EN GUÍA DE ESTUDIO DE LA ASIGNATURA...

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA

2011-2012

García del Amo D., Cabero A., Antón L., Rodríguez M.A. GEOLOGÍA I

GRADO EN CIENCIAS AMBIENTALES

GRADO EN

CIENCIAS AMBIENTALES

GUÍA DE ESTUDIO DE LA ASIGNATURA GEOLOGÍA I

2ª PARTE | PLAN DE TRABAJO Y ORIENTACIONES PARA SU DESARROLLO

GEOLOGÍA I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE EDUCACIÓN A DISTANCIA 2

Presentación

Esta guía de estudio le orientará sobre cómo aproximarse eficazmente a los contenidos de la asignatura, analizando con detalle cada uno de los temas contenidos en el programa. Tras una explicación del plan de trabajo propuesto, se desarrollarán las orientaciones para el estudio de los contenidos de los temas presentes en el programa.

Los materiales de apoyo recomendados se presentan en diferentes formatos; una recopilación bibliográfica, recursos de video y multimedia, y sitios web de Internet, que puedan facilitar, aclarar y ampliar su aprendizaje. En la recopilación bibliográfica presentada, tanto general como específica de cada tema, se sigue una ordenación alfabética que no se corresponde con ninguna preferencia en cuanto a su recomendación al alumno. En los textos que se consideran más recomendables, ello se indica en su comentario. Se ha considerado importante que los textos recomendados estuviesen a disposición del alumno en la biblioteca central de la UNED o, al menos, que fuesen de fácil adquisición o búsqueda en otras bibliotecas. Se han seleccionado fundamentalmente materiales en español, aunque se han introducido otros, principalmente en inglés, con el fin de dejar su elección en manos de la capacidad del alumno.

Por su parte, los recursos multimedia recomendados son, en su mayoría, de distribución general y tienen carácter de enciclopedia visual o apoyo a textos básicos. Los otros materiales de apoyo recomendados son de dominio universal a través de Internet. Estos materiales están dispuestos sin ningún tipo de ordenación, ni alfabética ni geográfica ni por idiomas, pero al igual que en la bibliografía, se indica en su comentario aquellas que se consideran más recomendables.

1.- PLAN DE TRABAJO Antes de enfrentarse al estudio de cada uno de los temas que constituyen el programa de esta asignatura le recomendamos el siguiente plan de trabajo:

1) Realice una lectura rápida de las orientaciones generales de estudio contenidas en la guía e intente asumir la mayor parte de ellas.

2) Siga las orientaciones generales para el estudio de cada tema. Esto le permitirá hacerse una

idea general de cada tema, conocer cuáles son los puntos más importantes (objetivos), saber cuál va a ser la bibliografía o materiales complementarios que puede utilizar como ayuda, etc.

3) Introdúzcase en el estudio del tema en el texto base siguiendo los consejos aportados en las

orientaciones generales de estudio. Cuando se encuentre con algún problema, no desespere a la primera, consulte el material complementario intentando resolverlo; si no lo resuelve o no tiene acceso a dicho material, consúltelo con sus compañeros, con su profesor-tutor o consulte al profesor de la sede central.

4) Intente realizar las actividades de autoevaluación propuestas para cada tema. En el curso

virtual de la asignatura se publicará a disposición del alumno una serie de cuestiones de distinta naturaleza (preguntas con opción múltiple de respuesta, preguntas de respuesta corta y preguntas de visualización) que podrán ser evaluadas automáticamente por parte del alumno (autoevaluadas). De esta manera, el alumno podrá ir valorando su nivel de preparación de la asignatura, desde la perspectiva del estudio de cada tema. Las cuestiones relativas a cada tema irán publicándose en el curso virtual gradualmente conforme avance el desarrollo del estudio de la asignatura.

García del Amo D., Cabero A., Antón L., Rodríguez M.A.


Cuando se encuentre con algún problema, consulte el texto base o complementarios y ejercítese hasta encontrar la respuesta correcta. Los ejercicios de autoevaluación le ayudarán a valorar el progreso de su aprendizaje. No dude en plantear cualquier consulta a sus profesores.

5) Realice la Prueba de Evaluación Continua (PEC) cuando haya avanzado en el estudio del bloque

de temas correspondientes. Las preguntas que contendrá la prueba de evaluación continua se referirán a los temas 1 al 6 del temario. Esta prueba se realizará la segunda o tercera semana de diciembre (se concretará la fecha a través del curso virtual).

La calificación final del estudiante se ponderará en la evaluación final de esta asignatura pudiendo obtenerse hasta 1 punto adicional por su correcta realización.

Esta prueba, que se publicará como un cuestionario en línea a través de la plataforma virtual de la UNED, constituye un trabajo complementario del estudio personal y será corregida por los profesores tutores.

6) Realice las prácticas experimentales presenciales en su centro asociado (dos sesiones de

asistencia obligatoria con una duración de 4 horas). Consulte las fechas propuestas en su centro asociado.

El programa de actividades prácticas de esta asignatura es el siguiente:

Actividad 1. Reconocimiento Cristalográfico y Mineralógico. (4 horas de obligada realización presencial en su centro asociado)

Actividad 2. Reconocimiento Petrológico (macroscópico y microscópico): rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias. (4 horas de obligada realización presencial en su centro asociado)

La realización de estas dos sesiones de prácticas presenciales es obligatoria y será requisito

obligatorio que su realización sea considerada “Apta” (es decir, con asistencia y correcto aprovechamiento de la misma) por el profesor tutor de cada centro asociado.

7) Prepare de la prueba presencial. La calificación de cada alumno se realizará a través de un examen presencial obligatorio. Se trata de una prueba final presencial que tendrá una duración máxima de dos horas, que se desarrollará en un Centro Asociado de la UNED y se convocará a lo largo de la primera y segunda semana de exámenes de la convocatoria de febrero. Esta prueba planteará cuestiones de tipo teórico y práctico correspondientes al contenido completo de la asignatura. La corrección y evaluación de la prueba dará lugar a una calificación comprendida entre 0 y 10 puntos.

Esta calificación se trasvasará a la calificación final de la asignatura toda vez que haya superado satisfactoriamente la realización de las actividades prácticas presenciales (obligatorias) con completa asistencia y aprovechamiento, es decir, que su realización haya sido considerada “Apta” por el profesor tutor responsable de las mismas en cada centro asociado, y con la posibilidad de sumarle hasta 1 punto obtenido por la PEC.

GEOLOGÍA I


La distribución orientativa de tiempos para cada tarea en esta asignatura de 6 créditos ECTS es la siguiente:

ACTIVIDADES A DESARROLLAR Nº DE HORAS

Preparación estudio contenido teórico

40

Lectura de las orientaciones

5

Lectura de los materiales impresos

30 Visualización y audición de materiales audiovisuales

5

Desarrollo de actividades prácticas con carácter presencial

10

Asistencia presencial a dos sesiones de 4 h de actividades prácticas

8

Guiones y resolución de dudas de forma on-line

2

Trabajo autónomo

100

Estudio de los contenidos teóricos

40 Interacción con los compañeros en el foro

10

Realización de las cuestiones de autoevaluación on-line

30

Desarrollo de la prueba de evaluación continua on-line

10

Preparación de las pruebas presenciales

8

Realización de las pruebas presenciales

2

Una propuesta de plan de trabajo con un cronograma de actividades a desarrollar, para un estudio continuado de la materia que constituye el temario (que es la mejor manera de optimizar el aprendizaje de la asignatura) es la siguiente:

:



CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDAD SEMANA DE ESTUDIO ACTIVIDAD SEMANA DE ESTUDIO

Tema 1 +

Autoevaluación

2ª semana de octubre Tema 7 + Autoevaluación 4ª semana de noviembre

Tema 2 +

Autoevaluación

3ª semana de octubre Tema 8 + Autoevaluación 1ª semana de diciembre

Tema 3 +

Autoevaluación

4ª semana de octubre Tema 9 + Autoevaluación

PEC - TEMAS 1-6

2ª semana de diciembre

A concretar

Tema 4 +

Autoevaluación

1ª semana de noviembre Tema 10 + Autoevaluación 3ª semana de diciembre

Tema 5 +

Autoevaluación

2ª semana de noviembre REPASO GENERAL

TEMAS 1-5

4ª semana de diciembre a 1ª

semana de enero

Tema 6 +

Autoevaluación

3ª semana de noviembre REPASO GENERAL

TEMAS 6-10

2ª a 4ª semana de enero

GEOLOGÍA I


2.- ORIENTACIONES PARA EL ESTUDIO DE LOS CONTENIDOS

2.1 Orientaciones generales

Las sugerencias que les vamos a proponer serán provechosas no sólo para este curso sino para toda su vida universitaria. Es importante adquirir buenos hábitos de estudio desde primer curso del Grado, adaptarlos a su propio ritmo de estudio, y comprender que el proceso de aprendizaje continúa durante toda la vida. En este capítulo no pretendemos decirle cómo tiene que estudiar, ya que esto es algo particular de cada persona, sin embargo sí nos gustaría darle unos consejos y orientaciones que pueden serle de utilidad. Como ya se ha dicho anteriormente es posible el estudio de esta asignatura haciendo uso únicamente del libro recomendado como texto base y de esta guía; sin embargo, para que el aprendizaje sea realmente correcto es necesario que el estudio cumpla unas características: Antes de comenzar el estudio de un tema determinado examine el esquema planteado en esta guía

didáctica e introdúzcase en el estudio mediante la lectura cuidadosa de estas sugerencias. Pase posteriormente al libro de texto y examine el esquema del capítulo cuyas páginas le han sido

indicadas en esta guía. Visualice el contenido y observe cómo fluye de un tema a otro, observando el capítulo completo antes de empezar a leer a fondo.

