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GEOLOGÍA
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DEDICATORIA
Quiero dedicarle este trabajo A Dios que me ha dado la vida y fortaleza
para terminar este proyecto de investigación.
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INDICE
Dedicatoria Introducción I. GEOLOGÍA HISTÓRICA. ............................................................................ 6
II. GEOLOGÍA: ............................................................................................... 18
III. LA TIERRA ............................................................................................. 31
IV. MAGMATISMO ....................................................................................... 39
V. MINERALOGIA Y ROCAS...................................................................... 47
VI. ROCAS IGNEAS: ................................................................................... 54
VII. ROCAS METAMORFICAS. .................................................................... 60
VIII. ROCA SEDIMENTARIA: ........................................................................ 67
IX. METEORIZACION - SUELOS ................................................................ 73
X. ACCION EOLICA ................................................................................... 82
XI. AGUAS SUBTERRANEAS. .................................................................... 86
XII. GLACIARES ........................................................................................... 96
XIII. GEOLOGIA ESTRUCTURAL ............................................................... 103
XIV. GEOLOGIA ESTRUCTURAL ............................................................ 111
XV. TERREMOTOS .................................................................................... 118
XVI. ELEMENTOS DE UN TERREMOTO ................................................ 119
XVII. CAUSAS DE LOS TERREMOTOS ................................................... 119
XVIII. TERREMOTOS EN EL PERU ........................................................... 126
XIX. CONCLUSIONES.............................................................................. 127
XX. RECOMENDACIONES: ....................................................................... 128
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INTRODUCCION La importancia de la Geología en la ingeniería, es de que, el ingeniero se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá más geología en el campo y en la práctica que la que puede enseñarle en las aulas o en el laboratorio de una facultad o escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería sean incluido los principios básico de la geología, merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.
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I. GEOLOGÍA HISTÓRICA.
Las rocas son la auténtica memoria de la Tierra, porque en ellas han quedado registrados los distintos procesos geológicos que han ocurrido durante la historia geológica del planeta. Uno de los problemas con los que se encuentra la geología es el de datar éstos procesos.
Anteriormente se pensaba que la Tierra se había formado en seis días y que su edad no superaba los 6000 años. Ahora se sabe que los procesos geológicos se caracterizan por su lentitud, llegando a ser imperceptibles para un observador, dando la sensación de permanencia e inmutabilidad del paisaje, aunque hay procesos geológicos que se producen súbitamente: una erupción volcánica, un terremoto, un alud la crecida de un río.
Un siglo geológicamente no es nada y no se llega observar diferencias notables.
Si comparamos la duración total de los tiempos geológicos con las 24 horas del día, cada hora correspondería más o menos a unos 200 millones de años: al período Arcaico le corresponderían 12 horas, al Precámbrico 9. Hasta las 9 de la noche no comenzaría la Era Primaria; a las 10:48 empezaría la Era Secundaria; a las 11:40 se iniciaría la Era Terciaria y la Cuaternaria sólo duraría 37 segundos; los 2000 años de nuestra Era, apenas duraría una décima de segundo.
El estudio de todos los fenómenos es el objetivo de la Geología Histórica.
La Estratigrafía, que posee carácter histórico, tiene como objetivo básico el conocimiento de la situación en el espacio y en el tiempo de los fenómenos ocurridos en el pasado. La situación en el tiempo se hace recurriendo a las técnicas de datación y los resultados obtenidos son de dos tipos. Las técnicas utilizadas para datar los procesos pueden ser:
Datación relativa: Fijamos una escala de “antes y después”, de tal modo que podemos ordenar temporalmente los sucesos acontecidos, aunque no podamos establecer la edad o duración de los mismos. Es un buen instrumento habitual de trabajo cotidiano en geología.
Datación absoluta: Se calcula el número real de unidades de tiempo transcurrido desde un evento. Posee seguridad en sus determinaciones y se obtiene un número absoluto como indicación de tiempo.
1.1 DATACIÓN CRONOLÓGICA RELATIVA.
Consiste en ordenar acontecimientos geológicos de más antiguo más moderno. El resultado sería indicar que acontecimientos han ocurrido antes y cuales después.
El establecimiento de las edades relativas se hace aplicando los principios fundamentales de la Estratigrafía y ordenando todos los materiales que conforman el registro estratigráfico de más antiguos a más modernos.
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1.2 PRINCIPIO DE SUPERPOSICIÓN DE LOS ESTRATOS.
Los materiales sedimentarios se depositan formando capas llamadas estratos siguiendo un orden cronológico determinado, en los que los superiores son más recientes que los que se encuentran debajo.
A. HORIZONTALIDAD ORIGINAL
Los sedimentos se acumulan generalmente en capas horizontales o casi horizontales, en ambientes marinos, lacustres o continentales.
Puede ocurrir que la disposición que se observa actualmente no sea la misma que presentaba durante su formación, debido a procesos tectónicos que hayan modificado su posición original.
Los estratos pueden aparecer: plegados, inclinados o invertidos, en estos casos los estratos superiores son los más antiguos, si no fuéramos capaces de detectar esto, la interpretación cronológica sería errónea. Para prevenirlo, se utilizan una serie de criterios que les permiten determinar el orden cronológico de los estratos:
Criterios de polaridad:
Estructuras debidas a ordenamiento interno:
Los procesos de flujo por los que se transportan y depositan partículas de las rocas detríticas originan diferentes estructuras de ordenación interna en el estrato:
Grano selección: (positiva) Consiste en una progresiva disminución del tamaño del grano desde el muro (parte inferior) al techo (parte superior) del estrato, debida a la decantación del material en suspensión conforme disminuye la energía del agente de transporte. Al disminuir la energía se depositan primero los granos mayores y sucesivamente los de menores tamaños.
En el caso de la grano selección negativa el tamaño del grano va en aumento desde el muro hasta el techo, ésta puede ser debida a crecidas o a regresiones marinas.
Impresiones en el techo de los estratos:
Son marcas fosilizadas en el techo de una capa, existe el correspondiente contra molde en el muro de la capa superior. Estas impresiones nos indican la parte superior del estrato y el medio ambiente en el que se originaron.
Pueden ser:
Ripples: Son huellas de corriente, se originaron por acción de agua o aire, de flujo medio o bajo o por efecto del oleaje.
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Grietas de desecación: Son grietas en V y de forma poligonal, originadas por retracción al secarse un sedimento de tipo arcilloso-arenoso en contacto con la atmósfera.
Huellas de gotas de lluvia: Se trata de pequeñas impresiones originadas sobre materiales fangosos.
Huellas de pisadas de seres vivos. Marcas de corriente, originadas por erosión, dejando surcos.
CONTINUIDAD LATERAL.
Si se considera un determinado estrato y se estudia siguiendo un plano horizontal, se puede comprobar que sus características no cambian o que evolucionan de forma progresiva. Esto se demuestra siempre que en la zona no se haya producido ninguna alteración importante.
Si en una determinada zona se ha depositado un material, en una zona adyacente también habrá que encontrar dicho material. Si éste no se encuentra se puede deducir que ha ocurrido algún proceso que ha evitado su sedimentación o lo ha eliminado.
RELACINES CRUZADAS:
Un fenómeno geológico es posterior a los estratos o a las rocas a las que afecta y anterior a los que no han sido afectados por él. Cuando un conjunto de estratos están afectados por la intrusión de un dique o una falla se deduce que el dique o la falla son posteriores a la formación de los estratos.
INCLUSIONES. Son unas rocas que se encuentran incluidas en otras en procesos magmáticos o en la propia formación de rocas sedimentarias. Una roca incluida en otra es más antigua que la roca en la que se encuentra incluida.
Las interrupciones son discontinuidades estratigráficas que pueden corresponder a periodos sin sedimentación o a periodos con erosión. Al lapso de tiempo transcurrido se le denomina “hiato”.
Tipos de discontinuidades:
Paraconformidad. Es una discontinuidad que se produce entre materiales dispuestos entre estratos paralelos. Es difícil distinguirla de un contacto concordante, para ello es necesario el estudio de los fósiles incluidos en los estratos.
Disconformidad. Es el contacto que se produce entre materiales dispuestos en estratos paralelos y una zona de contacto que presenta una superficie irregular debida a una fase erosiva.
En este tipo de discontinuidades se da la ausencia de plegamientos.
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Si en un determinado momento se produjera la falta de materiales en la escala estratigráfica aparecería una “laguna”.
a) Disconformidad angular.
Es el contacto entre materiales depositados en estratos no paralelos. Se produce cuando, después del depósito de materiales situados en la zona inferior, ocurre una fase de deformación de los estratos y posteriormente se depositan nuevos materiales.
La secuencia será la siguiente: sedimentación, deformación, erosión y nueva sedimentación.
b) Inconformidad.
Es el contacto que se produce entre materiales sedimentarios estratificados y materiales ígneos o metamórficos, no estratificados.
Puede ser de dos tipos:
Contacto ígneo, cuando se produce entre materiales sedimentarios e ígneos.
Contacto metamórfico, cuando se produce entre materiales sedimentarios y metamórficos.
1.3 LA IMPORTANCIA DE LA CORRELACIÓN ESTRATIGRÁFICA EN LA CRONOLOGIA RELATIVA.
El proceso de relacionar la secuencia de rocas de un lugar con la de otro es lo que se llama correlación.
La acción de establecer la edad relativa de una misma serie estratigráfica puede parecernos relativamente fácil a partir de las reglas básicas de la estratigrafía, pero si lo que queremos es comparar la edad de las rocas de una zona con la edad de las rocas de otra zona alejada de la primera, el problema es mayor. Lo mismo sucede si además queremos comparar las características físicas de las rocas que aparecen en áreas diferentes.
La técnica para relacionar distintas series es muy importante para reconstruir la historia geológica de la Tierra.
La relación se realiza a partir de las características físicas de la roca o bien de su contenido en fósiles. La correlación será más fiable si podemos utilizar a ambos criterios.
Si queremos correlacionar áreas extensas y distantes, debemos tener en cuenta que la continuidad lateral de las capas no está garantizada, puesto que las capas se adelgazan y llegan a desaparecer o sus características físicas
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varían. Es imprescindible, además, el estudio de los fósiles (seres vivos o sus restos del pasado) para establecer la relación que existe entre los distintos afloramientos.
1.4 PROCESO DE FOSILIZACIÓN.
La fosilización comienza con la descomposición del resto orgánico, primero las partes blandas, por putrefacción, debido a la presencia de microorganismos, terminando por afectar también a las partes inorgánicas de los esqueletos, se produce una disolución de las partes duras. Por ello es necesario un rápido enterramiento, aislándose de la atmósfera, para favorecer la fosilización por reducirse así la duración de la actuación de la putrefacción
Una vez aislado el resto orgánico se inicia el verdadero proceso de fosilización: re cristalización, intercambios iónicos, etc., entre las sustancias del esqueleto del organismo y las del medio en el que se encuentra, esto conduce a la “petrificación”.
Los principales aportes de sustancias químicas fosilizaste son: carbonato cálcico, sílice, sulfuro de hierro, fosfato cálcico, sulfato cálcico y glauconita.
1.5 UTILIZACION DE LOS FOSILES EN LA DATACION RELATIVA.
Como ya he indicado, la edad relativa de una capa de roca puede ser determinada por la naturaleza de los fósiles. Los fósiles son un índice para correlacionar rocas y las rocas que contienen los mismos conjuntos de fósiles son de la misma edad.
Para datar los estratos mediante el estudio de los fósiles es necesario definir lo que en geología se llama fósil guía o característico, es aquel que permite establecer una escala temporal relativa, ya que:
debe de corresponder a un ser vivo que existiera en gran número y con facilidad de fosilización.
debe de corresponder a un ser vivo que tuviera una amplia dispersión horizontal ( debe haber ocupado amplias regiones para que sean útiles en correlaciones entre áreas geográficas alejadas)
debe corresponder a un ser vivo que tuviera poca dispersión vertical ( debe haber vivido poco tiempo y sufrido rápidas modificaciones morfológicas)
No obstante, en la actualidad se tiende a no considerar un solo organismo como indicador de tiempo, sino acudir a la presencia de asociaciones de diversos organismos tratándolos en conjunto, lo que proporciona más y mejores datos sobre la zona de estudio.
1.6 COLUMNA Y ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICO
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Las rocas formadas durante un intervalo de tiempo definido nos dan una base para establecer divisiones de tiempo en la historia geológica. Estudios realizados han proporcionado gran información sobre las distintas divisiones y subdivisiones del tiempo geológico, la llamada columna geológica. La historia geológica la dividimos en las siguientes unidades, de mayor a menos:
Eones: Un eón es el mayor intervalo de tiempo, en la Historia de la Tierra se han fijado 3:
Arcaico- desde 3800 millones de años hasta 2500. Proterozoico- 2500 hasta 570. Fanerozoico- 570 hasta tiempos recientes.
El Arcaico y el Proterozoico se agrupan en el Precámbrico
Eras: Los eones se dividen en eras, las cuales están definidas a partir de grandes discordancias, comprenden varios millones de años.
El Fanerozoico se divide en tres eras:
Paleozoico o Era Primaria- desde 570 hasta 245 millones de años.
Mesozoico o Era Secundaria- desde 245 hasta 66. Cenozoico o Era Terciaria- desde 66 hasta tiempos
recientes
Las eras del Fanerozoico están subdivididas en periodos y épocas.
El Paleozoico o Era Primaria.
Esta Era abarca unos trescientos setenta millones de años y se subdivide en seis períodos: Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico.
Hasta este momento, todas las formas vivas antiguas, habitaron el medio acuático, principalmente el marino. Se va a producir el desarrollo de distintos grupos de animales y plantas y la conquista por éstos de los continentes.
En el Cámbrico los organismos más importantes por su abundancia son los artrópodos (trilobites), que caracterizan el periodo, y los braquiópodos, también existen moluscos, equinodermos y espongiarios primitivos (arqueociátidos), siendo la flora, acuática, del tipo de las algas cianofíceas.
Durante el Ordovícico-Silúrico perduran los trilobites y alcanzan su apogeo los braquiópodos, siendo también importantes, por su abundancia, los moluscos (cefalópodos), equinodermos y corales. El grupo que mejor caracteriza estos dos períodos son los graptolitos (organismos coloniales), que evolucionan totalmente en este tiempo desapareciendo a principios del Devónico. En el Reino vegetal, aparecen y se desarrollan algas verdes (clorofíceas) y rojas (rodofíceas) y, hacia el final del Silúrico contamos ya con los primeros restos
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seguros de plantas terrestres que aun careciendo de hojas, raíces y frutos, realizaban la fotosíntesis en tallos y ramas.
El Mesozoico o Era Secundaria.
Comprende tres períodos: Triásico, Jurásico y Cretácico.
Posee una duración de ciento sesenta millones de años.
Los materiales de esta Era son discordantes con respecto a los de tiempos anteriores estableciéndose los límites entre ambas unidades de tiempo.
Al terminar el Paleozoico desaparecieron gran parte de los invertebrados, vertebrados y vegetales que poblaron continentes y mares, siendo sustituidos evolutivamente por grupos nuevos.
Se desarrollan enormemente los reptiles, tanto acuáticos como terrestres, son los antecesores de: los mamíferos, que aparecen en el Triásico medio-superior y alcanzan su máxima diversificación al final del Cretácico y las aves, que aparecen durante el Jurásico.
El Cenozoico o Era Terciaria.
El tránsito del Mesozoico al Cenozoico es muy marcado en el registro fósil por los grandes cambios que se producen en flora y fauna, coincidiendo con las modificaciones producidas por la orogenia Alpina.
Abarca unos setenta millones de años y está subdividida en cuatro períodos: Eoceno, Oligoceno, Mioceno y Plioceno.
Desaparecen muchos grupos de reptiles, que van a ser sustituidos por el grupo que caracteriza esta Era, los mamíferos placenta dos.
Entre los grupos fósiles principales se encuentran los de los carnívoros, los de los insectívoros y los de los roedores, de los que se conservan principalmente las piezas dentarias. También, aunque no son tan abundantes sus fósiles, son importantes los primates (por estar relacionados con los homínidos).
El Cuaternario.
Abarca unos dos millones de años, los más recientes.
Se subdivide en: Pleistoceno (época Glaciar) y Holoceno (época actual).
La evolución climática del Terciario, haciéndose cada vez más frío, culminó con las glaciaciones que cubrieron de hielo amplias regiones del Globo. Estos cambios climáticos condicionan las migraciones faunísticas características del Cuaternario, con la consiguiente dispersión de los animales y plantas, que así se adaptaban a las condiciones del medio.
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Entre los animales característicos de etapas frías destacan el mamut y aves no voladoras y de gran tamaño. Durante estas épocas se extinguen los grandes grupos de mamíferos de gran tamaño, siendo desplazados por los de pequeña talla, que se adaptan mejor y poseen mayor fecundidad.
En la flora predomina la pradera en épocas frías y el bosque en las interglaciares.
En el Mioceno superior aparece el primer homínido, evolucionó hacia la postura erecta, abandona la vida arborícola, continua evolucionando hasta llegar a nosotros. Desgraciadamente existe, en nuestro estudio, una amplia laguna de más de tres millones de años, lo que dificulta el seguimiento de la cadena evolutiva, de todas formas encontramos, por orden cronológico:
Australopitecos, Homo sapiens sapiens, Homo erectus y Homo sapiens neanderthalensis.
1.7 DATACIÓN CRONOLÓGICA ABSOLUTA.
La edad absoluta de una roca es la medida del tiempo transcurrida desde su formación hasta nuestros días expresados en años y sus múltiplos.
1.8 PRIMEROS INTENTOS DE DATACION ABSOLUTA.
Los primeros intentos de datación absoluta son cálculos sobre la edad de la Tierra y no medidas directas de la edad de rocas concretas.
A lo largo del s. XVIII se seguía admitiendo, de manera generalizada, una cifra del orden de los 6000 años para la edad de la Tierra. Se propuso, a finales del mismo siglo, una edad de 75000, se basaron, para ello, en el calor interno y el índice de enfriamiento de la Tierra. Entre 1860 y 1870 se desarrolló una teoría según la cual en la Tierra hay una disminución progresiva de temperatura, según este descenso, la edad de la Tierra era de 100 millones de años.
Desde 1860 hasta 1910 se publicaron diferentes datos sobre la edad de la Tierra todos ellos basados en el espesor del registro sedimentario.
Otra peculiar teoría aplicada para estimar la edad de la Tierra es la de la salinidad cambiante de los océanos, que se considera que originariamente era de agua dulce.
Al inicio del s. XX, la edad de la Tierra era todavía del orden de los 100 millones de años.
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1.9 MÉTODOS RADIOMÉTRICOS
La utilización de las técnicas radiométricas permitió dataciones de rocas y de fenómenos geológicos ocurridos en el pasado. Los progresos realizados en este campo se deben al de la química isotópica. Los isótopos son aquellos átomos con un número másico (suma de neutrones y protones) distinto, pero con el mismo número atómico (número de protones en el núcleo).
En la Tierra existe un cierto número de elementos químicos naturales que son radiactivos, elementos que están formados por átomos inestables que, por pérdida de protones o neutrones y/o captura de electrones se convierten en otros elementos que forman átomos estables.
Estos métodos se basan en la medida de periodo de desintegración de un elemento radiactivo.
Se conocen unos 70 elementos radiactivos, algunos de los cuales son fundamentales para la datación geológica absoluta.
Al núcleo atómico que sufre desintegración radiactiva se le conoce como isótopo inestable, mientras que al isótopo final se le denomina isótopo estable.
Tipos de desintegración radiactiva:
El núcleo de un átomo está formado por protones y neutrones. La forma y el número de protones y neutrones de un átomo inestable varían durante el proceso de desintegración radiactiva. Existen 3 mecanismos de desintegración.
Beta:
Es el mecanismo más común.
En él se produce la pérdida de una partícula beta que proviene de un neutrón, convirtiéndose éste en un protón.
El resultado en el núcleo es de un protón más que al inicio, lo que hace que el número atómico posea una unidad más. Quedándose igual el número másico (la suma de protones y neutrones no varía).
Captura electrónica:
Su núcleo adquiere un electrón de orbitales más internos del átomo, que se combina con un protón para formar un neutrón. El resultado es de un protón menos que al principio y un neutrón más.
El núcleo se transforma en un elemento nuevo. Su número atómico es menor en una unidad mientras que su número másico permanece igual.
Desintegración alfa:
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La partícula alfa está compuesta de dos protones y dos neutrones (núcleo del átomo de Helio)
Consiste en extraer del núcleo del elemento original una partícula alfa, perdiendo dos protones y dos neutrones.
El resultado consiste en la pérdida en dos unidades en el número atómico y cuatro en el número másico.
Desintegración Radiactiva
La desintegración es independiente del entorno físico o químico, es la misma en el manto, en un magma o en una roca sedimentaría.
La desintegración de un isótopo y la transformación en otro supone que la cantidad del isótopo inestable disminuye con el tiempo mientras que el isótopo estable aumenta.
La desintegración del isótopo radiactivo es irreversible.
La tasa en un elemento radiactivo es su vida media, el tiempo necesario para que la cantidad del isótopo se reduzca a la mitad. El número de átomos inestables sumado al número de átomos estables es igual al número de átomos iniciales del átomo inestable.
Los isótopos radiactivos tienen distintas vidas medias, varían desde días o años hasta cientos de millones, éstos últimos pueden ser utilizados para medir largos periodos de tiempo, por ejemplo el tiempo geológico.
1.10 LAS HERRAMIENTAS DE LA GEOCRONOLOGÍA.
Hasta hace poco, los minerales radiactivos aprovechables para fechar sucesos geológicos eran buscados principalmente en las rocas ígneas, ya que son las que mejor determinan las edades absolutas. Sin embargo el desarrollo de nuevas técnicas, particularmente el uso del potasio radiactivo (muy abundante en las rocas y vida media de 1251 Ma), ha extendido el método de determinación de edad a algunas rocas sedimentarias.
1.11 MÉTODOS MÁS USUALES PARA LA DATACIÓN ABSOLUTA.
En la actualidad son tres los métodos más usuales de datación radiométrica aplicables a rocas de cualquier edad:
MÉTODO POTÁSICO-ARGÓN
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Se puede aplicar sobre una roca volcánica, bien en su totalidad, bien sobre alguno de los minerales. El potasio es uno de los ocho elementos más abundantes de la corteza terrestre y un 0´4% corresponde a 40K radiactivo. La desintegración del mismo suministra un 11% de 40Ar y un 89% de 40Ca, al tiempo que emite partículas beta. La medida del calcio no es posible por ser un elemento muy abundante en las rocas y por tanto lo que se mide es 40Ar.
MÉTODO RUBIDIO-ESTRONCIO
Es un método aplicable a diversos minerales de rocas ígneas o metamórficas. En el caso de las rocas ígneas data la edad de la solidificación, por tanto de la roca, mientras que en rocas metamórficas data la última etapa de metamorfismo. El rubidio es un elemento poco común en la corteza terrestre, pero un 28% del mismo corresponde al isótopo radiactivo 87Rb. Se descompone dando como elemento hijo 87Sr, emitiendo partículas beta.
MÉTODO URANIO-THORIO-PLOMO
Especialmente aplicable a rocas ígneas, entre ellas las graníticas.
Este método comprende varios procedimientos relacionados con las cadenas de desintegración de 238U, 235U y 323Th, que tienen como elementos finales 206Pb, 207Pb y 208Pb, emitiendo partículas alfa.
1.12 MÉTODOS RADIOMÉTRICOS ESPECIALES PARA MATERIALES CUATERNÁRIOS.
Los métodos anteriores apenas se pueden aplicar al intervalo de tiempo más reciente, concretamente al último millón de años. Un método utilizado con mucha frecuencia para materiales del Cuaternario es el 14C, que se aplica sobre la materia orgánica de los sedimentos. El 14C se combina con el oxígeno, para formar un bióxido de carbono especial, C14O2, que circula en la atmósfera y alcanza la superficie de la Tierra, donde es absorbido por la materia viviente. Se ha encontrado que la distribución del carbón-14, alrededor del mundo, es casi constante. Existe una pequeña cantidad de carbón-14 en toda materia viviente, cuya desintegración se inicia cuando el organismo muere.
Es utilizado para datar procesos geológicos que no superen los 40000 años. Y más allá de la geología, para datar pinturas antiguas u objetos arqueológicos.
Las mayores dificultades de datación absoluta corresponden al intervalo de los 35000 años hasta el millón de años. Para ello se utilizan los métodos del Thorio-230/Protactinio-231 y Uranio-234/Thorio 230/Radio-226.
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1.13 MÉTODO DE DATACIÓN BASADO EN LAS HUELLAS DE FISIÓN.
La desintegración espontánea de algunos elementos radiactivos produce núcleos más pequeños. Estos últimos producen en los minerales unas huellas lineales a las que se les llama trazas de fisión.
El 238U es el elemento de mayor interés en la actualidad para efectuar medidas de edades absolutas por trazas de fisión. Los minerales ricos en este elemento quedan dañados por el efecto del bombardeo que sufren desde el centro al fisionarse espontáneamente en dos núcleos que se dirigen en direcciones opuestas a través de la estructura cristalina, arrancando electrones de átomos próximos.
Es un método que ha suministrado excelentes resultados en la datación de rocas volcánicas del Cuaternario y del Neógeno.
1.14 CORTE GEOLÓGICO
Calizas con Ceratites Calizas con corales Escleractinios Areniscas con Dinosaurios Pizarras con Trilobites Granito Basalto
Existen tres zonas distintas:
Zona ígnea: Ocupada por el granito, las chimeneas y las lavas expulsadas por el volcán.
Zona metamórfica: Ocupada por las pizarras y la aureola generada por la intrusión magmática.
Zona sedimentaria: Corresponde al resto de los materiales del Corte.
