GEOLOGIA GENERAL
INTRODUCCIN
Geologa general es un texto de consulta para profesionales de la
especialidad de ingeniera de minas, civil, ambiental; se considera
como bibliografia bsica para los estudiantes que llevan el curso de
geologa en los planes de estudio de las facultades que Forman
ingenieros Mineros , Civiles y otras relacionadas con las
geociencias.El presente texto se ha estructurado para el
entendimiento didctico y sistematizado del estudio de los procesos
geolgicos que actuan en nuestro planeta tanto internos como en la
superfcie de la corteza terrestre. El origen de las formaciones
geolgicas de composicin gneo, sedimentrio y metamrfico como tambin
la composicin mineralgica de las rocas que las intengran.
Para tener claridad de la presente publicacin en lo que respecta
al contenido se explica por captulos. El primer captulo es
introductorio al estudio de la geologia y las ramas de esta que
intervienen en la investigacin. El segundo captulo trata la
ubicacin del planeta tierra en el contexto del universo y
relaciones com este, desde su origen desarrollo en el pasado,
presente y el futuro. El tercer captulo estudia los procesos
magmticos como procesos endgenos y la renovacin de nuevos
materiales en la superfcie terrestre por los procesos de
vulcanismo.El cuarto captulo trata sobre los procesos de
intemperismo y la degradacin de las rocas en la superfcie
terrestre.El quinto captulo sobre la formacin de rocas metamrficas
por procesos endgenos de recristalizacin.El captulo sexro trata
sobre el tiempo geolgico de los materiales minerales y rocas que
comforman las estructuras de la corteza terrestre.El septimo
captulo estudia los movimientos geodinamicos que ocurren en la
superfcie y estan relaciones a los agentes de erosin.El captulo
octavo trata sobre el ciclo hidrolgica del agua como sustancia
inorganica renovable. El captulo noveno estudia las aguas
subterrneas su origen , movimiento y usos. El captulo dcimo trata
sobre la accin geolgica del mar y los procesos geolgicos exgenos de
este. El captulo decimo-primero estudia la accin geolgica del
viento y los proceso geolgicos de este agente.El captulo dcimo
segundo trata sobre la accin geolgica de los glaciares como agentes
poderosos del modelado de la superfifie de la corteza terrestre.El
captulo dcimo tercero estudia la deformacin de las estructura de la
corteza terrestre sus causas y efectos.El captulo dcimo cuato trata
sobre los movimientos ssmicos sus causa y efectos en la litosfera
terrestre.El captulo dcimo quinto trata sobre la introdccin al
estudio de mecnica de suelos y rocas, como materiales que tienen
relacin com las obras de ingeniera.
Como complento de la parte terica la aplicacin prctica, del
curso que consiste en el estudio de las formaciones geolgicas, as
como la descripcin de minerales y las rocas que integran a estas
unidades litolgicas.
GEOLOGIA GENERAL
CAPITULO IGENERALIDADES1.1INTRODUCCIN La geologa es la ciencia
de la tierra: Especialmente los procesos del interior de la tierra
y las transformaciones que afectan a los minerales y las rocas en
la superficie de la tierra. La geologa no solamente se refiere de
la actualidad - es la ciencia de la historia de la tierra; los
procesos de su formacin, su desarrollo, los cambios, hasta la
situacin actual.
La geologa naci por una parte del deseo del ser humano para
entender su entorno - su mundo. El otro empuje era la necesidad de
mejorar su entorno: La bsqueda de recursos naturales - aqu
mineralgicos, geolgicos - era mucho ms eficiente con un buen
conocimiento de los procesos de la tierra.
En los ltimos aos la definicin geologa se extendi tambin a los
otros cuerpos del sistema solar: La geologa forma tambin parte de
la planetologa. Los planetas muestran un ambiente diferente a la
tierra, pero la pauta general de los procesos interiores y
exteriores es la misma o comparable.
1.2CONCEPTO DE GEOLOGAGeologa (del griego, GEO, tierra y LOGOS
conocimiento, por lo tanto, tratado o conocimiento de la tierra),
campo de la ciencia que se interesa por el origen del planeta
tierra, su historia, la materia que lo configura y los procesos que
actan, o han actuado sobre l. Es una de las muchas materias
relacionadas como ciencias de la tierra, o geociencias, y los
gelogos son cientficos de la tierra preocupados por las rocas y por
los materiales derivados que forman la parte externa de la tierra.
Para comprender estos cuerpos, se sirven de conocimientos de otros
campos, por ejemplo de la fsica, qumica y biologa. De esta forma,
temas geolgicos como la Geoqumica, la Geofsica, la Geocronologa
(que usa mtodos de datacin) y la Paleontologa, ahora disciplinas
importante por derecho propio, incorporan otras ciencias, y esto
permite a los gelogos comprender mejor el funcionamiento de los
procesos terrestres a lo largo del tiempo.
Aunque cada ciencia de la tierra tiene su enfoque particular,
todas suelen superponerse con la geologa. De esta forma, el estudio
del agua de la tierra en relacin con los procesos geolgicos
requiere conocimientos de Hidrologa y de Oceanografa, mientras que
la medicin de la superficie terrestre utiliza la cartografa (mapas)
y la geodesia (topografa). El estudio de los cuerpos
extraterrestres, en especial la Luna, de Marte y de Venus, tambin
aporta pistas sobre el origen de la tierra. Estos estudios,
limitados en un primer momento a las observaciones telescpicas,
recibieron un gran impulso con la exploracin del espacio que empez
en la dcada de los sesenta. Del siglo pasado.
La Geologa es la ciencia de la tierra que estudia su composicin,
estructura, su historia pasada, as como los fenmenos que ocurrieron
y ocurren en ella. El estudio implica el conocimiento de los
eventos que acontecen en el interior y el exterior de la tierra. En
primera instancia la Geologa comprende dos grandes campos la
Geologa Fsica y la Geologa Histrica; la primera trata acerca de los
materiales que la constituyen, la segunda trata acerca del
desarrollo histrico de la tierra. En segunda instancia la Geologa
se divide en muchas ramas segn el tema a tratar y sus aplicaciones
en la Geologa aplicada.
1.3SEGN LA GEOLOGA APLICADA:Geomorfologa.- Estudio del
desarrollo de la formas terrestres (unidades geomorfolgicas de la
superficie terrestre).
Geoqumica.- Estudio de los elementos (tomos) y su distribucin en
la corteza de la tierra (ppm). Se aplica en investigaciones
geoqumicas.
Geofsica.- Aplicacin de los principios de Fsica a la Geologa.(
en investigaciones ssmicas)
Mineraloga.- Estudio de los minerales que se encuentran en la
corteza terrestre.(mineral es una sustancia de origen natural y de
composicin qumica definida).
Paleonteologa.- Estudio de los restos e impresiones de la flora
y fauna que existieron en el pasado (fsiles de plantas y
animales).
Geologa Estructural.- Estudio de las estructuras de la corteza
terrestre (Formaciones geolgicas, fallas,plegamientos).
Sismologa.- Estudio de los movimientos ssmicos y sus efectos.(la
sismologa aplicada estudia la corteza terrestre).Estratigrafa.-
Estudio de las rocas sedimentarias y sus secuencias de deposicin.
Establece una cronologa estratigrfica relativa (principio de la
continuidad-principio de la superposicin)
Petrologa.- Estudio de las rocas, su composicin, descripcin
petrogrfica, clasificacin y su interpretacin de su gnesis.
Geologa marina.- Estudios de los ocanos y sus cuencas, proceso
geolgicos y fenmenos ocurridos.
Geotectnica.- Estudio de las fuerzas rompientes y deformantes y
sus efectos.(desplazamiento de masas)
Sedimentologa.- Estudio de los sedimentos y su
gnesis.(sedimentos marinos y continentales)
Hidrogeologa.- Estudio de la accin geolgica de las aguas
subterrneas. (estudio de acuferos)
Paleogeografa.- Estudio de las condiciones geogrficas existentes
en pocas pasadas(reconstruccin de relieves fsiles).
Paleoclimatologa.- Reconstruccin de climas del pasado.
Mecnica-de-suelos Estudio de las propiedades de los suelos para
encontrar terreno apto para la construccin, para calcular y evitar
riesgos geolgicos como por ejemplo deslizamiento de escombres de
faldas.
Geologa Econmica: Exploracin de yacimientos metlicos o
no-metlicos. Evaluacin de la economa de un yacimiento o producto
mineralico.
Exploracin/Prospeccin: Bsqueda de yacimientos geolgicos con
valor econmico. Por medio de la geofsica, geoqumica, mapeo, fotos
areas y imgenes satelitales.
Geologa Ambiental: Bsqueda de sectores contaminados, formas y
procesos de contaminacin. Especialmente de agua, agua subterrnea y
suelos. Investigacin de la calidad de agua y suelo.
Segn su aplicacin:
Geologa minera: Estudios de yacimientos minerales (prospeccin,
exploracin, preparacin y extraccin de minerales metlicos y no
metlicos, (explotacin de los recursos minerales no renovables)
Geologa del Petrleo.- Estudio de depsitos de hidrocarburos
prospeccin, exploracin, preparacin y explotacin de los recursos
energticos fsiles, petrleo, gas, carbn mineral no renovables.
Ing. Civil - Geotecnia.- Estudio de las propiedades
fsicas-mecnicas de los suelos y rocas en proyectos . (Estudios
geotcnicos que se realiza en obras de edificaciones).Ing. Ambiental
rama de la geologa ambiental que trata del estudio de la prevencin
de los impactos significativos y conservacin del planeta
tierra.
Ing. Ambiental.- Estudio y evaluacin de los impactos ambientales
que pueden afectar os factores ambientales con la ejecucin de
proyectos de desarrollo a nivel local, regional o
nacional.1.4RELACIN LA GEOLOGA CON OTRAS CIENCIAS
La Geologa es una ciencia independiente se apoya
fundamentalmente en la Astronoma, Qumica, Fsica, Biologa y est
ligada con la Geografa, Antropologa, Arqueologa y Economa.
La Astronoma permite ubicar a nuestro planeta en el espacio
estelar y comprender las complejas leyes de la mecnica celeste que
lo rigen. La Qumica se usa para el anlisis de los minerales y los
constituyentes de las rocas. La fsica que estudia la materia y el
movimiento, nos permite comprender los fenmenos que actan como
agentes sobre los materiales de la corteza terrestre y la respuesta
de stos. La Biologa es un gran apoyo en tanto nos permite
comprender la forma, constitucin y funciones de las plantas y
animales antiguos. La Geografa estudia el medio fsico y biolgico en
que se desarrolla el hombre y sus interrelaciones. El estudio del
medio fsico lo constituyen la Geomorfologa; Oceanografa y la
Climatologa. La ligazn con la Arqueologa utiliza tcnicas para
reconstruir la historia de los antiguos pueblos. La Geologa
evidentemente es apoyo fundamental de estas ciencias y
recprocamente recibe el aporte de stas.
CAPITULO II
LA TIERRA COMO PLANETA
2.1COMPOSICIN DEL UNIVERSO
El universo se compone por su gran parte de hidrgeno (ms de
92%). Helio como elemento qumico inerte que casi no entra a rocas y
minerales marca con 7,4 % el segundo lugar. Los elementos comunes
presentes en la tierra muestran cantidades inferiores al respeto de
la composicin total del universo. De un milln tomos son :
H924.000
Rango de elementos qumicos no inertes : En comparacin a Universo
- Ser vivo - La tierra se nota que el universo y los seres vivos
muestran una composicin bien parecido: Los cuatro elementos (no
inertes) ms importantes en ambos son H, O, C y N. Solo los rangos
son diferentes. La Tierra tiene una composicin totalmente
diferente: Hierro, Oxgeno, Slice y Magnesio marcan la mayor
abundancia.