Preste particular atención a las tablas, gráficos y figuras ya que contienen una gran cantidad de

información de forma abreviada, e ilustran conceptos e ideas importantes. A medida que lea su libro de texto señale los conceptos clave, o confecciónese unos apuntes con

ellos. Debe consultar los conceptos dudosos en cualquiera de los materiales indicados como «Materiales de apoyo» y ampliar o señalar su resolución en los apuntes.

Lea cuidadosamente el resumen del capítulo, le servirá como ayuda para fijar los conceptos más

importantes, y asegúrese de entender la terminología, imperativo fundamental para proseguir con el estudio.

No sea exclusivamente memorístico. Está claro que al final la memoria es necesaria para retener

ciertos conocimientos que son meramente descriptivos, pero no hay que retener sin comprender. Seguramente cuando usted lee un artículo de un periódico o de una revista de su interés no está intentando «aprender de memoria» lo que dice, y sin embargo cuando ha terminado de leerlo puede decir de qué trata e incluso muchas veces dar ciertos detalles. Se trata, por tanto, de que lea los temas con el interés suficiente como para ser capaz después de decir de qué tratan con sus propias palabras. No hay que pretender repetir al pie de la letra lo que dice el libro porque eso es indicativo de que probablemente no ha entendido, sólo ha retenido algo que no comprende.

Una parte de la bibliografía está constituida por libros en inglés ya que son libros recientes y

adecuados al contenido de la asignatura. Igualmente, muchos sitios web están también en inglés. Por ello, se anima a los alumnos que no lo tengan ya, que adquieran un nivel de inglés suficiente para leer estos textos.

La geología es en esencia una ciencia visual y por ello es interesante procurarse el acceso a

Internet. La red ofrece excelentes recursos docentes visuales e interactivos, nacionales e



internacionales, que le son indicados en el apartado «Materiales de apoyo». El estudio de su texto base con la consulta visual simultánea en Internet le abrirá un abanico ilimitado de posibilidades educativas. Saber cómo investigar en Internet es esencial ahora y lo será más en años venideros.

Visualice documentales geológicos en cintas de vídeo o en programas televisivos, le ofrecerán una

realidad dinámica del medio físico fácilmente correlacionable con sus propias observaciones. Encontrará reseñas interesantes y a su disposición en el apartado «Materiales de apoyo».

Elabórese una ruta de visitas geológicas, o mejor, científicas, a los diferentes museos de su

localidad, o aproveche viajes o excursiones a otras ciudades para acercarse a ellos.

Realice las preguntas de repaso del final de cada capítulo, le servirá para ejercitarse en la redacción de respuestas por escrito, y para autoevaluar su nivel de estudio.

Si tiene problemas con la materia, pida ayuda tan pronto como advierta la dificultad. No conviene

esperar al último momento ya que el avance en el aprendizaje es progresivo y requiere de la acumulación de conocimientos y terminología.

A la hora de realizar el examen, lo esencial es estar calmado. Revise el examen someramente para

ver su formato y seleccione las preguntas por las que desea comenzar. Si le sirve, anote rápidamente cualquier información que tema que podría olvidar o que quiera recordar de modo particular para una pregunta. A continuación, lea la pregunta cuidadosamente y conteste a lo que inquiere. Controle el tiempo de que dispone para cada pregunta y deje algunos minutos para revisar su prueba y asegurarse de que la respondió adecuadamente.

Organice su estudio. Estamos hablando de una asignatura amplia, con gran cantidad de contenidos,

que es imposible aprenderse en las dos (o una) últimas semanas antes del examen. Lo ideal sería que usted se hiciera una distribución del tiempo por asignaturas, teniendo en cuenta en cuántas asignaturas está matriculado, haciendo un cálculo de cuánto tiempo puede necesitar para cada una de ellas dependiendo de lo fácil (o difícil) y atractiva (o aburrida) que le resulte, o de si conlleva trabajos adicionales como pueden ser las prácticas, y sabiendo de cuánto tiempo libre dispone. De esta manera no sólo le será mucho más fácil seguir el curso, sino que lo disfrutará más.

El estudio continuado de la materia que constituye el temario es la mejor manera de optimizar el aprendizaje de la asignatura. Los motivos fundamentales que lo justifican son: En la mayor parte de las ocasiones, los contenidos que se consideran se apoyan en conocimientos

ya adquiridos previamente. Las dudas surgen conforme se avanza en el proceso de estudio y es preferible hacer uso continuado

de las consultas al profesor en horario de guardia o de atención al alumno, de las tutorías impartidas en los Centros Asociados, de consultas en la biblioteca o en Internet, que hacerlo en las semanas previas al examen.

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El programa de esta asignatura, ordenado por temas, es el siguiente:

Tema 1. Introducción a la Geología. Tiempo geológico. El sistema Tierra: Hidrosfera, atmósfera, biosfera y la Tierra. El origen de la Tierra. Evolución de la Tierra. La expansión del fondo oceánico. La deriva continental. Tectónica de Placas.

Tema 2. La estructura de la Tierra. Composición de las capas terrestres. Los flujos de energía. El interior de la Tierra. Ondas sísmicas y estructura de la Tierra. Límites o discontinuidades principales de la Tierra. Corteza. Manto. Litosfera y astenosfera. Núcleo. Generación de calor en el interior de la Tierra.

Tema 3. La Tectónica de Placas y la formación de montañas y continentes. Bordes divergentes. Bordes convergentes. Formación y estructura de las montañas. Origen y evolución de los continentes.

Tema 4. Los componentes fundamentales de la Tierra: elementos, minerales y rocas. Minerales. Composición de los minerales. Estructura de los minerales. Propiedades físicas de los minerales. Grupos de minerales.

Tema 5. Las rocas ígneas. Actividad volcánica y plutónica. Cristalización de un magma. Texturas de las rocas ígneas. Composición de las rocas ígneas. Denominación de las rocas ígneas. Tectónica de placas y rocas ígneas.

Tema 6. Naturaleza de las erupciones volcánicas. Volcanes y formas volcánicas. Actividad ígnea plutónica. Tectónica de placas y actividad ígnea.

Tema 7. Sedimentos y rocas sedimentarias. Tipos de rocas sedimentarias. Rocas sedimentarias detríticas. Rocas sedimentarias químicas. La litificación. Clasificación de las rocas sedimentarias. Ambientes sedimentarios. Estructuras sedimentarias.

Tema 8. Ambientes y factores que definen el metamorfismo. Tipos y clasificación de rocas metamórficas. Ambientes metamórficos. Factores que controlan el metamorfismo. Cambios metamórficos en las rocas. Rocas metamórficas comunes. Metamorfismo de contacto. Metamorfismo en zonas de falla. Metamorfismo regional. Metamorfismo y Tectónica de placas.

Tema 9. Recursos energéticos y recursos minerales. Efectos ambientales de su explotación. Recursos renovables y no renovables. Recursos energéticos. Carbón. Petróleo y gas natural. Efectos ambientales de la combustión de combustibles fósiles. Arenas asfálticas y lutitas bituminosas. Fuentes de energía alternativa. Recursos minerales. Recursos minerales y procesos ígneos. Recursos minerales y procesos metamórficos. Meteorización y yacimientos. Depósitos de placeres. Recursos minerales no metálicos.

Tema 10. El tiempo geológico. Datación de rocas y procesos geológicos. Datación relativa. Correlación de estratos (criterios físicos y fósiles). Datación absoluta por radiactividad. Escala de tiempo geológico.



