Download 02 geologia - Escuela de Ingenieria en Construcción

Espinace –López - Valenzuela
GEOLOGÍA
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CONCEPTOS BÁSICOS DE GEOLOGÍA
■
DISCIPLINAS GEOLOGICAS O ESPECIALIDADES
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Objetivos del conocimiento de la Geología
Formación de la Corteza Terrestre
Procesos Geológicos
Teorías de formación de los continentes
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Indice
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CONCEPTOS DE GEOLOGIA
GEOLOGIA : Es la ciencia que se ocupa del estudio de las
características representativas, origen transformación en el
tiempo de nuestro planeta . Es una de las Ciencias de la
Tierra :
■ Geografía
: Estudio de la superficie y su relación con los
organismos vivos
■ Oceanografía : Estudio de los océanos
■ Meteorología : Estudio de la atmósfera
■ Climatología : Investigación del clima
■ Geofísica
: Estudia la estructura, composición y
desarrollo del planeta
■ Sismología
: Rama que estudia los terremotos
■ Hidrología
: Estudio del agua de la Tierra
■ Geodesia
: Investiga forma y dimensiones de la Tierra o
una parte de ella
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DISCIPLINAS GEOLOGICAS O
ESPECIALIDADES
•
Mineralogía :
Estudio de los minerales
•
Petrología :
Estudio de las rocas; origen, condiciones,
alteración y destrucción
•
Paleontología : Estudio de la vida durante épocas geológicas
pasadas
•
Estratigrafía : Estudio de la formación , composición,
secuencia, cronología y correlaciones de
las rocas estratificadas
•
Geología Estructural:
Estudio de rasgos estructurales de
las rocas
•
Geología Dinámica :
Estudio de los procesos que
generan cambios ecológicos
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DISCIPLINAS GEOLOGICAS O
ESPECIALIDADES
• Geomorfología:
Estudio de la descripción e
interpretación de las
características del relieve terrestre.
• Geología Histórica:
Estudio de la evolución
cronológica de la tierra.
• Geología Económica: Aplicación de la geología al
aprovechamiento de minerales,
combustibles y otros.
Otras especialidades son :
Volcanología, Geología Marina, Geotecnia, Geología de
Yacimientos
Minerales,
Hidrogeología,
Geofísica,
Geoquímica, etc.
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Objetivos del conocimiento de la Geología
Conocimiento de materiales naturales , sus características,
origen y modos de ocurrencia
=> Evaluación de emplazamientos y empréstitos.
Conocimiento de las rocas y factores que afectan su calidad.
Conocimiento de las aguas subterráneas
=> Planificación y diseño de obras.
Conocimiento de formas de erosión por agua
superficial
=> Trabajos de defensa fluvial, regular cauces.
Capacidad para leer e interpretar informes
y mapas => Igualar lenguajes.
Capacidad para reconocer índole
de los problemas geológicos.
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Formación De La
Corteza Terrestre
Núcleo interno
( Densidad 18T/m3 )
Núcleo externo
( Densidad 12 - 15 T/m3 )
Barísfera
NIFE
Discontinuidad de Mohorovicic ( * )
Discontinuidad de Conrad ( * )
Pirósfera - SIMA
Litósfera - SIAL
Composición de la corteza terrestre :
53 % Oxígeno
26 % Silicio
7,5 % Aluminio 4,2 % Hierro
3,3 % Calcio, Magnesio, etc.
La combinación de ellos forma los minerales
(*) La noción de discontinuidad, da cuenta de las alteraciones que sufren las ondas sísmicas.
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Procesos Geológicos
1. Orogénesis :
Periodos de deformaciones tectónicas que consiguen
dar a la región una determinada estructura y
levantamiento.
2. Volcanismo :
y Magmatismo
Consisten en la penetración a la superficie de la Tierra
de roca en estado de fusión.
3. Erosión:
Proceso que disgrega la roca en fragmentos más
pequeños y al transporte superficial.
4. Meteorización :
Alteraciones físico - químicas de las rocas, producto de
entornos distintos a los que les dieron origen.
Plegamiento
Hundimiento
Los procesos que llevan a la
forma actual de la corteza son :
• Erosión
• Movimientos de la corteza :
Levantamientos , Hundimientos
y Plegamientos.
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Teorías de formación de los continentes
Teoría de la
Deriva
Continental
Postula que los continentes se mueven sobre el
magma, ya sea convergiendo o divergiendo entre
ellos.