Durante la Era Primaria, se produjo el depósito de las arcillas en un medio marino, debido a su espesor. Estos materiales sufrieron un proceso de metamorfismo y se transformaron en pizarras posteriormente fueron plegados. Estas pizarras poseen trilobites, artrópodos marinos que vivieron durante el Paleozoico, con lo cual, podemos deducir que, las pizarras pertenecen también a esta Era. Las pizarras constituyen el zócalo.
Tiene lugar una trasgresión marina y comienza un segundo episodio sedimentario, esta vez se sedimentan:
Calizas con Ceratites. Los Ceratites eran cefalópodos marinos que vivieron durante el Triásico, esto nos indica la edad de la roca.
Calizas con Corales Escleractinios. Estos corales aparecieron a principios del Mesozoico.
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Areniscas con Dinosaurios. Estos animales vivieron durante todo el Mesozoico, las areniscas debieron de depositarse en algún momento de esta Era.
De nuevo tiene lugar una regresión marina.
Los materiales se pliegan suavemente produciéndose un bascula miento hacia la izquierda del corte. El terreno se falla, esta vez es una falla directa, debido a una fuerza de distensión. Quedando expuestos a la erosión, los materiales dan lugar un relieve en cuesta y el desenterramiento de materiales paleozoicos.
Posteriormente se produce una erupción, se forma un volcán y los materiales de la Era Primaria quedan cubiertos por coladas de lava.
II. GEOLOGÍA:
2.1 CONCEPCTO DE GEOLOGIA.
La geología es una ciencia que estudia la tierra, su composición y
estructura, su historia y su vida pasada, así como los fenómenos que ocurrieron y ocurren en ella.
Es una Ciencia que estudia la estructura y el desarrollo de la tierra especialmente la parte accesible de la corteza terrestre, además se ocupa de los hechos fundamentales de la historia de la tierra y de establecer su secuencia temporal lo que hace de ella una ciencia histórica.
Es la ciencia que trata de la formación del globo terrestre, de su naturaleza y de los cambios que han experimentado desde su origen.
La geología estudia su origen, composición, estructura y evolución a través de los tiempos.
Etimológicamente el término proviene del Griego: Geo : Tierra Logos: Tratado
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2.2 RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS.
Generalmente se divide en dos grandes campos:
Geología Física: Trata acerca de los materiales que constituye la tierra con sus estructuras y los procesos responsables de su actual apariencia.
Geología Histórica: Trata acerca del desarrollo histórico de la tierra forma, estructura cambiante y la evolución de la vida a través de los fósiles hallados en la roca.
La geología se relaciona con otras ciencias:
Astronomía: Ciencia que trata cuando se refiere a los astros principalmente de las leyes que originan el movimiento de los astros.
Bilogía: Ciencia que estudia la materia viva fundamentalmente su evolución.
Física: Ciencia que estudia las propiedades de la materia y las leyes que tiende a modificar su estado o movimiento sin modificar su naturaleza
Química: Ciencia que estudia las transformaciones conjuntas de la materia y de la energía.
2.3 ALCANCE Y SUBDIVISIONES DE LA GEOLOGÍA
La geología se divide en muchas ramas de acuerdo a la materia que se trate y sus aplicaciones: A. Geoquímica: Cristalografía Mineralogía Petrología. B. Geología Dinámica (Litosfera): Geodinámica, Externa, Meteorización, Hidrología, Glaciología, Limnología, Fluviología, Oceanografía, Hidrología subterránea. B.1. Geodinámica Interna: Vulcanismo, Magmatismo, Sismología, Diastrofismo.
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C. Geología Histórica: Estratigrafía, Paleontología y Paleogeografía D. Geología Aplicada: Prospección Geológica, Ingeniería geológica GEOQUÍMICA: Estudia los elementos químicos que constituyen el globo terráqueo y su distribución.
Cristalografía: Es el tratado de los cristales de su forma externa y su estructura.
Mineralogía: Estudia su composición química, particularidades de su estructura y sus propiedades físicas, condiciones de su gas y su origen.
Petrología: Estudia la composición mineralógica y química, sus propiedades y sus relaciones entre los distintos.
Geología dinámica: Investiga los procesos que tienen lugar en el seno de la litosfera y la superficie.
2.4 GEOLOGÍA DINÁMICA EXTERNA:
Meteorización: Acción de los agentes atmosféricos en la Superficie de la tierra.
Hidrología: Acción del agua en diferentes formas. Glaciología: Acción geológica de los glaciares. Limnología: Parte de la hidrología que se ocupa de los lagos. Fluviologìa: Acción de los ríos en el modelado de la C.T. Oceanografía: Acción de las aguas marinas principalmente en los
bordes de los continentes. Hidrología Subterránea: Acción geológica de las aguas subterráneas.
2.5 GEOLOGÍA DINÁMICA INTERNA:
Vulcanismo: Estudia los fenómenos volcánicos. Magmatismo: Estudia la constitución del magma y los procesos
que transcurren en el origen de las rocas ígneas. Sismología: Ciencia que estudia los terremotos. Diastrofismo: Actividad interna de la tierra que se manifiesta los grandes
movimientos de la corteza Terrestres. Geología Histórica: Estudia la historia del desarrollo y la evolución de la
cortea terrestre y la vida orgánica. Estratigrafía: El origen y conformación de la capa sedimentaria. Paleontología: Estudia los animales y plantas que vivieron en épocas
pasadas. Paleogeografía: Estudia las condiciones geográficas del pasado.
2.6 ALCANCE Y SUBDIVISIONES DE LA GEOLOGÍA
GEOLOGÍA APLICADA
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Ciencia que estudia el suelo de la tierra para fines prácticos. PROSPECCIÓN GEOLÓGICA: Objeto de estudio es la búsqueda y reconocimiento de un yacimiento. INGENIERÍA GEOLÓGICA: Las propiedades del suelo y las condiciones de construcción en un ambiente geológico dado: presas, represas, canales, carreteras.
2.7 IMPORTANCIA DE LA GEOLOGIA EN LA INGENIERIA:
La Ingeniería de Minas: Tiene como objeto extraer los minerales, sean metálicos o no metálicos del suelo y del subsuelo.
La Ingeniería del Petróleo: tiene como objeto extraer los hidrocarburos del subsuelo. Es fundamental el aporte de la Geología en las fases de Exploración y Desarrollo.
La Ingeniería Civil: En sus proyectos de envergadura: carreteras, túneles, centrales hidroeléctricas, etc
La Ingeniería Hidráulica: Trata sobre la mecánica de los líquidos que discurren como corrientes como ríos, océanos, etc.
La Ingeniería Agrícola: Tiene como finalidad el control y cuidado de las tierras agrícolas.
2.8 ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO.
Galaxia, Cúmulos Estelares, Estrella, Pulsares, Cuásares, Asteroides
2.9 UNIVERSO
La cosmología es parte de la Astronomía y que trata de explicar el origen del Universo.
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El universo contiene todo lo que existe, desde las partículas subatómicas más pequeñas hasta los súper cúmulos de galaxias. Existe alrededor de 100 000 millones de galaxias y cada uno con 100000 millones de estrellas.
Teorías que explica el origen del Universo: Teoría explosivas Teoría estacionarias Teoría del Universo Pulsante
2.10 TEORÍA SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO.
TEORIA EXPLOSIVA (BIG BANG (1927): Lemaitre y Gamov Indica que toda la materia y energía del Universo se hallaba comprimida en un “huevo cósmico” denominado por Gamov, o superátomo o átomo primigenio por Lemaitre, que estalló, y que esta formado por neutrones enormemente concentrados y era radioactivo en grado extremo, por lo que estalló, a partir de la explosión muchos neutros se desintegraron en protones y electrones, combinándose para formar todos los elementos conocidos. La enorme cantidad de energía radiante, emitida en los primeros momentos, se habría ido enfriando durante la expansión, observándose hoy como radiación de fondo, la materia se habría condensado en nubes y polvo y éstos posteriormente en galaxias que se alejan unas de otras a velocidades variables y en toda las direcciones. TEORÍA ESTACIONARIA: difundidas por Bondi, Gold y Hoyle, se basa en el principio cosmológico perfecto propuesto por el astrónomo Milne que sostiene la creación continua de materia, el universo ha sido siempre igual y así seguirá eternamente. TEORÍA DEL UNIVERSO PULSANTE Sostiene, que el tiempo y el espacio no se crearon conjuntamente con el Big Bang, sino que consideran al cosmos como una entidad eterna, por ello muchos científicos se inclinan que la evolución del Universo abarca una dimensión temporal que va mucho más allá de la explosión primordial y de la actual expansión. Se admite que el Universo está en expansión indefinidamente, o que llegue a pararse y luego contraerse para construir otra vez el “huevo cósmico” y volver a estallar dando origen a otro Universo expansivo.
2.11 EL UNIVERSO
El Universo es más comúnmente definido como todo lo que existe físicamente: la totalidad del espacio y del tiempo, de todas las formas de la materia, la energía y el impulso, y las leyes y constantes físicas que las gobiernan.
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EL UNIVERSO.
Edad: Observaciones astronómica sindican que el Universo tiene una edad de 13, 730,12 mil millones de años y por lo menos 93 mil millones de "años luz“de extensión El Universo experimentó un rápido periodo de inflación cósmica que arrasó con todas las irregularidades iníciales. A partir de entonces el Universo se expandió y se convirtió en estable, más frío y menos denso. Las variaciones menores en la distribución de la masa dieron como resultado de la segregación fractal en porciones que se encuentran en el universo actual, como cúmulos de galaxias.
La vista panorámica de todo el cielo del infrarrojo cercano revela la distribución de galaxias más allá de la Vía láctea.
EL UNIVERSO - ESTRUCTURA MILES de millones de años después de la Gran Explosión, el Universo adquirió la estructura que ahora presenta: galaxias, grupos y cúmulos de galaxias. Las galaxias tienden a agruparse, ya sea en grupos poco numerosos o en cúmulos de cientos o miles de galaxias. Nosotros vivimos en el llamado Grupo Local, que consta de nuestra galaxia, las nubes de Magallanes, la galaxia de Andrómeda y varias "galaxias enanas". Éste es un conjunto bastante modesto, sobre todo si se compara con el cúmulo de Virgo relativamente cercano, a unos 30 millones de años luz, que contiene alrededor de mil galaxias de todos los tipos y tamaños.
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EL UNIVERSO - LA VIA LACTEA La Vía Láctea es la galaxia en la que se encuentra el Sistema Solar y por ende, la tierra. Según las observaciones, posee una masa de 1012 masas solares y es una espiral barrada. Con un diámetro medio de unos 100.000 años luz se calcula que contiene entre 200.000 y 400.000 mil millones de estrellas. La distancia desde el Sol al centro de la galaxia es de alrededor de 27.700 años luz. El nombre de Vía Láctea proviene del latín y significa camino de leche. Fue denominada así por la apariencia de banda lechosa de luz tenue que atraviesa el cielo nocturno de lado a lado. Esta banda no es más que la luz emitida por el conjunto de estrellas que forman el disco galáctico. El Universo - La Vía Láctea Recreación artística hecha por la NASA de
la Vía Láctea.
2.12 EN EL UNIVERSO ESTÁ CONFORMADO POR.
2.13 GALAXIAS
Son acumulaciones de cuerpos cósmicos de orden superior que se caracterizan por poseer un estructura más complicada, elíptica e irregular.
Según se cree que hay más de 100 000 millones de galaxias, destacándose la vía láctea, donde se encuentra el sistema solar.
Las galaxias se observan como objetos extensos, con aspecto de nubes, generalmente aplastados, debido a su enorme distancia no se pueden ver las estrellas individualmente.
Las galaxias debido a sus fabulosos tamaños y enorme distancia entre ellas inducen a pensar que son como islas en el vacío, no es así por quien tienen la tendencia de agruparse en colonias.
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Tipos de Galaxias: A la derecha tipo globular y a la izquierda en forma espiral (Foto NASA)
2.14 CUMULOS ESTELARES
Las estrellas de una galaxia se agrupan en concentraciones de menor cuantía, que contienen desde miles hasta ciento de miles de estrellas, originadas en una misma región y en una misma época.
Los cúmulos presentan diversas estructuras. Los cúmulos globulares, suelen ser esféricos y cuentan con muchas
estrellas rojas y carecen de materia interestelar, sus edades oscilan los 6 500 y 10 000 millones de años.
Cúmulo de estrellas de las Pléyadas que contienen estrellas relativamente jóvenes no mayores de 100 millones de años
2.15 ESTRELLA
El diámetro de las estrellas va desde unas 450 veces menos que el SOL hasta unas 1000 veces mayores, la temperatura de la superficie oscila desde unos 3000 grados centígrados a más de 50 000 grados centígrados.
El color de la estrella se determina por la temperatura, las calientes son azules y las frías son rojas.
El SOL, con una temperatura en la superficie de unos 5500 grados centígrados, y es de color amarillo, la energía emitida es por fusión nuclear en su centro.
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De acuerdo a la temperatura de su superficie las estrellas se clasifican en ocho tipos: O, B, A, F, G, K, M, C desde las más calientes a las más frías.
Las tipos O y B, azules y tiene temperaturas de 40000 a 15000 o C. Las A, blancas de 15000 a 8000 o C.
Las F, G y K van de amarillo con 8000 o C. Las M C. A su vez cada tipo se divide en cinco clases:
I: Son supe gigantes. II: Son gigantes brillantes. III: Son gigantes. IV: Son sub gigantes. V: Son la secuencia principal como el SOL que es del tipo G clase V.
2.16 TEORÍA SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO.
EVOLUCIÓN DE UNA ESTRELLA LA VIA LACTEA – Sistema Solar. El Sistema Solar es un sistema planetario de la galaxia Vía Láctea que se encuentra en uno de los brazos de esta, conocido como el Brazo de Orion.
SISTEMA SOLAR
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Está formado por el Sol, el cual le da su nombre, y ocho planetas, más el conjunto de cuerpos que orbitan a su alrededor al igual que el espacio inter planetario comprendido entre ellos.
2.17 SISTEMA SOLAR.
En la actualidad se conocen también más de mil sistemas planetarios orbitando alrededor de otras estrellas, y más de tres estrellas en las que se ha detectado la presencia al menos de un planeta. SISTEMA SOLAR
SISTEMA SOLAR - Características Según sus características, y avanzando del interior al exterior, los cuerpos que forman el Sistema Solar se clasifican en:
SOL. Una estrella de tipo espectral GV que contiene más del 99% de la masa de un sistema. Con un diámetro de 1.400.000, se compone, de un 75% de hidrógeno, un 25% de helio y un pequeño porcentaje de oxígeno, carbono, hierro y otros elementos.
PLANETAS. Divididos en planetas interiores, también llamados terrestres o telúricos, y planetas exteriores o gigantes. Entre estos últimos Júpiter y Saturno se denominan gigantes gaseosos mientras que Urano y Neptuno suelen nombrarse como gigantes helados. Todos los planetas gigantes tienen a su alrededor anillos.
PLANETAS ENANOS. Esta nueva categoría inferior a planeta la creó la Unión Astronómica Internacional en agosto de 2006. Cuerpos como Plutón, Ceres, Makemake y Eris están dentro de esta categoría.
SATELITES. Cuerpos mayores orbitando los planetas, algunos de gran tamaño, como la Luna, en la Tierra, Ganímedes, en Júpiter o Titán, en Saturno.
ASTEROIDES. Cuerpos menores concentrados mayoritariamente en el cinturón de asteroides entre las órbitas de Marte y Júpiter, y otra más allá de Neptuno. Su escasa masa no les permite tener forma regular.
OBJETOS DEL CINTURON DE KUIPER. Objetos helados
exteriores en órbitas estables, los mayores de los cuales serían Sedna y Quaoar.
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COMETAS. Objetos helados pequeños provenientes de la Nube de Oort.
El sistema solar está constituido por una estrella central (EL SOL) y los cuerpos que orbitan a su rededor. Estos cuerpos incluyen nueve planetas y sus 61 lunas conocidas, asteroides, cometas meteoritos. El sistema solar también contiene gas interplanetario y polvo. Los planetas pertenecen dos grupos:
Cuatro pequeños planetas rocosos cercanos al sol: Mercurio, Venus, Tierra y Marte
2.18 A S T E R O I D E S
b. Cuatro planetas más distantes los gigantes de gas: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno
Entre los planetas rocosos y los gigantes de gas está el cinturón de asteroides que contiene miles de pedazos de roca que orbitan en torno al sol. La mayoría de los cuerpos del Sistema Solar gira en torno al SOL en orbitas elípticas situadas en un fino disco que pasa alrededor del Ecuador Solar. Todos los planetas giran alrededor del SOL en la misma dirección (con el movimiento contrario al de los punteros del reloj visto desde arriba) y todos, excepto Venus, Urano y Plutón, también giran en este sentido alrededor de sus ejes. La luna también gira sobre sus ejes mientras orbitan alrededor de sus planetas. Todo el Sistema Solar describe una órbita en torno al centro de nuestra galaxia, La Vía Láctea.
2.19 PULSARES
Esos objetos fueron descubiertos en 1967 y se distinguen por emitir señales de radio con gran rapidez y regularidad.
Recientemente se han descubierto pulsares de frecuencia muy alta, del orden de más de 600 pulsaciones por segundo, al parecer débilmente magnetizados y no cercanos a restos de supernova.
Se ha pensado, en consecuencia, que pudiera existir en la galaxia otra clase de estrella neutrónica caracterizada por su pulsación rápida, poca brillantez y débil campo magnético.
Los púlsares se forman cuando estrellas normales colapsan
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CUÁSARES.
Son poderosas fuentes de radiación visible, casi puntuales, que emiten un espectro insólito, varios millones de veces más intensas que la del Sol. Fueron descubiertas en 1963 por medio del radiotelescopio.
El gran desplazamiento hacia el rojo que producen en las líneas del espectro indica que se encuentran a miles de millones de años luz de la Tierra y las convierten en los objetos más lejanos que se hayan detectado, tal como el llamado PKS-2000-330 que se sitúa a una distancia de aprox. 120 000 millones de años luz, el más lejano hasta la fecha.
2.20 UN AGUJERO NEGRO U HOYO NEGRO
Es una región finita del espacio en cuyo interior existe una concentración de masa lo suficientemente elevada como para generar un campo gravitatorio tal que ninguna partícula material, ni siquiera la luz, puede escapar de ella. Sin embargo, los agujeros negros pueden ser capaces de emitir radiación, lo cual fue conjeturado por Stephen Hawking en los años 70. La radiación emitida por agujeros negros como Cygnus X-1 no procede del propio agujero negro sino de su disco de acreción.
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2.21 HIPOTESIS SOBRE EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR
Hipótesis Nebular: Inmanuel Kant (1755) y Pierre de Laplace (1796): Es una hipótesis Uniestelar, que explica que el origen de los planetas es por la evolución de una sola estrella el sol, sin la intervención de otro cuerpo. La nebulosa es una nube de gas esférica y difusa, giraba lentamente y al enfriarse y contraerse aumento su velocidad alrededor del centro, la masa gaseosa se convirtió en un disco que giraba alrededor del sol, durante la rotación las fuerzas centrifugas desprendido anillos de gas incandescente que se agrupo en una esfera dando lugar a un planeta. Objeciones: 1. Algunos satélites giran en dirección contraria y uno de ellos gira más rápido
que la velocidad de rotación de su planeta. 2. El mecanismo de formación de los anillos, no corresponde a la
velocidad rotacional de una nebulosa como la postula. Hipótesis Planetesimal (1905): Thomas Chamberlain y Fores Moulton:
Nació de un sol muy semejante al actual. Paso cerca de una estrella que provocó una marea gigantesca que
origino dos abombamientos opuestos, mientras la fuerza explosiva interna arrojaba proyectiles fusiformes de gas en diferentes direcciones, la atracción de la estrella pasajera, coloco a estos proyectiles en órbitas elípticas alrededor del sol.
El abombamiento mayor se fraccionaron en cinco grandes proyectiles que dieron origen a los planetas mayores y el abombamiento del lado opuesto, se fracciono en cinco pequeños proyectiles que dieron origen a los planetas menores.
Objeciones:
1. El choque de los planetesimales tendería más a destruirlos que a conservarlo.
2. Se requiere un acontecimiento muy raro y quizás único en el universo. Hipótesis de la Marea Solar (1918): Janes Hopwood Jeans y Harold Jeffreys:
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Que la atracción gravitatoria de una estrella que paso junto a la nuestra, habría comunicado a las masas de gas una especie de impulso lateral, produciendo un solo chorro de gas en forma de huso y de longitud igual al tamaño del sistema solar, dando origen a los distintos planetas al enfriarse. Teoría Cosmogónica (1930): Russell y Litleton: Que, el sol era un sistema doble constituido por dos estrellas, esto no tendría nada en particular, ya que el 10% de las estrellas visibles son dobles. Hipótesis de Weizsacker (1944): Carl Von Weizsacker:
Calculo que en los remolinos o torbellinos mayores habría la materia suficiente como para formar otras galaxias, durante la turbulenta contracción de cada remolino, se generaron remolinos menores, cada uno de ellos lo bastante grande como para formar el sistema solar.
Los gases ligeros (H, He, etc.), se habrían disipado rápidamente, por lo que explica la rareza de estos gases en los planetas en comparación con la abundancia que hay en el sol.
De los remolinos formados, a escala más reducida, se formaron los satélites, en forma análoga a los planetas.
III. LA TIERRA La tierra es uno de los ocho planetas que dan vueltas alrededor del
sol. La tierra es el único planeta habitado por seres vivos porque está a
distancia correcta del sol. Su atmosfera filtra la radiación nociva del sol y protege al planeta del
impacto del meteorito. La tierra es un esferoide achatado, ligeramente aplanado en los
polos y abultado en el ecuador. Tiene un diámetro polar de 12 640 kilómetros. Tiene un diámetro ecuatorial de 12 683 kilómetros. Circunferencia ecuatorial es aproximadamente 39,840 kilómetros. El área de la superficie es aproximadamente 804 000 000
kilómetros cuadrados. 30 % aproximadamente de superficie de las tierras emergidas. 70% aproximadamente de superficie del fondo del mar. Su volumen es aproximadamente 1 024 billones de kilómetros
cúbicos. La masa es de 5,876 trillones de toneladas. Densidad aproximada de 5,527. Mayor altura conocida (Monte Everest) de 8 882 m.s.n.m Altura media de la tierra es de 825 m.s.n.m.
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Nivel medio de la superficie (tierra y mar) es de 250 m.s.n.m Nivel medio de la litosfera es de 2 450 debajo del nivel del mar. Profundidad media del mar es de 3 800 debajo del nivel del mar. Mayor profundidad conocida (Swire Deep) es de 10 480 debajo del
nivel del mar. Los continentes poseen un relieve muy variado formado por
llanuras, mesetas y cordilleras. La tierra es el tercer planeta a partir del Sol. Es le planeta rocoso mayor y más denso y el único donde se
sabeque hay vida. El interior rocoso y metálico de la tierra es típico de los planetas
rocosos. Su corteza es poco común ya que está constituida por placas
separadas que se mueve lentamente. Los terremotos y la actividad volcánica se producen en las zonas
donde chocan las placas. La atmosfera de la tierra actúa como un escudo protector, bloquea la
radiación nociva del sol, impide que los meteoritos lleguen a la superficie del planeta y conserva el calor lo suficientemente como para que no produzcan fríos extremos.
Alrededor del 70 por ciento de la superficie de la tierra esta cubierto de agua, que no se encuentra de forma líquida en la superficie de ningún otro planeta.
La tierra tiene un satélite natural, La LUNA, suficientemente grande como para que los dos cuerpos que consideren como un sistema planetario doble.
3.1 LA LUNA
La luna es el único satélite natural de la tierra. Su diámetro cerca de 3 470 kilómetros, un cuarto del de la tierra. La luna tarda lo mismo en girar sobre sus eje que en dar la vuelta
alrededor de la tierra (27,3 días), por eso, siempre vemos el mismo lado de ella (la cara visible).
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La fase de la luna depende de que fracción de la cara visible recibe luz del sol.
La luna es seca y árida, sin atmosfera ni agua. Está constituida por roca sólida, contener roca o hierro fundido. La superficie es polvorienta, con mesetas y cráter causados por el
impacto de meteoritos y depresiones en las que cráteres enormes.
Muchos de los cráteres están rodeados por cordilleras que forman las paredes del cráter y que pueden alcanzar alturas de miles de metros.
3.2 LA ESTRUCTURA EXTERNA Y EXTERNA DE LA TIERRA
LA ESTRUCTURA EXTERNA DE LA TIERRA La tierra pude describirse físicamente: Como una bola rocosa la litosfera, parcialmente recubierta de agua la hidrosfera, todo ello dentro de una envoltura gaseosa la atmósfera, la zona biológica la biosfera.
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LA ATMÓSFERA:
Es la capa de gases y vapor de agua que envuelve a la tierra. Está constituida esencialmente por una mezcla de nitrógeno y
oxígeno, vapor de agua, anhídrido carbónico y gases inertes (Argón Troposfera: 8 – 16 km. de espesor, se producen las tempestades. Estratosfera: 55 km. De la superficie terrestre, se producen las
tempestades y viento. Ionósfera: Varios de cientos de kilómetros, constituida por gases
sumamente enrarecidos. LA HIDROSFERA:
Comprende todas las aguas naturales del exterior de la tierra: océanos mares, lagos, ríos, también constituyen las aguas subterráneas.
Si fuese distribuido uniformen te sobre la superficie de la tierra supuestamente plana, formaría un océano de unos 2700 metros de profundidad.
LA BIOSFERA:
Esfera de la vida. Compuesta por las plantas desde las más elementales hasta las
complejas. Por animales desde microscópicos hasta el hombre, último escalón en la
evolución de la vida.
LA LITOSFERA: Envoltura sólida externa de la tierra. Constituido por rocas que forma los continentes y el fondo de las
cuencas oceánicas, que pude ser Ígneas, Sedimentarias y Metamor- fícas.