2.2 Orientaciones para el estudio de cada tema (agrupados por unidades didácticas)

UNIDAD DIDÁCTICA I: EL CONOCIMIENTO DE LA TIERRA. SU ESTRUCTURA Y SU DINÁMICA

Tema 1. Introducción a la Geología. Tiempo geológico. El sistema Tierra: Hidrosfera, atmósfera, biosfera y la Tierra. El origen de la Tierra. Evolución de la Tierra. La expansión del fondo oceánico. La deriva continental. Tectónica de Placas.

Tema 2. La estructura de la Tierra. Composición de las capas terrestres. Los flujos de energía. El interior de la Tierra. Ondas sísmicas y estructura de la Tierra. Límites o discontinuidades principales de la Tierra. Corteza. Manto. Litosfera y astenosfera. Núcleo. Generación de calor en el interior de la Tierra.

Tema 3. La Tectónica de Placas y la formación de montañas y continentes. Bordes divergentes. Bordes convergentes. Formación y estructura de las montañas. Origen y evolución de los continentes. Correspondencia con texto base Introducción + Capítulo 1 + Capítulo 2 Objetivos El estudio de esta Unidad didáctica pretende conseguir que el estudiante: Comprenda los principios de la interpretación geológica mediante:

• La ampliación del Principio del Uniformismo a diversas situaciones sencillas. • La deducción de las propiedades de un modelo de planeta aplicando el método científico. • El análisis y comparación de distintas teorías y metodologías científicas. • La diferenciación entre hechos e hipótesis, teorías y modelos.

Integre la naturaleza dinámica de la Tierra como un sistema mediante la interactuación de atmósfera,

hidrosfera, biosfera y litosfera. Conozca la estructura de la Tierra como base para su interpretación dinámica mediante la Tectónica de

Placas. Conozca la dinámica global de la Tierra establecida por la Tectónica de Placas. Aplique la teoría de la Tectónica de Placas para interpretar diferentes regiones de nuestro planeta. Relacione la teoría de la Tectónica de Placas con el ciclo de formación de las rocas.

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Introducción al contenido Nuestro planeta está constituido por tres principales capas concéntricas, resultado de la diferenciación de composición y densidad (en un núcleo metálico, un manto de silicato y una corteza), que se originó como consecuencia de un gran calentamiento tras su acreción como planeta. Los gases liberados de los magmas primitivos (equivalentes a los que se desprenden en la actualidad en los volcanes activos) formarían la atmósfera primitiva, mientras que el enfriamiento progresivo permitiría la formación de una corteza primigenia y la condensación de algunos de los componentes de la atmósfera primitiva, concretamente el vapor de agua, rellenando con el tiempo las cuencas deprimidas y formando los océanos. La Tierra continúa diferenciándose desde su acreción, con la conclusión de que la mayoría del hierro se ha precipitado hacia el núcleo, mientras que silicatos de Fe y Mg componen el manto, expuesto en zonas de fractura oceánicas, empujadas en zonas de colisión o en erupciones de basalto y/o diatremas. Las composiciones del núcleo externo y del núcleo interno pueden ser vislumbradas por las velocidades de las ondas sísmicas y por datos experimentales que han sido reproducidos en laboratorio. Según publica la revista Nature, 2004, científicos de los Laboratorios Lawrence Berkeley en Estados Unidos han logrado, aunque sólo sea por unos nanosegundos, viajar al núcleo terrestre al reproducir las tremendas presiones que soporta, del orden de dos millones de veces la atmosférica, y estudiar cómo se comporta el hierro en esas condiciones. Lo han logrado al lanzar una placa de hierro a velocidades superiores a ocho kilómetros por segundo, o 28 800 km por hora desde una pistola de gas de veinte metros de longitud. El hierro a 6 370 km de profundidad se encuentra en un único estado cristalino y no en dos, como se pensaba; y además, el hierro del núcleo terrestre, compuesto por una capa externa líquida y una interior sólida, se funde a presiones y temperaturas menores de lo que cabía esperar. El planeta Tierra constituye un sistema complejo y dinámico que evoluciona desde su origen, hace unos 4600 millones de años. Estas transformaciones son el resultado de una serie de procesos internos y externos que interactúan entre sí haciendo que el planeta evolucione hasta la situación en que lo estudiamos en la actualidad. Es importante indicar que la apreciación del tiempo geológico es fundamental para entender la evolución de la Tierra. La historia geológica se describe en ciclos de duración mucho mayores que la perspectiva humana del tiempo, datándose la escala geológica en unidades de millones de años. El fundamento básico de los estudios geológicos es el principio del uniformismo que sustenta la premisa de que los principios actuales han operado a través del tiempo geológico de manera que para entender e interpretar el registro de una roca tenemos que entender primero los procesos del presente y sus consecuencias. Si bien la Tierra se halla en estado dinámico de cambio y ha estado así desde su formación, los procesos que la moldearon durante la mayor parte de su pasado, las leyes físicas y químicas que los regularon, son los mismos que operan hoy en día. La aceptación de la teoría de la Tectónica de placas se reconoce como un hito que ha marcado el desarrollo de las ciencias de la tierra. El reconocimiento de la distribución geográfica de la actividad sísmica y volcánica cerca de los márgenes de las placas, junto con otras evidencias geológicas, tales como registros magnéticos, pruebas con restos fósiles, glaciaciones, etc, condujeron a incorporar la teoría de la Tectónica de placas en la comprensión global de la evolución de la Tierra. Ya a principios del siglo XX A. Wegener, tras un ingente acopio de pruebas geológicas, paleontológicas y climatológicas, propuso que todas las masas de tierra estuvieron originalmente unidas en un supercontinente Pangea y que, tras una serie de rupturas y movimientos continentales, alcanzaron la situación actual. Poco a poco las diferentes investigaciones, fundamentalmente oceanográficas, evidenciaron la certeza científica de tal hipótesis.



Decía Tuzo Wilson, en el año 1971 (ver referencia Martín Escorza C. y González Ubanell A., 1974, en español): «Antiguamente, la mayor parte de los científicos consideraban a la Tierra como rígida y a los continentes como masas fijas. Sin embargo, a partir de este momento, la superficie de la Tierra se considera como algo que se deforma lentamente, y a los continentes como balsas flotando sobre un mar rocoso mucho más denso. Los continentes, repetidas veces se han chocado y ensamblado, roto y separado de diferentes formas y, muy probablemente, han aumentado de tamaño en este proceso». Y concluye más adelante «La implantación de la Deriva Continental ha transformado las ciencias de la Tierra desde una escala de interpretaciones basadas en inimaginados estudios realizados pisando el terreno, a las basadas en la utilización de ciencias unificadas, ofreciéndonos así la promesa de grandes avances prácticos para el futuro» La superficie de la Tierra se encuentra fragmentada en una serie de placas cuya interacción determina la ubicación de los continentes, las cuencas oceánicas y los sistemas montañosos; posición que a su vez afecta a los patrones de circulación atmosférica y oceánica, los cuales finalmente determinan los climas globales. Con la creación y destrucción de estas placas en las dorsales y en las zonas de subducción se transfiere la mayor parte del calor producido internamente por la Tierra, y su movimiento ha influido profundamente en la distribución geográfica, evolución y extinción de los seres vivos. Por tanto, la teoría de la Tectónica de placas se basa en un sencillo modelo: la litosfera rígida, que comprende tanto la corteza oceánica como la continental así como el manto superior subyacente, consta de numerosos fragmentos de distintos tamaños llamados placas litosféricas que están moviéndose a razón de unos 2 a 20 cm por año impulsadas por corrientes de convección. La convección en estado sólido del manto terrestre (2900 km de espesor) es el mecanismo motor de la Tectónica de placas y de toda la actividad geológica asociada a ésta en la superficie de nuestro planeta, como son la deriva continental, la sismicidad, el vulcanismo y las orogenias. La convección en el manto y la Tectónica de placas constituyen un solo sistema, en el que las placas oceánicas son la cubierta térmica superior, enfriada en la convección. El motor del lento movimiento de las placas y del manto es el calor radiactivo y el enfriamiento residual del planeta a través de sus 4500 millones de años de historia. Las corrientes de convección hacen que las placas de encima se muevan, separándose en las dorsales oceánicas, y chocando y subduciendo de vuelta hacia el manto en los bordes convergentes, lo que a su vez realimenta a las corrientes y el movimiento. Así, tal y como explica el profesor Francisco Anguita, aunque durante años se ha afirmado que en el interior de la Tierra, existía una franja llamada astenosfera, que por su baja viscosidad explicaba el movimiento continuo de los continentes dentro de la teoría de la Tectónica de Placas, hace una década que la idea de esta franja como imprescindible para completar esa teoría se debate al comprobarse que esa franja puede ocupar mucho más de lo relatado. (Ver documento del prof. F. Anguita en: Adiós a la astenosfera. Enseñanza de las Ciencias de la Tierra, Vol. 10, Nº 2, 2002, p. 134-143, http://usuarios.lycos.es/aepect/inicial.htm) El tamaño, forma y distribución geográfica de los continentes y cuencas oceánicas han variado a través del tiempo, la composición de la atmósfera ha evolucionado y las formas de vida que existen ahora difieren de las que existían en el pasado. A partir de la extendida aceptación de la teoría de la Tectónica de placas, allá por los años setenta, la ciencia ha estudiado la Tierra desde una perspectiva global en la que todos sus sistemas están interconectados. La Tectónica de placas proporcionó un marco para interpretar la composición, estructura y procesos internos de la Tierra a escala global. Hay siete grandes placas principales además de otras secundarias de menor tamaño. Algunas de las placas son exclusivamente oceánicas, como la de Nazca, en el fondo del océano Pacífico. Otras, la mayoría, incluyen corteza continental que sobresale del nivel del mar formando un continente. La Tectónica Global estudia cómo estas placas van formándose en las dorsales oceánicas y hundiéndose en las zonas de

