristalización. Además, las rocas preexistentes, debido a las fuertes presioneslaterales que existen en profundidad, se pliegan. En este proceso se originan las rocasmetamórficas, que se caracterizan por so orientación mineral, que les da un aspectofoliado.

Meteorización de las rocas.La meteorización de las rocas se refiere a la modificación sufrida en la composición oestructura de una roca situada en la superficie terrestre o en sus proximidades, debido ala acción de agentes atmosféricos.

Existen dos clases de meteorización, según se produzca una desintegración de la roca

por agentes físicos, o una descomposición por agentes químicos, incluyendo esta últimadisolución. Generalmente los efectos físicos y químicos de la meteorización se producensimultáneamente, pero depende del clima el hecho de que una u otra sea predominante.

La meteorización física comprende:1. Arranque directo de partículas por erosión.2. Congelación del agua en grietas y fracturas.3. Cambios de volumen en la roca, debido a variaciones de la temperatura.4. Acción de las plantas, especialmente de las raíces de los árboles.

La meteorización química comprende una serie de reacciones de oxidación, hidratación,hidrólisis, carbonatación y disolución, en las cuales los reactivos más importantes son:el agua, el oxígeno, el dióxido de carbono y los ácidos orgánicos.

El clima es el factor que condiciona el tipo de meteorización que se produce:

a) Meteorización física en climas cálidos y secos, o fríos y secos. b) Meteorización química en climas cálidos o templados y húmedos.

La desintegración afecta a la zona más superficial, favoreciendo la descomposición posterior en climas templados.

La descomposición produce cambios de composición de la roca y alcanza mayor profundidad en el macizo rocoso.

En España, debido al clima, la meteorización más frecuente es la que produce unadescomposición del macizo rocoso, especialmente en la zona norte del país.

La meteorización no llega normalmente a la profundidad de las minas subterráneas, pero una vez abierta la mina, sí se puede meteorizar ligeramente la roca.

A causa de la meteorización, la roca sana pasa a suelo, normalmente a través de una

serie de estados intermedios; las escalas de meteorización están basadas en laclasificación de estos estados intermedios.



Se han creado una serie de escalas empíricas para el trabajo de campo. Puedenestablecerse otras escalas más precisas, utilizando, por ejemplo, la alteración de ladureza, que se puede determinar mediante el martillo de Schmidt; también se puedeemplear la variación de la velocidad de propagación de las ondas.

A continuación se presentan dos escalas de meteorización, una propuesta por D.G.Moye para el granito y otra basada en ella, que se utiliza sobre todo para las rocassedimentarias de origen detrítico: areniscas, limonitas y argilitas. Ambas tablas se hanobtenido de la publicación “Propiedades Mecánicas de las Rocas y de los MacizosRocosos”.

ESCALA DE METEORIZACIÓN DEL GRANITO(Según D.G.Moye)

GRADO DEMETEORIZACIÓN

DENOMINACIÓN CRITERIOS DERECONOCIMIENTO.

I Sana Roca no meteorizada. Las micas y losfeldespatos están lustrosos.

II Sanas con juntasteñidas de óxidos.

Las caras de las juntas están manchadaso cubiertas con hematíes y limonita, peroel bloque de roca entre juntas no estámeteorizado.

III Moderadamentemeteorizada.

Claramente meteorizada a través de la petrofábrica que se observa por manchasde óxidos de hierro y ligeradescomposición de los feldespatos, perola resistencia es similar a la roca sana.

IV Muy meteorizada. Meteorizada acusada de conjunto, perocon resistencia tal, que piezasaproximadamente de25 cm² de seccióntransversal no pueden romperse a mano.

V Completamentemeteorizada.

Roca intensamente meteorizada conaspecto de suelo que puede romperse ydesmenuzarse a mano, pero se puedereconocer todavía la fábrica original.

ESCALA DE METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

DETRICAS(Basada en la de D.G.Mote)

GRADO DEMETEORIZACIÓN

DENOMINACIÓN CRITERIOS DERECONOCIMIENTO.

I Sana. Roca no meteorizada. Conserva el color y el lustre en toda la masa.

II Sana con juntasteñidas de óxido.

Las caras de las juntas están manchadasde óxidos pero el bloque unitario entre

juntas mantiene el color y el lustre de laroca sana.

III Moderadamentemeteorizada.

Claramente meteorizada a través de la petrofábrica, reconociéndose el cambio



de color respecto da la roca sana. Elcambio de color puede ser desde simplesmanchas a variación de color en toda lamasa, generalmente a colores típicos deóxido de hierro. La resistencia de la roca

puede variar desde una análoga a la rocagrado II a bastante baja, pero tal quetrozos de 25 cm² de sección no rompersea mano.

IV Muy meteorizada. Roca intensamente meteorizada, que puede desmenuzarse a mano y romperse,aunque sus elementos son perfectamentereconocibles.

V Completamentemeteorizadas.

Material con aspecto de suelo,completamente descompuesto por meteorización “in situ”, pero en el cual

se puede reconocer la estructura de laroca original.Los elementos constitutivos de la roca seencuentran diferenciados, aunquetotalmente transformados.

Consistencia de los SuelosPara identificar los suelos cohesivos, por ejemplo arcillas, limos arcillosos ycombinaciones de arcillas y limos con arena, generalmente poco drenados, se utilizanensayos manuales; estos ensayos se emplean sobre todo, para material de relleno de lasdiscontinuidades.

IDENTIFICACIÓN DE LOS SUELOS COHESIVOSGRADO DESCRIPCIÓN IDENTIFICACIÓN

DE CAMPO.TENSION DE

COMPRESIÓNSIMPLE EN MPa

S1 Arcilla muy blanda. El puño penetrafácilmente varioscentímetros.

<0.025

S2 Arcilla blanda. el dedo pulgar penetra fácilmentevarios centímetros.

0.025-0→0.05

S3 Arcilla firme El dedo pulgar puede penetrara varioscentímetros por elesfuerzo moderado.

0.05→0.10

S4 Arcilla rígida. El dedo pulgar puede penetrar pero conmucho esfuerzo.

0.10→0.25

S5 Arcilla muy rígida. Se puede clavar unachincheta.