Las rocas predominantes que se encuentra en la corteza se distribuyen en dos grupos bien definidos:
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DENSIDAD ABUNDANTE. A. ROCAS CLARAS: Leucocratas: Livianas: Granito y afines, densidad de 2,7 son ricas en sílice, mientras la alúmina es el más abundante de los restantes que lo constituye (Sial). DENSIDAD. B. ROCAS OBSCURAS: Melanocratas: Pesadas: Basalto y a fines, de 3,4 está constituido por el sílice (40 a 50%) y la magnesia (Sima). El sial es el material predomínate en la corteza continental, por varios kilómetros, al llegar a la cual el sima que constituye los cimientos del fondo océano y se extiende por debajo de los continentes.
3.3 LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
Varias pruebas indican que el interior de la tierra es variable, que consiste en zonas concéntricas que difieren en su composición, densidad, elasticidad y tal vez estado físico. El comportamiento de las ondas sísmicas demuestra claramente que la tierra esta sonada.
3.4 HAY DOS TIPOS FUNDAMENTALES DE ONDAS SÍSMICAS:
Superficiales: Que se genera en un punto de la superficie al que llegan las ondas sísmicas y viajan por la superficie. Dentro de esto existen dos tipos:
Ondas Rayleigh: Movimiento de las partículas, se produce en un plano vertical en el que se encuentra la dirección del movimiento de la onda y que elíptico y retrógrado con respecto a la dirección de propagación.
Ondas Love: Se forma cuando existe una interface que separa una capa de velocidad de un material de velocidad mayor situado debajo.
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Nucleolo(NIFESólido
NúcleoExterno
NIFE(Niquel, Fierro)
MantoInterno
Zona dePallasita
MantoExterno
Zona dePeridotita
1333
2067
1300
1600
NÚ
CL
EO
MA
NT
O
CO
RT
EZ
A
30Corteza
de Granito
(SIAL)
Corteza
de Basalto
(SIMA)
Discontinuidad
de Conrad
Discontinuidad
de Mohorovicic
Discontinuidad de
Wicchert - Gutemberg
Discontinuidad
de Leehmann
Kms
Estructura de la Tierra
El movimiento de las partículas es horizontal y en ángulo recto a su dirección de propagación.
Internas: Las que viajan a través del interior de la tierra. Son de dos clases:
Ondas que se desplazan a las partículas longitudinalmente Ondas siguiendo el movimiento de las ondas, según una símica compresión distensión alternante. Ondas Primarias “P”, longitudinales son las más rápidas y viajan a través de cualquier medio: solido, líquido o gaseoso. Producen una vibración de las partículas con una dirección Ondas perpendicular a la dirección de avance de las ondas. Ondas sísmicas secundarias “S”, ondas que llegan después de “P” ya que su trasversales velocidad es menor. Se transmite a través de material sólido.
3.5 METEORITOS
Los meteoritos son cuerpos sólidos de naturaleza pétrea o metálica y se consideran como fuente indirecta de información de la composición del interior de la Tierra. Mineralógicamente los meteoritos están formados por dos fracciones principales: aleaciones de hierro y níquel (kamacita y tenita) y silicatos (especialmente olivino y piroxenos, es decir, los minerales característicos de las rocas básicas o ultrabásicas) Según el predominio de una u otra de las fracciones los meteoritos se dividen en tres grandes grupos:
Aerolitos: Constituidos predominantemente por silicatos, con una densidad de 3,5 g/cm3 es decir, similar a las rocas básicas (máficas) que se encuentran en la corteza terrestre (sima)
Siderolitos: Formados por aleación de ferroníquel y silicatos en proporciones aproximadamente equivalente, con densidad alrededor de 5,0 g/cm3, se supone que correspondería a las rocas que conforman el manto terrestre.
Sideritos. Constituidos esencialmente por una aleación de hierro (90 %) y níquel (8,5 %), caracterizado por una elevada densidad (7,5 g/cm3) y que se supone correspondería al núcleo terrestre.
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3.6 COMPOSICION GEOQUIMICA DE LA TIERRA.
Se tiene evidencias directas de la composición de la corteza, pero se debe confiar en evidencias indirectas para las otras dos capas. Por lo tanto, nuestro conocimiento sobre la composición global de la Tierra es limitado, dado que el manto y el núcleo representan el 99 % de la masa de la Tierra Nuestro conocimiento sobre la composición química de la corteza proviene del análisis de las rocas y de las evidencias geofísicas en la estructura de la corteza. El oxígeno es el elemento dominante cerca del 47 % del peso y 94 % del volumen; otro elemento mayor es el silicio, con casi el 28 % de peso, pero menos del 1 % del volumen, debido al tamaño pequeño de su átomo. Le siguen el aluminio, hierro, calcio, magnesio, sodio y potasio. Un conjunto de elementos, aunque no abundantes en la corteza, tienen una concentración más alta que en el resto de las dos capas: H, Li, B, F, Ti, Rb, Si, Zr, Nb, In, I, Cs, Be. La Tierras Raras, Hf, Ta, W, Fe, Pb, Bi, Th y U, muchos de estos elementos se encuentran en concentraciones mayores que su promedio cortical en ciertos tipos de rocas ígneas (tal como las pegmatitas) La composición total de la Tierra puede ser calculada, puesto que los tamaños de las zonas son conocidos por los datos sísmicos. Hay en general un acuerdo en que la Tierra está compuesta de: O, Fe, Si, Mg, Ca, Al, Na, K, Cr, Mn, P, Ti, Ni,Co, S.
3.7 CONTINENTES Y FONDOS OCEANICOS
CURVA HIPSOGRÁFICA El grafico muestra la extensión de la superficie sólida de la tierra comprendida entre los sucesivos niveles, desde los picos montañosos más elevado hasta las mayores profundidades marinas.
3.8 EL CALOR TERRESTRE.
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La geotermia es la rama de la geofísica, que estudia el régimen térmico interno de la tierra, la distribución de la temperatura es ella, el flujo de calos que la determina y el probable origen del calor terrestre. Para el estudio del régimen térmico de las zonas del interior de la Tierra se han establecidos dos magnitudes: a. Grado Geotérmico: Es la cantidad de metros que hay que profundizar para que la temperatura se incremente en un grado centígrado. b. Gradiente Geotérmico: Es la cantidad de grados centígrados que aumenta la temperatura al profundizar 100 metros. El grado y el gradiente geotérmico son magnitudes que están en relación inversa, pues si aumenta el grado disminuye el gradiente y viceversa. Para regiones extensas se ha estimado que por cada 33 metros que se profundiza se incrementa 1 grado centígrado, por lo tanto, el gradiente geotérmico será de 3 grados centígrados por cada 100 metros . Estos valores no se pueden extrapolar hasta el centro de la tierra (6 371 km) pues se obtendría valore fantásticos del orden de los 200000 grados centígrados, temperatura en la cual la tierra sería una bola incandescente. En la actualidad la mayoría de lo Geofísicos admiten que la temperatura interna de la tierra, alcanza un máximo de 4000 a 5000 grados centígrados, por lo tanto, el gradiente geotérmico disminuye con la profundidad. Los valores del grado y gradiente geotérmico de una región determinada pueden ser afectada por factores locales entre lo que cabe mencionar los siguientes:
a) Conductibilidad térmica de las rocas. b) Tipo de reacciones y procesos que se produzcan en las rocas. c) La proximidad de masas magnéticas. d) Las concentraciones de elementos radioactivos en las rocas.
3.9 ISOSTASIA
Etimológicamente significa “IGUAL ESTABILIDAD” y proviene del Griego: Isos = Igual Stasis = Estabilidad Se puede definir como el “EQUILIBRIO GRAVITATORIO IDEAL”. Existe un nivel de equilibrio llamado nivel de COMPENSACIÓN, en el cual los cuerpos de roca “PESAN IGUAL” vale decir.
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Se han desarrollado dos hipótesis isostáticas extremas, que tratan de explicar cómo se compensan en la profundidad, las características de la superficie de la tierra: a. Hipótesis de Prat:t- Hayford (1864): Dice que la compensación se consigue por variaciones laterales de densidad por encima del nivel de compensación situado a 113,7 km. de profundidad, dependiendo de las densidades de la elevación. b. Hipótesis de Airy: Sostiene que la corteza terrestre se encuentra en un estado de equilibrio de inmersión, como los icebergs sobre el agua, de manera que los materiales superficiales tienen aproximadamente la misma densidad y flotan sobre un substrato más denso. La moderna confirmación de estas dos teorías se basa en las ANOMALIAS DE BOUGUER negativas de las cadenas montañosas, en los estudios sísmicos y en estudios geológicos generales sobre diversas rocas de diferentes partes de la superficie terrestre.
Hoy día existe la certeza de que las cadenas montañosas tienen sin duda raíces que se extienden a una profundidad mayor que el material superficial bajo áreas de tierras de poca elevación
También parece que hay algún tipo de diferencia de densidad entre las rocas características de las cadenas montañosas y de las de otras regiones.
De estas maneras ambas teorías la de Pratt y Airy pueden ser correctas en parte.
IV. MAGMATISMO
4.1 COMCEPTO.
S I M A d = <3.6 - 3.4>
S I A L d = 2.7
Nivel del mar
Zócalo Litoral
Llanura
Cordillera
“Raiz”
Corte idealizado de la Corteza Terrestre en un intento de explicarla Isostasia.
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Magmatismo es la serie de procesos geológicos, relacionados con la fusión de grandes masas de rocas en el interior de la corteza hasta su enfriamiento y solidificación, cuando las condiciones de temperatura presión lo permiten.
4.2 MAGMA
El magma, es un fluido natural muy completo que comprende la materia rocosa que se halla en el interior de la Tierra, en estado fundido a temperatura del orden de 700º centígrados, con presiones elevadas y con la existencia de grandes cantidades de agua, en cuya composición se encuentran casi todos los elementos químicos conocidos y que al estar dotado de un gran movilidad debido a las presiones elevadas, hace posible que el agua y los compuestos volátiles permanezcan incorporados mezcla fundida, a la que proporcionan una fluidez mayor. El óxido predominante es la sílice (SiO2), alúmina (Al2O3), sosa Na2O, potasa K2O, óxido ferroso FeO y óxido férrico Fe2O3 y más escasamente magnesia MgO y cal CaO. La temperatura del magma varía entre 500 y 1400 oC Los magmas se originan por la fusión parcial o total de las rocas de la litosfera, y en varios niveles dentro de la corteza y el manto superior a profundidad que pueden alcanzar los 200 km y en las zonas de subducción relacionadas con la tectónica de placas. El magma puede ascender hasta la superficie en estado líquido, a través de fracturas y fisuras, se solidifica en el exterior, y origina las rocas volcánicas o extrusivas. Cuando el magma fluye por la superficie, se le denomina lava. Cuando el magma se solidifica cerca de la superficie, da lugar a las rocas hipabisales o subvolcánicas.
Diagrama de consolidación del Magma
4.3 GENERACION DEL MAGMA.
CALOR TERRESTRE
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La fuente de calor que genera el magma es un tema que presta a múltiples teorías. Para el estudio del régimen térmico de las zonas del interior de la Tierra se han establecidos dos magnitudes:
a. Grado Geotérmico: Es la cantidad de metros que hay que profundizar para que la temperatura se incremente en un grado centígrado, (1º C cada 33 metros).
b. Gradiente Geotérmico: Es la cantidad de grados centígrados que aumenta la temperatura al profundizar 100 metros, (3º C cada 100 metros).
El grado y el gradiente geotérmico son magnitudes que están en relación inversa, pues si aumenta el grado disminuye el gradiente y viceversa. Las principales teorías que explican las fuentes generadoras del magma son:
TEORÍA DEL CALOR RESIDUAL: Supone que si la tierra fue en un tiempo una bola de fuego o una esfera sólida caliente, debe conservar algo de ese calor, pues se debe considerar que las rocas son malas conductoras del calor y las perdida por las aberturas de la corteza son ínfimas.
TEORIA DE LA COMPACTACIÓN Y CONTRACCIÓN: Sostiene que la contracción y compactación de la tierra por enfriamiento, habría aumentado la presión interna, lo que haría posible mantener o aumentar el calor de la misma.
TEORIA DE LA RADIOACTIVIDAD: La fisión nuclear, liberando gran cantidad de energía, fundamentalmente calorífica, la teoría sostiene que existe una conservación de energía en el interior de la tierra por la fisión de los elementos inestables que se desintegra, la consecuente generación de calor y la fusión de estos elementos para formar nuevos compuestos inestables.
4.4 MAGMATISMO EXTRUSIVO
El magmatismo extrusivo, es un proceso por el cual el magma es expulsado a la superficie terrestre a través de conos volcánicos o fracturas de las rocas preexistentes, originado corriente de la lava y material piro clástico – material proyectado-. Tendríamos la formación Calipuy del Terciario que se extiende por toda la parte alta de la cordillera negra y aun en regiones más alejadas.
VOLCAN: Es la acumulación de productos magnaticos alrededor de un ducto central, desarrollando un forma de colina o montaña con características particulares. En la cima se encuentra el “cráter” que es una depresión que constituye el extremo de la “Chimenea”, que a su vez es un ducto por el que se expelen los productos magnaticos. La cámara magmática es una cavidad ubicada a profundidad que contiene la roca fundida.
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4.5 VOLCAN:
A. Cono. B. Cráter. C. Colada. D. Materiales Piro clástico. E. Chimenea.
ERUPCION VOLCANICA: Es explosivo generalmente acompañado de material piro clástico o de tipo tranquilo en el cual la eyección del material volcánico no produce estruendo, pero la clase e intensidad de la actividad volcánica puede variar e incluso tornarse cíclica.
La clasificación convencional de erupción volcánica de tipo central:
HAWAIANO: Régimen tranquilo y composición básica de sus lavas, escasa en gases, temperatura 1200º C. Ejemplo: Mauna Loa.
ESTROMBOLIANO: Explosiones espaciadas, lava de composición básica pero de menor movilidad, con temperaturas de
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aproximadamente 1000ºC. Ejemplo: Estromboli.
ETNA-VESUBIANO (VULCANIANO): Explosiones violentas y reiteradas, expulsión muchos gases y material piro clástico. Lava de composición intermedia y ácida, viscosa y de escasa movilidad. Ejemplo: Etna, el Vesubio, el Krakatoa
PELEANO: Grandes explosiones de gases y expulsión de abundante material piro clástico, lavas de excepcional viscosidad, descenso de los materiales eyectados forman las denominadas “Nubes ardientes”. Ejemplo: El Mont Pele.
PLINIANO. Son erupciones violentas, caracterizadas por la expulsión de gases que se elevan a grandes alturas donde forman un techo de nubes globulares.
4.6 MAGMATISMO INTRUSIVO
Las rocas ígneas intrusivas ocurren en forma de Plutones que resultan del enfriamiento del magma debajo de la superficie terrestre. Los Plutones generalmente se clasifican como:
Discordante y
Concordantes
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4.7 PLUTONES DISCORDANTES.
Cuando un plutón cruza una estructura de rocas antiguas -pre existente-, se dice que es discordante. Se clasifican en: Batolito.-Son intrusiones ígneas con más de 100km2 de superficie; generalmente se amplían hacia la base y su profundidad es desconocida.
Batolitos. Su techo es irregular; la forma dómica de éste se llama cúpula y las proyecciones hacia debajo de las rocas preexistentes se llaman techos colgantes.
Stocks.- Son intrusiones ígneas que tienen una exposición superficial menor a 100 Km cuadrados. Los de forma circular o elíptica probablemente fueron las cámaras que alimentaron los primeros volcanes.
Dique.- Son Plutones discordantes de forma tabular. Están compuestos de magma que fluye a través de fracturas preexistentes o abiertas por la fuerza del magmatismo. Tienen poco espesor pero pueden ser persistentes en altura y alcanzar enormes longitudes. Perfil de un Dique Intrusivo Calizas Lutitas Areniscas
Cuello Volcánico.- También llamados tapones volcánicos. Son cuerpos elípticos. Cilíndricos, verticales, que llegan a tener hasta un kilómetro de diámetro.
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Están compuestos de lava solidificada que alguna vez llenó los ductos de un volcán que ha sido erosionado, quedando como testigo este tapón por ser más resistente a la erosión
4.8 PLUTONES CONCORDANTES.
Son aquellas intrusiones cuyas márgenes son paralelas a los estratos o cualquier otra estructura direccional de las rocas circundantes.
Sill.- Son
instrucciones de, paralelas a los estratos de las rocas encajonan tés. Su composición es generalmente básica por ser magmas de gran fluidez. a) Horizontal b) inclinado
Lacolito.- Sólo difieren de los Sills en que son gruesos en el centro y delgados hacia los bordes. Son planos en la base y convexos en la parte superior. Un plano perfil nos da la impresión de ver un hongo.
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Lopolito.- Son Plutones concordantes asociados a una cuenca estructural. Generalmente son de grandes dimensiones.
a) Perfil b) Planta
Facolito.- Son intrusivos concordantes en forma de, que se encuentra a las crestas de anticlinales o senos de sinclinales.
a) Perfil b) Planta
4.9 DIFERENCIACION MAGMATICA
Es un proceso mediante el cual, el magma que inicialmente fuera homogéneo, se separa en fracciones de diferente composición.
La migración de los iones y moléculas complejas dentro del magma como consecuencia de los gradientes de temperatura.
La transferencia gaseosa, mediante la cual las burbujas de gas pueden colectarse y transportar los constituyentes ligeramente volátiles del magma.
La cristalización fraccionada del magma; es el más importante de los mecanismos que producen la diferenciación magmática.
LA SERIE DE BOWEN
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V. MINERALOGIA Y ROCAS.
5.1 CRISTALOGRAFIA
La mineralogía, rama de la geología, es la ciencia que trata de la forma, propiedades, composición, yacimiento y génesis de los minerales, esta ciencia, abarca es estudio de las cualidades de la materia cristalina (cristalografía) y como rama especial nace la geoquímica, conjunto de conocimientos referentes al contenido material en todas las partes del globo terrestre. Estas partículas se pueden agrupar de dos maneras distintas:
Arbitrarias e irregularmente, dando lugar a la estructura amorfa. Ejemplo los mineraloides.
Con respecto a leyes fijas y determinadas dando lugar a la estructura cristalina, en el cual están las partículas dispuestas ordenadamente respecto a un modelo determinado como son los nudos de una red paralelepípedo.
5.2 LA CRISTALOGRAFIA Y CRISTALIZACIÓN
Es el proceso por el cual los elementos de una sustancia, previamente separada dos se reúnen, sometidos únicamente a sus atracciones mutuas, dando origen a los cristales. Los métodos de cristalización más generalizados son: 1. POR SOLIDIFICACIÓN: A medida que la temperatura desciende, las moléculas pierden energía, disminuyen su velocidad y van aproximándose, poniéndose en contacto, si la temperatura baja disminuye su movimiento ordenarse en un modelo regular tridimensional (sólido) y son ayudados a mantener se en sus posiciones por fuerzas de enlace.
2. POR SUBLIMACIÓN: Cuando las sustancias pasan directamente del estado gaseoso al sólido, sin pasar necesariamente por el estado líquido. Ejemplo el azufre en los volcanes.
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3. POR SOBRESATURACIÓN: Cuando hay suficientes moléculas de disolvente para mantener separadas las partículas de las sustancias disueltas, no hay cristalización, pero al disminuir el disolvente por evaporación, las partículas disueltas se ponen en contacto y se forma núcleos de cristales. Ejemplo los depósitos de sal o halita. 3. POR REACCIONES QUÍMICAS: Cuando dos sustancias disueltas, a
través de reacciones químicas, dan lugar a una tercera; de este modo se formaron en la naturaleza los carbonatos, sulfatos.
5.3 LOS EJES CRISTALOGRÁFICOS
Los ejes cristalográficos, son elementos imaginarios de referencia, paralelos a las aristas de la celda unidad, lo que equivale a decir que son paralelos las aristas de las caras posibles de los cristales, uno de ellos se orienta en posición vertical, de arriba abajo, y se llama eje c; otro hacia el observador y se llama eje a y el otro de izquierda a derecha y se denomina eje b, cada eje tiene dos extremos; uno positivo y otro negativo. El ángulo que forma los ejes b y c se denomina Alfa, el ángulo que forma a y c se denomina Beta y el ángulo que forma los ejes a y b se denomina Gamma. Cuando una cara del cristal puede cortar a los tres ejes, se llama piramidal; a dos ejes, se denomina prismática y a un solo eje se le llama pinacoidal.
5.4 SISTEMAS CRISTALINOS
Los cristales por ser poliedros presentan cierto número de caras, aristas y vértices, que son sus elementos reales (caras + vértices = aristas + 2), es decir son los elementos reales. Los elementos imaginarios, son los que permiten referir a ellos la simetría de un cristal y aun siendo ideales tienen gran importancia para el reconocimiento de las diversas formas cristalográficas y son tres: centro, planos y ejes de simetría.
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SISTEMA DE CRISTALIZACIÓN
SISTEMAS CRISTALINOS CARACTERISTICA MINERALES QUE CRISTALIZAN EN EL
SISTEMA
1. Sistema Cúbico Tiene sus tres ejes iguales. Galena, Pirita, Blenda o Esfalerita, Halita, Diamante.
2. Sistema Tetragonal Dos ejes situados en el plano horizontal iguales, el tercero es vertical y cortó o largo.
Rutilo, Calcopirita, Casiterita, Zircón.
3. Sistema Hexagonal Cuatro ejes de referencia, tres iguales en longitud y en el plano horizontal, el cuarto eje es vertical
Cuarzo, Berilio, Apatito, Molibdenita, Calcita.
4. Sistema Trigonal o Romboédrica
Tiene tres ejes perpendiculares entre sí de igual tamaño y sus tres ángulos iguales.
Corindón, Cinabrio, Siderita, turmalina
5. Sistema Rómbico Tiene tres ejes perpendiculares entre sí, de diferentes longitudes.
Topacio, Olivino, Aragonito, Camina.
6. Sistema Monoclínico Tiene tres ejes desiguales, dos en el plano vertical, que se cortan en ángulos oblicuos, el tercer eje perpendicular al plano de los otros dos.
Ortosa, Caolinita, Clorita, Epidota, Malaquita, Muscovita, Yeso.
7. Sistema Triclínico Tiene sus tres ejes desiguales que se cortan oblicuamente, no tiene ejes ni planos de simetría, sólo centro
Albita, Anortita, Cianita, Turquesa, rodonita..
5.5 MINERALOGIA.
La mineralogía, rama de la Geología, es la ciencia que trata de la forma, propiedades, composición, yacimientos y génesis de los minerales. Además esta ciencia, abarca el estudio de las cualidades de la materia cristalina (cristalografía) y como rama especial nace la geoquímica, conjunto de conocimientos referentes al contenido material en todas las partes del globo terrestre. La inmensa mayoría de las rocas son agregados de minerales. De las restantes, algunas, como la plumita o piedra pómez, están formadas por vidrio volcánico, mientras que otras, como el carbón, están compuestas por los productos de la descomposición orgánica.
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Existe cierto número de sustancias minerales que no muestran signos de cristalinidad, son por lo general sustancias amorfas y se les denomina geles de minerales o mineraloide, pues se forma bajo condiciones de presión y temperatura bajas formadas durante el proceso de meteorización de los minerales terrestres. Ejemplo: Limonita (Fe2O3nH2O).
5.6 PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES
Las propiedades físicas de los minerales es como resultado como la aplicación de fuerzas externas y las influencias mecánicas, de radiación, luminosas, térmicos, electromagnéticos. La influencia mecánica sobre los minerales va acompañado de su deformación o desintegración. La resistencia a la destrucción de los minerales se expresa por la dureza. Algunas propiedades físicas están relacionados con la estructura y la composición química de los minerales.
Minerales isotrópicos: Las propiedades físicas tienen el mismo valor en todas las direcciones. Ejemplo: Sustancias amorfas y del sistema cúbico.
Minerales anisótropos: Cuyas propiedades varían con la dirección, es, vectorial Es la propiedad física que varían de intensidad con la dirección, debido a la intensidad y estructura del mineral, Ejemplo. La dureza la exfoliación.
Color: Es debido a la composición química y a las impurezas presentes en el mineral, haciendo la salvedad que un mismo mineral se puede presentar una o más tonalidades.
Idiocromáticos: No depende de la composición de los minerales, color invariable. Ejemplo: La azurita (azul), Malaquita (Verde).
Alocromáticos: Es por las sustancias extrañas o impurezas que presenta. Ejemplo La esmeralda que es verde por la presencia de cromo.
5.7 PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES POR INFLUENCIA DE LA LUZ SON:
Brillo: Lustre: Relacionado con la propiedad de reflexión de la luz en la superficie de los minerales y el enlace químico. Brillo metálico : Pirita. Brillo no metálico :
Vítreo : Cuarzo, Azurita. Diamantino : Diamante, Blenda. Resinoso : Esfalerita. Graso : Azufre. Perlitico : Talco. Sedoso : Yeso, Asbesto.
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Nacarado : Moscovita, Oropimente. Raya: Es el color del polvo que deja un mineral cuando se frota contra
una superficie rugosa de otro cuerpo de mayor dureza, principalmente porcelana, cuyo color a veces difiere del color del mineral.
Diafanidad: Transparencia: Es la capacidad que tienen los minerales para dejar pasar la luz atreves de ellos y pueden ser:
Transparente: Cuando dejan pasar la luz de tal modo que pueden distinguirse a través de ellos el contorno de un objeto que se encuentra por detrás de dicho mineral. Ejemplo: Cuarzo hialino.
Translucidos: Pasan algo de luz, pero los objetos no pueden ser visto a través de ellos. Ejemplo: Calcedonia.
Opacos: No dejan pasar la luz aun estando en láminas muy delgadas. Ejemplo: Grafito.
Exfoliación: Algunos minerales cristalizados de dejarse separar fácilmente en láminas y que depende principalmente de la estructura del mineral.
Ejemplo: Exfoliación de una mica. Clivaje: Crucero: Los minerales debe de romperse siguiendo direcciones
preferentes, a lo largo de superficie plana y ángulos definidos, está relacionado con la estructura cristalina.
Clivaje muy perfecto: Se divide en láminas finas con superficie especular. Ejemplo: Yeso, Mica.
