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Ingreso de Geología Módulo de Geología Universidad Nacional de Río Cuarto Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales w w w. e x a . u n r c . e d u . a r Ingreso de Geología Integración a la vida universitaria aMódulo través de de Geología las TIC Equipo docente: Stefania Radice Carlos Eric Universidad Nacional de Río Cuarto Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología Integración a la vida universitaria aMódulo través de de Geología las TIC ¿Cómo leer este material? A lo largo del material encontrarán los siguientes iconos: Importante Actividad Tener en cuenta, destacar, recordatorio, atención. Tareas, consignas, situaciones problemáticas. Curiosidades Enlace Detalles curiosos sobre la temática. Sitios Web. Bibliografía Video Acceso a videos, material audiovisual. Lecturas, material bibliográfico. Desde el índice podrán acceder a través de los enlaces a cada uno de los temas que se detallan en el mismo. Volver Permite retornar al índice. Este material ha sido elaborado en forma conjunta con los docentes y el Centro de Planificación, Evaluación e Investigación de Procesos Educativos en Red (CEPEIPER), dependiente de la Secretaría Académica de la UNRC en el marco del Proyecto de Ingreso, Orientaciones para el Diseño, Implementación y Evaluación de Proyectos para la Integración a la Cultura Universitaria 2016-2019. UNRC- Secretaría Académica - CEPEIPER Ingreso de Geología / Geología Contenido ¿Qué es la geología?............................................................................... 2 Tiempo Geológico .................................................................................. 8 ¿Qué es el tiempo Geológico? .......................................................... 8 Estructura interna de la Tierra ............................................................. 11 Capas que componen la Tierra........................................................ 12 La dinámica de la Tierra .................................................................. 15 Tectónica de Placas ......................................................................... 16 Bordes de Placas ............................................................................. 20 Las rocas y el ciclo de las rocas............................................................. 23 Tipos de rocas.................................................................................. 24 El ciclo de las rocas .......................................................................... 29 Instrumentos: La brújula geológica ...................................................... 33 Declinación e inclinación magnética ............................................... 33 Brújula Geológica ................................................................................. 35 Descripciones Generales ................................................................. 35 Rumbo y Buzamiento ...................................................................... 38 Rumbo ........................................................................................ 39 Procedimiento para medir el rumbo............................................... 40 Buzamiento ................................................................................ 40 Procedimiento para medir Intensidad de Buzamiento ................... 41 Medición de la Dirección de Buzamiento ....................................... 42 Manejo de Brújula ........................................................................... 42 Medición de ángulos horizontales ............................................. 42 Medición de ángulos verticales ................................................. 44 La Tierra como un sistema: El ciclo del agua ........................................ 46 Bibliografía ........................................................................................... 49 1 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología ¿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 que es la Geología? La geología es una palabra que proviene del griego geo, «Tierra», y logos, «discurso», es decir que es la ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico. Argentina, glaciar Perito Moreno. https://es.wikipedia.org/wiki/Arc hivo:Perito_Moreno_Glacier_Pata gonia_Argentina_Luca_Galuzzi_2 005.JPG 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 2 Ingreso de Geología / Geología 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 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. ¿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. Te invitamos a conocer más sobre las actividades que realiza un Geólogo a partir del video Vocaciones/Geología 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 disponible en el canal Encuentro. http://www.encuentro.gov.ar/ sitios/encuentro/Programas/v er?rec_id=117220 3 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología • Vulcanología: estudia las erupciones y los materiales que forman los volcanes. • Paleontología: estudia los fósiles, su clasificación y su 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. Te invitamos a ver el capítulo Geología Marina: estudia el fondo marino, sus sedimentos y el contenido y distribución de los minerales. http://www.encuentro.gov.ar/ • • 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. de Proyecto G: Especial Tierra para conocer un poco más sobre nuestro planeta. programas/serie/8035/8788?t emporada=7 Otras especialidades de la geología son: geofísica, gemología, geología isotópica, geoeconomía, paleomagnetismo, geología médica, astrogeología o geología planetaria. 