0.25→0.50

S6 Arcilla muy dura. Se puede clavar unachincheta pero con

dificultad.

>0.50



Dureza de las rocas. Martillos de Schmitd y geólogo.El martillo de Schmitd consiste en un dispositivo sencillo que registra el rebote de uncilindro metálico que, impulsado por un muelle, choca contra la superficie de la roca.El martillo L permite medir valores de la resistencia a compresión simple de la roca,

comprendidos entre 20MN/m² y 300MN/m².

Barton y Choubey han propuesto lo siguiente fórmula para calcular la reisistencia acompresión simple de la roca, partiendo del índice de rebote:

01.100088.0)( += R Log c

γ σ

Donde:c

σ =Resistencia a compresión simple de la capa superficial de la Roca (MN/m²)γ =Densidad seca de la roca (KN/m³)R=Índice de rebote.

Para la utilización correcta de esta fórmula, el martillo debe colocarse verticalmentehacia abajo sobre una superficie horizontal, es decir, en la condición de rebote mínimo.

Diferentes tipos de suelos.

Los suelos constituyen una cobertura superficial, generalmente rica en materia orgánica,que sirve de sustrato al mundo vegetal, la cual esta formada por vegetalesdescompuestos o humus, que en mayor o menor abundancia da un color entre negro aceniciento, otros colores (rojos o amarillos) se deben a la presencia de productos deoxidación.

Suelos de la zona polar.

Es obvio que en el domino glaciar no deben existir suelos, ya que las masasde hielo impiden la acción atmosférica sobre el sustrato rocoso.El dominio periglaciar es muy pobre en suelos orgánicos. El resultado de lameteorización periglaciar es un potente manto de derrubios que de tamañosmuy heterogéneos que cubre a la roca madre y que, salvo un nivelsuperficial de unos pocos centímetros (molinuelos), esta heladopermanentemente (pergelisuelo o permafrost)

Suelos de la zona templada.

Los suelos de esta zona son muy diferentes en cada uno de sus dominios climáticos.Los podzoles son suelos de las áreas frías con influencia marítima, son suelos estériles

por carecer de bases cambiables aunque se pueden mejorar con abonos básicos, seencuentran en el Norte de Europa y de Asia y en Canadá.Los suelos pardos son excelentes para la agricultura especialmente para el cultivo de

cereales.Los suelos rojos y castaños formados por la total del hierro en la evaporación.



Suelos de la zona tropical

El suelo tropical mas rico es el tchernoziem (suelo negro)

Suelos de la zona ecuatorial.La alteración de los minerales silicatados tiene como resultados suelos de color rojo yde gran dureza estos suelos tambien son llamados lateritas.

Depósitos de suelos.

Sedimentos y ambientes sedimentarios.La observación de una vega fluvial después de una crecida sorprende por la presencia demateriales arenosos y arcillosos que recubren las orillas e incluso tierras de labor ocalles de un población que haya sido inundada por las aguas desbordadas.La acumulación de materiales de procedencia variada que se realiza asocia a diversos

procesos geológicos es la superficie terrestre recibe el nombre de sedimentación. elmaterial sólido en movimiento o recientemente separado de una suspensión recibe elnombre de sedimento y esta asociado a un concepto dinámico, de material que todavíano logró alcanzar su estabilidad física.La sedimentación es también un importante parámetro ambiental que señala laintensidad de los procesos activos dentro de la planificación en la utilización delterritorio. Dentro de los procesos activos se incluyen desde zonas con sedimentosexcesiva a zonas entre el nivel de mareas; desde zonas susceptibles de sufrir inundaciones fluviales, a zonas donde se preparan materiales que forman el suelo paraser erosionados y transportados en situaciones de procesos externos de carácter catastrófico.

Muchos de los aspectos de la ingeniería civil tienden a corregir estos factores quereducen la capacidad de utilización del territorio, como es el caso de embalses,canalizaciones, fijación de sedimentos en inestabilidad mediante vegetación, contencióny fijado de laderas para evitar deslizamientos y avalanchas, etc.

Procesos sedimentarios.Es el conjunto de procesos geológicos que en interacción compleja da lugar a laformación de sedimentos, aunque en su mayor parte se realizan en la superficieterrestre, presentan una fuerte relación con el resto de los procesos geológicos.Etapas del proceso sedimentario:

Comienzo del movimiento de materiales rocosos y movilización desustancias por meteorización de la roca madre.

Transporte del sedimento por una serie de agentes que disponen de altosniveles de energía, pudiendo parte del material quedar abandonado duranteel recorrido en una sedimentación parcial.

Llegada del sedimento a zonas de bajo nivel energético donde alcanzaestabilidad parcial o total, fijándose por procesos de sedimentación muycontrolados por las características mecánicas, físico-químicas o biológicasdel ambiente.

Transformación (diagénesis) del sedimento en un material (roca

sedimentaria) mas coherente y compacto, menos poroso, e inclusotransformado por nuevos aportes de sustancia.



La sedimentación se puede considerar como el resultado de una degradación a menor nivel energético de la masa de sedimentos.

El sedimento: propiedades de sus partículas y composiciones.

Puesto que el sedimento (y la roca sedimentaria) son una asociación de las fasesminerales, es evidente que muchas de sus propiedades dependerán de las característicasde las partículas aisladas, de las propiedades correspondientes al nivel de asociación yde la interrelación de los componentes (textura).Algunas de las características, como tamaña, forma, clasificación, empaquetamiento, ycomposición (también llamadas elementos texturales) son de gran importancia en lainterpretación de ambientes sedimentarios.

La morfología de las partículas se puede definir bajo los conceptos de forma,redondez y textura superficial, que se pueden determinar mediante medida directa o por comparación visual con escalas establecidas. La forma se puede expresar en términos

cualitativos (descripción) o en términos cuantitativos a partir de las medidas de losdiámetros del grano. Se usan también métodos gráficos basados en relaciones entre losdiámetros.

La redondez indica el grado de suavidad de los contornos de la partícula y su grado decurvatura. Se puede expresar en forma cuantitativa mediante relación entre los radios decurvatura del contorno y sus diámetros, aunque las medidas mas utilizadas son las

basadas en gráficos visuales generalmente combinados con las formas.

