La investigación científica en nuestro planeta

1.- Historia de las Ciencias Geológicas- GEOLOGÍA ciencia que se ocupa del

estudio de la Tierra, su origen, composición y de los procesos que en ella ocurren.

- Aparece como ciencia independiente a finales del s. XIX

1.1.- Evolución histórica.- Hombre primitivo uso de minerales y rocas

(utensilios, pigmentos, ornamentación,…)- Antepasados interpretaron los fósiles como

seres vivos atrapados por el diluvio universal TEORÍAS CATASTROFISTAS

(vigentes hasta finales del s. XIX)- G. Agricola s. XVI establece los primeros

tratados de geología. – De Re Metalica

- De Natura Fossilium

- N. Steno s. XVII establece

- Ley de la constancia de los ángulos

diedros

- Principio de superposición de estratos- s. XVIII existían dos grupos de naturalistas

Neptunistas Vulcanistas

Hutton unifica criterios cuando:

- Define el CICLO GEOLÓGICO

- Difunde P. Superposición de estratos Steno

- Enuncia - Principio de Uniformitarismo

- Principio de Actualismo

También en el s. XVIII primeros mapas geológicos sobre las cuencas de París y Londres.

- s. XIX - Aparece Geología como ciencia

independiente (ligada a avances tecnológicos como microscopio de luz polarizada)

- Se fundaron las sociedades geológicas de Londres y París (1878 primer congreso geológico internacional.

- W. Smith Principio de Sucesión faunística (importante en estratigrafía)

- G. Cuvier método de anatomía comparada.

- Ch. Lyell Principio de las causas naturales (apoya a lo indicado por Hutton) - Influencia de la T. de la evolución Darwin

Irreversibilidad de las sucesiones.- s. XX - Gran avance de la Geología por la

necesidad de obtener materias primas dearrollo de micropaleontología,

geofísica, geoquímica y sedimentología. - Avances en: sismología (comportamiento de

ondas sísmicas), cristalografía (Difracción de rayos X), petrografía (definición de diagénesis y facies metamórficas, clasificaciones de rocas actuales)

- Teoría de la tectónica de Placas (T.de síntesis)

Se fundamenta en la Deriva Continental de Wegener

2.- Métodos tradicionales en la investigación geológica.

2.1.- Estudio bibliográfico y cartográfico- Bibliográfico Recopilación de estudios

publicados y datos de la zona.

- Cartográfico- Determinar situación geográfica

(escala) y emplazamiento geológico.

- Se utilizan mapas geológicos

(corte geológico), mapas

topográficos, fotos aéreas

Mapa topográficohttp://www.ineter.gob.ni/Direcciones/Geodesia/SeccionMapas/SitioMPTopograficos/3055-4.jpg

Perfil topográfico

Mapa geológico

2.2.-Estudio de campo (fundamental)

La información recogida en el cuaderno de campo.

Etapas:- Observaciones de la vegetación cursos de agua,

afloramiento, modelado del relieve,…- Estudio de estructuras geológicas ( brújula con

clinómetro.- Levantar distintos perfiles topográficos y series

estratigráficas (cinta métrica)- Recogida de muestras (fósiles, agua, minerales,

rocas,…) necesario martillo y lupa de bolsillo para una primera identificación de minerales.

- Fotografiar estructuras, afloramientos,…

2.3.- Fotografía aérea- Se obtiene mediante vuelos de satélite o avión.- Necesario para ver relieveEstereoscopio- Importante para elaboración de mapas (geol. y

topográficos) y para un primer estudio indirecto del terreno.

2.4.- Sondeos- Perforaciones en el terreno para el estudio de

materiales.- Muestra extraída se denomina Testigo- Profundidad máxima 12.260 m KOLA- Importante en la búsqueda de recursos y

estudios geotécnicos.

2.5.- Prospección geofísica.-

- Medidas de una serie de propiedades físicas de los materiales terrestres.

Varían con la naturaleza del material, tipo de estructura geológica,……..

Principales métodos:- Sísmicos Llegada de ondas sísmicas a una

red de sismógrafos)- MagnéticosAnomalías del campo magnético

detectadas por magnetómetros (min. Ferromagnesianos como la magnetita)

- Método gravimétrico Anomalías en el valor medio de la gravedad. Informa sobre la densidad de los materiales (metales + densidad) y topografía de la corteza.

3.- Aplicaciones de diferentes técnicas de laboratorio

3.1.- Estudios con microscopios- Microscopio de petrográfico o de luz polarizada

- Importante en el estudio de minerales y rocas,

también en micropaleontología y tectónica.

http://edafologia.ugr.es/optmine/xplortos/cformac5.htm

- Microscopio electrónico

- Utiliza electrones para formar la imagen.

- Tipos de barrido y de transmisión.

- Aplicación en micropaleontología, estratigrafía y también realización de análisis químicos.

- Microsonda electrónica

- Permite determinar con precisión la composición química de las muestras.

- Se bombardea la muestra con electrones y genera un patrón de Rayos X.

3.2.- Métodos químicos- Finalidad determinar composición química de

los materiales. - Tipos

- Absorción atómica.- consisten en transformar la muestra en átomos en estado de vapor (atomización) y medir la radiación electromagnética absorbida o emitida por dichos átomos.

- Espectrómetros de masas.-

Permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos.

Aplicación en la datación de rocas y minerales y de las condiciones de formación o génesis.

Principales parejas K/Ar, U/Pb, Sm/Nd,…

3.3.- Métodos físicos.-- Medir o determinar características físicas de

los minerales y rocas.- Tipos:

- Propiedades físicas.-

Dureza (microdurímetro), conductividad eléctrica y térmica (conductímetro),…

- Estructura cristalina.-

Principalmente se utiliza

difracción de rayos X Difractómetro

- Tamaño de grano.-

En sedimento detríticos

3.4.- Ensayos y modelos creados en el laboratorio.-

Los geólogos desarrollan modelos de laboratorio, que les permiten reproducir y estudiar las condiciones bajo las cuales se producen los procesos geológicos.

4.- Nuevas tecnologías en la investigación del entorno.

4.1.- Teledetección.- - Nos informa de la Tierra o de otros cuerpos

planetarios sin tener directamente que desplazarnos por ellos.

- Se basa en que cada objeto, área o fenómeno emite un espectro electromagnético específico, en función de su propia naturaleza y de las radiaciones que recibe.

- Los satélites van equipados con cámaras y sensores que captan las ondas electromagnéticas.

- Aplicaciones: topografía, naturaleza de las rocas, presencia de agua, vegetación, evolución de procesos naturales, catástrofes,..

4.2.- Sistemas de localización por satélite.-- Nos permite detectar la posición geográfica

(altitud, latitud y longitud) tanto de objetos como de fenómenos sobre la superficie terrestre. De día o de noche. Inicialmente creados con fines militares.

- Actualmente dos sistemas:

GLONASS (Ruso)

GPS (Estados Unidos)

GPS- Red de 24 satélites situados en órbitas a

20.200 Km. de altura. Cada satélite da dos vueltas completas en menos de 24 horas.

- Red de receptores en Tierra que reciben señales enviadas por los receptores.

- Aplicación Múltiples: navegación, seguir movimientos de animales en libertad, aviación, coches, …, en geología principalmente movimientos de placas.

4.3.-Sistemas de información geográfica.-- Sistemas informáticos que digitalizan la

información obtenida por GPS y las imágenes aportadas por Teledetección.

- Toda los datos conocidos sobre una zona se superponen para obtener una información más completa.

- Aplicaciones estudios de la vegetación, suelo, ordenación del territorio, gestión de recursos naturales, estudios del clima,…