UniversoSer vivoLa Tierra
HOCNCOHNFeOSiMg
2.2EL SISTEMA SOLAR
Las Galaxias, llamadas universos islas, son agrupaciones de gran
cantidad de estrellas; existen muchas y separadas por considerables
distancias. La nuestra la Va Lctea que est constituida por unos
30,000 millones de estrellas de brillo y tamao variable. Una de
estas estrellas, de poco brillo y tamao mediano, situada ms al
borde que al centro de la galaxia, de nuestro sol. Alrededor de l
giran nueve planetas uno de ellos la Tierra, con sus satlites,
infinidad de asteroides y cometas; integrando todos el llamado
Sistema Solar. El origen del Sistema Solar es de inters para los
gelogos, aun cuando el problema pertenece a la Cosmogona, una rama
de la Astronoma. Muchas hiptesis se han formulado para explicar el
problema entre las que podemos citar.
2.3TEORIAS SOBRE EL ORIGEN
A pesar de sus diferencias, los miembros del Sistema Solar
forman probablemente una familia comn; parece ser que se originaron
al mismo tiempo.
Entre los primeros intentos de explicar el origen de este
sistema esta la hiptesis nebular del filosofo alemn Immanuel Kant y
del astrnomo y matemtico francs Pierre Simn de Laplace. De acuerdo
con dicha teora una nube de gas se fragment en anillos que se
condensaron formando los planetas. Las dudas sobre la estabilidad
de dichos anillos han llevado a algunos cientficos a considerar
algunas hiptesis de catstrofes como la de un encuentro violento
entre el sol y otra estrella. Estos encuentros son muy raros, y los
gases calientes, desorganizados por las mareas se dispersaran en
lugar de condensarse para formar los planetas.
Las teoras actuales conectan la formacin del Sistema Solar con
la formacin del Sol, ocurrida hace 4,700 millones de aos. La
fragmentacin y el colapso gravitacional de una nube interestelar de
gas y polvo, provocada quizs por las explosiones de una supernova
cercana, puede haber conducido a la formacin de una nebulosa solar
primordial. El sol se habra formado entonces en la regin central,
ms densa. La temperatura es tan alta cerca del Sol que incluso los
silicatos, relativamente densos, tienen dificultad para formarse
all, Este fenmeno puede explicar la presencia cercana al Sol de un
planeta como mercurio, que tiene una envoltura de silicatos pequea
y un ncleo de hierro denso mayor de lo usual. (Es ms fcil para el
polvo y vapor de hierro aglutinarse cerca de la regin central de
una nebulosa solar, que para los silicatos ms ligeros). A grandes
distancias del centro de la nebulosa solar, los gases se condensan
en slidos como los que se encuentran hoy en la parte externa de
Jpiter. La evidencia de una posible explosin de supernova de
formacin previa aparece en forma de trazas de istopos anmalos en
las pequeas inclusiones de algunos meteoritos. Esta asociacin de la
formacin de planetas con la formacin de estrellas sugiere que miles
de millones de otras estrellas de nuestra galaxia tambin pueden
tener planetas. La abundancia de estrellas mltiples y binarias, as
como de grandes sistemas de satlites alrededor de Jpiter y Saturno,
atestiguan la tendencia de las nubes de gas a desintegrarse
fragmentndose en sistemas de cuerpos mltiples.
Vase tambin Exobiologa.
El sistema solar y las planetas :NombreDistancia del sol en
millones de kmDimetro(km)Densidad(g/cm3) (Peso
especifico)Composicin de la atmsfera
El sol01.392.0001,41?
Mercurio584.8355,69no tiene
Venus10712.1945,16CO2
Tierra14912.7565,52N2, O2
Luna-3.4763,34no tiene
Marte2266.7603,89CO2, N2, Ar
Jupiter775141.6001,25H2, He
Saturn1421120.8000,62H2, He
Uranio286147.1001,60H2, He, CH4
Neptuno448544.6002,21H2, He, CH4
Plutn586014.000?4,2?
2.4LA TIERRA
La Tierra es un esferoide achatado, ligeramente aplanado en los
polos y abultado en el Ecuador. Tiene un dimetro polar 12,640 Km y
un dimetro ecuatorial de 12,683 Km. Su circunferencia ecuatorial es
aproximadamente 39, 840 Km. El rea de su superficie es
aproximadamente 840000,000 de Km2. De la cual aproximadamente el
70% est cubierta por ocanos. Su volumen es aproximadamente 1,024
billones de Km3 y su masa es de 6, 500 trillones de toneladas. La
tierra consta de varias envolturas externas que son.
La atmsfera.- Es la capa gaseosa que envuelve a la tierra y esta
constituida por nitrgeno y oxigeno, les acompaan otros gases como
el anhdrido carbnico, vapor de agua, argon, etc.
La atmsfera.-Por la mayora de los estudiosos, la mitad de la
masa total de la atmsfera est concentrada en una capa de cinco y
medio Km de altura. La regin en que producen las tempestades tiene
un espesor que vara entre ocho y diecisis Km. y es llamada
Tropsfera. Sobre esta regin se halla la Estratsfera en la cual se
producen con intensidad tempestades y vientos, su limite exterior
se encuentra a unos cincuenta y cinco Kms. de la superficie
terrestre. Encima de sta se halla otra regin que se extiende por
varios cientos de Kms. Constituida por gases sumamente enrarecidos,
llamada Ionosfera.
Laatmsferaterrestre est constituida principalmente por nitrgeno
(78%) y oxgeno (21%). El 1% restante lo forman el argn (0,9%), el
dixido de carbono (0,03%), distintas proporciones de vapor de agua,
y trazas de hidrgeno, ozono, metano, monxido de carbono, helio,
nen, kriptn y xenn
La Hidrsfera.- Es la capa de agua que cubre la mayor parte de la
tierra. Esta constituida por los ocanos, mares, lagos y ros; aunque
tambin la constituyen las aguas subterrneas. La hidrosfera cubre
aproximadamente el 70% de la superficie terrestre con una
profundidad promedio de 3.8 Km.
La Biosfera.- Es la envoltura de la tierra en la cual se
desarrolla la vida. Est compuesta por todas las plantas, desde las
ms elementales hasta las ms complejas, y por los animales, desde
los microscpicos seres hasta el hombre, ultimo escaln en la
evolucin de la vida.
La litosfera.- Es la envoltura slida externa de la tierra. Est
formada de rocas que constituyen las masas continentales y el fondo
de las cuencas ocenicas y que pueden ser de tres tipos: gneas,
sedimentarias y metamrficas.
Estructura Interna de la Tierra.- Varias pruebas indican que el
interior de la tierra es variable, que consiste en zonas
concntricas que difieren en su composicin, densidad, elasticidad y
talvez estado fsico. El comportamiento de las ondas ssmicas
demuestra claramente que la tierra est zonada.
Segn viajen de una zona a otra, las sondas ssmicas cambian de
velocidad en los lmites de las zonas algunas, como las S son
reflejadas completamente; estos limites son llamadas
Discontinuidades. Si dividimos la masas de la tierra entre su
volumen, obtendremos la densidad: 5.515; ya que las rocas de la
superficie tienen gravedades especificas entre 2.5 y 3. 0 , es
evidente que las rocas ifrayacentes tienen densidades mayores.
2.5MOVIMIENTO
Al igual que todo el Sistema Solar, la Tierra se mueve por el
espacio a razn de unos 20,1 km/s o 72,360 Km/ h hacia la
constelacin de Hrcules. Sin embargo, la galaxia Va Lctea como un
todo, se mueve hacia la constelacin Leo a unos 600 Km/s. La Tierra
y su satlite, la Luna, tambin giran juntas en una orbita elptica
alrededor del Sol. La excentricidad de la rbita es pequea, tanto
que la orbita es prcticamente un crculo. La circunferencia
aproximada de la orbita de la Tierra es de 938.900.000 Km. y
nuestro planeta viaja a lo largo de ella a una velocidad de unos
106.000 km/h. La Tierra gira sobre su eje una vez cada 23 horas, 56
minutos y 41 segundos. Por lo tanto, un punto del Ecuador gira a
razn de un poco ms de 1,600 Km/h y un punto de la tierra a 45 de
latitud N, gira a unos 1.073 Km/h.
Adems de estos movimientos primarios, hay otros componentes en
el movimiento total de la Tierra como la presencia de los
equinoccios (vase Eclptica) y la mutacin (una variacin peridica en
la inclinacin del eje de la Tierra provocada por la atraccin
gravitacional del Sol y de la Luna).
Composicin
Se puede considerar que la Tierra se divide en cinco partes: la
primera, la atmsfera, es gaseosa; la segunda, la hidrosfera, es
liquida; la tercera, cuarta, y quinta, la litosfera, el manto y el
ncleo son slidos. La atmsfera es la cubierta gaseosa que rodea el
cuerpo slido del planeta. Aunque tiene un grosor de mas de 1.100
Km. aproximadamente la mitad de su masa se concentra en los 5,6 Km.
ms bajos. La litosfera compuesta sobre todo por la fra, rgida y
rocosa corteza terrestre, se extiende a profundidades de 100 Km. La
hidrosfera es la capa de agua que, en forma de ocanos, cubre el
70,8% de la superficie de la Tierra. El manto y el ncleo son el
pesado interior de la Tierra y constituyen la mayor parte de su
masa.
La hidrosfera se compone principalmente de ocanos, pero en
sentido estricto comprende todas las superficies acuticas del
mundo, como mares interiores, lagos, ros y aguas subterrneas. La
profundidad media de los ocanos es de 3.794 m, ms de cinco veces la
altura media de los continentes. La masa de los ocanos es de
1.350.000.000.000.000.000 (1,35 x 1018) toneladas, o el .400 de la
masa total de la tierra.
Las rocas de la litosfera tienen una densidad media de 2.7 veces
la del agua y se componen casi por completo de 11 elementos, que
juntos forman el 99,5% de su masa. El ms abundante es del oxigeno
(46,60% del total), seguido por el silicio (27,72%), aluminio
(8,13%), hierro (5,0%), calcio (3,63%), sodio (2,83%) potasio
(2,59%) magnesio (2,09%) y titanio, hidrgeno y fsforo (totalizando
menos del 1%. Adems, aparecen otros 11 elementos en cantidades del
0.1 al 0,02%. Estos elementos, por orden de abundancia, son: carbn,
azufre, bario, cloro, cromo, fluor, circonio, nquel, estroncio y
vanadio. Los elementos estn presentes en la litosfera casi por
completo en forma de compuestos ms que en su estado libre.
La litosfera comprende dos capas (la corteza y el manto
superior) que se dividen en una doce placas tectnicas rgidas (vase
tectnica de placas). La corteza misma se divide en dos partes. La
corteza sialica o superior, de la que forman parte los continentes,
esta constituida por rocas cuya composicin qumica media es similar
a la del granito y cuya densidad relativa es de 2,7. La corteza
simatica o inferior, que forma la base de las cuencas ocenicas, est
compuesta por rocas gneas ms oscuras y ms pesadas como el gabro y
el basalto, con una densidad relativa media aproximada de 3.