Teoría de la
Tectónica
de Placas
Es posterior a la teoría de la Deriva Continental.
La corteza está formada por placas rígidas en
movimiento,cuyos bordes se encuentran bajo el
mar ( 50 - 100 km de profundidad ). Estas placas
se hunden en las zonas de subducción dando
lugar a las fosas oceánicas, cadenas de volcanes,
fallas, elevaciones y montañas. La litósfera está
dividida
en
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grandes
placas y
otras
menores , que se mueven a velocidad de 5 a 10 cm.
por año.
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Ir a secuencia
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Las zonas de subducción generan las zonas de mayor riesgo sísmico del mundo.
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Volver a inicio secuencia
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GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA
Geología
Aplicada
GEOLOGÍA EN
LA INGENIERIA
Mecánica
de Rocas
GEOTECNIA
Mecánica
de Suelos
Dinámica
de Suelos
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Indice
• ORIGEN DE LAS ROCAS
• CICLO DE FORMACION DE LAS ROCAS
• MODOS DE OCURRENCIA DE LAS ROCAS
• MINERALES QUE FORMAN LAS ROCA
• CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE ROCA
• USOS DE LAS ROCAS
Indice
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ORIGEN DE LAS ROCAS
Roca : - Cualquier material sólido derivado de la corteza terrestre.
- Masa natural coherente o suelto, que presenta propiedades
físicas y de composición relativamente uniforme respecto al
tipo de roca.
Todo proceso de formación de las rocas
estaría condicionado por el agua
• Materiales remanentes de la corteza
terrestre y volcánicos
• Rocas formadas por erosión , arrastre y
depósitos.
Werner
( 1749 - 1817 )
Hutton
( Plutonistas )
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El calor interno y la presión de la tierra,
son
los
responsables
de
las
transformaciones o metamorfosis de
rocas
preexistentes
( igneas y
sedimentarias )
Intrusivas o Plutónicas
• Rocas Igneas
Extrusivas o Volcánicas
• Rocas Sedimentarias
• Rocas Metamórficas
ORIGEN DE LAS ROCAS
Tipos de
Rocas
Igneas
Sedimentarias
Origen en el interior a partir
de masas fundidas o magma
Intrusivas
Extrusivas
Enfriamiento
Rápido;
Basaltos,
Riolitas.
Metamórficas
En la superficie por Sedimentación
o Precipitación química
Dietríticas
Ruditas,Arenitas,
Lutitas
Transformación roca existente
por T y Presión; Esquistos,
Pizarras, Gneiss, Mármoles
No dietríticas
Evaporitas, Rocas
Carbonatadas
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CICLO DE FORMACION DE LAS ROCAS
Roca
Suelo
Residual
Erosión
• Física
• Química
Metamorfismo
Diagénesis :Transformación
producto de T ,
presión y tiempo.
Depósitos
Sedimentarios
Coluviones
Eólicos
Fluviales
Glaciales
Marinos
Aluviales
Lacustres
Déltios - Estoriales
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a
ne
g
I
Modos de
Ocurrencia de
las Rocas
s
Sedimentarias
M
et
a
m
ór
f ic
as
Intrusivas : Estratificadas y Macizos
Batolito, Diques o filones,
Filones mantos.
Extrusivas : Capas o mantos
Capas o Mantos
Estratificadas o Plegadas
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Principales modos de ocurrencia de las rocas igneas.
Lacolito
Dique
Batolito
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Representación
esquemática
de algunos
tipos de pliegues, propios
de Rocas Sedimentarias y
Metamórficas.