La textura superficial se relaciona con el mecanismo de transporte de las partículas.Tradicionalmente se distinguen granos brillantes, mates, y barnizados; la utilización dela microscopía electrónica ha permitido nuevas formas de interpretación de la texturasuperficial.

El empaquetamiento indica la ordenación de las partículas en el campo gravitacional.En medios sedimentarios tranquilos las partículas que llegan son de tamaño pequeño yse disponen de forma poco apretada; por el contrario en medios sedimentarios agitadosel depósito inicial es mucho mas apretado y los granos de tamaños mayores, puesto quelos mas finos pueden ser eliminados en una suspensión.

La orientación marca la posición preferente de algunos granos, ya sea por tamaño,forma, o composición.

La composición de un sedimento tanto en sentido mineralógico como químico, dependefundamentalmente de la variación sistemática (tanto por eliminación como por enriquesimiento) de algunos componentes minerales a lo largo del recorrido desde elárea madre hasta el medio sedimentario, y de la aparición de nuevas fases minerales por

procesos químicos en equilibrio con el ambiente sedimentario. El primer mecanismo escaracterístico de los sedimentos dietríticos, mientras que el segundo es característico delos sedimentos químicos y procesos diagenéticos.

La interpretación de la composición de los sedimentos (o rocas sedimentarias) permitecomprender aspectos tales como mecanismos de meteorización, composición litológica



del área madre, condiciones del transporte o características químicas del ambientesedimentario.

Trasporte del sedimento.El transporte es la interacción dinámica entre las partículas sedimentarias y un fluido en

movimiento, el sistema de transporte se puede descomponer en una fase sólida(partículas) y otra fluida, sobre la que generalmente se aplica el ampo de fuerza que daque da lugar al transporte. La mayor parte de los sedimentos presenta evidencia dehaberse depositado en el seno de una corriente apareciendo modificaciones texturalesque permiten conocer la dirección y sentido de la corriente, y cicatrices erosivas queindican que los materiales anteriormente depositados han sido removidos, lo cual hacedifícil separar los conceptos y procesos de erosión y sedimentación de los referentes altransporte, que se pueden medir de una forma similar a aquellos.

Las características ambientales y las propiedades del fluido influyen también en elmecanismo de transporte, donde se pueden distinguir los siguientes tipos para estas

condiciones:

a) Transporte por corrientes de agua, con las partículas moviéndosecomo carga de fondo (tracción), saltación y suspensión, donde puedehaber gradación o variación en la concentración de partículas en altura.

b) Transporte en acumulaciones de agua (lagos. Mares, océanos) donde pueden aparecer corrientes, ya sea en las desembocaduras fluviales(gravedad) o motivados por gradientes de presión (corrientes marinas,corrientes de marea y oleaje) las olas originan turbulencia queremovilizan el sedimento y mantienen las partículas finas en suspensión.

c) Transporte por corrientes de aire. Es similar al producido por lascorrientes de agua pero con menor eficiencia debido a la diferencia deviscosidad y densidad, el choque entre las partículas mas gruesas

producen un redondeamiento de las mismas. Este mecanismo caracterizalos ambientes eólicos (desiertos, litorales, periglaciares, etc.).

d) Transporte por hielo. Correspondiente a un caso de flujo plástico enfase sólida, muy viscoso, lento y con ausencia de turbulencia. Losdepósitos estan muy mal clasificados y solo existe desgaste en las partesque arrastra sobre el suelo. Este mecanismo es exclusivo de los glaciares.

e) El transporte en masa y por corrientes de densidad. Corresponde acondiciones de fluidos densos y viscosos, cantidades de masa de

sedimentos muy variables, donde se pueden definir varios tipos según larelación entre la masa sólida y el fluido.

Sedimentación.La acumulación del material sedimentario comienza al aproximarse a condiciones deequilibrio en la interacción entre las partículas (masa transportada) y la energía delmecanismo de transporte. En el caso mas general de transporte de material detrítico por corrientes, basados en el campo gravitatorio o en gradientes de presión, es ladisminución de la pendiente (o la atenuación del gradiente de presión) lo que fuerza lasedimentación, al perder la corriente su capacidad de arrastre.

Ambientes sedimentarios.



Son zonas sobre la superficie terrestre con características físicas, químicas y biológicasdeterminadas donde se acumulan importantes cantidades de sedimentos.

La estructura rocosa y la estabilidad.

En cualquier parte de la superficie terrestre la gravedad empuja continuamente losmateriales hacia niveles inferiores. El término mas comúnmente usado para designar losmovimientos producidos en los taludes es el de deslizamiento.

Influencia del tipo de material.Los terrenos en los que se producen los movimientos, pueden dividirse en tres grupos:-Macizos Rocosos.-Suelos.-Materiales de rellenos.

El primer grupo se identifica con los medios rocosos, en los que existen una serie de

discontinuidades naturales antes de iniciarse un movimiento. El comportamiento delmacizo rocoso depende de las características de las discontinuidades (estratificación,diaclasas, fallas, esquitosidad, líneas de debilidad, etc.) que presenta, así como lalitología de la roa matriz y su historia evolutiva.

Los suelos constituyen un agregado de partículas sólidas, sueltas o poco cementadas,con diferente grado de consolidación de naturaleza mineral, fragmentos de roca, materiaorgánica, etc., con fluido intersticial rellenando huecos y que han podido sufrir transporte o desarrollarse in «situ». La dinámica de estos materiales depende de las

propiedades y características de sus agregados. Habrá que considerar:- Tamaño, forma, grado de redondez de las partículas mas gruesas- Proporción del contenido en arenas y/o arcilla.- Contenido de agua en el suelo y situación del nivel freático, etc.

Como materiales de relleno se consideran los depósitos acumulados debido a larealización de determinadas obras o actividades, generalmente compuestos demateriales heterogéneos.

Tipos de movimientos.

La inestabilidad de taludes se traduce en una serie de movimientos, que pueden ser clasificados en base a distintos criterio.La fase de reconocimiento y clasificación del tipo de movimiento es de una granimportancia ya que puede condicionar el análisis y conclusiones de control yestabilización del mismo.