La litosfera tambin incluye el manto superior. Las rocas a estas
profundidades tienen una densidad de 3,3. El manto superior esta
separado de la corteza por una discontinuidad ssmica, la
discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona
dbil conocida como astenosfera. Las rocas plsticas y parcialmente
fundidas de la astenosfera, de 1000 Km. de grosor, permiten a los
continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los ocanos
abrirse y cerrarse.
El denso y pesado interior de la Tierra se divide en una capa
gruesa, el manto, que rodea un ncleo esfrico ms profundo. El manto
se extiende desde la base de la corteza hasta una profundidad de
unos 2,900Km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es
slido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3
a 6. El manto superior se compone de hierro y silicatos de magnesio
como el olivino y la parte inferior de una mezcla de xidos de
magnesio, hierro, y silicio.
La investigacin sismolgica ha demostrado que el ncleo tiene una
capa exterior de unos 2.225 Km. de grosor con una densidad relativa
media de 10. Esta capa es probablemente rgida y los estudios
demuestran que su superficie exterior tiene depresiones y picos, y
estos ltimos se forman donde surge la materia caliente. Por el
contrario, el ncleo interior, cuyo radio es de un 1.275 Km, es
slido. Se cree que ambas capas del ncleo se componen en gran parte
de hierro con un pequeo porcentaje de nquel y de otros elementos.
Las temperaturas del ncleo interior pueden llegar a los 6.650 C y
se considera que su densidad media es de 13.
Fluido trmico interno
El ncleo interno irradia continuamente un calor intenso hacia
fuera, a travs de las diversas capas concntricas que forman la
porcin slida del planeta. Se cree que la fuente de este calor es la
energa liberada por la desintegracin del uranio y otros elementos
radiactivos. Las corrientes de conveccion dentro del manto
trasladan la mayor parte de su energa trmica desde la profundidad
de la Tierra a la superficie y son la fuerza conductora de la
deriva de los continentes. El flujo de conveccion proporciona las
rocas calientes y fundidas al sistema mundial de cadenas montaosas
ocenicas (vase Ocanos y Oceanografa) y suministra la lava que sale
de los volcanes.
2.6EDAD Y ORIGEN DE LA TIERRALa datacin radio mtrica ha
permitido a los cientficos calcular la edad de la Tierra en 4.650
millones de aos. Aunque las piedras ms antiguas de la Tierra
datadas de esta forma, no tienen mas de 4, 000 millones de aos, los
meteoritos, que se corresponden geolgicamente con el ncleo de la
Tierra, dan fechas de unos 4,500 millones de aos, y la
cristalizacin del ncleo y de los cuerpos precursores de los
meteoritos, se cree que han ocurrido al mismo tiempo, unos 150
millones de aos despus de formarse la tierra y el Sistema Solar
(vase Sistema Solar: Teoras sobre el origen)
Despus de condensarse a partir del polvo csmico y del gas
mediante la atraccin gravitacional, la Tierra habra sido casi
homognea y relativamente fra. Pero la continuada contraccin de
estos materiales hizo que se calentara, calentamiento al que
contribuy la radiactividad de algunos de los elementos ms pesados.
En la etapa siguiente de su formacin, cuando la Tierra se hizo mas
caliente, comenz a fundirse bajo la influencia de la gravedad. Esto
produjo la diferenciacin entre la corteza, el manto y el ncleo, con
los silicatos ms ligeros movindose hacia arriba para formar la
corteza y el manto y los elementos mas pesados, sobre todo el
hierro y el nquel, sumergindose hacia el centro de la tierra para
formar el ncleo. Al mismo tiempo, la erupcin volcnica, provoc la
salida de vapores y gases voltiles y ligeros de manto y corteza.
Algunos eran atrapados por la gravedad de la Tierra y formaron la
atmsfera primitiva, mientras que el vapor de agua condensado forma
los primeros ocanos del mundo.
2.7MAGNETISMO TERRESTREEl fenmeno del magnetismo terrestre es el
resultado del hecho de que toda la tierra se comporta como un
enorme imn. El fsico y filsofo natural ingls William Gilbert fue el
primero que sealo esta similitud en 1600, aunque los efectos del
magnetismo terrestre se haban utilizado mucho antes en las brjulas
primitivas.
Polos magnticos
Los polos magnticos de la Tierra no coinciden con los polos
geogrficos de su eje. El polo norte magntico se sita hoy cerca de
la costa oeste de la isla Bathurst en los Territorios del Noroeste
en Canad, casi a 1,290 Km. al noroeste de la baha de Hudson. El
polo sur magntico se sita hoy en el extremo del continente antrtico
en Tierra Adelia, a unos 1,930 Km. al noreste de Little Amrica
(Pequea Amrica).
Las posiciones de los polos magnticos no son constantes y
muestran notables cambios de ao en ao. Las variaciones en el campo
magntico de la tierra incluyen una variacin secular, el cambio en
la direccin del campo provocado por el desplazamiento de los polos.
Esta es una variacin peridica que se repite despus de 960 aos.
Tambin existe una variacin anual ms pequea, al igual que se da una
variacin diurna, o diaria que solo es detectable con instrumentos
especiales.
Teora de la dinamo
Las mediciones de la variacin muestran que todo el campo
magntico tiene tendencia a trasladarse hacia el oeste a razn de 19
a 24 Km. por ao. El magnetismo de la tierra es el resultado de una
dinmica ms que una condicin pasiva, que seria el caso si el ncleo
de hierro de la tierra estuviera compuesto por materia slida
magnetizada. El hierro no retiene un magnetismo permanente a
temperaturas por encima de los 540 C, y la temperatura en el centro
de la tierra puede ascender a los 6,650 C. La teora de la dinamo
sugiere que el ncleo de hierro es liquido (excepto en el mismo
centro de la tierra, donde la presin solidifica el ncleo), y que
las corrientes de conveccion dentro del ncleo liquido se comportan
como las lminas individuales en una dinamo, creando de este modo un
gigantesco campo magntico. El ncleo slido interno gira ms despacio
que el ncleo exterior, explicndose as el traslado secular hacia el
Oeste. La superficie irregular del ncleo exterior puede ayudar a
explicar algunos de los cambios ms irregulares en el campo.
Intensidad del campo
El estudio de la intensidad del campo magntico de la tierra es
valioso desde el punto de vista de la ciencia pura y de la
ingeniera y tambin para la prospeccin geolgica de minerales y de
fuentes de energa. Las mediciones de intensidad se hacen con
instrumentos llamados magnetmetros, que determinan la intensidad
total del campo y las intensidades en direccin horizontal y
vertical. La intensidad del campo magntico de la tierra vara en
diferentes puntos de su superficie. En las zonas templadas asciende
a unos 48 amperios / metro, de los cuales un tercio se da en
direccin horizontal.
Paloemagnetismo
Estudios de antiguas rocas volcnicas muestran que al enfriarse
se congelaban con sus minerales orientados en el campo magntico
existente en aquel tiempo. Mediciones mundiales de estos depsitos
minerales muestran que a travs del tiempo geolgico la orientacin
del campo magntico se ha desplazado con respecto a los continentes.
Aunque se cree que el eje sobre el que gira la tierra ha sido
siempre el mismo. Por ejemplo, el polo norte magntico hace 500
millones de aos estaba al sur de Hawai y durante los siguientes 300
millones de aos el Ecuador magntico atravesaba los Estados Unidos.
Para explicar esto, los gelogos creen que diferentes partes de la
corteza exterior de la Tierra se han desplazado poco a poco en
distintas direcciones. Si esto fuera as, los cinturones climticos
habran seguido siendo los mismos, pero los continentes se habran
desplazado lentamente por diferentes paleo latitudes.
Modificaciones Magnticas
Recientes estudios de magnetismo remanente (residual) en rocas y
de las anomalas magnticas de la cuenca de los ocanos han demostrado
que el campo magntico de la tierra ha invertido su polaridad por lo
menos 170 veces en los pasados 100 millones de aos. El conocimiento
de estas modificaciones, detalles a partir de los istopos
radiactivos de las rocas, ha tenido gran influencia en las teoras
de la deriva continental y la extensin de las cuencas ocenicas.
2.8ELECTRICIDAD TERRESTRESe conocen tres sistemas elctricos
generados en la tierra y en la atmsfera por procesos geofsicos
naturales. Uno de ellos esta en la atmsfera y otro esta dentro de
la tierra, fluyendo paralelo a la superficie. El tercero, que
traslada carga elctrica entre la atmsfera y la tierra, fluye en
vertical, vase electricidad.
La electricidad atmosfrica, excepto aquella que se asocia con
cargas dentro de una nube y ocasiona el relmpago, es el resultado
de la ionizacin de la atmsfera por la radiacin solar y a partir del
movimiento de nubes de iones conducidas por mareas atmosfricas. Las
mareas atmosfricas se producen por la atraccin gravitacional del
Sol y la Luna sobre la atmsfera de la tierra (vase Gravitacin) y,
al igual que las mareas ocenicas, suben y bajan a diario. La
ionizacin, y, por consiguiente, la conductividad elctrica de la
atmsfera cercana a la superficie de la tierra es baja pero crece
con rapidez al aumentar la altura. Entre los 40 y el 400 Km por
encima de la tierra, la ionosfera constituye una capa esfrica casi
perfectamente conductora. La capa refleja las seales de radio de
ciertas longitudes de onda, ya se originen en la tierra o lleguen a
la tierra desde del espacio. La ionizacin de la atmsfera varia
mucho, no solo con la altura sino tambin con la hora del da y la
latitud.
Corrientes de la tierra
Las corrientes de la tierra constituyen un sistema mundial de
ocho circuitos cerrados de corriente elctrica distribuidos de una
forma bastante uniforme a ambos lados del ecuador, adems de una
serie de circuitos ms pequeos cerca de los polos. Aunque se ha
argumentado que este sistema est ocasionado por los cambios en la
electricidad atmosfrica (y esto puede ser cierto para variaciones
de periodo corto), es probable que los orgenes del sistema sean ms
complejos. El ncleo de la tierra, que est compuesto por hierro
fundido y nquel, puede conducir electricidad y es comparable con el
armazn de un generador elctrico gigantesco. Se considera que las
corrientes de conveccion mueven el metal fundido en circuitos
relacionados con el campo magntico de la tierra y se ven reflejados
en el sistema de las corrientes de la tierra que producen.
La carga de la superficie de la tierra
La superficie de la tierra tiene una carga elctrica negativa.
Aunque la conductividad del aire cerca de la tierra es pequea, el
aire no es un aislante perfecto y la carga negativa se consumira
con rapidez si no se repusiera de alguna forma.
Cuando se han realizado mediciones con buen tiempo, se ha
observado que un flujo de electricidad positiva se mueve hacia
abajo desde la atmsfera hacia la tierra. La causa es la carga
negativa de la tierra, que atrae iones positivos de la atmsfera.
Aunque se ha sugerido que este flujo descendente puede ser
contrarrestado por flujos positivos ascendentes en las regiones
polares, la hiptesis preferida hoy es la que la carga negativa se
traslada a la tierra durante las tormentas y que el flujo
descendente de corriente positiva durante el buen tiempo se
contrarresta con un flujo de regreso de la corriente positiva desde
zonas de la tierra que experimentan tiempo tormentoso. Se ha
comprobado que la carga negativa se traslada a la tierra desde
nubes de tormenta y la relacin en la que las tormentas desarrollan
energa elctrica es suficiente para reponer la carga de la
superficie. Adems, la frecuencia de tormentas parece ser mayor
durante el da, cuando la carga negativa aumenta con mayor
rapidez.