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subducción. En estos dos bordes, y en las zonas de roce lateral entre placas (fallas de transformación, yo pondría transformante), se producen grandes tensiones y salida de magma que originan terremotos y volcanes. Los continentes, al estar incrustados en placas de litosfera móviles, no mantienen una posición y forma fijas, sino que se están desplazando constantemente transportados por la placa a la que pertenecen. Pero hay una diferencia fundamental entre la parte oceánica de una placa y la parte continental. La primera puede subducir y, empujada por el movimiento de la placa, introducirse por debajo de otra placa hasta desaparecer en el manto. Sin embargo, la porción continental de una placa no puede hacer esto, porque es demasiado rígida y gruesa. Así pues, cuando dos continentes arrastrados por sus placas colisionan entre sí, acaban fusionándose uno con el otro, mientras se levanta una gran cordillera en la zona de choque. Así, los diferentes procesos geológicos, formación de cordilleras, vulcanismo, actividad sísmica, etc., se estudian desde la perspectiva de la Tectónica de placas. Las interacciones de las placas determinan, hasta cierto punto, el tipo de roca que se formará, dependiendo del contexto geológico en el que se encuentren dentro de este marco tectónico global. Un reciente descubrimiento cerca de la Gran Muralla en China brinda nuevos apoyos a la teoría de que la tectónica de placas comenzó a una edad muy temprana en la historia de la Tierra. Durante décadas, los geólogos han debatido si las fuerzas de la tectónica de placas operaron durante el Arcaico. Las ofiolitas son secuencias características de rocas ultrabásicas que corresponden a bloques de corteza oceánica y trozos de manto subyacente, que se disponen en la superficie terrestre debido al proceso de colisión de dos placas continentales quedando obducidas. El estudio de complejos ofiolíticos proporciona datos de sumo interés que permiten descifrar la estructura de corteza oceánica y procesos de su creación en dorsales oceánicas. Así, según investigaciones publicadas por la Universidad de Pekin, Washington y St. Louise (Science, 11 de mayo de 2001), la presencia de complejos ofiolíticos en terrenos constituidos por rocas formadas hace 2500 millones de años sirve de evidencia de una colisión de placas continentales que tuvo lugar ya en edades tan antiguas, hecho que fue cuestionado anteriormente. Materiales de apoyo - Recursos bibliográficos Además de las referencias bibliográficas generales para toda la asignatura, que se han relatado en la Parte I de la Guía de estudio, les ofrecemos las siguientes que concretan aspectos contenidos específicamente en esta unidad didáctica. ANGUITA, F. (1988): Origen e historia de la Tierra. Ed. Rueda. El libro posee tres pilares fundamentales, que son: la Tectónica de Placas, como modelo geológico básico del planeta; la perspectiva planetaria, como vía de comprensión profunda de la evolución de cualquier planeta; y la interacción litosfera-atmósfera-biosfera, como una clave enormemente informativa de la evolución reciente de la Tierra. ANGUITA, F. (2002): Biografía de la Tierra. Historia de un planeta singular. Ed. Aguilar. 300 pp. Vivimos sobre un viejo planeta, y ésta es su historia: los científicos de la Tierra buscan pistas como detectives del pasado y diagnostican dolencias como médicos del futuro. Armados con herramientas de alta tecnología, han logrado increíbles reconstrucciones de hechos que se pierden en la noche de los tiempos; y



se atreven, aun admitiendo sus limitaciones, a predecir el porvenir del planeta. Este es el relato de su peripecia, con la estructura de un viaje al pasado y una tímida incursión final en el futuro, escrito por uno de los mejores especialistas en Ciencias de la Tierra. ANGUITA F. y MORENO F. (1991): Procesos geológicos internos. Ed. Rueda. En algo más de doscientas páginas, los autores hacen un análisis y actualización del modelo tectónico global de la Tectónica de Placas, realizado de una manera muy didáctica y con numerosas ilustraciones. CABEZAS OLMO, E. (2002): La Tierra, un debate interminable. Prensas Universitarias de Zaragoza. 202 pp. (libro electrónico) http://www.libros-electronicos.net/ Este libro explica la larga estela dibujada por el Principio de Uniformismo. Procedente del campo de la astronomía, y gracias a James Hutton, la idea de uniformidad se insertó hábilmente en el ámbito de una precaria geología y propició su completa metamorfosis como ciencia moderna. Entre sus logros cabe destacar una innovadora interpretación del tiempo geológico que hizo añicos los cimientos de la cronología mosaica. Tiempo después y en manos de Charle Lyell, aquel principio se constituyó en un complejo sistema uniformitario con importantes consecuencias. Una de ellas, tal vez la más relevante, aconteció cuando se convirtió en ave migratoria con el fin de hospedarse en el campo de la biología darwiniana. Hoy en día, bajo el disfraz gradualista, es el principal responsable de uno de los debates paleontológicos más vigorosos y enconados del momento. Jamás se imaginó que aquel principio adoptado o importado por la geología podría llegar tan lejos. MARTÍN ESCORZA C. y GONZÁLEZ UBANELL A. (1974). Deriva Continental y Tectónica de Placas. Selecciones de Scientific American. Introducción de Tuzo Wilson. Ed. Blume. 231 pp. En este libro se presentaban dieciocho artículos de la revista Scientific American (desde los años 50 a 70) que definían la última revolución científica: la idea revolucionaria acerca del comportamiento de la superficie de la Tierra. - Recursos de vídeo de la mediateca de la UNED En la biblioteca central de la UNED, el alumno puede encontrar numerosos vídeos sobre astronomía y el origen de la Tierra y que pueden ayudarle para la adquisición y ampliación de los conceptos de esta Unidad didáctica. Éstos son: • El origen de la Tierra (1980) Open University, Ancora Audiovisual • Los cráteres de la Luna (1983) Open University. Ancora Audiovisual • Deriva continental; Teoría de la tectónica de Placas (1985) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • El magnetismo de la Tierra (1987) Open University Press • La deriva continental (1987) BBC • Geología II: Procesos geológicos internos (1990) Lasso Lacha R. Ministerio de Educación y Ciencia • El enfriamiento de la Tierra (1994) Nipón Hoso Kyokai. RBA Editores • Viaje al centro de la Tierra (1994) RBA Editores • Calor a través de la litosfera (1982) Open University, British Broadcasting Corporation • La corteza continental: antigua y moderna (1983) Open University, British Broadcasting Corporation,. Ancora Audiovisual • Islandia volcánica (1986) BBC • Riesgos geológicos: la Tierra viva (1987) Ayala F. IGME • La corteza oceánica (1990) Open University, British Broadcasting Corporation • El suelo oceánico (1990) Open University. Ancora Audiovisual