Desprendimientos. Se define como desprendimiento, una masa separada de un talud(desmonte, acantilado, etc.) mediante una superficie de corte normalmente pequeña ycuyo recorrido se realiza en gran parte, a través del aire. Las posibilidades de que se produzcan estas inestabilidades por descalce vienencondicionadas por una serie de factores como: facturación, buzamientos de la serie

estratigráfica, inclinación del terreno y disposición respeto al buzamiento, resistencia



comparativa de los estratos mas rígidos, potencia relativa de los estratos resistentesrespecto a los estratos menos competentes.

Vuelcos (toppling). Los vuelcos se pueden considerar exclusivos de medios rocosos,condicionados por la disposición estructural de los estratos –hacia el interior del talud- y

un sistema de discontinuidades bien desarrollado.a) Vuelco por flexión. Se desarrolla bajo un mecanismo compuesto por flexiones seudocontinuas del material, individualizado en columnas,debido a la gran serie de movimientos acumulado a lo largo de lasdiscontinuidades.

b) Vuelcos de bloques. Es característico de los macizos rocosos quecontienen sistemas de discontinuidades ortogonales, dando lugar a lageometría de columnas divididas.

c) Vuelco mixto. Es un caso que participa de las características de los dosanteriores descritos.

Deslizamientos. Son movimientos que se producen al superarse la resistencia al cortedel material y tienen lugar a lo largo de una o varias superficies o a través de una franjarelativamente estrecha del material.El movimiento puede ser progresivo, produciéndose inicialmente una rotura local. Lamasa desplazada puede deslizar una distancia variables de la superficie original derotura, solapándose con el terreno natural y marcando este una superficie de separación

bien definida.

Coladas. Se contemplan bajo esta denominación ciertos movimientos producidos enmateriales rocosos, caso menos frecuente, y en materiales de tipo de suelo, queconstituyen las coladas en sentido estricto.

Los que tienen lugar en roca son propios de macizos estratificados con una disposiciónde proclive a desarrollar fenómenos de pandeo y que han sufrido un intenso

plegamiento, pueden considerarse como coladas de roca intacta.En las coladas de materiales tipo suelo existen una serie de factores que tienden adiversificarlos u originar subtipos. Así la granulometría del material y el contenido enagua son los dos factores más determinantes en el desarrollo de este tipo de procesos.

Movimientos complejos. Son el resultado de la combinación de más de un tipo delos diferentes movimientos descritos anteriormente. Su puede incluir la combinaciónmúltiple de un mismo tipo de rotura y también aquellos movimientos en que ladistribución interna de las velocidades de la masa que desliza, pueda o no asemejarse aun fluido viscoso.

Factores condicionantes y desencadenantes.La susceptibilidad de que se produzcan movimientos en los taludes estacondicionada por la estructura geológica, la litología, las condicioneshidrogeológicas y la morfología propia de un área determinada-Una variación de algunos de los condicionantes mencionados, producidaspor causas naturales o debidas a la actividad humana, puede traducirse enun incremento o disminución del esfuerzo de corte cuyo efecto inmediatodesencadena la inestabilidad de una masa de terreno.



Procedimiento operativo para estimar los valores de los caracteres geomecánicos

de las discontinuidades.

A continuación se describen los métodos para realizar levantamientos geotécnicos delos caracteres geomecánicos de los macizos rocosos que han sido mencionadosanteriormente:

Orientación.

Se mide la inclinación (buzamiento) del plano medio de la discontinuidad, con elclinómetro y se expresa en grados con 2 cifras (00º-90º)Se mide el acimut del buzamiento (dirección del buzamiento), en grados, contando en elsentido de las agujas del reloj desde el norte verdadero, con tres cifras (000º-360º)La dirección del buzamiento y el buzamiento se anotan en este orden, con el número detres cifras, separados con una barra del de dos cifras ej. 010º/05º.Espaciado.

Donde sea posible, se coloca la cinta métrica perpendicular a la traza del afloramientode la discontinuidad. Si esto no es posible, hay que hacer correcciones para obtener el

espaciado verdadero.El espaciado más frecuente se calcula mediante:S= dmsenα, donde dm es la distancia mas frecuente obtenida.Hay que tener en cuenta que las fracturas producidas por voladuras deben excluirsecuando se procede a medir el espaciado de las discontinuidades.En los casos de que existan afloramientos limitados o nulos para estimar el espaciado se

pueden utilizar métodos sísmicos de refracción hasta 20 o 30 metros de profundidad.Para cada familia de discontinuidades se anota el espaciado máximo S(máx.), el mínimoS(mín.) y el modal S. las distribuciones se presentan en histogramas, para cada familiade juntas.Se utiliza la siguiente terminología.

DESCRIPCIÓN ESPACIADOEspacio extremadamente cerrado <20 mmEspaciado muy cerrado 20-60 mmEspaciado cerrado 60-200 mmEspaciado moderado 200-600 mmEspaciado abierto 600-2000 mmEspaciado muy abierto 2000-6000 mmEspaciado extremadamente abierto >6000

Dimensiones.

Se describen los afloramientos de roca o dominios reconocidos según el tamaño relativode las diferentes familias de discontinuidades presentes. Es interesante disponer de un

pequeño esquema que nos refleja gráficamente estor términos, para ver el tamañorelativo de las diversas familias de discontinuidades.Según su tamaño, las diversas familias de discontinuidades se describen comosistemáticas, sub-sistemáticas y no sistemáticas.

Rugosidad.

a) Perfiles lineales. Se seleccionan las discontinuidades accesibles y que se suponeque vayan a intervenir en caso de que exista una rotura cortante.

b)

Brújula y clinómetro de disco. Se seleccionan las discontinuidades que seanaccesibles y que se supone que vayan a intervenir en caso de una rotura por cortante



CAPITULO XI.

EL FONÓMENO EL NIÑO

ORIGINES Y CARACTERÌSTICAS.

Fenómeno a gran escala planetaria que se manifiesta como un cambio en los patrones demovimientos de las masas de aire provocando, en consecuencia, un retardo en lacinética de las corrientes marinas "normales", causando un calentamiento anómalo dela superficie del mar en el pacífico ecuatorial y que esta asociado a una ampliafluctuación de la presión atmosférica; también algunos cambios generales del tiempoestán ligados a esas anomalías ecuatoriales.