2.9CORTEZA TERRESTRE
Continentes.- Son bloques ptreos constituidos por rocas cidas
siendo el granito el de mayor proporcin (capa grantica SIAL). Su
espesor de 10-15 Kms, su relieve variado presenta elevaciones y
depresiones (Everst 8,900 msnm.) en la zona inferior las ondas
viajan a mayor velocidad (substrato basltico SIMA).
Cuencas Ocenicas.- Est constituidas por basaltos el granito est
ausente, presentan relieve variado, mesetas cordilleras, picos,
caones, etc.
2.10ISOSTASIA.- Proviene del griego Isos: Igual, Stasis:
Estabilidad puede definirse como el equilibrio gravitatorio ideal.
Existe un nivel de equilibrio llamado nivel de compensacin, en la
cual los cuerpos de roca pesan igual. Vale decir a seccin de igual
rea corresponde una determinada longitud de columna; esto es las
columnas ligeras sern ms largas y las ms pesadas ms cortas.
Ecologa,estudiodelarelacin entre los organismos y su medio
ambiente fsico y biolgico. El medio ambiente fsico incluye la luz y
el calor o radiacin solar, la humedad, el viento, el oxgeno, el
dixido de carbono y los nutrientes del suelo, el agua y la
atmsfera. El medio ambiente biolgico est formado por los organismos
vivos, principalmente plantas y animales.
CAPITULO IIIMAGMATISMO
3.1CONCEPTO DE MAGMATISMO.- Conjuntos de procesos complejos
relacionados a la energa interna terrestre y que se manifiesta por
medio de vulcanismo o magmatismo y pueden tener dimensiones
regionales o continentales.
Concepto de magma.- Es la materia de las rocas al estado de
fusin, es la solucin madre de las rocas gneas, compuestos de
silicatos complejos, vapor de agua, gases, cristales en suspensin
de formacin primaria o minerales de alta temperatura a medida que
la gradiente lo permite. La temperatura del magma puede oscilar
entre 500 a 1400 C, las diferentes fusiones de rocas dan origen a
un magma de solucin homognea de composicin qumica heterognea, que
por diferenciacin magmtica y solidificacin dan origen a los
diferentes tipos de rocas gneas o rocas eruptivas.
Generacin del Magma y Calor Terrestre.- La fuente del calor
suficiente para fundir las rocas es un tema de mucha discusin
(presin suprayacente), presin litosttica impide la fusin. El grado
geotrmico se calcula aproximadamente que aumenta 3 cada 100m. De
profundidad.
Teoras explican las fuentes generadoras del calor y dan lugar a
la generacin del magma, siendo las siguientes:
Teora del calor residual supone que el planeta en sus orgenes
fue una bola de fuego o una esfera slida caliente, debe conservar
algo de ese calor, se considera que las rocas son malas conductoras
del calor.
Teora de la compactacin y contraccin.- sostiene que la
compactacin y concentracin de la tierra por enfriamiento, habra
aumentado la presin interna lo que hara posible mantener o aumentar
el calor de la misma.
Teora de la radiactividad.- Se considera que existen ciertos
elementos inestables que se desintegran liberando gran cantidad de
energa calorfica como tal la concentracin del calor y la fusin de
otros elementos para formar nuevos compuestos inestables.
Teora de Tectnica de Placas, la litosfera esta fragmentada en
doce placas que se mueven y generan energa.
Zonas de Consolidacin del magma.- El magma tiende a elevarse por
la corteza terrestre desde receptculos profundos llamados cmaras
magmticas cuando llegan a profundidades someras donde pueden
existir fracturas den las rocas suprayacientes, el magma se mueve
con mayor facilidad. Irrumpe como lava cuando llega a la
superficie, pero tambin puede enfriarse y consolidarse a cualquier
profundidad. De esta manera se tiene magma consolidado, en
profundidad somera forman las rocas hipabisales y magmas que
alcanzan y consolidan en la superficie o muy cerca de ella
constituyen las rocas volcnicas.
3.2MAGMATISMO EXTRUSIVO.- Es un proceso por el cual el magma es
expulsado hacia la superficie terrestre por medio de chiminea
volcnica, fracturas, en forma de lava, material piroclstico y
material proyectado.
Volcn.- son acumulaciones de material volcnico alrededor de una
estructura central y que toma la forma de un cono (montaa o
elevacin) se distingue: crter, chiminea volcnica, cono, cuello,
cmara magmtica.
Erupciones volcnicas.- Aun cuando la actividad volcnica es
continua desde el inicio hasta la extincin, sus efectos aparecen
intermitentes, en un momento explosivo. Fumarolico, tranquilo y
hasta tornarse tranquilo cclico. En la primera etapa terremotos,
fracturamiento, aguas calientes, desage de lagos, diques y final
lluvias torrenciales.
Clasificacin de erupciones volcnicas.-
1.-Hawaiano de rgimen tranquilo composicin del magma bsico,
temperatura 1200 C, Mauma Loa
2.- Estromboliano de rgimen explosivo, composicin de magma
bsico, temperatura 1000 C. Estromboli.
3.- Etna Vesubio explosiones violentas, gases piroclastos,
composicin intermedio, acida viscosa y escasa movilidad,
Etna-Vesubio, Krakatoa.
4.- Pleano grandes explosiones abundante material piroclastos,
composicin viscosa cida nubes arcientes, Monte pele.
5.- Pliniano explosiones violentas expulsin de gases a gran
altura, sabancaya.
Materiales proyectados
Las erupciones volcnicas pueden proyectar material slido, lquido
y gaseosos.
Material slido: bloques y brechas mayor de 32 mmd
La pilli
32-4 mmd
Cenizas
4-1/400 mmd
Polvo
< 1/400 mmd.
Por consolidacin de estos materiales volcnicos forma rocas como:
brechas, aglomerados, tufos, tobas, cenizas volcnicas.
Material lquido (lava)
Lava cida, lava bsica, lava intermedia,
Material gaseoso
Vapor de agua, (60-90%), CO2, N, HS, H, CO, S y compuestos de F
Y B.
Corriente de Lava.- Las coladas de lava que fluyen a manera de
corrientes de ro se llaman corrientes de lava, dependiendo de su
viscosidad pendiente, erupciones de fisura (volcn pueden ocurrir en
la superficie de los continentes o fondo marino.
Se clasifican las corrientes de lava por la estructura que
presentan as: lavas en bloque (ah-ah), lavas cordadas o
pahohoe.
Calderas.- Son aberturas circulares o ligeramente elptica, son
engendradas sea por las explosiones violentas por colapsos
(hundimientos) de un cono volcnico, varan entre 10 Km. de
dimetro.
Cinturones volcnicos.- Gran parte del vulcanismo ocurre en las
cuencas ocenicas en la actualidad la posicin de los volcanes ocupan
los bordes de los continentes y archipilagos adyacentes esta
agrupacin toma el nombre cinturones estos tienen los
alineamientos.
Circulo del fuego del pacifico que se inicia en la antartida,
Amrica del sur, Alaska, costa siberianas, japonesa, Nueva
Zelandia.
Alpino Himalaya, parte del sur de Europa pasa por el
mediterrneo, sur de Asia y llega a las Indias Orientales.
Atlntico, se extiende desde el rtico hasta las islas del Cabo
Verde en frica.
Palestina Madagascar.
Fumarolas Sulfataras.- Se denominan fumarolas a las oqueadas en
superficie terrestre por la cual hay escape de vapor de agua y
otros gases, generalmente en terrenos volcnicos y decadencia
volcnica.
Se conoce como sulfataras a aquellas que son formadas por
expulsin de material gaseoso y slidos finos como: HS +02 H20 +S
3.3MAGMATISMO INTRUSIVO
Las rocas gneas que ocurren en forma de plutones se han formado
por enfriamiento de la materia magmtica lento debajo o cerca de la
superficie terrestre, se pueden considerar dos tipos de estructuras
concordantes y discordantes.
Estructuras discordantes:
Batolito.- Son afloramientos de rocas intrusivas o plutnicas de
extensiones considerables mayor de 100 km2 por ejemplos batolito de
la costa (12000 x 70 Km.) batolito de la cordillera blanca (300 x
20 Km.)
Stocks.- Son afloramientos de rocas intrusivas con extensiones
menores de 100 Km2.
Diques.- Son cuerpos de rocas filonianas-tabulares de espesor
que va desde el orden de los centmetros hasta metros, estn
conectados a una cmara magmtica y puede adoptar diferentes formas
de estructuras as se tiene diques paralelos, enrejado, anular,
radial, cnico.
Cuellos volcnicos.- Representan las chimineas volcnicas que
hacen exposicin en superficie.
Estructuras Concordantes:
Sill o dique capa son estructuras gneas de composicin
intermedia-cida que se presentan paralelamente a las estructuras
estratificadas de rocas sedimentarias
Lacolito.- Son estructuras gneas de composicin intermedia- cida
que adoptan la forma de un hongo es decir en la parte central ms
potente y en los extremos se adelgaza.
Lopolito.- Son estructuras plutnicas de composicin
intermedia-cida, se asocian a una cuenca estructura, generalmente
son de grandes dimensiones.
Facolitos.- Son intrusivos concordantes de forma de media luna
que se emplazan en las crestas de los pliegues anticlinares y senos
de los sinclinales.
Diferenciacin magmtica.- El magma primario homogneo puede
clasificarse en fracciones por diferentes procesos como son:
migracin de molculas por del descenso de temperaturas.
Transferencia gaseosa por la gradiente trmica hay escape de gases y
vapores; cristalizacin fraccionada es decir la aparicin de las
fases cristalinas y formacin de los primeros minerales hasta
consumir la ultima gota de materia liquida, se tiene dos series de
cristalizacin: serie discontinua y serie continua, la primera tiene
el orden siguiente: olivino, piroxeno, anfboles, biotita, la
segunda anortita, bitowmita, labradorita, andesina, oligoclasa,
albita, ortosa moscuvita cuarzo.
3.4ROCAS IGNEAS REPRESENTANTES
Rocas intrusivas: granito, cuarzo, monzonita, granodiorita,
tonalita, sienita, monzonita, diorita, gabro, sienita
feldespatoidea y peridotia.
Rocas volcnicas: riolita, riodacita, cuarzolatita, dacita,
traquita, andesita, latita, basalto, fonolita y material
piroclstico.
CAPITULO IV
INTEMPERISMO Y SUELOS
Las alteraciones que ha sufrido la tierra a travs de su historia
fueron producidas por los mismos factores que operan en la
actualidad, estos pueden ser externos e internos, los primeros como
los que actan mediante procesos mecnicos y qumicos son: el viento,
las corrientes de agua superficial y subterrneas, las olas, los
glaciales, el agua intersticial, el calor solar, etc. Los internos
son el tectonismo, magmatismo, vulcanismo. Estos agentes geolgicos
externos se han repetido y seguirn repitindose en un numero
indefinido de veces en orden: gliptogenesis, litogenesis,
orogenesis.
Gliptogenesis.- Las rocas son erosionadas por los agentes
geolgicos que actan mediante procesos mecnicos y qumicos. Consta de
dos fases: intemperismo y transporte.
Litogenesis.- Consta de dos fases: depositacion, consolidacin y
diagnesis.