Clivaje perfecto: Se rompe en cualquier lugar por direcciones determinadas formando superficies planas. Ejemplo: Calcita, Galena, Halita.
Clivaje mediano: Se forma superficie regular como irregulares. Ejemplo: Feldespato, Hornblenda.
Clivaje imperfecto: Las superficies de clivaje regulares son raras,presenta superficie irregulares. Ejemplo: Berilo, Apatito.
Fractura: Los minerales que no tienen clivaje o lo tiene imperfecto, se parten por superficies irregulares de fractura, al aplicarse golpes al mineral, en los que la cohesión es la misma en todas las direcciones y pueden ser de varias clases:
Irregular : Sin forma: Azufre nativo, Apatito, Casiterita. Escalonado : Feldespato. Espinosa : Actinolita, Tremolita. Ganchuda : Cobre, Oro, Platino. Concoidea : Cuarzo, Ópalo.
Dureza: Es la resistencia que oponen los minerales a ser rayado, por la
acción de un cuerpo más resistente. La dureza es el inicio diagnóstico más importante para el reconocimiento de los minerales.
Para medir la dureza, se emplea la escala Mohs, compuesta de 10 minerales que tienen la raya de color blanco, que se toman como termino de comparación:
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DUREZA DUREZA MINERAL COMPOSICIÓN CARACTERÍSTICA
1 Talco Mg3Si4O16(OH)2 Muy blandos, se rayan con la uña (2,5)
2 Yeso CaSO42H2O Muy blandos, se rayan con la uña (2,5)
3 Calcita CaCO3 Blandos, se rayan fácil con la navaja (5,0)
4 Fluorita CaF2 Blandos, se rayan fácil con la navaja (5,0)
5 Apatito Ca5(PO4)3F Duro se rayan con la lima (6,5)
6 Ortosa KSi3AlO8 Duro se rayan con la lima (6,5)
7 Cuarzo KSi3AlO8 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el eslabón.
8 Topacio Al2(SiO4)(FOH)2 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el eslabón.
9 Corindón Al2O3 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el eslabón.
10 Diamante C Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el eslabón.
Tenacidad: Es la resistencia que un mineral opone a ser deformado y
puede ser: Elástico: Minerales recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que los
deforma (Muscovita). Flexible: Minerales no recobra su forma al cesar la fuerza que los
deforma (Yeso). Frágil: Es la capacidad de los minerales a romperse en fragmentos o
pulverizarse fácilmente (Diamante). Maleable: Capacidad de reducirse a laminas delgadas (Oro). Dúctil: Cuando pueden reducirse a hilos delgados (Oro, Plata, Cobre). Sz: Cuando puede ser reducido a virutas (Plata) Peso específico: Los minerales más difundidos tienen una densidad
promedio de 2,5 a 3,5 g/cm3. La mayoría de las especies tiene una densidad menor de 5 g/cm3 . Los minerales pueden dividirse en tres grupos: ligeros (de hasta 3,0 g/cm3 ), medios (de 3,0 a 4,0 g/cm3) y pesados (4,0 g/cm3 ).
Para determinar el peso específico del mineral se incluyen pasajes en el aire y en el agua:
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5.8 PROPIEDADES ORGANOLECTICAS DE LOS MINERALES
Son apreciados por los sentidos: Tacto: Es una apreciación superficial de los cuerpos, con los cuales, algunos minerales tienen un tacto característico que nos ayuda a identificar:
Untuoso : Talco. Seco : Creta. Suaves : Minerales de superficie muy lisa. Sabor : Solamente lo poseen algunos minerales: Salado : Halita (NaCl) Amargo : Silvita (KCl) Astringente : Alumbre (KAl(SO4)2.12H2O) Alcalino : Calcita (CaCO3) Olor : Hay muy pocos minerales que tienen olor propio, tal el
caso del azufre que al arder huele a sulfuro. PROPIEDADES MAGNETICAS DE LOS MINERALES Se manifiesta en el campo magnético, son pocos los minerales que poseen gran imantación, como para atraer la aguja magnética, polvo de aserrín de hierro. Minerales Magnéticos: Conocido como la magnetita (FeOFe2O3) y la magno ferrita (FeOFe2O3Mg), que son imanes naturales, capaces de atraer partículas de hierro.
Minerales Paramagnéticos: Son aquellos son atraídos por los imanes naturales, tales como ilmenita, hematita, cromita, siderita, así como los silicatos que contiene hierro.
Minerales Diamagnéticos: Son aquellos que son ligeramente repelidos, y esto se manifiesta con mayor fuerza por el bismuto nativo, grafito, y menor grado por la plata y oro nativo, la fluorita, calcita y cuarzo.
5.9 PETROLOGIA
La petrología es la parte de la geología que estudia las rocas desde el punto de vista:
a) Composición. b) Modo de ocurrencia. c) Distribución en la corteza terrestre. d) Clasificación. e) Origen de las mismas. f) Relación de los procesos. g) Historia Geológica.
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LA PETROLOGÍA ABARCA A: a) Litología: Estudio de las rocas de las exposiciones de campo,
afloramientos y de las muestras de mano. b) Petrografía: Es la parte puramente descriptiva de las rocas desde el
punto de vista de la textura, de la mineralogía y de la composición. c) Petrogénesis: Se ocupa del origen de las rocas.
VI. ROCAS IGNEAS:
6.1 ROCAS PLUTONICAS.
6.2 GABRODIORITA:
LITOLOGIA: El gabro está compuesta esencialmente por plagioclasas, piroxeno y puede tener pequeñas cantidades de cuarzo, su color es un gris moteado. El tamaño de los cristales es mayor que el de la Dolerita. Son rocas pesadas, gradunas y moteadas de color oscuro. Suelen aparecer en la corteza junto al basalto.
COMPOSICION QUIMICA: Desde el punto de vista químico, los gabros tienen poca sílice y mundo Mg y Ca. Tiene muy poco Na y K. el Fe varía desde valores bajos, en los tipos feldespáticos a valores extremadamente altos, en los ferrogabros ricos en Fe.
TEXTURA: Granuda, cristalina y muy dura. Se pueden apreciar todos sus componentes cristalizados de un tamaño parecido y fácilmente visible. Es una roca de color negro absoluto. Sus características de máxima calidad ornamental vienen dadas por la uniformidad, resistencia mecánica y química contra la acción de toda clase de agentes.
ESTRUCTURA: Es una roca granuda formada principalmente por plagioclasas cálcicas y piroxenos, de color gris oscuros. Si el olivino sustituye al piroxeno, tiene color verde y se denomina gabro olivinico. Densidad elevada de 2.9 a 3.1 g/cm3.
GUIA PARA EL RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION Y YACIMIENTO: Desde el punto de vista geológico constituye las rocas gabroidicas y su diferenciación mutua solamente se puede realizar mediante microscopia petrográfica, si bien con frecuencia las dioritas son de tonalidades más claras que los gabros. Desde el punto de vista industrial corresponden al grupo de los granitos oscuros, muy apreciados en el arte funerario.
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6.3 GRANODIORITA:
LITOLOGIA: La diorita es una roca ígnea intermedia de grano grueso compuesta principalmente, de feldespato, plagioclasas, así como hornablenda, que es un material ferro magnesiano de color verde. El contenido del cuarzo puede llegar hasta el 10%. La roca tiene un color que varía de blanco verdoso a verde, dependiendo del contenido de hornablenda.
COMPOSICION QUIMICA: Composición química promedio de las andesitas expresadas en porcentajes de masa de óxidos es:
TEXTURA: Posee una textura hipidiomorfica inequigranular, granulosa formada por feldespato. Los minerales de menos tamaño 0.1-0.6mm, corresponden a plagioclasa como componente porcentualmente mayor. Muestra una gran variabilidad de tamaños y formas más aquidimensionales. El resto de minerales están compuestos por los ferromagnesianos coloreados (biotita y piroxenos), cristales de mayor tamaño que muchas plagioclasas pero de formas más subidiomorficas. Las dioritas presentan tamaños de entre 0.4 y 0.6mm, hallando algunos cristales bastantes elongados.
ESTRUCTURA: Tiene grados feldespatos de color claro y cristales de anfibola de tono oscuro se combinan en proporciones similares, la diorita tiene un aspecto sal y pimienta.
GUIA PARA EL RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O YACIMIENTO: Se produce al enfriarse el magma del volcán, esto se produce bajo la superficie terrestre.
6.4 GRANODIORITA:
LITOLOGIA: Es una roca ígnea plutónica parecida al granito. COMPOSICION QUIMICA: Su composición es intermedia, esta
principalmente constituida por: Cuarzo (>20%). Feldespatos, pero contrariamente al granito. Contiene más plagioclasas. Ortosa.
SiO2 TiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5
58.34 0.96 16.92 2.54 4.99 0.12 3.77 6.68 3.59 1.79 0.29
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Los minerales secundarios son la biotita, anfíbol y piroxeno.
TEXTURA: Tiene una textura granitoide o sub-euheral (equigranular) de grano grueso, intermedia.
ESTRUCTURA: Tiene una estructura orbicular. GUIA PARA EL RECONOCIMEINTO DE LA FORMACION Y
YACIMIENTO: Granidiorita derivando de granitos (o de las monzonitas) por aumento de las plagioclasas; minerales negros pocos abundantes. Granodioritas derivando de las dioritas o gabros, por aumento de la cantidad de cuarzo, minerales negros hasta 40%.
6.5 GRANITO:
LITOLOGIA: También conocido como piedra berroqueña, es una roca ígnea plutónica constituida por cuarzo, feldespato y mica. Los granitoides son las rocas más abundantes de la corteza continental superior. Los granitoides cubren el 4.5% de la corteza terrestre y el 15% de los continentes.
COMPOSICION QUIMICA: Su composición es intermedia: Cuarzo Feldespatos alcalinos Contienen más plagioclasas sódicas y micas
TEXTURA: Estas rocas son de textura granular con sus variedades graníticas, pegmatita y aplitica y sus coloraciones varían desde el gris claro a gris oscuros, algunas veces rosados, félsica.
ESTRUCTURA: Tiene una estructura orbicular. GUIA PARA EL RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O
YACIMIENTO: Carecen de un origen único y se pueden formar de varias maneras. Los granitos provienen de magmas y los magmas de la función parcial o total de rocas en la corteza o el manto terrestre.
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6.6 ROCAS VOLCANICAS:
6.7 BASALTO:
LITOLOGIA: Son rocas volcánicas equivalentes a los gabros. Estas son las rocas volcánicas más abundantes en el mundo.
COMPISICION QUIMICA: Estas principalmente constituidas por: Silicatos de magnesio Silicatos de hierro Bajo contenido en sílice
TEXTURA: Presenta textura de grano fino y algunas son porfiriticas, mafica.
ESTRUCTURA: Tiene una estructura orbicular. GUIA PARA EL RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O
YACIMIENTO: Existe a una disputa sobre si el basalto en estado de magma es primario (se originaria directamente de la fusión de rocas) o se deriva de otro tipo de magma más mafica. En cualquier caso existen varias rocas que tiene los elementos necesarios para que, mediante su fusión directa o su fusión y posteriormente refinamiento, produzcan magma basáltico.
6.8 ANDESITA:
LITOLOGIA: Roca ígnea volcánica, integrada por plagioclasa sódica, piroxeno, biotita, homblenda, sanidina y cuarzo. Su equivalente plutónica es la diorita. Los cristales de plagioclasa son muy abundantes y se observan a simple vista. La matriz es densa y microcrisalina de color negro, gris, gris-verdoso, rojizo-café. Los fenocristales son idiomorfos hasta hipidiomorfos de tamaño hasta un centímetro.
COMPOSICION QUIMICA: Su composición química promedio de las andesitas expresadas en porcentajes de masa de óxidos es de 58.70% de óxido de silicio (SIO2), 0.88% de dióxido de titanio (TiO2), 17.24% de óxido de aluminio (Al2O3), 3.31% de trióxido de dihierro (Fe3O2), 4.09% de óxido de hierro (FeO), 0.14% de óxido de manganeso (MnO), 3.37% de óxido de manganeso (MgO), 6.88% de óxido de calcio (CaO), 3.53% de óxido de sodio (Na2O), 1.64% de óxido de potasio (K2O) y 0.21% de pentoxido de difosforo (P2O5). Los números son promedios de 2600 análisis de andesitas.
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TEXTURA: Frecuentemente muestra una textura porfídica con fenocristales de plagioclasas. Se caracteriza por presentar un grano fino y de origen volcánico contiene cantidades pequeñas de cuarzo.
GUIA PARA EL RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION Y YACIMIENTO: Por lo general, las andesitas forman coladas de lavas o domos, es decir masas de lava en forma de cúpula, con frecuencia asociadas a basaltos.
6.9 DACITA:
LITOLOGIA: La dacita es una roca volcánica que puede ser muy similar a la riolita en muestra de mano. Roca afanitica formada principalmente por plagioclasas y poco cuarzo, combinado con óxidos de Fe-Ti, piroxenos, horblenda, biotita y menor cantidad de sanidina.
COMPOSICION QUIMICA: Composición química promedio de las andesitas expresadas en porcentajes de masa de óxidos es de 65.98% de óxido de silicio (SiO2), 16.15% de óxido de aluminio (Al2O3), 2.47% de trióxido de dihierro (Fe3O2), 2.33% de óxido de hierro (FeO), 1.81% de óxido de manganeso (MgO), 4.38% de óxido de calcio (CaO), 3.85% de óxido de sodio (Na2O), 2.20% de óxido de potasio (K2O) y 0.21% de pentoxido de disfosforo (OP2O5). Los números son promedios de 2600 análisis de andesitas. Composición química promedio de 651 rocas.
TEXTURA: Presentar un grano fino posee una textura entre afanitica y porfida con cuarzo en forma de cristales de tamaños considerables redondeados corroídos o como elemento de su pasta base.
GUIA PARA RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O YACIMIENTO: La palabra Dacita proviene de dacia, una provincia del imperio romano que se encontrar entre el rio Danubio y los montes Carpatos (actualmente Rumania), que es donde primero se describió la roca. Se le encuentra en lavas y diques.
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6.10 RIOLITA:
LITOLOGIA: Rica en sílice compuesta principalmente por fenocristales de cuarzo y feldespatos alcalinos, a menudo con cantidades menores de plagioclasa y biotita.
COMPOSICION QUIMICA: Su composición química es la del granito como son SiO2, Al2O3, Fe3O2, FeO, MgO, CaO, Na2O, K2O.
TEXTURA: Tiene una textura afanitica, su textura se debe al corto periodo de cristalización.
ESTRUCTURA: Con marcado carácter porfídico. Roca afanitica formada principalmente por plagioclasa y poco cuarzo. No se observan cristales de Ortosa, esto se debe a que estos minerales que debían cristalizar en un magma dacitico.
GUIA PARA RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O YACIMIENTO: La riolita se origina a partir de magma con mayor presión que el granito.
6.11 PENIROTITA:
LITOLOGIA: Compuestas principalmente por olivino clinopiroxeno y ortopiroxeno. Pueden contener cantidades menores de plagioclasa, espinela, granata, anfíbol o biotita.
COMPOSICION QUIMICA: La peridotita está compuesta de SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MnO, MgO, CaO.
TEXTURA: Forma por la acumulación mecánica de los cristales de olivino densos. Algunas formas de periodotita por la precipitación y la colección de olivina y piroxeno acumulan a partir de magmas derivados del manto, tales como los de la composición de basalto.
ESTRUCTUTRA: Compuesta casi exclusivamente de olivino y kimberlita, variedad que contiene diamante.
GUIA PARA RECONOCIMIENTO DE LA FORMACION O YACIMIENTO: Tiene dos modos primarios de origen, como se forman las rocas del manto durante la acreción y diferenciación de la tierra o como acumulación rocas formadas por precipitación de piroxenos olivino de magmas basálticas o ultramaficas.
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VII. ROCAS METAMORFICAS. El metamorfismo se da indistintamente en rocas ígneas, rocas sedimentarias u otras rocas metamórficas, cuando éstas quedan sometidas a altas presiones (de alrededor de 1.500 bar), altas temperaturas (entre 150 y 200 °C) o a un fluido activo que provoca cambios en la composición de la roca, aportando nuevas sustancias a ésta. Al precursor de una roca metamórfica se le llama protolito.
7.1 TIPOS DE METAMORFISMO.
Los principales tipos de metamorfismo dependen del carácter de la energía aportada para su puesta en marcha, que puede ser en forma de calor o en forma de presión:
7.2 METAMORFISMO TÉRMICO:
Ocurre cuando la transformación de las rocas se debe solo a las altas temperaturas a las que se ven sometidas. A este tipo también se le denomina metamorfismo de contacto. Se da en circunstancias tales como la intrusión de magma en rocas ya existentes, como plutones, diques o diques concordantes. El mármol es un ejemplo de roca que se forma mediante estos procesos.
7.3 METAMORFISMO REGIONAL:
Esta es la forma más común de metamorfismo. Ocurre cuando ambos factores, presión y temperatura, se dan a la vez. Estos procesos se dan en mayor medida en grandes profundidades y en regiones de formación de grandes montañas. Un ejemplo de roca que se forma mediante este tipo de proceso es la pizarra.
7.4 METASOMATISMO:
El metasomatismo o metasomatosis es un proceso geológico que corresponde la sustracción o adición de componentes químicos a una roca mediantes fluidos acuosos con el requisito de que la roca debe mantenerse en el estado sólido.1 2 Se considera un tipo de metamorfismo.1 Los dos tipos principales de metasomatismo son el infiltraciones y el difusional.2 El primero ocurre cuando el fluido se encuentra en movimiento penetrando la roca y el segundo cuando el fluido está estancado.
7.5 AGENTES DEL METAMORFISMO:
Los agentes que intervienen en el metaforismo son el calor, la presión, la presencia de fluidos, la naturaleza previa de la roca que se va a ver afectada y el tiempo:
El calor puede proceder del contacto con un magma en migración, de la fricción entre placas tectónicas o del peso asociado a un enterramiento profundo, el cual produce compactación por recristianización que disipa energía en forma de calor.
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La presión puede ser vertical y derivar del enterramiento, o tener otra dirección y deberse a la convergencia de placas o a la acción de fallas.
Los fluidos circulantes derivan de la diferenciación de magmas ascendentes, o son disoluciones acuosas alimentadas desde la superficie pero calentadas en regiones profundas. Aunque la composición se basa en el agua, sustancias disueltas en ella pueden desempeñar un papel fundamental en la transformación química de las rocas.
La composición inicial de la roca es importante. Una arenisca con gran cantidad de cuarzo sujeta a condiciones altas de presión y temperatura se convertirá en una cuarcita; pero si la roca inicial es una caliza, se convertirá en un mármol.
El tiempo es un factor importante, ya que hay procesos metamórficos que lo requieren.
7.6 TIPOS DE METAMORFISMO:
7.7 METAMORFISMO DE CONTACTO:
También conocido como metamorfismo térmico, ocurre cuando la transformación de las rocas se debe principalmente a las altas temperaturas a las que se ven sometidas. Esto se da cuando un magma instruye un cuerpo rocoso, y las altas temperaturas metamorfizan las rocas encajantes, formando una aureola de contacto.
El tamaño de la aureola depende de unos factores que controlan la transferencia de calor desde el Plutón hasta la roca encajante. Estos factores son los siguientes:
Temperatura y tamaño de la intrusión.
La conductividad térmica de la roca encajante, que va a controlar la tasa a la que el calor se va transferir por conducción.
La temperatura inicial de la roca encajante.
El calor latente de cristalización del magma.
El calor de las reacciones metamórficas.
La cantidad de agua y la permeabilidad de la roca encajaste, ya que la presencia de agua puede provocar que el calor se transmita por convección.
7.8 METAMORFISMO REGIONAL:
Se produce por el efecto simultáneo de un aumento de la presión y de la temperatura durante largos períodos de tiempo en grandes áreas de la corteza terrestre con gran actividad tectónica, como los límites de las placas litosféricas. También influyen la presencia de fluidos en las rocas que se van a metamorfizar, y las tensiones originadas por el movimiento de las placas tectónicas.
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Normalmente el crecimiento de los cristales durante el metamorfismo regional está acompañado de una deformación originada por causas tectónicas. Esto provoca que muchas rocas sometidas a este tipo de metamorfismo presenten foliación, es decir, que sus minerales constituyentes se orientan según la dirección de las presiones dirigidas que sufren. Según el grado de foliación, se distinguen tres tipos de rocas:
Pizarras: Se forman cuando el metamorfismo es de grado bajo.
Esquistos: Se forman cuando el metamorfismo es de grado medio.
Gneises: Se forman cuando el metamorfismo es de grado alto.
Dentro del metamorfismo regional se distinguen tres zonas que se diferencian entre sí por las condiciones de presión y temperatura:
Región de baja temperatura y alta presión: Estás regiones se localizan en las zonas de subducción.
Región de alta temperatura y alta presión: En los núcleos de los orógenos, donde la profundidad de enterramiento es muy grande, y abundan las intrusiones deandesita.
Región de baja temperatura y baja presión: En zonas más superficiales de los orógenos.
7.9 METAMORFISMO DINAMICO:
El factor dominante en el metamorfismo dinámico (o dinamometamorfismo) es la presión, provocada por el movimiento entre bloques o placas que genera la acción de las fallas. Las rocas que se generan en este proceso se llaman brechas de falla o cataclastitas, y se caracterizan por la presencia de cantos englobados por una matriz, generados por trituración (cataclasis).
Granulometría, tipo de roca y composición. Densidad, porosidad y permeabilidad. Si la roca presenta bandeados, esquistosidad. Tasa de deformación impuesta. Composición y presión de los fluidos presentes. Orientación de la red cristalina.
El factor predominante es la presión. Este tipo de metamorfismo se produce en la zona alrededor del plano de falla, ya que en ese lugar las rocas están sometidas a grandes presiones. Éstas suelen aparecer trituradas por la fricción provocada por el movimiento de los bloques.
7.10 DINAMOMETAMORFISMO.
7.11 ROCAS FOLIADAS:
7.12 PIZARRA:
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LITOLOGIA: Es una roca metamórfica homogénea formada por al compactación de arcillas. La pizarra procede de la transformación de rocas sedimentarias que fueron sometidas a fuertes presiones de origen teutónico.
COMPOSICION QUIMICA: Está formada por minerales sedimentarios como cuarzo, minerales de arcilla, sericita, Italia, clorita, moscovita, calcita, pirita, feldespato y sustancias carbonosas, entre otros.
TEXTURA: Es esquistosa y se puede dividir fácilmente en hojas delgadas planas.
ESTRUCTURA: Es una roca densa, de grano fino. Se distinguen según su estructura las pizarras arcillosas, bituminosas, micáceas y cristalinas, entre otras.
GUIA PARA LA FORMACION O YACIMIENTO: Se puede formar en cualquier lugar que contenga arena, lodo y sedimento, que después de unirse, forman rocas como la pizarra.
7.13 FILITA:
LITOLOGIA: Es una roca metamórfica foliada de temperatura superior a 300 °C Los minerales como las micas (muscovita) y la clorita son perceptibles y le dan a la superficie de la roca un aspecto satinado con apariencia escamosa.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: Su composición es semejante a la de la
pizarra, pero con un metamorfismo más intenso. Está principalmente
construida por, Abunda la clorita, la mica producida a partir de los
minerales arcillosos originales., cristales muy finos de moscovita.
TEXTURA: Estas rocas son mis casillas de grano fino.
ESTRUCTURA: Sus minerales tiene tienden a ordenarse en capas
paralelas o a convertirse en minerales alargados. Esta ordenación
proporciona a las rocas metamórficas una propiedad llamada foliación.
GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: Resulta de la
transformación de rocas preexistentes por procesos metamórficos que
implica la participación activa del calor, la presión y los fluidos
químicamente activos
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7.14 ESQUISTO:
1. LITOLOGÍA: Son rocas metamórficas de grado medio, notables
principalmente por la preponderancia de minerales laminares tales como
la mica, la clorita, el talco, la orden da grafito.
2. COMPOSICIÓN QUÍMICA: Todos esos minerales predominantes en las
rocas esquistosas pertenecen a los silicatos donde el silicio y el oxígeno
se combinan con elementos metálicos.
3. TEXTURA: Textura foliada, el esquisto es una roca que se rompe con
facilidad.
4. ESTRUCTURA: Está definida por minerales prismáticos o aciculares
orientados paralelamente según su hábito alongado en una dirección.
Las rocas con esta textura presentarán fábrica lineal, lo que igualmente
les confiere una anisotropía estructural (alineación) según la cual la roca
se tiende a escindirse.
5. GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: La mayoría de esquisto
procede con toda probabilidad de arcillas y todos que han sufrido una
serie de procesos metamórficos incluyendo la producción de pizarras y
filitas como pasos intermedios.
7.15 GNEIS:
LITOLOGÍA: Grano grueso no micáceo.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: Los minerales se han separado en capas
paralelas creando una estructura (feldespatos ferro magnesianos).
TEXTURA: Foliada, con aspecto planteado debido a la separación de los
componentes oscuros de los claros. Granular medio o grueso (granos
alargados).
ESTRUCTURA: Presenta el típico aspecto bandeado, que lo hace
fácilmente reconocible, que consiste en bandas alternas de zonas ricas
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en cuarzo, feldespato blanco o rojizo y en capas de minerales ferro
magnesianos negro dice y opaco.
GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: Monte Carmelo, Trujillo.
Perteneciente a la formación tostó, Venezuela.
7.16 MIGMATICAS:
LITOLOGÍA: Granular.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: Feldespatos granito.
TEXTURA: Foliada, rocas híbridas o mixtas, producto de una mezcla por
efectos de una penetración magmática en rocas ya metamorfoseadas.
ESTRUCTURA: Sus minerales se encuentran en forma de finas capas.
GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: Corea, Asia y en
España Málaga.