En el océano Pacífico, el niño se origina en la zona Ecuatorial y las aguas se trasladanen forma de onda hacia las costas de Ecuador, Perú y especialmente el norte de Chile,además de las costas de Indonesia y Australia. En nuestro mar dicho fenómeno se definecomo una alteración ocasional, irregular y aperiódica de las condiciones oceanográficasdel mar chileno, que se manifiestan por la invasión de las aguas subecuatoriales que sesuperponen a las tradicionalmente frías de la corriente de Humboldt.

Investigadores de EE.UU. usaron el histórico nombre del niño Jesús, usado por los pueblos originarios (época postcolombina) que conocían desde hacía miles de años elfenómeno "errático" de mejor pesca en las costas del Perú (océano Pacífico), en eltiempo de Navidad.

En condiciones normales, también llamadas condiciones Neutrales, los vientos Alisios(que soplan de este a oeste) apilan una gran cantidad de agua y calor en la parteoccidental de este océano. El nivel superficial del mar es, en consecuencia,aproximadamente 5 dm. más alto en Indonesia que frente a las costas del Perú yEcuador. Además, la diferencia en la temperatura superficial del mar es de alrededor de8 ºC entre ambas zonas del Pacífico. Las temperaturas "frías" se presentan en Américadel Sur porque suben las aguas profundas y producen un agua rica en nutrientes ymantiene el ecosistema marino. En condiciones No-Niño las zonas relativamentehúmedas y lluviosas se localizan al sureste asiático, mientras que en América del Sur esrelativamente seco.

Durante El Niño los vientos alisios se debilitan o dejan de soplar, la máximatemperatura marina se desplaza hacia la Corriente de Perú, que es relativamente fría, yla mínima temperatura marina se desplaza hacia el Sureste Asiático. Esto provoca elaumento de la presión atmosférica en el sureste asiático y la disminución en Américadel Sur. Todo este cambio ocurre en un intervalo de seis meses, que representaaproximadamente desde junio a noviembre.



¿SERA EL VOLCANISMO SUBMARINO CAUSA DEL "NIÑO?

Esta es una representación esquemática de una típica erupción submarina en el OcéanoPacifico Sur.

La real causa de "El Niño" es todavía obscura, asimismo, el reciente descubrimiento de

mas de 1,000 minivolcanes submarinos, no mapeados, y en actividad, en el fondo del



Pacifico Sur Oriental, podrían darnos una poderosa y sólida Indicación de cual seria laverdadera causa de este fenómeno global.

Adicionalmente a los volcanes y mini volcanes activos, cíclicamente, el calentamientodel aire superficial del mar es también causado por chorros de agua, tipo "geyseres", que

brotan a borbotones a casi 480 grados centígrados, en esa zona del fondo del mar. Si losvolcanes submarinos además de estos chorros de agua hirviendo pueden ser causa del"Niño", y, siendo los Niños, periódicos, el volcanismo submarino, por simplededucción, podría ser también periódico.

INUNDACIONES.

Las inundaciones en el litoral ecuatoriano y sobre todo en la cuenca baja del RíoGuayas, constituye un fenómeno natural que se viene repitiendo desde épocas pretéritascon mayor o menor intensidad y en una u otra razón dependiendo de las característicasde las precipitaciones durante el período de estas, que normalmente se presenta de eneroa mayo, con una gran concentración que llega al 80% de los valores anuales registrados.

La distribución de las lluvias, en el tiempo y en el espacio unidos a una serie de factores producidos por la naturaleza y el hombre ocasionan el fenómeno de las inundacionesque en una u otra forma afectan a las diversas zonas de la llanura ecuatoriana.

La producción de sedimentos, al deforestar incontrolablemente las partes altas de lascuencas hidrográficas ocasionan una embancamiento constante de los causes de los ríos,

que se manifiestan con aparición de islotes con su lógica reducción de cause, procesoque es más rápido en los ríos de régimen intermitentes o efímeros.

Los cambios bruscos de pendientes, al entrar los ríos de las montañas a la llanuraaluvial, forma una zona de trancisión cambiante morfológicamente llena de meandros,de cursos erásticos en donde la depositación del material grueso se realiza, existiendofenómenos de socavación y/o elevación de cause.

Los años secos de períodos relativamente largos, han permitido a los pobladores, queolvidándose de los problemas que tuvieron en el pasado, utilicen la llanura deinundación de 10 años, tanto para su asentamiento personal como para las obras de

infraestructuras.

La influencia de las mareas impide un flujo rápido en muchos de los ríos manteniendoen estos niveles altos por un mayor tiempo, la coincidencia de pleamares de Sicigias concrecientes, ocasionan niveles de desbordes en la mayoría de estos ríos.

La falta de infraestructura hidráulica adecuada ya sea para regular los escurrimientos y/ode diques de encauzamiento contribuye a que el fenómeno natural sea de mayores

proporciones.



OLEAJES EXTRAORDINARIOS.

Los Niños históricos

Diversos investigadores han concordado en una cronología completa de los eventos del Niño a partir de los elementos históricos.

Los eventos calificados de muy fuertes, que se podrían comparar a priori con loseventos de 1982-83 y de 1997-98 han sobrevenido en 1578, 1728, 1790-93, 1828, 1876-78, 1891 y 1925-26, es decir 9 eventos muy fuertes en 475 años, es decir aproximadamente cada 50 años.

Otros 10 eventos son calificados entre Fuerte y Muy Fuerte (F+) y otros 21 de Fuertes.

Por lo tanto, han habido 40 eventos Fuertes y Muy Fuertes en 475 años, es decir unocada 9 años.

Así sucedió en 1982/83 en un año extraordinariamente malo de El Niño, en la isla deGalápagos, Santa Cruz, que normalmente figuran 460 mm. de precipitaciones anuales,cayeron 3.225mm como mínimo. Más allá de sentirse las consecuencias no sólo en Perúy Ecuador, sino también en Centroamérica y Australia, donde en esos años cayeronmenos lluvias.