Orognesis.- El peso de los sedimentos actuando conjuntamente con
otros factores en estructuras llamadas geosinclinales producen
plegamientos y diastrofismo en la corteza terrestre y la presin
eleva temperatura y se especula que genera intenso magmatismo.
4.1INTEMPERISMO
Es una serie de procesos que ocasionan cambios fsicos y qumicos
en las rocas y sus minerales constituyentes, dando como resultado
una desintegracin y/o descomposicin de las rocas pre-existentes. Es
importante diferenciar el intemperismo y erosin que es un fenmeno
que destruye las rocas por medio de agentes que al mismo tiempo
transportan el material, en tanto que intemperismo destruye las
rocas con escaso o ningn transporte de material.
Tipos de intemperismo
a) Intemperismo Fsico.- Conocido como desintegracin porque acta
reduciendo la roca o fragmentos cada vez ms pequeos sin cambio en
la composicin qumica. En el intemperismo fsico intervienen como
factores determinantes: Los cambios de temperatura, la accin de las
heladas, la accin de las sales que cristalizan y la actividad
orgnica.
Cambios de temperatura.- Los cambios de temperatura entre el da
y la noche dilatan y contraen el material rocoso originando
esfuerzos de diferente coeficientes que dar lugar a grietas que
terminan por fragmentar las rocas.
Accin de las heladas .- El agua que se infiltra por las grietas
y porosidades de las rocas, al cambiar de estado (congelarse)
aumentan de volumen creando esfuerzos-presiones de cientos
kilogramos por centmetro cuadrado fragmentando las rocas.
Sales que cristalizan.- El agua cargada de sales disueltas se
infiltra por grietas de las rocas, que fluyen por la superficie por
un aumento de temperatura se evapora dejando las sales que al
cristalizar aumenta de volumen generando presin en las paredes de
las grietas y finalmente fragmentando las rocas.
Actividad orgnica.- Las plantas, animales incluyendo al hombre
intervienen en la desintegracin de las rocas.
Los procesos del intemperismo mecnico:
Descarga mecnica, carga mecnica, carga trmica, humedad y aridez,
cristalizacin, carga neumtica.
b) Intemperismo qumico.- Llamado descomposicin producen una
modificacin completa en las propiedades fsicas y qumicas de las
rocas, hay aumento de volumen por el cambio de densidad de los
nuevos componentes y su mayor porosidad. Los procesos qumicos que
intervienen en el fenmeno de la descomposicin son: hidratacin,
oxidacin, carbonatacion y disolucin.
Hidratacin.- consiste en la adicin de agua a las rocas que
producen xidos y silicatos hidratados de los minerales
constituyentes.
Oxidacin.- Es la combinacin del oxigeno con otros elementos, es
ayudado por la presencia del agua, vapor de agua en la atmsfera,
produciendo cambios en la coloracin de las rocas.
Carbonatacin.- el bixido de carbono al entrar en contacto con el
agua produce cido carbnico, que es ms efectivo que el agua para
atacar a los feldespatos calco sdicos y de potasico.
Disolucin.- es la descomposicin de una sustancia por accin del
agua y puede disolver con facilidad a las sales cuyas molculas estn
compuestas por iones; esta facilidad esta en funcin de su PH.
Algunos procesos que a menudo ocurren en el intemperismo:
Solucin, oxidacin, reduccin, hidratacin, hidrlisis, lixiviacin,
cambio de cationes.
Estabilidad de los minerales frente al intemperismo qumico.
Olivino
plagioclasa calcica
Hiperstena
plagioclasa calco- alcalina
Augita
plagioclasa alcalina-calcica
Horblenda
plagioclasa alcalina
Biotita
Feldespato potsicoMuscovita
Cuarzo
4.2PROCESOS DE METEORIZACINLa meteorizacin es el proceso por el
cual las estructuras slidas cambian de estructura por accin de
procesos fsicos y qumicos. Por ejemplo, la metamorfosis de las
rocas en suelo1) Meteorizacin fsica
2) Meteorizacin qumicaDisolucin
Oxidacin
Hidrlisis
Hidrlisis cida
3) Mecanismo de meteorizacin de los silicatos
Est caracterizada por la disolucin de silicatos simples de los
suelos, produciendo soluciones alcalinas y neutralizando el cido
contaminante.
Mg2SiO4(s) + 4H+HCO3- ( 2Mg2+(aq) + 4 HCO3- + H4SiO4 (aq)
Forsterita
Tambin produce disgregacin al nivel de la superficie de la red
tridimensional de las cadenas de silicatos complejos simples y
dobles. Primero se produce una neutralizacin de la carga negativa y
un desplazamiento de los cationes Na+ por H+, formando un retculo
cubierto de protones, ello conduce a la protonacin completa del
tetraedro de ese extremo que lo conduce a la disolucin por
hidrlisis de un mol de H4SiO4Una forma resumida de escribir la
meteorizacin anterior es:
O
O
OO - H
Silicato Si Na+ (s) + 2H+ ( Silicato Si
+ Na+....O
O
OO - H
O O - H+Silicato Si+ 2H2O ( Silicato deficiente cationes(s) +
H4SiO4 + 2OH-.... O O - H+Esta meteorizacin es directamente
proporcional con la temperatura, siendo ms rpida en el trpico (50%
ms rpida que en zona templada), aumenta tambin con el flujo de
agua.
Cuando mayor es el flujo de agua entonces mayor es la
meteorizacin, es el caso de la meteorizacin de rocas de feldespato
en arcillas de caolinita.
2NaAlSi3O8(s) + 9H2O(l) + 2H2CO3 (aq)(Al2Si2O5(OH)4(s) +
2Na+(aq) + 2HCO3-(aq) + 4H4SiO4 (aq)
La energa libre para este proceso es positiva, ello quiere decir
que la reaccin est muy desplazada a la izquierda, pero el flujo de
agua, puede limpiar los componentes de la derecha , cuando el
ataque de realiza solo con agua la reaccin se desplaza hacia la
derecha, hasta la formacin de HCO3- y Na+ los cuales hacen
reversible la reaccin, es as que de manera natural se controla la
reaccin. Ello explica porque en las zonas hmedas hay una casi
completa eliminacin de silicatos y acumulacin de arcillas
(silicatos aluminatos) o de xidos de Fe y Al y en las zonas ridas
una acumulacin de sales solubles Cloruros y sulfatos y rocas de
silicatos. La meteorizacin de las rocas conduce a los suelos
4.3INTEMPERISMO DE ROCAS REPRESENTADAS
Rocas gneas
Familia de los granitos.- Son fuertemente atacados por el agua y
atmsferas, que son favorecidos por las fisuras y diaclasas. Entre
los minerales finales productos de la alteracin tenemos:
Mineral original
alteracin
Plagioclasa
feldespatos claco sdicos
sericita
Ortosa
feldespato de potasio
caoln
Biotita
mica negra
clorita
Cuarzo
grano de cuarzo
arena de cuarzo
Rocas bsicas
Olivinos
silicatos Mg., Fe
limonita indinsita
Feldespatos
feldespatos calsosodicos
sericita
Piroxenos augita
xidos, compuestos de calcio, slice coloidal
Rocas Sedimentarias
Areniscas.- Se intemperizan mecnicamente para formar arena de
grano fino y en caso de contener feldespatos se originan arenas
arcillosas.
Lutitas.- Principalmente por accin del intemperismo se disgregan
produciendo material suelto (arcillas).
Calizas.- El agua cargada de bixido de carbono, que en parte
forma cido carbnico, las ataca fuertemente originando bicarbonato
de calcio que es muy soluble e inestable. La erosin tpica de las
calizas es la llamada areolar-hoquedades, as como el
carst-acanaladuras.
Rocas Metamrficas
Cuarcitas.- Generalmente por accin mecnica del intemperismo se
originan cantos, gravas y arenas, por ser el cuarzo muy resistente
al intemperismo.
Mrmol.- Al igual que las calizas son atacadas por el agua
cargada de cido carbnico.
4.4INTEMPERISMO DIFERENCIAL Y ESFEROIDAL
Intemperismo diferencial.- Se conoce as al proceso mediante el
cual porciones diferentes de una misma masa rocosa son
materializadas-intemperizadas, con diferentes velocidades que
depende de: las variaciones en la composicin de la misma roca y las
variaciones en la intensidad del intemperismo de una porcin a otra
de la roca.
Intemperismo Esferoidal.- es la separacin de capas concntricas
en una roca atacada por el intemperismo qumico. Estas se producen
debido a que los minerales constituyentes, alterados, aumentan de
volumen ejerciendo por consiguiente fuertes presiones que
desprenden las referidas capas. Las rocas gneas presentan este tipo
de intemperismo.
4.5SUELO
El suelo se puede definir como el almacn constituido por rocas
disgregadas y descompuestas en que se depositan las sustancias,
cambia lentamente con el transcurso del tiempo como respuesta a los
factores que sobre l actan: clima, vegetacin, etc. l termino suelo
en la extensin lo usamos comnmente para denominar a la zona
superior. suelo de la superficie y a la que infrayace de inmediato,
subsuelo. Todo el conjunto suelo y subsuelo es llamado Solum y el
basamento es llamado Substratum.
Convencionalmente el Solum se divide en tres capas u horizontes,
que constituyen el perfil:
Horizonte A.- Suelo de la cima, zona de lixiviacin
deslavado.
Horizonte B.- Zona de acumulacin del material lixiviado.
Horizonte C.- Roca madre alterada en forma gradacional.
Esta secuencia no siempre existe. Los suelos transportados
aloctonos no presentan horizontes bien definidos ni completos
mientras que los suelos residuales formados en situ si.
El espesor de los horizontes puede variar de unos cuantos
centmetros hasta cientos de metros; ello depende de las
caractersticas e intensidad de los factores que han intervenido en
su formacin.
4.6FORMACIN DE SUELOS
Han sido reconocidos tres procesos formadores de suelos, dos
ajustados a zonas templadas y una a los trpicos.
La Podzolizacion.- Es el proceso en los climas templados y
hmedos con una cubierta de bosques. Este proceso concentra el
fierro o sus compuestos, y el aluminio en el horizonte B. El
calcio, el sodio y el magnesio son deslavadas completamente y la
slice puede ser separada en forma coloidal. Los minerales
arcillosos caolinicos son el producto final normal de este proceso.
Pedalfer
La Calcificacin.- Ocurre en los climas con vegetacin consistente
en arbustos o herbceos. Este proceso concentra los carbonatos de
Calcio y Magnesio en el horizonte B. Una caracterstica es la zona
blanquecina de caliche asociado comnmente con el perfil. Raras
veces es completa el intemperismo qumico y el mineral arcilloso
asociado con el proceso es la Montmorillonita. Pedocal es el nombre
con que es conocido el suelo.
La Laterizacion.- Es el proceso normal formador de suelos en los
trpicos. Este proceso concentra los xidos de Fierro o de Aluminio,
o ambos en el horizonte B a expensas de la slice que es separada
por lixiviacin (lavado). El intemperismo qumico es rapido. Los
minerales arcillosos caolnicos son los productos finales en algunas
circunstancias pero en otras, los minerales arcillosos no son
estables. Donde ocurre la descomposicin de la arcilla, se separa la
Slice y el Aluminio permanece en forma de hidrato. laterita es el
nombre con que se denomina el suelo formado por este proceso.
4.7CLASIFICACION DE SUELOS
Una clasificacin muy difundida divide a los suelos en tres
ordenes: Zonales, Intrazonales, y azonales.
Suelos Zonales.- Reflejan la accin del clima y la vegetacin.