GEOLOGÍA I


• Cuando la naturaleza enfurece (1990) National Geographic Society • Prevenir lo imprevisible: Antártida, Antillas, Japón, Filipinas, Francia (1994) Divisa • El triángulo del Afar: Etiopía, Djibouti (1994) Divisa - Recursos en Internet Además de las direcciones de Internet generales para toda la asignatura, que se han relatado en la primera parte de esta Guía de estudio, les ofrecemos las siguientes que concretan aspectos contenidos específicamente en esta unidad didáctica. — Una web sobre la Teoría de la Tectónica de Placas y la Expansión del fondo oceánico del Departamento de Geología regional de la UNAM (Universidad Autónoma de Méjico): http://www.geologia.unam.mx/igl/index.php?option=com_content&view=article&id=546:temas-placas&catid=175:temas&Itemid=222 — El interior de la Tierra y la Tectónica de Placas en: http://www.solarviews.com/span/earthint.htm — Una monografía de Tectónica de Placas en: http://www.monografias.com/trabajos4/tectonica/tectonica.shtml — Una interesante web del Servicio Geológico Americano (en inglés) dedicada a la Historia de la Tectónica de Placas: http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html — Página web de la universidad de Berkley dedicada a la Tectónica de Placas. Animaciones de movimiento de placas a lo largo del tiempo geológico. http://www.ucmp.berkeley.edu/geology/tectonics.html — Proyecto PALEOMAP. Reconstrucciones paleogeográficas y paleoclimáticas de la Tierra en los últimos 1100 millones de años. http://www.scotese.com/ — Reconstrucciones paleogeográficas realizadas por Ron Blakey de la Universidad de Arizona del Norte. http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/global_history.html — Tectónica de Placas. Libro virtual cuyos contenidos corresponden en gran medida a los temas tratados en la presente unidad didáctica. http://www.platetectonics.com/book/index.asp — La Academia Nacional de Ciencias de E.E.U.U. publica en español abundante información sobre Ciencias de la Tierra, en concreto respondiendo al tema: Cuando la Tierra se mueve. La tectónica de placas y la expansión del fondo oceánico http://www7.nationalacademies.org/spanishbeyonddiscovery/Cuando%20la%20tierra%20se%20mueve.html — Apuntes de Geología Estructural y Dinámica global de la Universidad de Salamanca: http://web.usal.es/~gabi/apuntes.html



UNIDAD DIDÁCTICA II: COMPOSICIÓN DE LA TIERRA. MINERALES Y ROCAS. RECURSOS GEOLÓGICOS

Tema 4. Los componentes fundamentales de la Tierra: elementos, minerales y rocas. Minerales. Composición de los minerales. Estructura de los minerales. Propiedades físicas de los minerales. Grupos de minerales

Tema 5. Las rocas ígneas. Actividad volcánica y plutónica. Cristalización de un magma. Texturas de las rocas ígneas. Composición de las rocas ígneas. Denominación de las rocas ígneas. Tectónica de placas y rocas ígneas. Tema 6. Naturaleza de las erupciones volcánicas. Volcanes y formas volcánicas. Actividad ígnea plutónica. Tectónica de placas y actividad ígnea. Tema 7. Sedimentos y rocas sedimentarias. Tipos de rocas sedimentarias. Rocas sedimentarias detríticas. Rocas sedimentarias químicas. La litificación. Clasificación de las rocas sedimentarias. Ambientes sedimentarios. Estructuras sedimentarias. Tema 8. Ambientes y factores que definen el metamorfismo. Tipos y clasificación de rocas metamórficas. Ambientes metamórficos. Factores que controlan el metamorfismo. Cambios metamórficos en las rocas. Rocas metamórficas comunes. Metamorfismo de contacto. Metamorfismo en zonas de falla. Metamorfismo regional. Metamorfismo y Tectónica de placas.

Tema 9. Recursos energéticos y recursos minerales. Efectos ambientales de su explotación. Recursos renovables y no renovables. Recursos energéticos. Carbón. Petróleo y gas natural. Efectos ambientales de la combustión de combustibles fósiles. Arenas asfálticas y lutitas bituminosas. Fuentes de energía alternativa. Recursos minerales. Recursos minerales y procesos ígneos. Recursos minerales y procesos metamórficos. Meteorización y yacimientos. Depósitos de placeres. Recursos minerales no metálicos.

Correspondencia con texto base Capítulo 3 a Capítulo 8 Objetivos El estudio de esta Unidad didáctica pretende conseguir que el alumno: Relacione composición química, estructura cristalina y propiedades físico-químicas de los minerales. Sea capaz de identificar los principales minerales formadores de rocas por sus propiedades más

destacables. Comprenda el ciclo litológico como mecanismo continuo generador del soporte rocoso del medio

físico de la Tierra. Reconozca genéticamente, mineralógicamente y texturalmente los principales tipos de rocas

asociados a cada grupo.

GEOLOGÍA I


Relacione la investigación geológica con actividades de nuestra civilización: prospección y explotación minera (recursos minerales, carbón, petróleo, gas natural, energía geotérmica), búsqueda de emplazamientos para la construcción de obras públicas y de residuos radiactivos, etc.

Introducción al contenido Los componentes básicos de las rocas son los minerales. En términos generales, y según la Asociación Internacional de Mineralogía (IMA), un mineral es un elemento o compuesto químico que normalmente es cristalino y que se ha formado como resultado de procesos geológicos. El término «cristalino», como se usa generalmente en mineralogía, significa que los átomos se colocan siguiendo un orden interior llamado estructura cristalina del mineral. Cada mineral se caracteriza por su composición química y por su estructura cristalina. El mismo compuesto químico puede presentarse en forma de distintos minerales si sus átomos forman estructura cristalina distinta (por ejemplo, diamante y grafito), al igual que distintos compuestos pueden formar minerales con la estructura cristalina del mismo tipo (por ejemplo, halita y galena). De todos los elementos conocidos de la corteza terrestre tan sólo ocho constituyen el 99% en peso de ésta y casi el 100% de su volumen. Prácticamente todos los minerales formadores de rocas o minerales petrogenéticos son compuestos de oxígeno, fundamentalmente silicatos y silicatos alumínicos de Fe, Mg, Ca, Na, K, óxidos y carbonatos. Los silicatos representan el 99% de los minerales de la corteza y el manto terrestres. Además, existe otro tipo de minerales formados por elementos muy escasos en la corteza (algunas ppm como valor medio) pero de gran interés económico (Cu, Pb, Hg, Au, Ag, Pt,...), estos minerales son explotados en depósitos donde el elemento se haya concentrado. La utilización de los dos criterios, el químico y el estructural, son imprescindibles hoy en día para cualquier clasificación mineralógica. Así, los minerales se dividen, según su composición química (anión o grupo aniónico dominante) en diferentes clases, las cuales se dividen a su vez en familias, basándose en los tipos químicos, y éstas se dividen en grupos según su similitud cristalográfica y estructural. Los grupos están formados por especies (con la misma estructura pero diferente composición química) que pueden formar series entre sí. Las especies además pueden subdividirse en variedades que indican la presencia de algún constituyente en cantidad inusual. Por su parte, la Petrología es la parte de la Geología que se encarga del estudio de la composición, origen, estructura y formación de las rocas. Se trata por tanto de un campo multidisciplinario que incorpora conocimientos de química, física, matemáticas, mineralogía, geofísica, geología estructural y geoquímica. Hasta pasados los años setenta, el campo de la Petrología era enormemente descriptivo, es decir, referido a la descripción, identificación y clasificación de rocas y asociaciones de rocas. En la actualidad, con el avance en el desarrollo de las tecnologías analíticas, la sincronización de datos observacionales, químicos y físicos se utiliza para el diseño de modelos cuantitativos de procesos petrogenéticos, en el marco de la Tectónica de Placas. La Petrología estudia las rocas ígneas, aquellas formadas por la solidificación de material fundido; las rocas sedimentarias, aquellas formadas por deposición desde el agua o el aire; y las rocas metamórficas, aquellas formadas desde rocas previamente existentes mediante algunos procesos de cambio. Al contrario que en la génesis de las rocas sedimentarias, los procesos que forman muchas rocas ígneas y metamórficas ocurren fundamentalmente fuera de nuestro campo de observación, a profundidades de la corteza o del manto, en condiciones de presión y temperatura mayores que las de la superficie. Las rocas ígneas cristalizan a partir