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Estratificación en cerros
del Cajón del Maipo
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MINERALES QUE FORMAN LAS ROCAS
• El numero de minerales componentes de las rocas sobrepasa los 2.000
• Son pocos los que conforman en mayor proporción la estructura de las rocas
• En general, son minerales No Metálicos
Feldespatos
Ortoclasa, Plagioclasa, Microlina
(Al, Si, K, Ca, Na y Ba )
Cuarzo
(SiO2 básicamente )
Cuarzos
Micas
Biotita (blanca), Musconita (negra)
Silicatos hidratados de Al + K + Mg
Piroxenos
Augita, Diópsido, Hiperstena
( Ca, Mg, Fe )
Anfiboles
Actinolita, Hormablanda, Tremolita
( Ca, Mg y Fe )
Olivino
Olivino
( Mg y Fe )
GRUPO O FAMILIA
Feldespatos
Micas
Kuarzo
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Piroxenos
Olivinos
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CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE
ROCA
• Granito
• Grandioritas
• Dioritas
• Riolitas
: Color claro con tintes rosados por % de ortoclasa
Cubre grandes extensiones
Grano grueso ( cristales mayores a 1 mm )
En afloramientos recientes : Masivas, duras y resistentes
En meteorización : maicillo o arcilla blanca a rojiza de tipo caolín
( rico en cuarzo ), si la meteorización es intensa
: Similares al granito , con menor % de ortoclasa
Color blanco, moteado de verde o negruzco
: Similar a las anteriores, Homogéneas y grandes dimensiones
Color gris claro a oscuro
Maicillo es más limoso y con mayor % de finos arcillosos
: Lavas generadoras de intrusivos dioríticos
Color claro, rosado a rojizo, con líneas del flujo de la lava
Grano fino con vidrio volcánico incoloro o azulado
Existen en el norte de la Cordillera de los Andes
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CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE
ROCA
• Andesitas
: Lavas generadoras de intrusivos dioríticos
Color gris claro a oscuro, con poros producto del escape de gases
Roca muy abundante en Chile
• Basaltos
: Lavas de magmas básicos
Color gris oscuro a negruzco, de grano fino
Similares a las andesitas, pero más oscuras y muy duras
Frecuente en regiones de roca volcánica
• Tobas y Brechas : De estructura fragmental ( rocas y minerales )
Color claro por naturaleza ácida o riolíticas
Color gris a oscuro
Centro y sur de Chile
Tobas son menores a 4mm y Brechas, mayores a 4mm
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IGNEAS
Basalto
Granito
Andesita
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Brecha
CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE
ROCA
• Conglomerados
: Apariencia similar al hormigón, grava redondeada
Muy resistentes y multicolores según rodados constituyentes
Frecuente en Chile
• Areniscas
: Forma de granos reconocible con lupa (redondeada-desgastada)
Colores diversos y gran cantidad de cuarzo
Resistencia es función del cementante
Se usa como piedra de construcción y fabricación de vidrio
• Lutitas
: Naturaleza de sus componentes fina o muy fina
Abunda en paquetes estratificados, con planos de estratificación
delgados
Se meteorizan , constituyendo arcillas y limos endurecidos
Muy abundante
Existen arcillosas, carbonadas, calcáreas ( en cemento )
• Calizas
: Aspecto denso
Contienen restos fósiles, en ciertas ocasiones
Se reconocen con ácido clorhídrico diluido ( reacciona con el
carbonato de calcio )
Se encuentra en espesores de varios metros
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Sedimentarias
Ercilla
Caliza
Arenisca
Conglomerado
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CARACTERISTICAS DE LOS TIPOS DE
ROCA
• Pizarras:
Lutita metamórfica de textura fina y apariencia densa
Se quiebra en capas o lajas delgadas y paralelas
Abundan en la Cordillera de la Costa
Colores típicos : gris, negro, rojo y verde
Uso en techos, aceras, mesas de juego
• Filitas:
Similar a las pizarras con grano más grueso y alto % de micáceos
Rompe en lajas no regulares
• Neises:
Posee bandas o fajas irregulares, curvadas o plegadas
En Chile, aparece mezclado con granitos
Roca muy metamorfoseado, generalmente de granito
• Migmatitas:
Similar a los neises y sólo diferenciables con microscopio
• Anfibolitas:
Color negruzco, debido al % de anfíboles
Común en la cordillera de la Costa, ligada a Neises y Migmatitas
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Metamorficas
pizarras
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USOS DE LAS ROCAS
IGNEAS :
• Granito sano
• Granito descompuesto
• Rocas Volcánicas
• Rocas Basálticas
• Pórfidos
: Pedraplenes
: Subbases y bases
: Según dureza, en bases
: Aglomerados asfálticos u hormigones
: Pavimentos
SEDIMENTARIAS :
• Silíceas
• Aglomeradas
• Arcillosas
• Cálcicas
: Aridos para hormigón, asfaltos, fundaciones
: Cimientos
: Malas para fundación
: Taludes verticales, Fundaciones, rellenos,
aglomerados asfálticos.
METAMORFICAS :
• Fundación de terraplenes ( En el terraplén mismo no tiene capacidad de
soporte y es alterable )
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