Suelos Intrazonales.- Reflejan la accin de factores locales,
como son: las caractersticas del material original, tipo drenaje
etc.
Suelos Azonales.- No reflejan la accin de los factores y se
caracterizan por una poqusima diferenciacin del material.
Estos ordenes a su vez se dividen en Grandes Grupos, Familias y
por ultimo en Tipo de Suelo.
TIPOHORIZONTES, RASGOS CARACTERSTICOSFERTILIDADDISTRIBUCIN
EntisolNinguno o rudimentario; se forma en tierras de aluvin
hmedasBuenaValles fluviales, como por ejemplo el Nilo, el Yangtz,
el Huang He (Amarillo)
VertisolNinguno; alto contenido de arcilla
hinchableBuenaPastizales de regiones estacionalmente secas, como
por ejemplo India, Sudn, Texas
InceptisolIncipiente; se forma en superficies de tierras
jvenesVariableEn todo el mundo, aunque ms comn en regiones
montaosas
AridisolDiferenciado, especialmente el horizonte de arcillaBuena
con riegoEn regiones desrticas de todo el mundo
MolisolDiferenciado, con horizonte de gruesa superficie orgnica
oscuraExcelente, especialmente para cerealesGrandes praderas,
pampas argentinas, estepas rusas
EspodosolDiferenciado, con concentraciones de materias orgnicas,
aluminio y hierroBuena, especialmente para trigoBosques
septentrionales de Europa y Norteamrica
AlfisolDiferenciado, especialmente el horizonte de
arcillaDeficiente, requiere fertilizantesRegiones hmedas y
templadas de Norteamrica y Europa
UltisolDiferenciado, altamente lixiviado con horizonte de
arcilla cidaDeficiente, requiere fertilizantes orgnicosSubtrpicos
hmedos, como por ejemplo: el sureste de EEUU, India, regiones
medias de Per y Brasil
OxisolNo diferenciado, con brillantes rojos y amarillos debido a
los minerales ferrososDeficiente, requiere fertilizantesTrpicos
hmedos, en especial las cuencas del Amazonas y del Congo
HistosolNo diferenciado, drenaje deficiente, el ms alto
contenido de carbono orgnico que todos los dems
suelosVariableRegiones hmedas, tanto fras (turberas) como clidas
(pantanos) de todo el mundo
CAPITULO V
METAMORFISMO
5.1CONCEPTO DE METAMORFISMO
Metamorfismo es un proceso mediante el cual las rocas
pre-existentes sufren cambios texturales y mineralgicos en estado
slido, sin pasar por el estado liquido. Cuando el proceso de
metamorfismo hay reemplazamiento, por intercambio o adicin de
elementos qumicos, el proceso es denominado metamorfismo.
5.2FORMACIN DE LAS ROCAS METAMORFICAS
Por accin de los agentes especiales y bajo condiciones
apropiadas las rocas preexistentes de todo tipo pueden ser
transformadas en estado slido a un nuevo grupo, el grupo de las
rocas metamrficas, con caractersticas diferentes de las que
presentan las rocas sedimentarias o gneas; incluso, las rocas
metamrficas.
Preexistentes pueden ser llevadas por este proceso a un
metamorfismo de mayor grado. El proceso del metamorfismo que da
lugar a la formacin de las rocas metamrficas, ocurre en el interior
de la corteza terrestre.
Agentes del metamorfismo.- Los cambios producidos durante el
metamorfismo, son producidos por el calor, la presin, y los fluidos
qumicamente activos, estos actan generalmente simultneamente.
El calor tiene como fuente los flujos de magma, calor generado
por la presin.
La presin puede ser resultado del sepultamiento de la roca,
presin litoesttica, que opera por igual en todas las direcciones o
de los movimientos de la corteza terrestre, presin dirigida que
opera en una direccin particular, la que es ms efectiva para
alterar texturas. La presin litostatica producida por la sobrecarga
de 6 a 9 Km. de espesor, no es suficiente para producir
metamorfismo en al mayora de los casos, a una profundidad mayor 10
y 12 Km. se producen presiones del orden de los 3000 y 4000
Kgrs/cm2 que permiten que las rocas fluyan en forma plstica. Los
movimientos orognicos producen deslizamientos nter granulares,
cambio de texturas, reorientacin y crecimiento de los
cristales.
El gas y el agua son los fluidos que proporcionan la movilidad
para los cambios, son fundamentales en el metsomatismo, donde se
verifican cambios, aportes o intercambios qumicos. El agua es el ms
importante de los fluidos qumicamente activos y es ayudada por el
bixido de carbono y los cidos, puede proceder del magma, agua
juvenil, agua meterica o agua de combinacin.
5.3TIPOS DE METAMORFISMO
Metamorfismo de contacto.- es un metamorfismo que tiene alcance
local (de poca extensin) y que se desarrolla en las cercanas o en
contacto de las rocas, con un cuerpo de magma, en especial de
composicin cida con los cuales est relacionada. El magma es el que
aporta la temperatura y fluidos causantes del metamorfismo.
Se presenta rodeado a los cuerpos intrusivos, en aureolas o
halos que generalmente estn zonados, ya que el efecto del
metamorfismo disminuye desde el contacto, hacia fuera. Rara vez
excede los cien metros de espesor y son de profundidades
relativamente someras. Entre los minerales caractersticos del
metamorfismo de contacto tenemos silicatos de Calcio, Fierro,
Aluminio.
Metamorfismo Regional.- Se presenta en regiones donde son
observadas las races de viejas montaas plegadas o en los terrenos
precmbianos, en reas de enorme extensin, las que pueden abarcar
varios miles de km2. resulta del profundo sepultamiento de las
rocas, donde la presin litostatica y el calor generado producen el
metamorfismo. No se excluye la participacin de magmas. Los
minerales caractersticos de este metamorfismo son: la clorita,
biotita, almandino (granate), estaurolita, cianita y
sillaminita.
Metamorfismo cintico.- (dinamo metamorfismo) esta asociado a
zonas de intensa deformacin producida por el tectonismo; tal es el
caso de las zonas de falla. Produce alteraciones en la textura de
las rocas, destruyendo las primitivas; origina nuevas estructuras
con una orientacin bien definida de los minerales
(esquistocidad).
Metamorfismo trmico.- (prirometamorfismo) resulta de la accin
del calor generado por un magma sobre las rocas preexistentes con
las cuales entra en contacto. Produce una recristalizacion y una
reaccin secundaria de recombinacin de minerales.
Metamorfismo cataclstico.- Produce una deformacin de las rocas
por accin mecnica, sin recristalizacion o reaccin qumica.
Metamorfismo metasomtico.- (metasomatismo) Implica un cambio
sustancial en la composicin qumica como consecuencia del
intercambio de elementos qumicos acarreados por los fluidos
calientes. Se puede subdividir en:
a) Metamorfismo Hidrotermal.- Son transformaciones de las rocas
originadas por fluidos acuosos calientes de origen magmtico. El
reemplazamiento y la deposicin de minerales son sus
caractersticas.
b) Metamorfismo neumatolitico.- Es aquel metamorfismo, donde el
reemplazamiento o deposicin de minerales se produce por reaccin de
vapores y gases.
5.4TEXTURA
Textura foliada.- Las rocas metamrficas foliadas, tienen un
arreglo interno de sus granos minerales en planos paralelos, como
consecuencia de haber sido sometidos a una presin dirigida durante
el metamorfismo.
La foliacin sugiere que estas rocas han estado sometidas a
grandes presiones, por lo que se supone son producidas durante las
orogenias; adems por presentarse en grandes extensiones se infiere
que el metamorfismo que las genera es del tipo regional. Los tipos
ms comunes de foliacin son:
Pizarroso.- El clivaje se presenta a o largo de planos
partindose fcilmente en tablas regulares. No presenta
bandeamientos.
Pizarroso.-.- Clivaje en laminas, algo rugoso y perfectamente
visible.
Filitico.-Hojuelas algo ms gruesas que el pizarroso
Gneisitico.- Clivaje imperfecto y grueso.
Textura no foliada.- No presenta clivaje y los granos no se
distinguen a simple vista.
Clivaje es la facilidad con que un mineral se fractura a lo
largo de planos paralelos.
5.5CLASIFICACION DE ROCAS METAMORFICAS
ROCACLIVAJEGRANOMINERALES
FPizarraTabularMuy finoArcillas, mica, cuarzo
OFilitaHojoso finoMedianoAbundante mica, transicin de esquisto a
pizarra.
LEsquistoHojososGruesoFeldespato calco-sodicos y potasicos, poco
cuarzo
IGneissImperfectoGruesoCuarzo, feldespatos, anfigol y micas.
AGranulitaImperfectoGruesoFeldespatos, cuarzo, hiperstena, y
granates.
DAAnfibolitaIrregularGruesoHorblenda y plagioclasa.
NOCuarcitaGruesoCuarzo
FOMrmolVariableCarbonatos de calcio y/o Mg.
LIACorneana (horfels)FinoCuarzo, feldespatos, micas, piroxenos,
granates, calcita
DAEclogitaGruesoPiroxenos y granates
ZONAS DE METAMORFISMO
ZONATEMPERATURAMETAMORFISMOROCA
Epizona300 CCinticoPizarras, filitas, esquistos
Mesozona300-500Cde contactoCuarcitas, esquistos, micaceos,
mrmoles.
Catazona500-700 CRegionalGneises, anfibolitas, eclogitas.
CAPITULO VI
EL TIEMPO GEOLGICO
6.1GEOLOGA HISTORICA
La Geologa Histrica reconstruye el desarrollo de la corteza
terrestre estudiando el orden de acontecimientos dentro de un
sistema especifico de tiempo y ubicacin. La secuencia de los
eventos ocurridos en un rea cualquiera est determinada por la
Geocronologa Relativa. Esta a su vez est determinada por los
cambios evolutivos en la vida, revelados por los fsiles
Biocronologia.
6.2ESTRATIGRAFIA
La evolucin de la tierra en el correspondiente tiempo, es
reconstruida por la Geologa Histrica al estudiar las rocas
sedimentarias y los fsiles. La estratigrafa es el estudio de las
rocas sedimentarias estratificadas y la unidad estratigrfica
fundamental es la formacin. Una formacin es una secuencia litolgica
homognea, de forma generalmente tabular y que puede ser
representada en un mapa geolgico, vale decir, debe ser
cartografiable. Una formacin puede ser dividida en miembros, que
son partes de ella establecidos cuando resulta ventajoso
distinguirlos del resto de la formacin. Un miembro est compuesto a
su vez por estratos, que son unidades estratigrficas ms pequeas que
se pueden reconocer. Dos o ms formaciones asociadas por rasgos
comunes reciben el nombre de Grupo. La sucesin de formaciones de un
determinado lugar, cuando se muestra en corte vertical toma el
nombre de Columna Estratigrfica.
6.3FOSILES
Un fsil es cualquier resto, molde interno o externo, huella o
impresin de origen animal o vegetal, conservado generalmente en las
rocas sedimentarias. Varan en tamao desde estructuras microscpicas
como foraminiferos, hasta esqueletos colosales de dinosaurios y
mamferos.
Un ambiente favorable de desarrollo y la posterior conservacin
de los organismos es necesario para la fosilizacin; aparte debe
reunirse dos condiciones.
Posesin de partes duras, caparazn, esqueleto, dientes, etc. Los
animales que carecen de estas partes, como gusanos y medusas han
dejado escaso registro.