de un fundido de silicatos (magma) proveniente de la corteza terrestre profunda, formado básicamente por O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, y K; incluyendo también H2O, CO2 y otros componentes gaseosos. La secuencia de cristalización al enfriarse el magma es el resultado, bien de reacciones continuas que tienen lugar en condiciones de equilibrio entre el fundido y los cristales (si este equilibrio no se mantiene, los cristales pueden presentar zonas de diferente composición); o bien de reacciones discontinuas, a temperaturas bien definidas, que fuerzan la composición del fundido hacia el eutéctico (punto de temperatura mínima del líquido). Las reacciones anteriores y la posible separación entre fundido y cristales, por gravedad o por fuerzas tectónicas, conducen a la diferenciación magmática que origina una gran variedad de rocas ígneas procedentes de un mismo magma inicial. Genéticamente, existen dos principales tipos de rocas ígneas: las extrusivas o volcánicas que alcanzaron la superficie en estado fundido y cuya textura es de grano fino e incluso vítreo (no han tenido tiempo de cristalizar); y las intrusivas o plutónicas que cristalizaron antes de alcanzar la superficie y cuya textura es granuda gruesa. Además, existe un grupo intermedio de rocas formadas a poca profundidad, hipoabisales, cuya intrusión es tabular y discordante y presentan una textura intermedia. La clasificación de las rocas ígneas se realiza teniendo en cuenta parámetros de su composición (la cantidad de sílice presente, tipo de feldespato presente, la cantidad de minerales ferromagnesianos, etc.), y de su textura o tamaño de grano. Según la cantidad de sílice se distinguen cuatro grupos principales de rocas, en los cuales el porcentaje de este componente va disminuyendo progresivamente: rocas ácidas, intermedias, básicas y ultrabásicas. La mayoría de las rocas ígneas de la corteza continental está representada por rocas ácidas e intermedias (granitos, granodioritas, dioritas). La composición química de éstas rocas presenta intervalos bastante limitados: su componente más importante es el SiO2, siendo el Al2O3 el segundo en importancia (originando cuarzo y feldespato abundantes); el resto de componentes se encuentra en cantidades más pequeñas. Las rocas básicas están ampliamente representadas en la corteza oceánica, formando capas de basalto y diques de gabro que la constituyen. Las rocas ultrabásicas, muy pobres en sílice, se componen fundamentalmente de silicatos ferromagnesianos (olivino, piroxenos, anfíboles, biotita). Las instrusiones de rocas ultrabásicas son muy raras en la corteza continental. No obstante, rocas de este tipo forman el manto superior de la Tierra. Su afloramiento es frecuente en los ámbitos geodinámicos favorables a la aparición de bloques de rocas mantélicas en la superficie terrestre (colisión de placas, ofiolitas). Las rocas sedimentarias están formadas por materiales que derivan de masas rocosas preexistentes, extraídos mediante la alteración de los agentes atmosféricos, (meteorización), posteriormente transporados hasta el lugar de sedimentación y convertidos en rocas por procesos de diagénesis y litificación. Los productos de la alteración química pueden ser transportados en solución hasta lagos y/o mares y más tarde ser precipitados. Estas rocas sedimentarias están representadas por secuencias de carbonatos, evaporitas, formaciones sedimentarias de hierro, y son llamadas rocas sedimentarias de precipitación química. En las rocas carbonatadas los componentes se clasifican en ortoquímicos (de precipitación química) y los aloquímicos (depósitos de la cuenca sedimentaria de origen fundamentalmente orgánico). La descomposición química junto con la desintegración mecánica de la roca producen fragmentos sólidos y partículas llamadas detritos o material clástico, que tras ser litificados constituyen las denominadas rocas sedimentarias terrígenas. Las rocas sedimentarias tienen una gran variedad de composiciones químicas debido a las diferentes acciones meteóricas que intervienen en su formación, tanto química, como mecánica. Las rocas sedimentarias resultantes de la precipitación química se pueden interpretar por principios físico-químicos, por tanto, la paragénesis sedimentaria química no es aleatoria y accidental sino que refleja las concentraciones de iones en la solución. Las rocas sedimentarias terrígenas están formadas por minerales resistentes; cuarzo, feldespato potásico y mica; considerándose, por tanto, mezclas mecánicas accidentales de minerales resistentes.

GEOLOGÍA I


Las rocas metamórficas derivan de rocas preexistentes por cambios mineralógicos, de textura y estructurales; como resultado de la variación de presión y temperatura. Las reacciones metamórficas tienen lugar en estado sólido aunque pueden intercambiar especies químicas con una fase líquida formada fundamentalmente por agua. Descontando la pérdida de agua, las reacciones metamórficas son isoquímicas, es decir, la composición química global de la roca prácticamente no cambia. La textura más típica de las rocas metamórficas es el alineamiento de los minerales a lo largo de superficies planas (como excepción están las rocas metamórficas de contacto) pudiendo presentar exfoliación a lo largo de planos como la pizarra. Al aumentar la temperatura, la recristalización de minerales de grano muy fino produce alineamiento de granos en capas paralelas o esquistosidad; y si el grano es muy grueso y está alineado en bandas se denominan gneis. Se distinguen dos tipos de metaforfismo: regional y de contacto. El metamorfismo regional se produce cuando grandes áreas de rocas se entierran en la profundidad de la Tierra debido a la acumulación de nuevas capas de sedimentos por encima o debido a movimientos tectónicos (pliegues, cabalgamientos). La subida de la presión y de la temperatura en profundidad hace cambiar la composición mineral (manteniéndose la composición química), y la textura de la roca inicial, distinguiéndose distintas facies metamórficas según las asociaciones minerales características, a cada una de las cuales le corresponde un rango determinado de P y T. El metamorfismo de contacto es un proceso más local en la corteza terrestre y se produce debido al emplazamiento de intrusiones de rocas ígneas en un entorno de rocas formadas anteriormente. La variación de la presión en este caso es mínima y los cambios de la composición mineral y la textura de la roca se deben fundamentalmente al ascenso de la temperatura alrededor de la intrusión, formando aureolas de rocas metamórficas de distinto grado. En muchos casos, el metamorfiso de contacto no tiene carácter isoquímico, produciéndose un intenso cambio de componentes entre la intrusión y las rocas del entorno mediante la acción de fluidos asociados al magmatismo. Este caso particular es denominado metasomatismo y produce rocas muy distintas a las originadas por metamorfismo regional, dando lugar en algunos casos, a la formación de yacimientos minerales (tipo skarn o greisen). Muchos de los recursos del planeta, entendiendo como tal una concentración natural de material sólido, líquido o gaseoso en o sobre la corteza terrestre, en forma y cantidad tales que la extracción económica de una sustancia útil de esa concentración sea posible o potencialmente factible; son recursos minerales (metálicos, no metálicos o industriales), y energéticos, que por su propia génesis por procesos geológicos constituyen recursos no renovables, es decir, susceptibles de agotarse. La cantidad de recursos minerales utilizados ha crecido constantemente, gran parte de ellos son materiales simples, como roca triturada, arena o grava como materiales de construcción. La energía que utilizamos proviene fundamentalmente de las siguientes fuentes: petróleo, carbón, gas natural, nuclear, hidráulica, térmica y energías renovables. De ellas, los recursos energéticos de origen geológico, y por tanto no renovables, son el petróleo, carbón y gas natural. El carbón es un combustible fósil formado por restos comprimidos y alterados de plantas terrestres, mientras que el petróleo y el gas natural son hidrocarburos formados de los restos de microorganismos existentes en los mares y algunos grandes lagos que se han acumulado en una roca almacén adecuada y atrapados en contextos geológicos determinados.



Es importante conocer los ambientes geodinámicos en los que se forman los distintos recursos y comprender los procesos geológicos implicados en su formación y transformación, así como conocer el carácter geoquímico en cada proceso. MATERIALES DE APOYO - Recursos bibliográficos Además de las referencias bibliográficas generales para toda la asignatura, que se han relatado en el capítulo general correspondiente de esta guía, les ofrecemos las siguientes que concretan aspectos contenidos específicamente en esta unidad didáctica. ARCHE, A. (Coord.) (1992). Sedimentología. Ed. CSIC. Madrid. 2 vol. Todo sobre los procesos sedimentarios y la génesis derivada de ellos, contemplados desde diferentes puntos de vista y procesos generadores. BUSTILLO, M. y LÓPEZ, C. (1996). Recursos Minerales. Ed. Entono Gráfico S.L. 372 pp. Este texto compendia los siguientes capítulos: Conceptos Generales, Tipos de Yacimientos Minerales, Prospección, Evaluación, Métodos de Explotación, Tratamientos Mineralúrgicos e Impacto Ambiental. BUSTILLO, M., CALVO, J. P. y FUEYO ,L. (2001). Rocas Industriales. Tipología, aplicaciones en la construcción y empresa del sector. Fueyo Editores. 412 pp. El objeto de este libro es definir e identificar los tipos de rocas que son de mayor uso en la fabricación de materiales, con especial énfasis en los que entran en la industria de productos utilizados en la construcción. BRADY, N. C. (1996). The nature and properties of soil. 8th Ed. MacMillan. New York. 639 pp. Un texto reeditado en diferentes ocasiones y que define en profundidad las propiedades y tipos de suelos. Sólo recomendado para aquellos que quieran adentrarse a fondo en el tema de edafología. DEER, W. A., HOWIE, R. A. & ZUSSMAN, J. (1992). An introduction to the rock-forming minerals. Ed. Longman Scientific & Technical. Describe sistemáticamente las propiedades de los minerales formadores de rocas. En el tratamiento descriptivo de los minerales o grupos de minerales se hace uso de los diagramas de estabilidad mineral o de fases para explicar su estabilidad o composición, los cuales pueden servir como ejemplos de interpretación. Hace un tratamiento descriptivo de los minerales y grupos de minerales, que será de gran utilidad para quien esté interesado en profundizar en este tema. Se centra fundamentalmente en los silicatos. (Es un texto recomendado sólo para profundizar en la materia) EHLERS, E. G. y BLATT, H. (1982). Petrology, Igneous, Sedimentary and Metamorphic. Freeman & Co, New York. Se trata de un extenso texto (732 páginas) que plasma la revolución de la Petrología de los años setenta, resultado de la inserción de la Tectónica de Placas en Petrogénesis. Plantea extensamente la distribución y origen de las rocas ígneas y metamórficas en bordes de placa, así como la aparición de las rocas sedimentarias relacionado con el régimen de la Tectónica de Placas. GALAN, E. (2003): Mineralogía aplicada. 429 pp. Una visión aplicada de la mineralogía, desde la utilización industrial de minerales y rocas (arcillas cerámicas, arcillas especiales, etc…), la mineralogía y el medio ambiente, el impacto ambiental de la minería, la gestión de residuos radiactivos, etc.

