Universidad Nacional de Río Cuarto
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
www.exa.unrc.edu.ar
Integración a la Cultura Académica (ICA)GEOLOGÍAMódulo Introducción a la Geología
Integración a la vida universitaria a través de las TIC
Universidad Nacional de Río CuartoFacultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
www.exa.unrc.edu.ar
Stefanía Radice
Integración a la Cultura Académica (ICA)Módulo Introducción a la Geología
A lo largo del material encontrarán los siguientes iconos:
Actividad Importante
Enlace
Tareas, consignas,
situaciones
problemáticas.
Tener en cuenta,
destacar,
recordatorio,
atención.
Sitios Web.
Volver
Permite retornar
al índice.
Acceso a videos,
material
audiovisual.
Lecturas,
material
bibliográfico.
Desde el índice podrán acceder a través de los enlaces a cada uno de los temas que
se detallan en el mismo.
Integración a la vida universitaria a través de las TIC
VideoBibliografía
Curiosidades
Detalles curiosos
sobre la temática.
Este material ha sido elaborado en el marco del Programa de Ingreso, Continuidad y Egreso de Estudiantes en las carreras de pregrado y grado
de la Universidad Nacional de Río Cuarto (Res. Rec 380/15) y el proyecto Mediación de Materiales de Ingreso para las Carreras de la UNRC
2017-2019 “La Valoración Continua para Fortalecer los Procesos Educativos”. (Res. Rec 785/17). UNRC- Secretaría Académica.
¿Cómo leer este material?
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
4
Índice ¿Qué es la geología? ........................................................................................ 6
Lectura sugerida .................................................................................10
Tiempo Geológico .......................................................................................... 12
¿Qué es el tiempo Geológico? ................................................................ 12
Estructura interna de la Tierra ..................................................................... 15
Capas que componen la Tierra ......................................................... 15
Lectura sugerida: ................................................................................ 17
La dinámica de la Tierra .......................................................................... 18
Tectónica de Placas ................................................................................. 19
Bordes de Placas ...................................................................................... 22
Las rocas y el ciclo de las rocas .................................................................. 27
Los minerales: componentes básicos de las rocas ........................... 27
Propiedades físicas de los minerales ................................................... 28
Tipos de rocas ........................................................................................... 31
El ciclo de las rocas........................................................................................ 37
Manejo e interpretación de cartas topográficas ...................................... 42
Mapa topográfico ...................................................................................... 42
Formas de representar los distintos rangos .................................. 42
Reglas para la lectura de las curvas de nivel ................................. 43
Algunas interpretaciones de las curvas de nivel ........................... 44
Escala .......................................................................................................... 45
Trazado de curvas de nivel ..................................................................... 46
Instrumentos: La brújula geológica ............................................................ 53
Declinación e inclinación magnética ..................................................... 53
Brújula Geológica ........................................................................................... 55
Descripciones Generales ......................................................................... 55
Rumbo y Buzamiento ............................................................................... 58
Rumbo .................................................................................................... 58
Procedimiento para medir el rumbo ..................................................... 59
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
5
Buzamiento ...........................................................................................60
Procedimiento para medir Intensidad de Buzamiento ...................... 61
Medición de la Dirección de Buzamiento ............................................. 62
Manejo de Brújula ..................................................................................... 62
Medición de ángulos horizontales ................................................... 62
Medición de ángulos verticales ........................................................ 64
La Tierra como un sistema: El ciclo del agua ........................................... 67
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
6
¿Qué es la geología?
La Tierra es una parte muy pequeña de un vasto universo, pero
es nuestro hogar. Proporciona los recursos que sostienen nuestra
sociedad moderna y los ingredientes necesarios para mantener la vida.
Por consiguiente, el conocimiento y la comprensión de nuestro planeta
son cruciales para nuestro bienestar social y, de hecho, son vitales para
nuestra supervivencia. La Geología contribuye mucho a nuestra
comprensión del Planeta Tierra (Tarbuck y Lutgens, 2001).
El estudio de la Geología aborda muchas cuestiones
fascinantes que nos permiten conocer cómo funciona nuestro planeta
Tierra y en algunos casos ayudar y prevenir a la población. Así un
geólogo puede estudiar muchas cuestiones como las fuerzas que
forman las montañas, las espectaculares erupciones volcánicas y los
grandes terremotos. Un geólogo también puede estudiar y determinar
posibles sitios para la extracción de agua potable y si está se encuentra
o no contaminada, cuales son los periodos de un glaciar, cuales sitios
son de interés para la extracción de petróleo y donde se ubican los
distintos yacimientos minerales.
¿Pero qué es la Geología? La geología es una palabra que
proviene del griego geo, «Tierra», y logos, «discurso», es decir que es la
ciencia que se estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y
los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo
geológico.
Entender la tierra constituye un reto, porque nuestro planeta es
un cuerpo dinámico con muchas partes que interaccionan y una historia
larga y compleja. En el transcurso de su larga existencia, la Tierra ha ido
cambiando. De hecho, está cambiando mientras lees esta página y
continuará haciéndolo en un futuro previsible. Algunas veces los cambios
son rápidos y violentos, como cuando se producen deslizamientos o
erupciones volcánicas. A menudo, los cambios tienen lugar de una
manera tan lenta que no se aprecian durante toda una vida. Las escalas
de tamaño y espacio también varían mucho entre los fenómenos que los
geólogos estudian. Algunas veces éstos deben concentrarse en
fenómenos microscópicos, mientras que en otras ocasiones deben tratar
con características de escala continental o global.
El estudio de la Geología se basa principalmente en
observaciones y experimentos llevados a cabo en el campo, pero
también la geología se realiza en el laboratorio donde, por ejemplo, el
estudio de varios materiales terrestres permite comprender muchos
procesos básicos. Con frecuencia, la Geología requiere una comprensión
Glaciar Perito Moreno
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
7
y una aplicación del conocimiento y los principios de otras ciencias como
la Matemática, Química, Física y Biología. Es por ello que el trabajo
multidisciplinario es sumamente importante, para el entendimiento de los
distintos procesos geológicos.
Dentro de la Geología existen diferentes disciplinas, algunas de
ellas son:
• Mineralogía: estudia las propiedades químicas y físicas de los
minerales, para determinación de minerales, así como los
procesos de formación.
• Sismología: estudia los terremotos y sismos que ocurren en la
tierra, a través de señales sísmicas generadas artificialmente.
• Hidrogeología: estudia las características y calidad de los
recursos de aguas subterráneas.
• Geología Estructural: estudia la dinámica terrestre y sus
efectos en la corteza terrestre (deformaciones, rupturas,
movimientos).
• Petrología: estudia los diferentes tipos de rocas, sus
constituyentes minerales y sus condiciones de formación.
• Geología Económica: estudia los procesos formadores de
depósitos minerales, así como su evaluación y las técnicas
para su búsqueda y explotación
• Volcanología: estudia las erupciones y los materiales que
forman los volcanes.
• Paleontología: estudia los fósiles, su clasificación y su
¿Qué hace un geólogo?
La actividad del geólogo consiste, principalmente, en realizar estudios
con énfasis en la búsqueda y evaluación de recursos minerales, hídricos
o de combustibles fósiles (carbón, petróleo), así como también al análisis
de suelos para la realización de obras de ingeniería. También se
desempeña como investigador de distintos fenómenos naturales
(temblores y erupciones volcánicas) y en la evaluación del impacto
ambiental.
Serie “Vocaciones: Geología” Canal Encuentro
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
8
• importancia para determinar la edad y ambiente de
formación de las rocas que los contienen.
• Estratigrafía: estudia las capas de rocas en base a su edad,
ambiente y formación.
• Geología Ambiental: estudia la contaminación de aguas, con
la finalidad de evaluar, predecir y mitigar el área de su
impacto.
• Geología Ingenieril: estudia los factores geológicos que
afectan a la planificación, diseño, construcción y
mantenimiento de estructuras ingenieriles.
• Geología del Petróleo: estudia a partir de distintos métodos o
técnicas exploratorias la posibilidad de la existencia de
encontrar hidrocarburos (petróleo y gas).
• Geología Histórica: es la rama de la geología que estudia las
transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación,
hace unos 4.540 millones de años, hasta el presente.
• Geología Marina: estudia el fondo marino, sus sedimentos y el
contenido y distribución de los minerales.
• Geoquímica: estudia la química de los procesos geológicos
para comprender el origen de éstos.
• Geomorfología: tiene como objeto la descripción y la
explicación del relieve terrestre, continental y marino.
• Geoestadística: estudia los métodos probabilísticos referidos a
las ciencias de la tierra.
Otras especialidades de la geología son: geofísica, gemología,
geología isotópica, geoeconomía, paleomagnetismo, geología médica,
astrogeología o geología planetaria.
Para llevar a cabo un buen trabajo geológico, el geólogo precisa
de ciertas herramientas tales como:
• Un martillo o masa, el cual sirve para tomar muestras de roca en el
campo (Fig. 1)
• Una lupa, herramienta fundamental para un buen trabajo geológico
la misma sirve para la identificar minerales, fósiles y diferentes
texturas en las rocas (Fig. 1).
Serie “Proyecto G Tierra”. Canal Encuentro
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
9
• Una brújula, una de las herramientas más importantes para la
geología, se usa para definir la orientación de diferentes estratos y
fracturas (Fig. 2).
• Un cuaderno o libreta de campo, siempre hay que tomar nota en el
campo, hacer dibujos, etc.
• Cartas Topográficas, fotografías aéreas, imágenes satelitales, las
cuales permiten realizar interpretaciones previas a la realización de
una campaña, además ayudan a la elaboración del mapa final, el
cual es el objetivo principal de un buen trabajo geológico
• Un GPS, es una herramienta importante durante trabajos en el
campo. Permite ubicarse.
Otros elementos a utilizar son el microscopio, la computadora,
laboratorios, etc.
Fig. 1. Martillo y lupa
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADa#/media/File:Geologists-tools_hg.jpg
Fig. 2 Brújula Geológica
Fuente: http://www.ataicr.com/brujula-transito-de-bolsillo-tipo-brunton
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
10
En este cursillo se pretende conocer y abordar, una parte
pequeña del fascinante mundo de la geología, pero al mismo tiempo una
parte importante para el desarrollo de un buen geólogo. En esta semana
veremos que es el tiempo geológico, la tectónica de placas, los diferentes
tipos de rocas y su ciclo, interpretaciones y lecturas de cartas
topográficas, uso y manejo de la brújula geológica y el ciclo del agua
como un sistema.
Lectura sugerida Hay muchos libros de Introducción a la Geología que podes
consultar y que vas a ver este primer año de carrera, el más destacado
es: “Ciencia de la Tierra: Una introducción a la Geología Física” de E.
Tarbuck y F. Lutgens (2001).
Sitios Web consultados
Serie “Vocaciones”. Geología. Canal Encuentro. Disponible en:
http://www.encuentro.gov.ar/sitios/encuentro/Programas/ver?rec_id=117220
Serie “Proyecto G Tierra” . Canal Encuentro. Disponible en:
http://www.encuentro.gov.ar/programas/serie/8035/8788?temporada=7
"Qué es la Geología, una mirada de los docentes y alumnos de la UNRC"
UniRío TV . Disponible en: https://youtu.be/jvQg72r-3KQ
http://www.ataicr.com/brujula-transito-de-bolsillo-tipo-brunton
https://es.wikipedia.org/wiki/Geolog%C3%ADa#/media/File:Geologists-
tools_hg.jpg
Curiosidades
El geólogo es un ser con distintas personalidades, porque en esta profesión se
conjugan vidas difíciles de compatibilizar: el campo con la ciudad, la naturaleza con la sociedad,
el bullicio con la soledad y las rocas con la realidad.
El geólogo parece frío y calculador, aunque en el fondo es un bohemio soñador. Mezcla
de científico telúrico con aventurero explorador. Pragmático y viajero, desaliñado y dicharachero.
Apasionado incurable, ermitaño irremediable.
"Qué es la Geología, una mirada de los docentes y alumnos de la UNRC"
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
11
El geólogo es naturalista por vocación, aunque disfruta del fútbol y la televisión.
Antisociable y gruñón, también le gusta la fiesta, el vino y los amigos en reunión. Extrovertido en
su actitud, más prefiere el silencio y la quietud. Tosco, rudo y machista, aunque tiene sensibilidad
de artista. Se emociona al hallar un fósil o un mineral, pero más lo conmueve la alegría de su hijo
al verlo regresar.
El geólogo lleva múltiples pasiones en sus intimidades, con ellas mantiene controladas
las necesidades, las dolencias, las frustraciones y las voluntades. Con ellas soporta la soledad
interminable de una huella, en el cansino traqueteo de un mular o en agobiantes jornadas en
solitario caminar. Con ellas soporta la desazón al dejar la familia, los amigos y el cómodo sillón.
Prescindir de las fechas, fiestas y cumpleaños para dedicarle al campo los mejores
años. Ausentarse largos períodos por un salario fijo, demasiado tiempo para no ver a sus hijos. Y
cuando está tranquilo en su casa con los que ama, siempre está pensando en volver a la
Pachamama.
El campo es su laboratorio, unas rocas le sirven de escritorio, la carpa o el tráiler es su
oficina, allí le pone el cuerpo al clima. Sobrevive en el desierto, en la selva o en el hielo. Duerme en
un catre, en una lona o en el suelo, se aguanta el frío y la aridez, el viento y la tierra, le da lo mismo
el calor, si llueve o si nieva.
El geólogo se desempeña en toda nuestra geografía. En el frente de una cantera o en el
fondo de una mina, en un dique o en una usina. En la Antártida o en la Puna, en el Aconcagua o
en la Payunia. En el fondo del mar o junto a una máquina de perforar. Y cuando vuelve del trabajo
estresado, extraña las noches bajo un cielo estrellado, con la mirada perdida frente al fogón
extasiado.
El geólogo es multifacético por necesidad, le hace a todo oficio ante la adversidad.
Escalador y montañista, mecánico y electricista, capataz y obrero, fotógrafo, cantor y guitarrero.
Técnico y matemático, dibujante e informático, baqueano y naturalista, poeta y artista, psicólogo
y enfermero, cocinero y curandero.
Muchos geólogos dieron la vida por esta arriesgada profesión: un desplome en la mina
por una inesperada explosión, un barranco traicionero por escapar del aguacero, un vuelco en la
huella por mirar una estrella. Una descompensación en altura por trabajar con premura, un
accidente caprichoso por un descuido azaroso. Una grieta, un derrumbe o una nevada fueron su
última morada.
Así es el geólogo, mi amigo, muchos personajes lleva consigo, y si tienes ganas, a
brindar te obligo, por ese geólogo que siempre llevas contigo. Osvaldo L. Bordonaro - Geólogo
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
12
Tiempo Geológico
¿Qué es el tiempo Geológico?
Esta pregunta aunque en principio podría parecer un poco
absurda, no lo es tanto, nuestra experiencia de tiempo supone un
obstáculo para comprender “el tamaño” del tiempo cuando hablamos de
Geología, pensar que no fue hasta mediados del siglo XIX cuando Hutton
y otros reconocieron que el tiempo geológico es extremadamente largo.
El problema fue que en esa época no tuvieron métodos para determinar
con precisión la edad de la Tierra. En el año 1896 se descubrió la
radiactividad y recién en el 1905 se la comenzó a utilizar para hacer
dataciones. Es a partir de estas dataciones que los geólogos pueden
asignar fechas bastante exactas a acontecimientos de la historia de la
Tierra. Por ejemplo, sabemos que los dinosaurios se extinguieron hace
alrededor de 65 millones de años. En la actualidad se sitúa la edad de la
Tierra en unos 4.500 millones de años.
A pesar de la poca información que había en el siglo XIX fue en
este mismo siglo que un grupo de científicos desarrollo una escala de
tiempo geológico utilizando los principios de la datación relativa. Estas
dataciones se basan en la ley de superposición (super=sobre, positum=
situar), que establece que en las capas de rocas sedimentarias o de
coladas de lava, la capa más joven se encuentra en la parte superior y la
más antigua, en la inferior (en el supuesto de que nada haya volcado las
capas, lo cual a veces sucede). Así, la ley de superposición establece el
orden de las capas de roca (pero no, por supuesto, sus edades
numéricas). En nuestros días, esta proposición parece elemental, pero
hace 300 años, significó un gran avance en el razonamiento científico al
establecer una base racional para las determinaciones del tiempo
relativo (Tarbuck y Lutgens, 2005).
Los fósiles, restos o impresiones de vida prehistórica, fueron
también esenciales para el desarrollo de la escala de tiempo geológico.
Los fósiles son la base del principio de sucesión biótica, que establece
que los organismos fósiles se sucedieron unos a otros en un orden
definido y determinable, y, por tanto, cualquier período geológico puede
reconocerse por su contenido en fósiles. Una vez establecido, este
principio permitió a los geólogos identificar rocas de la misma edad en
lugares completamente separados y construir la escala de tiempo
geológico mostrada en la Figura 3.
La Datación Relativa significa
que los acontecimientos se
colocan en una secuencia u
orden apropiados sin conocer
su edad en años. Eso se hace
aplicando la ley de
superposición.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
13
Fig. 3 Escala ilustrativa de tiempo geológico. Las cifras indicadas a derecha
representan el tiempo en millones de años al presente. Estas fechas fueron añadidas mucho después de que se hubiera establecido la escala de tiempo
utilizando técnicas de datación relativa. (Fuente: https://geocienciazone.wordpress.com/2017/01/17/eras-geologicas/)
Obsérvese que las unidades en que se divide el tiempo
geológico no comprenden necesariamente el mismo número de años.
Por ejemplo, el período Cámbrico duró unos 50 millones de años,
mientras que el Silúrico abarcó sólo 26 millones. Esto se debe porque la
base para el establecimiento de la escala de tiempo no fue el ritmo
regular de un reloj, sino el carácter variable de las formas de vida a lo
largo del tiempo. Las fechas absolutas se añadieron mucho después del
establecimiento de la escala temporal (Tarbuck y Lutgens, 2005).
Ahora bien, el concepto de tiempo geológico es nuevo para
muchos no geólogos. Las personas estamos acostumbradas a tratar con
incrementos de tiempo que se miden en horas, días, semanas y años.
Para la mayoría de nosotros, algo o alguien que tenga 90 años es muy
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
14
viejo, y un artefacto de 1.000 años es antiguo.
Por el contrario, quienes estudian la Geología deben tratar a
diario con enormes períodos temporales: millones o miles de millones de
años. Cuando se contempla en el contexto de 4.500 millones de años
de antigüedad de la Tierra, un acontecimiento geológico que ocurrió
hace 10 millones de años puede ser calificado de «reciente» por un
geólogo, y una muestra de roca que haya sido fechada en 10 millones
de años puede denominarse «joven».
En el estudio de la Geología, es importante la apreciación de la
magnitud del tiempo geológico, porque muchos procesos son tan
graduales que se necesitan enormes lapsos de tiempo antes de que se
produzcan resultados significativos.
Supongamos que podemos comprimir la edad de la Tierra,
4.500 millones de años, en 24 horas, es decir un día (Figura 4). A la hora
0:00 se forma la Tierra, a las 2 de la mañana aparecen las rocas más
antiguas conocidas y a las 5 a.m. comienzan a aparecen los seres vivos
más antiguos. Las plantas y animales terrestres recién aparecen a las 8
de la tarde (20:00 hs). Los dinosaurios dominaron la Tierra a las 22:00 hs
pero desaparecieron a las 23:00 hs. Los mamíferos comenzaron su
existencia a las 23:01, unos 58 minutos más tarde aparecen los primeros
seres humanos y en ese último segundo ocurrió toda la historia de la
humanidad: Roma gobernó el mundo occidental, Colón descubrió
América, Darwin desarrollo la Teoría de la Evolución y la ciencia de la
Geología nació con los escritos de James Hutton.
La Dataciones Absolutas son las
que nos permiten obtener fechas
absolutas, fiables para los
acontecimientos del pasado
geológico. Son métodos que nos
proporcionan edades numéricas.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
15
Fig. 4 Historia de la Tierra en 24 horas. (Fuente: http://mercedesmuniguaevolucion.blogspot.com.ar/2011/11/poster-del-
tiempo-geologico.html)
Estructura interna de la Tierra
Capas que componen la Tierra La segregación de material, que empezó muy pronto en la
historia de la Tierra, sigue ocurriendo todavía, pero a una escala mucho
menor. Debido a esta diferenciación química, el interior de la Tierra no
es homogéneo. La Tierra consta de tres regiones principales que tienen
composiciones químicas notablemente diferentes (Figura 5).
Las divisiones principales de la Tierra son:
Corteza: es la capa rígida más externa y comparativamente fina
de la Tierra. Se divide en corteza oceánica y continental. La corteza
oceánica tiene alrededor de 7 kilómetros de grosor y está compuesta por
rocas ígneas oscuras denominadas basaltos. Por el contrario, la corteza
continental tiene un grosor medio de entre 35 y 40 kilómetros, pero puede
superar los 70 kilómetros en algunas regiones montañosas, como los
Andes o el Himalaya. A diferencia de la corteza oceánica, que tiene una
composición química relativamente homogénea, la corteza continental
consta de muchos tipos de rocas. El nivel superior de la corteza
continental tiene la composición media de una roca granítica
Fig. 5 Estructura Interna de la Tierra
Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_interna_de_la_Tierra
Sabías que…
La densidad del basalto (3,0
g/cm3) es el triple que la densidad
del agua líquida (1 g/cm3).
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
16
denominada granodiorita, mientras que la composición de la parte
inferior de la corteza continental es más parecida al basalto. Las rocas
continentales tienen una densidad media de unos 2,7 g/cm3 y se han
descubierto algunas cuya edad supera los 4.000 millones de años. Las
rocas de la corteza oceánica son más jóvenes (180 millones de años o
menos) y más densas que las rocas continentales (Figura 5).
Manto: Es una capa rocosa y sólida que compone más del 82
por ciento del volumen de la Tierra y se extiende hasta una
profundidad de 2.900 kilómetros. El límite entre la corteza y el manto
representa un cambio de composición química. El tipo de roca
dominante tiene una densidad de 3,3 g/cm3 y se denomina peridotita. A
una mayor profundidad, la peridotita cambia y adopta una estructura
cristalina más compacta y, por tanto, una mayor densidad. El manto
se puede subdividir en manto superior e inferior. El manto superior se
prolonga hasta los 650 o los 700 km de profundidad. En este punto, la
velocidad de las ondas sísmicas se incrementa, al aumentar la
densidad. Por el contrario, el manto inferior se caracteriza por un
grosor varía entre 650-700 km y 2.900 km, que marca la separación
entre el manto y el núcleo. En la parte interna de esta capa, tanto la
densidad como la velocidad aumentan de manera constante (Figura
5).
Núcleo: Se cree que la composición del núcleo es una aleación
de hierro y níquel con cantidades menores de oxígeno, silicio y azufre,
elementos que forman fácilmente compuestos con el hierro. A la presión
extrema del núcleo, este material rico en hierro tiene una densidad media
de cerca de 11 g/cm3 y se aproxima a 14 veces la densidad del agua en el
centro de la Tierra. El núcleo se divide en dos partes: núcleo externo y
La Tierra
La Tierra es uno de los nueve planetas que, junto con aproximadamente una docena de lunas y numerosos cuerpos más pequeños, gira alrededor del Sol. La mayoría de los investigadores han deducido que la Tierra y los otros planetas del Sistema Solar se formaron esencialmente al mismo tiempo hace 15.000 millones de años con el Big Bang, proviniendo todos del mismo materia primordial que el Sol. La hipótesis de la nebulosa primitiva sugiere que los cuerpos de nuestro Sistema Solar se formaron a partir de una enorme nube en rotación denominada nebulosa solar (Tarbuck y Lutgens, 2005). Si queres conocer más de cómo se formó nuestro planeta Tierra te sugiero que veas los primeros capítulos de la serie Cosmos con Neil de Grasse.
Roca del manto: Peridotita
Fuente: Atlas de Rocas Ígneas
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
17
núcleo interno, los cuales son muy distintos desde el punto de vista de su
composición y estado. El núcleo externo es una zona donde el hierro se
encuentra en estado Líquido. Este material es buen conductor de
electricidad y circula a gran velocidad en su parte externa. A causa de
ello, se producen las corrientes eléctricas, que dan origen al campo
magnético de la tierra. El núcleo interno es una esfera que se encuentra
en estado sólido a pesar de que su temperatura sobrepasa los 2.500°C.
En la superficie terrestre, el hierro se funde a 1.500ºC; sin embargo, en el
núcleo interno las presiones son tan altas que permanece en estado
sólido (Figura 5).
Lectura sugerida: Para profundizar más sobre este tema te recomendamos la
siguiente bibliografía: Tarbuk, E. y Lutgens, F. 2000. “Ciencia de la Tierra:
una introducción a la geología física”. Pearson Educación, S.A, Madrid.
¿Cómo hacemos para conocer la composición y la estructura interna de la Tierra?
Algunos pueden suponer que se han extraído muestras del interior de la Tierra directamente. Sin embargo, la mina más profunda del mundo (la mina Western Deep Levels, en Sudáfrica) tiene una profundidad de tan sólo 4 kilómetros, y la perforación más profunda del mundo (terminada en la península de Kola, en Rusia, en 1992) sólo penetra aproximadamente 12 kilómetros. En esencia, los seres humanos nunca han perforado un agujero en el manto (y nunca lo harán en el núcleo) con el fin de sacar muestras directas de estos materiales. A pesar de estas limitaciones, se han desarrollado teorías que describen la naturaleza del interior de la Tierra y que coinciden con la mayoría de los datos procedentes de las observaciones. Así, nuestro modelo del interior de la Tierra representa las mejores deducciones que podemos hacer según los datos disponibles. Por ejemplo, la estructura en capas de la Tierra se ha establecido mediante observaciones indirectas. Cada vez que se produce un terremoto, unas ondas de energía (denominadas ondas sísmicas) penetran en el interior de la Tierra, de una manera parecida a como los rayos X penetran en el cuerpo humano. Las ondas sísmicas cambian de velocidad y se desvían y reflejan al atravesar zonas con propiedades distintas. Un amplio conjunto de estaciones de control en todo el mundo detecta y registra esta energía. Con la ayuda de computadores, se analizan estos datos, que luego se utilizan para determinar la estructura del interior de la Tierra (Tarbuck y Lutgens, 2005). Las evidencias que tenemos de cómo es la estructura interna de la Tierra son las rocas, resulta sorprendente encontrar en la superficie una roca que se originó en el manto, como una peridotita o los diamantes.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
18
Sitios Web consultados
http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/r/relative_age.aspx
http://www.areaciencias.com/geologia/las-capas-de-la-tierra.html
https://geocienciazone.wordpress.com/2017/01/17/eras-geologicas/
http://mercedesmuniguaevolucion.blogspot.com.ar/2011/11/poster-del-tiempo-
geologico.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_interna_de_la_Tierra
https://petroignea.wordpress.com/tiposrocosos/afloramientos-en-rocas-
plutonicas/peridotita/
La dinámica de la Tierra
¡¡¡La Tierra es un planeta dinámico!!!
Si pudiéramos retroceder el tiempo 1.000 millones de años o
más, encontraríamos un planeta con una superficie muy diferente de la
que tiene en la actualidad. No habría Cordillera de Los Andes, ni Sierras
de Córdoba, ni Alpa Corral y su hermoso río. Además, encontraríamos
continentes con formas completamente distintas y localizados en
diferentes posiciones con respecto a cómo se encuentran actualmente
(Fig. 6). Por el contrario, hace 1.000 millones de años la superficie de la
Luna era casi igual a la que vemos hoy. Es por ello que cuando se
compara la Tierra con la Luna se dice que está última es un cuerpo sin
vida que vaga a través del espacio y el tiempo.
Los procesos que alteran la superficie terrestre pueden
dividirse en dos categorías: destructivos y constructivos. Los procesos
destructivos son los que generar el desgaste de la tierra como es el caso
de la meteorización y la erosión. A diferencia de la Luna, donde la
meteorización y la erosión progresan a velocidades muy lentas, de
manera infinitesimal. Estos procesos destructivos son los que
constantemente alterar la superficie de nuestro planeta haciendo que el
paisaje cambie. De hecho, esas fuerzas destructivas habrían nivelado
Meteorización: Descomposición
física (desintegración) y
alteración química
(descomposición) de las rocas
de la superficie terrestre, o cerca
de ella.
Vs.
Erosión: eliminación física de
material por agentes dinámicos
como el agua, viento y suelo.
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
19
hace mucho tiempo los continentes si no hubiera sido por los procesos
constructivos que se oponen a aquellas. Entre los procesos constructivos
se encuentran el vulcanismo, la formación de montañas, las cuales
aumentan la elevación media de la Tierra. Esas fuerzas dependen del
calor interno de la Tierra para obtener su fuente de energía.
Fig. 6 Evolución de los continentes desde los últimos 225 millones de años (Tomado y modificado de
http://www.mobes.info/article/6185110630/)
Tectónica de Placas
En las últimas décadas se ha aprendido mucho sobre la
dinámica de nuestro planeta. De hecho, no hace mucho tiempo es que se
sabe que nuestro planeta está en constante movimiento y no como se
creía que los continentes y las cuencas oceánicas eran permanentes y
estacionarias. Esta idea de que los continentes van a la deriva, es decir
que los continentes se mueven sobre la superficie de la Tierra, fue
propuesta a principio del siglo XX por Alfred Wegener. Este científico a
partir de numerosas observaciones empíricas-racionales se dio cuenta
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
20
por ejemplo que los continentes parecían piezas de un rompecabezas
desarmado, principalmente África y Sudamérica. Pero no fue solo eso lo
que llamo su atención sino también la fauna fósil observada en los
continentes y ciertas formaciones rocosas. En 1912 propuso una teoría
que denominó deriva continental. Wegener sugirió que en el pasado había
existido un supercontinente único denominado Pangea (pan=todo,
gea=Tierra) (Fig. 6). Además, planteó la hipótesis de que en la era
Mesozoica, hace unos 200 millones de años, este supercontinente
empezó a fragmentarse en continentes más pequeños, que «derivaron» a
sus posiciones actuales. Se cree que la idea de Wegener de que los
continentes pudieran separarse se le pudo ocurrir al observar la
fragmentación del hielo oceánico durante una expedición a Groenlandia
entre 1906 y 1908. Sin embargo, está teoría no explicaba el mecanismo
por el cual los continentes se movían y por lo tanto la comunidad
científica de la época no le creyó su teoría.
Fue recién en 1950 cuando la geóloga Marie Tharp, a partir de
las mediciones que realizó del fondo oceánico Atlántico con un sonar,
creo el primer mapa del fondo oceánico. En este mapa se podía
observar no solo las grandes cordilleras oceánicas, sino también las
fosas oceánicas. Pasados unos años Marie Tharp junto con Bruce
Heeze descubrieron que el mapa de epicentros de terremotos en los
océanos coincidía con las fosas oceánicas. Esas fosas era entonces la
división entre las placas tectónicas.
Sin embrago, recién en la década del 60 y 70, a partir de
numerosas y nuevas investigaciones y de la unión de los conceptos de
deriva continental y expansión del fondo oceánico, se creó una teoría
mucho más completa conocida como tectónica de placas (tekton =
construir). La tectónica de placas puede definirse como una teoría
compuesta por una gran variedad de ideas que explican el movimiento
observado de la capa externa de la Tierra por medio de los mecanismos
de subducción y de expansión del fondo oceánico, que, a su vez, generan
los principales rasgos geológicos de la Tierra, entre ellos los continentes,
las montañas y las cuencas oceánicas. Las implicaciones de la tectónica
de placas son de tanto alcance que esta teoría se ha convertido en la
base sobre la que se consideran la mayoría de los procesos geológicos.
Si todos los continentes estaban unidos durante el período de Pangea, ¿qué aspecto
tenía el resto de la Tierra? Cuando todos los continentes estaban unidos, también debió existir un océano enorme que los rodeaba. Este océano se denomina Panthalassa (pan = todo; thalassa = mar).
Sonar ("Sound Navigation And Ranging" ó navegación por sonido’)
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
21
Según el modelo de la tectónica de placas, el manto superior,
junto con la corteza suprayacente, se comportan como una capa fuerte y
rígida, conocida como la litosfera (lithos = piedra, sphere = esfera), que
está rota en fragmentos, denominados placas (Fig. 7). Como se muestra
en la figura 7 se reconocen siete placas principales: placa
Norteamericana, Suramericana, del Pacífico, Africana, Euroasiática,
Australiana y de la Antártida. Entre las placas de tamaño intermedio se
cuentan con la Caribeña, la de Nazca, la Filipinas, la de Arabia, la de
Cocos y la de Scotia. Obsérvese que varias placas grandes abarcan un
continente entero más un área grande de fondo oceánico (por ejemplo la
placa Suramericana). Sin embrago ninguna placa está definida por
completo por los márgenes de un solo continentes (Tarbuck y Lutgens,
2005).
Fig. 7 Mosaico de las placas tectónicas (Fuente: http://docplayer.es/8928404-Estudio-de-la-amenaza-
sismica-y-vulnerabilidad-fisica-del-gran-santo-domingo-congreso-dominicano-de-geologia.html)
Panthalassa tenía varios mares más pequeños, uno de los cuales era el poco profundo mar de Tethys, situado en el centro (véase Fig. 6). Hace unos 180 millones de años, el supercontinente Pangea empezó a separarse y las distintas masas continentales que hoy conocemos empezaron a derivar hacia sus posiciones geográficas actuales. Hoy todo lo que queda de Panthalassa es el océano Pacífico, cuyo tamaño ha ido disminuyendo desde la fragmentación de Pangea.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
22
Las placas de la litosfera son más delgadas en los océanos,
donde su grosor puede variar entre unos pocos kilómetros en las
dorsales oceánicas y 100 kilómetros en las cuencas oceánicas
profundas. Por el contrario, la litosfera continental, por regla general,
tiene un grosor de entre 100 y 150 kilómetros, pero puede superar los
250 kilómetros debajo de las porciones más antiguas de las masas
continentales. La litosfera se encuentra por encima de una región más
dúctil del manto, conocida como la astenosfera (asthenos = débil, sphere
= esfera). Estas placas litosféricas se mueven muy lentamente pero de
manera continua, unos pocos centímetros al año. Este movimiento es
impulsado por la distribución desigual del calor en el interior de la Tierra.
El material caliente que se encuentra en las profundidades del manto se
mueve despacio hacia arriba y sirve como una parte del sistema de
convección interna de nuestro planeta. Simultáneamente, láminas más
frías y densas de la litosfera oceánica descienden al manto, poniendo en
movimiento la capa externa rígida de la Tierra. Por último, los titánicos
roces entre las placas litosféricas de la Tierra generan terremotos, crean
volcanes y deforman grandes masas de roca en las montañas.
Bordes de Placas
Cada placa se mueve como unidades coherentes en relación
con las otras placas. Aunque el interior de las placas puede
experimentar alguna deformación, las principales interacciones entre
las placas individuales (y, por consiguiente, la mayor deformación) se
produce a lo largo de sus bordes o límites. De hecho, los bordes de placa
se establecieron por primera vez representando la localización de los
epicentros de terremotos. Trabajos posteriores demostraron que las
placas tienen distintos bordes que se diferencian en función del
movimiento que exhiben.
Estos bordes de placa son:
Sabías que…
La expansión de los fondos
oceánicos se produce a una
velocidad típica de 5 centímetros
al año, aunque esta varía
considerablemente de un centro
de expansión al otro. Esta
velocidad de producción de la
litósfera en extremo lenta, es
suficientemente rápida como para
haber podido generar todas las
cuencas oceánicas de la Tierra
durante los últimos 200 millones
de años. De hecho, ninguna parte
del suelo oceánico datada supera
la edad de 180 millones de años.
Placas Tectónicas: Fragmentos de la capa superior (litósfera) más fría y rígida de la tierra que se mueve sin deformación interna sobre el manto superior (astenósfera) de la Tierra.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
23
Bordes Divergentes (bordes constructivos): en este borde las
placas se separan, produciendo el ascenso de material del manto para
crear nuevo suelo oceánico (Fig. 7A). Está asociado, por lo tanto, a las
dorsales oceánicas, donde conforme la placa se separa, las fracturas se
rellenan inmediatamente con roca fundida que sube desde la astenosfera
inferior (Fig. 8). Este material caliente se enfría lentamente hasta formar
una roca dura, produciendo nuevas franjas de fondo oceánico. Esto ha
sucedido una y otra vez a lo largo de miles de millones de años,
formándose así millares de kilómetros cuadrados de fondo oceánico.
Estas dorsales oceánicas se extienden por todo el mundo a lo largo de
70.000 kilómetros cruzando todas las principales cuencas oceánicas.
Bordes Convergentes (bordes destructivos): en este borde las
placas se aproximan, lo que tiene como consecuencia la subducción
(consumo/destrucción) de la litosfera oceánica en el manto (Fig. 7B).
Ahora bien, desarrollemos un poquito más esta definición. Si bien
continuamente se está produciendo nueva litosfera en las dorsales
oceánicas, el tamaño de nuestro planeta no aumenta: su superficie total
permanece constante. Para compensar la adición de litosfera recién
creada, las porciones más antiguas de la litosfera oceánica descienden al
manto a lo largo de estos bordes convergentes (con = junto; vergere =
moverse). Conforme dos placas convergen lentamente, el borde anterior
de una de las placas se dobla hacia abajo, lo que permite que se deslice
por debajo del otro. Esto se muestra en la figura 8. La expresión
superficial producida por la placa descendente es una fosa submarina,
como la fosa Perú-Chile. Las fosas formadas de esta manera pueden
tener miles de kilómetros de longitud, de 8 a 12 kilómetros de
profundidad y de 50 a 100 kilómetros de anchura.
Los bordes convergentes también se denominan zonas de
subducción porque son lugares donde la litosfera desciende (es
subducida) hacia la astenosfera. Conforme la placa se hunde, esta se
desplaza hacia abajo hacia un ambiente de presiones y temperaturas
elevadas, de esta manera algunos de los materiales subducidos, junto
con cantidades de astenosfera, se funden y migran hacia arriba. A veces,
estas rocas fundidas pueden alcanzar la superficie, cruzando la placa
superior, donde dan lugar a erupciones volcánicas explosivas como la del
volcán Chaiten, Chile en el 2008 o el monte Santa Elena, EEUU en 1980.
Bordes Transformantes (bordes pasivos): en estos bordes las
placas se deslizan una con respecto a la otra sin producción ni
destrucción de litosfera (Fig. 7C). Los límites de las fallas transformantes
se localizan donde las placas se deslizan una con respecto a la otra sin
generar una litosfera nueva ni consumir litosfera antigua. Estas fallas son
Fosa Peru-Chile
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
24
paralelas a la dirección de movimiento de las placas y fueron
descubiertas por primera vez en asociación con las dorsales oceánicas
(Fig. 8).
Aunque la mayoría de las fallas transformantes está localizada
dentro de las cuencas oceánicas, unas pocas atraviesan la corteza
continental. Dos ejemplos de ellas son la falla de San Andrés, en
California, con tendencia a los terremotos, y la falla Alpina, en Nueva
Zelanda. A lo largo de la falla de San Andrés, la placa del Pacífico se
mueve hacia el noroeste. Si este movimiento continúa, esta parte de
California al oeste de la zona de falla, que abarca la península de la Baja
California, acabará convirtiéndose en una isla separada de la costa
occidental de Estados Unidos y Canadá. Podrá finalmente alcanzar
Alaska. Sin embargo, una preocupación más inmediata es la actividad
sísmica desencadenada por los movimientos ocurridos a lo largo de este
sistema de fallas, así conforme estas placas se mueven una al lado de la
otra, la tensión se acumula en las rocas situadas en lados opuestos de la
falla. A veces, las rocas se rompen, liberándose energía en forma de
grandes terremotos como el que devastó San Francisco en 1906.
Fig. 8 Tipos de bordes de placa y su relación (Fuente: http://www.goes-
r.gov/users/comet/volcanic_ash/volcanism_es/navmenu.php_tab_1_page_2.0.0.htm)
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
25
Bibliografía
Tarbuk, E. y Lutgens, F. (2000) “Ciencia de la Tierra: una introducción a la
geología física” Pearson Educación, S.A, Madrid.
Sitios Web consultados
http://www.mobes.info/article/6185110630/
http://roble.pntic.mec.es/afep0032/antecedenteshistoricos.html
http://docplayer.es/8928404-Estudio-de-la-amenaza-sismica-y-vulnerabilidad-fisica-
del-gran-santo-domingo-congreso-dominicano-de-geologia.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Fosa_de_Per%C3%BA-Chile
http://www.goes-
r.gov/users/comet/volcanic_ash/volcanism_es/navmenu.php_tab_1_page_2.0.0.htm
¿Los continentes volverán a unirse y formarán una sola masa
continental algún día?
Sí, es muy probable que los continentes acaben uniéndose otra vez,
pero no será pronto. Dado que todos los continentes se encuentran en
el mismo cuerpo planetario, ningún continente puede viajar sin
colisionar con otra masa continental. Las investigaciones recientes
sugieren que puede formarse un supercontinente una vez cada 500
millones de años aproximadamente. Puesto que han pasado unos
200 millones de años desde la fragmentación de Pangea, nos quedan
sólo unos 300 millones de años hasta que se forme el próximo
supercontinente (Tarbuck y Lutgens, 2005).
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
26
Actividades:
¿Dónde cree usted que es más frecuente que se manifieste la actividad
geológica, como los terremotos y las erupciones volcánicas? (Elija la
mejor respuesta.)
a) en el medio de los continentes
b) en el medio de las placas litosféricas
c) alrededor de los polos terrestres
d) en los márgenes de las placas litosféricas
De los tres tipos de límites de placa, ¿cuáles producen la mayor parte del
vulcanismo explosivo?
a) los límites convergentes
b) los límites divergentes
c) los límites transformantes
¿Cuál es la edad aproximada de la Tierra?
a) 10 millones de años
b) 4500 millones de años
c) 535 millones de años
Utilizando el ciclo de las rocas, explique la afirmación: «una roca es la
materia prima para otra».
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
27
Las rocas y el ciclo de las rocas
Las rocas son el material más común y abundante de la Tierra.
Para un viajero curioso, la variedad parece casi infinita. Al examinar una
roca con atención, encontramos que consta de cristales o granos más
pequeños denominados minerales. Los minerales son compuestos
químicos (o en algunas ocasiones elementos únicos), cada uno de ellos
con su propia composición y sus propiedades físicas. Los granos o
cristales pueden ser microscópicos o fácilmente visibles sin ayuda de un
microscopio.
La naturaleza y el aspecto de una roca están fuertemente
influidos por los minerales que la componen. Además, la textura de una
roca, es decir, el tamaño, la forma o la disposición de los minerales que la
constituyen, también tiene un efecto significativo en su aspecto. La
composición mineral y la textura de una roca, a su vez, son el reflejo de
los procesos geológicos que la crearon.
Las características de las rocas proporcionaron a los geólogos las
pistas que necesitaban para determinar los procesos que las formaron, lo
cual es cierto para todas las rocas. Estos análisis son esenciales para la
comprensión de nuestro planeta. Esta comprensión tiene muchas
aplicaciones prácticas, como en la búsqueda de recursos minerales y y
energéticos básicos y la solución de problemas ambientales (Tarbuck y
Lutgens, 2005).
Los minerales: componentes básicos de las rocas
Los minerales son los componentes básicos de las rocas y por
ende de la corteza terrestre. Muchos de nosotros hemos sentido hablar
alguna vez del cobre, utilizado principalmente en la industria de la
electricidad, del oro y la plata utilizada en la joyería y electrónica, del
cuarzo utilizado en la fabricación del vidrio o el talco y la sal de uso tan
frecuente por nosotros. Como es fácil de apreciar los minerales son
muy útiles para nosotros y podríamos referir largamente sus infinitas
aplicaciones.
La definición estricta de mineral es: Se considera mineral a toda
sustancio inorgánica originada por procesos naturales en la corteza
terrestre, con propiedades físicas constantes y composición química
definida. Aunque esta definición no siempre es tan estricta y presenta
ciertas variantes (por ej. petróleo, carbón, ópalo, etc.), en ella radica
básicamente la propiedad de identificarlos, caracterizarlos, definirlos y
agruparlos.
Los minerales son los constituyentes de las rocas
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
28
Se han identificado cerca de 4000 minerales diferentes en la
Tierra pero, para fortuna de los estudiantes, solo una docena de ellos son
abundantes y son los llamados minerales formadores de rocas.
Los minerales poseen una expresión externa en forma de
cristales. Esos llamados edificios cristalinos son la manifestación
externa de un ordenamiento atómico interno. Es decir, los diferentes átomos
se disponen en redes espaciales geométricamente regulares y simétricas,
donde cada átomo se encuentra en una posición fija y en equilibrio eléctrico -
mecánico con los átomos que lo rodean, esto da origen a los llamados
cristales cuya expresión puede ser diversa: cubica, hexagonal, tetragonal,
ortorrómbica, etc. (Fig. 9). Este ordenamiento de los minerales en
diferentes grupos de acuerdo a su composición química se denomina
Sistemática. El más común de los grupos formadores de rocas son los
silicatos (por ej. Feldespato potásico, Cuarzo, Biotita, Plagioclasa, etc.).
Fig. 9 Estructura de un cristal de cloruro de sodio (sal), un típico ejemplo de un compuesto iónico. Las esferas púrpuras son cationes de sodio, y las esferas verdes son aniones de cloruro (Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Halita)
Propiedades físicas de los minerales
Ahora bien, ya sabemos que los minerales presentan diferentes
ordenamientos atómicos que los permite agruparlos en distintos grupos,
pero ¿seremos capaces de identificarlos macroscópicamente? Cuando
se observan distintas muestras es fácil de comprobar que algunas son
claramente diferenciables entre sí, pero otras son susceptibles de ser
confundidos por tener alguna apariencia física similar. ¿Cómo hacer
entonces para separarlos individualmente y de manera correcta? Por
suerte, para nosotros y retomando la definición inicial los minerales
poseen propiedades físicas constantes y fácilmente reconocibles que
resultan fundamentales y determinativas para clasificarlos.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
29
Veamos entonces cuales son estas propiedades:
A) Brillo: Es el modo en que refleja la luz un mineral (Fig. 10) y
puede ser de 2 tipos
1) Metálico por ej. Galena
2) No Metálico, pudiendo ser este último Vítreo (similar al
vidrio), Resinoso (aspecto de la resina, por ejemplo el bórax), Sedoso
como el talco, Nacarado como la fluorita, Graso (como cubiertos por una
delgada capa de aceite por ejemplo el grafito), Adamantino (reflejos
fuertes y brillantes como el granate), Terroso y/o Mate
Existe un tercer tipo intermedio llamado Submetálico.
Fig. 10 Ejemplo de diferentes brillos en los minerales, la primera fotografía muestra el brillo metálico de la pirita, por el contrario la segunda fotografía muestra el brillo vítreo del cuarzo. (Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Pirita https://es.wikipedia.org/wiki/Cuarzo)
B) Color: Si bien es la propiedad más obvia y característica del
mineral, no es determinativa ya que rara vez es constante. Puede variar
dentro de una misma especie mineral (Por ej. Cuarzo, Fluorita, etc.)
debido a la presencia de impurezas, y debe emplearse, por tanto, con
mucha precaución.
C) Raya: Es el polvo fino de un mineral, que surge al frotar este
con un trozo de porcelana. El color de esta puede ser diferente al del
mineral y por lo general independiente de este último. Es una propiedad
bastante determinativa.
D) Dureza: es la medida de la resistencia de un mineral a ser
rayado. Se ha establecido una escala cualitativa de dureza, la escala de
Mohs que va de 1 a 10. Esta escala es esencialmente comparativa. Así
por ejemplo los minerales que son rayados por el vidrio tienen una dureza
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
30
menor a 6. El talco como el extremo inferior es fácilmente rayado por una
uña y el diamante, que es el más duro (diferente de la tenacidad) y solo
puede ser rayado por otro diamante (Fig. 11).
E) Clivaje: Es la tendencia de algunos minerales a romperse en
planos lisos por ciertas direcciones definidas (donde existe la menor
cohesión de la estructura cristalina). Es un parámetro muy determinativo.
Ejemplos de minerales con clivaje bien evidente son los Feldespatos, las
Micas. En la mayoría de los casos resulta de extrema utilidad y necesario
determinar el número de superficies de clivaje que presenta el mineral,
así como también el ángulo existente entre estas.
Fig. 11 Escala cualitativa de dureza de Mohs. (Fuente:
http://www.forodeminerales.com/2015/06/la-dureza-de-los-minerales.html)
F) Fractura: Es la propiedad de romperse según superficies que
no son de clivaje pudiendo ser: Irregular, Concoide (Cuarzo), Astillosa,
Plana, etc.
G) Peso específico: expresa la relación entre el peso del mineral
y el volumen del mismo.
H) Tenacidad: es la resistencia del mineral a ser roto, molido,
desgranado, o doblado y difiere de la dureza.
I) Diafanidad: es la caracterización en función de la propiedad
para transmitir la luz pudiéndose ser Opacos, Translucidos o
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
31
Transparentes.
J) Habito: Forma que presentan los cristales minerales al crecer
y que pueden apreciarse macroscópicamente. Ellas son: Acicular (símil
agujas), Fibroso, Radial, Hojoso o laminar, Escamoso, Tabular, Columnar
o prismático, Granular, Masivo o macizo, Terroso (Fig. 11).
Fig. 12 Ejemplo de diferentes hábitos, obsérvese el hábito acicular o radial de la natrolita, hojoso o laminar de las micas y columnar del berilo. (Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Natrolita http://presentacionespp.blogspot.com.ar/2008/10/moscovita-mica-blanca.html http://www.wikiwand.com/sw/Kito_(madini))
Existen otras propiedades físicas que son características de
cada mineral, pero que requieren del empleo de otros instrumentos,
como ser: Radioactividad, Luminiscencia, Magnetismo, Conductividad
eléctrica etc.
En muchos minerales con la determinación de
aproximadamente tres de sus características ya puede ser fácilmente
identificable, pero en algunos requiere de un análisis más exhaustivo del
conjunto de las propiedades.
Tipos de rocas
Los geólogos dividen las rocas en tres grandes grupos: ígneas,
sedimentarias y metamórficas. A continuación, damos un breve vistazo a
estos tres grupos básicos. Cada grupo está relacionado con los demás
por los procesos que actúan sobre el planeta y dentro de él.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
32
Rocas ígneas. Las rocas ígneas (ignis = fuego) se forman
cuando la roca fundida, denominada magma, se enfría y se solidifica. A
medida que se enfría el magma, se van formando y creciendo los
cristales de varios minerales. Según las condiciones bajo las que el
magma se enfríe, las rocas que resultan son diferentes:
Si el magma permanece en el interior profundo de la corteza,
se enfriará lentamente durante miles de años. Esta pérdida gradual de
calor permite el desarrollo de cristales relativamente grandes antes de
que toda la masa se solidifique por completo. Estas rocas ígneas
desarrollaran un grano grueso y se denominan plutónicas. Los núcleos de
muchas montañas están constituidos por roca ígnea que se formaron de
esta manera. Sólo la elevación y la erosión posteriores dejan expuestas
estas rocas en la superficie. Un ejemplo común e importante es el granito
(Fig. 13A). Esta roca plutónica de grano grueso es rica en los minerales
silicatados de color claro cuarzo y feldespato. El granito y las rocas
relacionadas son constituyentes principales de la corteza continental.
Otras veces el magma se enfría muy rápidamente como cuando
asciende a la superficie de la Tierra, durante una erupción volcánica. El
resultado de este enfriamiento es una roca que se solidifica muy deprisa
y no tiene tiempo suficiente para desarrollar grandes cristales,
produciéndose la formación simultánea de muchos cristales pequeños.
Las rocas ígneas que se forman en la superficie terrestre se denominan
volcánicas y suelen ser de grano fino. Un ejemplo abundante e importante
es el basalto. Esta roca de color verde oscuro a negro es rica en minerales
silicatados que contienen una cantidad significativa de hierro y
magnesio. Debido a su mayor contenido en hierro, el basalto es más
denso que el granito. El basalto y las rocas relacionadas constituyen la
corteza oceánica así como muchos volcanes, tanto en el océano como
en los continentes (Fig. 13B)
Magma: roca fundida que se puede formar a varios niveles de profundidad en el interior de la corteza de la Tierra y el manto superior.
A B
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
33
Fig. 13 Tipo de rocas ígneas. A) roca plutónica, granito (Foto tomada en Alpa Corral). B) roca volcánica, basalto (Fuente: https://petroignea.wordpress.com/)
Rocas sedimentarias. Los sedimentos, la materia prima de las
rocas sedimentarias, se acumulan en capas en la superficie de la Tierra.
Son materiales que se forman a partir de rocas preexistentes por los
procesos de meteorización. Algunos de estos procesos fragmentan
físicamente la roca en piezas más pequeñas sin modificar su
composición. Otros procesos de meteorización descomponen la roca, es
decir, modifican químicamente los minerales en otros nuevos y en
sustancias fácilmente solubles en agua. El agua, el viento o el hielo
glacial suelen transportar los productos de la meteorización a lugares de
sedimentación donde éstos forman capas relativamente planas.
Normalmente los sedimentos se convierten en roca o se litifican.
Los sedimentos que se originan y son transportados como
partículas sólidas se denominan sedimentos detríticos y las rocas que
éstos forman son las llamadas rocas sedimentarias detríticas (Fig. 14A).
Las dimensiones de las partículas son la principal base para clasificar los
miembros de esta categoría. Dos ejemplos comunes son la lutita y la
arenisca. La lutita es una roca de grano fino compuesta por partículas del
tamaño del limo (menos de 1/256 mm) y la arcilla (entre 1/256 y 1/16
mm). La sedimentación de estos pequeños granos está asociada a
ambientes «tranquilos» como ciénagas, llanuras fluviales expuestas a
inundaciones y porciones de las cuencas oceánicas profundas. Arenisca
es el nombre dado a las rocas sedimentarias en las que predominan
granos del tamaño de la arena (entre 1/16 y 2 mm). Las areniscas se
asocian con gran variedad de ambientes, entre ellos las playas y las
dunas
Las rocas sedimentarias químicas se forman cuando el material
disuelto en el agua precipita. A diferencia de las rocas sedimentarias
detríticas, que se subdividen según el tamaño de las partículas, la
principal base para
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
34
distinguir las rocas sedimentarias químicas es su composición
mineral. La caliza, la roca sedimentaria química más común, está
compuesta principalmente por el mineral calcita (carbonato de calcio,
CaCO3). Existen muchas variedades de caliza (Figura 14B). Los tipos
más abundantes tienen un origen bioquímico, lo que significa que los
organismos que viven en el agua extraen la materia mineral disuelta y
crean partes duras, como los caparazones. Después, estas partes duras
se acumulan como sedimento.
Los geólogos calculan que las rocas sedimentarias
representan sólo alrededor del 5 por ciento (en volumen) de los 16 km
externos de la Tierra. Sin embargo, su importancia es bastante mayor
de lo que podría indicar este porcentaje. Si tomara muestras de las
rocas expuestas en la superficie, encontraría que la gran mayoría son
sedimentarias. Por consiguiente, podemos considerar las rocas
sedimentarias como una capa algo discontinua y relativamente delgada
de la porción más externa de la corteza, lo cual tiene sentido, ya que el
sedimento se acumula en la superficie.
A partir de las rocas sedimentarias, los geólogos reconstruyen
muchos detalles de la historia de la Tierra. Dado que los sedimentos
son depositados en muchos puntos diferentes de la superficie, las
capas rocosas que acaban formando contienen muchas pistas sobre
los ambientes de la superficie en el pasado. También pueden exhibir
características que permiten a los geólogos descifrar información sobre
cómo y desde dónde se transportó el sedimento. Además, son las rocas
sedimentarias las que contienen fósiles, que son pruebas vitales en el
estudio del pasado geológico.
Fig. 14 Tipo de rocas sedimentarias. A) roca sedimentaria detrítica, conglomerado (Fuente: http://www.biodiversidadvirtual.org/geologia/Conglomerado-poligenico-img5910.html). B) roca
sedimentaria química, caliza con fósiles (Fuente: http://www.geovirtual2.cl/Museovirtual/0312ageo.htm)
Litificación: es el proceso, de compactación (peso de los materiales suprayacentes comprime los sedimentos en masas más densas.) y de cementación (agua con sustancias disueltas que precipita entre los granos y los cementa en una masa sólida), por el cual los sedimentos se convierten en rocas sedimentarias. Por ejemplo, una arena al litificarse se transforma en una arenisca, las gravas se convierten en conglomerados y brechas, el limo en limolita y la arcilla en lutita.
A B
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
35
Rocas metamórficas. Cualquier tipo de roca ya sea ígnea,
sedimentaría o incluso metamórfica, que es sometida a intensas
presiones y temperaturas sufre cambios en sus minerales y se
transforma en un nuevo tipo de roca denominada roca metamórfica. Es
así como cada roca metamórfica tiene su roca madre (protolito) del cual
se formó. El termino metamorfismo es un adjetivo adecuado para definir a
estas rocas debido a que su significado literal es «cambiar la forma».
Como ya se mencionó, estos cambios tienen lugar, en su mayoría, a
temperaturas y presiones elevadas que se dan en la profundidad de la
corteza terrestre y el manto superior.
Los procesos que crean las rocas metamórficas a menudo
progresan de una manera incremental, desde cambios ligeros
(metamorfismo de grado bajo) hasta cambios sustanciales
(metamorfismo de grado alto). Por ejemplo, durante el metamorfismo de
grado bajo, la roca sedimentaria común lutita se convierte en una roca
metamórfica más compacta denominada pizarra. En cambio, el
metamorfismo de grado alto provoca una transformación tan completa
que no se puede determinar la identidad de la roca madre. Además,
cuando las rocas situadas a una profundidad (a la que las temperaturas
son elevadas) están sujetas a una presión dirigida, se deforman de una
manera gradual y generan pliegues complicados. En los ambientes
metamórficos más extremos, las temperaturas se aproximan a las
temperaturas de fusión de las rocas. No obstante, durante el
metamorfismo la roca debe permanecer esencialmente sólida, ya que, si se
funde por completo, entramos en el ámbito de la actividad ígnea.
La mayor parte del metamorfismo sucede en uno de estos tres
ambientes:
1. Cuando un cuerpo magmático intruye en la roca,
tiene lugar el metamorfismo térmico o de contacto. En
este caso, el cambio está controlado por un
aumento de la temperatura dentro de la roca
huésped que rodea una intrusión ígnea. El producto
de este metamorfismo se denominan rocas
corneanas o hornfels.
2. Durante la formación de las montañas, grandes
cantidades de rocas enterradas a una gran
profundidad están sujetas a las presiones dirigidas y
a las temperaturas elevadas asociadas con la
deformación a gran escala denominada
metamorfismo regional. Las rocas comunes de este
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
36
metamorfismo son las pizarras, filita, esquistos,
gneises, mármol, anfibolita y migmatitas.
3. Cuando el factor dominante en el metamorfismo
es la presión, provocado por el movimiento entre
bloques o placas que genera la acción de las fallas,
se genera un tipo denominado metamorfismo
dinámico. Las rocas que se generan en este
proceso tiene distintos nombres según la
profundidad a la que se encuentren: a) cerca de la
superficie y asociadas a deformación frágil se
encuentran las brechas de falla o cataclastitas; b) a
medida que la profundidad aumenta la
deformación es cada vez más dúctil y las rocas se
denominan milonitas.
El grado de metamorfismo se refleja en la textura de la roca y
la composición mineral. Durante el metamorfismo regional, los cristales
de algunos minerales recristalizarán con una orientación perpendicular
a la dirección de la fuerza compresiva. La alineación mineral resultante
a menudo da a la roca una textura en láminas o en bandas llamada
foliación. El esquisto y el gneis son dos ejemplos de rocas foliadas
(Figura 15A).
No todas las rocas metamórficas presentan una textura foliada.
Se dice que estas rocas son no foliadas. Las rocas metamórficas
compuestas sólo por un mineral que forma cristales equidimensionales
no son, por regla general, visiblemente foliadas. Por ejemplo, la caliza, si
es pura, está compuesta por un solo mineral, la calcita. Cuando una
caliza de grano fino experimenta metamorfismo, los pequeños cristales
de calcita se combinan y forman cristales entrelazados más grandes. La
roca resultante es similar a una roca ígnea de grano grueso. Este
equivalente metamórfico no foliado de la caliza se denomina mármol
(Figura 15B).
Las rocas metamórficas son un
componente importante de
muchos cinturones montañosos,
donde constituyen una gran
porción del núcleo cristalino de
las montañas. Incluso debajo de
los interiores continentales
estables, que en general están
cubiertos por rocas
sedimentarias, hay basamentos
de rocas metamórficas. En todos
estos ambientes, las rocas
metamórficas suelen estar muy
deformadas y contienen grandes
intrusiones de masas ígneas. De
hecho, partes importantes de la
corteza continental de la Tierra
están compuestas por rocas.
metamórficas y rocas ígneas
asociadas.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
37
Fig. 15 Tipo de rocas metamórficas. A) Roca foliada gneis (Tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/Gneis ) B) Roca no foliada, mármol (Tomado de
https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1rmol)
El ciclo de las rocas
La Tierra es un sistema. Esto significa que nuestro planeta está
formado por muchas partes interactuantes que forman un todo
complejo. De hecho, la manera más ilustrativa de entender a la Tierra
como un sistema es conociendo este ciclo. El ciclo de las rocas nos
permite examinar muchas de las interrelaciones entre las diferentes
partes del sistema Tierra. Nos ayuda a entender el origen de las rocas
ígneas, sedimentarias y metamórficas, y a ver que cada tipo está
vinculado a los otros por los procesos que actúan sobre y dentro del
planeta. Es por ello que aprender bien el ciclo de las rocas nos permitirá
examinar sus interrelaciones con mayor detalle y nos será de mucha
utilidad a lo largo de la carrera.
Ciclo básico. Empecemos en la parte inferior de la Figura 16. El
magma es la roca fundida que se forma a una gran profundidad por
debajo de la superficie de la Tierra. Con el tiempo, el magma se enfría y
se solidifica. Este proceso, denominado cristalización, puede ocurrir
debajo de la superficie terrestre o, después de una erupción volcánica, en
la superficie. En cualquiera de las dos situaciones, las rocas resultantes
se denominan rocas ígneas como vimos anteriormente.
Si las rocas ígneas afloran en la superficie experimentarán
meteorización, donde la acción de la atmósfera desintegra y descompone
lentamente las rocas. Los materiales resultantes pueden ser
desplazados pendiente abajo por la gravedad antes de ser captados y
transportados por algún agente erosivo como las aguas superficiales, los
glaciares, el viento o las olas. Luego de ser transportadas, estas
partículas y sustancias disueltas, denominadas sedimentos, son
A B
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
38
depositadas. La mayoría de los sedimentos acaba llegando al océano, sin
embrago existen otras zonas de acumulación como las llanuras de
inundación de los ríos, los desiertos, los pantanos y las dunas.
A continuación, estos sedimentos experimentan litificación (o
sea la conversión en roca), dando lugar a una roca sedimentaria si el
sedimento es compactado por el peso de las capas suprayacentes o es
cementado conforme el agua subterránea de infiltración llena los poros
con materia mineral.
Si la roca sedimentaria resultante se entierra profundamente
dentro de la tierra e interviene en la dinámica de formación de montañas,
o si es intruida por una masa de magma, estará sometida a grandes
presiones o a un calor intenso, o a ambas cosas. La roca sedimentaria
reaccionará ante el ambiente cambiante y se convertirá en un tercer tipo
de roca, una roca metamórfica. Cuando la roca metamórfica es sometida
a cambios de presión adicionales o a temperaturas aún mayores, se
fundirá, creando un magma, que acabará cristalizando en rocas ígneas.
En conclusión, los procesos impulsados por el calor desde el
interior de la Tierra son responsables de la creación de las rocas ígneas y
metamórficas. La meteorización y la erosión, procesos externos
alimentados por una combinación de energía procedente del Sol y la
gravedad, producen el sedimento a partir del cual se forman las rocas
sedimentarias.
Caminos alternativos. Las vías mostradas en el ciclo básico no
son las únicas posibles. Al contrario, es exactamente igual de probable
que puedan seguirse otras vías distintas de las descritas anteriormente.
Esas alternativas se indican mediante las líneas celestes en la Figura 15.
Las rocas ígneas, en vez de ser expuestas a la meteorización y a
la erosión en la superficie terrestre, pueden permanecer enterradas
profundamente. Esas masas pueden acabar siendo sometidas a fuertes
fuerzas de compresión y a temperaturas elevadas asociadas con la
formación de montañas. Cuando esto ocurre, se transforman
directamente en rocas metamórficas.
Las rocas metamórficas y sedimentarias, así como los
sedimentos, no siempre permanecen enterrados. Antes bien, las capas
superiores pueden ser eliminadas, dejando expuestas las rocas que
antes estaban enterradas. Cuando esto ocurre, los materiales son
meteorizados y convertidos en nueva materia prima para las rocas
sedimentarias.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
39
Las rocas pueden parecer masas invariables, pero el ciclo de las
rocas demuestra que no es así. Los cambios, sin embargo, requieren
tiempo; grandes cantidades de tiempo.
Fig. 16 Ciclo de las rocas. En líneas violetas se muestra el ciclo básico y en líneas celestes el ciclo
alternativo (Fuente: http://temassobreingenieriacivil.blogspot.com.ar/2015/12/geologia.html) .
Bibliografía
Tarbuk, E. y Lutgens, F. (2000) “Ciencia de la Tierra: una introducción a la
geología física” Pearson Educación, S.A, Madrid.
Dana J. 1996. Manual de mineralogía. Cuarta Edición, Cornelis Klein &
Hurlbut, Jr.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
40
Sitios Web consultados
http://www.portalciencia.net/geoloroc3.html
http://geoentorno-cienciasdelatierra.blogspot.com.ar/2013/11/17-el-ciclo-de-las-
rocas.html
http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap05d.htm
http://temassobreingenieriacivil.blogspot.com.ar/2015/12/geologia.html
http://www.biodiversidadvirtual.org/geologia/Conglomerado-poligenico-
img5910.html
https://petroignea.wordpress.com
http://www.forodeminerales.com/2015/06/la-dureza-de-los-minerales.html
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
41
Actividades:
En clase la docente responsable proporcionará una cantidad
suficiente de minerales. A partir de lo visto en esta unidad deberán
identificarlos en función de sus propiedades físicas.
Para desarrollar estas actividades cada alumno deberá
contar con un "kit" esencial para el reconocimiento de minerales ellos
son: clavo de acero, alambre de cobre, azulejo u otro material que posea porcelana, un trozo de vidrio incoloro.
Tomando como punto de partida el conocimiento teórico se
identificarán y clasificaran las diferentes muestras suministradas por el
docente con la elaboración de una ficha correspondiente para cada
muestra siguiendo las pautas que se detallan a continuación.
- Nombre del mineral
- Composición química
- Sistema cristalino
- Color
- Brillo
- Diafanidad
- Raya
- Dureza
- Clivaje
- Fractura
- Habito
- Peso específico o densidad
- Observaciones complementarias
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
42
Manejo e interpretación de cartas topográficas
Mapa topográfico
Es el que expresa la forma, dimensiones y distribución de los
rasgos morfológicos de la superficie terrestre. Generalmente estos
rasgos se clasifican en tres grandes grupos:
1. Relieve: incluye colinas, valles, lomadas, mesetas,
barrancos, etc
2. Hidrografía: incluye ríos, arroyos, canales, lagos, lagunas,
cascadas, etc y si es de carácter permanente o
temporario.
3. Infraestructura: obras y construcciones, incluye casas,
puentes, caminos, presas, diques, tanques, líneas de
ferrocarril, líneas de alta tensión, alambrados, pircas,
túneles, es decir todo lo hecho por el hombre (antrópico).
Formas de representar los distintos rangos Cada grupo de rangos tiene su propia forma de ser representado
en un mapa topográfico.
El RELIEVE se representa mediante curvas de nivel, que son
líneas imaginarias que unen puntos de igual altura (Fig. 17). Estas líneas
surgen como líneas de contacto cuando se intercepta el relieve (rasgo
morfológico) con un plano horizontal. Por ejemplo, la superficie del agua
de un lago se puede interpretar como un plano horizontal que intercepta
el relieve donde está enclavado; por lo tanto, la línea de costa del mismo
configura una curva de nivel. En conclusión, el conjunto de curvas de
nivel representa el relieve.
La Topografía, es la ciencia
que tiene por objeto estudiar y
representar, con la mayor
precisión y detalle posible, una
porción más o menos
significativa de la superficie
terrestre. El objetivo final es la
obtención de un Mapa
Topográfico
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
43
Fig. 17 Distintos ejemplos de curvas de nivel
La línea de costa del mar, cuando ésta alcanza su nivel medio,
se denomina curva de nivel cero, pues está se toma como plano de
referencia para medir la altitud de otra curva de nivel. De aquí, todas las
curvas de nivel que se encuentran por arriba de este plano de referencia
serán positivas, mientras que las que estén por debajo del mismo serán
negativas.
Se llama equidistancia a la distancia vertical que existe entre
dos curvas de nivel consecutivas, y es constante para una misma carta
o mapa. La elección de la equidistancia (5, 10, 20, 50, 100 m) va a estar
en función de: la escala del mapa y las características del mismo.
La HIDROGEOGRAFÍA se representa teniendo en cuenta dos
cosas: el elemento hidrográfico y las características el mismo. Al
referirnos a elementos hidrográfico se hace referencia al tipo de rasgo
que se va a representar: un lago, un arroyo, etc. y las características
aluden por ejemplo, así el curso de agua tiene régimen permanente,
intermitente, etc. Para estas representaciones existe un conjunto de
símbolos convencionales que aluden a lo explicado y que hay que tener
en cuenta cuando se confecciona un mapa topográfico o cuando se
interpreta. Generalmente estos símbolos van insertos en la leyenda del
mapa.
La INFRAESTRUCTURA al igual que la hidrografía se representa
mediante símbolos convencionales que se ubican en la leyenda.
Reglas para la lectura de las curvas de nivel 1. En las elevaciones, las curvas de menor cota encierran a las de
mayor cota (Fig.18).
2. En las depresiones, las curvas de mayor cota encierran a las de
menor cota (Fig. 18).
3. Al cruzar un río, las curvas de nivel sufren una desviación
formando una “V”, cuyo vértice apunta hacia aguas abajo
4. Las curvas no pueden terminar dentro de la carta
5. Las curvas no se cortan ni se bifurcan
6. Las curvas pueden ser cerradas
La equidistancia, es constante
para una misma carta o mapa.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
44
7. Una curva no cortará dos veces el mismo tramo de un río.
Fig. 18 Curvas de nivel representando bajos y altos en el terreno
Algunas interpretaciones de las curvas de nivel
-La pendiente del terreno: para ello se debe observar la densidad de curvas
de nivel en el lugar que se desea, de acuerdo a los siguientes criterios:
A mayor densidad de curvas de nivel (se encuentran más
cerca) mayor será la pendiente (Fig. 19)
A menor densidad menor pendiente (Fig. 19)
Fig. 19 Curvas de nivel vs. la pendiente en el terreno. En la primer figura se ve que es mayor la pendiente que en la segunda figura
-La altitud de un punto dado
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
45
-Sentido ascendente y descendente de una dirección dada
Escala
Todo trabajo geológico de campo realizado debe posteriormente
ser representado fielmente en planos, mapas o cartas de dimensiones
considerablemente menores que las naturales, pero guardando siempre
con ellas una estricta relación de semejanza y proporcionalidad variable
de un plano a otro, pero siempre con ajustes. Esta relación de semejanza
es la que recibe el nombre de Escala.
La escala es la relación que existe entre una distancia medida en
el mapa y la correspondiente del terreno. Esta relación se puede explicar:
Numéricamente: por ejemplo, cuando un centímetro en el
mapa equivale a 50.000 cm en el terreno se expresa
mediante la relación 1:50.000.
La escala puede ser cualquiera, pero para mayor comodidad se
conviene que el primer número de a relación sea siempre 1 (uno) y
representa el valor correspondiente al mapa; el segundo valor (que es
variable) representa las correspondientes distancias en el terreno y
generalmente los últimos dígitos son ceros.
Las escalas más usadas son: 1:2.500; 1:5.000; 1:10.000;
1:25.000; 1:50.000.
Otra manera de expresarlas es en forma de fracción.
1100
11000
Gráficamente: la escala gráfica puede ser Ordinaria o
Transversal. En este cursillo sólo se hará hincapié en la
ordinaria. La cual consiste en una recta dividida en
fracciones, cada una de las cuales representa cierta longitud
en el terreno (Fig. 20)
Fig. 20 Escalas gráficas
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
46
En otro caso se divide hacia la derecha de cero en números
mayores y luego, hacia la izquierda, en divisiones menores y
correspondiente a una de la derecha (Fig. 21)
Fig. 21 Otro ejemplo de escala gráfica
Para su utilización se toma un compás de puntas secas
con abertura que representa la distancia que se desea medir y se
coloca una de las puntas en coincidencia con una unidad de la
derecha y la otra punta del sector con las subdivisiones menores,
determinando el valor mediante la apreciación correspondiente.
Trazado de curvas de nivel
Para trazar curvas de nivel hace falta, ante todo, tener un
mapa con la distribución de los puntos que se levantaron en
campaña y sus correspondientes cotas, es decir, un mapa de
puntos acotados. Además, hay que contar con una plantilla de
campo en donde están anotadas las características de los puntos
mencionados.
La escala es un quebrado, en
donde el numerador indica una
unidad de dibujo, y el
denominador la cantidad de
unidades en el terreno. De
aquí, deducimos que cuando
mayor es el denominador,
mayor es la reducción que
experimenta el terreno al ser
dibujado.
E = 𝟏 (𝒅𝒅𝒅𝒅.𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆)
𝟏𝟏.𝟏𝟏𝟏 (𝒅𝒅𝒅𝒅.𝒆𝒆𝒆𝒆𝒅𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆𝒆)
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
47
La planilla de campo presentada consta de cuatro columnas a
saber:
• Número de punto relevado
• Cota
• Tipo de punto (Topográfico, Hidrográfico o de
Infraestructura)
• Observaciones o características del punto
Para realizar el trazado de las curvas de nivel se utiliza el
método de interpolación, que es la operación de distribuir o distanciar
dichas curvas proporcionalmente entre dos puntos de cota conocida.
Consideremos los puntos 4 y 5 de la figura 2 (de cota 205 y 225
respectivamente) y supongamos que la equidistancia deseada es de 5 m.
(Fig. 22).
Mapa de puntos
acotados: es el resultado
de los datos obtenidos en
el campo volcados al papel.
Cada punto está
referenciado a un punto
inicial, el cual está ubicado
geográficamente con
exactitud, y cada uno de
ellos representa una cota o
altura sobre el terreno a
partir de un plano
horizontal que se toma
como referencia. A partir de
este mapa se trazan las
curvas de nivel.
Distancia entre curvas: es la separación que existe, en el mapa, entre
curvas de nivel, es variable para cada carta y depende de la pendiente.
Pendiente: es el ángulo que forma el plano de un terreno con respecto
a un plano horizontal que se toma como referencia. Se puede expresar
como un valor angular vinculado a la tangente trigonométrica en cada
punto, o como un porcentaje correspondiendo el 100% a una
inclinación de 45 gados. Veamos un ejemplo:
Distancia X = 500 mDistancia X
H H = 100 m
300
200
Distancia XHtg
tg
=
= = = =
= 100
0,2
500
arcotg 0,211,3 11º 18´
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
48
Fig. 22 Trazado de curvas de nivel por el método de interpolación
Por el punto 4 pasará indefectiblemente la curva de nivel de 205,
lo mismo que por el punto 5 (215 m) la del valor 215. Entre ambos puntos
deberá pasar la curva de 210, que a su vez pasa por los puntos 2 y 6
(ambos de cota 210 m) lo que debemos averiguar es por qué lugar entre
4 y 5 va a pasar esta curva. Para esto medimos con una regla o
escalímetro la distancia existente entre ambos puntos (4-5 =22 mm) y
suponiendo que la pendiente sea uniforme, hacemos pasar la curva por
el medio de esta distancia 22/2 = 11 mm del punto 4 o del 5 (Fig.22).
Ya tenemos marcada la curva de nivel de valor 210. Pero aquí
surge una pregunta ¿Por qué dividimos por dos la distancia existente
entre los puntos 4 y 5? ¿De dónde sale el divisor 2?
Veamos el perfil del terreno (Fig. 23).
Fig. 23 Perfil en el terreno
Entre los puntos 4 y 5 hay una diferencia de cota °H=10 m, ya
que 215-205 = 10. Observamos que entre ambos puntos pasa la curva de
nivel 210 y ninguna otra. Esta curva divide al segmento °H en 2 partes, y
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
49
estas dos partes surgen de dividir la diferencia de cota por el valor de la
equidistancia.
n = 𝛥𝛥𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸.
= 105
= 2
Si el valor “n” obtenido, le restamos la unidad obtendremos el
número de curvas de nivel que pasarán entre dos puntos.
n = 2-1 = 1
Contestada la pregunta planteada continuamos con el trazado
de las curvas de nivel que faltan.
La curva 205 además de pasar por el punto 4 deberá hacerlo
también por el 1 y 2. Realizamos el mismo planteo que para el caso
anterior y la trazamos.