Un rpido sepultamiento del organismo que lo protege del
intemperismo y la accin de los necrfagos.
Los ambientes que favorecen la conservacin son aquellos carentes
de oxigeno, vale decir reductores; y los materiales ms favorables
son: sedimentos marinos como fangos, arcillas, arenas, etc.; y
sedimentos de zonas continentales como cenizas, arenas, etc., as
como Asfaltos.
La Paleontologa utiliza la taxonomia para clasificar a las
plantas y animales de acuerdo a sus relaciones naturales. Las
categoras de clasificacin mayor a menor son:
Reyno-Phylum-clase-Orden-Familia-Genero-Especie.
6.4PRINCIPIOS GEOLGICOSPRINCIPIO DEL UNIFORMISMO
Este principio afirme que los procesos geolgicos que ocurrieron
en el pasado, ocurren en el presente operando en la misma forma y
con la misma velocidad. El presente es la clave del pasado.
PRINCIPIO DE LA SUPERPOSICIN
Los sedimentos se acumulan en tal forma que los que encontramos
en la base han sido los primeros en depositarse ms antiguos y los
de la parte superior los ltimos ms modernos.
Cuando las rocas no han sido perturbadas por movimientos
tectnicos, pueden conocerse con facilidad sus edades relativas,
pero en el caso de rocas que han sido volcadas por el plegamiento o
desplazadas por fallamiento, es bastante difcil determinar la
secuencia original.
PRINCIPIO DE LA SUCESIN FAUNISTICA
Las faunas fsiles asociaciones de animales que coexistieron en
un tiempo y lugar especficos se suceden en un orden definido y
determinable. Evidentemente estas faunas son distintas para cada
poca y lugar, a la par que las rocas antiguas proporcionan fsiles
de organismo primitivos mientras que las ms modernas presentan
fsiles de organismo complejos y evolucionados.
DISCORDANCIAS
Una discordancia es una interrupcin en el registro geolgico que
se manifiesta por una superficie de erosin o de no-deposicin que
separa estratos antiguos de estratos jvenes.
Hay muchos tipos de discordancias, pero las ms importantes son:
Discordancia angular, Disconformidad y no Concordancia.
FOSILES GUIAS
Son fsiles que se caracterizan por tener una amplia distribucin
en sentido horizontal y una corta existencia en la escala del
tiempo geolgico as como por ser relativamente abundante. Son
utilizados para identificar la edad relativa de las secuencias
litolgicas. Ejemplos de fsiles guas para el Per.
Foraminfero
Lepidocyclinas
gua para Terciario
Cefalpodos
Arietites
gua para Jurasico
Bivalvos
Entomonotis Ochotica
gua para trisico
Plantas
Lepidoddendrum
gua para carbonfero
6.5EL TIEMPO ABSOLUTO Y RELATIVO
Tiempo relativo consiste en dividir de acuerdo a sus edades a
los estratos de rocas sedimentarias, para as establecer una sucesin
cronolgica secuencia de los eventos geolgicos y estructurar una
escala del Tiempo Geolgico. Esta metodologa implica la utilizacin
del principio de superposicin y la descripcin y utilizacin de los
fsiles para determinar la edad relativa es una disciplina llamada
Biocronologia.
Se ha estructurado una escala del tiempo Geolgico unidades
geocronologicas que consta de dos grandes Eones: En Kriptozoico
vida oculta o no visible y Eon Fanerozoico vida visible. El Eon
Fanerozoico ha sido dividido en tres grandes eras, que a su vez
estn divididas en periodos. Cada periodo esta dividida en pocas y
estas se subdividen en edades.
Se ha estructurado tambin una escala de las unidades
Cronoestratigrficas.
Unidades Gecronologicas: En-Era-Periodo-poca-Edad
Unidades Cronoestratigraficas: En-Era-Sistema- Serie- Piso
Tiempo absoluto vale decir el tiempo en aos. Actualmente para
estas estimaciones de la edad de los minerales y las rocas, se
aplica principios de radioactividad; determinados elementos como el
Uranio, se desintegra espontnea y el periodo de semidesintegracion
es particular para cada elemento radioactivo. De esta manera el
Uranio se desintegra liberando tomos de helio, hasta obtener como
producto final Pb207. Calculando el numero de tomos de Pb en una
cantidad de Uranio es posible determinar el lapso que ha
transcurrido desde el inicio de la transformacin; en otras
palabras, el tiempo que ha transcurrido desde que se formo el
material investigado edad absoluta. Ejemplos granito rojo de la
cadena costanera 460 millones de aos, Batolito de la costa 60 y 110
millones de aos. Aplicando mtodos de Aragn-potasio,
Rubidio-Estroncio cuyas medidas pueden alcanzar cifras del orden de
los 3500 millones de aos. Para fechas mas recientes que 40,000 aos,
el mtodo conocido como Radiocarbono, en el que se mide la cantidad
del istopo Carbono 14.
6.6CORRELACIONES GEOLGICASPara reconstruir la Historia Geolgica
de cualquier lugar del planeta, es necesario definir la secuencia
de todos los eventos geolgicos all ocurridos. Definida esta
secuencia, las formaciones determinadas deben ser relacionadas en
funcin del tiempo con los eventos y formaciones de otros lugares.
Correlacionar, es pues, establecer estas equivalencias del tiempo
geolgico en las formaciones geolgicas. Es necesario especificar en
cada caso la clase de correlacin que interviene: Correlacin
litolgica, bioestratigrafica, etc.
6.7LA-ESCALA-DE-TIEMPOS-GEOLGICOS Se obtienen registros de la
geologa de la Tierra de cuatro clases principales de roca, cada una
producida en un tipo distinto de actividad cortical: 1) erosin y
sedimentacin producen capas sucesivas de rocas sedimentarias; 2)
expulsin, por cmaras profundas de magma, de roca fundida que se
enfra en la superficie de la corteza terrestre (rocas gneas) y
suministra informacin sobre la actividad volcnica; 3) estructuras
geolgicas formadas en rocas preexistentes que sufrieron
deformaciones; y 4) registros de actividad plutnica o magmtica en
el interior de la Tierra suministrados por estudios de las rocas
metamrficas o rocas granticas profundas. Se establece un esquema
con los sucesos geolgicos al datar estos episodios usando diversos
mtodos radiomtricos y relativistas.Las divisiones de la escala de
tiempos geolgicos resultante se basan, en primer lugar, en las
variaciones de las formas fsiles encontradas en los estratos
sucesivos. Sin embargo, los primeros 4.000 a 6.000 millones de aos
de la corteza terrestre estn registrados en rocas que no contienen
casi ningn fsil; slo existen fsiles adecuados para correlaciones
estratigrficas de los ltimos 600 millones de aos, desde el cmbrico
inferior. Por esta razn, los cientficos dividen la extensa
existencia de la Tierra en dos grandes divisiones de tiempo: el
precmbrico y el fanerozoico, que comienza en el cmbrico y llega a
las divisiones de tiempo ms recientes.
Diferencias fundamentales en los agregados fsiles del
fanerozoico primitivo, medio y tardo han dado lugar a la designacin
de tres grandes eras: el paleozoico (vida antigua), el mesozoico
(vida intermedia) y el cenozoico (vida reciente). Las principales
divisiones de cada una de estas eras son los periodos geolgicos,
durante los cuales las rocas de los sistemas correspondientes
fueron depositadas en todo el mundo. Los periodos tienen
denominaciones que derivan en general de las regiones donde sus
rocas caractersticas estn bien expuestas; por ejemplo, el prmico se
llama as por la provincia de Perm, en Rusia. Algunos periodos, por
el contrario, tienen el nombre de depsitos tpicos, como el
carbonfero por sus lechos de carbn, o de pueblos primitivos, como
el ordovcico y el silrico por los ordovices y los siluros de las
antiguas Gran Bretaa y Gales. Los periodos terciario y cuaternario
de la era cenozoica se dividen en pocas y edades, desde el
paleoceno al holoceno (o tiempo ms reciente). Adems de estos
periodos, los gelogos tambin usan divisiones para el tiempo de las
rocas, llamados sistemas, que de forma similar se dividen en series
y algunas veces en unidades an ms pequeas llamadas fases. Vase
En.El descubrimiento de la radiactividad permiti a los gelogos del
siglo XX idear mtodos de datacin nuevos, pudiendo as asignar edades
absolutas, en millones de aos, a las divisiones de la escala de
tiempos. A continuacin se expone una descripcin general de estas
divisiones y de las formas de vida en las que se basan. Los
registros fsiles ms escasos de los tiempos precmbricos, como hemos
dicho, no permiten divisiones tan claras.Periodo cmbrico (570 a 510
millones de aos) Una explosin de vida pobl los mares, pero la
tierra firme permaneci estril. Toda la vida animal era
invertebrada, y los animales ms comunes eran los artrpodos llamados
trilobites (extintos en la actualidad) con miles de especies
diferentes. Colisiones mltiples entre las placas de la corteza
terrestre crearon el primer supercontinente, llamado
Gondwana.Periodo ordovcico (510 a 439 millones de aos) El
predecesor del ocano Atlntico actual empez a contraerse mientras
que los continentes de esa poca se acercaban unos a otros. Los
trilobites seguan siendo abundantes; importantes grupos hicieron su
primera aparicin, entre ellos estaban los corales, los crinoideos,
los briozoos y los pelecpodos. Surgieron tambin peces con escudo
seo externo y sin mandbula, que son los primeros vertebrados
conocidos; sus fsiles se encuentran en lechos de antiguos estuarios
de Amrica del Norte.Periodo silrico (439 a 408,5 millones de aos)
La vida se aventur en tierra bajo la forma de plantas simples
llamadas psilofitas, que tenan un sistema vascular para la
circulacin de agua, y de animales parecidos a los escorpiones,
parientes de los artrpodos marinos, extintos en la actualidad,
llamados euriptridos. La cantidad y la variedad de trilobites
disminuyeron, pero los mares abundaban en corales, en cefalpodos y
en peces mandibulados.Periodo devnico (408,5 a 362,5 millones de
aos) Este periodo se conoce tambin como la edad de los peces, por
la abundancia de sus fsiles entre las rocas de este periodo. Los
peces se adaptaron tanto al agua dulce como al agua salada. Entre
ellos haba algunos con escudo seo externo, con o sin mandbula,
tiburones primitivos (an existe una subespecie de los tiburones de
esta poca) y peces seos a partir de los cuales evolucionaron los
anfibios. En las zonas de tierra, se hallaban muchos helechos
gigantes.Periodo carbonfero (362,5 a 290 millones de aos) Los
trilobites estaban casi extinguidos, pero los corales, los
crinoideos y los braquipodos eran abundantes, as como todos los
grupos de moluscos. Los climas hmedos y clidos fomentaron la
aparicin de bosques exuberantes en los pantanales, que dieron lugar
a los principales yacimientos de carbn que existen en la
actualidad. Las plantas dominantes eran los licopodios con forma de
rbol, los equisetos, los helechos y unas plantas extintas llamadas
pteridospermas o semillas de helecho. Los anfibios se extendieron y
dieron nacimiento a los reptiles, primeros vertebrados que vivan
slo en tierra. Aparecieron tambin insectos alados como las
liblulas.Periodo prmico (290 a 245 millones de aos) Las zonas de
tierra se unieron en un nico continente llamado Pangea, y en la
regin que corresponda con Amrica del Norte se formaron los
Apalaches. En el hemisferio norte aparecieron plantas semejantes a
las palmeras y conferas que sustituyeron a los bosques formadores
de carbn. Los cambios en el medio, resultado de la redistribucin de
tierra y agua, provocaron la mayor extincin de todos los tiempos.
