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Universidad Nacional de Río Cuarto Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales www.exa.unrc.edu.ar Integración a la Cultura Académica (ICA) GEOLOGÍA Módulo Introducción a la Geología

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Universidad Nacional de Río Cuarto

Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales

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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

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Stefanía Radice

Integración a la Cultura Académica (ICA)Módulo Introducción a la Geología

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Integración a la vida universitaria a través de las TIC

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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?

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Introducción a la Geología / Geología

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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

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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

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Introducción a la Geología / Geología

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¿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

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Introducción a la Geología / Geología

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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

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• 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

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• 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

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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"

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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

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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.

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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

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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.

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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).

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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

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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.

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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

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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

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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’)

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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.

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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.

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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

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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)

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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).

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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».

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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

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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.

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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

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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

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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.

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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

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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

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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

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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)

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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´

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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

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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

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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/

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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

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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?

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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.

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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.

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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)

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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.

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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

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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

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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).

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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.

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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)

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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):

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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

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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

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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/

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.

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