7.17 ROCAS NO FOLIADAS.
7.18 MARMOL.
LITOLOGÍA: El mármol es una roca metamórfica compacta formada a
partir de rocas calizas que, sometidas a elevadas temperaturas y
presiones, alcanzan un alto grado de cristalización.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: El componente básico del mármol es el
carbono cálcico cuyo contenido supera el 90%; los demás componentes,
considerados impurezas, son los que dan gran variedad de colores en
los mármoles y define sus características físicas.
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TEXTURA: Grano fino al grueso, compacta y cristalina, que puede
pulirse hasta obtener un gran brillo. Compuesta originalmente por granos
de tamaño variable de calcita y dolomita. También suele ser frecuente la
presencia, aunque es muy pequeña cantidad, de diversos silicatos.
ESTRUCTURA: Es una no foliada, cristalina granular gruesa, compuesta
esencialmente de calcita o dolomita, carece de esquistosidad. Los
cristales que la forman son mucho mayores debido a la recristalización
sufrida por el incremento de temperatura.
GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: El principal productor de
mármol mundial es Novelda (España), ciudad conocida como “El país
del mármol”. Otro mármol blanco de gran calidad y con denominación de
origen es la de Macael (España), población conocida como la “Ciudad
del oro blanco” al estar todas sus plazas y aceras cubiertas del mismo.
Este mármol se puede encontrar en obras tales como el patio de los
leones de la alhambra de granada.
7.19 CUARCITA:
LITOLOGÍA: Es una roca resultante del metamorfismo de areniscas, qué
se caracteriza por ser muy dura, carece de foliación y se distingue de las
areniscas en que carece totalmente de poros, y al romperla, se rompen
los granos de cuarzo en vez de romperse alrededor de ellos.
COMPOSICIÓN QUÍMICA: Casi exclusivamente cuarzo, escasa
hematites y seriecita; sílice: 98.5% Feldespato:< 1% Resto: Goethita,
pirolusita y lita.
TEXTURA: Afanítica (A=no, phaneros = visible). En las muestras de
mano la mayoría de los granos no son visibles a simple vista, pero si
bajo el microscopio. Las texturas afanítica se produce por enfriamiento
rápido de un magma.
ESTRUCTURA: Está constituida por cristales de cuarzo íntimamente
soldados, a menudo inventados y entrelazados.
GUÍA PARA LA FORMACIÓN O YACIMIENTO: Proceden de la
cristalización de rocas silíceas, principalmente rocas sedimentarias
como arenisca y conglomerados e incluso pilones de cuarzo hidroterma,
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las cuarcitas son muy abundantes en la era Primaria y general relieve es
muy abrupto y extensos en amplias zonas de la península.
VIII. ROCA SEDIMENTARIA:
8.1 ROCAS SEDIMENTARIAS DETRITICOS:
8.2 CONGLOMERADO.
LITOLOGIA: Son rocas constituidas por la consolidación y cementación
de fragmentos gruesos de cualquier origen. Formados por cantos
redondeados de gran tamaño unidos por un cemento o una matriz.
TEXTURA: Clastos subredondeados – redondeados, bloques y matriz,
mala clasificación, todos los tipos de clastos (polimicto), ambientes.
ESTRUCTURA: Si son de fragmentos lisos y redondos se denominan
pudingas y, cuando son angulosos e irregulares se llaman brechas y,
aquellos formados por una mezcla de fragmentos muy desiguales de
origen glaciar se conocen como tillitas.
FORMACION O YACIMIENTO: Rio tipo braided, costa oceánica o en
zonas cercanas a montañas donde forman parte de abanicos o de
antiguos abanicos deltaico. Formada por cantos redondeados de gran
tamaño unidos por un cemento o una matriz.
CLASIFICACION DE LAS ROCAS DETRITICAS SEGÚN EL TAMAÑO DE CLASTO
INTERVALOS DE
TAMAÑO(mm)
NOMBRE DEL
CALTO
NOMBRE DEL
SEDIMENTO
ROCA DETRITICA
>256 / 64-256 BLOQUE
GRAVA
CONGLOMERADO O
BRECHA 4-64 / 2-4 CANTO
1/16-2 GRANO ARENA ARENISCA
1/256-1/16 GRANULO LIMO LIMOLITA
<1/256 PARTICULA ARCILLA LUTITA
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8.3 ARENISCA:
LITOLOGIA: Resulta de la cementación de las arenas. Los minerales
predominantes en su formación son el cuarzo y los feldespatos.
COMPOSICION QUIMICA: MICA: moscovita, flogopita, lepidolita y la biolita FELDESPATO: la ortosa, feldespato monoclínico con formula KAIS3O8,
es uno de los minerales más comunes. MAGNETITA: mineral u mena más común del hierro, cuya composición
es Fe3O4. CUARZO: compuesto por dióxido de silicio o sílice SiO2. TEXTURA: Arenita de cuarzo (compuesta casi exclusivamente de
cuarzo y cemento sílice o arcilloso), Arcosas (se diferencian de las anteriores por su contenido de feldespato 25 %, su cemento suele ser calcáreo), Grauvacas (están constituidas por abundancia de fragmentos de rocas preexistentes).
ESTRUCTURAS: Los minerales predominantes en su formación son el cuarzo y los feldespatos, puede distinguirse de otras rocas por sus granos parecidos a los de la arena y su estructura porosa.
FORMACION Y YACIMIENTO: La arenisca a menudo se encuentra en áreas donde el viento acumula arena durante miles o millones de años también se acumulan en depósitos que se encuentran en el fondo del océano, o en lagos y ríos (rio, fluvial, playa, hemipelagico y dunas eólicas).
8.4 LIMOTITA:
LITOLOGIA: De origen eólico, formado por el polvo arrastrado por el viento a grandes distancias.
COMPOSICION QUIMICA: Compuesto principalmente (más de 2/3) de limo, Partículas de tamaño definidos como granos de 1/16 – 1/256 mm o de 4 a 8 en la escala phi de krumbein. Su fórmula general es FeO(OH) – nH2O.
TEXTURA: Clástica, grano muy fino de diversos minerales. ESTRUCTURA: Rocas compuestas de limo endurecido.
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FORMACION O YACIMIENTO: Zonas húmedas y lluviosas donde se forman depósito de tierra porosa, lo que constituye un excelente terreno cultivable.
8.5 LUTITA:
LITOLOGIA: Formadas por minerales de arcillas de grano fino. COMPOSICION QUIMICA: Formadas por silicatos aluminios hidratados,
de estructura laminar y es el resultado de la alteración de otras rocas preexistentes, ricas en minerales aluminicos.
TEXTURA: De textura pelitica, variopinta, es decir integrada por detritos clásticos constituidos por partículas de los tamaños de la arcilla y del limo. Las lutitas son porosas y a pesar de esto son impermeables.
FORMACION O YACIMIENTO: Se depositan en avientes tranquilos, en lagos, planicies de inundación y fondos oceánicos con corrientes no turbulentas.
8.6 ROCAS SEDIMENTARIAS QUIMICAS:
8.7 CALIZA:
LITOLOGIA: La piedra es una roca sedimentaria formada generalmente en aguas marinas cálidas y pocos profundos. Es de forma rectangular, gruesa y algunas veces contiene fragmentos de fósiles o bandas de color. La piedra caliza se utiliza para fabricar tejas, vidrios, productos de limpieza, esculturas y edificios.
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COMPISICON QUIMICA: Compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio (CaCO3) generalmente calcita, aunque frecuentemente presenta trazas de magnesita (MgCO3) y otros carbonatos. También puede contener pequeñas cantidades de minerales como arcilla, hematita, siderita, cuarzo, etc. que modifican (a veces sensiblemente) el color y el grado de coherencia de la roca.
TEXTURA: Granos que varían de finos a gruesos, generalmente un poco rasposo. Tiende a ser de textura consistente; granos y minerales que se entrelazan.
FORMACION O YACIMIENTO: Presencia de calcita y la muestra efervescente en presencia de ácido clorhídrico.
8.8 DOLOMITA:
LITOLOGIA: Es un importante mineral de rocas sedimentarias y metamórficas, encontrado como mineral principal de las rocas llamadas dolomías y metadolomias, así como mineral importante en limolitas y mármoles donde el principal mineral presente.
COMPOSICION: Químicas un mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesio (CaMg (CO3)2). Se produce una sustitución por intercambio iónico del calcio por magnesio en la roca caliza (CaCO3).
TEXTURA: Coloración predominantemente blanca grisácea, aunque puede pasar por tonalidades como negro, rojizo o ser incolora.
Tiene una ligera reacción al entrar en contacto con ácido clorhídrico. Su aspecto es, por lo general, vitrio: aunque puede llegar a ser perlado. Su dureza va de los 3.5 a los 4 Mohs es un sistema cristalino trigonal, se
organiza en romboedros. FORMACION Y YACIMIENTO: Dolomita se forma como el mineral
principal en las rocas llamadas dolomías. En general, la dolomita se forma en algunas vetas hidrotermales.
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8.9 SAL:
LITOLOGIA: Sal gema o sal común tiene dureza 2, se puede rayar con la uña y forma cristales cúbicos que pueden conseguir un tamaño muy grande (más de un metro cubico). Cuando son puros, son incoloros, pero la presencia de impurezas puede darles coloraciones diversas. En el Bages, a menudo son cobrizos debido a la presencia de óxidos de hierro.
COMPOSICION QUIMICA: Su composición química es Cloruro de Sodio (NaCl).
TEXTURA: Suele ser muy blando. ESTRUCTURA: Cubico: cuando tiene caras esqueléticas se llaman
cristales en tolva o Hopper. FORMACION U YACIMIENTO: Sal es un componente esencial de la
dieta de los seres humanos y de otros animales de sangre caliente. Algunas personas restringen su consumo directo de sal, pero obtienen las cantidades necesarias comiendo carne y pescado que la contienen.
8.10 YESO:
LITOLOGIA: El producto en polvo obtenido por calcinación y molienda de la piedra de yeso, que está compuesta por varias fases anhídridas o hemihidratas del sistema sulfato cálcico-agua.
COMPOSICION QUIMICA: Sulfato de calcio dihidrato (CaSO4.2H2O) TEXTURA: Yeso mineral cristaliza en el sistema monoclínico, en
cristales de hábito prismático, tabular paralelo al segundo pinacoide; de forma rómbica con aristas biseladas en las caras.
ESTRUCTURA: La estructura física es más porosa que la densidad del sulfato cálcico rehidratados bastante meno _/0.5 t/m3) que la densidad de la piedra de sulfato de calcio (2.3 t/m3).
FORMACION Y YACIMIENTO: Se raya con la uña dando una raya blanca y se aprecian impurezas de tierra. Es muy corriente que presenta cristalizaciones que se corresponden con cristales más o menos puros del mineral yeso.
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8.11 CARBON:
LITOLOGIA: Está compuesta por los macerales, vitrina, internitas, en especial la fusinita , liptitas e intertinitas, vitrinitas y liptinitas.
COMPOSICION QUIMICA: Compuesta por: amoniaco, metanol, gasolina y gasóleo de automoción líquidos a partir de gas de síntesis, CO y H1.
TEXTURA: La textura del carbón mismo la determinan el carácter, grano y distribución de sus componentes por lentes relativamente megascopicos y microscópicos
ESTRUCTURA: Estructuralmente la capa, manto o veta de carbón es un estrato geológico caracterizado por las mismas irregularidades de espesor, uniformidad u continuidad que cualquier otro estrato de origen sedimentario.
FORMACION Y YACIMIENTO: El termino carbonización se refiere al proceso de metamorfismo del carbón, causado por el aumento del peso de los sedimentos sobre yacentes, movimientos tectónicos , el incremento de la temperatura como función del aumento de profundidad del sepultamiento o bien por la cercanía o contacto con intrusiones o extrusiones ígneas.
8.12 CUADRO DE EQUIVALENCIA DE LAS ROCAS VOLCANICAS Y ROCAS PLUTONICAS:
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IX. METEORIZACION - SUELOS También Llamado intemperismo, es la destrucción de las rocas que afloran en superficie, por acción de los agentes meteóricos, en condiciones de presión y temperatura ambiental. Esta destrucción se efectúa insitu y consiste en la desintegración (proceso mecánico o físico) y descomposición (proceso químico) de los minerales y rocas. Denudación es el fenómeno de desgaste de la superficie terrestre producido por la combinación de los efectos de los procesos antes mencionados TIPOS DE INTEMPERISMO
9.1 INTEMPERISMO FISICO
Conocido como «desintegración» por que actúa reduciendo las rocas fragmentos cada vez más pequeños sin que ocurra cambio alguno en la composición química. Son depositados por acción de la gravedad al pie de las laderas, reciben el nombre de «depósitos coluviales»
9.2 TIPOS DE INTEMPERISMO
A. DESINTEGRACIÓN POR CAMBIO DE TEMPERATURA. Los diversos cambios de temperatura que dilatan y contraen las rocas y los consecuentes esfuerzos internos que ellas sufren debido a los diferentes coeficientes de dilatación de sus minerales constituyentes, producen en las rocas grietas paralelas a su superficie. El resultado de éste proceso es el rompimiento de las rocas en escamas o lajas conocidas como «exfoliación» B.
DESINTEGRACIÓN POR CAMBIO DE TEMPERATURA Las escamación concéntrica llamada exfoliación catáfila, consisten en la separación, en forma de delgadas
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escamas curvadas de la roca, semejando a una cebolla. La disyunción esferoidal consiste en la alteración física de las rocas plutónicas, cuya característica principal es descascararse en forma de lámelas, lo que da como producto final fragmentos rocosos redondeados. Esta acción de la meteorización está ayudada por la presencia de diaclasas y fracturas en las rocas, y comienza su ataque en las intersecciones de dichas estructuras. C. DESINTEGRACIÓN POR CAMBIO DE TEMPERATURA: La desintegración granular es el proceso mediante el cual las rocas se desgastan en fragmentos granulares, que generalmente son elementos minerales componentes de las rocas. Exfoliación catafilo en roca granítica en los alrededores de chala, Arequipa Estos efectos producido en las rocas principalmente plutónicas, por los cambios de temperatura, se piensa que, esto ocurre, apoyado al menos en parte a la gran reducción de la presión de confinamiento que se produce cuando la roca que las cubrían es erosionada, el cuerpo comienza a expandirse y separarse en lajas en un proceso denominado descompresión, que a su vez forman fracturas conocidas como diaclasas de descompresión que permiten la penetración del agua hasta zonas profundas y así comienza el proceso de meteorización mucho antes que afloren en superficie. D. DESINTEGRACIÓN POR ACCIÓN DE LA HELADA La helada es un poderoso agente desintegrador de las rocas. Cuando el agua que se infiltra por grietas y poros se congela, aumenta su volumen ejerciendo presiones del orden de los cientos de kilómetros por centímetro cuadrado, fragmentando consecuentemente las rocas. Este mecanismo es conocido como «Acción de Cuña de las Heladas o gelifracción» E. DESINTEGRACIÓN POR LAS SALES QUE CRISTALIZAN
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Este mecanismo se parece mucho al anterior. El agua cargada de sales, infiltrada en las finas grietas y poros de las rocas, fluye a la superficie por un aumento en la temperatura y se evapora dejando las sales que al cristalizar ensanchan estas grietas y poros para terminar fragmentando las rocas. F. DESINTEGRACIÓN POR ACTIVIDAD ORGÁNICA Las plantas y animales incluyendo al hombre también en la desintegración de las rocas. Por ejemplo: las grietas de las rocas son aprovechadas por las raíces de las plantas que al crecer ejercen altas presiones sobre ellas, terminando por fracturarlas. Acción de las raíces del árbol produce esfuerzos en su crecimiento fracturando y separando en bloques a la roca que afecta; en los alrededores de Cieneguilla en Lima, y la acción de crecimiento de las raíces pr4oduce destrucción de veredas en el malecón de chorrillos
9.3 TIPOS DE INTEMPERISMO
9.4 INTEMPERISMO QUIMICO
También llamado «descomposición». Produce una modificación completa en las propiedades físicas y quimicas de las rocas, ocurriendo paralelamente un aumento en el volumen total de éstas por la menor densidad de los nuevos compuestos y su mayor porosidad. Un factor imprescindible para que exista descomposición es el agua, cuya acción depende de su pH. Por tal razón las aguas ácidas y básicas tienen mayor poder de descomposición que las puras. Los procesos químicos que intervienen en el fenómeno de la descomposición son: A. HIDRATACIÓN Consiste en la adicción de agua a las rocas, que produce óxidos y silicatos hidratados de sus minerales constituyentes. B. OXIDACIÓN Es la combinación del oxígeno con otros elementos. Ella es ayudada por la presencia de humedad en el aire, produciendo cambios en la coloración y liberando gran cantidad de ácidos, son los compuestos del fierro los principales afectados.
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C. CARBONATACIÓN: El bióxido de carbono al entrar en contacto con el agua produce ácido carbónico, que es más que efectivo que el agua pura para atacar a los feldespatos calco sódicos y de potasio. ESTABILIDAD DE LOS MINERALES FRENTE AL INTEMPERISMO QUÍMICO
9.5 INTEMPERISMO DE ROCAS REPRESENTATIVAS
A. ROCAS IGNEAS GRANITOS – ROCAS ÁCIDAS. Son fuertemente atacados por el agua y el aire, favorecidos por las diaclasas, muy frecuente en los granitos. De mayor importancia aún son las fracturas producidas por el tectonismo. Entre los minerales finales productos de la alteración, tenemos: Mineral Original Alteración Plagioclasas - Feldespatos Calcosódicos Sericita Ortosa - Feldespato de Potasio Caolín Biotita - Mica negra Clotita
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Cuarzo Arenas de Cuarzo GABROS – ROCAS BÁSICAS. De la alteración de sus minerales constituyentes, los feldespatos calco sódicos, el olivino y la Augita principalmente, se producen Sericita, Limonita, Uralita, grandes cantidades de compuestos de calcio y de sódico y Sílice coloidal. Su equivalente extrusivo al Basalto, se rompe formando bloques y astillas hasta terminar en fondos limolíticos oscuros. B. ROCAS SEDIMENTARIAS ARENISCAS: Se intemperizan mecánicamente para formar arenas de grano fino y en caso de contener feldespatos se originan arenas arcillosas LUTITAS: Principalmente por acción del intemperismo se disgregan produciendo material suelto arcillas CALIZAS: El agua cargada de bióxido de carbono, que en parte forma ácido carbónico, las ataca fuertemente originando Bicarbonato de Calcio que es muy soluble e inestable. La erosión típica de las calizas es la llamada Aerolar hoquedades, así como el Carts – acanaladuras. CUARCITAS: Fundamentalmente por acción mecánica del intemperismo se originan cantos, gravas y arenas, por ser el cuarzo muy resistente al intemperismo. C. ROCAS METAMORFICAS MARMOL: Al igual que las calizas es atacado por el agua cargada de ácido carbónico.
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9.6 INTEMPERISMO DIFERENCIAL Y ESFEROIDAL
A. INTEMPERISMO DIFERENCIAL Es el fenómeno que se aplica para las diversas velocidades con que actúa la meteorización, cuando algunas rocas en su área son más resistentes a la meteorización que otras. En el perú existen en varias localidades donde se presentan estas figuras, entre las que destacan principalmente la Meseta de Marcahuasi y el Bosque de Piedras de Huayllay entre otros. B. INTEMPERISMO ESFEROIDAL Es la separación en capas concéntricas en una roca atacada por el intemperismo químico. Estas se producen debido a que los minerales constituyentes, alterados, aumentan de volumen ejerciendo por consiguiente fuertes presiones que desprende las referidas capas. Las rocas ígneas tales como el granito, granodiorita, grabo, etc. Presentan frecuentemente el intemperismo esferoidal. EL SUELO Son agregados naturales de granos minerales unidos por fuerzas de contactos normales y tangenciales a las superficies de las partículas adyacentes. Separables por medios mecánicos de poca energía o por agitación de agua. Los suelos tienen su origen en los materiales rocosos preexistentes que constituyen la roca madre sometida a la acción ambiental disgregadora de la erosión y la meteorización.
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9.7 COMPOSICIÓN DE SUELOS
CONSIDERANDO AL SUELO COMO MATERIAL SUS COMPONENTES ESENCIALES SON: Por una fracción inorgánica o mineral, resultante de la alteración físico-química de la roca, en cierto modo refleja la composición del substrato pero puede presentar diferencias si existen materiales que hayan sido arrastrados hasta allí y mezclados con los existentes y está constituida por partículas de diversos tamaños desde cantos, gravas hasta partículas su microscópicas de arcilla que viene a ser el resultado de la meteorización química principalmente de la hidrólisis, que le confiere a los suelos propiedades como la plasticidad y la cohesión. En los suelos se distinguen cincos zonas, también llamadas “horizontes” que cubren el perfil desde la superficie hasta la roca firme sin alterar, reciben la designación de “O”, “A”, “E”, “B”, “C” que son comunes en climas templados y que varían de un ambiente a otro tanto en características como extensión del horizonte. Perfil típico de un suelo
A. LA PODSOLIZACION: Es el proceso normal en los climas templados y húmedos con una cubierta de bosques. B. LA CALCIFICACION: Ocurre en los climas con vegetación consistente en arbustos o pastos. C. LA LATERIZACION: Es el proceso normal formador de suelos en los trópicos.
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1. LOS SUELOS ESTÁN FORMADOS POR: partículas pequeñas e individualizadas, en otras palabras no cementadas o ligeramente cementadas quedando huecos entre ellas que le dan la característica de porosa por ello:
Suelos saturados, cuando los huecos o intersticios pueden estar llenos de agua.
Suelos semis aturados cuando están llenos de aire y agua 2. LOS SUELOS DE ACUERDO A SU TRANSPORTE O NO SE DIVIDEN EN:
Suelo residual o autógeno, cuando el suelo formado permanece insitu o por encima de la roca que le dio origen, es decir sin ser transportado.
Suelo alóctono, cuando ha sufrido transporte, formando depósitos, también se les denomina transportado.
3. LOS SUELOS ESTÁN FORMADOS POR: partículas sólidas, fluidos, gases y espacios vacíos, pudiéndose clasificar en función del tamaño de las partículas en dos tipos
a) Suelos de grano grueso o granulares, con tamaño de grano superior a 0.075 mm formados principalmente por cuarzo, feldespato, calcita, sulfatos, sales y vidrios volcánicos con menos frecuencia.
b) Suelos de grano fino o suelos finos, con un porcentaje superior al 50% de tamaños igual o inferior a 0.075 mm formados principalmente por limos o minerales de arcilla como colonita, ilitas, esmécticas y materia orgánica entre otros.
CLASIFICACIÓN DE SUELOS En los últimos tiempos, como consecuencia del mayor conocimiento del suelo y los procesos edafológicos pedológicos que se presentan en las diferentes partes del mundo, han sido propuestos muchos sistemas que tienden a agrupar todos los tipos posibles. Una clasificación muy definida divide a los suelos en tres órdenes:
Suelos Zonales: Reflejan la acción del clima y la vegetación.
Suelos intrazonales: Reflejan la acción de factores locales, como son:
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las características del material original, tipo de drenaje, etc. Suelos Azonales: No reflejan la acción de los factores y se caracterizan
por una poquísima diferenciación del material Han clasificado los suelos en cuatro grandes grupos en función de su granulometría: a) Gravas b) Arenas c) Limos d) Arcillas
9.8 LOS SUELOS EN EL PERÚ
Los suelos en el Perú presentan una enorme variabilidad de características y fisonomías, probablemente tan amplia como en ningún otro país del mundo. El Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), clasifica los suelos en el Perú, de acuerdo con la clasificación establecida mundialmente, en tres grandes órdenes de suelos: Suelos Zonales. Son aquellos que reflejan la acción directa del clima y de la vegetación. Este orden edáfico se encuentra representado en el Perú, tentativamente, por dieciséis grandes formaciones edáficas o grandes grupos de suelos:
Páramo andino (incluye andosoles) Rojo desértico, pardo (desértico y semidesértico) Pradera rojiza calcica (castaño rojizo) Pradera rojiza no calcica andina (Brunizem) Pardo calcica andino (castaño) Pardo no calcico andino (Brunizem mayormente) Chemozem andino Pardo forestal eutrófico Pardo forestal distrófico Podzólicos rojo-amarillos Pardo rojizo lateríticos Podzol tropical Latosol húmico Latosol bajo húmico o subhúmico Latosol amarillo (incluye rojo-amarillo) Páramo andino (incluye andosoles)
1. SUELOS INTRAZONALES. Son aquellos que reflejan la acción modificadora
de los factores locales como son las características especiales del material madre o drenaje desfavorable, regulado por una topografía plana. Este orden edáfico se encuentra representado en el Perú por ocho grandes grupos de suelos:
Solonchak (suelos salinos)
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Solonetz (suelos alcalinos) Gley húmico Litosol Laterita hidromórfica Grumosoles Suelos de ceniza volcánica Rendzina andina
2. SUELOS AZONALES. Son aquellos que no reflejan la influencia de los
factores pedogenéticos. Este orden edáfico se encuentra representado en el Perú por tres grandes grupos de suelos:
Aluviales (costeños, andinos y forestales) Litosoles (desérticos, andinos y forestales) Regosoles
El conocimiento que se tiene en el país sobre el recurso de los suelos es aún muy limitado; en este sentido, el Perú requiere de investigaciones y estudios más profundos en materia de caracterización de los grupos edáficos, tanto en sus aspectos genéticos como morfológicos.
9.9 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DE LOS SEDIMENTOS
Los depósitos sedimentarios se forman por la acción de los procesos geomorfológicos y climáticos, destacando los medios de transporte y la meteorización. Los distintos medios de sedimentación originan una serie de depósitos cuyas características geotécnicas están relacionadas con las condiciones de formación de estos sedimentos. Con estos objetivos se describen los siguientes tipos de depósitos, en función de sus relaciones geológica- geotécnicos, más característicos:
Depósitos Coluviales. Depósitos Aluviales
X. ACCION EOLICA
10.1 EL VIENTO COMO AGENTE GEOLOGICO
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El viento es la atmósfera en movimiento y se produce por efectos de los cambios de temperatura y la rotación de la Tierra, efecto coriolis. Es un activo agente de erosión, transportación y deposición. Su acción es más evidente en las regiones en las regiones áridas.