4 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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). Fig. 1. Martillo y lupa • 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. 5 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 2. Brújula Geológica 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, uso y manejo de la brújula geológica y el ciclo del agua como un sistema. Hay muchos libros de Introducción a la Geología que podés 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). 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. El geólogo es naturalista por vocación, aunque disfruta del fútbol y la 6 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 Volver 7 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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). La Datación significa Relativa que acontecimientos se colocan en una secuencia u orden apropiados sin conocer su edad en años. Eso se hace aplicando ley la superposición. 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 8 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales los de Ingreso de Geología / Geología Figura 3. 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. (Tomado de https://allyouneedisbiology.wordpress.com/category/catala/continguts/concep tes-basics-de-biologia/) 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 9 Ingreso de Geología / Geología 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 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 pasado geológico. métodos que proporcionan Son nos edades 10 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales del Ingreso de Geología / Geología Fig. 4. Historia de la Tierra en 24 horas. (Tomado de http://mercedesmuniguaevolucion.blogspot.com.ar/2011/11/poster-deltiempo-geologico.html) Volver Estructura interna de la Tierra 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 naturaleza ordenada de nuestro Sistema Solar lleva a la mayoría de los investigadores a deducir que la Tierra y los otros planetas se formaron esencialmente al mismo tiempo hace 15.000 millones de años con el Big Bang, y de la misma 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 querés conocer más de cómo se formó nuestro planeta Tierra te sugiero que veas los primeros capítulos de la serie Cosmos con Neil de Grasse. 11 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Sabías que… La densidad del basalto 3 (3,0 g/cm ) es el triple que la densidad del agua líquida (1 g/cm3). Roca del manto: Peridotita https://petroignea.wordpress. com/tiposrocosos/afloramient os-en-rocasplutonicas/peridotita/ 12 Ingreso de Geología / Geología 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 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 1.500°C; sin embargo, en el núcleo interno las presiones son tan altas que permanece en estado sólido (Figura 5). Fig. 5. Estructura Interna de la Tierra https://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_interna_de_la_Tierra 13 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología ¿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. 14 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 con su hermoso río. Además, encontraríamos continentes con formas completamente distintas y localizados en diferentes posiciones con respecto a cómo se encuentran actualmente, Figura 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 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. 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. 15 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 por ejemplo que los continentes parecían piezas de un rompecabezas desarmado, principalmente África y Sudamérica. Pero no fue sólo eso lo que llamo su atención sino también la fauna fósil observada en los continentes y ciertas Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 16 Ingreso de Geología / Geología 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) Figura 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. Sonar http://roble.pntic.mec.es/afep 0032/antecedenteshistoricos. html 17 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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). 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. 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. 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). 18 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 7. Mosaico de las placas tectónicas (Tomado de http://docplayer.es/8928404-Estudio-de-laamenaza-sismica-y-vulnerabilidad-fisica-del-gran-santo-domingo-congreso-dominicano-degeologia.html) 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 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. 19 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 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 nueva 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. velocidad 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 PerúChile. Las fosas formadas de esta manera pueden tener miles de kilómetros de longitud, de 8 a 12 kilómetros de profundidad y de 50 hecho, ninguna parte del suelo Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 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 oceánico datada supera la edad de 180 millones de años. 20 Ingreso de Geología / Geología 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 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. Fosa Perú-Chile http://en.academic.ru/dic.nsf/ enwiki/100642 21 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 8. Tipos de bordes de placa y su relación (Tomado de http://www.goesr.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). 