GEOLOGÍA I


HARBEN, P. W. & KUZVART, M. (1996). Industrial Minerals: A global Geology. Ed. Industrial Mineral Information Ltd. 462 pp. Una pormenorizada descripción de las rocas y minerales de uso industrial con información de sus propiedades físicas y químicas, su importancia en el uso industrial, su génesis geológica y yacimientos más significativos. Incluye todos los materiales que se toman de la corteza terrestre, excepto combustibles, yacimientos metálicos, agua y gemas. KLEIN, C., HURLBUT, C. S. JR. (1996-1997). Manual de Mineralogía (basado en la obra de J.D. Dana), 4ªed. Tomos I y II. Reverté, 679 pp. Es un libro de introducción a la mineralogía que proporciona al estudiante un conocimiento actualizado de los conceptos y principios básicos de cristalografía, química de cristales, aspectos físicos de los minerales y conceptos de petrología esenciales para comprender la génesis de los minerales y rocas. Además suministra una referencia para la identificación rápida y certera de los minerales comunes en el campo y en el laboratorio. Por tanto, se trata de un texto de iniciación a la mineralogía y de una referencia mineralógica permanente. LUNAR, R. y OYARZUN, R. (1991). Yacimientos Minerales. Ed. Centro de Estudios Ramón Areces. 938 pp. Los temas más representativos que trata esta obra son los siguientes: técnicas de estudio (inclusiones fluidas, texturas, isótopos ligeros, crecimiento de cristales); la exploración de tipologías específicas; arcillas industriales; sales potásicas; prospección geoquímica, prospección geofísica; estimación de reservas minerales; problemas mineralógicos de incidencia tecnológica. El texto termina con una revisión del conocimiento actual y de las perspectivas de futuro de los denominados materiales avanzados, minerales y compuestos naturales y/o artificiales de uso cada vez más frecuente en las nuevas tecnologías. PHILPOTTS, A. R. (1990). Principles of Igneous and Metamorphic Petrology. Ed. Prentice Hall, 484 pp. El texto compendia la Petrología endógena con una presentación vistosa y muy ilustrada con figuras y fotografías. PUTNIS, A. (1992). Introduction to Mineral Science. Cambridge University Press, 457 pp. En este texto se realiza una aproximación interdisciplinar de la Mineralogía, incorporando en él aspectos de Cristalografía, ciencia de los materiales, química del estado sólido y física del estado sólido. - Recursos de vídeo de la mediateca de la UNED En la biblioteca central de la UNED, el alumno puede encontrar numerosos vídeos que pueden ayudarle para la adquisición y ampliación de los conceptos de esta unidad didáctica. Éstos son: • Volcanes (1973) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Rocas que se originan bajo la tierra (1976) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Volcán: nacimiento de una montaña (1977) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Mezclas de minerales (1980) Open University. Ancora Audiovisual • La descomposición del granito (1981) Open University. British Broadcasting Corporation • El origen del petróleo (1981) Open University. British Broadcasting Corporation • Las lavas del Etna (1981) Open University, British Broadcasting Corporation • El ciclo de las rocas (1982) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Rocas que se forman en la superficie de la Tierra (1984) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Islandia volcánica (1986) BBC



• La deriva continental (1987) BBC • El mundo de los cristales (1987) Fundació Serveis de Cultura Popular • Cristales bajo el microscopio (1989) Open University. Ancora Audiovisual • Minerales y rocas (1989) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Minerales y rocas; Rocas que se forman en la superficie de la Tierra (1989) Encyclopaedia Británica. Plaza y Janés • Nacido del fuego (1989) National Geographic Society • Volcán (1989) National Geographic Society • La actividad de un volcán (1990) Ministerio de Educación y Ciencia • Cuando la naturaleza enfurece (1990) National Geographic Society • Geología II: Procesos geológicos internos (1990) Lasso Lacha R. Ministerio de Educación y Ciencia • Rocas en el interior (1990) Encyclopaedia Británica. Ancora Audiovisual • Mineralogía I (1990) Gómez Antón R. Ministerio de Educación y Ciencia • Mineralogía II (1990) Gómez Antón R. Ministerio de Educación y Ciencia • Piedras preciosas (1991) National Geograpphic Society • Volcanes de Europa (1992) Teleconcept Groupe CMN (Francia). S.A.V. 1992 • Desde los campos de lava (1994) Nipón Hoso Kyokai. RBA Editores • La cordillera de los volcanes: Chile-Guatemala (1994) Divisa • Del volcán prohibido a la montaña de Dios (1994) Divisa • Los dominios del volcán: Italia-Sicilia (1994) Divisa • Java, los cráteres fértiles: Indonesia (1994) Divisa • Las rocas y el relieve (1996) González Yanci P., Gómez García B. - CD-ROM • En el CD titulado El Mundo de los Minerales (Autores: Calvo Pérez, B.; García del Amo, D.; Arlandi Rodríguez, M. y Sanchís Calvete, J. M.; Producción: Grupo INNOVA MULTIMEDIA, M.D. LASER S.L., 1993) puede visitar las colecciones de minerales de los museos más importantes, ver los minerales por su localización geográfica, ver las características de los diferentes minerales y gemas, etc. • El CD: «Elementos de simetría en formas cristalográficas» de Gavrilenko E. y García del Amo D. UNED, 2003, le ayudará a comprender la simetría de las formas cristalográficas y a visualizar éstas en tres dimensiones. • El CD de la editorial John Wiley & Sons titulado Mineralogy Tutorials de Cornelius Klein, permite el estudio y la visualización de la química del cristal y del mineral, y la visualización de la Mineralogía descriptiva y Petrología. - Recursos de Internet - CRISTAMINE http://www.uned.es/cristamine Un sitio web de la UNED que permite una combinación de textos e imágenes imprescindible en la docencia de la Mineralogía y Cristalografía. Está estructurado en cinco cursos accesibles desde la hoja de inicio, en la que aparecen vinculados con iconos activables dentro de la representación de la estructura de un ciclosilicato, el berilo. CRISTALOGRAFÍA CRISTALOGRAFÍA ÓPTICA