Las consecuencias del fenómeno El Niño, en 1997, fueron muy fuertes, no solamenteafectaron las costas de Sudamérica, sino que también afectó Centroamérica, el Pacífico

mexicano y la Corriente de California, ocasionando intensas lluvias desde el estado deBaja California, en México, hasta el sur del Perú. Provocó, aparte de epidemias, granerosión en las costas, incendios forestales, pérdida pesquera y agrícola. Incluso el 13 dediciembre de 1997, invierno boreal, se dio un frente frío junto con las intensas lluviasdel fenómeno que produjeron una nevada en el norte y centro del estado de Jalisco. Estotrajo consigo un descenso en la temperatura de -7° C, después de 116 años que no se

presentaba a este nivel.

CONSECUENCIAS E INCIDENCIAS EN LAS OBRAS DEINGENIERIA.

Las consecuencias:



En América del Sur.

Las consecuencias de este fenómeno climático lleva a regiones aleatorias de Américadel Sur a:

Lluvias intensas.

Calentamiento de la Corriente de Humboldt o Corriente del Perú.

Pérdidas pesqueras.

Intensa formación de nubes.

Períodos muy húmedos.

Baja presión atmosférica.

En el sureste de Asia.En determinadas regiones aleatorias (desconocidas) del sureste asiático provoca:

Lluvias escasas.

Enfriamiento del océano.

Baja formación de nubes.

Periodos muy secos.

Alta presión atmosférica.

En el Mundo.

Consecuencias globales: Cambio de circulación atmosférica.

Cambio de la temperatura oceánica.

Pérdida económica en actividades primarias.

Pérdidas de hogares entres otras.

En Ecuador en el Niño de 1997-98 además de las inundaciones y deslizamientos,hubieron muchos heridos y damnificados los cuales fueron organizados encampamentos o asentamientos temporales, además se presentaron enfermedades de

riesgos especialmente transmitidas por el agua y los alimentos (malaria y dengue) einfecciones respiratorias.

DANOS EN LAS OBRAS DE INGENIERIA.

Plantas de tratamiento de agua o las tomas de agua fueron dañadas por inundaciones,cortando las reservas de agua y aumentando la posibilidad de enfermedad ya que el agua

potable no alcanza para el abastecimiento necesario y las personas beben aguacontaminada.

La infraestructura física de los servicios de salud se vio afectada ya que produjo dañosen 2.3% (7/299) de los hospitales por inundaciones, deterioro de los equipos y



mobiliarios, efectos en techos, paredes, ventanas, materiales e insumos; problemas conlos sistemas de desagüe y alcantarillado; suministro y abastecimiento de agua potable,electricidad, gas y combustibles, anegación por lodo, y problemas de suministro de agua

potable.

Múltiples derrumbes y asentamientos de casas y edificios debido a la presencia de

suelos expansivos.

CAPITULO XII

PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA DE CAMPO.

Métodos indirectos.Fotogeología. Es un método indirecto para hacer geología en la superficie del terrenoy tiene como base la interpretación de fotografías aéreas para reconocer,geológicamente en gabinete, áreas de grandes extensiones en un tiempo sumamentecorto.En geotecnia la fotointerpretación se utiliza principalmente durante la primera etapa deexploración, y en menor grado, durante la etapa de investigación detallada del sitio deconstrucción de una obra civil. Es decir, la inspección fotogeológica de una región

permite seleccionar áreas donde el terreno reúne las características mínimasindispensables para proyectar una determinada obra y por tanto ser sujeto de

procedimientos exploratorios detallados.Las características principales, susceptibles de ser reconocidas en un estudiofotogeológico son las siguientes:

a) Litológicas: tipo de roca, homogeneidad litológica, permeabilidad, cohesión,solubilidad, grado de intemperismo.

b) Estructurales: rumbo y echado de los estratos, pliegues, diaclasas, lineamientosregionales, fallas, fracturas, deslizamientos.

c) Estratigráficas: columna estratigráfica, discordancias.d) Geohidrológicas: sistemas de drenaje superficial, zonas de posible infiltración,

determinación de cuencas de captación.

e) Geomorfológicos: morfología y fisiografía de la región.f) Geotécnicas: planeación del trazo de carreteras, vías de ferrocarril, canales,

combustoleoductos, localización de sitios que requerirán de un puente,delimitación y ubicación de bancos de material para construcción, etc.

Dentro de la geotecnia se ha utilizado la fotografías de satelite para delimitar cuencashidrológicas, localización de fallas a nivel regional, etc.

Métodos geofísicos.Los métodos geofísicos proporcionan información de la litología y de la estructurageológicas del subsuelo, lo cual es de primordial importancia para todo tipo de

proyectos, como puede ser el estudio de las condiciones de cimentación de una presa oedificio; determinación de la profundidad a la que se encuentra la roca sana, de algunas



propiedades físicas para un proyecto de túnel o bien para investigar los bancos demateriales para la construcción de una carretera.Entre los métodos geofísicos mas comunes se encuentran los siguientes:

o Sísmicos.o Eléctrico.o Magnetométrico.o Gravimétrico.o Radiométrico.

En esencia todos consisten en determinar las variaciones en el espacio o en el tiempo deuno o varios campos de fuerza.

Las propiedades de la roca que mas se utilizan en prospección geofísica son: elasticidad(método sísmico), conductividad eléctrica (método eléctrico), susceptibilidad magnética(método magnetométrico), densidad (método gravimétrico), radiactividad (métodoradiométrico).Una de las principales ventajas del uso de los métodos geofísicos es que permiten cubrir grandes áreas y profundidades en poco tiempo y a un costo menor que otras técnicasexploratorias, dando lugar a una mejor planeación de los estudios geológicos de detalle.

Métodos eléctricos. Los métodos eléctricos más utilizados en geotecnia son el deresistividad y el de relación de caídas de potencial.

Método de resistividad. En el, la corriente penetra en el terreno a través de doselectrodos y se mide la caida de potencial entre un segundo par de electrodos situadosentre los anteriores y alineados con ellos. A partir de los valores medidos de laintensidad de la corriente inducida al terreno de la caída de potencial y de la separación

entre los electrodos, puede determinarse el valor de una nueva magnitud: la resistividadaparente.