Como para marcar la curva de 200 que pasa por el punto 1 no
disponemos más de un solo dato, lo hacemos en forma más o menos
paralela a la curva de 205.
Ya hemos logrado marcar las curvas de 200 m (que pasan por el
punto 1), la de 205 (que pasa por el 4 y entre el 1 y 2) y la de 210 (que
pasa por el 2 y el 6 y entre 4 y 5).
Vemos que entre curva y curva se respeta la equidistancia
deseada de 5 m.
Ahora tenemos que dibujar la curva de 215 que pasa por el
punto 5, está deberá hacerlo también entre los puntos 2 (210) y 3 (220),
como así también entre los puntos 6 (210) y 7(240). En el primer caso no
tenemos inconveniente ya que se reduce a repetir lo ya explicado en el
segundo vemos que la diferencia entre la cota de 6 y 7 es de 30 m por lo
tanto:
n = 𝐷𝛥𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸.
= 305
= 6
N° de curvas de nivel = n-1 = 6-1 = 5
Estas cinco curvas son 215, 220, 225, 230 y 235.
Sólo nos resta aplicar lo ya explicado al presente caso. Medimos
Nº de curvas de nivel = n-1
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
50
con escalímetro o regla la distancia existente entre los puntos 6 y 7,
dividimos esta distancia por el valor “n” obtenido y trasladamos al mapa
la división hecha, ubicando por qué lugares pasarán las curvas
mencionadas.
Debemos tener presente que una curva pasa solamente entre
dos puntos cuyos valores sean uno mayor y otro menor que el valor de
dicha curva. En este caso la curva de nivel de valor 210 pasa entre 4 y 5
(de 205 y 215), pero no pasa entre 3 y 5 (de 220 y 215) ni entre 1 y 4 (de
200 y 205).
Es éste, a grandes rasgos, el método de interpretación para el
trazado de curvas de nivel y se llama “Interpolación por partes
proporcionales”.
Más práctico y de uso general es el método de “Interpolación a
estima” que es lo mismo que el de partes proporcionales pero realizando
los cálculos mentalmente y estimando las distancias a ojo.
Bibliografía
Jacinto Santamaría Peñas y Teófilo Sanz Méndez. Manual de prácticas
de topografía y cartografía. 2005. Universidad Nacional de La Rioja.
España
Leonardo Casanova Matera. Topografía plana. 2002. Universidad de Los
Andes. Venezuela
Sitios Web consultados
http://es.scribd.com/
http://sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/hhregil/Guia_de_interpretacion_INEGI.pdf
http://www.geovirtual2.cl/
https://es.wikipedia.org/
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
51
Actividades:
Para la realización de las actividades necesitamos
• Escalímetro/regla
• Calculadora
• Lápiz, goma y papel
• Carta topográfica (provista por el docente)
La primera tarea que tenemos es familiarizarnos
con la carta topográfica. Para ello, nos dividimos en grupos y
realizaremos un resumen general con los datos extraídos de
las observaciones que se detallan abajo.
• Generalidades: Nombre de la hoja indicar otro tipo de
nomenclatura si la hubiera; sistema de proyección;
ubicación de la carta meridianos y paralelos que lo
limitan; provincia a la que pertenece; localidad o rasgo
principal que permita referir el mapa; escala numérica.
Indicar los tipos de escalas que presenta; superficie
que cubre la carta; fecha de relevamiento y de edición
del mapa; entidades responsables del mismo.
Nombres de las cartas u hojas limítrofes. Indique
esquidistancias.
• Actividad antrópica: poblaciones; vías de
comunicación: rutas, caminos, sendas, vías férreas,
etc; otras obras: diques, gasoductos, etc.
• Relieve: Señale el punto más alto y más bajo de la
carta y las coordenadas de los mismos. Ubique zonas con
las pendientes más suaves y abruptas. Determine la
altura de un punto.
Realizar un glosario de términos desconocidos y novedosos
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
52
Algunas preguntas a resolver son:
1. ¿A qué latitud y longitud está la localidad
principal?
2. ¿A qué altura SNM se encuentra la localidad
principal?
3. Identificar la pendiente más abrupta, ¿Cuál es
el valor de la pendiente? Indicar la dirección
4. Marque el norte del mapa
5. ¿Cuál es la equidistancia de la hoja
topográfica?
6. ¿De qué disciplinas me valgo para resolver
estos problemas?
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
53
Instrumentos: La brújula geológica
Declinación e inclinación magnética
La brújula es el instrumento indispensable para orientarse.
Orientarse significa, en un determinado punto de la superficie de La
Tierra, determinar la posición del oriente (Este).
Para lograr esto, y utilizando la brújula, se vale de la propiedad
que tiene la Tierra de comportarse como un inmenso imán, a partir del
magnetismo terrestre, con sus correspondientes líneas de fuerzas y sus
polos magnéticos respectivos, el Polo Norte Magnético y el Polo Sur
Magnético. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y
muestran ligeros cambios de un año para otro (Fig. 24).
La brújula tiene propiedades de permitir la determinación de
esto polos mediante la acción de la aguja imantada que, completamente
libre y apoyada sobre un pivote en su centro de gravedad, apunta
indefectiblemente al polo magnético ubicándose dentro de un plano
vertical denominado, al igual que los geográficos, meridianos y en este
caso meridiano magnético.
El meridiano magnético no coincide con el geográfico y forman
un ángulo que recibe el nombre de declinación magnética la cual no es la
misma en los distintos puntos de la Tierra (Fig. 24).
Por otro lado la aguja magnética toma cierta posición, inclinada
con respecto al plano horizontal, formando un ángulo que recibe el
nombre de inclinación magnética, y que también varía según la posición
sobre la superficie terrestre.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
54
Fig. 24 Polo geográfico y polo magnético.
Imagen tomada del pwp disponible en la web, de la cátedra de geología general de la
Universidad Nacional de Córdoba.
Como podrá observarse en la figura, para ambos polos, el
magnético y el geográfico, solo pueden pasar un meridiano magnético y
uno geográfico, de manera que coinciden y, por lo tanto, no hay en este
caso declinación magnética.
El polo magnético norte, realizaría a su vez un giro completo
alrededor del polo geográfico, siempre en el mismo lugar y su rotación
completa ha sido calculada en Paris que se realizaría cada 740 años.
Cuando el polo magnético se encuentra a la derecha del geográfico se
dice que la declinación magnética es positiva u oriental, y cuando está
del lado izquierdo es negativa u occidental.
Recuerden:
Declinación magnética: ángulo formado entre el polo magnético
y el geográfico (eje de rotación). Debido a la complejidad del campo
magnético terrestre, este valor no es constante en todos los puntos de
la Tierra.
Inclinación magnética: ángulo que forman las líneas de flujo
magnético terrestre respecto a la horizontal. Este valor varía con la
latitud y no siempre son paralelas debido a la irregularidad del flujo
magnético.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
55
Brújula Geológica
Descripciones Generales
Los conceptos revisados anteriormente no son solo útiles para
ser representados en un esquema sino que son parámetros que todo
geólogo debe poder y saber medir correctamente en cualquier situación. La
pregunta es ¿cómo?, y la respuesta a ello la tienen las Brújulas.
Por definición una brújula es básicamente una aguja imantada
que puede girar alrededor de un eje, que se orienta según cierta dirección
norte – sur magnética. Este requisito se cumple para muchas brújulas
que conocemos como por ej, la que llevamos pegada en auto, pero
lamentablemente esta brújula domestica por mucho que queramos no
resultara muy práctica para trabajar en campo.
Para ello existen las brújulas geológicas que por definición teórica
son aquellas de limbo móvil donde la aguja esta fija hacia el norte y es el
limbo quien se mueve ahora para dar las mediciones angulares (Fig.
25).
En la práctica podemos decir que las brújulas geológicas
constituyen una extensión del geólogo y una herramienta
indispensable en las tareas de campo, así como lo es la brocha para
un pintor, o el telescopio para un astrónomo, etc.
Presentada nuestra nueva e inseparable compañera de
trabajo pasaremos a describirla con más detalle para entender luego
como funciona.
Las brújulas geológicas se caracterizan además por tener
un clinómetro para medir ángulos sobre un plano vertical y uno de
los lados de la brújula es paralelo al eje o línea axial. La brújula más
común de utilizar es la Brújula Tipo Brunton (Fig. 25).
Entonces: Brújula geológica =
(brújula magnética + clinómetro)
Sirve para:
• medir ángulos horizontales
(respecto al norte magnético)
• medir ángulos verticales (respecto
al plano horizontal)
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
56
Fig. 25 Brújula geológica y sus partes. Fuente: https://www.extremos.org.ve/Brujula-Brunton.html
Las mediciones con brújulas implican la definición de cuatro
cuadrantes de 90º cada uno, que se designan así:
Cuadrante I o NE, de 0º a 90º
Cuadrante II o SE, de 90º a 180º
Cuadrante III o SW, de 180º a 270º
Cuadrante IV o NW, de 270º a 360º
La brújula funcionara como el instrumento que nos permita
medir el ángulo que forma el meridiano con una dirección cualquiera. Su
limbo es un círculo dividido en 360º y sobre su centro pivotea la aguja
imantada con dos pínulas de longitud igual al diámetro del limbo la cual
permanentemente permanece alineada con la línea N-S magnética.
Al valor medido lo podemos expresar de dos modos distinto
a) De manera azimutal, en el sentido de movimiento de las
agujas del reloj, con valores de azimut entre 0º y 360º. Al
leer el azimut con la aguja norte y en posición normal, tal
y como lo muestra la figura de abajo (Fig. 26), se ha
medido el ángulo entre la aguja magnética y la línea de
visualización dada por las pínulas. Por posición normal
de la brújula, se entiende cuando el espejo que posee la
tapa de la brújula en su parte interior, está mirando hacia
el punto visado.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
57
Fig. 26 Lectura azimutal en posición normal
b) Ó expresando el valor angular tomando en cuenta el
cuadrante al cual pertenece (concepto de rumbo), para
ello se ha establecido la siguiente norma: los valores
correspondientes a los cuadrantes I y IV se cuentan
desde el Norte, a derecha (Cuadrante I) y a izquierda
(Cuadrante IV). Para el Cuadrante II se cuenta desde el
Sur hacia la derecha y a izquierda para el Cuadrante III
(Fig. 27)
S00E
S45ES45O
N90O N90E
N45EN45O
N00E
I
IIIII
IV
Fig. 27 Lectura por cuadrantes
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
58
Para pasar estos datos de Rumbo a azimutal, o viceversa, solo
debo tener en cuenta que para las lecturas del;
Cuadrante I: Rb=Az
Cuadrante II: Rb= 180º-Az
Cuadrante III: Rb= Az-180º
Cuadrante IV: Rb= 360º - Az
Rumbo y Buzamiento
El rumbo y el buzamiento son dos medidas que sirven para fijar
la posición de un plano o una línea. En la geología los usamos
normalmente para determinar la posición de los estratos, niveles y
formaciones
Antes de comenzar, debemos poner en claro conceptos
generales que emplearemos de aquí en adelante.
Para facilitar la comprensión de los mismos recurriremos al uso
de diagramas auxiliares.
Rumbo Línea de Rumbo: línea que une 2 puntos de igual altura y se
dispone a 90° de la Línea de Máxima Pendiente (LMP).
Línea de Máxima pendiente: línea que señala la mayor pendiente
de un plano inclinado.
Rumbo (Rb): es el ángulo, respecto al norte, que forma la línea
Pero…¿Para qué se usa la brújula en geología?
° Ubicación del norte magnético
° Orientación de cuerpos y estructuras geológicas planas y lineales:
rumbo y buzamiento.
° Levantamiento topográfico simple. Método de la poligonal
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
59
de intersección del plano geológico o estrato (línea de máxima pendiente
de un plano inclinado) con un plano horizontal imaginario. Con brújula se
mide su lectura con valores entre 0º y 90º, señalando su posición en el
cuadrante respectivo y refiriéndolo desde el Norte, o el Sur hacia el Este o el
Oeste (Fig. 28).
Por ejemplo si se imagina una superficie de agua (que es
siempre horizontal), y se hunde un plano hasta la mitad, la línea hasta
donde se mojó dicho plano será el rumbo.
Fig. 28 Rumbo. Fuente:
http://www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr01.htm
Procedimiento para medir el rumbo
1. Abrir ambas coberturas y alargar la pínula de ambos
extremo.
2. Colocar la brújula a lo largo de la línea horizontal sobre la
superficie de la roca inclinada (lo que se genera es la
línea de rumbo) (Fig. 29).
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
60
3. Sostener la brújula de modo que esta quede centrada en
el nivel circular.
4. Leer el ángulo de rumbo con respecto al N ó S.
Fig. 29 Medición del rumbo. Extraído de: apunte de la
Cátedra de Cartografía (2005)
Buzamiento Intensidad de Buzamiento (Ibz): ángulo, contenido en un plano
vertical, formado entre la Línea de máxima pendiente y su proyección
horizontal (Fig. 30).