Los trilobites y muchos peces y corales desaparecieron cuando
termin el paleozoico.Periodo trisico (245 a 208 millones de aos) El
principio de la era mesozoica qued marcado por la reaparicin de
Gondwana cuando Pangea se dividi en los supercontinentes del Norte
(Laurasia) y del Sur (Gondwana). Las formas de vida cambiaron
considerablemente en esta era, conocida como la edad de los
reptiles. Aparecieron nuevas familias de pteridospermas, y las
conferas y los cicadofitos se convirtieron en los mayores grupos
florales, junto a los ginkgos y a otros gneros. Surgieron reptiles,
como los dinosaurios y las tortugas, adems de los mamferos.Periodo
jursico (208 a 145,6 millones de aos) Al desplazarse Gondwana, el
norte del ocano Atlntico se ensanchaba y naca el Atlntico sur. Los
dinosaurios dominaban en tierra, mientras creca el nmero de
reptiles marinos, como los ictiosaurios y los plesiosaurios.
Aparecieron los pjaros primitivos y los corales formadores de
arrecifes crecan en las aguas poco profundas de las costas. Entre
los artrpodos evolucionaron animales semejantes a los cangrejos y a
las langostas.Periodo cretcico (145,6 a 65 millones de aos) Los
dinosaurios prosperaron y evolucionaron hacia formas ms
especializadas, para desaparecer de forma brusca al final de este
periodo, junto a muchas otras formas de vida. Las teoras para
explicar esta extincin masiva tienen en la actualidad un gran
inters cientfico. Los cambios florales de este periodo fueron los
ms notables de los ocurridos en la historia terrestre. Las
gimnospermas estaban extendidas, pero al final del periodo
aparecieron las angiospermas (plantas con flores).Periodo terciario
(65 a 1,64 millones de aos) En el terciario se rompi el enlace de
tierra entre Amrica del Norte y Europa y, al final del periodo, se
fragu el que une Amrica del Norte y Amrica del Sur. Durante el
cenozoico, las formas de vida de la tierra y del mar se hicieron ms
parecidas a las existentes en la actualidad. Se termina de formar
la Patagonia y el levantamiento de la cordillera de los Andes. La
hierba era ms prominente, y esto provoc cambios en la denticin de
los animales herbvoros. Al haber desaparecido la mayora de los
reptiles dominantes al final del cretcico, el cenozoico fue la edad
de los mamferos. De esta forma, en la poca del eoceno se
desarrollaron nuevos grupos de mamferos, como ciertos animales
pequeos parecidos a los caballos actuales, rinocerontes, tapires,
rumiantes, ballenas y ancestros de los elefantes. En el oligoceno
aparecieron miembros de las familias de los gatos y de los perros,
as como algunas especies de monos. En el mioceno los marsupiales
eran numerosos, y surgieron los antropoides (semejantes a los
humanos). En el plioceno, los mamferos con placenta alcanzaron su
apogeo, en nmero y diversidad de especies, extendindose hasta el
periodo cuaternario.Periodo cuaternario (desde hace 1,64 millones
de aos hasta la actualidad) Capas de hielo continentales
intermitentes cubrieron gran parte del hemisferio norte. Los restos
fsiles ponen de manifiesto que hubo muchos tipos de prehumanos
primitivos en el centro y sur de frica, en China y en Java, en el
pleistoceno bajo y medio; pero los seres humanos modernos (Homo
sapiens) no surgieron hasta el final del pleistoceno. Ms tarde, en
este periodo, los humanos cruzaron al Nuevo Mundo a travs del
estrecho de Bering. Las capas de hielo retrocedieron al final y
empez la poca reciente, el holoceno. Se inici el descenso y el
retroceso continental desde el estrecho de Magallanes hasta las
Antillas y se formaron ros y lagunas.
6.8ROCAS SEDIMENTARIAS
REPRESENTATIVASConglomerado,brechas,areniscas,limilta,arcillas,caliza,dolomia,marga,yeso,travertino,halita,diatomita,pedernal,rocas
ferruginosas,rocas fosfatadas,rocas orgnicas.
CAPITULO VII
MOVIMIENTO DE MASA DE MATERIAL SUPERFICIAL7.1MOVIMIENTOS
GEODINAMICOSConcepto.- Movimiento superficial a favor de la
pendiente, el principal factor es la pendiente, las rocas que han
sufrido procesos de meteorizacin son susceptibles a un proceso de
transportacin o movimiento geodinmico en masa. Estos movimientos
pueden ocurrir en materiales secos o en presencia de agua; la
velocidad de los movimientos en masa puede ser lentos y rpidos. Los
factores que intervienen en los movimientos en masa son pendientes
del terreno, naturaleza del terreno, clima de la zona.
7.2MOVIMIENTOS RAPIDOS
Movimientos rpidos.- Son los movimientos geodinmicos ms crticos
de la superficie del terreno entre ellos se tiene: deslizamiento de
tierras o avalanchas esos se subdividen: deslizamiento de rocas,
desplomes, deslizamiento de escombros, flujos de lodo y flujos de
tierra.
Deslizamiento de rocas.- Es el resbalamiento de una capa rocosa
a lo largo de los planos de debilidad. Ocurren repentinamente y son
catrastrficos.
Desplomes.- Es un hundimiento hacia abajo y adelante del
material sin consolidar, se desplaza como una unidad o una serie de
unidades a lo largo de superficies cncavas de una pendiente
inclinada.
Desplazamiento de escombros.- Es un movimiento rpido de pequeas
proporciones de material detrtico, que se mueve hacia abajo por
accin de la gravedad. Estos movimientos son frecuentes en laderas
con pastos y a lo largo de pendiente abrupta de los bancos de ro y
acantilados de la lnea de costa.
Flujos de lodo.- Son movimientos pendientes debajo de material
suelto (masas de roca, tierra y agua mezclada) que se comporta como
una masa fluida. Se origina en las quebradas donde las laderas estn
constituidas por materiales de consistencia variable; las lluvias
repentinas al empaparla producen un movimiento del material hacia
el cauce de la corriente, iniciando su recorrido valle abajo. En
nuestra regin de la sierra se conoce como huaycos durante la
temporada de precipitaciones.
Flujos de tierra.- Llamados tambin corrientes de tierra son una
combinacin de desplome y movimiento plstico de material detrtico y
se mueve lentamente, requiriendo menos agua que los flujos de lodo.
Frecuentemente se presenta en reas donde el material sin consolidar
se halla sobre roca slida.
7.3MOVIEMIENTOS LENTOS
Son movimientos que actan en largos periodos pero transportan
mayor cantidad de material que los movimientos rpidos, se tiene los
siguientes.
Resbalamiento.- Es un movimiento lento en forma de flujo
plstico, impulsado por la gravedad y engendrado por la humedad y
otros factores. Acta en pendientes suaves aun protegida por
vegetacin.
Solifluxin.- Es un movimiento lento, pendiente abajo; tpico de
los suelos saturados con agua y sujetos a congelamiento y deshielo
alternantes. El suelo suprayace a una zona permanentemente
congelada y se deshiela temporalmente de la superficie hacia abajo.
Como el agua no puede penetrar en el terreno de abajo, aun
congelado, el suelo saturado se mueve lentamente pendiente
abajo.
Glaciar de rocas.- Son enormes lenguas de material detrtico
formados en los valles de algunas regiones
montaosas. Aun cuando su composicin es casi totalmente roca
detrtica se parece mucho a los glaciares de hielo. Los fragmentos
son angulosos y permiten la formacin de espacios intersticiales
apreciables en los que se forma el hielo. El movimiento en este
tipo de glaciares es del orden de los 0.5 metros por ao.
7.4PROCESOS GEOLGICOS Los procesos geolgicos pueden dividirse en
los que se originan en el interior de la Tierra (procesos endgenos)
y los que lo hacen en su parte externa (procesos exgenos).7.5
PROCESOS-ENDGENOS La separacin de las grandes placas
litosfricas, la deriva continental y la expansin de la corteza
ocenica ponen en accin fuerzas dinmicas asentadas a grandes
profundidades. El diastrofismo es un trmino general que alude a los
movimientos de la corteza producidos por fuerzas terrestres
endognicas que producen las cuencas de los ocanos, los continentes,
las mesetas y las montaas. El llamado ciclo geotectnico relaciona
estas grandes estructuras con los movimientos principales de la
corteza y con los tipos de rocas en distintos pasos de su
desarrollo.La orognesis, o creacin de montaas, tiende a ser un
proceso localizado que distorsiona los estratos preexistentes. La
epirognesis afecta a partes grandes de los continentes y de los
ocanos, sobre todo por movimientos verticales, y produce mesetas y
cuencas. Los desplazamientos corticales lentos y graduales actan en
particular sobre los cratones, regiones estables de la corteza. Las
fracturas y desplazamientos de rocas, que pueden medir desde unos
pocos centmetros hasta muchos kilmetros, se llaman fallas. Su
aparicin est asociada con los bordes entre placas que se deslizan
unas sobre otras por ejemplo, la falla de San Andrs y con lugares
donde los continentes se separan, como el valle del Rift, en frica
occidental. Los giseres y los manantiales calientes se encuentran,
como los volcanes, en reas tectnicas inestables.
Los volcanes se producen por la efusin de lava desde las
profundidades de la Tierra. La meseta de Columbia, en el oeste de
Estados Unidos, est cubierta por una capa de basalto volcnico con
ms de 3.000m de espesor y un rea de unos 52.000km2. Estas mesetas
baslticas han sido creadas por volcanes. Los volcanes de la
cordillera de los Andes (sur) arrojaban, ya en el cenozoico, gran
cantidad de cenizas, las cuales, desparramadas, dieron origen a la
regin Santacrucea (Argentina), en la que los mantos de basalto
cubren la meseta patagnica. Otros tipos de volcanes incluyen los de
escudo, con perfil ancho y convexo, como los que forman las islas
Hawai, y los estratovolcanes, como el Fuji Yama y el monte Saint
Helens (Estados Unidos), compuestos de capas yuxtapuestas de
diferentes materiales.Los sismos estn causados por la descarga
abrupta de tensiones acumuladas de forma muy lenta por la actividad
de las fallas, de los volcanes o de ambos. El movimiento sbito de
la superficie terrestre es una manifestacin de procesos endgenos
que pueden provocar olas ssmicas (tsunamis), aludes, colapso de
superficies o subsidencia y fenmenos relacionados.7.6PROCESOS
EXGENOS.- Cualquier medio natural capaz de mover la materia
terrestre se llama agente geomorfolgico. Los ros, las aguas
subterrneas, los glaciares, el viento y los movimientos de las
masas de agua (mareas, olas y corrientes) son agentes
geomorfolgicos primarios. Puesto que se originan en el exterior de
la corteza, estos procesos se llaman epgenos o exgenos.La
meteorizacin es un trmino que designa un grupo de procesos
responsables de la desintegracin y de la descomposicin de rocas
sobre el terreno. Puede ser fsica, qumica o biolgica y es un
prerrequisito para la erosin. La cada de masas ladera abajo
(transferencia de material hacia abajo por la accin de su propio
peso) comprende deslizamientos y procesos como los flujos y
corrimientos de tierra y las avalanchas de escombros. La accin
hidrulica es el arrastre por el agua de materia en suspensin o
sue