GEOLOGÍA I


MINERALOGÍA MINERALOGÍA DESCRIPTIVA GEMOLOGÍA El curso de Mineralogía descriptiva sigue una estructura basada en la clasificación mineralógica de Dana y Strunz que, por otra parte, es la más habitual en el estudio de la Mineralogía en España. Las clases, subclases y grupos minerales son descritos en diferentes fichas, así como un total de 182 minerales, pudiéndose pasar de unas a otras siguiendo los abundantes enlaces internos, de tal manera que no existe una única manera de consultar el curso, sino que cada visitante puede moverse por él en función de sus intereses. La presencia de buscadores permite, a su vez, localizar las diferentes fichas de minerales en función de cuatro criterios diferentes: • Por sistemas cristalinos: en previsión de enlazarlo con el curso de Cristalografía. • Por elementos químicos: diseñado para facilitar el agrupamiento de minerales con un mismo elemento en su composición. • Por grupos mineralógicos: realizado siguiendo los criterios de Strunz. • Alfabéticamente por denominación del mineral: pensado para todos aquellos usuarios que deseen localizar rápidamente un determinado mineral. Siguiendo cualquiera de estos cuatro criterios de búsqueda, se accede a las fichas de minerales, en las que, además de una somera descripción de sus propiedades químicas, físicas, cristalográficas, ópticas y genéticas, es posible encontrar diferentes imágenes del mineral. Estas imágenes se han obtenido en algunos de los más importantes museos y colecciones particulares españolas. En el módulo Mineralogía podemos encontrar apartados que describen las disciplinas de estudio mineralógico desde los siguientes ámbitos: • Química mineral • Propiedades físicas de los minerales • Métodos de análisis mineralógico — El sitio web del Instituto GeoMinero de España permite realizar búsquedas de minerales: http://www.igme.es/museo/ — El sitio web de la Sociedad Española de Mineralogía, con enlaces interesantes para mineralogistas y petrólogos: http://www.ehu.es/sem/ — Puede encontrar una Guía Interactiva de Minerales y Rocas en la web de la Escuela de Ingenieros de Montes de la Universidad Politécnica de Madrid http://www2.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/Edafologia/aplicaciones/GUIA%20MINERALES/indice.html — Minerales de España, en la Universidad de Valladolid http://greco.fmc.cie.uva.es — Un manual on-line de Recursos Minerales, realizado por el Profesor Higueras (Universidad de Castilla-La Mancha), y el Profesor Oyarzun (Universidad Complutense de Madrid): http://www.uclm.es/users/higueras/yymm/MarcoNuevo.htm



— Atlas de rocas, minerales y texturas del Departamento de Geología de la Universidad de carolina del Norte, USA: http://www.geolab.unc.edu/Petunia/IgMetAtlas/mainmenu.html — Una completa lista de minerales en la base de datos mineralógica suiza Athena: http://un2sg4.unige.ch/athena/mineral/mineral.html — David Barthelmy ha compilado y almacenado miles de minerales por su sistema cristalino, composición química, clasificación de Dana y propiedades físicas y ópticas en: http://webmineral.com/ — La página comercial de la Mineral Gallery aporta información e imágenes de cada uno de sus especímenes: http://mineral.galleries.com/minerals/by_name.htm — La Mineral Collector Page del Club Mineralogista de Amberes (Bélgica) ofrece abundantes secciones, galerías de imágenes, enlaces, software etc. para los amantes de los minerales: http://www.minerant.org/index.html — La Escuela de Minas de Paris presenta su museo y colección de minerales en: http://www.cri.ensmp.fr/mineral/ — Una WEB muy completa sobre minerales y gemas: http://www.minerals.net/ — Información de 8702 minerales, variedades y sinónimos; 33.525 localidades de minerales por todo el mundo, fotos, etc. en: http://www.mindat.org/ — Un importante mercado de minerales francés, una mina clásica rehabilitada como museo y abundantes galerías de imágenes configuran este original sitio: http://www.minerapole.com — Instituto Gemológico Español: http://www.ige.org — Mickey Gunter de la Universidad de Idaho, USA, ofrece un rico conjunto de recursos para su curso de Mineralogía y Mineralogía óptica: http://www.uidaho.edu/~mgunter/geol249/geol249.html — En la página web del BRGM francés se muestra un estudio muy completo de los distintos minerales, donde se pueden consultar sus estructuras cristalográficas, sus características físicas y químicas, etc. y además se muestran fotos de todos ellos. http://webmineral.brgm.fr:8003/mineraux/Main.html — Cursos de Microscopía de mineral, Petrología y Petrografía (Universidad de Brock, Canadá) http://www.brocku.ca/earthsciences/people/gfinn/default.html

GEOLOGÍA I


— Departamento de Edafología y Química Agrícola de la Universidad de Granada. Cursos en Internet de Introducción a la Edafología, descripción e interpretación del suelo en el microscopio, atlas de perfiles de suelos. http://edafologia.ugr.es/

UNIDAD DIDÁCTICA III: EDAD/HISTORIA DE LA TIERRA

Tema 10. El tiempo geológico. Datación de rocas y procesos geológicos. Datación relativa. Correlación de estratos (criterios físicos y fósiles). Datación absoluta por radiactividad. Escala de tiempo geológico.

Correspondencia con texto base Capítulo 9 Objetivos El estudio de este tema pretende conseguir que el estudiante: Aplique las leyes y principios de la cronología relativa en la resolución de problemas geológicos. Resuelva problemas sencillos sobre datación absoluta.

Identifique la edad de una roca según los fósiles guía que contiene.

Construya una representación a escala de la duración de los tiempos geológicos.

Interprete la historia geológica a partir de cortes sencillos (etapas de sedimentación, plegamiento,

erosión, etc.) y ordenación en el tiempo de los acontecimientos. Identifique y caracterice los principales acontecimientos geológicos y los fósiles guía de las eras

geológicas. Aprecie la diversidad de paisajes como riqueza de nuestro patrimonio geológico y desarrolle

actitudes de respeto hacia el mismo.

Introducción al contenido La apreciación del tiempo geológico es fundamental para entender la evolución de la Tierra. La historia geológica se describe en ciclos de duración mucho mayores que la perspectiva humana del tiempo, datándose la escala geológica en unidades de millones de años. Esta apreciación de la inmensidad del tiempo geológico es fundamental para comprender la historia geológica y biológica del planeta Tierra. Para hablar de historia geológica se han de manejar unidades de millones de años, incluso de miles de millones de años. La escala de tiempos en geología queda determinada por la era, el periodo, la época y el piso. La estratigrafía se encarga del estudio de las rocas por su naturaleza, su existencia, sus relaciones entre si y su



clasificación. Las relaciones de las rocas entre si se indican por su posición espacial (relación horizontal), sus facies (caracteres generales de una roca sedimentaria, especialmente aquellos que indican el ambiente en el cual fue depositada), y su relación temporal mediante la determinación de las edades de los estratos. Según el principio de Steno, los estratos inferiores, de más abajo, son más antiguos que los estratos superiores de más arriba, si no están invertidos o fuertemente deformados tectónicamente. Además, la determinación relativa de edades se realiza mediante la presencia de fósiles (paleontología, bioestratigrafía, fósiles guía), por fenómenos mundiales (capas globales por ejemplo un impacto grande de un meteorito), por regresión o trasgresión del mar, por estructuras tectónicas, etc. Las edades absolutas se determinan mediante dataciones radiométricas por medio de isótopos inestables, es decir, átomos del mismo elemento con distintas masas, debido a distintas cantidades de neutrones pero con la misma cantidad de protones (mismo número atómico) y con casi las mismas propiedades químicas. Los isótopos radiactivos se desintregan con una velocidad exponencial constante, la mitad se desintegra en un intervalo de tiempo definido y constante formando isótopos radiogénicos. El intervalo de tiempo se llama período de semidesintegración, y es característico para un isótopo radioactivo, ya que no depende de la temperatura, ni de la presión u otros factores. MATERIALES DE APOYO - Recursos bibliográficos Además de las referencias bibliográficas generales para toda la asignatura, que se han relatado en el capítulo general correspondiente de esta guía, les ofrecemos las siguientes que concretan aspectos contenidos específicamente en esta unidad didáctica. Son textos en su mayor parte descatalogados y cuya búsqueda se restringe a bibliotecas especializadas en Geología. MELÉNDEZ HEVIA, I (2004). Geología en España. Ed. Rueda. 277 pp. Este libro tiene tres partes diferenciadas y, hasta cierto punto, independientes. La primera parte es una introducción en la que se presentan algunos conceptos de geología general que pueden ser necesarios para que el lector no especializado pueda entender el resto del libro. La segunda parte es una historia de España, la historia geológica de nuestro territorio, Iberia, en los últimos 600 millones de años. La tercera parte es una descripción de cada unidad del territorio español, la división clásica que resultará familiar a muchos lectores: Macizo Ibérico, cadenas Alpinas y Cuencas terciarias como punto de partida. A partir de estos elementos la descripción va descendiendo a niveles de estudio más detallados. - Recursos de Internet Además de las direcciones de Internet generales para toda la asignatura, que se han relatado en la primera parte de esta Guía de estudio, les ofrecemos las siguientes que concretan aspectos contenidos específicamente en esta unidad didáctica. — Sitio web Geoiberia sobre la Geología de España. Presenta escalas de tiempo, mapas, animaciones, etc en «Ayuda» http://www.acazorla.com/geoiberia/index.htm — En esta dirección se pueden encontrar películas en las que se ve la secuencia real de estratificación. http://walrus.wr.usgs.gov/seds/index.html — Apuntes y prácticas de química elemental y dataciones isotópicas en el apartado correspondiente del sitio web de paleontología: http://www.paleontologia.co.uk

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