Las principales aplicaciones de este método son: Determinación del espesor y profundidad de los materiales; de zonas permeables

o impermeables. Localización de niveles de agua, existencia y profundidad del agua subterranea. Salinidad de las aguas. Localización de las posibles zonas kársticas (cavernas). Delimitación de la zona litoral del contacto del agua dulce con el agua salada. Estudio de la secuencia de estratos y una estimación de la profundidad y espesor

de dichos estratos. Cuantificación de bancos de material. Localización de fallas, diques, betas, etc. Determinación de algunas propiedades índice de los suelos, sobre todo arenas,

como es el caso de la relación de vacíos.

Método de caídas de potencial. En este método las mediciones de campo eléctricose hacen a lo largo de una línea A-D normal a la línea primaria A-B’ mediante treselectrodos de potencial B, C, D como se muestra en figura siguiente:



Geosísmica.

En el método sísmico se provocan perturbaciones dinámicas artificiales en o cerca de lasuperficie de terreno (mediante la detonación de una carga de dinamita o el golpe de unmartillo). Estas perturbaciones originan ondas elásticas, longitudinales y transversalesque se registran en pequeños detectores o “geófonos”. Se mide el intervalo de tiempodesde que se genera el impulso hasta que su recepción en los geófonos colocados adiferentes distancias, luego se construye una gráfica tiempo-distancia que se conoce conel nombre de dromocrónica que permite determinar la propagación de las ondas en elterreno.Las velocidades de propagación de las ondas longitudinales permiten por comparación,inferir los posibles tipos de materiales de cada estrato, según se puede observar en lasiguiente tabla:

Material Velocidad (m/s)Suelo superficial 170-500Arcilla 1000-2800Arcilla arenosa 975-1160Arcilla arenosa cementada 1160-1280Limo 760Aluvión 550-1000

Aluvión profundo 1100-2360Depósito glaciar 490-1700Dunas 500Loes 400-475Arena seca 300Arenisca 2400-4000Lutita 1800-3800Marga 300-4700Caliza 3000-5700Granito 3000-5000Basalto 4000-6000Dolerita 4000-7000



Gabro 4000-7000Mármol 3500-6000Cuarcita 5000-6500

Mediante estas velocidades es posible también obtener propiedades de interés

geotécnico, como son: porosidad, constantes elásticas de los materiales y grado desaturación.Las principales aplicaciones de este método son: Determinación de los espesores y la estratigrafía en el subsuelo. Determinación de la profundidad del basamento, espesores de aluvión. Auxiliar en la identificación de estructuras.

Métodos directos.

Estos métodos permiten conocer las condiciones geológicas y geotécnicas del sitio de

estudio, mediante la observación de las características “in situ” de suelos y rocas,complementadas con la obtención de muestras de las mismas.

Levantamientos geológicos.

Levantamiento geológico superficial . Son inspecciones de campo paraidentificar, clasificar y cartografiar las principales unidades geológicas existentes en elárea de estudio y permiten reconocer características estructurales como: rumbo, echado,

pliegues, contacto, fallas, fracturamiento, etc.

Levantamiento de obras subterráneas. Consiste en el estudio minucioso del

techo y paredes de un socavón, galería o túnel, mediante el uso de brújula, cinta yflexómetro, su objetivo es obtener datos, relacionados con las unidades geológicas queestas obras atraviesan, tales como: tipo de roca, grado de alteración, estratificación,rumbos, echados, fallas, fracturamiento, filtración de agua, mineralización.

Pozos a cielo abierto.Son excavaciones realizadas con equipo manual que se efectuarán desde la superficiedel terreno en sentido vertical, de profundidad variable y de aproximadamente 1.5 a 2metros de por lado.Las ventajas que presenta la utilización de este método son: La obtención de muestras, sin emplear equipo especial de perforación. La recolección de muestras inalteradas. La realización e observaciones y pruebas in situ. La posibilidad de utilizarlos como pozos de correlación para establecer el perfil

estratigráfico del sitio.Las desventajas del método son: Es demasiado lento para realizarse en forma manual. El costo de la excavación se incrementa al aumentar la profundidad. Si se presentan bloques de roca se dificulta el avance del pozo. Si el material no esta cementado y la profundidad es grande se requerirán

ademes.

Si se excava por debajo del nivel freático, se pueden presentar problemas deextracción del agua o deformaciones en el suelo.



Trincheras.son excavaciones realizadas a partir del terreno natural con poca profundidad yalargadas. su principal ventaja es la posibilidad de elaborar un perfil geológico continuode l terreno en dimensiones, pues es posible la obtención de muestras y la observación

directa.la decisión de usar pico y pala o maquinaria en su excavación depende de la extensión yla profundidad requerida. en general, tiene las mismas ventajas y desventajas que los

pozos a cielo abierto.

Túneles o socavones.Son excavaciones lo suficientemente grandes para que un hombre pueda trabajar dentrode ella, debido a su elevado costo, solo se realizan en obras civiles de importancia(obras subterráneas y presas). este tipo de exploraciones requiere de equipos simples de

barrenación y el uso de explosivos y a veces el uso de ademes.Dentro de los socavones se puede:

o hacer el levantamiento de unidades litológicas.o obtener muestras.o realizar pruebas de campo.o hacer la ampliación de la obra misma.

Perforaciones.Las perforaciones proporcionan la información acerca de: la composición, espesor yextensión de cada una de las formaciones de área, la profundidad a la que se encuentrala roca sana, la profundidad del agua subterránea, permiten la realización de pruebas de

permeabilidad o los registros geofísico de pozo; también se obtienen nuestras a las

cuales se les harán diferentes pruebas de laboratorio.Además de las características mencionadas anteriormente, es posible obtener lasiguiente información adicional de los sondeos:

Velocidad de rotación y avance. Perdida de agua (total o parcial) Nivel freático y presencia de aguas artesianas. Brusco descenso de la broca. Necesidad de ademar. Naturaleza de los recortes, traídos por el fluido de perforación.

Métodos de Perforación.Estos métodos consisten básicamente en tres:

Percusión (dinámico). Consiste en hincar en el terreno un penetrómetro por medio delimpacto de una masa, el método más difundido es la prueba de penetración estándar.

Presión (estático). En este caso el penetrómetro se hinca directamente ejerciendo presión en el terreno.