Los ángulos de buzamiento varían entre 0 y 90º, y es necesario
determinar en qué sentido se inclina el plano, es decir, hacia dónde se
introduce el plano en el terreno.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
61
Fig. 30 Buzamiento. Imagen tomada del pwp disponible en la web, de la cátedra de geología
general de la Universidad Nacional de Córdoba
Procedimiento para medir Intensidad de Buzamiento
1. Abrir ambas coberturas y alargar las pínulas de ambos
extremos (Fig. 31).
2. Colocar la brújula de canto, a lo largo de la superficie de la
roca, perpendicular a la línea de rumbo, entonces se usa el
botón trasero para el clinómetro hasta centrar el nivel toroidal
(es decir la burbuja debe estar en el centro).
3. Leer el ángulo de buzamiento con el centro de la línea del
clinómetro, con la escala superior.
Fig. 31 Medición de buzamiento. Extraído de: apunte de la
Cátedra de Cartografía (2005)
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
62
Dirección de Buzamiento (Dbz): medida del ángulo que se forma
entre el Norte y la proyección horizontal de la Línea de máxima
pendiente.
Medición de la Dirección de Buzamiento
1. Ubicar la arista trasera de la brújula paralela al rumbo, de
manera tal que haga contacto con la roca (Fig. 32)
2. Horizontalizar de modo que el nivel circular quede
centrado
3. Realizar lectura.
Fig. 32 Medición de dirección de buzamiento. Fuente:
http://www.geovirtual2.cl/Geoestructural/gestr01c.htm
Manejo de Brújula
Medición de ángulos horizontales La medición de los ángulos horizontales con brújula puede ser
de dos maneras:
• Medición Directa: se utiliza cuando los puntos que
determinan la dirección forman con la horizontal un
ángulo comprendido entre 45º y -15º (aunque también
puede utilizarse la posición inversa).
El procedimiento es (Fig. 33):
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
63
La brújula ha de ser tomada con las dos manos y éstas
apoyadas contra el cuerpo a la altura de la cintura, de tal
manera que, para apuntar, sea el cuerpo el que se
mueva.
Horizontalizar la brújula con el nivel esférico.
La tapa se inclina hasta que el espejo de una imagen
clara de la pínula mayor y el punto divisado.
Cuando el observador ve que la línea central del espejo,
bisecat tanto la abertura de la imagen de la pínula Norte
(que ha sido convenientemente levantada), como la
imagen de este mismo punto.
Se realiza la lectura con la punta Norte de la aguja.
Fig. 33 Medición ángulos horizontales posición directa
• Posición Vertical: se utiliza cuando los ángulos que se
presentan no están comprendidos entre +45º y -15º.
El procedimiento es, cuando el punto visado está a más de 45º de elevación.
Se sostiene la brújula a la altura de los ojos con ambas manos y
en posición inversa, es decir con el espejo mirando hacia el observador
(Fig. 34). La línea de observación queda determinada por la pínula
delantera o mayor y la pínula o mirilla de la tapa que sostiene el espejo
(pínula menor).
Horizontalizar la brújula con el nivel esférico mirando por
el espejo que se encuentra con una inclinación apropiada
para ello.
Se visualiza a través de la ventana oval
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
64
La lectura se realiza con la aguja sur
Fig. 34 Medición ángulos horizontales posición vertical
Si el punto está por debajo de los -15º, se sostiene la brújula de
la misma forma que el caso anterior pero un poco más baja. La línea de
colimación en este caso queda determinada por la pínula mayor y el
orificio inferior o abertura de la pínula menor. Luego se procede de la
misma manera que en el caso anterior (Fig. 35).
Fig. 35 Medición ángulos horizontales posición vertical
Medición de ángulos verticales La pínula Norte o mayor, es abierta hasta que queda
paralela al plano del fondo de la caja y el extremo ocular
es doblado hasta que forman un ángulo de 90° con la
pínula.
Se coloca la tapa con un giro de aproximadamente 45°
con respecto al plano del instrumento
Se coloca la brújula a la altura de los ojos en el plano
vertical, con la pínula mayor apuntando hacia el ojo, y se
divisa el punto simultáneamente por el ocular y por la
abertura oval (Fig. 36).
Se centra la brújula del nivel tabular esférico (toroidal) del
clinómetro observándolo por medio del espejo. La brújula
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
65
se toma con ambas manos quedando la caja hacia la
derecha y el nivel se acciona con la manivela que e halla
en la base exterior de la caja.
Se realiza la lectura abandonando la posición y leyendo
directamente en la escala y en el vernier
Fig. 36 Medición de ángulos verticales. Imagen
tomada del pwp disponible en la web, de la cátedra de geología general de la Universidad
Nacional de Córdoba
Bibliografía
HOBBS, B., MEANS, W. & WILLIAMS, P. (1981) :GeologíaEstructural. -
518p.Ediciones Omega Barcelona.
Krause, H.-F., Pilger, A. Reimer &Sch°nfeld D. (1982):
BruchhafteVerformung. - ClausthalerTektonischeHefte; vol. 16; 86 página;
Editorial Ellen Pilger.
RAMSAY, J. & HUBER, M. (1987) : Modern Structural Geology. Vol. 2 :
Folds and Fractures., Academic Press, London.
Andes. Venezuela
Sitios Web consultados
http://es.scribd.com/
http://www.andinoelal.cl
http://www.geovirtual2.cl/
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
66
www.primeroaca.com
https://www.extremos.org.ve/Brujula-Brunton.html
Actividades:
Para la realización de las actividades necesitamos
• Brújula geológica
• Calculadora
• Lápiz y papel
1. Medir distintas orientaciones de un plano (en
diferentes posiciones) y representarlas.
Volver
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
67
La Tierra como un sistema: El ciclo del agua
Una de las principales razones porque la Tierra es habitable es
porque tiene agua líquida. Este vital elemento es nuestro compañero
constante en todas nuestras actividades. Hasta nuestro cuerpo tiene un
enorme porcentaje de agua en su composición.
Se admite que la cantidad total de agua que existe en la Tierra,
en sus tres fases: sólida, líquida y gaseosa, se ha mantenido constante
desde la aparición de la Humanidad. El agua de la Tierra - que constituye
la hidrósfera - se distribuye en tres reservorios principales: los océanos,
los continentes y la atmósfera, entre los cuales existe una circulación
continua - el ciclo del agua o ciclo hidrológico. Se calcula que el total de
agua en el Tierra es de 1.360 millones de kilómetros cúbicos. La mayor
parte de este contenido, alrededor de un 97,2 por ciento, se almacena en
los océanos (Figura 37). Los casquetes polares y los glaciares
representan otro 2,15 por ciento, lo cual deja sólo un 0,65 por ciento que
debe dividirse entre los lagos, las aguas corrientes, las aguas
subterráneas y la atmósfera (Figura 37). Aunque los porcentajes del agua
de la Tierra encontrados en cada una de estas últimas fuentes es sólo
una pequeña fracción del inventario total, las cantidades absolutas son
grandes.
Fig. 37 Distribución del agua en la Tierra
El agua se esta moviendo constantemente entre la hidrosfera, la
atmósfera, la tierra sólida y la biosfera. Este movimiento y circulación
constante del agua en la Tierra se denomina Ciclo Hidrológico (Figura 38).
Este movimiento del agua es mantenido por la energía radiante del sol y
por la fuerza de la gravedad, siendo la atmosfera el nexo vital entre los
océanos y los continentes.
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
68
El ciclo hidrológico se define como la secuencia de fenómenos
por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre, en la fase
de vapor, a la atmósfera y regresa en sus fases líquida y sólida. La
transferencia de agua desde la superficie de la Tierra hacia la atmósfera,
en forma de vapor de agua, se debe a la evaporación directa, a la
transpiración por las plantas y animales y por sublimación (paso directo
del agua sólida a vapor de agua).
Fig. 38 Ciclo del agua o ciclo hidrológico.
Fuente: https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
La cantidad de agua movida, dentro del ciclo hidrológico, por el
fenómeno de sublimación es insignificante en relación a las cantidades
movidas por evaporación y por transpiración, cuyo proceso conjunto se
denomina evapotranspiración (trans = a través; spiro = respirar).
El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica
y se condensa luego de haber recorrido distancias que pueden
sobrepasar 1,000 km. El agua condensada da lugar a la formación de
nieblas y nubes y, posteriormente, a precipitación. La cantidad de vapor
de agua que hay en el aire es tan sólo una diminuta fracción del
abastecimiento de agua total de la Tierra. Pero las cantidades absolutas
que son recicladas a través de la atmósfera en el período de un año son
inmensas: unos 380.000 kilómetros cúbicos.
La precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la
fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
69
presenta con una estructura cristalina, en el caso de la nieve, y con
estructura granular, regular en capas, en el caso del granizo.
La precipitación incluye también incluye el agua que pasa de la
atmósfera a la superficie terrestre por condensación del vapor de agua
(rocío) o por congelación del vapor (helada) y por intercepción de las
gotas de agua de las nieblas (nubes que tocan el suelo o el mar).
El agua que precipita en tierra puede tener varios destinos. Una
parte es devuelta directamente a la atmósfera por evaporación; otra
parte escurre por la superficie del terreno, escorrentía superficial, que se
concentra en surcos y va a originar los cursos de agua. El agua restante
se infiltra, esto es penetra en el interior del suelo; esta agua infiltrada
puede volver a la atmósfera por evapotranspiración o profundizar su viaje
hasta alcanzar las capas acuíferas.
Tanto el escurrimiento superficial como el subterráneo pueden
alimentar los cursos de agua que desaguan en lagos y en océanos.
La escorrentía superficial se presenta siempre que hay lluvias y
culmina poco después de haber terminado la precipitación. Por otro lado,
el escurrimiento subterráneo, que se da en general a través de medios
porosos, ocurre con gran lentitud y puede seguir alimentando los cursos
de agua mucho después de haber terminado la precipitación que le dio
origen.
Así, los cursos de agua alimentados por aguas freáticas
presentan caudales regulares y estables a lo largo del año.
Como se dijo arriba, los procesos del ciclo hidrológico ocurren
en la atmósfera y en la superficie terrestre por lo que se puede admitir
dividir el ciclo del agua en dos ramas: aérea y terrestre.
El agua que precipita sobre los suelos va a repartirse, a su vez,
en tres grupos: una que es devuelta a la atmósfera por
evapotranspiración y dos que producen escurrimiento tanto superficial
como subterráneo. Esta división está condicionada por varios factores,
unos de orden climático y otros dependientes de las características
físicas del lugar donde ocurre la precipitación.
Así, la precipitación, al encontrar una zona impermeable, o que
se satura rápidamente si la precipitación es intensa, se produce entonces
escurrimiento superficial, evaporación del agua que permanece en la
superficie y aún evapotranspiración del agua que fue retenida por la
cubierta vegetal. Se produce infiltración y escurrimiento subterráneo en
el caso de suelos permeables y con gran capacidad de infiltración,
Sabías que….
Cada año, un campo cultivado puede transpirar una cantidad de agua equivalente a una capa de 60 centímetros de profundidad sobre todo el campo. La misma superficie con árboles puede bombear el doble de esta cantidad a la atmósfera
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
70
aunque ésta depende a veces de la intensidad de la lluvia.
La energía solar es la fuente de energía térmica necesaria para
el paso del agua desde las fases líquida y sólida a la fase de vapor, y
también es el origen de las circulaciones atmosféricas que transportan el
vapor de agua y mueven las nubes.
La fuerza de gravedad da lugar a la precipitación y al
escurrimiento. El ciclo hidrológico es un agente modelador de la corteza
terrestre debido a la erosión y al transporte y deposición de sedimentos
por vía hidráulica. Condiciona la cobertura vegetal y, de una forma más
general, la vida en la Tierra.
El ciclo hidrológico puede ser visto, en una escala planetaria,
como un gigantesco sistema de transferencia, extendido por todo el
Planeta. Además, es importante saber que el ciclo hidrológico está en
equilibrio. Dado que el vapor de agua total de la atmósfera permanece
aproximadamente igual, la precipitación anual media sobre la Tierra debe
ser igual a la cantidad de agua evaporada. Sin embargo, si se consideran
juntos todos los continentes, la precipitación excede a la evaporación. A
la inversa, sobre los océanos, la evaporación supera a la precipitación.
Dado que el nivel de los océanos mundiales no está disminuyendo, el
sistema debe estar en equilibrio.
En resumen, el ciclo hidrológico representa la circulación
continua del agua de los océanos a la atmósfera, de la atmósfera a los
continentes y, desde los continentes, de vuelta al mar. El desgaste de la
superficie terrestre se atribuye en gran medida a la última de estas
etapas (Tarbuck y Lutgens, 2005).
Bibliografía
Tarbuk, E. y Lutgens, F. (2000) “Ciencia de la Tierra: una introducción a la
geología física” Pearson Educación, S.A, Madrid.
Sitios web consultados
https://water.usgs.gov/edu/watercyclespanish.html
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Introducción a la Geología / Geología
71
Actividades:
Salida al campus visitando la Charca de las Brujas y el Río Cuarto. El
objetivo principal es comparar diferentes sistemas: lótico y léntico,
realizando mediciones de parámetros químicos como pH, conductividad,
caudal, etc.
Esta última actividad permitirá comprender al alumno la importancia del
estudio integral de la química, la matemática y la geología.
Volver