Geología General

ContenidoIntroducción

El Universo-La TierraMineralogía

Ciclo geológicoAmbiente magmático

Ambiente sedimentarioEl metamorfismo

Historia de la tierraConceptos modernos geotectónicos

Académicos: Dr. Wolfgang Griem, Susanne Griem- Klee, Dr. Germán AguilarUniversidad de Atacama, Facultad de Ingeniería

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Cátedra:

2 horas semanales

2 Pruebas:mínimo: 4,0

Laboratorio:2 horas semanales

4 tareasmínimo: 4,0

Nota final: promedio entre cátedra y laboratorio

Literatura:STRAHLER, A. (1992): Geología Física.- 629 páginas; Omega Ediciones, Barcelona.

ROGERS, J.W. & ADAMS, A.S. (1969): Fundamentos de la geología. - 446 páginas, Ediciones Omega (Barcelona). Muy completo, antiguo (1969); con deriva continental

MELENDEZ B. & FUSTER J. (2003): Geología. - 911 páginas; 9º edición; Thomson Editores, Madrid, España. Libro muy completo y fuertemente actualizado; original (primera edición) de 1966.

Generalidades

Introducción

• Definiciones• Que es geología• Especialidades de la Geología• Excursión al tiempo geológico• El Universo• La Tierra• El Interior de la Tierra• Geofísica y terremotos

Millones de años

0,01 10 mil años: ultima época glacial

3 Primeros seres humanos

17 Transición animal-humano

65 Extinción de los dinosaurios y otros animales

140 Separación África América Sur

250 Extinción global: Trilobites, Graptolites

410 Primeros animales en tierra firme

590 Explosión de la vida

690 Primeros multicelulares: Fauna Ediacara

2000 Oxígeno libre en la atmósfera (0,1%)

3100 Primeros seres vivos

4700 Formación de la tierra

Excursión al tiempo

El universo:

El universo contiene1080 átomos

1050 ton. métricas

Edad 20 mil millones de años

Número de Galaxias 75 Millones

Estrellas en la vía láctea 75 Millones

Preguntas del universo:¿finito- infinito?¿limitado ilimitado?¿edad? – eterno¿el comienzo?

?

Composición general del Universo:

Elem. De 1 millón

H 924.000He 74.000O 830C 470N 84Ne 82Si 33Fe 32S 18Ar 8Al 3Ca 3otros 2

Rango de elementos químicos no inertes:

Universo: H-O-C-NSer Vivo: C-O-H-NTierra: Fe-O-Si-Mg

Paradójico de OLBERS : El universo tiene que ser finito (con volumen calculable)

Universo infinito cantidad de estrellas infinitas

cantidad estrellas infinitas

cantidad de luz infinita

Sería…

cantidad de luz infinita

espacio (universo) luminoso

Cantidad de luz es finito

Universo no es luminoso

Cantidad de estrellas es finita

Universo es finito

El universo finito pero ilimitado :

Modelo actual: Big Bang- comienzo del Universo con un traspaso de energía a materia- “explosión” inicial- formación de los elementos químicos (simples pares – inpares)- el universo aumenta su volúmen- Las estrellas se desplazan de un punto de inicio

Dos observaciones:a) Líneas espectralesb) Desplazamiento hacia al rojo

La solución?....

a) Espectrometríab) Efecto de Doppler

Espectrometría

Líneas espectrales de estrellas:

Todas las líneas espectrales aparecen desplazado – hacia al rojo.

Porqué?

Efecto de Doppler

Sistema Sol – Tierra

- Estaciones- Ciclos mayor – Milancovich- distancia sol - tierra- Inclinación del eje / presición

Otras influencias:- Energía- viento solar (partículas- aurora boreal)- Erupciones solares

Meteoritos:- Férreo (Fe-Ni)- Pétreo- a) Tipo Chondrito- b) Tipo Achondrito- Palasito

Cada día: entre 1000 y 10.000 toneladas se caen a la tierra

Los impactos más grandes:

Arizona (EEUU): Diámetro Cráter: 1295m, 174m de profundidad. Meteorito: Peso de 10.000.000 toneladas; diámetro de 150m; 1.000 -50.000 años atrás Alemania: Nördlinger Ries: Cráter 25 km diámetro; 15 millones años atrásMéxico: 65 millones años atrás : extinción global…

Observaciones:durante el impacto

aumento temperaturaaumento presión

TectitasCoesitaCráter

Observaciones después del impacto:

Estructura redondaVegetación diferente

Laguna redondarocas fracturadas

metamorfismo de impacto

La Luna

-Afecta por su gravedad a la tierra-Mareas / marea alta y baja cada 11 horas-También existen “mareas” en tierra firme

Formación de la luna:a)Separación de la tierrab)Capturación de un meteoritoc) Impacto a la tierra - expulsión de material terrestre que forma la luna

Como se han conseguidos las

informaciones?

• Mina más profunda: 3,2 km• Sondaje más profundo: 12 km• Radio de la Tierra: 6370 km

Métodos:Geofísica:

MagnetometríaGravimetríaSismología

Vulcanología

Magnetometría

Magnetometría:campo magnético de la tierra + campo magnético del cuerpo mineralizado =

campo magnético total

Correcciones:-diurna (campo magnético terrestre es inestable)-del equipo-contaminaciones artificiales-de altura / morfología

La gravimetría

Correcciones:a) Calibración b) Reducción para la deriva del gravímetro c) Reducción de la influencia de las mareas d) Corrección de la latitud e) Corrección de la altura f) otros Bouguer

La gravitación normal (promedia) en la tierra es

9,80665 m/s2

Anomalía:Sector con mayor gravedadSector con menor gravedad

Principalmente se puede detectar:a) Límites de capas b) Fallas c) Rellenos de poros (como petróleo, agua)

Ondas p u ondas longitudinales u ondas de compresión oscilan en la dirección de propagación de la onda. Rápidos (p = primaria) ondas sonoras. Ondas s u ondas transversales u ondas de cizalla oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación; s = secundarios, medio lento

Ondas de Rayleigh / LoveOndas superficiales muy lenta ;Rayleigh (1885)

Tipos de terremotos

-terremoto tectónico-terremoto por hundimiento / derrumbe-terremoto por explosión de un volcán

Escala de Rossi-Forel:Escala relativa, -Intensidades

Inten-sidad Descripción

I Registrable solamente por instrumentos

II Sentido por poco personas en reposo

III Sentido por varias personas en reposo

IV Sentido por varias personas en movimiento, desplazamiento de objetos

V Sentido generalmente por todos, movimiento de muebles

VI Despertar general de aquellos que duermen

VII Vuelcos de objetos móviles, caída de partes de muros

VIII Caída de chimeneas, grietas en las paredes de los edificios

IX Destrucción total o parcial de algunos edificios

X Gran desastre, fisuras en la corteza terrestre

Escala absoluta: RICHTER:-mide la magnitud-escala logarítmica: 105 = M5-mide la energía liberada-la escala es abierta hacia arriba

Cantidad de terremotos durante un año en el mundo:

CaracterísticosMagnitud

(RICHTER) Cantidad por año

Destrucción casi total >8,0 0,1-0,2

Grandes destrucciones >7,4 4

Destrucciones serias 7,0-7,3 15

Destrucciones de algunos edificios 6,2-6,9 100

Destrucciones leves en los edificios 5,5-6,1 500

Sentido generalmente por todos 4,9-5,4 1400

Sentido por varias personas 4,3-4,8 4800

Sentido por algunas personas 3,5-4,2 30.000

Registrable solamente por instrumentos 2,0-3,4 800.000

Mineralogía: La ciencia de los minerales Elemento – Mineral - Roca

La ciencia de los Minerales: La Mineralogía

Definición Mineral:• Son naturalmente formados - siempre. • Inorgánicos.

• En general sólidos. Excepción Mercurio• Poseen una composición química definida.• Materialmente homogéneos.• Cristalinos (con estructura atómica ordenada) o• amorfos (sin estructura cristalina, por ejemplo los vidrios naturales).• La mayoría de los minerales son cristales.

Los MineralesFormación en:- Precipitación en el agua- Cristalización en el magma- Formación por temperatura y calor en las rocas- En aguas calientes (hasta 374ºC – hidrotermal)

Formula definida: Ejemplo SiO2

Estructura definida: romboédrico, cúbico –

Ejemplo:diferencia entre diamante y grafito ?- ambos tienen la formula “C”- Pero tienen diferente arreglos entre los átomos

Mineralogía

• Un cristal: Definición cristala) Los cristales son formado naturalmente o son cultivado artificialmente.

b) Inorgánicos u orgánicos, por ejemplo Vitamina B12

c) En general sólidos.

d) Materialmente homogéneos.

e) Cristalinos, nunca amorfos.

f) Los cristales tienen una disposición o un arreglo atómico único de sus elementos.

g) Los cristales naturales poseen grados de simetría característicos los que son consecuencia del arreglo interno de los átomos que los forman.

h) Los cristales son isotrópicos o anisotrópicos.

Propiedades físicas de los minerales

• Morfología: • Dureza: Según MOHS (1 a 10)• Exfoliación: manera de rompimiento• Brillo: metálico, no metálico• Color: no muy confiable• Color de la raya: color de línea encima porcelana• Maclas: conjunto de cristales• Solubilidad: en agua o HCl• Densidad: Peso específico – agua 1,0 g/cm3, cuarzo = 2,65

g/cm3

Ejemplos de MineralesCuarzo

FeldespatoPlagioclasa

Calcita

Granate

Reconocimiento de Minerales y Rocas

Ley geológica• Nils Stensen formuló en el siglo XVII la primera ley geológica:

Los estratos inferiores son generalmente más antiguo que los estratos arriba.

William Smith formuló la segunda ley geológica: Cada estrato tiene su contenido característico en fósiles.