10.2 PROCESOS GEOLOGICOS DEL VIENTO
A. PROCESO EROSIVO 1. LA DEFLACIÓN: Derivado del latín “soplar” es el proceso erosivo del viento, que consiste en el arrastre y dispersión de las partículas sólidas realizadas por la fuerza del movimiento del viento. 2. LA ABRASIÓN: Llamado también Corrosión, viene a ser la acción destructora del viento cerca de la superficie, cuando está cargado de arena u otro material fragmentario, que va desgastando y destruyendo las superficies duras, al ejercer una acción del limado sobe dichas superficies. 3. LA ATRICIÓN: Es otra acción erosiva del viento que consiste en que las partículas de arenas que son transportadas por el viento que además de producir la deflación, por encima de la superficie, chocan entre sí, produciendo desgaste, redondea miento y pulido de las partículas, por este efecto la granulometría de las arenas eólicas es oncogénicas en tamaño y forma, comparada con las arenas fluviales y marinas. B. PROCESO DE TRANSPORTE 1. RODAMIENTO: Movimiento hacia delante de algunos granos de arena. Particularmente los más grandes nunca se elevan en el aire por completo, aun bajo el impacto de otros granos, éstos ruedan hacia adelante a los largo del terreno, en forma semejante al rodamiento y desplazamiento de partículas a lo largo del lecho de un río. 2. SALTACIÓN: Las partículas menos densas son transportadas mediante una serie de brincos, por el proceso de saltación; cuanto más fuerte sean los vientos que soplan durante la saltación, será mayor la posibilidad de que los granos de la superficie sean arrastrados por el viento 3. SUSPENSIÓN: Constituye la mayor parte de la carga que transporta el viento muy cerca del suelo. Ocurre cuando los granos son livianos y las corrientes ascendentes son particularmente fuertes, las partículas son barridas hacia arriba en el aire y llevadas en suspensión. C. PROCESO DE DEPOSITACION EOLICA El material transportado por el viento, se deposita en aquellos lugares donde ocurre una disminución de la velocidad de éste, sea porque el viento ha perdido energía ocurriendo entonces un apaciguamiento ó porque su desplazamiento se encuentra obstaculizado por la existencia de irregularidades en el terreno como cerros, vegetación, etc.
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10.3 DUNAS
Se llama duna a toda acumulación de arena depositada y transportada por el viento y que tiene una cumbre o cresta definida. Se presentan en los desiertos y en zonas de costas arenosas. A la duna también se le denomina “médano”
10.4 PARTES DE UNA DUNA
A. BARLOVENTO: Es la pendiente más larga y suave y que llega hasta la cresta, de cara a la dirección del viento. Por lo general en el barlovento se encuentran pequeños surcos ondulados rizaduras, formados por el viento. B. SOTAVENTO: Viene hacer la pendiente más corta y abrupta que se encuentra en la zona protegida de la duna C. CRESTA: Es la línea que divide el barlovento y el sotavento.
10.5 MIGRACION DE UNA DUNA
Por lo general, cuando no hay vegetación que puede sujetar las dunas, éstas inician un proceso de traslación en la dirección del viento dominante. El movimiento es debido al hecho de que el viento arrastra las partículas de arena ubicadas en el barlovento las lleva sobre la cresta y los deposita en el sotavento, la repetición continua de este proceso da como resultado el avance de la duna.
10.6 TIPOS DE UNA DUNA
1. BARJANES: Son acumulaciones de arena en forma de media luna, caracterizándose porque sus extremos terminados en punta – conocidos como cuernos, siguen la dirección del viento dominante.
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2. TRANSVERSALES: Se caracterizan por tener sus ejes más largos, perpendiculares a la dirección del viento, presentan una pendiente suave por donde viene el viento y otra abrupta en el lado opuesto. Ocurren especialmente a los largo de las costas oceánicas y de las riberas de los grandes lagos.
3. LONGITUDINALES: Estas dunas son largas acumulaciones de arena paralelas a la dirección del viento
4. PARABÓLICAS: Se parecen a un barján invertido, es decir porque sus cuernos apuntan hacia la dirección por donde viene el viento, esto se debe a que la arena que constituye los bordes, al estar sujetos parcialmente por vegetación es detenida allí más tiempo que su parte central.
10.7 LOES
Son acumulaciones de partículas minerales angulosas y finas que han sido transportadas por el viento desde los desiertos y depósitos glaciarcitos y depositados fuera de los límites de éstos. Es un material amarillento que se caracteriza por no presentar estratificación, ser altamente carbonatado.
10.8 DESIERTOS
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Son regiones estériles con poca o ninguna vegetación debido a las escasas lluvias, a la baja humedad y a la gran evaporación. Pueden presentar topografía abrupta y un drenaje interior que no llega al mar, sin embargo pueden existir ríos alóctonoa, formados fuera del desierto que logran cruzarlo y llegar al mar, como es el caso de muchos de nuestros ríos costeros.
10.9 DESIERTOS DISTRIBUCION Y ORIGEN
A. DESIERTOS TOPOGRÁFICOS: En las cuales la escasez de lluvias se debe a que están situadas en las partes centrales de los continentes, lejos de los océanos (desiertos continentales. B. DESIERTOS SUB TROPICALES: Son de mayor extensión y se encuentran ubicados entre los 5 y 30 grados de latitud, al norte y al sur del ecuador. Se originan debido a que en las latitudes sub tropicales el aire frio que desciende se calienta, reteniendo por lo tanto una mayor humedad lo trae como resultado un clima seco en estas regiones. C. DESIERTOS COSTEROS: Son relativamente pequeños y se encuentran a lo largo de las costas tropicales, donde se originan por la influencia que ejercen las corrientes frias oceánicas las enfrían el aire costero tornándolo estable, la abundante cantidad de vapor de agua que contienen no llega a alcanzar alturas apropiadas como para que se produzca su precipitación.
XI. AGUAS SUBTERRANEAS.
11.1 ACCION GEOLOGICA DE LAS AGUAS SUPERFICIALES
El agua es el agente geológico más importante en el desarrollo de la morfología de la superficie terrestre, por su acción constante tanto física como química. Aparte de su importancia geológica, constituye una fuente de agua dulce para la agricultura, como agua potable para las poblaciones, industria, como fuente de generación de electricidad aprovechando la caída de agua en las centrales. La hidrosfera o toda el agua de la Tierra, está constituida mayormente por los océanos, pero si consideramos solo el agua dulce, el hielo glaciar en los casquetes polares y glaciares representan el mayor volumen, seguido de las aguas subterráneas, como se puede apreciar en el cuadro siguiente: Volumen Km3 Porcentaje
Casquete polar y glaciares 24 000 000 84.95
Agua subterránea 4 000 000 14.16
Lagos y embalses 155 000 0.55
Humedad del suelo 83 000 0.29
Vapor de agua atmosférico 14 000 0.05
Agua de los ríos 1 200 0.004
11.2 CICLO HIDROLÓGICO
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Es el proceso de circulación permanente del agua de los mares (hidrosfera), que pasa a la atmósfera, luego cae en tierra firme (litosfera) y a la biosfera y de vuelta a los mares, y que se repite incesantemente en la superficie terrestre. A) Evaporación: Es el producto de la acción térmica de los rayos solares, al calentar las aguas de los océanos, ríos, lagos así como la tierra saturada de agua, producen vapor de agua, que se eleva a la atmósfera. B) Condensación: El vapor de agua se mezcla con el aire y asciende a la troposfera, donde es distribuido por los vientos en forma de nubes. C) Precipitación: Cuando las nubes llegan a zonas de baja presión o accionan corrientes de aire frío sobre ellas, se produce la precipitación, es decir, la caída de agua en forma de lluvia, nieve y granizo, con las cuales se alimentarán las corrientes de agua. C) Precipitación: Esta agua de precipitación sigue tres caminos:
1. La intensidad y la duración de las precipitaciones, 2. El estado de humedad previa de los suelos, 3. La textura de los suelos, 4. La pendiente del terreno y 5. La naturaleza de la cubierta vegetal y por último. 6. La mayor parte circula superficialmente, sin cauce fijo o por un canal,
constituyendo las llamadas aguas de escorrentías
11.3 TIPOS DE AGUAS ESCORRENTÍA
Las aguas de escorrentía se pueden presentar bajo diferentes modalidades, de acuerdo a su forma de escurrimiento en la superficie que le características especiales a su acción geológica:
1. AGUAS SALVAJES: Son aquellas aguas que circulan de una manera desordenada sobre la superficie, sin estar encauzadas en canales fijos. Su acción geológica depende de la cantidad de agua caída y de la coherencia y permeabilidad de las rocas. Estas aguas a su paso remueven partículas parcialmente disgregadas que luego mantiene en suspensión.
2. TORRENTES: Son aquellos cursos de agua que circulan esporádicamente y que se caracterizan por tener un cauce rectilíneo de corto recorrido y de fuerte pendiente. El régimen hidrográfico de los torrentes es muy variado. Según éste; los torrentes se dividen en:
Permanentes, cuando llevan agua todo el año; y Estacionales, cuando quedan secos durante parte del año que
coincide con la época del estío. En un torrente hay que distinguir tres partes fundamentalmente diferentes, tanto por su topografía como por las acciones erosivas o de sedimentación que en ellas predominan. Estas partes son:
a) Cuenca de recepción. Constituida por la cabecera en la que se reúnen las aguas que discurren por la superficie y van formando pequeños canales que sirven de alimento hidrográfico al torrente. En esta parte del
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torrente la acción geológica es mayormente erosiva y consiste en el arranque de fragmentos rocosos.
b) Canal de desagüe. Constituida por un cauce rectilíneo de pendiente fuerte, por donde circula el agua arrastrando los materiales arrancados. La acción geológica es mayormente de transporte.
c) Cono de deyección. Es la desembocadura del torrente, en donde las aguas pierden gran parte de su energía y depositan gran parte de los materiales arrastrados. La acción geológica de esta parte del torrente es exclusivamente de sedimentación de los materiales de diferentes tamaños.
3. LOS RÍOS Son cursos de agua encauzada cuyo régimen hidrográfico es constante y regular, poseen una gran cuenca de recepción, cuyo canal de desagüe es de gran trayectoria. Los ríos reciben el agua de todas las fuentes naturales, como son el agua superficial proveniente de las lluvias, deshielos, torrentes las que contribuyen para formar parte importante del cauce del río; pero el aporte más seguro y significativo procede de los manantiales y de las aguas subterráneas.
11.4 PARTES DE UN RIO
El agua puede fluir de dos maneras: como flujo laminar o como flujo turbulento. En el flujo laminar, las partículas de agua se mueven en trayectorias rectas que son paralelas al cauce. Estas partículas se mueven corriente abajo sin mezclarse, por el contrario. El flujo turbulento el agua se mueve en forma confusa y caótica, que a menudo se caracterizan por la presencia de remolinos turbulentos.
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1. JUVENTUD: Se caracteriza por presentar un rumbo del cauce en forma recta, la gradiente y velocidad es pronunciada, marcada por muchas cascadas y rápidos, predomina la erosión en forma de excavación de su cauce, el perfil transversal es estrecho y en forma de «V» acentuada, moderadamente profundo, y los tributarios tienden a ser pocos y pequeños, transportando materiales gruesos a finos. 2. MADUREZ: En esta etapa el río configura claramente las tres partes fundamentales de su curso, alto, medio y bajo, y su capacidad o poder erosivo es menor que en la etapa juvenil. Se caracteriza por presentar un cauce con meandros, la gradiente y velocidad es más suave, y la mayoría de las cascadas y rápidos han sido eliminados; la erosión predominante es la explanación lateral, que hace que su perfil transversal sea ancho y bien definido, profundiza sus valles, presenta un gran número de afluentes, y transporta materiales tales como arenas y fangos.
11.5 ACCION GEOLOGICA DE LA CORRIENTE DEL AGUA
La energía de una corriente es su capacidad para realizar un trabajo que particularmente consiste en la remoción de rocas, sedimentos y material en solución.
1. 1. LA EROSIÓN: El agua destruye las rocas por medio de agentes y transporta el material por una combinación de varios procesos:
2. EROSIÓN EN LÁMINA: Al moverse en forma laminar el agua por
las pendientes, arranca gran cantidad de sedimentos finos.
11.6 ARRANQUE HIDRAULICO
Al presionar contra las grietas de las rocas o cavidades, el agua comprime el aire que contienen y las rompe en grandes bloques. Este efecto se produce principalmente cuando las aguas cambian de dirección en los meandros.
11.7 ABRASION O CORRASION
El poder erosivo de una corriente depende fundamentalmente del contenido de sedimentos. Desgaste mecánico del lecho de las corrientes por la acción fraccionadora de los cantos, gravas o arenas llevadas por la corriente.
11.8 CORROSION O DISOLUCION
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La acción disolvente de las aguas depende del tipo de roca por la que atraviesa el río y de las sustancias que contienen en solución. Es decir es el efecto químico de las corrientes de agua consistente en la acción disolvente de las aguas sobre los minerales de las rocas.
3. TRANSPORTE: Las corrientes de agua no solo erosionan sino transporta grandes cantidades de sedimentos producidos por la meteorización. Por la capacidad (carga máxima vs caudal) y competencia (tamaño del materia vs velocidad de esta).
TRACCIÓN: Los fragmentos grandes y angulosos o sub-angulosos se deslizan por el empuje de la corriente -Reputación- y los de menor tamaño son rodados. Los fragmentos más pequeños pueden moverse dando saltos Saltación SUSPENSIÓN: La "carga suspendida" es llevada por la corriente fuera del contacto con el lecho; está constituida por sedimentos - arenas finas, limos y arcillas- que se asientan al variar las condiciones. SOLUCIÓN: El material es transportado por al agua en forma de disolución y representa una importante fracción de la carga total. 2. TRANSPORTE
3. DEPOSICION La deposición siempre ocurre ya sea: por declinación en la pendiente, reducción de la velocidad de la corriente o por disminución del caudal, o también por una combinación de éstas. 1. CAÑONES: Las corrientes veloces producidas por la fuerte pendiente que corren sobre terrenos áridos y de roca infra yacente dura, excavan su perfil en forma de un valle estrecho y profundo con paredes casi verticales a los que se les llama Cañetes o Gargantas. En los ríos del Perú, generalmente en la selva, se les denomina Pongos. Podemos citar como ejemplos el Cañón del Pato formado por el río Santa y el Pongo de Maserche formado por el río Marañón. 2. CASCADAS Y CATARATAS: Como producto de la falla miento y la diferente dureza en las rocas del lecho de un río de regular o buena pendiente, se forman saltos de agua a los que se denomina Cascadas. Cuando estos saltos de agua tienen un volumen grande se les denomina Cataratas.
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3. RAPIDOS: Son Saltos de agua constituidos por una serie de peldaños por los que el agua corre con gran rapidez, formando en algunos casos remo linos. 4. MEANDROS
5. MARMITAS: Son cavidades de forma esfero cilíndrica producidas en el lecho de un río por la erosión de las arenas y guijarros da gran energía qua arrastra la corriente. Aquellas corrientes cuya trayectoria original ésta' determinada por una nueva superficie de terreno reciben el nombre de. Consecuentes. Conforme esta corriente se abre camino, las laderas del valle proporcionan pendientes secundarias por las que corren tributarios a los que se les denomina corrientes Subsecuentes.
11.9 DRENAJE DENDRITICO
Característico de terrenos con fuerte pendiente constituidos por rocas ígneas, aunque también ocurre sobre lutitas y areniscas, pero en este caso es de grandes dimensiones.
DRENAJE PARALELO: Característico de zonas en las que se presentan plegamientos o en zonas de fallecimiento o fractura miento paralelo.
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DRENAJE RECTANGULAR: Se produce sobre dos o más sistemas de falla miento o fractura miento que se cruzan.
DRENAJE ANULAR: Se produce zonas en zonas de estructuras convexas. Tienen forma de anillos.
DRENAJE RADIAL: Es característico de los volcanes. En los conos el drenaje radial es centrífugo y en los cráteres es centrípeto
11.10 AGUAS SUBTERRANEAS
Las aguas subterráneas, aguas del suelo, agua su superficial, o aguas freáticas son expresiones generalmente usadas para referirse a las aguas que se
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encuentran saturando los potros grietas, cavidades del material consolidado y no consolidado, ubicados bajo la superficie terrestre.
Aguas de Infiltración: aguas meteóricas. Por su volumen es la fuente más importante de aguas subterráneas.
Aguas Fósiles: “congénitas” o “connatas”. Provienen principalmente de cuencas marinas y en menor proporción de cuencas lacustres y fluviales. Las aguas fósiles saladas son las que generalmente se encuentran asociadas a los depósitos de petróleo.
Aguas Juveniles: forma de vapor o líquido, liberadas durante la actividad ígnea. Se presentan en zonas de vulcanismo activo y en áreas de montañas jóvenes. Aguas “magmáticas” o vírgenes.
11.11 MOVIMIENTO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Muy raras veces el nivel freático es horizontal, pues generalmente sigue las ondulaciones del terreno; la pendiente. Estas fluyen por acción de la gravedad, aparentando se una corriente subterránea que se dirige a loa barrancos, ríos, mares y otras depresiones, donde por lo general emergen en forma de manantiales.
Los factores más importantes que influyen en el movimiento de las aguas subterráneas son la porosidad y permeabilidad de los materiales.
POROSIDAD:
1. La uniformidad en el tamaño de los granos. 2. La forma de los granos. 3. El empaque de los granos 4. La compactación durante y después de la deposición.
Factores que afectan la porosidad de las rocas:
a) Depósito sedimentario bien clasificado tiene alta porosidad. b) Depósito sedimentario pobremente clasificado c) La presencia de un material cementante puede reducir la porosidad d) Las fracturas y la estratificación pueden incrementar la porosidad e) La disolución de rocas solubles con las calizas puede agrandar las
fracturas e incrementar la porosidad. Permeabilidad: Capacidad que tienen los sedimentos y las rocas de dejar pasar el agua.
1. PERMEABLES: como las arenas, gravas, conglomerados, areniscas, rocas ígneas o metamórficas agrietadas, etc.
2. SEMIPERMEABLES: como los limos arenosos, loess, etc. 3. IMPERMEABLES: como las arcillas, lutitas, granito, gneis, etc. 4. ARCILLAS: alta porosidad. 5. ARENAS: alta permeabilidad
11.12 MANANTIALES.
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A. Forma de filtraciones que pueden unirse a una corriente, a una laguna, directamente al mar o formar un manantial. Puede tener forma desde un hilillo hasta un chorro.
B. Fuentes de ladera: Manantiales laterales en regiones montañosas, expuesto en el lanco o ladera de un cerro.
C. Manantiales de Grieta o Fisura: Emergen a través de grietas en las rocas y cuyas aguas proceden de gran profundidad.
D. Manantiales Termales: El calentamiento del agua meteórica filtrada a profundidad, grado geotérmico alto, debido al contacto con rocas en estado de fusión, caudal aumentado por las aguas juveniles agregadas y que provienen de focos magmáticos.
E. Geiseres: Tipo especial de fuentes termales, de las cuales en forma intermitente sale una columna de agua caliente y vapor. Típicos de zonas de vulcanismo en decadencia.
11.13 POZOS ARTESIANOS.
Son aquellos en los cuales el agua se eleva por encima de su nivel original por efecto de la presión hidrostática. Para que el pozo artesiano se origine, deben existir ciertas condiciones geológicas favorables:
Que el acuífero se encuentre entre dos estratos impermeables. Que el acuífero se encuentre combado o inclinado, tomando la forma de
una cubeta o artesa. Que la zona de aporte de agua se encuentre en un área de precipitación
adecuada y más elevada que el nivel en que se ubica el pozo.
11.14 APROVECHAMIENTO DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Su uso es fundamental en la agricultura: para regar tierras eriales o para compensar la insuficiencia de aguas de escorrentía. Por lo general, el bióxido de carbono CO2 del aire y la materia orgánica en descomposición, se unen al agua subterránea para formar ácido carbónico H2CO3. Saturada el ácido carbónico, el agua subterránea es capaz de disolver rocas sedimentarias como calizas y dolomitas, compuestas de CaCO3 y CaMg(CO3) respectivamente y los compuestos son transportados en solución y depositados en sitios lejanos por lo común. El Carst es un proceso de “lavado” de las rocas solubles por acción de las aguas subterráneas y superficiales, característica llamada “Cárstica”. ROCAS ACARRILADAS: Superficie cuya profundidad varía de unos milímetros a un metro. Se originan al penetrar el agua en los poros o en pequeñas fisuras, disolviendo, corroyendo y transportando el material. SUMIDEROS: Son depresiones del terreno de forma variable, tienen apariencia de un embudo y con frecuencia en su fondo existen pozos de infiltración, que conducen a profundidad a las aguas superficiales reunidas en la cavidad que
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conforma el embudo. En el primer caso se le denomina “Dolinas” y en el segundo “Depresiones por Desplome”. Las dolinas son más numerosas que las depresiones por desplome y se diferencia de éstas por tener un suelo de “caliche”. La existencia de sumideros es la causa de la “desaparición de algunos ríos”, que continúan su trayectoria bajo tierra y reaparecen a algunos kilómetros de distancia. POZOS DE INFILTRACIÓN: Son conductos verticales por donde las aguas superficiales se introducen a profundidad. Se originan en los lugares de intersección de grandes grietas. CAVERNAS: Son hosquedades horizontales o inclinadas que pueden tener un diseño simple o ramificaciones complejas y presentar uno o más niveles. Se forman cuando el agua subterránea continuando con su trabajo de disolución, ensancha las grietas y planos de estratificación. PUENTES NATURALES: Se originan cuando el techo de un túnel se derrumba y deja porciones de rocas que se mantienen firmes, uniendo ambas paredes.
11.15 MANATIALES CALIENTES Y GEISERES
Son filtraciones de aguas cuando el nivel freático corta la superficie terrestre produciéndose un flujo natural de salida de agua subterránea, que se denomina manantial o fuente. Estos manantiales se forman cuando el lecho impermeable no permite la circulación descendente de las aguas obligando su movimiento lateral, que al encontrar una roca permeable aflora en superficie. Pero muchas situaciones geológicas llevan a la formación de manantiales como las presencia de fracturas por el cual escapa esta agua hasta la superficie a lo largo de una pendiente. Por definición, el agua de una fuente termal está dentro de un rango de 6o y 9 °C más que la temperatura media anual del aire para las localidades donde aparecen y agua mineral natural si contiene más de 1 000 mg/1 de sales disueltas o 250 mg/1 de gases de C02. Para clasificar las aguas químicamente, se han usado todos los iones, cuyo contenido es por lo menos 20 %, según el orden aniones- cationes se clasifican en aguas sulfatadas, carbonatadas, cloruradas, etc. La gran mayoría de estas fuentes tienen como origen el enfriamiento de las rocas ígneas tanto plutónicas como volcánicas. En menor cantidad debido al grado geotérmico, que teóricamente nos indica que al profundizar 33 m se eleva la temperatura 1 °C por consiguiente, cuando el agua subterránea circula a grandes profundidades, se calienta. Si se eleva a la superficie, el agua puede emerger como una fuente termal.
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11.16 MANATIALES DEPOSITADOS POR LAS AGUAS
SUBTERRANEAS
1. DEPOSICIÓN EN CAVERNAS: Las aguas cargadas de CaCO3, al gotear en forma continua, producen eventualmente depósitos en forma de agujas de dimensiones variables y que dependen de los techos, llamados “Estalactitas”. Las “Estalagmitas” son montículos del mismo material formados el piso de una caverna. Algunas veces ambas se unen y forman las llamadas “Columnas”.
a) ESTALACTITAS b) ESTALAGMITAS c) COLUMNAS
Todas ellas compuestas de carbono de calcio
11.17 SISTEMA KARSTICO EN EL PERU
En el Perú el fenómeno kárstico se desarrolla principalmente al Este de la divisoria donde las calizas mesozoicas alcanzan notables espesores dentro de los cuales podemos destacar: El Karst de Tingo Maria, en el departamento de Huanuco denominado "La Bella Durmiente", conjunto de cumbres calcáreas situada al SO de Tingo María. El sistema subterráneo de la Bella Durmiente consiste de tres cavidades, situados sobre la margen derecha del Río Monzón, al oeste de Tingo María en el cual destacan "La cueva de las lechuzas", "La cueva de los guacamayos" y "La cueva de la Ventana". La "Cueva Pumahuasi" situado en el Río Tullumayu, afluente del río Huallaga, está a 25 km de Tingo Maria siguiendo la ruta a Pucallpa, poco después del cruce que lleva a Aucayacu.
XII. GLACIARES La acción geológica del hielo se realiza mediante los glaciares, que son masas de hielo ubicadas en tierra firme, proveniente de la nieve compactada y recristalizada, poseen un movimiento lento por su propio peso ayudado por la acción de la gravedad. Se forman por la acumulación de nieve que sufre un proceso de compactación, dado que los glaciares son agentes geológicos y dinámicos de erosión, transporte y deposición debe fluir, de hecho, como el agua superficial el agua subterránea, las olas, el viento.
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12.1 FORMACIÓN DE UN GLACIAR
Los glaciares se forman en áreas donde la temperatura permite grandes precipitaciones de nieve con permanencia de éstas durante todo el año como se mencionó anteriormente, en las regiones polares y las altas cordilleras. Existen áreas donde la nieve cae durante el invierno y sobrepasa la entidad de hielo que sufre fusión y evaporación durante el verano. Este paisaje abierto por extensiones de nieve perenne es conocido como campos de nieve. En el límite inferior del campo de nieve se encuentra la línea de las nieves; por encima de ella, el hielo del glaciar puede acumularse en las áreas mear resguardadas de los campos de nieve; por debajo de esta línea el hielo del glaciar se funde, porque la pérdida es mayor que la alimentación. La posición de la línea no es exacta, varía de una región climática a otra; por ejemplo en las regiones polares se encuentra por debajo del nivel del mar, pero cerca del Ecuador retrocede hasta la cima de las montañas. En las montañas del África Oriental alcanza entre los 4.600 y 5.500 metros de elevación. Las líneas «Je las nieves más altas del mundo se localizan en las regiones áridas conocida «latitudes críticas» entre los 20 y 30 grados al norte y sur de la línea del Ecuador, aquí las líneas de las nieves alcanzan los 6.000 metros.
12.2 ORIGEN DEL HIELO
La nieve fresca cae como un agregado plúmeo de hermosos y complejos cristales con gran variedad de formas. Todos estos cristales son básicamente hexagonales y todos reflejan un arreglo interno de los átomos de hidrógeno y oxígeno. Se puede decir que la nieve no es lluvia congelada, más bien se forma de la condensación del vapor de agua a temperatura por debajo del punto de congelación. El agua posee la propiedad única de aumentar de volumen cuando se con- gela; inversamente, disminuye de volumen cuando el hielo se funde. Si la presión aplicada al hielo comprime las moléculas y reduce el volumen, el hielo puede fundirse en efecto, si los gránulos se ponen en contacto, comienzan a fundirse con un ligero aumento de presión. Esta agua de fusión discurre hacia abajo donde se recógela. A través de este proceso se conserva la estructura hexagonal básica de los cristales de nieve. Gráfico que muestra los cambios de la nieve a través de varias etapas hasta convertirse en hielo glaciar
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12.3 PARTES DE UN GLACIAR
Cuando el peso de una masa de hielo que está por encima de las líneas de nieves llega a ser suficientemente grande, se inicia el movimiento y con ello nace un glaciar. 1. Una zona de alimentación o acumulación, en donde se produce la precipitación de la nieve, alimentándose de las avalanchas de grandes masas de hielo que se precipitan por laderas abruptas a lo largo de su curso, 2. Una zona de pérdida, que se ubica por debajo de la línea de nieves, donde la pérdida se produce por el doble efecto de la evaporación y fusión. Además, cuando un glaciar se pone en movimiento, sus diferentes partes se desplazan a velocidades diferentes, por lo cual se pueden distinguir dos zonas de movimiento: a) Zona de fractura, entre los 30 y 60 metros de grosor, el glaciar se comporta como una sustancia frágil y quebradiza, que se rompe abruptamente formando numerosas, profundas y peligrosas grietas; estas hendiduras abismales hacen difícil viajar a través de los glaciares y pueden profundizar hasta 50 m, por debajo de esta profundidad, el flujo plástico las sella. Destacando la grieta que separa el glaciar de la roca llamada grieta maestra o Rimaya; b) Zona de flujo, que corresponde a la parte inferior del glaciar, que por causa de la presión del hielo supra yacente, se comporta como una sustancia plástica, con movimiento hacia adelante a diferentes velocidades, más aprisa en algunas partes, más lentamente en otras
12.4 MOVIMIENTO DEL UN GLACIAR
Los glaciares se desplazan unos cuantos centímetros o, a lo sumo, unos cuantos metros por día. La velocidad de avance del frente depende además de la velocidad de acumulación de la nieve y del hielo al pie del mismo o de la velocidad de retroceso del glaciar debido a la fusión.
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El movimiento de los glaciares se le denomina flujo, la forma mediante el cual el hielo fluye es compleja y es básicamente de dos tipos: a) el flujo plástico, implica el movimiento dentro del glaciar, al comportarse el hielo debajo de la zona de fractura como un material plástico y empieza a fluir, debido a la estructura molecular del hielo, en forma de capas que se deslizan unas de otras cuando la presión sobrepasa la fuerza de los enlaces de dichas capas, b) el deslizamiento basal, en este proceso, el agua de fusión actúa probablemente como un lubricante que ayuda al desplazamiento del hielo sobre la roca y el origen de esta agua líquida está relacionada en parte con el hecho de que el punto de fusión del hielo disminuye a medida que aumenta la presión, aun cuando la temperatura sea inferior a 0 °C. Gráfico que muestra el movimiento de un glaciar dependiendo de la alimentación y de loa pérdida de hielo de una región.
12.5 CLASIFICACION DE LOS GLACIARES
LOS GLACIARES SE PUEDEN CLASIFICAR EN TRES TIPOS PRINCIPALES:
1. Glaciares de valle, 2. Glaciares de piedemonte, y 3. Mantos o casquetes glaciares.
Los glaciares de piedemonte se forman cuando dos o más glaciares emergen de sus valles y se unen para formar una plancha de hielo móvil sobre la planicie que se extiende al pie de las montañas. Los mantos de hielo son grandes masas irregulares de hielo glaciar, a manera de capas que cubren grandes extensiones. El glaciar Vatna, de Islandia, es un pequeño manto de hielo que mide 120 por 160 kilómetros y 230 metros de grosor. Un manto local de esta clase se llama algunas veces casquete helado. El llamado glaciar continental se reserva generalmente para los grandes mantos de hielo que ocultan montañas y planicies de extensas regiones de un continente, tal como sucede en Groenlandia y en la Antártica. En Groenlandia el hielo sobrepasa los 3.000 metros de grosor cerca del centro de los casquetes helados. El mayor grosor de hielo que se conoce en la Antártica es de más de 4.250 metros, en la tierra de Marie Bird.
12.6 PROCESO POR EROSIÓN
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Los glaciares tienen maneras especiales de erosionar los materiales terrestres: ARRANQUE GLACIAL. Cuando un glaciar fluye sobre extensas áreas de rocas fracturadas, puede desprender y levantar grandes bloques de rocas y transportarlas; este proceso se conoce como arranque glacial. La fuerza del flujo de hielo puede ser lo suficientemente grande como para levantar grandes bloques, y la acción puede ser ayudada por las grandes presiones que operan en el fondo de un glaciar, que trae como consecuencia la fusión del hielo.
12.7 PROCESO GEOLOGIO DE LOS GLACIARES, PROCESO POR EROSIÓN
ABRASIÓN GLACIAL. A medida que un glaciar avanza, arrastra sobre el fondo los materiales desprendidos como cantos rodados, guijarros, arenas y limo, produce fricción contra la superficie rocosa al actuar estos materiales como abrasivos que a su vez sufren también el efecto de la abrasión.
12.8 MODELO POR EROSIÓN GLACIAR
Los efectos de la erosión de los glaciares no se limitan al pulimento fino y a las estriaciones, sino que operan en mayor escala, produciendo un modelado de la superficie terrestre: VALLES GLACIARES. Son valles que tienen un perfil transversal en forma de «U» amplia, en tanto que los valles de los ríos tienen perfiles transversales angostos, en forma de «V». La forma de «U» es debido a la acción erosiva de los glaciares produciendo el ensanchamiento y profundización del valle fluvial. Los glaciares dan también al valle de montaña un perfil longitudinal característico, desde el circo hacia abajo VALLES COLGADOS. Son otra característica de las áreas sujetas a la glaciación. Son valles en forma de «U» cuya boca ha quedado a cierta altura por encima del valle principal, a través del cual pasó el glaciar. Como resultado, las corrientes de los valles colgados caen verticalmente al valle principal en una serie de cascadas y declives. Las formas erosivas de terreno más espectaculares en áreas de valles glaciares se encuentran en los extremos superiores de los valles del glaciar y a lo largo de las divisorias que separan a los glaciares: CIRCOS. Son grandes depresiones o cuencas semicirculares desde donde fluye un glaciar de montaña. Esta cuenca está formada por el ensanchamiento del valle montañoso por efectos erosivos, se encuentra rodeado de paredes elevadas y verticales que tienen un lado abierto por donde fluye el glaciar. El circo es el punto central de su alimentación y se le llama también anfiteatro. Cuando ha desaparecido el glaciar y se ha fundido todo el hielo, se aprecian las siguientes formas: Lago intermontano de glaciar. Llamado también tan, que es el lago que se forma en las cabeceras del circo.
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HORNS. Es un pico piramidal majestuoso de roca formado por la erosión de la cabecera de glaciares que rodean a una sola montaña alta. Cuando los glaciares desaparecen dejan una montaña de forma piramidal abrupta, limitada por las cabeceras de los circos. ARETE O ARISTA. Es una loma angosta y dentada de forma de «espina de pescado» de bordes afilados que se forman cuando varios circos avanzan desde lados opuestos. CUELLO. Es el paso o desfiladero, que se forma cuando dos circos erosionan hacia su cabecera desde lados opuestos.
12.9 PROCESO DE TRASPORTE
La capacidad de transporte de los glaciares es muy grande; pueden transportar bloques de grandes dimensiones denominados bloques erráticos, así como "harina de roca" producto de la pulverización. La carga transportada de acuerdo a su ubicación con respecto al glaciar puede ser: carga supra glaciar, que es el material que sufre transporte en la superficie del glaciar; la carga interglaciar, que es el material transportado dentro del glaciar; y la carga infra glaciar, que es el material empujado por el fondo del glaciar. El término depósito de glaciar se aplica a todos los depósitos asociados directamente a los glaciares o que, por actividad de la glaciación, se depositan en lagos y océanos. Los depósitos de glaciar se pueden dividir en dos categorías: depósitos sin estratificar y estratificados.
1) PROCESO DE DEPOSICION – Deposito sin Estratificar Los depósitos sin estratificar transportados por el hielo del glaciar se llaman tul y tillitas cuando se consolidan. Se componen de fragmentos de rocas de todos los tamaños, variando desde bloques hasta fragmentos diminutos y partículas coloidales. Este material está distribuido en forma caótica, no es clasificado ni estratificado, esto es, sus componentes no están ordenados por su tamaño y forma ni presentan estratos.
2) MORRENAS. Es un término general para describir muchas formas topográficas que se componen de tillitas y toman diversos nombres de acuerdo al lugar donde se encuentren con respecto al glaciar:
3) PROCESO DE DEPOSICION – Deposito sin Estratificar - Morrena MORRENA FRONTAL O TERMINAL. Es el depósito de tillita que marca el límite de avance de un glaciar. Esta morrena se forma cuando un
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glaciar alcanza el punto crítico de equilibrio, el punto en el cual la pérdida o desgaste alcanza exactamente la misma velocidad que su alimentación. La morrena terminal tiene forma de luna en creciente con el lado convexo extendido valle abajo.
4) MORRENA DE RETROCESO. Son pequeños promontorios ubicados detrás de la morrena terminal y a diferentes distancias de ésta, que indican la posición en que se estabilizó el frente del glaciar temporalmente durante la retirada o retroceso del glaciar.
5) MORRENA DE FONDO. Es aquel depósito en forma de capa que presenta planicies suavemente onduladas a través del fondo del valle y se forma por la fusión gradual de los glaciares.
6) MORRENA LATERAL. Es un tipo especial de morrena de los glaciares de valle, que se forma por el desprendimiento de grandes bloques de sus paredes y se juntan a lo largo de los lados del glaciar, cuando el hielo se funde todos estos materiales se alinean en forma longitudinal a éste. Hacia el extremo del valle, la morrena lateral se confunde gradualmente con la morrena terminal.
7) MORRENA CENTRAL. Es otro tipo especial de depósito, que se origina cuando dos glaciares de valle se unen para formar una sola corriente de hielo; el material arrastrado al principio a lo largo de los bordes laterales de los dos glaciares separados, se combina en una sola morrena cerca del centro del nuevo y más grande glaciar. Aun cuando las morrenas centrales son representativas de los glaciares, rara vez se conservan como rasgos topográficos después de la desaparición del hielo.
8) PROCESO DE DEPOSICION – Deposito sin Estratificar - DRUMLINS. Son lomas alargadas compuestas principalmente de tillitas. La forma ideal del drumlin tiene un perfil asimétrico con una parte roma que apunta en dirección del avance del glaciar y con una pendiente más larga y suave, que señala la dirección opuesta.
9) BLOQUES ERRÁTICOS. Son grandes bloques de rocas que han sido transportados desde su lugar de origen por un glaciar y que queda aislado sobre un lecho rocoso de composición diferente. Los llamados trenes de bloques son una serie de bloques erráticos que provienen de una misma fuente de origen, normalmente con una característica que permite reconocer su procedencia.
10) PROCESO DE DEPOSICION – Depósitos Estratificados - 11) El depósito de glaciar estratificado es el material transportado por el
hielo que ha sido deslavado y clasificado por las aguas de fusión glacial de acuerdo con el tamaño de las partículas. Puesto que el agua es un agente clasificador más selectivo que el hielo, los depósitos de glaciar se depositan en capas reconocibles.
12) DEPÓSITOS FLUVIOGLACIARES. Son depósitos de arenas y gravas arrastrados desde el frente del glaciar por el agua de fusión proveniente del deslavado de los derrubios glaciares. Estos depósitos se extienden por kilómetros, formando lo que se llama una planicie fluvioglaciar.
13) ESKERS. Son elevaciones alargadas, sinuosas y ondulantes de arena y grava estratificada con laderas abruptas, que algunas veces se ramifican y a menudo son discontinuas. Se originan por la acumulación de material causada por una corriente de agua de fusión en la parte frontal de los glaciares.
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14) KAMES. Son depósitos estratificados, en forma de lomas bajas, de laderas relativamente abruptas y que se forman como montículos aislados o en conjuntos. A diferencia de los drumlins, los kames tienen formas caprichosas, indefinidas, y se formaron con el material colectado en las aberturas del hielo estancado.
15) VARVAS. Son depósitos estratificados constituidos por un par de lechos sedimentarios delgados, uno de grano grueso y el otro de grano fino. Generalmente se interpreta esta pareja de capas como representativa de los depósitos ocurridos en un mismo año, uno del período de caída de nieve y el otro del período de sequía.
XIII. GEOLOGIA ESTRUCTURAL
13.1 PRINCIPIOS MECANICOS
El esfuerzo origina deformación, que puede traducirse en dilatación, distorsión o ambas. Si sometemos a un cuerpo rocoso á fuerzas dirigidas, pasa generalmente a través de tres etapas de deformación. Al iniciarse el 'proceso' la deformación es "elástica"; vale decir, si se retira, el esfuerzo el cuerpo retorna a su tamaño y forma primitivos. Si el esfuerzo excede el "límite de deformación elástica", la deformación se transforma en "plástica"; o sea que la roca al retirar el esfuerzo solo retorna parcialmente a su forma y tamaño original. Si se aumenta aún más el esfuerzo, se producen pequeñas fracturas Hasta que la roca, cede por "ruptura". Las rocas frágiles son aquellas que sufren ruptura antes de que tenga lugar una deformación plástica Para cada tipo de roca tendremos entonces una "zona de plasticidad" abajo y una "zona de ruptura" arriba
13.2 PLIEGUE
Se denomina pliegue a toda ondulación o flexión visible en las rocas y que es originada por fuerzas mecánicas. Es conveniente acortar que si bien en las rocas sedimentarias es frecuente observar plegamientos, también existen plegamientos en las rocas metamórficas y en las rocas ígneas la observación en estas últimas es más difícil. Los pliegues varían mucho en sus dimensiones; existen pliegues cuya anchura y altura es de algunos centímetros y otros, cuyas medidas son de varios cientos de metros. La amplitud llega en algunos casos a varios kilómetros.
13.3 POSICION DE LOS ESTRATOS
RUMBO: El rumbo de un estrato es su dirección medida sobre un plano
horizontal. También puede definirse como la dirección de la línea formada por la intersección de la estratificación con un plano horizontal.
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BUZAMIENTO: El buzamiento o inclinación de un estrato, es el ángulo agudo que hace la estratificación con un plano horizontal; no mide en un plano vertical perpendicular al rumbo de la estratificación.
HADE: Es el complemento del Angulo de inclinación de modo que la inclinación más el hade sumen 90º.
POSICION DE LOS ESTRATOS: Comúnmente se utiliza el símbolo λ para indicar la posición de los estratos. La línea más larga indica el rumbo y la más corta el buzamiento, además en ésta se debe anotar el valor de la inclinación. Ejemplo λ 65º. Existen dos casos especiales: si el estrato es horizontal utilizará el símbolo y si es vertical +
13.4 PARTES DE UN PLIEGLE
PLANO AXIAL: Es un "plano" o superficie que divide al pliegue en dos partes iguales. Muchas veces este "plano" se curva según las irregularidades del pliegue.
EJE: Es la línea, que resulta de la intersección del plano axial con cualquier estrato.
LIMBOS O FLANCOS: Son los lados del pliegue; se extienden desde el plano axial de un pliegue hasta el plano axial del próximo. Si existen des pliegues adyacentes éstos comparten un limbo.
CRESTA: Es la línea a lo largo de la parte más alta de un pliegue SENO: Es la línea que une los puntos más bajos de un pliegue NÚCLEO: Es la parte interna de un pliegue.
13.5 PLIEGUE
Partes de un pliegue: aa ´ = eje bb ´ = Cresta
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13.6 TIPOS DE PLIEGUE
Existe una variedad extraordinaria de pliegues por lo que para estudiarlas las dividiremos en dos grupos: A: Considerando la apariencia que presentan en secciones transversales, se pueden clasificar en:
ANTICLINAL.- Se llama así a todo pliegue convexo hacia arriba y en el cual las rocas más antiguas se encuentran en su núcleo.
SINCLINAL. - Es aquel pliegue cóncavo hacia arriba a modo de una cuneta y en el cual las rocas más antiguas se encuentran envolviendo a las más "jóvenes"
Cuando el pliegue es una artesa de anorme dimensión, se le conoce como “Geosinclinal”
Anticlinal Sinclinal
13.7 TIPOS DE PLIEGUE
1) MONOCLINAL.- Con este nombre se conoce al pliegue cuyos estratos sufren un cambio brusco de inclinación en un determinado trecho, la inclinación puede variar desde unos pocos grados a noventa grados.
2) TERRAZA ESTRUCTURAL. - Se forma cuando estratos inclinados toman en un trecho una posición horizontal
Monocinall Terraza estructural
3) MONOCLINAL. – Es un término que se aplica a estratos que se inclinan en una dirección con un mismo ángulo. Generalmente resultan ser limbos de pliegues.
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4) HOMOCLINAL. – Es un término que se aplica a estratos quese inclinan en una dirección con un mismo ángulo. Generalmente resultan ser limbos de pliegues.
5) DOMO.- Es una estructura en la cual los buzamientos se alejan de un
centro común. Las "rocas más antiguas se encuentran en el núcleo de la estructura.
6) CUENCA.- Es el caso contrario de un domo, viene a ser una estructura en la cual los buzamientos se dirigen hacia un centro común. Las. rocas más antiguas envuelven a las más "jóvenes”
Domo en vista de planta Cuenca en vista de planta B: Considerando la posición de sus elementos se puede clasificar en:
1) PLIEGUE SIMÉTRICO.- Es aquel en el cual el plano axial es vertical o dicho de otra manera, es aquel en que los limbos tienen el mismo ángulo de inclinación.
Pliegue asimétrico. Tiene el plano axial inclinado y los limbos buzan en direcciones opuestas con ángulos diferentes.
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Pliegue simétrico Pliegue asimétrico
2) PLIEGUE VOLCADO.- Cuyo plano axial está inclinado y ambos limbos buzan en el mismo sentido y con ángulos diferentes o sea que los estratos del limbo inferior se hallan en posición invertida.
3) PLIEGUE RECUMBENTE.- Es aquel cuyo plano axial es esencialmente horizontal
Pliegue volcado Pliegue recumbente Pliegue isoclinal: Cuyos limbos se inclinan con, el mismo ángulo y en la misma dirección, ó sea que son paralelos entre si y al plano axial. Pueden ser verticales, inclinados o acostados. Pliegue Cabrío: Es aquel pliegue de eje agudo y anguloso. Pliegue en abanico: Es aquel en el cual ambos limbos se hallan volcados
Pliegue isoclinal Pliegue cabrío Pliegue en abanico
13.8 FALLAS
Las fuerzas que actúan en el falla miento son: la gravedad (fuerza vertical), la tensión y la compresión (fuerzas horizontales). Cuando el plano de falla se encuentra bien definido se presenta con caras pulidas o estriadas que son producidas por roce entre las rocas en movimiento; estas superficies son conocidas como espejos de falla cuando las rocas que se encuentran cerca de La zona de falla son molidas o trituradas, se les conoce
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como "brechas de falla", si la trituración es intensa ocurre metamorfismo formándose la "milonita" que es una roca esquistosa de coloración clara y de grano fino.
13.9 ELEMENTOS DE UNA FALLA
Rumbo.- El rumbo de una falla es la dirección de una línea horizontal en el plano de falla. Buzamiento.- El buzamiento o inclinación de una falla es el. Ángulo que hace el plano de falla con la horizontal. Se mide en un plano vertical perpendicular al rumbo de la falla. Caja techo.- Se denomina así al bloque de roca ubicado por encima del plano de falla. Caja, piso. Es el bloque de roca ubicado por debajo, del plano de falla. Escarpa dé falla.- Es una ladera en la superficie terrestre de altura y longitud variable formada por la ocurrencia de una falla. Su existencia demuestra que la falla es de origen relativamente reciente y que se encuentra en actividad ya que si no fuera así la erosión la habría destruido
13.10 MOVIMIENTOS RELATIVOS
Entre los términos utilizados para indicar los movimientos relativos dé los bloques que componen una falla, se tienen los siguientes:
DESPLAZAMIENTO: Es un término que indica el movimiento relativo de puntos que originalmente fueron adyacentes y que por efecto de la falla, se hallan en las caras opuestas de ella. Se mide sobre el plano de falla.
DESPLAZAMIENTO NETO: Es el movimiento total medido sobre el plano de falla.
DESPLAZAMIENTO DE RUMBO: Es la componente del desplazamiento neto, paralela al rumbo de- la falla; en la fig. (eb=dc).
DESPLAZAMIENTO DE INCLINACIÓN: Es la componente del desplazamiento neto paralela a la inclinación del plano de falla en la fig. (ad=bc),
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a. Desplazamiento b. Rechazos
13.11 CLASES DE FALLAS
1) FALLAS NORMALESO DIRECTAS. Donde la caja techo ha descendido con respecto a la caja piso. Se les considera formadas por fuerzas de tensión.
2) FALLAS INVERSAS O. DE EMPUJE. Son fallas originadas por fuerzas, de compresión y donde la caja techo ha ascendido con respecto a la caja piso.
Falla Normal Falla Inversa
13.12 FALLA DE RUMBO.
Se le conoce; también como falla de tijera. En él los bloques de roca se han deslizado en forma paralela al rumbo de la fractura la que es vertical o casi vertical.
13.13 FALLA DE ESTRATIFICACION.
Es una falla paralela a los planos de estratificación.
Falla de rumbo Falla de estratificación
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Muchas veces se observa que las fallas se combinan formando diversas estructuras, entre las que destacan: Graben. Es un estrecho y largo' bloqué: limitado por fallas normales y que ha descendido con respecto, a los bloques de los costados. Se le conoce también como "fosa tectónica”. Horst,- Es un bloque alargado que, ha ascendido con respecto los bloques de los costados y que se encuentra limitado por fallas nórmales. Recibe también la denominación de “pilar tectónico”
Graben o Fosa tectónica Horst o Pilar tectónico
13.14 CLASES DE FALLAS
Fallas Escalonadas.- Forman una serie de bloques desplazados, unos con respecto a otros. Pueden ser normales, inversas o de rumbo.
13.15 DIACLASAS
Son grietas que dividen a las rocas y en las cuales no ha ocurrido ningún tipo de movimiento a lo largo del plano de fractura. Se originan ya sea por tensión o por compresión algunas veces la tensión es producida por perdida de volumen a causa del enfriamiento caso de las rocas ígneas o por desecación caso de los fangos. Otras veces (además de la compresión) es producida por fuerzas orogénicas, por lo que es común encontrar junturas perpendiculares a los ejes de los pliegues, junturas paralelas a los planos axiales y junturas relacionadas a fallas.
13.16 DISCORDANCIAS
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Se conoce como discordancia a toda superficie de erosión o de no deposición que separa estratos más jóvenes de rocas más antiguas. Existen tres tipos principales de discordancias, las son: Discordancia angular, disconformidad e inconformidad
DISCORDANCIA ANGULAR: Donde los estratos más antiguos se inclinan (buzan) con un ángulo diferente al de los estratos más jóvenes.
DISCONFORMIDAD.- Donde los estratos ubicados tanto encima como debajo de la superficie de erosión son paralelos. Es conocida también como "discordancia paralela “o "discordancia, erosionar“
INCONFORMIDAD.- o "no concordancia de esta manera se conoce a la discordancia existente entre rocas ígneas o metamórficas erosionadas y los sedimentos (estratos) depositados encima
13.17 DISCORDANCIAS
Discordancia Angular Disconformidad
a=b Superficie de Discordancia
XIV. GEOLOGIA ESTRUCTURAL En la actualidad, se conoce con bastante precisión el conjunto de procesos orogénicos mediante los cuales se originan las cordilleras de montañas, pero no así las causas y el origen de las fuerzas responsables de los mismos. A lo largo del desarrollo histórico de las ciencias geológicas se han enunciado diversas teorías orogénicas que intentan explicar de manera global la orogénesis, especialmente en lo que respecta a sus causas. Muchas de
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estas teorías presentan un alto contenido especulativo y sólo explican de manera parcial los fenómenos orogénicos. En general, se distinguen dos grandes grupos de teorías orogénicas: las verticalistas y las horizontalitas. Las primeras sostienen que la causa fundamental de la formación de las cordilleras, es decir, de la orogénesis, son fuerzas verticales debidas, por ejemplo, a acciones gravitatorias.
14.1 DERIVA DE LOS CONTINENTES Y TECTONICA DE LAS PLACAS
La idea de que los grandes elementos estructurales de la superficie terrestre, los continentes y los océanos no han estado siempre en la misma posición que ocupan en la actualidad es antigua. Ya en los siglos XVII y XVIII, naturalistas como Francis Bacon se percataron de que las formas de los continentes en ambos lados del Atlántico son coincidentes, y sugirieron que podrían haber formado parte de un único continente separado en dos. En su hipótesis, los plegamientos y las correspondientes cadenas montañosas se formarían en la zona frontal de cada fragmento y en las zonas de choque en cada uno de los dos fragmentos, mientras que la parte trasera aparecería «estirada» presentando una topografía plana. Esquema de evolución de la Pangea
1) Hace 200 Ma la Pangea se dividió en Laurasia y Gondwaana
2) Hace 120 Ma la India comienza a avanzar hacia el norte
3) Hace 80 Mas la India se aísla del supe continente
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4) Hace 40 Millones de años la India se conoció aproximadamente 5 000 km y
14.2 DERIVA DE LOS CONTINENTES Y TECTONICA DE LAS PLACAS
Las zonas donde se producen los principales procesos geológicos, como la orogénesis, los terremotos, los fenómenos volcánicos, etc, son los bordes o límites de las placas, cuyo número ha variado en la historia de la Tierra. En la actualidad, se pueden distinguir seis placas de grandes dimensiones y varias de pequeño tamaño. Cada placa queda limitada por bordes donde se concentra todo el movimiento a las placas adyacentes, éstos son los puntos donde se produce la actividad sísmica y el vulcanismo. Hay tres tipos de bordes:
14.3 BORDES CONSTRUCTIVOS O DIVERGENTES
Donde las placas se separan, la grieta abierta se rellena continuamente con magmas que suben desde la profundidad, de esta manera, además de separarse los continentes y los fondos marinos, se forma nueva corteza oceánica. Las dorsales y más concretamente en sus rift centrales, son los bordes de placas a partir de las cuales se produce la divergencia de éstas. Los rift son valles formados sobre fosas tectónicas o grabens.
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14.4 BORDES DESTRUCTIVOS O CONVERGENTES
Donde las placas chocan. Normalmente una de ellas se sumerge bajo la otra, según planos inclinados denominados superficies de Benioff o zonas de subducción, hasta zonas profundas y sus materiales son reabsorbidos por el manto. Son zonas de intensa deformación, donde se originan los cinturones de plegamientos. Un ejemplo de este tipo de borde o límite de placa corresponde a los sistemas de fosas y arcos insulares del margen asiático del Océano Pacífico.
14.5 BORDES PASIVOS
Donde sencillamente una placa resbala o se desliza respecto a la adyacente. Este tipo de borde corresponde a fallas de transformación, que como ejemplo Disponiendo sobre un plano las dorsales conocidas, las zonas de fosas abisales arcos insulares y las principales fallas de transformación, se observará como en la superficie terrestre se distinguen seis grandes placas, las cuales se enumeran a continuación: PLACA PACÍFICA. Coincide prácticamente con la cuenca del océano del mismo nombre; sus bordes son zonas de subducción donde dicha placa es consumida y reabsorbida por el manto.
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PLACA NORTEAMERICANA. Comprende América del Norte y la parte occidental del Atlántico norte. El límite occidental de esta placa corresponde a una zona de subducción en la que se han producido grandes presiones orogénicas que han dado lugar al sistema montañoso de las Montañas Rocosas. Parte de este borde corresponde a la falla de San Andrés. PLACA EUROASIÁTICA. Incluye la parte oriental del Atlántico norte y Eurasia. Su borde occidental, que la separa de la placa Norteamericana, corresponde a la dorsal del Atlántico norte, mientras que su borde oriental, que la limita con la placa Pacífica, corresponde al área de subducción del margen asiático del Pacífico (zonas de fosas y arcos insulares de las Aleutianas, Kuriles, Japón, Filipinas, etc.). PLACA AFRICANA. - Comprende la parte oriental del Atlántico sur, el continente africano y la zona occidental del Océano índico. Sus límites occidentales y oriental son, respectivamente, las dorsales de los océanos Atlántico e índico. PLACA SUDAMERICANA. - Incluye América del Sur y la parte occidental del Atlántico sur. Su límite occidental es una amplia zona de subducción (fosa de Perú-Chile) que la enfrenta con la placa Pacífica, mientras que el límite orien¬tal corresponde a la dorsal del Atlántico sur. PLACA INDOAUSTRALIANA.- Comprende la mayor parte del Océano índico, Australia y el subcontinente de la India.
14.6 TEORIA DEL GEOSINCLINAL
Los geosinclinales son cuencas marinas alargadas y estrechas, situadas por lo general en un borde continental, donde se produce una intensa sedimentación a partir de los materiales procedentes de la erosión del continente próximo y suelen estar limitados en su otro borde por un alto del sustrato denominado «geoanticlinal» que puede ser submarino o ser otro continente, en este caso el geosinclinal se desarrolla entre dos continentes. La formación y evolución de un geosinclinal es un proceso de muy larga duración que comprende una sucesión compleja de fenómenos sedimentarios, volcánicos, magmáticos y orogénicos, cuya interpretación puede realizarse estudiando las estructuras que se generan. Se distinguen las siguientes etapas: EN LA PRIMERA.
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Etapa que predomina el hundimiento o subsidencia del fondo del geosinclinal y en la que se produce una gran sedimentación. Durante esta fase se producen intensas emisiones de materiales fundidos de carácter básico (pobres en sílice), procedentes de zonas profundas (erupciones submarinas), que constituyen el denominado volcanismo inicial o preorogénico del geosinclinal. DURANTE LA SEGUNDA. Etapa se inicia, por la acción de fuerzas tangenciales de compresión, el plegamiento de las series sedimentarias, con la formación de una cadena montañosa paralela al eje de la cuenca, que en su primera fase es, simplemente, una alineación de arcos insulares. Dicho embrión de cordillera cambia la morfología de la cuenca, distinguiéndose un dominio mió geosinclinal que corresponde a la parte del geosinclinal comprendida entre la cadena en vía de formación y el continente vecino; EN LA TERCERA. Etapa, la cordillera, en vía de formación, aumenta su ex-tensión y empieza a ser atacada por la erosión. En las zonas más profundas, los materiales sedimentarios están sometidos a grandes presiones y temperaturas, debido a lo cual se desarrollan procesos de metamorfismo e, incluso, de fusión de los materiales, originándose magmas ácidos que alimentan un volcanismo sin-orogénico y de carácter explosivo. DURANTE LA CUARTA. Etapa emerge por completo la nueva cordillera, que ocupa totalmente el dominio miogeosinclinal que es erosionado a la vez. Las zonas centrales de esa cordillera están constituidas por rocas magmáticas y metamórficas originadas anteriormente. Las compresiones a que ha estado sometido el geosinclinal cesan y se reduce una amplia distensión que da lugar a la formación de fallas y fracturas a través de las cuales se producen emisiones de lavas básicas procedentes de las zonas profundas, tales emisiones constituyen el denominado vulcanismo postor génico.
14.7 TEORIA DE LA CONTRACCION TERMICA
Esta teoría, desarrollada por el geofísico inglés Harold Jeffreys, supone que el plegamiento y deformación de la corteza se debe a su arrugamiento como consecuencia de la contracción producida por enfriamiento. Partiendo de la base de que la Tierra fue anteriormente una masa fundida, su enfriamiento habría producido el arrugamiento progresivo de la corteza. Esta teoría tiene muchos puntos débiles y está, prácticamente, abandonada. No explica la distribución de las orogenias en períodos concretos, ni su distribución espacial en zonas específicas de la corteza, en vez de tener una distribución regular y uniforme.
14.8 TEORIA DE LAS CORRIENTES DE CONVECCIÓN
El mecanismo de convección permite la transferencia de calor de un lugar a otro por el movimiento de las partículas, de una manera similar a como ocurre en un recipiente en el que se está calentando agua. En estas condiciones,
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se establece un movimiento de circulación de las partículas, denominado corrientes de convección. Estas corrientes se presentan por parejas de movimientos opuestos, que reciben el nombre de unidad o célula de convección. En esta teoría se supone que la fuente de energía es el calor, para lo que el núcleo debe estar a temperaturas muy elevadas para mantener sus materiales líquidos, y a presiones de uno a tres millones de atmósferas, sin embargo, tal como se propuso, no concuerda con los datos sísmicos, ni explica satisfactoriamente la distribución espacial y temporal de las cordilleras.
14.9 CORRIENTES DE CONVECCIÓN
14.10 TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES
Esta teoría pertenece al geólogo ruso A.V. Beloussov, quien sostiene que como consecuencia del movimiento vertical de la corteza, se produciría su fracturamiento (fallas, vulcanismo) y el deslizamiento gravitacional de la serie sedimentaria (plegamiento, deslizamientos, mantos de corrimiento, etc.).
14.11 TEORIA DE LOS MOVIMIENTOS VERTICALES
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XV. TERREMOTOS
15.1 SISMOLOGIA
La rama de la Geofísica que estudia los sismos o terremotos se denomina Sismología, cuyos objetivos principales son dos: La investigación de las causas y modalidades de los fenómenos sísmicos orientada hacia su posible previsión y control con objeto de limitar los graves daños y el gran número de víctimas que producen. El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra, a fin de conocer la estructura de nuestro planeta. La mayor parte de la información disponible sobre el interior de la Tierra ha sido proporcionada por la Sismología.
15.2 TERREMOTO
Los terremotos son movimientos vibratorios que se originan en zonas internas de la Tierra, cuando las rocas que han sido distorsionadas más allá de su resistencia; finalmente se rompen y liberan energía que se propaga por los materiales de la misma en todas direcciones en forma de ondas elásticas denominadas ondas sísmicas. Estas ondas son semejantes a las producidas por el impacto de una piedra en el agua de un estanque tranquilo.
15.3 ELEMENTOS DE UN TERREMOTO
El punto interior donde se origina un terremoto se denomina hipocentro o foco, y el de la superficie terrestre donde aquél presenta mayor intensidad, epicentro, en la mayor parte de los casos, el epicentro se halla en la vertical del hipocentro. La profundidad en que se encuentra el foco de un sismo varía desde pocos kilómetros hasta algo más de 700 kilómetros. Dicha profundidad, como veremos más adelante, tiene gran importancia en los efectos que produce un sismo.
ELEMENTOS CONSTITUTIVOS DE UN TERREMOTO O SEÍSMO
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XVI. ELEMENTOS DE UN TERREMOTO La magnitud del movimiento del suelo o para ser más exactos, la cantidad de energía disipada en cualquier punto del terreno, se llama intensidad del terremoto en tal punto. La intensidad de la mayoría de los terremotos disminuye rápidamente a medida que se aleja del epicentro. Para muchos terremotos de los que se tienen información suficiente es posible dibujar las líneas de igual intensidad (líneas isosistas) alrededor del epicentro; tales líneas tienen generalmente una disposición circular o elíptica.
XVII. CAUSAS DE LOS TERREMOTOS Las causas de los terremotos se deben buscar en el hecho de que la corteza terrestre está siendo constantemente curvada o deformada. Las razones de esta deformación no han sido claramente explicadas, sin embargo, se puede decir que como resultado de la existencia de fuerzas, flexiones y deformaciones de la corteza terrestre, existe una tendencia a que el movimiento ocurra en ciertas zonas de la Tierra, en las cuales está concentrada esta deformación y la consiguiente actividad sísmica, ejemplo, las márgenes del Océano Pacífico
TEORÍA DE LA REACCIÓN ELÁSTICA O REBOTE ELÁSTICO
17.1 ONDAS SISMICAS
La energía liberada por un terremoto se propaga a partir del hipocentro en forma de ondas sísmicas. Tales ondas son en esencia vibraciones que pueden ser definidas por:
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a) Su período o tiempo transcurrido entre dos posiciones idénticas; b) La longitud de onda o distancia entre puntos equivalentes; y c) Su amplitud, que es la extensión de la vibración. Si referimos a una onda en la superficie del agua, el período es el tiempo que necesitan dos crestas consecutivas para pasar por un mismo punto; la longitud de la onda es la distancia entre las crestas y la amplitud es la altura de la onda.
17.2 ONDAS SISMICAS
Las ondas internas son las más rápidas y, por tanto, las primeras que registran los sismógrafos. Su velocidad de propagación depende de la naturaleza del medio sólido por el cual se trasmiten, en especial, de su densidad y de sus propiedades elásticas. En general, estas ondas aumentan su velocidad de propagación con la densidad y con la profundidad, pues en el interior de la Tierra la densidad de los materiales aumenta con aquélla. De los tipos de ondas internas mencionadas:
17.3 LAS ONDAS INTERNAS SON:
Las ondas longitudinales, que también se les denomina ondas «P» (de «primaria»), provocan en las partículas sólidas afectadas movimientos en el mismo sentido que la dirección de propagación, siendo, por tanto, ondas de compresión y distensión. Su velocidad oscila entre 6 y 13,6 km/s son las primeras en ser detectadas por los sismógrafos y se caracterizan por propagarse a través de los medios sólidos y fluidos. Las ondas transversales producen en las partículas afectadas movimientos perpendiculares a la dirección de propagación; son, pues, ondas de cizalladuras. Se les denomina, también, ondas «S» (de «secundarias»), presentan velocidades de propagación de 3,7 a 7,2 km/s y se caracterizan por trasmitirse únicamente a través de medios sólidos.
Las ondas superficiales solo se propagan por la superficie terrestre y se originan a partir de las ondas “P” y “S”. En los sismos poco profundos, son las transportan más energía y las de mayor efecto destructor.
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Las ondas Rayleigh o «R» son de período largo y producen en las partículas afectadas movimientos elípticos sobre planos verticales y en sentido opuesto a la dirección de propagación, su velocidad es menor que la de las ondas «S». Las ondas Love o «L» se producen únicamente en estratos rocosos caracterizados por una baja velocidad de propagación.
17.4 SISMOGRAFOS Y SISMOGRAMAS
Los sismógrafos son aparatos que detectan y miden de manera continua las ondas sísmicas originadas en un terremoto. Los primeros sismógrafos de precisión utilizados para la medición de las ondas sísmicas aparecieron a finales del siglo XIX. Según la disposición del péndulo se distinguen dos tipos principales de sismógrafos: los horizontales, que registran la componente vertical del movimiento sísmico y están formados por un péndulo de gran masa suspendido de un eje horizontal; y los verticales, que anotan las componentes horizontales y en los cuales el período está suspendido de un eje vertical.
17.5 SISMOGRAFOS
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1. péndulo para la medida de la componente horizontal 2. sismógrafo horizontal de registro mecánico 3. Sismógrafo vertical 4. Sismógrafo horizontal con registro fotográfico 5. Sismógrafo vertical con registro electromagnético
17.6 SISMOGRAMAS
Los sismogramas son los registros obtenidos en los sismógrafos durante un terremoto y corresponden a los movimientos reales experimentados por el suelo durante el mismo. En un período de calma sísmica el aspecto de un sismograma es casi una línea recta sólo alterada por pequeñas oscilaciones debidas a la llegada de ondas de escasa amplitud, como paso de grandes camiones o causas meteorológicas. Cuando las ondas sísmicas de un terremoto afectan a un sismógrafo, el aspecto del sismograma se hace muy complejo, y se distinguen en el mismo diversas fases que corresponden a la llegada de diferentes tipos de ondas, de su estudio e interpretación se pueden
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deducir las principales características de un terremoto, tales como la magnitud, localización del epicentro y la profundidad del hipocentro o foco
17.7 LOCALIZACION DE LOS TERREMOTOS
Si se conocen los tiempos de recorrido de las ondas «P» y «S», es fácil calcular la distancia del sismógrafo al epicentro. Por ejemplo, supongamos lúe queremos localizar un terremoto bastante superficial en una zona de la corteza en la que la onda «P» tiene una velocidad de 5 km/s, la onda «S», una velocidad de 3 km/s y que la onda «S» llega al sismógrafo 100 segundos después de la onda «P». La distancia «d» se encuentra mediante la expresión: Localización del epicentro de un terremoto, utilizando tres estaciones sismográficas
17.8 MAGNITUD E INTENSIDAD DE LOS TERREMOTOS
Desde que la sismología alcanzó un carácter plenamente científico, los sismólogos intentan establecer criterios lo más precisos posibles para determinar la importancia de los terremotos. En la actualidad, se utilizan para ello dos parámetros: uno objetivo, la magnitud, y otro más subjetivo, la intensidad. Para conocer las intensidades sísmicas se utilizan varias escalas, como la de Mercalli modificada, que comprende doce grados de intensidades:
17.9 MAGNITUD E INTENSIDAD DE LOS TERREMOTOS MERCALLI MODIFICADO
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Grado I. Movimiento sísmico imperceptible para la gran mayoría de personas y únicamente percibido por los sismógrafos. Los pájaros y otros animales pueden manifestar un cierto desasosiego. Instrumental. Grado II. Movimiento percibido por ciertas personas, especialmente las que se encuentran en ambientes apacibles, echadas o recostadas y en los pisos superiores de los edificios. Muy débil. Grado III. Sacudidas detectadas por muchas personas en el interior de las casas, aunque, en ocasiones, no las reconocen como un sismo, sino como debido al paso de camiones. Pueden llegar a percibirse la duración y la dirección del movimiento. Ligero. Grado IV. Sacudida percibida por la mayoría de las personas en el interior de los edificios y por algunas que circulan por las calles. Oscilación de objetos colgantes, crujidos de paredes, tintineo de cristales y vajillas. Ligeras oscilaciones de algunos coches parados. Moderado.
17.10 MAGNITUD E INTENSIDAD DE LOS TERREMOTOS
Grado V. Sacudida percibida prácticamente por toda la población afectada, estimándose perfectamente la dirección y duración del fenómeno; las personas que duermen pueden despertarse. Caída de objetos en equilibrio, oscilación de puertas, movimiento de objetos colgados de las paredes, parada o puesta en marcha de los relojes de péndulo. Algo fuerte. Grado VI. Lo sienten todas las personas, las cuales tienden a abandonar los edificios; las que se hallan en movimiento pueden sufrir ciertas vacilaciones al desplazarse. Rotura de cristales, vajillas, platos, caída de estanterías, cuadros y objetos colgados de las paredes, oscilación de muebles pesados. Resquebrajamiento de tabiques, enlucidos y muros de poca calidad. Suenan espontáneamente las campanas de las iglesias. Fuerte. Grado VII. Se hace difícil permanecer de pie durante las fases principales de sacudidas con esta intensidad; perceptibles en automóviles en movimiento rotura de muebles, aleros y tejados débiles; desprendimiento de enlucidos de yeso, cal y piedra, cornisas y adornos arquitectónicos. Los daños en edificios bien proyectados y construidos son escasos, pero pueden ser considerables en construcciones de deficiente calidad. Se producen olas en la superficie de los estanques y se enturbian las aguas. Tañido general de campanas. Muy fuerte. Grado VIII. Perturbaciones notables en la conducción de automóviles, frecuente pérdida del control; caída de tabiques, monumentos, torres, depósitos elevados, etc.; las casas de madera se mueven sobre sus cimientos y pueden caer; rupturas de cercas deterioradas, cambios de caudal o nivel en manantiales y pozos, desprendimientos de terrenos con grandes pendientes. Destructivo
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Grado IX. Pánico general entre la población. Rotura de conducciones subterráneas, agrietamiento del suelo, destrucción de puentes, deformaciones en los rieles de los ferrocarriles. En zonas aluviales, expulsión de arenas y fangos. Serios daños en edificaciones y cimientos; derrumbamiento total de muros de no muy buena calidad. Ruinoso. Grado X. Destrucción de la mayor parte de estructuras de manpostería y de madera, incluso en sus cimientos; graves daños en presas, muros de contención, etc.; graves derrumbamientos y desplazamientos de terrenos. Algunos edificios bien construidos experimentan daños de consideración; desbordamiento de agua en canales, lagos, ríos, etc. Desastroso. Grado XI. Prácticamente no queda en pie ninguna estructura de manipostería. Las conducciones subterráneas quedan fuera de servicio. Graves daños en edificios, incluso de buena calidad. Muy desastroso. Grado XII. Desaparición prácticamente total de todo rastro de construcción humana. Grandes desplazamientos de tierras, proyección de objetos hacia lo alto, formación de grandes fallas, notables deformaciones en el terreno. Se producen grandes cambios en la topografía de las zonas afectadas. Catastrófico.
17.11 MAREMOTOS O TSUNAMIS
Frecuentemente, los terremotos con epicentros que se localizan en áreas oceánicas, originan olas gigantescas que se desplazan a grandes velocidades y arrasan las zonas costeras al llegar a las mismas. Estas olas se denominan maremotos o tsunamis. Las olas de un maremoto se producen por hundimiento o deformación de amplias zonas de los fondos marinos debido a la acción de los sismos. La longitud de onda (distancia entre dos crestas consecutivas) de dichas olas suele ser muy grande, de ahí que en alta mar pueden pasar
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desapercibidas a los navíos; su velocidad de desplazamiento es del orden de varios centenares de kilómetros por hora. A medida que se aproximan a las zonas costeras, las olas de un maremoto aumentan de altura, debido a la disminución de la profundidad, y pueden alcanzar hasta 30 metros.
17.12 TECTONICA DE PLACAS Y TERREMOTOS
Existe una relación muy estrecha entre los terremotos y la Deriva Continental, pudiéndose considerar aquellos como efecto inmediato del movimiento de las placas. Un mapa de ubicación de terremotos en el mundo nos mostrará que una gran mayoría están situados en los límites entre placas Los planos de Benioff quedan perfectamente definidos por la situación de los terremotos, que lógicamente incluyen desde los superficiales hasta los profundos. Los terremotos «intermedios» se pueden encontrar también a lo largo de las fallas de transformación, y su profundidad es desde 60 km hasta 300 km. En líneas generales, lo característico de las dorsales oceánicas, es que allí sólo se producen terremotos poco profundos, de 10 a 20 km de profundidad, mientras que los terremotos profundos, hasta 700 km, sólo se producen en los «planos de Benioff» de las zonas de subducción.
Situación de los terremotos a lo largo de la zona de Benioff.
XVIII. TERREMOTOS EN EL PERU Según E. Silgado (1978) en su «Historia de los sismos más notables ocurridos en el Perú 1513- 1974», en el siglo pasado, ocurrieron devastadores movimientos sísmicos en Arequipa 1582, 1600 y 1784; la Ciudad Imperial del Cusco, en 1650; Trujillo, en 1618 y 1725. Durante el siglo XIX sucedieron varios sismos, uno de los principales por su intensidad fue el de 1868, que devastó Arequipa, Tacna y Arica. Este movimiento fue seguido de un tsunami que puso en conmoción a todo el Océano Pacífico, llegando a las alejadas playas del Japón, Nueva Zelandia y Australia.
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El sismo del 31 de mayo de 1970 es el que mayores daños ha causado en toda la historia peruana y uno de los más catastróficos del presente siglo. Según el Centro Regional de Sismología para América del Sur se «trata del terremoto más destructor de la historia de nuestro continente y posiblemente del mundo occidental». Se produjo a las 3 de la tarde, 23 minutos y 28 segundos. El epicentro estuvo localizado a 350 km al NO de Lima, frente a la ciudad de Chimbote. El hipocentro, «muy superficial», produjo daños cuantiosos. Su duración fue de 50 segundos con una intensidad de 7 a 9 en la escala de Mercalli. Murieron, ese día, 50,000 personas, desaparecieron 20,000 y quedaron heridos 150,000, según informe oficial. La mayor mortalidad se debió a la gran avalancha (aluvión) que siguió al terremoto y que sepultó al pueblo de Yungay, ubicado en el Callejón de Huaylas. La cornisa norte del nevado Huascarán, el más alto del Perú, se desprendió arrastrando piedras, lodo, hielo y cubrió a Yungay y parte de Ranrahirca, ya arrasada en 1963.
XIX. CONCLUSIONES
A continuación se recogen las conclusiones importantes que se pueden extraer del tratamiento de datos obtenidos en este trabajo. Como consecuencia de esto, también se ratifica la necesidad de estudios futuros en líneas vinculadas con el problema tratado en este documento. En breve se presentan conclusiones importantes:
La geología de campo, constituye una ciencia eminentemente práctica útil para describir, explicar y conocer proceso internos y externos que modifican el terreno, en donde se cimentan obras de ingenierías de destinos y magnitudes diferentes.
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La geología presenta diversa y amplia gama de aplicaciones válidas y productivas para los sectores económicos, y provechosos del país. Como por ejemplo, la minería, exploración de agua subterránea, búsqueda de materiales para la construcción; exploración de hidrocarburos; geotermia, entre otros.
La investigación de campo es más confiable a través de la aplicación de métodos geológicos, en vista que se toman y miden datos directamente en el terreno, con los cuales se conoce las características y propiedades física, química y mecánica de rocas y suelos en forma más precisa y real según el proceso o problema tratado. Como por ejemplo, la ocurrencia de u sismo, la activación de una falla geológica, el desarrollo de proyectos de agua y saneamiento, entre otros.
Con los resultados obtenidos por los geólogos, como por ejemplo, mapas geológicos, columnas estratigráficas y perfiles del terreno constituye herramienta adecuadas ventajosas para ingenieros civiles, constructores y urbanizadores en las etapas de diseño y construcción de obras civiles asentadas en diferentes niveles del subsuelo.
Los datos estructurales, litológicos y estratigráficos constituyen elementos vitales descritos, medidos y analizados por los geólogos, sumado a ello, investigaciones de riesgos naturales que pueden poner en peligro la vida humana como por ejemplo, sismos, deslizamientos e inundaciones, y otros.
XX. RECOMENDACIONES: Esta propuesta de actividades pretende lograr un aprendizaje significativo en los alumnos, cuya finalidad es la construcción de conocimientos sobre los fenómenos asociados a la Tectónica de Placas a través de la acción. Ya que el alumno se puede implicar y participar activamente modificando las variables de cada uno de los simuladores para crear volcanes y terremotos, y así aprender más significativamente a construir su propio conocimiento. A la vez que se favorece el desarrollo de competencias, capacitando al alumno en los fenómenos asociados a la Tectónica de Placas, tanto en su aplicación a la interpretación en situaciones de la vida diaria, como en la resolución de problemas.
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