Rotación. El motor esta conectado a una cabeza de rotación que hace girar la tubería

de perforación con una corona en su extremo inferior que corta, desmenuza y muele elterreno.



Procediemientos de muestreo.Los procedimientos de muestreo son las técnicas que se aplican para obtener especimenes alterados o inalterados a diferentes profundidades del subsuelo con los que

posteriormente se realizan pruebas de laboratorios para conocer sus propiedades índices

y mecánicas.

Muestras alteradas. son muestras cuyo acomodo estructural se pierde a consecuenciade su extracción.Muestras inalteradas. son muestras donde el material ha sido sujeto a una pequeñaalteración y el contenido de humedad es conservado hasta el máximo posible.

Muestreo en suelos.Métodos de perforación con muestreo alterado.

Métodos manuales y mecánicos.

Las herramientas mas utilizadas son: pala posteadora. barrenos helicoidales. cucharas muestreadotas,

Método de lavado.Consiste en perforar con una columna de tubos que lleva en la parte inferior un trépanoen forma de punta, cola de pescado, cincel o cruz, con orificios que permiten la salidadel fluido de perforación.Penetración estándar (dinámica).Consiste en hincar en el terreno un penetrómetro o muestreador por medio de percusión,

obteniendo así muestras alteradas representativas del suelo, se utiliza principalmente enarenas y en suelos limoarenosos. La utilidad e importancia radica en las correlacionesencontradas en el campo yen el laboratorio en diversos suelos, que permiten relacionar aproximadamente la compacidad y el ángulo de fricción interna F, en arenas, y el valor de la resistencia a la compresión simple en arcillas, con el número de golpes necesariosen ese suelo, para que el penetrómetro logre entrar los 30 centímetros especificados.

CONSISTENCIA

Nº DE

GOLPES

RESITENCIA A LACOMPRESIÓN SIMPLE (qu)

kg/cm2

Muy blanda < 2 <0,25Blanda 2-4 0,25-0,50Media 4-8 0,5-1,0Firme 8-15 1,0-2,0Muy firme 15-30 2,0-4,0Dura >30 >4

Barrena tricónica.Consiste en perforar mediante una columna de tubos que en su parte inferior lleva una

broca tricónica, para enfriar la broca y arrastrar el materia cortado a la superficie seinyecta agua o lodo.



Métodos de perforación con muestreo inalterado.

Tubo de pared delgada (Shelby).Consiste en un muesteador que se tornilla en la parte inferior de la tubería de

perforación. El muestreador es un tubo de acero latón de diámetro exterior variable

entre 7.5 a 10 centímetros, de espesor máximo de 1.5 mm y longitud entre 0.8 y 1metro. Se hinca el muestreador hincándolo de manera lenta a velocidad constante de 15y 30 cm/seg; se hace reposar por cierto tiempo aumentando así la adherencia, y despuésse gira el muestreador para cortar la base de la muestra y extraerla.

Muestreador de Denison.

Consiste en dos tubos concéntricos. En el exterior que se hinca a presión, se rescata lamuestra de suelo; mientras que el exterior con la broca de corte en su extremo gira ycorta el suelo que lo rodea, para operar el muestreador se hace circular un fluido de

perforación entre dichos tubos. Muestreador Pitcher.

Es similar al anterior, excepto porque la posición del tubo interior se regula con unresorte axial.

Muestreo en rocas.Se realiza una perforación y cuyos tubos llevan en su extremo una broca. El éxito deuna perforación rotatoria depende del equilibrio de tres factores: velocidad de rotación,

presión del agua y presión sobre la roca.La presión que se ejerce sobre la broca depende de la dureza de la roca y del número delos diamantes.

Muestreadores convencionales.

a) Barril simple o sencillo. Es el más rudimentario y por tanto el más barato delos muestreadotes, es útil en trabajos de inyección y anclaje, cuando solointeresa el barreno producido, ya que el fluido de perforación esta en contactodirecto con el agua.

b) Barril doble . Se elimina la acción erosiva del fluido de perforación y seobtiene un mayor porcentaje de recuperación de muestra que con el sencillo yaque consiste en un tubo interior y uno exterior donde el fluido de perforación noesta en contacto directo con el agua.

Muestreadores no convencionales.

a) Serie XL. b) Wire line.c) Triple tubo.

Brocas.Existen varios tipos de brocas entre entre los cuales están: de diamante, de acero duro odel tipo cálix.Para elegir el tipo de broca que ha de usarse deben tenerse en cuenta las siguientescaracterísticas:

Número y tamaño de diamantes. La dureza del material de la matriz donde se empotran los diamantes.



La forma ya sea convencional o escalonada, puede tener un número variable decanales para salida del fluido de perforación.

La dureza de la roca a atacar.

Presentación de los datos.

Informes técnicos.El informe de carácter general, por lo regular se divide en dos partes: la primeracorresponde a todos aquellos datos generales sobre la región (condicionessocioeconómicas, climáticas, ecológicas, vías de comunicación, etc.) y característicasdel sitio en estudio. La segunda parte esta formado por una serie de comentarios yexplicaciones de las exploraciones realizadas, así como los datos geológicos ygeotécnicos obtenidos, en un orden determinado y finalmente se presentan lasconclusiones obtenidas de la información geológica con sus respectivasrecomendaciones con el fin de determinar los principales problemas geotécnicos dellugar.

Durante las etapas de exploración de un sitio de datos tienen las siguientescaracterísticas:

Investigación preliminar. Investigación detallada. Investigación durante la construcción y operación de la obra. Por otra parte son documentos de de gran valor para obras futuras en sitos

cercanos o de condiciones geológicas similares

Mapas geotécnicos.Los mapas geotécnicos son planos que contienen datos geológicos e información deutilidad práctica para un proyecto de ingeniería determinado. Esta información

provendrá tanto de observaciones de campo como de pruebas de laboratorio.

Un plano geotécnico debe contener de manera general información referente a: Topografía y toponimia. Litología. Propiedades de suelo y roca.

Espesor de suelos. Discontinuidades. Hidrogeología. Factores geodinámicos. Bancos de material. Exploraciones existentes. Riesgos geológicos.

Se clasifican en función de la etapa de estudio en que son elaborados, la informaciónque contienen, el objetivo de cada mapa y escala utilizada.