22 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Actividades ¿Dónde crees que es más frecuente que se manifieste la actividad geológica, como los terremotos y las erupciones volcánicas? (Elegí 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, explica la afirmación: «una roca es la materia prima para otra». Volver 23 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 energéticos básicos y la solución de problemas ambientales (Tarbuck y Lutgens, 2005). 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. 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. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 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. 24 Ingreso de Geología / Geología 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. 9A). 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. 9B) A B Fig. 9. Tipo de rocas ígneas. A) roca plutónica, granito (Foto tomada en Alpa Corral). B) roca volcánica, basalto (Foto tomada de 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 25 Ingreso de Geología / Geología 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. 10A). 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 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 (Fig.10B). 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 tomáramos muestras de las rocas expuestas en la superficie, encontraríamos que la gran mayoría son sedimentarias. Por consiguiente, podemos Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 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. 26 Ingreso de Geología / Geología 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. A B Fig. 10. Tipo de rocas sedimentarias. A) roca sedimentaria detrítica, conglomerado (Tomado de http://www.biodiversidadvirtual.org/geologia/Conglomerado-poligenicoimg5910.html). B) roca sedimentaria química, caliza con fósiles (Tomado de http://www.geovirtual2.cl/Museovirtual/0312ageo.htm) 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 roca 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 27 Ingreso de Geología / Geología (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 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 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. 28 Ingreso de Geología / Geología 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 11A). 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 11B). B A Fig. 11. Tipo de rocas metamórficas. A) Roca foliada gneis (Tomado de https://es.wikipedia.org) B) Roca no foliada, mármol (Tomado de https://es.wikipedia.org) 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 29 Ingreso de Geología / Geología 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 12. 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 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, Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 30 Ingreso de Geología / Geología 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 12. 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. 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. 31 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 12. Ciclo de las rocas. En líneas violetas se muestra el ciclo básico y en líneas celestes el ciclo alternativo (Tomado de http://temassobreingenieriacivil.blogspot.com.ar/2015/12/geologia.html) . Actividades: En clase la docente responsable proporcionará una cantidad suficiente de rocas que deberán clasificar de acuerdo con lo visto en esta unidad. Los tres grandes grupos de rocas son: ígneas, metamórficas y sedimentarias. Volver 32 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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. 13). 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. 13). 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. 33 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 13. 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. Volver 34 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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 ejemplo 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. 14). 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 cómo 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. 14). Entonces: Brújula geológica = (brújula magnética + clinómetro) Sirve para: • medir ángulos horizontales (respecto al norte magnético) • medir ángulos verticales (respecto al plano horizontal) 35 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Fig. 14.Brújula geológica y sus partes. Figura tomada de la página web: www.extremos.org.ve 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 distintos: 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. 15), 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 36 Ingreso de Geología / Geología brújula en su parte interior, está mirando hacia el punto visado. Fig. 15. Lectura azimutal en posición normal b) 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. 16) 37 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología N00E N45E N45O IV I N90E N90O III II S45O S45E S00E Fig. 16. Lectura por cuadrantes 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 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. Desde el N o el S. Método de la poligonal. 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 38 Ingreso de Geología / Geología 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 90º 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 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. 17). Por ejemplo, si se imagina una superficie de agua (que es siempre horizontal), y se hunde un plano hasta la mitad, la línea Puedes visitar en www.geovirtual.cl el Museo Virtual de Atacama, donde encontrarás más información relacionada a la Geología. Fig. 17. Rumbo. Imagen tomada de www.geovirtual.cl hasta donde se mojó dicho plano será el rumbo. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 39 Ingreso de Geología / Geología Procedimiento para medir el rumbo 1. Abrir ambas coberturas y alargar la pínula de ambos extremos. 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. 18). 3. Sostener la brújula de modo que esta quede centrada en el nivel circular. 4. Leer el ángulo de rumbo con respecto al N o al S. Fig. 18. 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. 19). 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. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 40 Ingreso de Geología / Geología Fig. 19. 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. 20). 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. 20. Medición de buzamiento. Extraído de: apunte de la Cátedra de Cartografía (2005) 41 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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. 21). 2. Horizontalizar de modo que el nivel circular quede centrado. 3. Realizar lectura. Fig. 21. Medición de dirección de buzamiento. Imagen tomada de www.geovirtual.cl 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). 42 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología El procedimiento es (Fig. 22): 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. 22. 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. 23). 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 43 Ingreso de Geología / Geología inclinación apropiada para ello. Se visualiza a través de la ventana oval. La lectura se realiza con la aguja sur. Fig. 23. 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. 24). Fig. 24. 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 90º con la pínula. Se coloca la tapa con un giro de aproximadamente 45º 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 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales 44 Ingreso de Geología / Geología ocular y por la abertura oval (Fig. 25). Se centra la brújula del nivel tabular esférico (toroidal) del clinómetro observándolo por medio del espejo. La brújula se toma con ambas manos quedando la caja hacia la derecha y el nivel se acciona con la manivela que se 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. 25. Medición de ángulos verticales. Imagen tomada del pwp disponible en la web, de la cátedra de geología general de la Universidad Nacional de Córdoba 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. 2. Realizar un levantamiento topográfico de ángulos horizontales. Volver 45 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología La Tierra como un sistema: El ciclo del agua Una de las principales razones de que la Tierra sea 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 (Fig. 26). El movimiento del agua en el ciclo hidrológico es mantenido por la energía radiante del sol y por la fuerza de la gravedad. 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. 26. Ciclo del agua o ciclo hidrológico. 46 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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. 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 precipitación puede ocurrir en la fase líquida (lluvia) o en la fase sólida (nieve o granizo). El agua precipitada en la fase sólida se 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. 47 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología 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, 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. Actividades Salida al campus visitando la Charca de las Brujas y el Río Cuarto. Comparación de dos sistemas distintos. Lótico y léntico. Mediciones de parámetros químicos y caudal. Significado. Volver 48 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología Bibliografía Hobbs, B. Means, W. y Willians, P. (1981): Geología Estructural. - 518p. Ediciones Omega. Barcelona. Krause, H. Pilger, A. Reimer y Schönfeld D. (1982): Bruchhafte Verformung. – Clausthaler Tektonische Hefte; vol. 16; 86 páginas; Editorial Ellen Pilger. Ramsay, J. y Huber, M. (1987): Modern Structural Geology. Vol. 2: Folds and Fractures. Academic Press, London. Tarbuk, E. y Lutgens, F. 2000. Ciencia de la Tierra: una introducción a la geología física. Pearson Educación, S.A, Madrid. Alguna bibliografía que está en Internet y podés consultar. De estas páginas también se obtuvieron gran parte de las imágenes mostradas en el material. https://allyouneedisbiology.wordpress.com/category/catala/continguts/c onceptes-basics-de-biologia/ http://mercedesmuniguaevolucion.blogspot.com.ar/2011/11/poster-deltiempo-geologico.html http://www.areaciencias.com/geologia/las-capas-de-la-tierra.html http://www.astromia.com/tierraluna/deriva.htm http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/r/relative_age.aspx https://es.wikipedia.org/ https://infogeologia.wordpress.com/2010/05/17/deriva-continentalalfred-wegener/ https://petroignea.wordpress.com/tiposrocosos/afloramientos-en-rocasplutonicas/peridotita/ 49 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales Ingreso de Geología / Geología http://www.geologia.unam.mx:8080/igl/index.php/difusion-ydivulgacion/temas-selectos/568-la-teoria-de-la-tectonica-de-placas-y-laderiva-continental http://docplayer.es/8928404-Estudio-de-la-amenaza-sismica-yvulnerabilidad-fisica-del-gran-santo-domingo-congreso-dominicano-degeologia.html http://www.goesr.gov/users/comet/volcanic_ash/volcanism_es/navmenu.php_tab_1_page _2.0.0.htm http://www.portalciencia.net/geoloroc3.html http://geoentorno-cienciasdelatierra.blogspot.com.ar/2013/11/17-el-ciclode-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-poligenicoimg5910.html http://es.scribd.com/ http://www.andinoelal.cl Volver 50 Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales