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Geología
Tema IX
Ing. Hugo Salas
Montaño
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Universidad Autónoma “Gabriel René Moreno”
Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología
TEXTO GUÍA DE GEOLOGÍA FISICA
GLG – 200
Preparado por:
Ing. Hugo Salas M.
Agosto de 2011
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
Ing. Hugo Salas
Montaño
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CONTENIDO
TEMA I.-
LA GEOLOGÍA Y EL PLANETA TIERRA
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
TEMA II.-
Alcance y ramas de la geología..
El Universo y el Sistema Solar.
Generalidades de la Tierra
Características Físicas de la Tierra.
Zonas Externas de la Tierra.
Zonas Internas de la Tierra y la Corteza Terrestre
Continentes y Fondos Oceánicos.
Isostasia
Deriva Continental – Tectónica de Placas
LOS PROCESOS GEOLÓGICOS Y LA INFLUENCIA DE LOS RÍOS EN LAS
TRANSFORMACIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
Procesos Geológicos
Ciclo del agua
Erosión y Transporte de los Ríos
Ciclo de los Fenómenos Geológicos
Alargamiento y Ahondamiento de los Valles
Nivel de Base y Perfil de “Equilibrio” de los Ríos
Saltos de agua
TEMA III.- COMPONENTES DE LA CORTEZA TERRESTRE
3.1
3.2
3.3
3.4
TEMA IV.-
ROCAS ÍGNEAS
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
TEMA V.-
Elementos, Minerales y Cristales
Grupos de minerales Formadores de Rocas.
Origen de las rocas de la Corteza Terrestre (Ciclo de las Rocas)
Petrología de las Rocas de la Corteza Terrestre.
Generalidades de las Rocas Ígneas.
El Magma
Solidificación de los Magmas
Textura y de las Rocas Ígneas.
Tipos de Rocas Ígneas según su localización Geológica
Minerales más frecuentes de la Rocas Ígneas.
Clasificación de las Rocas Ígneas según su textura, localización geológica y
composición mineralógica.
ROCAS SEDIMENTARIAS
5.1
5.2
5.3
5.4
Sedimentos y Rocas Sedimentarias
Facies Sedimentarias.
Ambientes y Depósitos Sedimentarios.
Características Texturales de las Rocas Sedimentarias.
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Geología
Tema IX
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5.5
TEMA VI.-
Clasificación de las Rocas Sedimentarias.
ROCAS METAMÓRFICAS
6.1
6.2
6.3
6.4
Metamorfismo.
Factores que controlan el Metamorfismo.
Tipos de Metamorfismo.
Algunas Características Texturales de las Rocas Metamórficas.
TEMA VII- AGUAS SUBTERRANEAS
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
Origen de Aguas Subterráneas.
Tipos y distribución de las Aguas Subterráneas.
Cuencas y corrientes de Aguas Subterráneas.
Captación de Aguas Subterráneas.
Aguas Artesianas
Principales tipos de acuíferos
Manantiales Calientes y Géiseres
Erosión y depósitos originados por las Aguas Subterráneas
TEMA VIII- GLACIARES Y GLACIACIÓN – LA ACCIÓN DEL VIENTO
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
8.6
TEMA IX.-
Generalidades
Tipos de Glaciares.
Rasgos erosivos y depósitos glaciarios.
Glaciación
Modelado de la Erosión Eólica
Modelado de los Depósitos Eólicos
GEOLOGIA ESTRUCTURAL
9.1.9.2.9.3.9.4.9.5.-
GENERALIDADES
FALLA
PLIEGUES Y PLEGAMIENTO
DISCORDANCIA
DIACLASA
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Geología
Tema IX
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Tema I: LA GEOLOGÍA Y EL PLANETA TIERRA
1.1.-
ALCANCE Y RAMAS DE LA GEOLOGÍA
La geología moderna tiene por objeto descifrar la evolución completa de la tierra y sus habitantes,
desde los tiempos más antiguos cuyas huellas puedan descubrirse en las rocas, hasta la actualidad. Un
programa tan ambicioso exige una profunda subdivisión de esfuerzos, y en la práctica es conveniente
dividir el tema en cierto número de secciones, donde se indique las principales relaciones entre la
geología y otras ciencias principales (Fig. 1.1). Las palabras claves de las principales ramas son los
materiales del armazón rocoso de la tierra (mineralogía y petrología), y sus disposiciones, o sea, su
forma, estructura e interrelaciones (geología estructural); los procesos geológicos o mecanismos de la
tierra, por los que se producen cambios de todo tipo (geología física); y finalmente la sucesión de estos
cambios en el tiempo, o la historia de la tierra (geología histórica).
La tierra está formada por una gran variedad de materiales, como aire, agua, hielo y organismos vivos,
así como minerales y rocas, y los útiles depósitos de minerales metálicos y de combustibles que se
asocian con aquéllos. Los movimientos relativos de estos materiales (el viento, la lluvia, los ríos, las
olas, las corrientes y los glaciares; el crecimiento y movimientos de los animales y plantas; y los
movimientos de materiales ardientes en el interior de la tierra, atestiguados por la actividad volcánica)
ocasionan todos los cambios en la corteza terrestre y en su superficie. Los cambios comprenden la
formación de nuevas rocas a partir de otras antiguas; estructuras nuevas en la corteza y nuevas
distribuciones de mares y continentes, montañas y llanuras, y aún de tiempo y clima. El escenario actual
es solamente la última fase de una serie variadísima e infinita de paisajes terrestres y marinos.
La GEOLOGÍA FÍSICA estudia todos los agentes terrestres y procesos transformadores, así como los
efectos por ellos causados. Esta rama de la geología no se reduce, como ya hemos visto, a la
geomorfología. Se interesa principalmente en los mecanismos de la tierra, y en los resultados, pasados y
presentes, de los varios procesos implicados, los cuales están aún operando activamente en la superficie
terrestre o cerca de ella o en profundidad, donde no podemos verlo. De estos resultados son ejemplos
importantes los cambios de posición de continentes y océanos, de montañas plegadas, dorsales y fosas
oceánicas. Otros ejemplos son las estructuras de las rocas -como los pliegues- resultantes de los
movimientos y deformación de la corteza terrestre.
La tectónica, que estudia estas estructuras, es una parte importante de la geología estructural, la cual
trata también de las formas y estructuras que caracterizan las rocas en el momento de formarse.
Cambios de todas clases se han sucedido continuamente en el transcurso de la existencia de la tierra, es
decir, durante unos 4600 millones de años. Para el geólogo, una roca es algo más que un agregado de
minerales; es una página de la autobiografía de la tierra, con una historia por descubrir con tal de que
aquél llegue a leer la lengua en la que están escritos los datos. Dispuestas en orden apropiado, de la
primera a la última (estratigrafía) y datadas, cuando es posible, mediante la determinación de la edad
de los minerales y rocas radiactivos (geocronología), estas páginas engloban la historia de la tierra.
Además, es cosa ya bien sabida que muchas capas de rocas contienen los restos o las impresiones de
conchas, huesos u hojas. Estos objetos se llaman fósiles, término que fue usado por primera vez por
Agrícola (1494-1555) para designar cualquier cosa de interés excavada del suelo, incluyendo los
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minerales. Desde fines del siglo XVIII, sin embargo, el término se ha usado sólo para restos de
animales y plantas que habitaron la tierra en tiempos pretéritos.
La paleontología es el estudio de los restos de vida ancestrales, algunas de las cuales, al igual que
ciertos tipos de algas marinas, se remontan a, por lo menos, 3000 millones de años. Así, vemos que la
geología Histórica trata, no sólo de la secuencia de los hechos causados por la acción de los procesos
físicos, sino también de la historia del largo proceso de la vida a través de las edades.
La geología no está en modo alguno desprovista de importancia práctica en relación con las necesidades
e industrias de la humanidad. Desde luego, la investigación de combustibles ha sido siempre un
importante estímulo para el progreso geológico. A lo largo del siglo XVIII se fue reconociendo que el
trabajo hecho por caballos, molinos de viento y turbinas se podía aumentar mucho utilizando la energía
almacenada en el carbón. En la prospección del carbón, y más tarde en la de minerales de hierro y otros
metales útiles, tuvo la geología su verdadero inicio, hace casi 200 años. En nuestro siglo, la
investigación petrolífera, de uranio y otras fuentes de «combustible atómico» han llevado a nuevos
esfuerzos geológicos. Al aumentar la demanda de combustibles, y con el agotamiento de las reservas de
petróleo en tierra, la cooperación de los geofísicos ha dado como resultado el descubrimiento de gas y
petróleo en las rocas de las plataformas continentales.
1.2.-
EL UNIVERSO Y EL SISTEMA SOLAR
ORIGEN DEL UNIVERSO.El origen del universo aceptado científicamente hoy en día se conoce como el "Big Bang" Hace unos
15000 millones de años se produjo una gran explosión a partir de un "incomprensible" punto donde
estaba compactada la materia y la energía. A partir de ese momento el universo comienza a expandirse.
A los 300.000 años de la explosión, el universo es una gran nube de helio e hidrogeno muy densa donde
empiezan a formarse irregularidades. Luego a los 1000 millones de años se crean las primeras galaxias
a partir de las irregularidades en la nube primordial. En ellas comienzan a formarse las estrellas, donde
se producen los elementos mas pesados. En aquel tiempo el universo se expandía a la velocidad de la
luz. A los 3500 millones de años la velocidad de expansión comienza a frenarse progresivamente por
acción de las fuerzas gravitacionales.
NUESTRO SISTEMA PLANETARIO.Nuestro Sistema Solar se formó hace unos 4580 millones de años cuando una gran nube de gases
interestelares y de polvo formada por hidrogeno (90%), helio (10%) y otros elementos mas pesados
(2%) iniciaron procesos de contracción, torbellinos de gases convergieron a grandes velocidades. Allí la
densidad y la temperatura aumentarían para formar el Sol rodeado por un disco con forma de espiral
compuesto de gas y de polvo que giraba en torno a él. En las regiones cercanas al Sol, donde el calor es
mayor, los elementos más volátiles fueron aventados por los vientos estelares del Sol quedando solo
material pesado suficiente para formar los planetas interiores en base a metales y silicatos. Luego más
lejos hubo abundante material para la formación de planetas gigantes de gas y helio que crecieron
rápidamente a partir de núcleos de rocas de unas 15 tierras de masa.
En el Sistema Solar, todos los planetas se desplazan (trasladan) alrededor del Sol prácticamente en el
mismo plano y en el mismo sentido, este último coincidente con el sentido de rotación sobre sí mismos
que tienen todos los planetas. El Sol rota sobre su propio eje también en el mismo sentido que los
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planetas que lo rodean. Esto no se cumple para los cometas, que se trasladan en todas las direcciones
posibles.
Otro detalle llamativo del Sistema es que está constituido por dos clases de planetas: unos pequeños y
rocosos, cercanos al Sol, y otros grandes y gaseosos, bastante más distantes; en la separación entre esos
dos tipos de planetas se encuentra la zona de los asteroides. Los astrónomos consideran factible que la
naturaleza de esa estructura tenga su explicación en la manera en que se originó el Sistema.
Se cree que la nube original (nebulosa) de la cual se formó el Sistema Solar, en un comienzo rodeaba
por completo al Sol primitivo; las partículas de polvo y gas de aquella nube se agruparon por efecto
gravitatorio y constituyeron objetos sólidos.
Pero la radiación de la estrella central empujó hacia afuera los elementos volátiles, con el resultado de
que en los trozos de materia cercanos al Sol comenzaron a predominar elementos más pesados, como el
hierro y los silicatos. En cambio, en los cuerpos más lejanos, los elementos livianos como hidrógeno y
helio se conservaron y formaron los grandes planetas con densas atmósferas.
El único sistema planetario que conocemos termina en Plutón con un diámetro total de unos 12 mil
millones de kilómetros. Sin embargo, los astrónomos estiman que en las afueras del Sistema Solar (más
allá de los planetas), hay una nube (o bien un disco) de núcleos cometarios, de manera tal que el
diámetro del Sistema puede ser algo mayor.
Los Planetas.Mercurio (88 días*), Venus (224.7 días), Tierra (365.26 días), Marte (687.0 días), Júpiter (11.86 años),
Saturno (29.42 años), Urano (83.75 años), Neptuno (163.73 años), Plutón (248.0 años). (* tiempo en
dar una vuelta alrededor del sol).
1.3.-
GENERALIDADES DE LA TIERRA
EDAD Y ORIGEN DE LA TIERRA.La datación radiométrica ha permitido a los científicos calcular la edad de la Tierra en 4.650 millones
de años. Aunque las piedras más antiguas de la Tierra datadas de esta forma, no tienen más de 4.000
millones de años, los meteoritos, que se corresponden geológicamente con el núcleo de la Tierra, dan
fechas de unos 4.500 millones de años, y la cristalización del núcleo y de los cuerpos precursores de los
meteoritos, se cree que ha ocurrido al mismo tiempo, unos 150 millones de años después de formarse la
Tierra y el Sistema Solar (véase Sistema Solar: Teorías sobre el origen); es decir que 4.500 m.a. es la
edad de la roca cristalizada, pero la tierra ya hacía 150 m.a. que se había formado.
Después de condensarse a partir del polvo cósmico y del gas mediante la atracción gravitacional, la
Tierra habría sido casi homogénea y relativamente fría. Pero la continuada contracción de estos
materiales hizo que se calentara, calentamiento al que contribuyó la radiactividad de algunos de los
elementos más pesados. En la etapa siguiente de su formación, cuando la Tierra se hizo más caliente,
comenzó a fundirse bajo la influencia de la gravedad. Esto produjo la diferenciación entre la corteza, el
manto y el núcleo, con los silicatos más ligeros moviéndose hacia arriba para formar la corteza y el
manto y los elementos más pesados, sobre todo el hierro y el níquel, sumergiéndose hacia el centro de
la Tierra para formar el núcleo. Al mismo tiempo, la erupción volcánica, provocó la salida de vapores y
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gases volátiles y ligeros de manto y corteza. Algunos eran atrapados por la gravedad de la Tierra y
formaron la atmósfera primitiva, mientras que el vapor de agua condensado formó los primeros océanos
del mundo.
MOVIMIENTOS DE LA TIERRA.La Tierra y su satélite, la Luna, también giran juntas en una órbita elíptica alrededor del Sol. La
excentricidad de la órbita es pequeña, tanto que la órbita es prácticamente un círculo. La circunferencia
aproximada de la órbita de la Tierra es de 938.900.000 km y nuestro planeta viaja a lo largo de ella a
una velocidad de unos 106.000 km/h. La Tierra gira sobre su eje una vez cada 23 horas, 56 minutos y
4,1 segundos. Por lo tanto, un punto del ecuador gira a razón de un poco más de 1.600 km/h y un punto
de la Tierra a 45° de altitud N, gira a unos 1.073 km/h.
Además de estos movimientos primarios, hay otros componentes en el movimiento total de la Tierra
como la precesión de los equinoccios (véase Eclíptica) y la nutación (una variación periódica en la
inclinación del eje de la Tierra provocada por la atracción gravitacional del Sol y de la Luna).
TIEMPO GEOLÓGICO.El tiempo geológico lo podemos pensar de dos maneras una relativa y otra absoluta

Tiempo absoluto.-
El tiempo absoluto mide el evento geológico, nos dice si este tuvo lugar hace unos cuantos miles de
años, hace mil millones de años, o en alguna fecha mas lejana. Nosotros usamos el año, que es el
tiempo en que la Tierra da un circuito alrededor del Sol. En geología sin embargo, el problema consiste
en determinar cuantas de estas unidades de tiempo transcurrieron en el pasado cuando no existía quien
los contara. Las velocidades de desintegración de los minerales radiactivos nos proporcionan una
solución a este problema.
Radiactividad: Los núcleos de ciertos elementos emiten partículas espontáneamente, y al hacerlo
producen nuevos elementos

Tiempo relativo.-
Al situar eventos geológicos en orden cronológico, estamos subdividiendo el tiempo geológico sobre
una base relativa, usando ciertas marcas para indicar el tiempo relativo. El tiempo geológico relativo ha
sido determinado, en gran parte, por la posición relativa de las rocas sedimentarias, ya que una capa
sedimentaria representa cierta cantidad de tiempo
La ley de superposición: En una serie de rocas sedimentarias que no hayan sido volcadas, la capa mas
alta es siempre la mas joven y la capa mas baja es siempre la mas antigua.
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ESCALA DEL TIEMPO GEOLÓGICO
Edad (Ma)
Era
Periodo
Época
0.01-0
Holoceno
1.8-0.01
Cuaternario
Pleistoceno
5.3-1.8
23.7-5.3
Plioceno
Cenozoico
36.6-23.7
Mioceno
Terciario
Oligoceno
57.8-36.6
Eoceno
66.4-57.8
Paleoceno
144-66.4
208-144
Cretácico
Mesozoico
Jurásico
245-208
Triásico
286-245
Pérmico
360-286
Carbonífero
(Mississípico
Pensilvánico)
408-360
Paleozoico
Devónico
438-408
Silúrico
505-438
Ordovícico
570-505
Cámbrico
2500-570
Proterozoico
2500
Arqueozoico
y
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1.4.-
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LA TIERRA
FORMA Y TAMAÑO DE LA TIERRA.El primer viaje de circunnavegación, comenzado en Sevilla por Magallanes en 1519, y acabado en la
misma ciudad por Elcano en 1522. estableció sin disputa que la tierra es un globo. Actualmente es
posible circunnavegar la tierra, como Puck, «en cuarenta minutos» y fotografiar su superficie desde
alturas en las que es bien patente la curvatura de la tierra. Pitágoras (hacia 530 a.C.) fue probablemente
el primero en considerar que la tierra podía ser una esfera. Observando cómo se acercaban los buques
desde el horizonte primero los palos y las velas y después el casco- comprobó que la superficie del mar
no era plana, sino curvada.
Sin embargo, la tierra no es exactamente esférica. También fue Newton el primero en demostrar que, a
causa de la rotación de la tierra, su materia se encuentra afectada, no sólo por la gravitación hacia el
interior, sino también por una fuerza centrífuga hacía el exterior, que alcanza su máximo en el ecuador.
Dedujo la existencia de un abombamiento ecuatorial, donde el valor aparente de la gravedad era más
reducido, y en compensación, un achatamiento polar, en el que la fuerza centrífuga se iba
desvaneciendo, hasta hacerse muy pequeña.
Resumiendo: de acuerdo con los datos deducidos desde satélites, si la superficie terrestre estuviera en
todas partes al nivel del mar, su forma -el geoide o figura de la tierra- sería muy aproximada a la de un
elipsoide de rotación (o sea, un esferoide oblado), con un eje ecuatorial 42,8 km más largo que el eje
polar. De estos datos se sabe que el eje polar es ligeramente más largo desde el centro de la tierra al
polo norte, que desde el centro al polo sur, y que actualmente se describe como en forma de pera. Sin
embargo, la desviación de forma respecto a la de un esferoide oblado es muy pequeña.
Pero, entonces, ¿cómo es que la tierra no posee exactamente la forma de un esferoide? La razón está en
que las rocas de la corteza no tienen en todas partes la misma densidad. Como el abombamiento
ecuatorial es una consecuencia del valor relativamente bajo de la gravedad alrededor de la zona
ecuatorial, se deduce que habrá también abombamientos en los demás lugares donde la gravedad sea
relativamente baja; es decir, donde la parte externa de la corteza se componga en gran parte de rocas
siálicas livianas. Estos lugares son los continentes. En cambio, en donde la parte externa de la corteza
se compone de rocas pesadas, la gravedad es relativamente alta y la superficie será, por consiguiente,
deprimida. Estas regiones son las cuencas oceánicas.
La tierra tiende continuamente hacia un estado de equilibrio gravitacional. Si no existieran la rotación
ni ninguna diferencia lateral en la densidad de las rocas, la tierra sería una esfera. Como resultado de la
rotación, se convierte en esferoide. Como consecuencia, además, de las diferencias de densidad y
espesor en las rocas de la corteza y en el manto subyacente, los continentes, las cordilleras y las cuencas
oceánicas son irregularidades superpuestas a la superficie del esferoide.
La Tierra no es una esfera perfecta, sino que tiene forma de pera. Cálculos basados en las
perturbaciones de las órbitas de los satélites artificiales revelan que la Tierra es una esfera imperfecta
porque el ecuador se engrosa 21 km; el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31
metros.
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RADIOACTIVIDAD.Los núcleos atómicos de ciertos isótopos al modificar espontáneamente su estructura, fueron
identificados con una propiedad a la que llamamos radiactividad. Su naturaleza puede ser de dos tipos:
Radioactividad natural: Es la que manifiestan los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
Radiactividad artificial o inducida: Es la que ha sido provocada por transformaciones nucleares
artificiales.
La radioactividad ha sido un término, que aun desconociéndose la naturaleza de su origen, en
ocasiones, genera temor. Muchas de las veces, el temor que se ha generado sobre el uso de los
materiales radioactivos no es producto solo de la ignorancia que se tiene sobre los materiales, su
definición, características de los materiales, control, entre otros, sino de los graves problemas a la salud
y a la propia naturaleza que se han generado por el uso de materiales que tienen esta propiedad y de la
grave forma en que se controlan estos materiales.
Es evidente en nuestra sociedad que los avances tecnológicos y científicos han marcado una nueva
forma de vivir en sociedad. La salud humana no podría estar ajena a estos cambios, en el caso de las
técnicas de medición y control utilizados mediante materiales radioactivos han permitido prolongar la
vida y en algunas ocasiones no solo prolongar sino preservar, es tan así que se han abierto áreas como
la radioterapia para tratar enfermedades como el cáncer o tumores.
El descubrimiento de la radioactividad ha dejado profundas huellas en las sociedades; no todas las
experiencias han sido agradables, como lo han sido las aplicaciones en medicina, incluso para obtener
un manejo adecuado de los elementos al servicio de los seres humanos se han tenido que sacrificar
muchas vidas tal es el caso de Chernobyl en Ucrania el 26 de abril de 1986.
1.5.-
LAS ZONAS EXTERNAS DE LA TIERRA
La tierra puede describirse físicamente como una bola rocosa (la corteza), parcialmente recubierta de
agua (la hidrosfera) y todo ello dentro de una envoltura gaseosa (la atmósfera). A estas tres zonas
físicas es conveniente añadir una zona biológica (la biosfera). El sistema, corteza, atmósfera e
hidrosfera se suelen considerar como un sistema cerrado, o sea, estabilizado. Esto significa que si un
miembro del sistema tiene pérdidas se compensa con adiciones en los demás. Sólo el helio y el
hidrógeno son suficientemente livianos para escapar del sistema.

Atmósfera.-
La atmósfera es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Aunque tiene un grosor de
más de 1.100 km, aproximadamente la mitad de su masa se concentra en los 5,6 km más bajos. Es la
capa de gases y vapor de agua que envuelve a la tierra. Está constituida esencialmente por una mezcla
de nitrógeno y oxígeno, con cantidades menores de vapor de agua, anhídrido carbónico y gases inertes,
como el argón. Geológicamente, tiene importancia por ser el medio donde se manifiestan el clima y el
tiempo, el viento, las nubes, la lluvia y la nieve.
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
Hidrosfera.-
Comprende todas las aguas naturales del exterior de la tierra. Los océanos, mares, lagos y ríos cubren
alrededor de las tres cuartas partes de su superficie. Pero no es esto todo. Bajo tierra, en una extensión
de unos pocos centenares de metros, en algunos lugares, los intersticios y fisuras de las rocas están
también ocupados por el agua. Tal agua subterránea, como se llama, se concentra en manantiales y
pozos, y algunas veces aparece tan abundantemente que produce inundaciones en las minas. Así pues,
hay un manto de agua, algo irregular, pero casi continuo, alrededor de la tierra, que satura las rocas y
que cubre las enormes depresiones que forman el fondo de los océanos, sumergidas por completo. Si
fuese distribuido uniformemente sobre la superficie de la tierra, formaría un océano de unos 2750
metros de profundidad.

Biosfera.-
La esfera de la vida, es probablemente una idea menos familiar para nosotros. Pero se debe pensar en
los grandes bosques y praderas, con sus agrupaciones incontables de insectos y animales diversos. Se
han de recordar también los céspedes de algas marinas, los extensos bancos de moluscos, de arrecifes
coralinos y los bancos de peces. Añádase a todo esto la inconcebible cantidad de bacterias y otras
plantas y anímales microscópicos. Miríadas de estos diminutos organismos se encuentran en cada
centímetro cúbico de aire, agua o tierra. Consideradas en conjunto, las diversas formas de vida
constituyen una red intrincada y en evolución permanente que reviste la superficie de la tierra con un
tapiz casi continuo. Ni siquiera las nieves perpetuas, ni las arenas de los desiertos logran interrumpirlo
por completo, y los campos de lava reciente salida de los cráteres volcánicos, son invadidos
rápidamente por el ímpetu de la vida exterior. Así es la esfera de la vida, y tanto geológica como
geográficamente no es de importancia menor que las zonas físicas. Entre sus muchos productos se
encuentran carbón, petróleo, gas natural, la mayor parte del oxígeno que respiramos y calizas en gran
abundancia.
1.6.-
LAS ZONAS INTERNAS DE LA TIERRA Y LA CORTEZA TERRESTRE
ZONAS INTERNAS DE LA TIERRA.La investigación sismológica ha demostrado que el núcleo tiene una capa exterior de unos 2.225 km de
grosor con una densidad relativa media de 10. El núcleo interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es
sólido. Se cree que ambas capas del núcleo se componen en gran parte de hierro con un pequeño
porcentaje de níquel y de otros elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los
6.650 °C y se considera que su densidad media es de 13.
La zona de «roca densa» que circunda al núcleo se conoce como manto, con un espesor de 2.900 km.
Excepto en la zona conocida como astenosfera, es sólido y su densidad, que aumenta con la
profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto superior se compone de hierro y silicatos de magnesio como el
olivino y la parte inferior de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio.
La zona que envuelve al manto es la corteza compuesta por rocas de propiedades físicas muy distintas a
las del manto y con un espesor que varía entre los 20 y los 40 km; la corteza junto con la parte superior
del manto, forman la litosfera con un espesor de 100 km. El manto superior está separado de la corteza
por una discontinuidad sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por la
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astenosfera de 100 km de grosor constituidas por rocas plásticas y parcialmente fundidas que permiten
a los continentes trasladarse por la superficie terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse.
Haciendo «radiografías» de la tierra a través de sus propias ondas sísmicas o de ondas similares
producidas a propósito por explosiones controladas, es posible estimar, con bastante precisión, la
profundidad donde comienza el material del manto, en distintas partes del mundo. La superficie
limítrofe o discontinuidad entre el manto y la corteza fue descubierta en 1909 por A. Mohorovicic.
Desde entonces se la conoce familiarmente como discontinuidad de Mohorovicic, discontinuidad M, o
Moho. Las ondas sísmicas que se transmiten a través de las rocas situadas por encima de esta superficie
tienen una velocidad de 2,7 km/s, mientras que a través de las rocas bajo la discontinuidad M,
bruscamente pasan a 8,1 km/s. Obviamente, para hablar con precisión, la corteza sólo se puede definir
como un variado conjunto de rocas situadas sobre la discontinuidad M y que forman una envoltura
alrededor del manto.
LA CORTEZA TERRESTRE.Es la envoltura externa de la parte sólida de la tierra. Está formada por una gran variedad de rocas. En
los continentes su superficie está cubierta corrientemente por una capa de suelo u otros depósitos
detríticos, como las arenas del desierto. Las rocas predominantes que se encuentran en la corteza se
distribuyen en dos grupos bien definidos:
a) Un grupo de rocas claras, en las cuales se incluyen el granito y, tipos afines y sedimentos como las
areniscas y los esquistos, que poseen por término medio un peso específico o densidad alrededor de 2,7.
Químicamente, estas rocas, en promedio, son muy ricas en sílice (65-75 por ciento), mientras la
alúmina es el más abundante de los restantes constituyentes. Como a menudo es conveniente referirse a
estas rocas en conjunto, se las designa entonces colectivamente con el nombre sial.
b) Un grupo de rocas oscuras y pesadas, que comprende el basalto y tipos afines (densidad entre
2,8-3,0) conocidas colectivamente como rocas básicas (con un 50 por ciento de sílice), pero incluyendo
además algunas rocas más pesadas (con una densidad hasta 3,4), que se denominan rocas ultrabásicas
(con un 40-45 por ciento de sílice). En estas rocas la sílice es todavía el componente individual más
abundante, pero los óxidos de hierro y magnesio, por separado o juntos, ocupan el segundo lugar y todo
el conjunto se llama, apropiadamente, sima.
1.7.-
CONTINENTES Y FONDOS OCEÁNICOS
La superficie de la corteza se sitúa a niveles muy diferentes en los distintos lugares. Se ha calculado la
proporción entre las zonas terrestres y el fondo del mar para sucesivos niveles, y los resultados pueden
representarse gráficamente (Fig. 1.2). De este diagrama se desprende con claridad que hay dos niveles
dominantes: el borde continental y la plataforma oceánica o de las profundidades marinas. El desnivel
que las une, que en realidad es bastante suave, se llama talud continental.
El borde continental incluye una parte externa sumergida, conocida con el nombre de plataforma
continental, cuya anchura puede alcanzar 1500 km o puede estar ausente a lo largo de costas
montañosas. Las rocas más antiguas, que constituyen el zócalo de las plataformas, están recubiertas por
sedimentos cuyo espesor puede ser de 2 km. Durante un tiempo se creyó que los sedimentos de las
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plataformas tenían un tamaño de grano cada vez más fino al aumentar la distancia a la línea de costa.
Como consecuencia de las investigaciones iniciadas durante la segunda guerra mundial se ha
descubierto que los sedimentos son realmente cada vez más finos al alejarse de la costa sólo hasta una
profundidad de unos 20 m, donde el tamaño de grano es clasificado por la acción de las olas. En su
mayor parte, las plataformas están recubiertas de arenas gruesas y conchas de moluscos.
Estructuralmente, las verdaderas cuencas oceánicas no comienzan en la línea de costa visible, sino en el
borde de la plataforma continental. Las cuencas, sin embargo, están muy colmatadas y el exceso de
agua marina las desborda y llega a inundar cerca de 28 millones de kilómetros cuadrados de la
plataforma continental. El mar del Norte, el Báltico y la bahía de Hudson, constituyen ejemplos de
mares de aguas poco profundas (mares epicontinentales) que yacen sobre la plataforma continental. Es
interesante hacer observar que durante la era de las glaciaciones, cuando fueron sustraídas grandes
cantidades de agua de los océanos para formar las grandes capas de hielo que entonces cubrían Europa
y América del Norte, la mayor parte de la plataforma continental debió de quedar en seco.
Recíprocamente, si se derritiera el hielo que cubre en la actualidad la Antártida y Groenlandia, se
elevaría el nivel del mar y los continentes aparecerían aún más sumergidos.
Económicamente hablando, la plataforma continental tiene una importancia primordial; los mares
epicontinentales suministran fertilizantes y significan una importante aportación a los recursos
alimentarios mundiales, mientras que la plataforma continental, por sí misma, es una fuente de gas y
petróleo.
Los continentes poseen un relieve muy variado formado por llanuras, mesetas y cordilleras, alcanzando
estas últimas la altitud de 8.848 metros en el Everest. Los fondos oceánicos, que en principio se
imaginaron como llanos y taludes monótonos, se caracterizan por cordilleras basálticas submarinas que
circundan al tierra a lo largo de más de 40 000 km. Esta cordillera submarina se extiende por la zona
media de los océanos y se llama cordillera mesoceánica o dorsal.
Otros rasgos de los fondos oceánicos son los numerosos montes submarinos, que representan los restos
de antiguas islas volcánicas profundamente denudadas. Los cañones submarinos, comparables al cañón
del Colorado, son muy comunes, y en las fosas oceánicas profundas, que ahora son objeto de muchas
investigaciones, el fondo oceánico alcanza profundidades de más del doble que el promedio; la mayor
profundidad actualmente registrada es de 11033 m en la cubeta de Nero de la fosa de las Marianas.
1.8.-
ISOSTASIA
La isostasia fue enunciada como principio a finales del siglo XIX. Es la condición de equilibrio que
presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad de sus diferentes partes. Se resuelve
en movimientos verticales (epirogénicos) y está fundamentada en el principio de Arquímedes. Se
enuncia: la corteza flota sobre el manto como un iceberg en el océano. El principio básico es que para
que un cuerpo flote sobre otro este debe ser más denso, con lo que se sitúa debajo. El material que flota
se hunde en un porcentaje variable, pero siempre tiene parte de él emergido. Así, la condición de
flotabilidad no depende del tamaño y cuando la parte emergida pierde volumen y peso la parte
sumergida asciende para compensarlo. Cada bloque individual, ya sea este una placa o un bloque
delimitado por fallas, tiende a alcanzar este equilibrio.
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Cuando la corteza continental se pliega acumula gran cantidad de materiales en una región concreta.
Terminado el ascenso comienza la erosión, con lo que las montañas pierden peso y volumen. Las raíces
ascienden para compensar esta pérdida dejando en superficie los materiales que han estado sometidos a
un proceso metamórfico. Estas metamorfitas ascienden y forman escudos o macizos antiguos rígidos, y
que no se pliegan ante una nueva orogenia, sino que se rompen formando un relieve fallado. Cada uno
de los bloques en los que se rompe el escudo, de diferentes tamaño, también tiende a alcanzar el
equilibrio isostático. Los reajustes, ascensos y hundimientos, de unos bloques con respecto a los otros
generan pequeños terremotos.
El geólogo norteamericano Dutton propuso, en 1889, el término isostasia (del griego, isostasios, «en
equilibrio») para designar la condición ideal de equilibrio gravitatorio que regula las alturas de los
continentes y de los fondos oceánicos, de acuerdo con las densidades de sus rocas subyacentes. La idea
puede comprenderse pensado en una serie de bloques de madera de diferentes alturas que floten en el
agua (Fig. 1.3). Los bloques emergen en proporción a sus alturas respectivas; se dice de ellos que se
encuentran en estado de equilibrio hidrostático. La isostasia es el correspondiente estado de equilibrio
hidrostático. La isostasia es el correspondiente estado de equilibrio que existe entre extensos bloques de
la corteza terrestre que se elevan a niveles diferentes, y se manifiesta en la superficie en forma de
cordilleras, mesetas, llanuras o fondos oceánicos.
Si una cordillera fuera simplemente una protuberancia de rocas que descansan sobre el borde
continental, y estuvieran totalmente sostenidas por la resistencia de la base, una plomada –como las que
se usan en los instrumentos de nivelación, en el levantamiento de planos- se desviaría de la verdadera
vertical en una magnitud proporcional a la atracción gravitatoria de la masa de la cordillera. La primera
insinuación de que las montañas no son simples masas de roca adheridas a la corteza subyacente la
proporcionó la expedición andina en 1735. Pierre Bouguer, el líder de la expedición, hizo
observaciones al norte y al sur del Chimborazo, y se encontró con la sorpresa de que la desviación de la
plomada hacia este pico volcánico era mucho menor de lo que había calculado. Expresó su sospecha de
que la atracción gravitacional de los Andes « ¡es mucho menor de lo que era de esperar, dada la masa
representada por estas montañas! »
1.9.-
DERIVA CONTINENTAL
Desde principios de siglo, una minoría de geólogos siguió a Wegener (1912) creyendo que, hace unos
300 millones de años, los continentes estaban todos reunidos en un supercontinente, el Pangea (del
griego, toda la tierra), el cual posteriormente se dividió en dos grandes continentes: Laurasia en el
hemisferio norte y Gondwana en el hemisferio sur. A partir de datos principalmente paleoclimáticos,
Wegener pensó que la tierra, tal como la conocemos actualmente, es el resultado de la evolución
gradual de la rotura del Pangea, y de la separación y alejamiento mutuo de las distintas piezas. Este
proceso se llama deriva continental (Fig. 1.4). Sin embargo, sólo desde 1960, los nuevos
descubrimientos geofísicos han hecho incontrovertible esta conclusión.
Las anomalías magnéticas se han detectado en gran parte de la corteza oceánica; calculando la
velocidad de movimiento desde las posiciones de las anomalías magnéticas de edad conocida hasta las
dorsales y asumiendo que estas velocidades se pueden extrapolar para épocas anteriores, ha sido posible
calcular la edad aproximada de las anomalías más antiguas. De este modo se ha deducido que las
anomalías magnéticas más alejadas de las dorsales tenían una edad de unos 70 u 80 millones de años.
Estas conclusiones, deducidas de los descubrimientos geofísicos, se han confirmado extrayendo testigos
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de sedimento de los fondos oceánicos y, en cada testigo, datando los sedimentos que están en contacto
inmediato con el basalto, recubriéndolo. Mediante el estudio de los testigos del Atlántico, se ha
encontrado que el sedimento inferior, el que cubre el basalto, aumenta su edad cuanto más alejado está
de la dorsal mesoceánica,
La pregunta que se plantea es qué le ha sucedido a la corteza más antigua de 80 a 150 millones de años
y aquí entra la apreciación o quizá la comprensión completa del papel que juegan las fosas oceánicas
profundas, sorprendetemente próximas a los márgenes continentales. Las fosas oceánicas, que alcanzan
profundidades bajo el nivel del mar mucho mayores que la altura de las montañas más altas en la tierra,
se caracterizan por la existencia de terremotos profundos en el lado continental de la fosa. Ciertamente,
los puntos de origen (focos) de los terremotos aumentan su profundidad, desde someros a profundos, a
lo largo de un plano que se inclina unos 45º hacia los continentes adyacentes. Los terremotos son el
paso de vibraciones procedentes de, por ejemplo, rocas sujetas a esfuerzos, se rompen bruscamente. Se
cree que los focos de los terremotos que se producen en el de las fosas oceánicas se sitúan en la litosfera
oceánica que descienden hacia el manto.
Como consecuencia de estos descubrimientos que revelaban la expansión del fondo oceánico ha
surgido una hipótesis conocida como tectónica de placas. Se considera que la tierra esta cubierta por
seis placas grandes y rígidas como cáscaras y varias placas menores. Las placas, de unos 100 km de
espesor, están formadas de corteza mas la parte superior del manto, que juntos reciben el nombre de
litosfera. La parte del manto situada inmediatamente bajo la litosfera se llama astenosfera; sobre ella,
la litosfera se desplaza a medida que se va creando corteza nueva en las dorsales mesoceánicas, y
desaparece en la profundidad las fosas. La tasa de movimiento varía entre 1 cm por año en el Atlántico
norte a unos 6 cm por año en el Pacífico sur. La parte superior de las placas puede estar constituida
totalmente de corteza oceánica o de ambas continental y oceánica. Si el borde que avanza de la placa
está formado de corteza continental, esta es demasiado liviana para sumergirse en el manto y como
resultado de la compresión de la corteza siálica en el choque, se producen montañas a lo largo de estos
márgenes continentales.
Las placas son las partes relativamente inertes de la superficie terrestre y están separadas una de otra
por cinturones móviles caracterizados por terremotos, actividad volcánica y montañas plegadas. Las
placas se mueven lentamente por la superficie terrestre, y como todas encajan, el movimiento de una de
ellas debe afectar a todas las demás.
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Geología
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Tema II : LOS PROCESOS GEOLÓGICOS Y LA INFLUENCIA DE LOS RÍOS EN LAS
TRANFORMACIONES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE
2.1.-
PROCESOS GEOLÓGICOS
Los procesos geológicos pueden dividirse en los que se originan en el interior de la Tierra (procesos
endógenos) y los que lo hacen en su parte externa (procesos exógenos).
PROCESOS ENDÓGENOS (de origen Interno).La separación de las grandes placas litosféricas, la deriva continental y la expansión de la corteza
oceánica ponen en acción fuerzas dinámicas asentadas a grandes profundidades. El diastrofismo es un
término general que alude a los movimientos de la corteza producidos por fuerzas terrestres
endogénicas que producen las cuencas de los océanos, los continentes, las mesetas y las montañas. El
llamado ciclo geotectónico relaciona estas grandes estructuras con los movimientos principales de la
corteza y con los tipos de rocas en distintos pasos de su desarrollo.
La orogénesis, o creación de montañas, tiende a ser un proceso localizado, que comprende
movimientos horisontales que distorsionan los estratos preexistentes.
La epirogénesis afecta a partes grandes de los continentes y de los océanos, sobre todo por
movimientos verticales, y produce mesetas y cuencas. Los desplazamientos corticales lentos y
graduales actúan en particular sobre los cratones, regiones estables de la corteza.
Las fracturas y desplazamientos de rocas, que pueden medir desde unos pocos centímetros hasta
muchos kilómetros, se llaman fallas. Su aparición está asociada con los bordes entre placas que se
deslizan unas sobre otras —por ejemplo, la falla de San Andrés— y con lugares donde los continentes
se separan, como el valle del Rift, en África occidental. Los sismos están causados por la descarga
abrupta de tensiones acumuladas de forma muy lenta por la actividad de las fallas, de los volcanes o de
ambos. El movimiento súbito de la superficie terrestre es una manifestación de procesos endógenos que
pueden provocar olas sísmicas (tsunamis), aludes, colapso de superficies o subsidencia y fenómenos
relacionados.
La Actividad ígnea: Emplazamiento de intrusiones, emisión de lavas y gases y de otros productos
volcánicos. Los géiseres y los manantiales calientes se encuentran, como los volcanes, en áreas
tectónicas inestables. Los volcanes se producen por la efusión de lava desde las profundidades de la
Tierra.
El Metamorfismo: Transformación de rocas preexistentes en nuevos tipos de rocas por la acción del
calor, presión, esfuerzo y de fluidos en migración, calientes y químicamente activos.
PROCESOS EXÓGENOS (de origen externo).Cualquier medio natural capaz de mover la materia terrestre se llama agente geomorfológico. Los ríos,
las aguas subterráneas, los glaciares, el viento y los movimientos de las masas de agua (mareas, olas y
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Geología
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corrientes) son agentes geomorfológicos primarios. Puesto que se originan en el exterior de la corteza,
estos procesos se llaman epígenos o exógenos.
Denudación: Meteorización y Erosión.La meteorización es un término que designa un grupo de procesos responsables de la desintegración y
de la descomposición de rocas sobre el terreno. Puede ser física, química o biológica y es un
prerrequisito para la erosión. Este proceso no está asociado al transporte.
Meteorización Física: Toda helada resquebraja las rocas, al introducirse en éstas a modo de cuña el
agua de congelación. Al congelarse, el agua se expande, y a través de repetidas alternancias de heladas
y deshielos en los poros empapados de agua y en las grietas, las rocas van siendo implacablemente rotas
en trocito
Meteorización Química: Parte de la lluvia de cada chubasco penetra en el suelo y promueve el trabajo
de su destrucción por disolución y disgregación de las partículas que lo forman.
Meteorización Biológica: La vida colabora también en el trabajo destructivo. Las raíces de los árboles,
al crecer en las grietas, ayudan al cuarteamiento de las rocas. Las lombrices de tierra y otros animales
subterráneos llevan hasta la superficie las partículas más finas del suelo, donde sirven fácilmente de
presa al viento y a la lluvia. El suelo es una fase por la cual han de pasar muchas rocas reducidas a
escombros antes de ser definitivamente arrancadas.
Erosión y transporte: Tarde o temprano, los productos de meteorizaci6n son trasladados del lugar
donde se forman. Al soplar sobre las tierras, el viento levanta nubes de polvo y arena, los acarrea y
dispersa por todas partes y a menudo se convierte en un poderoso agente bombardero de arena, cuando
pasa a través de zonas de rocas expuestas a la erosión. Los glaciares, armados igualmente con material
morrénica y otros residuos rocosos, pulimentan las rocas sobre las cuales pasan, durante su lento
descenso desde los campos de hielo y los altos valles montañosos. La arroyada, los canchales y los
desplomes alimentan los ríos con fragmentos minerales grandes y pequeños, que no solamente son
llevados de un modo pasivo aguas abajo, sino que son utilizados por los ríos como instrumentos para
excavar sus cauces y sus márgenes. Además de esta carga visible de barro y arena, las aguas fluviales
llevan otra invisible de materias disueltas, extraídas de rocas y suelos por la acción disolvente de la
lluvia y del agua del suelo, así como de las aguas del propio río. Vientos, ríos y glaciares, los agentes
que dispersan los productos de la demolición de las rocas, son conocidos con el nombre de agentes de
transporte. Todos los procesos destructivos que se deben a los efectos de los agentes de transporte se
describen como erosión.
Es conveniente considerar la meteorización como la destrucción de una roca por agentes que van
asociados a escaso o ningún transporte, excepto el que se debe a la gravedad, de los productos
resultantes, y la erosión como la destrucción de la tierra por agentes que simultáneamente proceden a
su acarreo. Ambas series de procesos cooperan al desgaste de la superficie terrestre, y sus efectos
combinados se designan con el nombre de denudación.
Deposición de sedimento.El sedimento acarreado por los agentes de transporte se vuelve a depositar más pronto o más tarde. La
arena que lleva el viento se acumula en dunas a lo largo de las costas o en el desierto. Allí donde
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terminan los glaciares a causa de la fusión de los hielos, los despojos acumulados durante su recorrido
son abandonados en montón informe para ser arrastrados más tarde por los ríos o el mar. Cuando un
curso de agua entra en un lago, la corriente se frena, y la carga de arena y fango se deposita
gradualmente en el fondo. Aguas abajo, en el valle abierto, arena y fango se extienden sobre las llanuras
aluviales durante las crecidas, mientras que la corriente principal continúa a través de un estuario o
delta, arrastrando hasta el mar la mayoría de los materiales. Al abatirse sobre las rocas costeras, las
grandes olas formadas por las marejadas producen todavía más materiales de derribo, que en conjunto
son arrancados de allí y distribuidos por el oleaje y las corrientes. Los cantos rodados, desgastados por
las aguas, se van acumulando al pie de los acantilados. Las playas de arena se acumulan en bahías
tranquilas. En el fondo del mar, las partículas más finas se depositan en anchas franjas de sedimentos,
extendiéndose los más tenues de ellos por la plataforma continental, e incluso sobrepasando su borde
hacia el fondo oceánico más profundo, antes de que, finalmente se depositen. Todos estos depósitos son
ejemplo de rocas sedimentarias en vías de formación.
Todavía nos queda por averiguar qué ocurre con la carga invisible de sustancias minerales disueltas
que los ríos van arrancando de la superficie terrestre. Algunas corrientes fluviales desembocan en lagos
que no tienen otra salida que la evaporación en el aire que los recubre. Las aguas de tales lagos
rápidamente se hacen saladas, porque, las partículas salinas que los ríos les llevan se quedan allí,
mientras se evapora el agua dulce. Gradualmente las aguas lacustre se van saturando, y entonces
precipitan la sal gema y otros depósitos salinos. Sin embargo, la mayoría de los ríos llegan hasta el mar,
donde dejan una gran parte de los materiales disueltos a su paso por las tierras. Así pues, como señaló
Halley, «el mismo océano llega a ser salado por la misma causa». Pero, en compensación, mientras que
la salinidad del mar aumenta lentamente, muchas de las materias minerales contenidas en el agua son
aprovechadas por los organismos vivos. Almejas y mejillones, erizos de mar y corales, y otros muchos
seres marinos, forman sus conchas con el carbonato cálcico que extraen del agua donde viven. Cuando
mueren estos seres, la mayoría de sus partes blandas son comidas, y el resto se descompone. Pero
subsisten sus partes duras y se acumulan bajo la forma de bancos de conchas en los mares poco
profundos, arrecifes de coral en las costas e islas tropicales y fango gris de globigerinas en los mares
más profundos. Todos estos depósitos constituyen calizas en vías de formación. La vida, como creadora
de sedimentos orgánicos, es un agente geológico de primer orden.
2.2.-
EL CICLO DEL AGUA
El ciclo hidrológico (Fig. 2.1) se inicia cuando el agua se evapora desde los mares y océanos a la
atmósfera. El agua atmosférica regresa a la Tierra en forma de precipitaciones de lluvia, granizo, o
nieve. La cantidad de agua que llega al suelo depende de varios factores, pero en general, las tierras
elevadas reciben más agua que las bajas; en las montañas nacen la mayoría de los ríos. Las plantas,
sobre todo los árboles, captan parte de las precipitaciones que se vuelven a evaporar directamente,
incluso antes de llegar al suelo. La tala de árboles y su sustitución por cultivos (deforestación) aumenta
la velocidad y la cantidad de agua de lluvia que llega al terreno, con la consiguiente erosión puntual de
los suelos y el riesgo de inundaciones.
Las precipitaciones que alimentan el terreno se infiltran en los suelos, percolando hasta la capa freática
para convertirse en agua subterránea; o bien, fluyen lentamente, ladera abajo, en forma de arroyada en
surcos. No toda el agua que cae durante las grandes tormentas es capaz de filtrarse; en aquellos lugares
en los que por la acción humana se ha compactado la superficie del suelo o ha sido cubierta de
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cemento, o en aquellos lugares ya saturados de agua, el exceso de líquido se acumula en la superficie y
fluye ladera abajo, hasta el curso de agua más próximo, en forma de arroyada en manto. El agua que
llega a los ríos en arroyada, ya sea en surcos o en manto, recibe el nombre de escorrentía. El río
completa el ciclo hidrológico al recoger la escorrentía de su zona de influencia (cuenca de drenaje) y al
llevarla de vuelta a los océanos o lagos, para reemplazar así el agua que se evapora.
2.3.- EROSIÓN Y TRANSPORTE DE LOS RIOS
EROSIÓN DE LOS RÍOS.a) Corrosión, Actividades disolventes y químicas del agua del río en los materiales con los que entra en
contacto.
b) Algunos procesos hidráulicos cooperan en el desmenuzamiento mecánico, levantamiento y acarreo
de materiales que efectúa el agua corriente. Los depósitos sueltos fácilmente son arrastrados; la fuerza
inicial de levantamiento la proporciona la turbulencia, o sea, los remolinos en los cuales las velocidades
locales cambian rápidamente y con frecuencia son mucho mayores que la tasa de flujo de la corriente.
Exceptuando los casos en que el río está ahondando activamente su cauce o socavando sus márgenes,
puede no adquirir mucho material nuevo por erosión de su cauce, pero la parte más gruesa de su carga
de derrubios probablemente cae una y otra vez durante el tránsito, y cada vez los fragmentos tienen que
volver a ser puestos en movimiento y elevados para poder seguir siendo transportados río abajo.
c) Cincelado (corazón) es el desgaste de las orillas y fondo con la ayuda de los cantos rodados,
guijarros, arena y limo transportados. Con estas herramientas incluso las rocas más duras pueden ser
excavadas y alisadas. Ej: formación de marmitas en ríos con lecho rocoso (espejillo).
d) Atrición es el desgaste que sufren los propios materiales transportados, que se desmenuzan, se
pulimentan o se redondean. Entonces los fragmentos menores y las partículas más finas son arrastradas
más fácilmente.
TRANSPORTE FLUVIAL.La carga acarreada por un río incluye los derrubios que recibe de la arroyada, la reptación superficial, el
desplome, etc., y de los afluentes y agentes externos tales como glaciares y viento, junto con los que
adquiere por su propia acción erosiva, ya descrita. Los derrubios son transportados de diferentes
maneras. Las partículas menores las lleva la corriente en suspensión, y su tendencia a depositarse se
contrarresta con los remolinos. Las partículas mayores, que a intervalos se sedimentan para volver a ser
levantadas, avanzan mediante una serie de saltos, proceso llamado saltación. Los cantos rodados y los
guijarros ruedan(rolido) o se deslizan por el fondo, según su forma. Los bloques muy grandes se
pueden desplazar sobre una capa de guijarros que actúan como las bolas de un cojinete.
Cuando disminuye la velocidad de un río, la carga de fondo es la primera que se detiene. Si prosigue el
debilitamiento del flujo, caen los ingredientes mayores de la carga en suspensión y sucesivamente
partículas cada vez más finas. Cuando la corriente empieza a ser más enérgica, los materiales más finos
son los primeros en volver a moverse. Por consiguiente, tan pronto como un río recibe su carga, la
empieza a clasificar. En promedio, la proporción de finos respecto a gruesos entre los materiales
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depositados tienden a crecer aguas abajo, pero puede haber muchas interrupciones locales de esta
tendencia, debido a adiciones de derrubios gruesos por parte de afluentes o debido a deslizamientos y
desplomes de las márgenes.
2.4.-
ALARGAMIENTO Y AHONDAMIENTO DE LOS VALLES
Juventud, Madurez y Senilidad de los ríos.Con todo lo dicho queda claro que el concepto original del ciclo de erosión en términos de un
levantamiento principal, seguido de una denudación persistente hacia un nivel de base estable, no se
corresponde con las condiciones reales que controlan el comportamiento de los ríos y el desarrollo de
los paisajes. El esquema de Davis se basaba en la opinión, entonces predominante, de que el
levantamiento de una región se producía dentro de un intervalo de tiempo que era corto en comparación
con los muchos millones de años requeridos para reducir la región a una penillanura.
La juventud, madurez y, vejez de los ríos y los paisajes difiere fundamentalmente de las etapas
sucesivas de, pongamos por caso, la vida humana. Una persona puede ser vieja, madura o joven pero no
las tres cosas a la vez. Los ríos y los paisajes sí pueden. Las aguas de cabecera de un río pueden aún ser
jóvenes, mientras que en el ancho valle del curso medio ya puede haberse alcanzado la madurez; y más
cerca del mar puede haberse desarrollado un amplio lecho de inundación con todas las características de
la senilidad. Con tiempo suficiente, los monótonos rasgos de la vejez avanzan tierra adentro desde los
llanos costeros, haciendo retroceder los escarpes y ensanchando los fondos de los valles.
Teóricamente, la etapa de juventud comienza con la disección de una meseta o de una región plegada
ondulada. Esencialmente, es el período durante el cual la forma del valle está sometida a un vigoroso
desarrollo, sobre todo en profundidad y en extensión de la cabecera por erosión ascendente. Los ríos
primitivos corren veloces y poseen gradientes irregulares. Lagos, rápidos, cascadas y gargantas
constituyen sus rasgos más característicos. En las regiones de plegamiento reciente, los ríos más
importantes ocupan los surcos sinclinales. La formación de afluentes es muy rápida durante la juventud
y son frecuentes las capturas fluviales. Los cursos de agua luchan por el espacio hasta que los
victoriosos adquieren valles y cuencas de alimentación bien definidos. Entre los valles principales
pueden mantenerse durante un tiempo residuos extensos de la superficie original, llamados interfluvios.
Exceptuando los casos en que éstos tienen una pendiente hacia fuera o están formados de rocas solubles
(como la caliza), apenas sufren erosión. En regiones de fuerte relieve y ríos muy distanciados entre sí,
los residuos pueden mantenerse mucho tiempo, incluso geológicamente hablando. Sin embargo,
necesariamente tienden a disminuir su extensión por ataque lateral, a medida que los escarpes que los
bordean o las laderas de los valles siguen retrocediendo a sus expensas.
El paisaje pasa de la juventud a la madurez cuando el relieve alcanza su máxima amplitud. A
excepción de los inicios de los lechos de inundación y de cualquier interfluvio residual entre las
cabeceras, toda la región está constituida por laderas. Se puede decir que los ríos, tramos concretos de
ellos, han alcanzado la madurez cuando se han suavizado las irregularidades de su perfil longitudinal, o
sea, cuando han alcanzado un perfil de equilibrio. No debe pensarse que paisajes y ríos alcanzan la
madurez simultáneamente, y ni siquiera que lleguen a estar alguna vez en la misma fase. En las
circunstancias geológicas actuales, es común que ríos que evidentemente se encuentran en la etapa de
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juventud atraviesen un paisaje en estado de madurez avanzada o incluso de senilidad. El contraste se
debe al levantamiento de una región que ya fue erosionada durante un ciclo anterior no completado.
El transporte de derrubios, la erosión lateral y las inundaciones son las principales actividades de los
ríos maduros. La tasa de erosión lateral tiende a disminuir ya que los lechos de inundación, al ir siendo
barridos por meandros que emigran, se hacen cada vez más anchos. No obstante, el ensanchamiento
proseguirá hasta que el levantamiento o cualquier otra forma de rejuvenecimiento interrumpa el proceso
y haga posible que un río profundice su cauce y comience a formar otro lecho de inundación a un nivel
más bajo.
La vejez puede considerarse que ha llegado, empezando por las regiones costeras, cuando la unión de
las superficies de erosión planas y de pendiente suave de los sistemas fluviales vecinos (superficies más
o menos cubiertas de derrubios o aluvión) empieza a extender el valle río arriba a expensas de los
ribazos y las divisorias. Las superficies que se unen pueden ser de distintos tipos. Los lechos de
inundación adyacentes se unen formando un tipo de superficie de vejez llamada panllanura; originada
por la erosión lateral persistente de los ríos que forman meandros (Fig. 22).
2.5.- NIVELES DE BASE Y PERFILES DE «EQUILIBRIO»
Como un río que fluye hacia el mar debe tener un gradiente hacia el mar, el ahondamiento de su valle
está necesariamente limitado por el nivel del mar. La extensión imaginaria del nivel del mar bajo la
superficie terrestre se llama nivel de base de la erosión fluvial. El perfil longitudinal de un río
Deposición de sedimento:
El sedimento acarreado por los agentes de transporte se vuelve a depositar más pronto o más tarde. La
arena que lleva el viento se acumula en dunas a lo largo de las costas o en el desierto. Allí donde
terminan los glaciares a causa de la fusión de los hielos, los despojos acumulados durante su recorrido
son abandonados en montón informe para ser arrastrados más tarde por los ríos o el mar. Cuando un
curso de agua entra en un lago, la corriente se frena, y la carga de arena y fango se deposita
gradualmente en el fondo. Aguas abajo, en el valle abierto, arena y fango se extienden sobre las llanuras
aluviales durante las crecidas, mientras que la corriente principal continúa a través de un estuario o
delta, arrastrando hasta el mar la mayoría de los materiales. Al abatirse sobre las rocas costeras, las
grandes olas formadas por las marejadas producen todavía más materiales de derribo, que en conjunto
son arrancados de allí y distribuidos por el oleaje y las corrientes. Los cantos rodados, desgastados por
las aguas, se van acumulando al pie de los acantilados. Las playas de arena se acumulan en bahías
tranquilas. En el fondo del mar, las partículas más finas se depositan en anchas franjas de sedimentos,
extendiéndose los más tenues de ellos por la plataforma continental, e incluso sobrepasando su borde
hacia el fondo oceánico más profundo, antes de que, finalmente se depositen. Todos estos depósitos son
ejemplo de rocas sedimentarias en vías de formación.
Todavía nos queda por averiguar qué ocurre con la carga invisible de sustancias minerales disueltas
que los ríos van arrancando de la superficie terrestre. Algunas corrientes fluviales desembocan en lagos
que no tienen otra salida que la evaporación en el aire que los recubre. Las aguas de tales lagos
rápidamente se hacen saladas, porque, las partículas salinas que los ríos les llevan se quedan allí,
mientras se evapora el agua dulce. Gradualmente las aguas lacustre se van saturando, y entonces
precipitan la sal gema y otros depósitos salinos. Sin embargo, la mayoría de los ríos llegan hasta el mar,
donde dejan una gran parte de los materiales disueltos a su paso por las tierras. Así pues, como señaló
Halley, «el mismo océano llega a ser salado por la misma causa». Pero, en compensación, mientras que
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Geología
Tema IX
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la salinidad del mar aumenta lentamente, muchas de las materias minerales contenidas en el agua son
aprovechadas por los organismos vivos. Almejas y mejillones, erizos de mar y corales, y otros muchos
seres marinos, forman sus conchas con el carbonato cálcico que extraen del agua donde viven. Cuando
mueren estos seres, la mayoría de sus partes blandas son comidas, y el resto se descompone. Pero
subsisten sus partes duras y se acumulan bajo la forma de bancos de conchas en los mares poco
profundos, arrecifes de coral en las costas e islas tropicales y fango gris de globigerinas en los mares
más profundos. Todos estos depósitos constituyen calizas en vías de formación. La vida, como creadora
de sedimentos orgánicos, es un agente geológico de primer orden.
empieza a nivel del mar, o justo por debajo si el perfil es el del cauce, y sube tierra adentro. El perfil de
un río joven suele ser más o menos irregular, dependiendo de las pendientes y ondulaciones de la
superficie inicial y de la naturaleza de las rocas que se erosionan. Los rasgos característicos de la
juventud fluvial son lagos y ciénagas, cascadas y rápidos. Sin embargo, todas estas irregularidades, a
excepción de las mayores, como los lagos muy profundos, están destinadas a suavizarse cuando se pasa
al estadio de madurez.
En regiones húmedas, el caudal de un río aumenta desde la cabecera a la desembocadura, donde la
incisión hacia abajo, si la hay, es muy limitada. Partiendo de una superficie inicial dependiente general
hacia el mar, el ahondamiento es predominante a lo largo de los cursos medíos del río. El efecto es el de
aumentar el gradiente del tramo que baja de la cabecera y disminuirlo desde los cursos medios al mar.
Con tiempo suficiente y sin perturbaciones críticas debidas a movimientos terrestres o a cambios de
clima o del nivel del mar, no es difícil constatar que el perfil se estaría modificando sistemáticamente
hasta que se convirtiera en una curva suave, ligeramente cóncava hacia el cielo, prácticamente
horizontal en la desembocadura y verticalizándose hacia la cabecera. Cuando un río, o lo que es más
común, un tramo dado de un río tiene este perfil se dice que tiene un perfil de equilibrio.
El nivel del río principal en el punto en el que entra un afluente actúa como nivel de base local para el
afluente. En el desarrollo ininterrumpido de un sistema fluvial, los afluentes en equilibrio se ajustan
tanto al río principal, que se unen al él tangencialmente, o casi tangencialmente. Cuando un afluente no
se comporta así, el hecho de no ajustarse es una clara indicación de que se ha interrumpido el ciclo de
erosión por cambios de pendiente o de nivel debido, por norma general, a movimientos terrestres o a
glaciación. Las cascadas de “valles colgados” a los lados de valles glaciales profundos son ejemplos
extremos de esta falta de ajuste.
Varias irregularidades en el cauce de un río pueden aplazar el establecimiento general del equilibrio,
aunque más arriba o más debajo de ellas puede haber tramos fluviales individuales en equilibrio
temporal respecto a los niveles de base locales que los controlan. Un lago por ejemplo, actúa como un
nivel de base local para el río que desagua en él. Los lagos que ocupan depresiones profundas tienen
una vida muy larga, pero los someros desaparecen muy pronto, geológicamente hablando. Un lago es
una trampa de sedimentos, destinada a rellenarse por crecimiento deltaico, producido por los cursos de
agua que le llegan. Al mismo tiempo, el agua que sale de él erosiona la salida y baja su nivel, de modo
que el lago se drena parcialmente y su extensión se reduce. Finalmente, el lago es sustituido por un
amplio llano lacustre por el que fluye el río.
Una formación resistente en el curso de un río también retarda el establecimiento del equilibrio, y actúa
como un nivel de base temporal para la parte de río que está aguas arriba, hasta que es cortado por
cascadas y rápidos.
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Geología
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2.6.- SALTOS DE AGUA
Allí donde un afloramiento de roca resistente yace sobre otro de roca más blanda, la más blanda se
desgasta bastante rápidamente y la capa más resistente empieza a sobresalir. En la unión, y después por
encima de ella, el lecho del río acentúa su pendiente y de este modo pueden iniciarse los rápidos. Si el
frente de la roca resistente llega a ser vertical. el agua se lanza sobre la cresta en forma de salto de agua.
Un salto de agua es un codo de los más espectaculares. Los saltos de agua a veces degeneran en
rápidos, que pueden
persistir mucho tiempo antes de que se suavicen y dejen de constituir un codo en el perfil. Un salto que
desciende por una serie de peldaños suele llamarse cascada. El término catarata implica un volumen
de agua excepcional, y puede aplicarse a salto de agua, o más generalmente, a rápidos muy bruscos. Los
rápidos son característicos del desgaste de una formación obstructiva cuando ésta buza río abajo o
cuando buza mucho río arriba. Allí donde una capa de roca resistente, horizontal o suavemente
inclinada río arriba, está superpuesta a capas más blandas, la primera es la que forma el peldaño, y el
desgaste de las capas más blandas subyacentes produce el socavamiento y retroceso.
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Geología
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Tema III: COMPONENTES DE LA CORTEZA TERRESTRE
3.1.- ELEMENTOS - MINERALES Y CRISTALES
COMPOSICIÓN ELEMENTAL DE LAS ROCAS CORTICALES.Aunque en los minerales existen en forma natural 87 elementos, ocho de ellos son tan abundantes que
forman casi el 99 por ciento en peso del total de los miles de rocas que han sido analizadas. Muchos
otros, tales como el oro, el estaño, el cobre y el uranio, aunque presentes sólo en trazas en las rocas
ordinarias -razón por la cual se llaman elementos traza-, están concentrados localmente en depósitos
metalíferos y vetas minerales en cantidad suficiente para ser explotados con provecho. Los elementos
43, 61, 87 y 89 nunca se han detectado en minerales, sino que se han obtenido artificialmente mediante
reacciones nucleares.
Composición media de elementos de la corteza terrestre.ELEMENTO
Oxígeno
Silicio
Aluminio
Hierro
Calcio
Sodio
Potasio
Magnesio
Titanio
Hidrógeno
Fósforo
TOTAL
SIMBOLO
O
Si
Al
Fe
Ca
Na
K
Mg
Ti
H
P
PORCENTAJE
46.60
27.72
8.13
5.00
3.63
2.83
2.59
2.09
0.44
0.14
0.12
99.29
Continuando con la tabla de abundancias, los elementos inmediatamente siguientes son manganeso,
Mn, 0,10; fluor. F, 0,08; azufre, S, 0,05; cloro, Cl, 0,04; y, carbono, C, 0,03 por ciento. La abundancia
de los elementos traza más raros se expresa mejor en parte por millón (p.p.m.) que equivale a gramos
por toneladas. El oro y el platino, aunque famosos como metales preciosos, son los que más raramente
aparecen en las rocas ordinarias, y su abundancia promedio es sólo de 0,005 ppm.
LOS MINERALES.Algunos elementos, por ejemplo el oro, el cobre, el azufre y el carbono (en estado de diamante y
grafito), constituyen minerales por sí solos y se los denomina como minerales nativos; pero la mayoría
de las especies mineralógicas se componen de dos o más elementos. El oxígeno es el elemento más
abundante en las rocas. En combinación con otros elementos forma compuestos llamados óxidos,
algunos de los cuales se presentan en estado mineral. El silicio es el más abundante, después del
oxígeno, y por eso no es de extrañar que la sílice, el óxido de silicio, SiO2, sea el más abundante de
todos los óxidos. La sílice es muy conocida bajo la forma de cuarzo, mineral muy común que es
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Geología
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característico, sobre todo, de los granitos, las areniscas y las vetas cuarzosas. La fórmula, SiO2, es una
manera sencilla de expresar que, por cada átomo de silicio, el cuarzo contiene dos átomos de oxígeno.
El cuarzo puro tiene, por tanto, una composición definida. Las fórmulas de otros óxidos y de los
compuestos de otros tipos pueden interpretarse de un modo análogo.
En las cavidades de las vetas o filones minerales, el cuarzo puede hallarse en forma de prismas
transparentes e incoloros formados por seis caras laterales y terminados por una pirámide hexagonal.
Los griegos dieron el nombre de krystallos (hielo transparente) a estas hermosas formas, y aún en la
actualidad, el cuarzo hialino, transparente como el agua, se llama todavía cristal de roca. La mayoría de
los demás minerales, y una gran variedad de sustancias preparadas por procedimientos químicos,
pueden desarrollarse también en formas simétricas limitadas por caras planas, conociéndose en
conjunto con el nombre de cristales (Fig. 3.1).
En los últimos años, el estudio de los cristales por medio de los rayos X ha revelado que sus formas
simétricas no son más que la expresión exterior de una estructura interna perfectamente organizada. Los
átomos cargados eléctricamente, o iones de los que se compone un cristal, están dispuestos de una
manera ordenada; las diferentes especies de átomos se hallan dispuestas a modo de un patrón
estructural determinado, que se repite indefinidamente, lo mismo que el motivo decorativo de un papel
de los que se emplean para empapelar habitaciones. En los cristales, sin embargo, el motivo estructural
se desarrolla en tres dimensiones y por esta razón se denomina malla espacial.
Ya se habrá visto que el diamante y el grafito son, ambos, formas cristalinas del carbono. En
correspondencia a sus propiedades físicas bien contrastadas -uno es duro y brillante; el otro es blando,
opaco y deleznable-, los cristales de diamante y grafito tienen estructuras reticulares muy diferentes.
Este contraste, además, refleja las grandes diferencias de condiciones físicas en las que han cristalizado
los dos minerales. El diamante requiere una combinación de alta temperatura y una presión tan elevada
que, sólo recientemente, ha sido posible fabricar diamantes artificiales, aunque no tienen la calidad de
los naturales. Por el contrario, para obtener grafito son suficientes condiciones moderadas de
temperatura y presión. Esta capacidad que tienen determinadas sustancias de presentarse bajo dos o más
formas o especies de cristales completamente diferentes, es decir de cristalizar en estructuras reticulares
apropiadas a las condiciones físicas existentes en el momento de su formación, es un fenómeno llamado
polimorfismo (del criego polys, muchos; morfo, forma o modo). Otros ejemplos bien conocidos son el
S2 Fe, que se presenta no sólo como pirita, sino también como marcasita; y el carbonato cálcico,
CO3Ca, que cristaliza principalmente en forma de calcita, pero bajo condiciones especiales lo hace
como aragonito (por ejemplo, en las conchas segregadas por ciertos moluscos y otros organismos
marinos).
Muy pocos minerales tienen la composición química que corresponde exactamente a su fórmula ideal.
La razón de ello es que cualquier ión que se encuentra en el lugar en el momento de la cristalización,
puede actuar como un sustituto de otro sin perturbar seriamente la malla cristalina, ya que el ión
sustituto tiene casi el mismo «tamaño» que el ión al cual quita el sitio en el cristal que está creciendo.
De manera similar, al construir una pared se pueden usar ladrillos del mismo tamaño pero de distinto
color sin alterar la estructura ni la forma externa de la pared. Al formarse el edificio cristalino se
favorece mucho esta sustitución cuando ambos iones tienen la misma carga eléctrica o valencia.
Unos cuantos minerales son no-cristalinos en el sentido de que nunca desarrollan formas cristalinas, y
por ello reciben el nombre de amorfos. Ejemplos de ellos son el ópalo, SiO2 . nH2O, que se ha descrito
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como un «gel no del todo seco», y la limonita, de fórmula aproximada Fe2O3 . H20, uno de los
hidróxidos de hierro conocido como herrumbre de hierro, y que es el material responsable del aspecto
pardo oxidado de muchas superficies rocosas meteorizadas. En estos materiales, partículas minúsculas
están colocadas al azar, como los ladrillos cuando se descargan en un montón, pero las investigaciones
realizadas con microscopio electrónico indican que, en cada partícula, los átomos tienen un
ordenamiento reticular identificable.
El vidrio también es una sustancia típicamente amorfa. La mayor parte de los vidrios son mezclas de
silicatos que no han tenido tiempo suficiente para que los átomos se ordenaran entre sí, en un patrón
regular de cristales, bien a causa de un enfriamiento rápido a partir de un estado fundido, o bien a causa
de que la masa fundida original ya era, desde el principio, extremadamente viscosa. A pesar del hecho
de que el vidrio tiene las propiedades mecánicas de un sólido muy viscoso, lentamente se desvitrifica y
se convierte en un agregado de cristales diminutos. En el caso del vidrio fabricado por el hombre, a
temperaturas ordinarias, el proceso de desvitrificación puede durar unos pocos años o varios centenares.
El vidrio natural, como la lava volcánica muy viscosa que solidifica en forma de obsidiana o piedra
pómez, puede requerir millones de años antes de que empiece a mostrar signos visibles de
cristalización. Sin embargo, la transformación se acelera si a través del material vítreo circulan gases
volcánicos calientes.
Exceptuando los materiales amorfos, los minerales son sustancias inorgánicas cristalinas naturales y
cada «especie» tiene su propia variedad específica de estructura cristalina. Exceptuando la inevitable
presencia de «impurezas» y elementos traza, la composición química puede ser constante (como en el
cuarzo) o puede variar (como en los feldespatos) dentro de unos límites que dependen del grado o
capacidad de sustitución de los iones de ciertos elementos por los de otros, sin cambiar el patrón
específico de la malla cristalina.
3.2.-
LOS MINERALES QUE FORMAN LAS ROCAS
Aunque se conocen unos 2000 minerales clasificados, las rocas más comunes se pueden describir
adecuadamente en base a una docena de minerales, como lo indica la tabla siguiente. Por eso, vale la
pena familiarizarse con estos minerales esenciales que forman las rocas, y con algunos otros de interés
especial y, en particular, aprender algo de lo relativo a su composición química. Aquí se pretende
presentar este bagaje mínimo de conocimientos químicos de la forma más breve posible. El lector debe
acudir a los manuales especializados para obtener información adicional y, sobre todo, debe estudiar
ejemplares típicos de minerales y rocas y examinar afloramientos de rocas sobre el terreno siempre que
tenga oportunidad de hacerlo.
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Composición mineralógica media de algunas rocas comunes (%)
MINERALES
Cuarzo
Feldespato
Mica
Arcilla
Clorita
Anfíboles
Piroxeno
Olivino
Calcita-Dolomita
Minerales de Fe
Otros minerales
GRANITO BASALTO ARENISCA PIZARRA CALIZA
31.30
70.00
32.00
3.70
52.30
46.20
8.40
17.60
2.20
11.50
1.20
18.40
7.00
10.00
1.00
1.10
6.40
2.40
Raros
37.00
7.60
10.60
7.90
93.00
2.00
6.50
1.70
5.40
0.10
0.50
3.00
0.30
2.40
0.30
De entre los minerales que forman las rocas, los predominantes son los silicatos, mucho más
abundantes que los demás, pero antes de ocuparnos de ellos vamos a revisar algunos otros minerales
importantes óxidos, carbonatos, etc.
OXIDOS.Del cuarzo ya se ha dicho que es un óxido. Químicamente, se puede considerar como SiO2, o como
Si(Si04).
La alúmina, Al2O3, se presenta al natural como corindón, el abrasivo natural más duro después del
diamante, y como rubí y zafiro, formas transparentes raras consideradas piedras preciosas.
En los grandes yacimientos los óxidos de hierro, junto con el carbonato, CO3Fe, son las principales
menas del mineral de hierro; como accesorios, son constituyentes notorios de una gran variedad de
rocas comunes.La hematita, Fe2O3, toma su nombre del término griego que designa la «sangre» en
referencia a su color. La magnetita, Fe3O4, es negra y muy magnética. La iImenita, FeO . TiO2, a
menudo va asociada con la magnetita, especialmente en basaltos y en rocas de composición análoga. La
limonita, cuya fórmula promedio es FeO . H2O, es el producto resultante de la alteración en forma de
herrumbre de otros minerales de hierro.
FOSFATOS.El de fósforo, es el elemento de importancia crítica para la agricultura y para la vida en general. Los
fosfatos se presentan en las rocas comunes bajo la forma de mineral apatito, (PO4)3FCa5, y de un
compuesto relacionado de origen orgánico (por ejemplo, de las espinas, huesos y dientes de peces y de
los excrementos de los pájaros), de composición similar, pero con (OH) en lugar de F. A través de esta
fosforita se hace pasar agua con trazas de flúor, aquélla gradualmente cede su (OH) e incorpora al F,
aproximándose a la composición del apatito y volviéndose más estable.
SULFUROS Y SULFATOS.__________________________________________________________________________________________________________________________
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Entre los minerales de azufre, el propio azufre y la pirita ya se han mencionado. La mayoría de las
menas de plomo, cinc, cobre y níquel son sulfuros. Sin embargo, entre los sulfatos destacan por su
abundancia en las rocas, la anhidrita, SO4Ca, y el yeso, SO4Ca . 2H2O. La anhidrita, acompañada o no
de yeso según las circunstancias, se presenta principalmente en depósito de sal (evaporitas), como los
que quedan cuando se seca un lago o cuando se evaporan muchos cuerpos de agua cerrados. Cuando la
salmuera resulta suficientemente concentrada, empieza a precipitar, junto con la anhidrita, la sal gema o
la halita, que es el principal mineral de cloro.
CARBONATOS.La evaporación del agua del mar debería empezar con la precipitación de carbonatos y así ocurre en
realidad, aunque en cantidades menores. Sus minerales principales son:
calcita, CO3Ca, el mineral predominante de las calizas.
Dolomita, (CO3)2MgCa, que se presenta mezclada con la calcita en las calizas magnésicas
(dolomíticas) y también aislada, por sí misma, como mineral predominante de la roca carbonatada
llamada dolomía.
Siderita, CO3Fe, importante mena del hierro.
SILICATOS.Los feldespatos son los minerales más abundantes de la corteza terrestre, y tienen un esqueleto de
tetraedros SiO4- y AlO4-, con iones de potasio, sodio o calcio que ocupan los lugares apropiados en la
estructura.
Feldespatos Alcalinos o feldespatos potásicos: Ortoclasa (Si3O8Alk), oligoclasa, adularia, sanidina,
microclino y anortoclasa
Feldespatos Calcoalcalino o feldespatos Calcosódicos: Albita, (Si3O8AlNa), Anortita, (Si2O8All2Ca).
Los feldespatos calcoalcalinos son conocidos como plagioclasas y forman una serie continua de
minerales la cual va enriqueciéndose en calcio (Ca) desde la albita a la anortita:
ALBITA – OLIGOCLASA – ANDESITA – LABRADORITA – BYTOWNITA – ANORTITA
Entre los minerales del granito y de las rocas siálicas en general, el tercero en abundancia es la mica, de
la que existen dos variedades principales, una blanca, plateada y brillante, la otra oscura y a menudo de
aspecto cobrizo. Asociada a rocas ricas en magnesio se encuentra una tercera variedad, de color ámbar.
Todas son aluminio-sílicatos de potasio hidratados, como lo indican las siguientes fórmulas:
Mica blanca o muscovita (Si3AlO10),KAL2(OH, F)2
Mica ámbar o flogopita (Si3AlO10)KMg3(OH, F)2
Mica oscura o biotita (Si3AlO10)K2(Mg Fe)2(OH)2
Todas las micas tienen una exfoliación perfecta, debido a que sus láminas tetraédricas y la unión de sus
átomos están dispuestos en capas paralelas.
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La biotita sirve de enlace para pasar a analizar los silicatos caracterizados por tener abundante magnesio
y hierro, y que se conocen colectivamente como minerales ferromagnésicos o máficos. Los grupos
principales son los piroxenos, los anfíboles y la serie del olivino.
El olivino (o crisolita) forma parte de una serie continua de soluciones sólidas que abarcan desde la
forsterita (SiO4Mg2) hasta la fayalita (SiO4Fe2). Las rocas en las cuales el olivino es el mineral más
abundante (generalmente asociado con piroxenos) se llaman peridotitas. La principal fuente de olivino
con calidad de piedra preciosa es la peridotita de una pequeña isla del mar Rojo;
Los piroxenos son minerales constituyentes de gran variedad de rocas. En los basaltos (incluyendo el
basalto olivínico) y rocas afines son los componentes más abundante después de las plagioclasas. En las
peridotitas son los más abundantes después del olivino, y las masas asociadas de roca en las que los
piroxenos predominan se llaman piroxenitas. Los piroxenos más simples son la enstatita SiO3Mg, y la
hiperstena SiO3(Mg, Fe).
El grupo de los anfíboles, está representado especialmente por:
la hornblenda: [Si,Al)4O11]2Ca2(Mg,Fe,Al)5(OH)2
3.3.-
ORIGEN DE LAS ROCAS DE LA CORTEZA TERRESTRE
El ciclo de las rocas (Fig. 3.2) ilustra la transformación de cada uno de los tres tipos básicos de rocas
(ígneas, sedimentarias y metamórficas) en alguno de los otros dos o incluso de nuevo en su mismo tipo.
Los sedimentos compactados y cementados forman rocas sedimentarias que, por efecto del calor y la
presión, se transforman en metamórficas; los materiales fundidos y solidificados forman las rocas
ígneas.
ETAPA 1: FORMACIÓN DE ROCA ÍGNEA.La primera etapa del ciclo es la formación de roca ígnea. Esto tiene lugar cuando el material fundido
llamado magma se enfría y solidifica en forma de cristales entrelazados. Las rocas ígneas pueden
formarse como materiales intrusivos (véase Intrusiones ígneas), que penetran en otras rocas más
antiguas a través de grietas profundas bajo la superficie terrestre antes de enfriarse; o como materiales
extrusivos (formados después de las erupciones volcánicas) que se depositan en la superficie después
de haber sido expulsados en erupciones y fisuras volcánicas. Los materiales intrusivos comprenden
rocas cristalinas, como el granito, mientras que los extrusivos agrupan las lavas.
ETAPA 2: FORMACIÓN DE ROCA SEDIMENTARIA.La segunda etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas ígneas quedan expuestas a diversos procesos en
la superficie terrestre, como meteorización, erosión, transporte y sedimentación. Estos fenómenos
disgregan el material de las rocas en diminutas partículas que son transportadas y se acumulan como
sedimentos en los océanos y las cuencas lacustres. Estos depósitos sedimentarios quedan compactados
por el peso de las sucesivas capas de material y también pueden quedar cementados por la acción del
agua que llena los poros. Como consecuencia, los depósitos se transforman en roca en un proceso
llamado litificación. Son rocas sedimentarias las areniscas y calizas.
ETAPA 3: FORMACIÓN DE ROCA METAMÓRFICA.La tercera etapa del ciclo tiene lugar cuando las rocas sedimentarias quedan enterradas a gran
profundidad o se ven afectadas por la formación de montañas (orogénesis), que se asocia con
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movimientos de las placas de la corteza terrestre. Quedan de esta forma expuestas a distintos grados de
presión y calor y así se transforman en rocas metamórficas. Por ejemplo, la arcilla se convierte en
pizarra, y el granito puede transformarse en gneis; una forma de caliza se convierte en mármol cuando
se ve sometida a fenómenos metamórficos.
ETAPA 4: FIN DEL CICLO.El ciclo se cierra en la cuarta etapa, cuando las rocas metamórficas quedan sometidas a niveles de calor
y presión aún mayores y se transforman en ígneas.
VARIACIONES DEL CICLO DE LAS ROCAS.El orden de este ciclo no es rígido. Una roca ígnea, por ejemplo, puede transformarse en metamórfica
por efecto del calor y la presión sin pasar por la fase sedimentaria. Asimismo, las rocas sedimentarias y
metamórficas pueden convertirse en material que forma nuevas rocas sedimentarias. El ciclo clásico de
las rocas que se acaba de describir se ha puesto recientemente en relación con la tectónica de placas. El
ciclo comienza con la erosión de un continente. El material del continente se acumula en sus bordes y
se puede compactar por litificación y transformarse en roca sedimentaria. Con el tiempo, el borde
continental se transforma en borde de placa convergente (es decir, empujada contra otra placa). En esta
línea, las rocas sedimentarias pueden transformarse por efecto de las altas presiones en cinturones de
rocas metamórficas. Pero poco a poco los sedimentos que no han formado montañas se ven arrastrados
por subducción hacia el fondo de la corteza. Allí sufren un metamorfismo aún mayor, hasta alcanzar
grados de presión y temperatura tan elevados que se funden y se convierten en magma. Éste a su vez se
convierte en roca ígnea que puede volver a la superficie terrestre, bien en forma extrusiva, a través de
un volcán, bien por exposición de la roca ígnea intrusiva a consecuencia de la erosión. La
meteorización y la erosión atacan las rocas ígneas, las transportan hasta el borde continental y el ciclo
comienza de nuevo.
3.4.-
PETROLOGÍA DE LAS ROCAS DE LA CORTEZA TERRESTRE
La petrología se encarga del origen, la aparición, la estructura y la historia de las rocas, en particular de
las ígneas y de las metamórficas. El estudio de la petrología de sedimentos y de rocas sedimentarias se
conoce como petrología sedimentaria. La petrografía, disciplina relacionada, trata de la descripción y
las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada.
Los petrólogos estudian los cambios ocurridos de forma espontánea en las masas de roca cuando el
magma se solidifica, cuando rocas sólidas se funden total o parcialmente, o cuando sedimentos
experimentan transformaciones químicas o físicas. Quienes trabajan en este campo se preocupan de la
cristalización de los minerales y de la solidificación del vidrio desde materia fundida a altas
temperaturas (procesos ígneos), de la recristalización de minerales a alta temperatura sin la mediación
de una fase fundida (procesos metamórficos), del intercambio de iones entre minerales de rocas sólidas
y de fases fluidas migratorias (procesos metasomáticos o diagenéticos) y de los procesos de
sedimentación, que incluyen la meteorización, la erosión, el transporte y el depósito.
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
Ing. Hugo Salas
Montaño
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Tema IV: ROCAS IGNEAS
4.1.-
EL MAGMA
Se puede definir como una mezcla de componentes químicos formadores de los silicatos de alta
temperatura, normalmente incluye sustancia en estado sólido, líquido y gaseoso debido a la temperatura
del magma que es por encima de los puntos de fusión de determinados componentes del magma. En
esta mezcla fundida los iones metálicos se mueven más o menos libremente.
En la mayoría de los magmas algunos cristales, durante las fases previas del enfriamiento del magma,
se encuentran suspendidos en la mezcla fundida. Una porción alta de cristales suspendidos y material
líquido imprime al magma algunas de las propiedades físicas de un sólido. Además de líquidos y
sólidos el magma contiene diversos gases disueltos en él.
El punto de fusión del magma se ubica en profundidades entre 100 y 200km, es decir en el manto
superior. Se supone que sólo una porción pequeña del material del manto está fundida (astenosfera), lo
demás está en estado sólido. Este estado se llama fusión parcial. La porción fundida es un líquido
menos denso en comparación con la porción sólida. Por consiguiente tiende a ascender a la corteza
terrestre concentrándose allí en bolsas y cámaras magmáticas.
El magma emplazado a gran profundidad en la corteza terrestre, enfría lentamente.
La presión juega un papel importante en la formación del magma. A alta presión las temperaturas de
cristalización de los minerales son altas también. Una disminución de la presión tiene en consecuencia
una disminución en la temperatura de fusión o cristalización de los minerales. De este modo a grandes
profundidades en la corteza terrestre y en el manto superior, puede producirse el magma a partir de
material sólido.
Lava.Lava se denomina la porción del magma, que aparece en la superficie terrestre y que entra en contacto
con el aire o con el agua respectivamente. La lava enfría rápidamente.
Volátiles.Volátiles son sustancias químicas líquidas y gaseosas que mantienen el estado líquido o gaseoso a una
temperatura (temperatura de fusión o de condensación respectivamente) más baja que la de los silicatos
caracterizados por temperaturas de fusión relativamente altas. El magma contiene entre otros los
componentes volátiles siguientes: Agua como gas disuelto: 0,5 - 8% del magma y 90% de otro volátiles
como: Carbono en forma de CO2, Azufre S2, Nitrógeno N2, Argón Ar, Cloruro Cl2, Flúor F2 y
Hidrógeno H2.
Gradiente Geotérmico.El gradiente geotérmico en la corteza, es decir la subida de la temperatura con la profundidad, es como
promedio 1°/30m o 30°/1km. En una zona de subducción a lo largo de la placa hundida el gradiente
geotérmico es menor, aproximadamente 5°C a 10°C/1km. En un arco magmático el gradiente
geotérmico es mayor y puede alcanzar 90° a 100°/km.
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Geología
Tema IX
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4.2.-
GENERALIDADES DE LAS ROCAS ÍGNEAS
Rocas ígneas, en geología, son rocas formadas por el enfriamiento y la solidificación de materia rocosa
fundida, conocida como magma. Según las condiciones bajo las que el magma se enfríe, las rocas que
resultan pueden tener grano grueso o fino.
Existe una correspondencia mineralógica entre la serie de rocas plutónicas y la serie volcánica, de
forma que la riolita y el granito tienen la misma composición, del mismo modo que el gabro y el
basalto. Sin embargo, la textura y el aspecto de las rocas plutónicas y volcánicas son diferentes.
4.3.-
SOLIDIFICACION DE LOS MAGMAS
La solidificación es un proceso que depende de dos factores principales:


Velocidad de Enfriamiento del magma
Composición del magma
Velocidad de enfriamiento del magma.La temperatura de los MAGMAS varía desde los 600º C a 1200º C la cual decrece rápidamente a medida
que se acerca a la superficie y su calor es trasmitido a la roca encajonante hasta desaparecer.
La Velocidad de Enfriamiento del magma depende de:
a) profundidad de la masa ígnea bajo la superficie
b) tamaño de la masa ígnea
c) forma de la masa ígnea
Profundidad de la masa: Toda masa cercana a la superficie, pierde calor mucho mas rápido que otra
situada a doble profundidad, por estar en zona mas fría: SE SOLIDIFICA MAS PRONTO.
Tamaño de la masa: De dos masas magmáticas de igual forma, ubicadas a la misma profundidad, una
el doble de tamaño que la otra, la de mayor tamaño, necesita mas tiempo para enfriarse: se solidifica
mas lentamente.
Forma de la masa.- Una masa magmática de forma Esférica, se enfría mucho más Lentamente que otra
masa delgada y Tubular.
La velocidad de enfriamiento de un magma influye considerablemente en el Tamaño de los cristales
que se forman durante la solidificación:
Enfriamiento lento implica un magma fluido donde habría reunión de una mayor cantidad de átomos
y por lo tanto los cristales son más grandes
Enfriamiento rápido implica la formación de cristales pequeños
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Geología
Tema IX
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Enfriamiento muy rápido implica una lava viscosa espesa donde no se forman cristales. La roca
resultante es vítrea.
Composición del magma.La composición de un magma afecta a su fluidez: influye en la solidificación , porque regula la
agrupación de elementos para formar cristales.
Las rocas ígneas, compuestas casi en su totalidad por minerales silicatos, pueden clasificarse según su
contenido de sílice. Las principales categorías son ácidas y básicas. La razón de ello estriba en que
proceden del enfriamiento de magmas con composición diferente y mayor o menor enriquecimiento en
sílice: magmas ácidos o silíceos (70% o más de sílice) y magmas básicos (menos del 50%). Además los
magmas ácidos, son ricos en Si, Al, Na y K.; y los básicos son ricos en los elementos Mg, Fe, Cr y Ni.
Esta composición condiciona la viscosidad y fluidez del magma y, con ellas, el carácter explosivo y
violento o pasivo de las erupciones. Por lo tanto la composición del magma, condiciona su
solidificación: un magma ácido solidifica en menor tiempo que un magma básico. A la vez la
velocidad de enfriamiento o solidificación del magma, condiciona la composición mineralógica de la
roca ígnea.
Casi todos los magmas contienen gases disueltos, como dióxido de carbono y de azufre, que se liberan
como consecuencia de la brusca reducción de presión que experimenta el magma cuando asciende hacia
la superficie. La liberación puede ser muy repentina y adquirir fuerza explosiva suficiente para impulsar
el magma y lanzarlo hacia la atmósfera en forma de tefra o piroclastos y materiales fundidos o
semifundidos que se enfrían en mayor o menor grado a medida que caen de nuevo al suelo.
Algunos volcanes no experimentan nunca episodios explosivos y la lava fluye de ellos y se extiende por
el terreno con suavidad. Estas erupciones las causa un magma basáltico muy fluido que contiene poca
cantidad de sílice y de gases.
Las Rocas en estado líquido son más livianas que las sólidas y el contenido de gases las hacen más
livianas todavía. Su ascenso hacia la superficie va acompañada por un rápido decrecimiento de su
temperatura y volumen; de tal forma que al llegar cerca de la superficie quedan en reposo y adoptan
cualquier forma. Se ha estimado que 95 % de la Corteza Terrestre esta constituida por ROCAS IGNEAS,
cuya composición química es:
Elementos presentes en la composición mineralógica de las Rocas Ígneas:
Oxigeno
Silicio
Aluminio
Hierro
Calcio
Sodio
Potasio
Magnesio
41.76%
27.69%
8.07%
5.05%
3.65%
2.75%
2.58%
2.08%
Total
98.58%
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Geología
Tema IX
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4.4.-
TEXTURA DE LAS ROCAS IGNEAS
La textura de las rocas ígneas establece la diferencia de tamaños de los cristales por acción de los
diferentes factores que influyen en la solidificación del magma, dando lugar a rocas sólidas.
La textura se refiere al tamaño de los cristales y su disposición en la roca y la relación de los mismos
entre si.
Clases de textura.Macrogranudas: (Granudas), cuyo tamaño es aproximadamente 1.mm. de diámetro. Los minerales
pueden observarse a simple vista.
Microgranudas: Cuyos cristales van desde 1.5 mm de diámetro hasta el límite visible natural.
Vítreas: Están constituidas por una masa amorfa, carecen de cristales.
Brechoides: No se origina por proceso de solidificación de minerales, sino esta caracterizada por un
conjunto de fragmentos de material magmático expulsados por un volcán.
Porfídica: Los cristales de una misma roca, se distribuyen en dos tamaños por la existencia de 2 etapas
distintas en el enfriamiento del magma.
1ª Etapa: A gran profundidad, la lentitud del enfriamiento del magma, permite que se formen cristales
grandes.
2ª Etapa: El magma en el cual se encuentran los cristales grandes, es impulsado a la superficie y la
porción liquida se solidifica rápidamente, formando una roca de gran fino (Microgranuda) en la que
quedan embebidos los cristales grandes.
Los cristales grandes de las rocas porfídicas se llaman fenocristales. La masa formada por partículas
de tamaño menor y uniforme se llama pasta.
4.5.-
TIPOS DE ROCAS ÍGNEAS SEGÚN SU LOCALIZACIÓN GEOLÓGICA
ROCAS IGNEAS INTRUSIVAS (Fig. 4.1).Rocas Ígneas Filonianas o Hipabisales.Diques: Masas tabulares delgadas de rocas ígneas de posición casi siempre vertical, proceden de la
inyección del magma en las fisuras y junturas de las rocas.
Capas o mantos internos: masas tabulares de rocas ígneas de posición horizontal. Se forman al
intruirse, por presión, el magma entre las capas o estratos rocosos.
Lacolitos: Aunque similares a los mantos internos, difieren de ellos en la curvatura de los estratos
superpuestos. Su área de acción es generalmente menos que la cubierta por un manto.
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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Necks o cúpulas (clavos): Son masas casi cilíndricas de rocas ígneas de posición vertical, que ocupan
el conducto por donde fluye el magma para formar un volcán, lacolito o batolito.
Rocas Ígneas Plutónicas.Batolito: masas irregulares de rocas ígneas, de gran tamaño (100 Km2 de área mínima). Se originan
por fusión y solución mutua de las rocas in situ o mediante emplazamiento magmático.
ROCAS ÍGNEAS EXTRUSIVAS.Rocas Volcánicas (fig. 4.2).Cuando un magma que se abre camino hacia arriba posee suficiente temperatura y presión, alcanza la
superficie y se convierte en una roca ígnea extrusiva.
El vulcanismo es un fenómeno que consiste en la salida desde el interior de la Tierra hacia el exterior
de rocas fundidas o magma, acompañada de emisión de gases a la atmósfera.
El magma y los gases rompen las zonas más débiles de la corteza externa de la Tierra o litosfera para
llegar a la superficie. Estas debilidades se encuentran sobre todo a lo largo de los límites entre placas
tectónicas, que es donde se concentra la mayor parte del vulcanismo. Cuando el magma y los gases
alcanzan la superficie a través de las chimeneas o fisuras de la corteza, forman estructuras geológicas
llamadas volcanes, de los que hay varios tipos. La imagen clásica del volcán, ejemplificada por el
monte Fuji Yama de Japón o por el monte Mayon de Filipinas, es una estructura cónica con un orificio
(cráter) por el que emiten (si está activo) cenizas, vapor, gases, roca fundida y fragmentos sólidos, con
frecuencia de manera explosiva. Pero en realidad, esta clase de volcanes, aunque no son infrecuentes,
supone menos del 1% de toda la actividad volcánica terrestre.
Al menos el 80% del vulcanismo se concentra en las largas fisuras verticales de la corteza terrestre.
Este vulcanismo de fisura ocurre sobre todo en los bordes constructivos de las placas en que está
dividida la litosfera. Tales bordes constructivos están marcados por cadenas montañosas oceánicas
(dorsales oceánicas) en las que se crea continuamente nueva corteza a medida que las placas se separan.
De hecho, es el magma ascendente enfriado producido por el vulcanismo de fisura el que forma el
nuevo fondo oceánico. Por tanto, la mayor parte de la actividad volcánica permanece oculta bajo los
mares.
Vulcanismo Continental
El vulcanismo de superficie o continental es mucho menos importante que el submarino en cuanto a
volumen de magma expulsado, pero se conoce mucho mejor porque es visible y afecta directamente al
ser humano. Se sabe desde hace mucho tiempo que la actividad volcánica oscila desde las explosiones
violentas hasta la suave extrusión de magma, que pasa a llamarse lava cuando cae en la superficie
terrestre.
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Geología
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Volcanes de fisura: El vulcanismo de fisura se asocia con dorsales oceánicas, pero también ocurre en
tierra, y en algunos casos con resultados espectaculares. Estos volcanes emiten enormes volúmenes de
material muy fluido que se extiende sobre grandes superficies; las erupciones sucesivas se superponen
hasta formar grandes llanuras o mesetas. Actualmente los volcanes de fisura mejor conocidos son
probablemente los de Islandia, que se encuentra en la dorsal Medioatlántica. Pero este vulcanismo,
cuando ocurre en tierra, se asocia sobre todo con el pasado, con las grandes llanuras que se encuentran
en casi todos los continentes. Estos basaltos de meseta o de avalancha o ignimbritas han formado, entre
otras, la meseta del Decán en la región central occidental de la India; la cuenca del Paraná al sur de
Brasil, Argentina y Uruguay y la meseta de Columbia en el noroeste de Estados Unidos.
Volcanes centrales: La mayor parte de la actividad volcánica de superficie no se asocia con fisuras,
sino con chimeneas más o menos circulares o con grupos de chimeneas que se abren en la corteza
terrestre. Estas chimeneas dan lugar a volcanes centrales de los que hay dos tipos:
El volcán cónico de pendientes acusadas que ya se ha descrito se construye a veces totalmente a
partir de material sólido o tefra (viscoso), cuyo tamaño va desde las cenizas y el lapilli hasta piedras y
grandes rocas. La tefra se expulsa de manera explosiva en una erupción o en una serie de erupciones y
cae de nuevo a tierra en la proximidad inmediata del cráter, la abertura externa de la chimenea. Un
ejemplo conocido de esta clase de volcán es el Paricutín, en México, que entró en erupción en un
campo cultivado el 20 de febrero de 1943 y en seis días formó un cono de cenizas de 140 m de altura; al
terminar el año se había alzado hasta más de 336 metros.
Muy pocos volcanes cónicos expulsan sólo tefra en todas las erupciones y forman conos de
cenizas. Es probable que en algunos episodios expulsen lava, y en tal caso el edificio volcánico estará
formado por capas alternas de tefra y lava. Estos volcanes se llaman compuestos o estratovolcanes y a
este tipo pertenecen casi todos los mayores y más conocidos del mundo: Stromboli y Vesubio en Italia
y Popocatepetl en México. Aunque casi todos los volcanes cónicos y casi cilíndricos suelen tener una
sola chimenea central, esto no impide la expulsión de material volcánico por chimeneas secundarias, a
veces temporales, que se abren en la ladera.
Volcanes escudo: El otro tipo importante de volcán central es el volcán escudo. Se trata de una
estructura muy grande, de varias decenas de kilómetros de diámetro, de pendientes suaves, en general
de menos de 12º de inclinación. Suele ser el producto de cientos de coladas de lava basáltica muy
fluida. Con frecuencia tienen estos volcanes varias chimeneas, así como fisuras en los lados. Esta
condición se cumple de manera especial en los mayores ejemplares de este tipo, en particular en los de
las islas Hawai, en el Pacífico norte. Estas islas son un complejo de volcanes escudo que se alzan desde
el fondo oceánico; Mauna Loa, en la isla de Hawai, es uno de los más recientes. Se tiene por la montaña
más voluminosa de la Tierra, pues se alza más de 10.000 m sobre el fondo marino. El Etna, en Sicilia,
es también un volcán escudo.
Rocas volcanoclásticas (piroclásticas).En el caso de una actividad volcánica de forma explosiva el magma enfriado se fragmenta y se
expulsa y reparte en forma de material suelto. Este material expulsado, fragmentado y distribuido por el
viento, no compactado se denomina tefra, independientemente de la composición o del tamaño de los
granos. Los diferentes fragmentos, sueltos o compactados, son llamados piroclastos.
Las explosiones originan de magma viscoso en ebullición estando cerca de la superficie terrestre, a
veces incorporan otras rocas ya solidificadas o magma ya solidificado situados encima del cuerpo
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Geología
Tema IX
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magmático en ebullición. Otra causa para las explosiones es el ingreso de agua en un cuerpo magmático
viscoso de cualquier contenido en gas. Por la temperatura muy elevada el agua se convierte en vapor
aumentando su volumen apreciadamente, las rocas adyacentes se fragmentan debido a la energía
generada por la deliberación del gas y se produce una explosión del material. El material piroclástico
está expuesto a tres distintos procesos de transporte y deposición: caer desde una nube de ceniza en
alturas altas de la atmósfera, flotar en el aire o fluir en una avalancha ardiente.
Las rocas piroclásticas ocupan una posición intermedia entre las rocas magmáticas y las rocas
sedimentarias. El aspecto de su origen de una erupción volcánica es un argumento para considerar los
piroclásticos como magmáticas; sin embargo los piroclastos son transportados, por lo que se asemejan a
las rocas sedimentarias.
4.6.-
MINERALES MÁS FRECUENTES DE LAS ROCAS IGNEAS.
La mayoría de las rocas ígneas, están formadas por poco más de seis especies o familias de especies
mineralógicas.
Los minerales que forman la base de las rocas ígneas son:
1.
2.
fedelspatos
cuarzo
3.
hornblenda (anfíbol)
piroxenos (augita)
olivino (peridoto)
4. mica
5. otros minerales
TOTAL
50%
20.5%
17.0%
7.5%
5.0%
100.0 %
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Geología
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Tema V: ROCAS SEDIMENTARIAS
5.1.-
DEFINICION DE SEDIMENTO
La palabra sedimento en su interpretación corriente significa material sólido que ha sido depositado por
un agente de transporte: agua, viento o hielo.
Sedimento no solo es el elemento primordial de las rocas formadas por depositación de materiales
sólidos por intermedio del agua, sino tambien por acción química, de organismos, del viento (depósitos
eólicos) y del hielo (depósitos glaciares).
Rocas sedimentarias, son aquellas formadas a partir de un sedimento que ha sido sometido a cambios
internos, físicos y químicos que conducen a la litificación (sedimentos compactados o consolidados).
5.2.-
LAS FACIES SEDIMENTARIAS
Las facies sedimentarias, se pueden definir como el conjunto de sedimentos que pueden ser definidos y
separados de otros por su geometría, litología y estructura sedimentaria, fósiles asociados, tamaño y
forma de los granos, tipo de estratificación y color.
El concepto de facies ha sido utilizado en muchos sentidos diferentes, tanto en un sentido descriptivo
como en un sentido interpretativo.
Así por ejemplo las Biofacies y Litofacies constituyen ejemplos de facies descriptivas, ya que tiene que
ver con aspectos concretos de los cuerpos sedimentarios como su composición, su estructura interna, su
granulometría, etc.
En el sentido interpretativo se pueden mencionar las facies turbiditicas o facies deltaicas en las cuales
se le asigna a cada uno de estos dos cuerpos un mecanismo de formación.
Para el estudio de las facies, se debe considerar un principio básico del análisis en el cual los
parámetros de las facies antiguas, de origen desconocido, pueden compararse con las de los depósitos
actuales, de los que si se conoce el medio sedimentario actuante y los procesos que las originan.
CLASES DE FACIES.

5.3.-
Facies Isópicas: cuando dos formaciones contemporáneas son de igual facies
Facies Heterópicas: Cuando las formaciones contemporáneas difieren de facies.
AMBIENTES Y DEPÓSITOS SEDIMENTARIOS
AMBIENTES Y DEPÓSITOS MARINOS (Fig. 5.1).

Zona litoral: Entre la alta y baja marea junto con una zona superior más alta sujeta a la acción de
las olas, en tiempos de tormenta, Ejemplo de material depositado: bloques, gravas y arenas;
incluye playas y otros depósitos de Bahía.
Zonas de aguas poco profundas (Nerítico): incluye toda la plataforma continental, 200 m. de
profundidad. Ej.: arena fina y depósitos orgánicos.
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Geología
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

Zona de aguas profundas (Batial): se extiende desde el extremo de la plataforma continental
hasta una profundidad cerca a los 2000-3000 m., es aproximadamente la mayor profundidad a la
que llegan los Mat. Terrígenos. Ej.: lodo, arcilla, limo y fango.
Zona abisal: todo lo que esta por debajo de las aguas profundas y ocupa el mayor área de todas
las zonas. Ej.: lodo marino.
AMBIENTES Y DEPÓSITOS CONTINETALES.



5.4.-
Depósitos Aluviales: Cualquier material sólido transportado por agua dulce y posteriormente
depositado Ej.: aluvión que constituye el suelo, derrubio, mazamorra (Arena, limo, arcilla).
Depósitos Lacustres: los grandes lagos muestran fenómenos de denudación y deposición
comparables a los mares y muestran también Facies Litorales, de Agua Poco Profunda y de Agua
Profunda. En algunos lagos acumula: restos de material Orgánico en lagos salados, las
condiciones son totalmente diferentes, dan lugar a extensos depósitos de origen químico.
Depósitos Glaciales: clase típica, que se caracteriza por sus Formas Topográficas y por la
Naturaleza y Distribución de sus componentes Ej.: fango con grava (Till) y sedimentos
fluvioglaciales, resultantes del deshielo, constituido por: Arenas-gravas-arcilla.
Depósitos Eólicos: Donde prevalece el transporte por el viento en regiones de condiciones
desérticas o de lluvia deficiente. Ej.: arenas.
CARACTERES TEXTURALES
COMPOSICION MINERAL DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS.CLASIFICACIÓN GENÉTICA DE MINERALES CONSTITUYENTES
DE ROCAS SEDIMENTARIAS
CUARZO
Resistentes,
FELDESPATOS
M. RESIDUALES
propios de la
LITOCLASTOS
Roca origen
BIOCLASTOS
MINERALES
MICAS
ALÓCTONOS
M. PESADOS
M. HIPERGÉNICOS
M. CONSTITUYENTES
Formados por
meteorización
ARCILLAS
ÓXIDOS
HIDRÓXIDOS
Solo precipitan
soluciones iónicas
y dispersiones
coloidales
CALCITA
DOLOMITA
HALITA
OPALO
BORATOS
Precipitan las
soluciones junto
con M. alóctonos
SILICE
CARBONATOS
SULFATOS
ÓXIDOS
MINERALES
AUTÓCTONOS
M. CEMENTANTES
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Geología
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La composición mineral de un sedimento esta afectada por muchos factores. Puesto que los residuos
insolubles de la descomposición de las Rocas son generalmente muy finos, ellos forman las principales
constituyentes de las arcillas.
Las arenas consisten principalmente de cuarzo y feldespatos, porque son los minerales que mas
abundan y se derivan de la desintegración de las rocas.
La composición mineral depende también de la naturaleza de las rocas de donde provienen las
partículas que forman los sedimentos.
Si la roca aflorante consiste de material mineralógicamente uniforme, como la cuarcita o un granito
pobre en minerales ferromagnésicos y otros accesorios, la composición del sedimento resultante de su
denudación será mas sencilla, lo que no ocurre cuando la roca pre-existente pertenece a una región
petrológica y mineralógicamente heterogénea.
TAMAÑO Y SELECCIÓN DE LOS GRANOS.Los principales factores que determinan el tamaño del grano son:
Clima.Los diferentes climas influyen en el tamaño de los componentes sedimentarios. Clima húmedo y cálido
genera material fino; clima seco y frío genera material grueso.
Composición.
De una roca de composición homogénea como el granito, se producirán sedimentos con granos de
casi el mismo tamaño.

De una roca masiva, como la caliza, derivaran fragmentos mas grandes
Intensidad de transporte.Un período largo de transporte sea por viento, agua, deshielo, dará lugar a mayor desgaste de las
partículas rocosas, consecuentemente su grano será mas finos.
REDONDEADO DE LOS GRANOS.El efecto del transporte sobre las partículas de minerales originalmente angulares es de desgastar las
aristas dando lugar al redondeado y pulido de los granos.
El grado de redondez, depende del tamaño de las partículas, cuanto mas grandes serán mas
redondeadas.
COHESIÓN.Originalmente los sedimentos son
compactan, debido a dos procesos:
SUELTOS, Y NO CONSOLIDADOS,
posteriormente se endurecen y
Induración: consolidación por presión debido al peso de la columna de las rocas o al movimiento de la
tierra.
Cementación: Las partículas son unidas entre ellas por la deposición de sustancias que actúan como
cemento entre los granos.
La induración y la cementación son procesos que actúan juntos y dan lugar al endurecimiento y
consolidación de un sedimento:
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Geología
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Así: polvo, lodo o arcilla
Arena
Grava y Bloques
5.5.-
lutitas, arcilitas, limonitas, fangolitas
Areniscas
conglomerados
CLASIFICACION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Dando primacía al modo de formación o a los componentes minerales y a la textura de la roca, que
incluye el tamaño y la forma de los granos, se obtiene diferentes clasificaciones:
a) Las Rocas detríticas o clásticas
b) Las Rocas de sedimentación químicas
c) Las Rocas organógenas
A menudo las sedimentitas clásticas en parte se constituyen de componentes precipitados químicamente
y las rocas de sedimentación química en parte llevan componentes clásticos.
LAS SEDIMENTITAS DETRÍTICAS O CLÁSTICAS .Las sedimentitas detríticas o clásticas se componen de fragmentos de rocas y minerales, que se han
formados a partir de rocas anteriores a causa de su erosión, han sido transportados por agua, viento o
hielo y finalmente almacenadas mecánicamente. Las rocas clásticas entonces se puede definir como un
conjunto de fragmentos. El cemento y la matriz es el pegamento que junta los clastos. Ej:
Conglomerado, Arenisca, Limolita, Arcilita.
Texturas de rocas sedimentarias clásticas.Componentes formadores de las rocas sedimentarias clásticas: Clasto – Matriz - Cemento

Clasto: Fragmento de cualquier composición y tamaño, originado por desintegración de otras
rocas. Constituyen la unidad mecánica de sedimentos y sedimentitas. Generalmente todas la rocas
y minerales pueden aparecer como clastos: Cuarzo, feldespatos, carbonatos, arenisca, esquistos y
muchos mas. El conjunto de clastos representa el (o los) sector(es) de origen. El transporte
destruye sólo los componentes más débiles. Entonces la magnitud del transporte se manifiesta por
el contenido de clastos.

Matriz: Material más fino que ocupa los intersticios entre los clastos de una roca, actuando como
un material ligante. (fragmentos pequeños, de minerales y de rocas y frecuentemente arcillas).

Cemento: Sustancia mineral formada por precipitación intersticial de soluciones que actúan como
ligante de una roca a la que confiere coherencia y rigidez (litificación).
Estratificación de las Rocas Clásticas (Fig. 5.2).La estratificación surge por el depósito alternado de rocas de diferentes tamaños de grano, por ejemplo
de areniscas de grano fino y de grano grueso o por el depósito alternado de sedimentos de diferente
composición, por ejemplo de capas de hulla, de pizarra combustible y de sedimentos clásticos.
Estratificación oblicua: o cruzada puede formarse por ejemplo en los declives de aguas profundas de
un delta, que se va introduciendo en el mar, en dunas, en sedimentos fluviales.
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Geología
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Estratificación gradada: Disminución del tamaño de los granos de abajo hacia arriba (disminución de
la energía durante el tiempo).
Clasificación de rocas clásticas.CLASIFICACION DE ROCAS CLÁSTICAS SEGÚN EL TAMAÑO DE LOS CLASTOS
CLASTO
SEDIMENTO
SEDIMENTITA
mm
mm
BLOQUE
AGLOMERADO
(Grava de bloques)
512
AGLOMERADO
(Conglomerado de bloques)
256
16
8
GUIJARRO
GRUESA
GRAVA-CASCAJO
32
CANTOSRODADOS
64
megaclasto
128
PSEFITAS
GUIJON
GUIJA
MEDIANA
FINA
O
GRAVILLA
CONGLOMERADO-BRECHA
256
GRUESO
128
64
MEDIANO
8
FINO
4
2
GRANULO
SABULO
MUY GRUESA
SABULITA
MUY GRUESA
GRUESA
GRUESA
PARTICULA
1/64
LIMO
1/32
1/1024
PARTICULA
1/2048
1/4096
ARCILLA
microclasto
1/512
PELITAS
1/128
ARENISCA
0.5
MEDIANA
FINA
FINA
MUY FINA
MUY FINA
GRUESO
GRUESA
MEDIANO
FINO
LIMOLITA
1/16
MEDIANA
MEDIANA
FINA
MUY FINO
MUY FINA
GRUESA
GRUESA
MEDIANA
MEDIANA
FINA
MUY FINA
ARCILITA
ARENA
mesoclasto
GRANO
1/8
1/256
2
1
PSAMITAS
1
1/4
32
16
4
1/2
512
0.25
0.125
0.062
0.031
0.016
0.008
0.004
0.002
0.001
FINA
0.0005
MUY FINA
0.00025
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
Ing. Hugo Salas
Montaño
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LAS ROCAS DE SEDIMENTACIÓN QUÍMICA.Las rocas de sedimentación química, también llamadas rocas de precipitación se forman por
precipitación de los productos disueltos de la erosión. Estas rocas se clasifican principalmente según su
composición química o material. Los productos disueltos de la erosión son aquellos, que no son
captados mediante la formación de nuevos minerales o mediante la alteración en el suelo o en
sedimentos en el lugar de su disolución. Los productos disueltos de erosión son transportados por ríos
hacia los lagos o hacia el mar. La evaporación y otras influencias pueden dar como resultado la
sobresaturación de las soluciones y en la precipitación de minerales. La precipitación puede producirse
por la influencia de seres vivos o por procesos puramente químicos como la evaporación en el caso de
las evaporitas.
Los componentes de una roca destruida por disolución, que quedan en el lugar originario, forman las
sedimentitas residuales o rocas remanentes, como la laterita y la bauxita. Aún la definición de las rocas
sedimentarias no permite clasificar las rocas remanentes como rocas sedimentarias, porque sus
componentes no han sido transportados, pero es habitual estudiarlas junto a las rocas sedimentarias.
Depósitos de sedimentitas Químicas






Depósitos de Cloruros – Sal Gema
Depósitos de Sulfatos - Gipsita
Depósitos de Carbonato – Calcita
Depósitos de Boratos – Ulexita y Bórax
Depósitos de Nitratos
Depósitos de Sílice - Pedernal
ROCAS SEDIMENTARIAS ORGANÓGENAS.Bajo la denominación colectiva de las rocas sedimentarias organógenas se presentan todas las rocas
sedimentarias combustibles, como los depósitos carbonáceos y los depósitos kerógenos.

Los depósitos Carbonáceos.-
Los depósitos carbonáceos se componen de la materia orgánica, generalmente vegetal o sus derivados y
a menudo de minerales y componentes volátiles como agregados. A los depósitos carbonáceos
pertenecen la turba, el lignito y la antracita. Las sustancias ricas en hidrocarburos son los kerogenos.
El material de partida para los depósitos carbonáceos son las plantas como los equisetos, los
licopodios, los juncos, las cañas, los arbustos, los musgos pantanosos entre otros. Las plantas crecieron
en pantanos y lagos de agua dulce, que en parte se inundaron ocasionalmente por mares llanos en un
clima subtropical hasta tropical. Con la ausencia de aguas subterráneas circulantes la descomposición
normal de los restos vegetales, que se basa en la presencia de oxígeno, termina enseguida bajo la
cobertura de sedimentos y de otros restos vegetales y se forman gases como el dióxido de carbono y el
metano. Bajo las condiciones no completamente anaeróbicas puede formarse la turba.

Las rocas de kerógeno.-
El kerógeno se define como un complejo de materia vegetal y animal diagenéticamente transformada en
el estado sólido y de origen sapropélico. Según Breyer se trata de los constituyentes de las rocas
sedimentarias, que ni son solubles en soluciones acuosas alcalinas, ni en los solventes orgánicos
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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Montaño
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comunes. Kerogenita se refiere a un depósito con un contenido suficientemente alto en kerogeno para
poder producir petróleo mediante la destilación.
La sapropelita es un sapropel solidificado (sapropel = barro o lodo con un contenido variable de materia
orgánica no identificable en un ambiente acuático sin oxígeno), que por destilación destructiva genera
petróleo. La arcilla bituminosa es una sapropelita con un contenido variable en materia orgánica (10 67%), que por destilación destructiva fue transformada a petróleo.

Esquisto bituminoso o pizarra negra.-
Bajo los esquistos bituminosos se reúnen las rocas arcillosas, las arcillas esquistosas, las rocas de silt
y también las calizas con un contenido elevado (mayor de 10%) en material orgánico de origen
vegetal y animal.
Fig. 5.1
El ambiente marino
Fig. 5.2
Estratificación
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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Montaño
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Tema VI: ROCAS METAMÓRFICAS
6.1.-
METAMORFISMO
Es el conjunto de procesos que sufren las rocas cuando están sometidas a presiones y temperaturas
distintas a las de su formación. Las rocas se transforman, mediante cambios en su textura y en la
composición química de los minerales, en rocas metamórficas, que son el resultado final del
metamorfismo. Es un proceso isoquímico, es decir, que ningún componente químico ha sido
agregado puesto que los cambios de metamorfismo aparecen dentro de un cuerpo que mantiene el
mismo volumen de composición química a través de todos los grados de metamorfismo; además los
cambios se producen en un estado esencialmente sólido
Las rocas ígneas están compuestas de minerales que son estables entre temperaturas de 700 a 1.100`C, a
presiones que varían de 1 a 10.000 atmósferas y en contacto con un líquido magmático (fase de silicatos
fundidos). Los minerales asociados en muchas rocas ígneas, probablemente estuvieron en una
condición aproximada de equilibrio químico mutuo en el momento de la cristalización. En las
asociaciones minerales de las rocas sedimentarias comunes, por otro lado, de existir tal equilibrio, éste
estaría gobernado por bajas temperaturas y presiones. Los minerales como silicatos arcillosos, zeolitas,
cloritas y carbonatos, los cuales son muy abundantes en muchos sedimentos, son los productos del
intemperismo y la precipitación en la superficie o muy cerca de ella. El cuarzo y las areniscas
feldespáticas, aun cuando son formados en primer lugar a altas temperaturas, deben ser estables a
temperaturas superficiales en ciertos ambientes químicos, de otra manera no hubieran podido sobrevivir
a los procesos de baja temperatura (intemperismo, transporte, depositación, cementación, etc), a través
de los cuales han pasado.
Todas las rocas sedimentarias y volcánicas (y muchas plutónicas) que ahora yacen a profundidades de 3
a 20 kilómetros, deben estar sujetas en estos sitios a condiciones físicas notablemente diferentes bajo
las cuales se originaron, a saber, temperaturas de 100 a 600ºC y presiones de unos cuantos miles de
atmósferas. Las rocas en esta situación, inicialmente al menos, no se encuentran en un estado de
equilibrio interno, sino bajo condiciones favorables que pueden ajustarse por sí mismas, mineralógica o
estructuralmente, a las temperaturas y presiones de su ambiente. Todos los cambios mineralógicos y
estructurales que se efectúan en una roca, especialmente sólida, constituyen el metamorfismo de la roca.
Por supuesto, el metamorfismo de baja temperatura difícilmente puede distinguirse de la diagénesis
sedimentaría. Los mismos minerales o similares (albita, cuarzo, zeolitas, "cloritas" y carbonatos)
pueden formarse por ambos procesos.
Comúnmente se excluyen del objeto del metamorfismo fenómenos superficiales o casi superficiales
como el intemperismo y la diagénesis (incluyendo la cementación de sedimentos). La alteración
hidrotermal de rocas ígneas frías (como serpentinización de peridotitas, caolinización de granitos,
uralitización de gabros), aunque 1ogicamente podría ser tratada como un fenómeno especial del
metamorfismo (autometamorfismo), se excluye aquí con el fin de limitar la discusión del
metamorfismo a un nivel elemental.
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Geología
Tema IX
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6.2.-
FACTORES QUE CONTROLAN EL METAMORFISMO
Los principales factores que controlan el metamorfismo son :
- Temperatura
- Presión
- Fluidos químicamente activos
- Deformación de la roca
Generalmente los cambios en la temperatura son más efectivos que los de la presión para que se
efectúen las conversiones mineralógicas en muchas rocas. Por ejemplo, una lodolita probablemente es
afectada más profundamente por una elevación en la temperatura de unos cuantos cientos de grados que
por un aumento en la presión de unos cuantos miles de atmósferas.
Al considerar la influencia de la presión debe distinguirse entre presión confinante (= presión
hidrostática), que opera por igual en todas direcciones y que está determinada principalmente por la
profundidad y la presión dirigida (esfuerzo cortante) que opera en una dirección particular. El grado de
la temperatura sobre el cual muchos minerales son estables, parece extenderse a las rocas sujetas a alto
esfuerzo cortante. Tales minerales (como cloritoides, estaurolita y cianita) son llamados minerales al
esfuerzo. Otros minerales (minerales antiesfuerzo) son raros si se encuentran en rocas que han sufrido
una fuerte deformación bajo altos esfuerzos cortantes. La cordierita, la andalucita y el olivino, son
ejemplos de esta clase.
La reacción química entre silicatos en el grado más bajo de las temperaturas metamórficas, en muchos
casos, es excesivamente lenta. Algunas rocas pueden estar sujetas a temperaturas y presiones
metamórficas por millones de años sin sufrir un metamorfismo apreciable, como sucede con muchas
areniscas y lodolitas, que no obstante que en otras épocas se encontraban profundamente sepultadas, no
presentan actualmente huellas de alteración, relativamente. Para que el metamorfismo sea efectivo,
especialmente a bajas temperaturas, es necesaria una influencia catalizadora capaz de acelerar las
reacciones químicas. Son frecuentes los siguientes catalizadores: l°, fluidos químicamente activos,
generalmente acuosos, que pasan como oleadas a través de los pequeños espacios intergranulares de la
roca; 2°, la deformación de las rocas rompe a los granos en otros más pequeños que son partículas
activas, puesto que los contactos entre las superficies reaccionantes son continuamente renovadas.
6.3.-
TIPOS DE METAMORFISMO
Tres son las formas en que se encuentran las rocas metamórficas, por lo que tres son los tipos de
metamorfismo de acuerdo con el criterio de campo.
METAMORFISMO DE CONTACTO.Desarrollado en zonas (aureolas) adyacentes a cuerpos plutónicos, especialmente de composición ácida.
La temperatura del metamorfismo en este caso ha sido determinada principalmente por la proximidad
del cuerpo intrusivo del magma, el cual también suministró los fluidos acuosos activos necesarios para
la estimulación de las reacciones químicas. Las aureolas de contacto raramente exceden unos cien
metros de amplitud, que es una medida normal para los contactos ígneos. Generalmente las aureolas
están zonadas, puesto que el efecto metamórfico disminuye desde el contacto hacia afuera.
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Geología
Tema IX
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METAMORFISMO POR DISLOCACIÓN (= cinemático).Se desarrolla en zonas angostas de intensa deformación y dislocación como la que se encuentra a lo
largo de una falla por empuje.
METAMORFISMO REGIONAL.Se desarrolla cubriendo áreas de muchos miles de kilómetros cuadrados en las regiones de las raíces de
las montañas plegadas y en los terrenos Precámbricos. En cualquier región de gran superficie es posible
cartografiar zonas de metamorfismo regional progresivo, de acuerdo con una secuencia de cambios
mineralógicos probablemente controlados por un aumento continuo dé la temperatura en rocas de
composición química seleccionada.
La opinión general dista mucho de ser unánime cuando considera la naturaleza y causas del
metamorfismo regional o cuando estima sus relaciones con las deformaciones a gran escala y al
emplazamiento de cuerpos de rocas graníticas. Parece probable que en las profundidades situadas
debajo de las rocas corticales de las zonas orogénicas, ha habido concentraciones periódicas de calor las
que han sido capaces de suministrar la energía necesaria para causar el plegamiento (orogenia),
metamorfismo regional y la elevación del magma granítico. Se sabe que estas actividades han actuado
contemporáneamente en forma muy amplia. Las altas temperatura requeridas para el metamorfismo
regional son debidas principalmente a la profundidad de un sector cortical calentado anormalmente.
Superpuesto al control de la profundidad, se encuentra el irregular desplazamiento hacia arriba de
superficies isotermales, a lo largo de ejes de plegamiento contemporáneo, donde el calor es
suministrado por cuerpos de magma granítico, regionalmente inyectado en las rocas plegadas y
probablemente también por la elevación de aguas Juveniles calentadas. Y puesto que el metamorfismo
regional comúnmente está asociado con movimientos plegantes y las rocas metamorfizadas muestran
generalmente pruebas texturales de intensa deformación, es necesario concluir, que la misma
deformación de las rocas juega un papel importante en el metamorfismo regional. Probablemente es
un factor esencial que acelera las reacciones en el grado al cual se efectúa el metamorfismo, en las
zonas más someras del metamorfismo de baja temperatura, sobre los flancos de la faja metamórfica. En
el metamorfismo regional, así como en el de contacto, los fluidos acuosos no sólo aceleran la
conducción del calor, sino que también lo ayudan a estimular la reconstitución química de las rocas
que atraviesan. Una porción de estos fluidos activantes probablemente ayuda a elevarse, desde la base
de la corteza terrestre, al magma granítico intrusivo o a rocas parcialmente fundidas. Otra parte,
efectiva en las zonas superiores, está compuesta de agua y bióxido de carbono, progresivamente
expulsados de lutitas, calizas y areniscas que sufren un metamorfismo posterior.
6.4.- ALGUNAS CARACTERISTICAS DE LA TEXTURA DE LAS ROCAS METAMORFICAS
Desarrollo de cristales en un medio sólido.El significado de las texturas metamórficas difiere completamente del de ciertas texturas ígneas a las
que superficialmente se asemejan y esta semejanza puede deberse a que la textura metamórfica se
origina por el crecimiento de cristales, generalmente de varias especies minerales distintas, que
compiten entre si por el espacio, no en un medio fundido sino en un medio continuamente sólido. Las
propiedades físicas de los sólidos cristalinos, especialmente aquellas relacionadas con la velocidad de
crecimiento y a la estabilidad de las superficies de contacto de los granos individuales, varían no sólo
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Geología
Tema IX
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de un mineral a otro, sino de una dirección a otra dentro de un cristal individual. Estas diferencias son
las responsables de los detalles texturales de la textura metamórfica.
Series cristaloblásticas.Se aplica el término cristaloblástíco a las fábricas y relaciones texturales que resultan del crecimiento
de cristales durante el metamorfismo. Un grano de mineral metamórfico, limitado por sus propias caras
cristalinas, se llama idioblástico; un grano sin forma cristalina xenoblástico.
BOSQUEJO DE CLASIFICACION DE LAS ROCAS METAMORFICAS.Bases de la clasificación
Las clases de rocas metamórficas que más adelante se citan, son definidas en función de
los criterios texturales y mineralógicos que generalmente se reconocen en los ejemplares de mano. En
algunas ocasiones puede ser necesaria la confirmación microscópica (en milonitas y corneanas de grano
fino); las determinaciones microscópicas son esenciales para subdivisiones posteriores de las clases.
Los caracteres mineralógicos y texturales sobre los que se basa la clasificación han sido seleccionados
para agruparlos juntos, hasta donde sea posible; asimismo rocas de parentesco similar, que han sido metamorfoseadas bajo condiciones bastante semejantes. Debe recordarse al estudiar esta clasificación, que
dos rocas metamórficas de composición mineralógica similar pueden haber sido derivadas de rocas
muy diferentes. Por ejemplo la asociación plagioclasa-hornblenda- epidota-cuarzo, típica de las
anfibolitas, puede desarrollarse, bajo condiciones que caracterizan a la facies anfibolitas, de rocas tan
variadas como basalto, andesita, sedimentos calcareos impuros y grauwacas tobáceas.
Clases texturales principales de las rocas metamórficas.Corneanas: Rocas no esquistosas, compuestas de un mosaico de granos equidimensionales sin
orientación preferente (textura granoblástica); los porfiroblastos pueden estar encerrados en una matriz
granoblástica. Productos de metamorfismo de contacto.
Pizarras: Rocas metamórficas de grano fino, con esquistosidad planar perfecta (crucero pizarroso),
pero sin bandeamiento de segregación; generalmente los minerales no pueden ser determinados
megascópicamente. Productos del metamorfismo regional de lodolitas, limonitas y otros sedimentos
clásticos de grano fino. El término pizarras moteadas se aplica a pizarras en las cuales, como resultado
de un metamorfismo incipiente de contacto, se han formado motas o porfiroblastos embriónicos de
minerales de contacto y la esquistosidad se ha intensificado por el crecimiento de pequeñas, pero
visibles láminas paralelas de mica.
Filitas: Rocas metamórficas de grano fino, algunas veces con bandeamiento por segregación incipiente,
la superficie de esquistocidad tiene un viso lustroso emitido por la mica (moscovita) y clorita. Las
filitas tienen el mismo origen que las pizarras, pero el tamaño de su grano, algo mas basto, es el
resultado de un metamorfismo un poco mas avanzado.
Esquistos: Rocas fuertemente equistosas, generalmente con buena exfoliación lineal, en la que el grano
es suficientemente grueso para que permita la fácil identificación de los principales minerales
componentes en los ejemplares de mano, los minerales de habito micáceo son abundantes y su
orientación subparalela hace que la esquistosidad sea conspicua.
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Geología
Tema IX
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Anfibolitas: Rocas metamórficas, de grano medio grueso, compuestas principalmente de hornblenda y
plagioclasa; su esquistosidad, la cual es debida al alineamiento paralelo de prismas de hornblenda, es
menos evidente que en los esquistos típicos. Productos del metamorfismo regional de medio a alto
grado.
Gneises: Rocas irregularmente bandeadas de grano grueso, en los cuales la esquistosidad está más bien
pobremente definida debido a la preponderancia de feldespato y cuarzo sobre los minerales micáceos.
Productos del metamorfismo regional, especialmente de alto grado.
Granulitas: Roca metamórficas de grano- uniforme, que carecen de minerales micáceos o anfíbolas por
lo que no son esquistosa; la foliación está presente, es debido al alineamiento paralelo de lentes planos,
compuestos de cuarzo y feldespato o ambos. Productos del metamorfismo regional del más alto grado.
Mármoles: Rocas metamórficas compuestas de calcita o dolomita. La esquistosidad controlada por el
alineamiento subparalelo de granos micáceos o tremolíticos.
Milonitas: Las rocas de grano fino resultan de una granulación extrema de rocas originalmente bastas,
los rasgos característicos son un aspecto pedernaloso, bandeado y en forma de filones y “ojos” y lentes
no destruidos de la roca original embebidos en una matriz granulada. Productos de un metamorfismo
por dislocación extrema sin ninguna reconstitución química notable de los minerales granulados.
Cataclasitas: Rocas que han sido deformadas por despedazamiento (cataclasis) sin reconstitución
química. Con el aumento en la intensidad de la deformación y el desarrollo de un afilonamiento
bandeado, estas rocas gradúan a milonitas.
Filonitas: Rocas macroscópicamente semejantes a las filitas y en algunas ocasiones ambas se
confunden, pero son formadas más o menos en forma igual a las milonitas, por granulación de rocas
inicialmente bastas. La reconstitución química está muy avanzada y tiende a dar películas sedosas de
mica, untuosas al tacto, a lo largo de los planos de esquistosidad.
CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS IGNEAS
OCURRENCIA
TEXTURA
TIPOS DE ROCAS - PRINCIPALES CONSTITUYENTES
COLORES CLAROS
COLORES OSCUROS
PREDOMINAN MINERALES FÉLSICOS PREDOMINAN MINERALES MÁFICOS
plagioclasa Ca, anfíboles, piroxenos,
GRANO GRUESO
INTRUSIVAS
PLUTONICAS
GRANITO
GRANODIORITA
cuarzo > feldespato K
cuarzo > plagioclasa
olivino, algo de feldespato K.
SIENITA
MONZODIORITA
feld. K > cuarzo
plagioclasa > cuarzo
PORFIDO GRANITICO
PORFIDO GRANODIOR.
PORFIDO GABROIDE
PORFIDO RIOLITICO
PORFIDO DACÍTICO
PORFIDO BASALTICO
GABRO, DIORITA
PORFIDICA
HIPABISALES
INTERGRANULAR
GRANO FINO
EXTRUSIVAS VOLCANICAS
DOLERITA O DIABASA
RIOLITA
DACITA
ANDESITA
cuarzo > feldespato K
cuarzo > plagioclasa
BASALTO
PUMITA, OBSIDIANA
VITREA
TOBA, CENIZAS VOLCANICAS, BRECHA VOLCÁNICA
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Geología
Tema IX
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Tema VII: AGUAS SUBTERRÁNEAS
7.1.-
ORIGEN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Las aguas, se hallen sobre en o bajo la superficie del terreno, pueden encontrarse en estado líquido,
gaseoso (vapor de agua) o sólido (hielo y nieve). El agua existente bajo la superficie del terreno es agua
subterránea. Las rocas y suelos que poseen la propiedad de permitir que pase a su través el agua (o
petróleo, o gas) se dice que son permeables a ese determinado fluido. Las arenas gruesas y limpias son
permeables para, prácticamente, todos los fluidos.
Las aguas subterráneas proceden principalmente de la infiltración de las aguas meteóricas, tales como
el agua de lluvia o el hielo o nieve fundidos, y de los escapes por filtración de cursos de agua, lagos,
canales, embalses u otros depósitos de agua. Las aguas profundas no son H2O, agua químicamente
pura sino, soluciones o suspensiones de sustancias diversas, las cuales pueden variar desde contenidos
muy débiles hasta concentraciones muy altas. Las aguas subterráneas pueden contener también aire y
otros gases, bien en disolución en ellas, o bajo forma de pequeñas burbujas, generalmente
microscópicas («aire de arrastre»).
Hay aguas subterráneas de otras dos procedencias; las juveniles, que ascienden de los magmas o
proceden de las lavas, y las aguas connatas, que son las que quedaron soterradas al mismo tiempo que
las rocas, ígneas o sedimentarias, que las hospedan.
7.2.-
TIPOS Y DISTRIBUCIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Consideraremos, en primer lugar, el caso más sencillo, el de un lugar llano con una cobertura de suelos
más o menos uniforme por encima de la roca. A profundidades diversas bajo la superficie del terreno
existe una zona de saturación, en la que el agua llena todos los poros de los suelos y todas las
cavidades de las rocas infrayacentes. El agua existente en zona de saturación se designa por lo general
como agua freática y su superficie superior es el nivel freático. Cuando las circunstancias geológicas y
topográficas son más complejas podrá haber más de una zona de saturación y, por consiguiente, más de
un nivel freático en una localidad determinada.
La figura 7.1, nos muestra los diversos casos y modos de presentación de las aguas subterráneas.
LA CAPA SUPERFICIAL (1).Representa el suelo de cobertura, en que las raíces de las plantas tienen acceso directo al agua
meteórica. Es una zona de plantas con humedad higroscópica, capilar y libre.
ZONA DE AGUAS VADOSAS.Se denominan aguas vadosas las aguas que existen entre la superficie del terreno y el nivel freático; en
esta zona se encuentran los siguientes tipos de aguas:
Una parte determinada de las aguas vadosas es atraída por el suelo o por las partículas rocosas como
humedad higroscópica (retenida por absorción). Otra parte de las aguas vadosas son aguas
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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subterráneas libres o de gravitación, son las que se mueven obedeciendo a la ley de la gravedad. El
exceso de lluvia, o de cualquier otra agua meteórica, que los suelos no sean capaces de retener
suspendida, desciende lentamente hasta alcanzar la superficie freática (2).
Las aguas higroscópicas se ubican por encima del nivel freático, para las cuales las fuerzas de retención
por atracción pueden resultar superiores a las gravitativas. En la fluencia gravitativa cada partícula de
los suelos está todavía cubierta por una película muy delgada de humedad atraída, películas que en los
suelos de grano fino, incluso arenosos, yacen tan próximas entre sí, que sólo queda un paso muy
estrecho y reducido para la fluencia gravitativa. En algunas arcillas, y en las arenas muy finas, que en su
mayor parte son limosas o arcillosas, puede ser nula por completo la fluencia gravitativa.
El agua gravitativa que desciende por la zona de aguas vadosas, puede quedar atrapada (aprisionada) en
un depósito constituido por una capa menos permeable situada en cual quiera zona por encima del nivel
freático y constituye de este modo un nivel de aguas colgadas
Otro tipo de agua vadosa, de carácter gravitativo, puede desarrollarse durante las estaciones pluviosas
en las regiones de colinas cuando están constituidas por materiales impermeables, tales como margas o
pizarras, y cubiertas por suelos meteorizados, algo permeables. Durante las épocas lluviosas el material
meteorizado se satura por completo de agua y el agua así contenida desciende ladera abajo junto con la
escorrentía superficial. De este modo se forma un manto acuífero, esto es, portador de agua, próximo a
la superficie del terreno. Este manto acuífero tiene a veces varios pies de espesor y perdura por largo
tiempo.
Los términos «agua» y «humedad» pueden usarse indistintamente para describir toda clase de aguas
subterráneas, excepto las gravitativas, a las que no se aplica la expresión «humedad».
Dentro de la zona de aguas vadosas, también se encuentran los suelos situados por encima del nivel
freático que poseen una capacidad de succión que produce el denominado movimiento capilar (3) del
agua, o elevador de la misma a partir de nivel freático. La humedad así atraída está, en su mayor parte,
en estado líquido. Aunque otra sea gaseosa (vapor de agua). En los suelos secos de grano grueso (tales
como arenas gruesas) la humedad, capilar se desplaza sólo unas pocas pulgadas por encima del nivel
freático, pero lo hace, en cambio, con gran rapidez. Puede, sin embargo, alcanzar una altura de 30 o 40
pies, o más, en suelos de grano fino, tales como arcillas. En este último caso pueden ser necesarios
meses, e incluso años, para que el agua alcance el máximo alzamiento capilar posible para un material
determinado.
En la orla capilar, o zona constituida por la humedad capilar ascendente, el grado de saturación decrece
a partir de la superficie freática. Sólo en la inmediata proximidad del nivel freático ocurre que todos los
poros del suelo están repletos de agua. Sin embargo, puede llegar a alcanzarse una saturación de los
suelos por agua capilar si el nivel freático es somero y es también grande la máxima altura del
alzamiento capilar. Si, por ejemplo, el nivel freático está a 5 pies de profundidad, y la máxima
elevación capilar posible en el tipo de suelo en cuestión es de 20 pies, habrá una extracción continua de
líquido del nivel freático como consecuencia de la evaporación en la superficie del terreno, y el suelo
estará saturado del todo o casi del todo. He aquí uno de los orígenes de las zonas pantanosas.
Las partículas de suelo que quedan por encima de la orla capilar atraen el vapor de aire contenido en los
poros y de esta manera quedan cubiertas por películas de humedad higroscópica
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Geología
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ZONA DE SATURACIÓN (4).Corresponde a la zona de saturación por debajo del nivel freático. Este esquema puede, no obstante,
quedar modificado por la infiltración de aguas meteóricas, especialmente en suelos débilmente
permeables, tras varios días de tempestades de aguas continuas y violentas. En este último caso,
conforme descienden las aguas de infiltración meteórica van llenando gradualmente todos los poros del
depósito de suelos que encuentran en su camino, y van dejando vacíos los poros que quedan detrás.
De este modo se forma un lecho, en descenso lento, de agua gravitativa. El período lluvioso puede ser
seguido por otros de precipitaciones mas reducidas, e Incluso de sequía, y la capa saturada en cuestión
puede encontrarse entonces a varios pies por debajo de la superficie del terreno.
Préstese atención al hecho de que una parte del agua sujeta a gravitación por debajo del nivel freático,
está en condiciones de libre movimiento y otra parte, en cambio, puede quedar contenida entre dos
lechos impermeables (confinantes). El agua aprisionada, o artesiana, tiene su zona de alimentación
(líneas de trazos verticales de la figura), pero no tiene salida, de aquí que se encuentre sometida a
presión.
7.3.-
NIVEL FREÁTICO
El nivel de aguas freáticas no es horizontal; y cuando tiene lugar en suelos, su conformación sigue, a
menudo, de manera atenuada, la de la superficie del terreno suprayacente. Está en movimiento
constante, excepto en algunos puntos aislados. Pueden constituirse dos o más niveles de aguas freáticas
cuando haya diversas barreras impermeables dentro de un gran depósito de arenas.
Fluctuaciones de los niveles de aguas subterráneas. La elevación del nivel freático de una localidad
determinada depende de varios factores, tales como las fluctuaciones de las precipitaciones y de los
caudales y fugas de los ríos. Las gráficas anuales de las fluctuaciones estacionales de un nivel freático
muestran, por lo general, un máximo y un mínimo por ejemplo: un máximo(o nivel freático más alto)
en el otoño, y un mínimo (o máxima depresión del nivel freático) en la primavera, aunque pudiera
invertirse el orden.
7.4.-
CUENCAS Y CORRIENTES DE AGUA SUBTERRÁNEAS
Los depósitos o cuencas de agua subterráneos constituyen áreas con delimitaciones geológicas bien
definidas, y más especialmente, hidrológicas. Una cuenca de agua subterránea puede tener longitudes y
anchuras de varios cientos de millas o bien puede ser relativamente larga y estrecha (como un cauce de
un arroyo o torrente soterrado con fluencia subterránea de aguas). El flujo de un río o arroyo que
discurra por lechos de arenas y gravas va acompañado por un flujo subterráneo, que constituye la
parte más baja del flujo subaéreo propiamente dicho del río o del arroyo. En general, este flujo inferior
continúa corriendo incluso cuando el curso superficial se seca. En un valle, el agua fluye de acuerdo
con la dirección de la pendiente de su cauce. En este caso el flujo subsuperficial transcurre también
siguiendo la dirección general de la misma.
En las regiones tendidas el agua subterránea se traslada bajo la forma de un ancho prisma, si es que el
manto acuífero posee características hidrológicas normales. Este prisma se inclina ligeramente en la
dirección del flujo. En las regiones montañosas o de colinas el cuerpo de las aguas subterráneas es
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irregular, desigual y a menudo discontinuo, con discontinuidades entre corrientes aisladas. En tales
regiones, frecuentemente, se puede adivinar la presencia de aguas subterráneas a partir de la topografía
local, puesto que la mayor parte de las depresiones locales, incluso las de las laderas, pueden cubrir
canales de aguas subterráneas ocultas.
Una definición más detallada del término acuífero, que venimos empleando, es que los acuíferos son
rocas y suelos que contienen cantidades considerables de agua en condiciones tales que las «cederán»
con facilidad a los pozos. Una arena que suministra suficiente agua para los usos domésticos puede ser
un manto acuífero, en ese sentido, pero podría no suministrar la suficiente como para ser considerada
acuífera para casos de riego. Los depósitos de gravas y arenas pueden suministrar cantidades
considerables de aguas subterráneas y lo mismo algunas areniscas. Una acuiclusa, otro término
empleado por los geólogos, quiere decir una capa impermeable que no suministra agua y que, por lo
general, actúa como capa limitante, por encima o por debajo, de un nivel acuífero.
7.5.- CAPTACIÓN DE LAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
Manantiales: En general, las aguas subterráneas emergen, bajo forma de manantial, allí donde el nivel
de aguas subterráneas corte la superficie del terreno (Fig. 7.2).
Si una fisura llega a cortar un acuífero artesiano, el agua puede brotar ascensionalmente. Lo corriente es
que los manantiales afloren en una ladera o en un valle. A menudo están ubicados en aquellos sitios en
que estratos de índole porosa, tales como arenas, gravas o areniscas, yacen sobre lechos impermeables.
Los manantiales termales y géyseres se asocian comúnmente a fenómenos de vulcanismo, o bien
resultan de la percolación de aguas mete6ricas hasta profundidades considerables. Los géyseres son
manantiales en los que aguas calientes o templadas, que se presumen sometidas a presión son lanzadas
con más o menos violencia por encima de la superficie terráquea. En los manantiales hirvientes la
expulsión enérgica de gases agita el agua con violencia.
Pozos y sondeos: Pozo y sondeo es cualquier excavación artificial, vertical o casi vertical, practicada
en la corteza terrestre y construida para captar o liberar fluidos. Sólo se diferencian por el diámetro,
pero su técnica de ejecución puede ser muy parecida o muy distinta. En general, los pozos suelen ser de
profundidad reducida no más de 100 m., aunque pueden ser mucho más hondos. Los sondeos pueden
alcanzar cualquier profundidad, incluso la de 8.000 m, como los más profundos perforados en busca de
petróleo. Los pozos, pueden practicarse mediante excavación, perforación, percusión o remoción. De
construcción semejante son otras cavidades artificiales que se conocen como de ensayo, de observación,
etc., según el objetivo a que se destinen.
Los pozos de excavación (pozos propiamente dichos), que, por lo general, son anchos y someros, se
practican con herramientas de mano o con equipo mecánico. Tanto la construcción como la
conservación de tales pozos puede ser costosa, puesto que exigen su limpieza frecuente. Ofrecen
ventaja cuando los materiales de los suelos son de reducida permeabilidad y su gran diámetro permite
su utilización, al mismo tiempo, como pozos y como depósitos. Su recarga es lenta y, en el caso de
bombeo intermitente, los períodos de intervalo deben ser de duración tal que permitan la renovación de
carga del depósito. Los pozos o sondeos hincados se construyen hincando un encofrado, tubo o anillo,
que en su borde inferior es afilado. La mayor dificultad que encuentra este tipo reside, en los casos de
diámetro no muy grande, en que el tubo o tubería quedan taponados con facilidad por las arenas.
Algunos pozos se excavan por el método denominado de chorro de agua: Un dardo de agua, que
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resulta de la inyección forzada de agua a alta presión por el interior del tubo de perforación, es
proyectado en el fondo del sondeo, y la acción del chorro o dardo lanzado por el extremo inferior de la
tubería afloja y desagrega el material circundante, y lo arrastra hasta la boca superior en la superficie
del terreno. Los pozos barrenado se llevan a cabo mediante barrenas movidas a mano o
mecánicamente. Los pozos o sondeos de perforación son los de empleo más frecuente en los tiempos
actuales, Se emplean como métodos de sondeo más frecuentes el de trépano o rótary.
7.6.-
AGUAS ARTESIANAS (Fig. 7.3)
Como ya se dijo, son aguas artesianas las aguas subterráneas que quedan aprisionadas entre dos lechos
impermeables o acuiclusos. Si el lecho confinante superior es atravesado por un pozo o perforación,
comienza el flujo artesiano. En general, las condiciones indispensables para que existan son: 1)
alcanzar un acuífero tal como arenisca o arena que contenga agua bajo presión, y 2) la existencia
alrededor del pozo de un factor o agente que ofrezca mas resistencia a la ascensión de las aguas que el
pozo mismo. Tal factor puede constituirlo una roca o arcilla impermeables. Los acuíferos artesianos
peden ser someros o profundos (desde 30m hasta 650m).
En cada punto A el agua subterránea confinada yace bajo una presión hidrostática igual a tantas veces
su peso unitario como mida la carga hidráulica h, es decir, la distancia vertical desde el punto en
cuestión al nivel BC que pasa por el punto B en el confín del área de alimentación. Cuando se
atraviesa el nivel confinante superior mediante pozo o perforación, el agua confinada se desplaza hacia
el nivel BC, que es en este caso una superficie piezométrica, pero no llega a alcanzarla del todo a causa
de la fricción y escapes.
7.7.- PRINCIPALES TIPOS DE ACUÍFEROS
Vamos a examinar a continuación las características de los tres grupos básicos de tipos de acuíferos.
El primer grupo está constituido por los depósitos de gravas y arenas sueltas de superficie de granos
gruesos. En lo esencial, son estratos de gran porosidad, constituidos por aluviones y acarreos actuales y
glaciales. En los acarreos glaciales, los más permeables de entre sus elementos componentes son: 1) los
acarreos glaciales marginales y, en general, la mayor parte de los materiales de morrenas terminales
correspondientes a la inmediata vecindad del frente glaciar o a los antiguos canales de aguas de fusión,
y 2) las arenas y gravas de los éskeres y kames. Los acuíferos eluviales pueden estar constituidos por
acarreos procedentes de las laderas de sierras o colinas, compuestas a su vez de gravas, arenas y limos,
de espesor considerable y almacenadores de grandes cantidades de agua.
El segundo grupo de acuíferos se compone de rocas sedimentarias, sobre todo areniscas y calizas. Los
acuíferos de areniscas pueden hallarse en muchos lugares. Las areniscas son con frecuencia asiento de
buenos almacenamientos de agua tipo artesiano. Las calizas constituyen buenos depósitos para el agua
si son porosas o si están dotadas de cavidades originadas por la disolución de la calcita, constituyente
primordial de la caliza. El agua almacenada en depósitos calizos puede aparecer bajo forma de
manantiales.
El tercer grupo de acuíferos está integrado, en su mayor parte por rocas ígneas fisuradas o fracturadas.
Hay veces en que las rocas ígneas intrusivas, tales como el granito y las rocas cristalinas metamórficas,
son auíferas.
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7.8.-
MANANTIALES CALIENTES Y GÉISER
Manantial caliente que surge de forma intermitente y con una fuerza considerable como una
columna de vapor y de agua caliente. Algunos géiseres hacen erupción a intervalos fijos, pero la
mayoría son irregulares, con intermedios que pueden durar desde minutos hasta años. La
duración de la erupción es distinta para cada géiser, puede ser de segundos o de horas. La altura
de la columna varía entre 1 m y unos 100 m, y la cantidad de agua expulsada en una erupción
puede ser desde unos pocos litros hasta cientos de miles.
Un géiser hace erupción cuando la base de una columna de agua, que reposa sobre la tierra, se evapora
por el contacto con una roca volcánica caliente. El sobrecalentamiento causa el aumento de la presión
del agua, la cual, cuando supera los 100 ºC de temperatura, se transforma repentinamente en vapor y
provoca la emisión brusca del agua situada en la parte superior de la columna. Después de la expulsión,
fluye agua más fría por la chimenea del géiser y el proceso vuelve a empezar. La fuerza con la que el
agua es expulsada depende de su profundidad, ya que el peso de la columna aumenta con la
profundidad y de él depende la presión ejercida sobre la base.
Casi todos los géiseres conocidos están situados en Nueva Zelanda, Islandia, Japón, Chile y Estados
Unidos. El más famoso es el Old Faithful en el Parque Nacional de Yellowstone en Wyoming, Estados
Unidos, que expulsa entre 38.000 y 45.000 litros de agua en cada erupción; éstas se producen a
intervalos de 37 a 93 minutos y sus columnas se elevan a alturas de entre 38 y 52 metros. Las
erupciones están precedidas por chorros de agua con alturas que oscilan entre los 3 y los 8 metros. Los
intervalos entre las erupciones dependen de variables como el aporte de calor, la cantidad y la velocidad
de afluencia del agua que hay por debajo de la superficie terrestre, la naturaleza del tubo del géiser y las
conexiones subterráneas.
7.9.-
EROSIÓN Y DEPÓSITOS ORIGINADO POR AGUAS SUBTERRÁNEAS
Cuevas o Cavernas.Cavidad natural o artificial que se forma bajo la superficie de la tierra o en la ladera de una colina,
acantilado o montaña. Las cuevas son de formas y tamaños variados y muchas presentan grandes
aberturas hacia la superficie.
Formación de las cuevas: Las cuevas naturales evolucionan de varias formas, sobre todo como
resultado de la acción erosiva y disolvente del agua y de los compuestos disueltos en ella. En las
regiones con formaciones calizas y lluvias abundantes, el agua superficial, que contiene dióxido de
carbono y ácidos derivados de los componentes orgánicos del terreno, ataca la piedra caliza soluble,
disolviéndola y transportándola en disolución. Tras largos periodos, esta acción deriva en la formación
de cámaras o cavidades subterráneas, conocidas como cuevas de disolución, que son una característica
del relieve cárstico. La profundidad de estas cavidades depende del nivel freático. Si después de
algunos años muy secos el nivel freático aumenta, las cámaras antiguas se inundan y empiezan a
formarse cuevas a niveles más altos. Del mismo modo durante periodos secos prolongados, se forman
cámaras a niveles bajos, más cerca del nivel freático descendente. A lo largo de miles de años, estas
fluctuaciones producen sistemas de cuevas con alturas múltiples, como en el Parque Nacional Cueva
del Mamut en Kentucky, donde un arroyo subterráneo fluye por el nivel inferior. Los ríos subterráneos
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producen erosión y transportan sedimentos y fragmentos de roca de forma similar a las corrientes de la
superficie. Si este efecto es el predominante, se dice que la cueva se ha formado por abrasión mecánica.
Cueva del Mamut: Se halla en el suroeste del estado de Kentucky (Estados Unidos). Creado en 1941,
fue declarado Patrimonio de la Humanidad en 1981 y el centro de la Reserva Internacional de la
Biosfera, creada en 1990 por la UNESCO. Tiene una superficie de 212 km2. En él se encuentra la
Cueva del Mamut, una caverna calcárea que tiene más de 484 km de pasajes a cinco niveles
diferentes y que es el sistema de cuevas conocido más largo del mundo. En algunas partes de la cueva
los cristales de calcita, yeso y otros minerales adornan las formaciones rocosas. En el nivel más
inferior, a unos 110 m por debajo de la superficie, discurre una corriente subterránea, el río Echo, que
tiene una longitud de 1,2 km y una anchura máxima de 60 m. En él habitan animales poco comunes
como peces ciegos y un cangrejo de río carente de ojos y albino. La temperatura en el interior de la
cueva permanece de manera casi constante a 12,2 ºC.
Cavernas de Carlsbad: Parque nacional que cubre 189,2 km2 de las semiáridas estribaciones de la
cadena montañosa de Guadalupe, en el sureste del estado de Nuevo México (Estados Unidos). En el
parque se encuentra uno de los laberintos subterráneos más grandes del mundo. Se fundó como
monumento nacional en 1923 y se convirtió enparque nacional en 1930. Se cree que la formación de
las cavernas comenzó hace unos sesenta millones de años debido a la disolución de la piedra caliza
por el efecto del agua. La primera exploración científica de las mismas fue realizada en 1924 por un
grupo de la organización National Geographic, pero aún no se conoce su extensión total.
En las cavernas se han explorado unos 45 km de pasillos comunicados y salas, alcanzándose una
profundidad máxima de 316 m por debajo de la superficie topográfica. La cámara principal, la Sala
Grande, es la mayor cámara subterránea de América del Norte; tiene unos 610 m de longitud, unos
335 m de anchura y hasta 77 m de altura. Las estalactitas y estalagmitas de varios colores y tamaños,
desde las más grandes a las más delicadas, han sido encontradas en las diversas estancias, entre las
que destacan el Palacio del Rey, la Sala del Lago Verde, la Sala Papoose y la Cámara de la Reina. En
las cuevas habitan casi un millón de ratones salen todas las noches entre mayo y octubre en busca de
insectos
Estalactitas y Estalagmitas: Formaciones minerales que se encuentran con frecuencia en cuevas. Una
estalactita es una acumulación con forma de carámbano de carbonato de calcio que cuelga del techo o
de los lados de las cavernas de piedra caliza. Se forma a lo largo de miles de años por precipitación de
los minerales contenidos en las aguas subterráneas que se filtran, muy despacio, a través del techo de
la cueva. El agua en circulación por el suelo, sobre la caverna, adquiere bicarbonato de calcio al pasar
por la caliza. Cuando el agua se filtra gota a gota hasta el techo de la cueva, tiende a adherirse a éste y
a formar gotitas; cuando éstas pierden parte del agua y del dióxido de carbono, el carbonato de calcio
precipita y forma los depósitos. Al escurrir más agua por el techo, la precipitación de carbonato de
calcio continúa y los depósitos crecen en longitud y anchura constituyendo estalactitas. A menudo son
enormes y adoptan formas curiosas.
El carbonato de calcio puro es blanco, pero las estalactitas suelen tener distintos colores debido a las
impurezas que contiene el mineral. Parte del agua filtrada cae en el suelo y se acumulan masas de
carbonato cálcico parecidas a estalactitas invertidas. Estos depósitos, que crecen hacia arriba desde el
suelo de las cuevas, se llaman estalagmitas. Las estalactitas y las estalagmitas se encuentran a menudo
en pareja y pueden juntarse formando columnas que pueden crecer hasta alcanzar 1,5 m de diámetro.
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Tema VIII: GLACIARES Y GLACIACIÓN – ACCIÓN DEL VIENTO
8.1.- GENERALIDADES
Glaciar, gran masa de hielo, normalmente en movimiento descendente desde el área de
acumulación por acción de la gravedad. Los glaciares se forman en las altas montañas y altas
latitudes, donde las precipitaciones en forma de nieve superan la cota de innivación (la nieve se
transforma en hielo). Presentan formas variadas, pero una anchura limitada en contraste con la
capa de hielo continental, o manto de hielo, que ocupa una superficie mucho mayor. De forma
habitual el término glaciar se restringe a la descripción de las masas de hielo encerradas por
elementos topográficos que definen su tipología: glaciar alpino, de piedemonte, de circo o
glaciar colgado, entre otros.
La sección transversal de todos los glaciares es similar. En la parte superior aparece un manto de nieve
virgen recién caída, de densidad muy baja (inferior a 0,1). Por debajo de éste aparece una capa de copos
de nieve, cuyo tamaño ha disminuido hasta formar nieve granular con densidades próximas a 0,3 o
superiores. Este proceso se produce, bien por la acción combinada de la humedad y de la presión que
ejerce por la nieve acumulada, o bien por sublimación y recristalización. Posteriores repeticiones de
este proceso dan lugar a la neviza, que alcanza densidades de 0,5. En la base del glaciar existe una capa
de hielo limpio con una densidad aproximada de 0,7 a 0,8, que fluye como un líquido viscoso.
El hielo de la base del glaciar está sometido a tal presión que sus fisuras o grietas se cierran con
rapidez. Las capas superiores del glaciar también sufren tensiones y estiramientos, provocados al
moverse por encima de obstáculos ocultos o debido al movimiento diferencial, ya que el centro del
glaciar se mueve con más rapidez que los laterales. Estas tensiones producen grietas glaciares, que
pueden alcanzar muchos metros de profundidad y quedar cubiertas por la nieve recién caída. Una gran
grieta, que recibe el nombre de rimaya, se forma entre el propio glaciar y las paredes del valle sobre el
que descansa, y marca la línea a lo largo de la cual el glaciar se desprende de las paredes del circo e
inicia su movimiento.
La velocidad a la que fluye un glaciar varía dentro de unos márgenes muy amplios. La mayoría de los
glaciares descienden a una velocidad inferior a 1 m al día, pero observaciones hechas en el Black
Rapids Glacier, en Alaska, a lo largo de 1936 y 1937, demostraron que avanzaba más de 30 m al día.
Este es el más rápido desplazamiento de un glaciar que se recuerda y es probable que se debiera a las
fuertes nevadas caídas en la zona unos años antes.
Ejemplos de Glaciares de América del Sur.Glaciar Perito Moreno, Argentina. Localizado en el sector suroccidental de la provincia de Santa
Cruz. Con un frente de 5 km este gigante helero desciende desde las altas cumbres de los Andes hasta
el lago Argentino.
Glaciar España, Chile. El glaciar España constituye una notable masa de hielo que desciende hacia el
océano desde su área de acumulación, en tierras más altas, por acción de la gravedad.
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8.2.-
TIPOS DE GLACIARES
GLACIARES ALPINOS.Los glaciares de tipo alpino pueden encontrarse en todas las altas cadenas montañosas del mundo. La
nieve que cae en las laderas y en el fondo de los valles de alta montaña tiende a acumularse y alcanza
grandes espesores, debido a que desaparece menos nieve por deshielo que la que se va acumulando
durante las nevadas, especialmente en invierno. Las últimas nevadas comprimen a las primeras nieves
caídas y las convierten en una masa compacta de hielo de estructura granular. En áreas donde la
temperatura no suele sobrepasar el punto de fusión del hielo, este proceso vuelve a darse por repetición
de los procesos de sublimación y recristalización.
La sublimación consiste en el cambio desde el estado sólido al gaseoso sin pasar por el punto
intermedio de estado líquido. Cuando el grosor del glaciar alcanza aproximadamente los 30 m, toda su
masa empieza a deslizarse lentamente hacia el fondo del valle. Este avance continuará mientras exista
superabundancia de nieve en la parte alta del glaciar. Cuando la corriente de éste desciende valle abajo,
hasta altitudes donde ya no es reforzado por nuevas nevadas, tiende a derretirse o a desgastarse; el agua
que surge de su deshielo da lugar a ríos, arroyos y lagos.
GLACIARES DE PIEDEMONTE.Cuando varios glaciares alpinos fluyen juntos por un valle al pie de un sistema montañoso, a menudo
forman un extenso glaciar, a modo de manto, que recibe el nombre de glaciar de piedemonte. Los
glaciares de este tipo presentan, por lo general, mayor anchura que longitud y son especialmente
comunes en Alaska; el mayor de ellos es el glaciar Malaspina, con 3.900 km2 de superficie. La parte
más baja de su lengua es casi plana y se ha depositado sobre ella tal cantidad de tierra y derrubios de
roca que ha permitido el desarrollo de un denso bosque.
CASQUETE GLACIAR.El concepto casquete glaciar alude a una masa extensa de hielo permanente que cubre mesetas e islas
de latitudes altas, pero más pequeña que una capa de hielo continental o manto de hielo. Un ejemplo de
casquete glaciar es el conjunto de glaciares que cubre gran parte del grupo de las islas noruegas
Svalbard, en el océano Glacial Ártico. La parte central de cada isla está cubierta por un manto glaciar
que corona una altiplanicie. En los bordes, el manto se fragmenta en una serie de glaciares de tipo
alpino que descienden por los valles alcanzando, a veces, el mar.
CAPA DE HIELO CONTINENTAL.Este concepto se aplica a un manto de hielo lo suficientemente extenso como para cubrir la superficie
de un continente. Normalmente, el término se utiliza para describir las masas de hielo que cubren la
Antártida y Groenlandia, así como aquellas que cubrieron la mayor parte del hemisferio norte durante la
edad de hielo del pleistoceno, en el periodo cuaternario, que concluyó hace 10.000 años. Un gran manto
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glaciar, de más de 1,8 millones de km2 de superficie y que supera los 2.700 m de grosor máximo, cubre
casi toda la superficie de Groenlandia. Este glaciar gigante fluye lentamente hacia el exterior desde dos
centros: uno, en el sur de la isla y, otro, en el norte. Debido a su grosor, la capa de hielo de Groenlandia
cubre los valles y colinas del terreno sobre el que está asentado. La roca subyacente sólo aflora cerca de
la costa, donde el glaciar se fragmenta en lenguas de hielo que recuerdan a los glaciares de valle. Desde
el lugar donde estas lenguas alcanzan el mar, se desgajan pedazos de hielo de diversos tamaños durante
el verano y forman iceberg. Un tipo de glaciar parecido cubre toda la Antártida, con una superficie de
13 millones de kilómetros cuadrados.
8.3.-
RASGOS EROSIVOS Y DEPÓSITOS GLACIARIOS
EROSIÓN GLACIAR.Los glaciares pueden erosionar las rocas por tres mecanismos diferentes. La abrasión es realizada por
las partículas rocosas transportadas en la base de un glaciar, que desgastan el lecho sobre el que se
desplaza produciendo pequeñas hendiduras o estrías, así como unos finos sedimentos conocidos como
harina de roca. Este material da a los ríos que fluyen desde los glaciares una característica coloración
verdosa. En segundo lugar, las esquinas afiladas o bordes de las grandes rocas transportadas por el hielo
pueden causar el aplastamiento o destrucción del lecho rocoso. Por último, el hielo del glaciar puede
también arrancar o extraer bloques de rocas liberadas a lo largo de las juntas o grietas, normalmente por
la acción hielo-deshielo.
Formas de relieve originadas por la erosión glaciar.La corriente de hielo puede estar confinada o acanalada, como es el caso de varios tipos de glaciares de
montaña, valle y circo, o no estarlo, como ocurre en los casquetes y mantos glaciares. Por otro lado,
cuando un área de importante relieve topográfico es enterrada bajo un manto de hielo, es posible que
dentro del lento movimiento de la masa de hielo exista una corriente más rápida en los valles. El flujo,
confinado o no, da como resultado diferentes formas de relieve.
El flujo confinado modifica los valles fluviales, en forma de V, y los modela dando lugar a valles
glaciares, con forma de U. Una sobre excavación del valle principal por la acción glaciar origina los
llamados valles colgados o suspendidos, situados a una cota más elevada y que enlazan con el valle
principal a través de un escarpe o fuerte desnivel. Los ríos que fluyen por un valle colgado
desembocarán en el principal a través de una cascada. Cuando estas depresiones tienen lugar en los
tramos más bajos de un valle fluvial pueden ser parcialmente inundadas por la elevación del nivel del
mar y convertirse en fiordos, como los de Noruega. La cabecera de una depresión glaciar a menudo está
ocupada por un circo, cuenca rocosa de perfil circular y paredes escarpadas erosionada por un glaciar.
Cuando está bien desarrollado el circo toma la apariencia de un anfiteatro, que se extiende a partir de
una pared de rimaya con una barrera rocosa en su boca, que a menudo retiene un lago después de la
fusión del hielo. Dos circos en desarrollo situados en una misma montaña pueden acercarse hasta llegar
a estar separados sólo por una angosta cresta o arista. Donde tres o más circos crecen unos hacia otros,
la montaña puede quedar reducida a un pico que recibe el nombre de nunatak, el cual, cuando el hielo
se derrite, muestra una forma piramidal que constituye el llamado horn, como el famoso Matterhorn, o
monte Cervino, de Suiza.
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La circulación o flujo no confinado está asociado a los mantos de hielo, que cubren áreas de topografía
relativamente baja y suavizan la superficie rocosa expuesta. Donde la roca subyacente es resistente da
lugar a la formación de dorsos de ballena (afloramientos rocosos de forma alargada y suavizados por
un glaciar) y drumlins (montículos alargados, normalmente más grandes que los dorsos de ballena,
formados por un núcleo de roca recubierto por arcillas de origen glaciar que constituyen el denominado
acarreo glaciar o till). Donde la roca es relativamente blanda, las formas de relieve resultantes son
menos notables.
SEDIMENTACIÓN GLACIAR.Hay que distinguir entre los procesos de sedimentación que ocurren en la base del glaciar (subglaciares)
y los que tienen lugar en la superficie (supraglaciares). El depósito resultante de estos procesos es
conocido como till, que constituye una mezcla amorfa de diferentes clases de sedimentos y tamaños,
desde limos y arcillas hasta rocas.
Formas de relieve originadas por la sedimentación glaciar.Las formas de relieve características de la sedimentación glaciar son conocidas como morrenas,
acumulaciones de material heterogéneo transportado y depositado por un glaciar. Existen muchos tipos
de morrenas. En áreas de flujo no confinado, asociadas con los antiguos mantos de hielo, el till a
menudo se dispone formando una superficie ondulada sobre el paisaje, que constituye lo que se conoce
como una morrena de fondo. Se deposita cuando los derrubios, transportados en la base del glaciar,
son liberados durante un proceso de fusión. Ocasionalmente, el till está dispuesto en forma de
montículo alargado, con un eje paralelo a la dirección del glaciar o manto de hielo y un perfil que
presenta una mayor pendiente corriente arriba que corriente abajo; son los drumlins. Su forma recuerda
a la de una mitad de huevo y, a menudo, aparecen formando enjambres o campos de drumlins, los
cuales dan origen a una topografía conocida popularmente como “cesta de huevos”.
Los glaciares confinados en valles también presentan montículos o crestas alargadas de till, que,
dependiendo de su localización respecto al glaciar, reciben el nombre de morrenas laterales, morrenas
medianas y morrenas finales o terminales. Cuando las partículas rocosas liberadas por procesos de
erosión flanquean un glaciar, o se disponen a lo largo de las laderas de un antiguo valle glaciar, forman
lo que se llama una morrena lateral. Donde dos glaciares confluyen y se juntan sus morrenas laterales
se crea una morrena mediana, dando lugar a una cresta de derrubios que se extiende por debajo del
centro del glaciar resultante. Una morrena terminal se forma en el frente de un glaciar y representa la
máxima extensión o avance de un glaciar, o la paralización en un periodo de retroceso general.
Depósitos Fluvioglaciares.Todos los glaciares producen una gran cantidad de agua de fusión, la cual a menudo se vierte hacia el
interior del glaciar, llegando incluso hasta su base, a través de unos estrechos canales verticales o muy
inclinados llamados moulins o molinos glaciares. La descarga de agua de fusión de un glaciar varía
según las estaciones, siendo mayor en verano, y también diariamente, con el máximo a primera hora de
la tarde.
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El agua de fusión, normalmente con una importante carga de sedimentos, es capaz de erosionar el lecho
rocoso, crear canales y provocar el estancamiento de las aguas de fusión y del drenaje natural, dando
origen a la aparición de los llamados lagos proglaciares. Las arenas y gravas que el agua de fusión ha
arrancado desde el fondo del glaciar son a menudo depositadas en los canales subglaciares y
endoglaciares. Cuando el hielo se derrite, estos depósitos quedan expuestos formando largas, sinuosas y
a veces discontinuas crestas denominadas eskers. Otros montículos de materiales, depositados de
manera similar por el agua de fusión a partir del relleno de los crevasses (grietas glaciares), son los
kames. Una vez que las corrientes de fusión abandonan el frente de un glaciar, su capacidad para
transportar material se ve rápidamente reducida. Depositan su carga formando una llanura, más o
menos extensa, conocida como sandur o llanura de deposición fluvioglaciar.
8.4.-
GLACIACIÓN
Término que alude a un periodo geológico caracterizado por el enfriamiento de la Tierra, durante el
cual los hielos glaciares cubrieron grandes extensiones de la superficie terrestre, más allá de las
regiones alpinas y polares. También se aplica a los procesos y resultados asociados a la actividad
glaciar.
LA GLACIACIÓN EN EL PASADO.Estos periodos han afectado a la Tierra en numerosas ocasiones. Las mayores glaciaciones tuvieron
lugar hace unos 950, 750 y 600 millones de años, durante el precámbrico; hace 450 millones de años,
en el ordovícico; hace 280-290 millones de años, durante el pérmico; y hace unos 15 millones de años,
en el mioceno. Sin embargo, la huella de la glaciación en relación con los paisajes actuales está
fundamentalmente asociada a los últimos 2 millones de años, durante el periodo geológico conocido
como cuaternario.
Periodos glaciales e interglaciales.Durante el pleistoceno (cuaternario), el clima mundial experimentó unos 20 ciclos en los que se
alternaban periodos fríos o glaciales, caracterizados por la expansión de los mantos de hielo, con otros
más cálidos o interglaciales, que provocaban su retroceso.
El último periodo glacial comenzó hace unos 120.000 años y terminó hace unos 10.000, cuando se
inicia el holoceno, que llega hasta nuestros días y es considerado por los científicos como interglacial.
El clima de los periodos interglaciales ha sido muy similar o, quizás, un poco más cálido que el de hoy.
Es probable que los dos mayores cuerpos de hielo existentes en la Tierra, el antártico y el de
Groenlandia, persistieran durante los periodos interglaciales. La principal característica de los periodos
glaciales es la expansión de grandes mantos de hielo.
Los glaciares cubren hoy día unos 14,9 millones de km2, casi un 10% de la superficie de la tierra. Esta
proporción aumentó hasta 44,4 millones de km2, un 30% de la superficie terrestre, durante los periodos
glaciales
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Geología
Tema IX
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Montaño
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ACCIÓN DEL VIENTO
8.5.-
MODELADOS DE LA EROSIÓN EÓLICA
Las superficies de algunos desiertos poseen una cobertura permanente de grava o material aún más
basto, como es el caso de los pavimentos desérticos en América del Norte y los reg y hamada del norte
de África. La mayor parte de estas formas geomorfológicas representan un depósito de arrastre, es
decir, un depósito cuyas partículas más finas han sido aventadas por el efecto de deflación.
Las costras aparecen a menudo fragmentadas sobre la superficie del desierto. Este tipo de material
cubre grandes zonas de los desiertos del centro de Australia, formando llanuras pedregosas. Muchas de
estas costras se desarrollan en zonas bajas, donde constituyen una capa protectora del suelo o de la roca.
Su existencia permite que el efecto de la erosión, provocada bien por el viento, bien en conjunción con
agua, quede reducido en comparación con las zonas del alrededor, carentes de esta capa. El resultado de
esta erosión diferencial origina una topografía invertida, de tal modo que las tierras bajas con costra
quedan sobreelevadas en torno a una llanura, desgastada por la erosión.
La grava y los pequeños cantos rodados (pedazos de roca) de la superficie de los desiertos presentan,
muy a menudo, una cara plana y pulida debido a la abrasión de partículas acarreadas por el viento.
Estos cantos reciben el nombre de cantos eólicos. Cuando el viento sopla regularmente en más de una
dirección o cuando estos cantos eólicos giran en dirección al viento dominante, adoptan formas
piramidales, y reciben el nombre de dreikanters.
Los yardangs son estrías montañosas en forma de quilla, en ocasiones de crestas abruptas, que alcanzan
gran tamaño. Los microyardangs son los más pequeños, pues normalmente no superan los 10 m de
altura y los 10 m de longitud. Los mesoyardangs no rebasan los 10 m de altura, pero sí llegan a medir
más de 100 m de longitud y se caracterizan por una ladera escarpada, en forma de huso, situada a favor
del viento predominante. Son el resultado de la abrasión de partículas blandas, en ocasiones antiguos
lodos lacustres. Éstos se encuentran aislados o formando grupos paralelos, que a menudo ocupan
enormes áreas.
La ascensión de partículas disueltas, combinada con la meteorización, puede dar origen a hondonadas,
que reciben el nombre de depresiones de deflación, y cuyo tamaño va desde pequeñas oquedades hasta
cubetas salinas y enormes cuencas. Las cubetas están asociadas más a condiciones de semiaridez que a
ambientes plenamente áridos. Son profundas, a veces de forma elíptica y, por lo general, presentan
contornos redondeados. Varían considerablemente de tamaño, tanto a un nivel general como dentro de
una misma zona. Estas cubetas son el resultado de una compleja asociación de fenómenos, pero el caso
más sencillo parte de la existencia previa de un lago temporal o estacional. Cuando éste se seca, la
haloclastía quiebra su lecho y las partículas resultantes quedan sometidas a un proceso de deflación que
ahonda la cuenca. Cuando el lago vuelve a tener agua, el oleaje modela su orilla, alargando la depresión
en la dirección del viento. Este proceso, repetido cíclicamente, provoca el crecimiento de la cubeta.
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Geología
Tema IX
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8.6.-
MODELADO DE DEPÓSITOS EÓLICOS
El modelado resultante de los depósitos eólicos origina los desiertos de ergs, o campos de dunas, como
el desierto de Karakum, al este del mar Caspio, y el de Sahara en Argelia. Las partículas de arena
acarreadas por el viento se depositan normalmente a modo de líneas amorfas o bien en una serie de
formas características, clasificadas según su tamaño. Las más importantes son las rizaduras (con alturas
comprendidas entre 1 mm y 500 mm), las dunas (entre 5 m y 30 m de altura) y los médanos. En sus
formas más simples, las dunas tienen un perfil asimétrico que guarda relación con la acción del viento.
Las vertientes situadas a barlovento descienden suavemente, en un ángulo de entre 10º y 15º. Las
situadas a sotavento (caras de deslizamiento) son mucho más escarpadas y presentan un ángulo de entre
30 y 35º el ángulo normal de reposo de los granos de arena. Éstos granos son transportados por el
viento sobre la vertiente más suave hasta alcanzar la cresta; finalmente son depositados en la cara de
deslizamiento. Tanto las rizaduras como las dunas poseen una gran movilidad, siguiendo la dirección
del viento predominante (en el caso de las dunas, éstas avanzan de 10 a 20 m por año) y a menudo
arrasan terrenos cultivados y construcciones.
CLASIFICACIÓN DE DUNAS.Las dunas pueden adoptar numerosas formas, que reciben diversos nombres, pero se suelen agrupar en
dos grupos fundamentales: dunas libres y dunas parásitas. Estas últimas tienen su origen en un
obstáculo topográfico o vegetal que actúa como punto en donde empieza a acumularse la arena. Por el
contrario, las dunas libres no están asociadas a elemento físico alguno y su forma depende por completo
de las características del viento y de la aportación de sedimentos. Estos dos tipos se clasifican a su vez
en varios tipos con características propias.
Dunas Libres.En el caso de las dunas libres, su clasificación se basa en la forma y el número de caras de
deslizamiento que presenten, hecho éste que depende de la dirección del viento dominante. Las formas
más simples son montículos ovales o circulares de escasa altura, sin caras de deslizamiento, y reciben el
nombre de dunas de montículo. Las dunas de una sola cara de deslizamiento son el resultado de la
acción del viento en sentido único, que provoca que la arena sea transportada perpendicularmente (en
un ángulo de 90º) respecto a la cresta de la duna. Este tipo recibe el nombre de duna transversal, cuya
forma más típica es el barján, en forma de luna creciente, cuyos extremos están orientados en sentido
del viento. Surge, normalmente, en llanuras rocosas y de escaso suministro de arena. Los barjanes son
propios de zonas como el desierto de Atacama, pero, por lo general, no son muy abundantes
Las dunas estrelladas tienen su origen en vientos de tres direcciones a lo largo del año, según la
estación. Este tipo de duna posee un punto central de forma piramidal y sus largos brazos se extienden
en torno a ella, lo que le da el aspecto de una estrella.
Las dunas más corrientes son las denominadas dunas lineales o sif. Algunas son muy cortas y sinuosas,
con una cresta escarpada, pero la mayoría aparecen en forma de largas cadenas paralelas, a veces de
hasta 20 km o más de longitud. Casi un tercio de las dunas libres son del tipo sif (el 24% corresponde a
las dunas transversales, el 5% a las dunas estrelladas y el 1% a las dunas de montículo). Existen
discrepancias respecto a la formación de los sif. Algunos investigadores creen que son el resultado de
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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cambios diarios o estacionales de la dirección del viento y que están orientados en paralelo a la
dirección resultante, o suma de los vectores de estos vientos.
Dunas Parásitas.La existencia de sedimentos o de obstáculos topográficos o vegetales genera las dunas parásitas, que se
suelen clasificar según su forma, localización y modo de formación. Las lunetas, típicas del sureste de
Australia, se forman en las vertientes a favor del viento de lagos salados estacionales. Al secarse, estos
lagos proporcionan una fuente de alimentación para estas dunas en forma de media luna.
Cuando la tierra se acumula, en la vertiente a barlovento de los obstáculos se crean dunas en forma de
proa. Adoptan formas de luna creciente, cuyas puntas se extienden en dirección del viento. A la
inversa, las alargadas dunas a sotavento se forman a partir del lado del obstáculo orientado según la
dirección del viento. La nebka es una formación similar que se desarrolla sobre el lado a sotavento de
un arbusto o de una zona de vegetación. En el caso de un obstáculo topográfico de gran tamaño, por
ejemplo un escarpe, en mitad de la ruta de la corriente se forma, sobre su vertiente a barlovento, la
denominada duna de eco. Esta duna es una franja alargada paralela al elemento topográfico. Al elevarse
el aire sobre el escarpe, se forman, principalmente en las cárcavas, dunas trepadoras de morfología
irregular. En la vertiente a barlovento, aparecen dunas descendentes, de igual aspecto irregular.
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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Tema IX:
9.1.-
GEOLOGÍA ESTRUCTURAL – MAPAS
GENERALIDADES
Geología estructural es el estudio de la arquitectura de la tierra, en tanto es determinada por
movimientos terrestres. Tectónica y geología tectónica son términos sinónimos de geología estructural.
Los movimientos que afectan las rocas sólidas resultan de fuerzas dentro de la tierra, y causan pliegues,
diaclasas, fallas y clivaje. El movimiento del magma, debido a que con frecuencia está íntimamente
asociado con el desplazamiento de rocas sólidas, es también un tema que está dentro del dominio de la
geología estructural.
La geología estructural está íntimamente relacionada con muchas otras ramas de la geología:
estratigrafía, sedimentología, paleontología, petrología, fisiología, geofísica y otras.
Aunque, en un principio, a los geólogos estructurales les interesaba especialmente el análisis de las
deformaciones de los estratos sedimentarios, ahora estudian más las de las rocas en general.
Comparando las distintas características de estructuras, se puede llegar a una clasificación de tipos
relacionados. La geología estructural comparativa, que se ocupa de los grandes rasgos externos,
contrasta con las aproximaciones teóricas y experimentales que emplean el estudio microscópico
(petrografía) de granos minerales de rocas deformadas. Los geólogos especializados en la búsqueda de
hidrocarburos deben usar la geología estructural en su trabajo diario, para la detección de trampas
estructurales que puedan contener hidrocarburos.
9.2.-
FALLA
Falla (Fig. 1), en geología, una línea de fractura a lo largo de la cual una parte de la corteza terrestre se
ha desplazado con respecto a otra. El movimiento responsable de la dislocación puede tener dirección
vertical, horizontal o una combinación de ambas. En las masas montañosas que se han alzado por
movimiento de fallas, el desplazamiento puede ser de miles de metros que representan el efecto,
acumulado a largo plazo, de desplazamientos pequeños e imperceptibles en vez de un gran
levantamiento único. Sin embargo, cuando la actividad en una falla es repentina y abrupta, se puede
producir un fuerte terremoto e incluso una ruptura de la superficie formando una forma topográfica
llamada escarpe de falla.
Tras millones de años, el movimiento horizontal a lo largo de la falla de San Andrés ha desplazado una
sección de las zonas costeras del estado de California (EEUU) hacia el noroeste y ha producido
poderosos terremotos. Las fallas más grandes, como esta última, que forman las fronteras entre las
distintas placas de la corteza terrestre (véase Tectónica de placas), se activan por las fuerzas que causan
la deriva continental. Es el caso de la Placa de Cocos, que afecta a toda la zona del Caribe. El
movimiento en fallas locales menores puede ser debido a tensiones, como en las fallas que definen
algunas cordilleras montañosas (por ejemplo, en el océano Pacífico), o a compresión, como en fallas
donde se apilan estratos sedimentarios para formar también cordilleras de montañas.
La superficie sobre la que se ha producido un desplazamiento se llama superficie o plano de falla. Si el
plano no es perpendicular pero el desplazamiento ha tenido un componente vertical, las rocas de un
lado aparecerán posadas sobre las del otro. El lado más alto, o superior, se llama labio elevado o
subyacente; el inferior se denomina labio hundido o yacente. En una falla normal, producida por
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Estratigrafía – Geología de Bolivia
Geología
Tema IX
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tensiones, la inclinación del plano de falla coincide con la dirección del labio hundido. En una falla
inversa, producida por las fuerzas que comprimen la corteza terrestre, el bloque llamado labio hundido
en la falla normal, asciende sobre el plano de falla; de esta forma, las rocas de los estratos más antiguos
aparecerán colocadas sobre los estratos más modernos, dando lugar así a los cabalgamientos. A veces,
además de producirse este movimiento ascendente también se desplazan los bloques horizontalmente,
es el caso de las fallas de desgarre o en cizalla. Si pasa tiempo suficiente, la erosión puede allanar las
dos paredes destruyendo cualquier traza de ruptura de la superficie del terreno; pero si el movimiento
de la falla es reciente o muy grande, puede dejar una cicatriz visible o un escarpe de falla con forma de
precipicio.
9.3.-
PLIEGUES Y PLEGAMIENTO
Pliegues y plegamientos, en geología, curvaturas en rocas o en los estratos que las contienen.
La mayoría de las rocas estratificadas visibles en ríos, canteras o costas eran, en su origen, sedimentos
depositados en capas o lechos horizontales o próximos a la horizontalidad. Sin embargo, cuando hoy
los observamos no sólo están solidificados, sino que suelen estar inclinados en una u otra dirección. En
ocasiones, cuando los estratos afloran a la superficie se puede ver cómo suben hasta un arco o
descienden hacia un seno.
Al sufrir presión las rocas se pliegan o sufren un plegamiento, denominándose a cada unidad de
plegamiento pliegue. Los pliegues superiores con forma abovedada se llaman anticlinales y tienen una
cresta y dos flancos inclinados que descienden hacia senos contiguos, donde pueden formarse los
pliegues inversos en forma de cuenca, o sinclinales. Los monoclinales tienen un flanco inclinado y otro
horizontal, mientras que los de los isoclinales se hunden en la misma dirección y el mismo ángulo. Los
pliegues se miden en términos de longitud de onda (de cresta a cresta o de seno a seno) y altura (de
cresta a seno). Pueden ser microscópicos o tener longitudes de kilómetros.
Un pliegue aislado es una ondulación definida por la curvatura máxima de los estratos. La charnela es
la línea que une los puntos de máximo plegamiento en cada capa. El plano axial reúne estas líneas
definidas en sucesivas capas. El eje es cualquier línea del lecho paralela a la línea de ondulación.
Cuando el eje se inclina desde la horizontalidad se dice que se sumerge (buzante). En los pliegues
erguidos, los planos axiales son verticales, mientras que en los reclinados se inclinan o buzan y son
subhorizontales.
Las capas en un conjunto de pliegues paralelos pueden aparecer como arcos de circunferencia y, en este
caso se dice que el plegamiento es concéntrico. Los pliegues similares y concéntricos tienen una
simetría sencilla y fija. Algunos plegamientos, en especial los de rocas metamórficas muy alteradas se
denominan ptigmáticos; son muy variables y tienen cambios en la forma o en la orientación de las
ondulaciones o de las superficies axiales.
La mayoría de estos plegamientos responden a presiones sobre la corteza terrestre. Las rocas de la
superficie son tan duras y quebradizas que parece improbable que se doblen de manera plástica durante
una deformación, y menos que fluyan entre las grietas a la vez que se produce el plegamiento como
ocurre en los plegamientos ptigmáticos. El calor es un factor importante en las profundidades del manto
terrestre y puede convertir las rocas de friables a dúctiles.
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Tema IX
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La cantidad de tiempo en que las rocas están sometidas a tensión es también importante. Las rocas que
sufren procesos de deformación rápida se fracturan y producen un terremoto, mientras que las mismas
rocas se pliegan si se someten a tensiones largas y continuas.
9.4.-
DISCORDANCIA
Discordancia (geología), tipo de disconformidad o discontinuidad en el registro geológico de una zona
en la que la serie transgredida (la inferior) está plegada. Por ello se forma un contraste de estructura
entre estratos superpuestos como consecuencia de una interrupción o alteración de la sedimentación.
La discordancia más notoria es aquella en la que los estratos sucesivos, depositados antes y después de
la interrupción, no son paralelos. Esta discordancia angular indica que tras el depósito de los
materiales más antiguos ha habido un proceso orogénico (véase Orogénesis) que ha dado lugar a la
deformación o movimiento de los estratos; como consecuencia pierden su disposición horizontal. Como
los estratos siguientes se vuelven a depositar horizontalmente, aparece la discordancia. Si los materiales
antiguos han sido erosionados de forma intensa, la superficie de discontinuidad es plana; en este caso la
disconformidad se denomina erosiva. Cuando los materiales nuevos se depositan sobre el relieve
originado por las fuerzas tectónicas y la superficie de discontinuidad es curvada, la disconformidad se
denomina intraerosiva.
9.5.-
DIACLASA
Diaclasa, fractura de las rocas que se caracteriza porque el movimiento relativo de los bloques es una
separación, pero no hay desplazamiento de un bloque respecto a otro a lo largo del plano de rotura. Las
diaclasas aparecen generalmente en grupos denominados sistemas. Se pueden producir en las zonas
adyacentes a la línea de charnela (línea donde se produce el cambio direccional) de los pliegues cuando
los estratos son quebradizos.
En el caso de formación de rocas ígneas por enfriamiento y solidificación del magma, éste pierde
volumen, y si la textura de la nueva roca que se está formando es fina, aparecen las diaclasas de
retracción; éstas producen columnas hexagonales, por ejemplo, en los basaltos. Otras diaclasas
aparecen cuando rocas enterradas a gran profundidad afloran en la superficie y se descomprimen. Esto
permite la dilatación de los materiales que se fracturan en bloques o en capas, y se sueltan de la masa
subyacente. Este proceso se denomina lajamiento. Las diaclasas constituyen vías por las que puede
progresar la disgregación de la roca.
9.6.-
MAPAS
MAPAS TOPOGRÁFICOS.Un mapa topográfico es el que expresa la forma, dimensiones y distribución de los rasgos morfológicos
de la superficie terrestre. Estos rasgos se clasifican en tres grupos: 1) relieve, 2) hidrografía y 3) obras y
construcciones.
Curvas de Nivel
Una curva de nivel es una línea trazada en el mapa pasando por puntos de la misma altitud (relieve).
La línea formada por la costa en el momento que el mar alcanza su nivel medio se llama curva de nivel
de elevación cero, pues el nivel medio del mar se toma como plano de referencia para medir la altitud
de las otras curvas de nivel. Así, por ejemplo, una curva de nivel representando una elevación de 20 m
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Geología
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(o cota de 20 m) es la línea de intersección de la superficie del terreno con un plano horizontal que dista
verticalmente 20 m del nivel del mar. Si el mar se elevara 20 m, la nueva línea de costa coincidiría con
esta curva de nivel. Del mismo modo, si el mar se elevara 40 m, la nueva línea de costa coincidiría con
la curva de nivel de 40 m, y así sucesivamente. Cuando las curvas de nivel indican diferencias de altitud
de 20 m. La distancia vertical entre ellas, o sea 20 m, se llama equidistancia. En algunas ocasiones se
emplean equidistancias de 50, 100, 200 y 250 m, en vez, de 20 m (lo cual depende de la escala del
mapa, de la importancia del relieve y de la precisión del levantamiento), pero de ordinario sólo se usa
una equidistancia en un mapa dado.
Ciertas curvas de nivel se trazan algo más gruesas que las demás. Cuando la equidistancia es de 20 m,
las curvas de 100 en 100 m se trazan más gruesas. Estas últimas sirven de curvas indicadoras, pues en
ellas se hace constar, de tanto en tanto, por un número pequeño, su elevación sobre el nivel medio del
mar.
Si el nivel del mar se elevara, el agua se extendería sobre los valles para formar bahías, mientras las
colinas y cordilleras aparecerían como cabos o promontorios. Algunas colinas quedarían cortadas por
completo del continente, formando entonces islas.
Para la representación de un tipo dado de topografía, la equidistancia de las curvas de nivel se deberá
elegir de modo que sea lo suficientemente pequeña para revelar los detalles de dicha topografía. Por
ejemplo, en una comarca en la cual domina un profundo cañón, donde el nivel varía algunos centenares
de metros en pocos kilómetros, una equidistancia de 250 m será la adecuada. Por el contrario, en una
llanura casi plana por completo, tal como una llanura costera contigua al mar, o una vasta llanura
deltaica, el desnivel entre las elevaciones y depresiones suele ser de 1,5 a 3 m, y las curvas de nivel
pueden estar separadas en trabajos de precisión 0,30 ó 0,60 m, con vistas a que cualquier detalle de la
superficie sea registrado.
Escala.
La escala de un mapa topográfico suele figurar en su borde inferior. Puede expresarse de varios modos.
Por ejemplo, se puede indicar por una frase tal corno «una pulgada = una milla», o estar representada
gráficamente por la medida de una línea recta, con divisiones o no. Asimismo, la escala se puede
expresar por una relación o una fracción, siendo esta última llamada escala numérica o fracci6n
representativa. Así, si la escala es 1: 125 000, o 1/125 000, esto indica que la distancia entre dos
puntos cualesquiera del mapa es 1/125 000 de la distancia real entre los dos puntos originales en la
superficie terrestre
Los mapas con curvas de nivel no son completos cuando falta el nombre de la localidad que sirve para
designarlo, la leyenda, la escala, la equidistancia de las curvas de nivel, el nivel cero o plano de
referencia, y el rumbo.
CORTES Y PERFILES.Naturaleza de los perfiles. Un perfil es un diagrama que muestra la forma de la superficie del terreno
tal como aparece al cortarla transversalmente por un plano vertical. El perfil se compone de cuatro
líneas que cierran completamente el espacio. Estas son: la línea que constituye el perfil propiamente
dicho, la línea de base y las dos líneas que limitan sus extremos. La línea del perfil constituye el límite
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superior del diagrama y representa la intersección del plano vertical con la superficie del terreno. La
línea de base se traza horizontalmente y se elige de modo que se encuentre a una distancia conveniente
por debajo del punto de menor altitud del perfil. Las líneas que limitan los extremos son
perpendiculares a la línea de base.
La posición correspondiente al perfil se indicará siempre por una recta o traza en un mapa que se
acompaña, puesto que un corte no tiene valor práctico si se desconoce su localización. Esta traza es, en
realidad, la línea del perfil tal como se proyecta sobre el plano.
Cada perfil tiene una escala horizontal, medida en las unidades correspondientes sobre la línea de base
y una escala vertical que se mide en unidades de altitud perpendicularmente a la anterior, si la escala es
la misma se dice entonces que el perfil está trazado a escala natural. En algunos casos, la escala vertical
se toma de modo que sea de dos a tres veces mayor que la escala horizontal; se dice entonces que la
escala vertical está exagerada.
MAPAS GEOLÓGICOS.Un mapa cualquiera que muestre la distribución de las rocas y la forma o distribución de las estructuras
geológicas, es un mapa geológico. Un mapa geológico superficial, o mapa de formaciones, muestra la
distribución de éstas. Un mapa estructural con curvas de nivel representa la característica de la
estructura geológica por medio de curvas de nivel. Un tipo especial de mapa geológico es un mapa de
afloramientos, el cual representa solamente los afloramientos actuales. En la preparación del mapa
geológico, los rasgos geológicos son proyectados sobre el mapa del terreno, mostrando divisiones
naturales o de propiedad, sobre un mapa topográfico o sobre un mapa de fotografías aéreas. En algún
caso, este mapa se refiere a un mapa base. La distribución de rocas sobre un mapa geológico se indica
por diversas tramas o colores, y los rasgos lineales, tales como líneas de falla, líneas de contactos
eruptivos, límites, etc., se muestran por líneas de diferentes clases y grosor. Si se hubieran de
representar varias formaciones, se debe poner una abreviatura literal a intervalos en cada mancha de
color. En el margen de un mapa geológico figura una leyenda, es decir, una clave relativa a los colores,
tramas y líneas empleadas en este mapa particular.
Pautado, líneas y símbolos convencionales. La trama o color a emplear en un mapa de
formaciones geológicas depende, en buena parte, de la criterio del investigador, a menos que él trabaje
para alguna organización que haya adoptado ya un esquema determinado. En los mapas del U.S.
Geological Survey (y lo mismo ocurre en cada uno de los Servicios Geológicos de los distintos países),
ciertos colores y tramas tienen una significación determinada.
Es de notar que los símbolos que indican direcciones de rasgos geológicos han de estar cuidadosamente
orientados en sus posiciones correctas sobre el mapa. Rumbo y dirección de buzamiento de la
estratificación se representan por un signo convencional parecido a una “T” ancha y baja, la cual se
coloca de modo que la intersección de las dos líneas se halle en el punto del afloramiento sobre el
mapa. La línea transversal de la “T” señala el rumbo, y el palo de la T se dibuja perpendicularmente al
rumbo, apuntando en el mismo sentido que el buzamiento (inclinación). Algunas veces se coloca una
cabeza de flecha en la línea correspondiente al buzamiento para recalcar el sentido de la pendiente. El
ángulo del buzamiento se escribe al lado del signo.
El tipo de roca se puede mostrar también junto con el signo de rumbo y buzamiento. Una segunda línea
trazada paralela al rumbo, junto a ella y en el lado opuesto a la que expresa la dirección de buzamiento,
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quiere decir arcilita; una raya similar con cortas líneas transversales entre ella y el rumbo, indica caliza;
una hilera de puntos paralela a la línea de rumbo, en el mismo lugar que la línea de las arcilitas,
corresponde a la arenisca, y una hilera de circulitos significa conglomerado.
Tanto en los mapas coloreados como en blanco y negro, las fallas se pueden indicar por líneas negras
gruesas y los límites (contactos) entre zonas adyacentes de diferente color o trama por líneas negras
muy finas. Estas finas líneas limitantes pueden servir para contactos concordantes entre estratos contiguos, líneas de discordancia y contactos ígneos. Una línea de falla se puede trazar llena donde su
posición es razonablemente cierta, de puntos cuando está parcialmente enterrada, o donde su
localización, asimismo, es razonablemente cierta, y de trazos cuando su localización es menos segura.
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Geología
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Tema IX: ESTRATIGRAFÍA - GEOLOGÍA DE BOLIVIA
9.1.- ESTRATIGRAFIA - GENERALIDADES
En 1977, Corrales y colaboradores definieron la estratigrafía como el estudio e interpretación de los
procesos registrados en las sucesiones sedimentarias, que nos permite conocer la disposición
sedimentaria, así como establecer la correlación y los sucesos para su ordenación temporal.
Relaciones con otras ciencias y disciplinas de la geología.La estratigrafía, sedimentología y geología histórica, están muy relacionadas ya que entre ellas se
intercambian numerosos datos. La sedimentología se encarga del estudio de la génesis de las rocas
sedimentarias, y la geología histórica establece la historia de las rocas, y todo tiene repercusión en los
estratos (estructuras, discontinuidad, etc.) que son estudiados por la estratigrafía.
9.2.- PRINCIPIOS BÁSICOS DE LA ESTRATIGRAFIA
Principio de la Superposición de Estratos.Este principio se debe a Steno (1669) que se dio cuenta que en una serie estratigráfica, poco o nada
deformada, el orden de superposición de las capas es el mismo de su depósito, la edad decrecía hacia
arriba.
Este principio tiene excepciones derivadas de determinados fenómenos geológicos, como los procesos
erosivo sedimentanios de las cuencas fluviales, o las deformaciones tectónicas intensas que pueden
llegar a tumbar o invertir la serie, siendo necesarios otros criterios para distinguir el orden de depósito.
Principio del Uniformismo y el Actualismo.Algunos autores lo consideran como un solo principio que indica que los procesos (físicos) que han
tenido lugar a lo largo de la historia de la Tierra, habían sido uniformes y semejantes a los actuales
(continuos), y como consecuencia el estudio de las condiciones actuales nos sirven para la comparación
e interpretación de lo que sucedió en el pasado; "el presente es la clave del pasado".
Principio de la Sucesión Faunística.Se debe a Smith, que por sus observaciones de la distribución de los fósiles en el tiempo, se permite
enunciar este principio, según el cual cada estrato, o grupo de ellos, pueden identificarse por su
contenido biológico, o en otras palabras, las capas que tienen el mismo contenido fósil son de la misma
edad, aunque su litología difiera. Esto permite establecer una correlación más exacta al permitir una
datación de los materiales.
OTROS PRINCIPIOS.Horizontaneidad Original.A la hora de la sedimentación los materiales, que mas tarde formaran los estratos, se depositaron
horizontal y paralelos a la superficie de depósito (originalmente horizontal).
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Geología
Tema IX
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Continuidad Lateral.Los estratos originalmente tienen continuidad lateral y terminan adelgazando en sus bordes. La edad es
la misma en toda la superficie del estrato.
Relaciones de Corte.Cualquier sucesión estratigráfica cortada, es más antigua que el material (o estrato) que lo corta.
Ejemplo: la falla
Simplicidad.Se debe a Ockttam, y dice que la teoría o hipótesis más sencilla es la que da la mejor explicación a los
hechos.
9.3.- PROCESOS SEDIMENTARIOS
Procesos exógenos, externos, actuando sobre la superficie terrestre relacionado con procesos
endógenos. Los procesos fundamentales pueden agruparse en procesos físicos y procesos
químicos (incluyen los procesos bioquímicos), que provocan modificaciones en los sedimentos y
materiales.
El resultado es diferente según el tipo:
 la meteorización física es la fragmentación de la roca del área de aporte
 La meteorización química es la alteración química de los materiales que constituyen el área de
aporte.
Las áreas de aporte normales se encuentra en zonas continentales emergidas, pero en ocasiones son
marinas (subacuaticas), donde el movimiento del agua, provoca la erosión de los fondos originando
intraclastos.
Otras fuentes de sedimentos son los volcanes, fuente piroclástica. Existen otras partículas procedentes
de la fracturación de organismos, los conocemos como bioclastos. Otra fuente cataclástica, falla y
cabalgamiento, originan una fracturación de materiales denominados brecha de falla.
Todos estos materiales son llevados a cuencas sedimentarias, por medio de la denudación. Las cuencas
sedimentarias son zonas deprimidas donde va a parar los sedimentos que se adicionan a otros
sedimentos y organismos de la propia cuenca; las cuencas mas comunes son las oceánicas.
El oleaje remueve los fondos hasta una profundidad de 10 metros, en zonas mas profundas hasta 50 o
60 m; solo el oleaje tocará el fondo en momentos de tempestad, esto marca distintos tipos de
sedimentos. Además también influirá la profundidad en la actividad biológica.
Las cuencas sedimentarias son áreas con características fundamentales y distintas a las áreas
adyacentes. Las diferentes cuencas sedimentarias obedecen a diversas condiciones físicas, químicas y
biológicas.
Como consecuencia de la meteorización del área de aporte, los productos generados (clastos) son
distintos, dependiendo de la composición mineralógica, el relieve, el clima, el tipo de transporte.
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La composición mineralógica del área de aporte, influye en ha mineralogía de los sedimentos finales,
además pueden sufrir pérdidas o variaciones durante el transporte. El relieve también influye porque
sufre una degradación dando lugar a distintas fases de relieves: fase de juvenil, fase de madurez y fase
de senilidad. En la fase juvenil la meteorización nos da partículas de tamaños grandes y el relieve se
empieza a suavizar. A mayor madurez los materiales serán mas pequeños.
Otro factor que influye es el clima, por que de este depende el predominio de la meteorización física y
química, que influyen en la composición y tamaño de las partículas. En climas secos y altas latitudes
predomina la meteorización mecánica. En climas cálidos predomina la meteorización química, que
hacen que los menos estables desaparezcan y los mas estables permanezcan. También dependiendo del
clima tendremos un tipo de transporte u otro, en los polos de tipo glaciar, otros de tipo fluvial o a través
del viento.
El medio de transporte influye en los materiales transportados, el viento transporta partículas en
suspensión, el agua por el fondo, en disolución, saltación, flotación, etc. y un glaciar dentro de la masa.
Una vez en la cuenca las partículas se depositan, empieza la diagénesis que lleva a la compactación de
los materiales, perdida de fluidos y cementación de las partículas.
9.4.- ESTRATIFICACIÓN - LAMINACIÓN
Definición de estrato.Mekee y IVeír en 1953, definieron al estrato como, un nivel simple de litología homogénea o
gradacional, depositado de forma paralela a la inclinación original, y separado de los estratos
adyacentes por superficies de erosión, de no sedimentación o de cambio brusco de su composición
litológica.
El estrato constituye la unidad litoestratigráfica de orden menor a partir de la cual se establece la
unidad litoestratigráfica de mayor orden.
Definición de lámina.Lámina es una capa de espesor inferior a un centímetro, que se incluye dentro de un estrato y que esta
delimitado en la parte inferior y superior por superficies de laminación.
Está caracterizado por:
 Ser la división de orden menor que se puede observar dentro de un estrato. Por tener una extensión
lateral menor o igual al estrato que lo contiene.
 Las superficies de laminación pueden ser paralelas o no, a las superficies de estratificación del
estrato que las contiene.
ESTRATIFICACIÓN.Se refiere a la disposición sucesiva de estratos; englobando los estratos desde el punto de vista genético
(intervalos de tiempo de sedimentación) y descriptivo (disposición de capas sucesivas).
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LAMINACIÓN.Disposición sucesiva de láminas dentro de un mismo estrato. Está considerado como una estructura de
ordenamiento interno. Distinguiéndose en general la laminación paralela y la laminación cruzada. En
base a esta disposición podemos distinguir tres tipos de estratos:
 Estratos masivos sin laminación
 Estratos con laminación paralela
 Estratos con laminación cruzada (planar, en surco)
RASGOS DEL ESTRATO.Superficies de Estratificación.Son las superficies que delimitan geométricamente el estrato, llamando techo a la superior, y base la
inferior. Representan una interrupción en la sedimentación. La duración de esta puede ser muy variable.
Es muy frecuente que en el techo, como en la base, aparezcan estructuras sedimentarias, teniendo estas
importancia para determinar la polaridad (cual es la capa superior) y el sentido y/o dirección de la
corriente de los aportes.
Los limites inferior y superior se pueden clasificar según:


superficies netas (erosivas o no)
superficies graduales.
Potencia o Espesor.Es la distancia entre las superficies de estratificación que delimitan el estrato, medida
perpendicularmente a las mismas. La potencia varia desde centímetros hasta metros, pudiéndose
mantener lateralmente o variar. En función del espesor los estratos se pueden clasificar: estratificación
fina, mediana o gruesa
Forma.Un estrato es un cuerpo de tres dimensiones, y su forma queda definida por el espesor, longitud y
anchura del estrato. En general la forma viene condicionada por las superficies de estratificación que lo
delimitan, de esta manera es importante definir la forma según las superficies de estratificación y según
su terminación lateral.
Posición Espacial.Para definirla hay que indicar el rumbo y buzamiento del estrato. El rumbo del estrato es el ángulo que
forma el norte geográfico y la intersección del estrato con la horizontal. El ángulo de buzamiento es
aquel que forma la pendiente del estrato con la horizontal, se expresa en grados y el punto geográfico.
La dirección de buzamiento es el ángulo que forma con el norte geográfico y la proyección sobre el
plano horizontal de una línea de máxima pendiente del estrato. Este ángulo siempre se mide en el
sentido de las agujas del reloj a partir del norte, con lo cual no es necesaria una notación de
coordenadas geográficas.
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ESTRATIGRAFÍA DE BOLIVIA
UNIDADES MORFOESTRUCTURALES
Se reconocen en el país, por sus características morfológicas y estructurales, las siguientes unidades
(Fig. 9.1)







Escudo precámbrico o escudo brasileño
Serranías chiquitanas
Llanura Chaco- Beniano
Sierras Subandinas
Cordillera 0riental y central
Altiplano
Cordillera occidental
9.5.-
ESCUDO PRECÁMBRICO (ó escudo brasileño)
Ubicación y límites.Se encuentra en la región oriental y nororiental de Bolivia, (Dptos., de Santa cruz, Beni y Pando-) y
constituye el margen occidental del gran escudo precámbrico sudamericano denominado "Escudo
Brasileño".
Rasgos Principales.Forma parte de una unidad geotectónica mayor denominada Cratón, cuyas características principales
son su gran estabilidad tectónica y su carácter positivo.
Estratigrafia.Está constituido preferentemente por rocas precámbricas ígneas (ganitos, gabros) y metamórficas
(gneis, esquistos y metacuarcítas), que responden a raíces profundas de antiguas montañas de
plegamiento formadas en el precámbrico. Sobre estas rocas cristalinas, ocasionalmente aparecen rocas
sedimentarias antiguas, de edad precámbrica y cámbrica.
Recursos Económicos.Faja auro-manganesífera del cratón de Paraguá: Engloba depósitos de diversos tipos de metales.
Faja polimetálica de Sunsás: Es rica en metales no ferrosos, particularmente en oro y metales de base,
por lo que es la más activamente prospectada en la actualidad. Faja ferrornagnesífera de Mutún
-Tucavaca: Todos los yacimientos importantes conocidos hasta ahora en esta faja, corresponden a
menas sedimentarias químicas de Fe y Mn jaspilítico del proterozoico superior; son las más ricas en
metales ferrosos del país y representan los mayores recursos minerales del escudo.
9.6.-
SIERRAS CHIQUITANAS
Rasgos principales.Esta conformado por una serie de serranías y valles intermedios. Entre las principales serranías se
encuentra la de San José - Chochis - Santiago.
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Estratigrafía.En el área afloran rocas de distintas naturalezas: ígneas, metamórfica y sedimentarías. Las principales
rocas cámbricas son sedimentarias – químicas: Calizas, dolomitas; así como clásticas: areniscas
calcáreas. Las rocas silúricas y devónicas, son sedimentarias clásticas: conglomerado, areniscas y lutitas
y son las únicas que a la fecha han proporcionado restos fósiles. La secuencia estratigráfica continúa
con conglomerados y areniscas eólicas de edad jurasica-cretácica superior.
9.7.- LLANURA CHACO- BENIANA
Rasgos principales.Ausencia casi total de relieve con excepción de cerros aislados en la adyacencia sur de las Sierras
Chiquitanas.
Estratigrafía.Esta casi en su totalidad conformada por sedimentos pocos consolidados, en su mayor parte de origen
aluvial del terciario y cuaternario, como cubierta sedimentaría aflorante. También existen atloramientos
aislados de rocas devónicas y carboníferas, confinadas a algunos cerros aislados de la llanura sur. En
subsuelo, se ha podido constatar por medio de perforaciones petroleras y registro símicos, la presencia
de roca sedimentaría del paleozoico, mesozoico y cenozoico, suprayacente al basamento precámbrico
profundo.
Recursos Económicos.Algunas estructuras de subsuelos (Caranda, Colpa, Títa, Río Grande, etc.), presentan las condiciones
óptimas, para el entrampamiento de petróleo y gas, especialmente en areniscas del cretácico,
carbonífero, silúricas y devónicas (Fms. Limoncito y Roboré). Sal moderna (evaporitas) se explota en
salares de Santiago y San miguel.
9.8.-
SIERRAS SUBANDINAS
Ubicación y límites.Esta unidad morfoestructural, también llamada Faja Subandina, constituye junto con la zona de pie de
monte, el extremo mas oriental de la cordillera de los andes. Este conjunto de serranías paralelas se
extiende desde la frontera con el Perú; con un lineamiento NW-SE hasta la latitud de Santa Cruz, a
partir de donde toma un rumbo aproximado norte-sur hasta la frontera Argentina.
Rasgos principales.Se halla constituida Por una serie de serranías paralelas entre si, Las serranías coinciden con los grandes
alineamientos anticlinales, alargados, asimétricos (con unos de sus flancos reducido por fallas de
empuje inversas de inclinación predominante, oeste), separando los distintos orográficos se extienden
grandes y amplios sinclinales, también alargados que son aprovechados por los cursos de agua.
Estratigrafía.Como es de comprender por la relación relieve-estructura, el núcleo de los principales anticlinales esta
formado por las rocas mas antiguas. Sedimentos ordovícicos, silúricos, devónicos, y carboníferos (los
devónicos muy fosilíferos) y están ampliamente desarrollados areal y potencialmente. Rocas pérmicas
están presentes en todo el subandino; son rocas clásticas (areniscas y arcilitas), químicas (calizas y
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yesos) y eólicas. Finalmente, sedimentitas clásticas triásicas, jurásicas, cretásicas y terciarias. En el
triásico superior presenta el basalto de Entre Ríos.
Recursos Económicos.En la cuenca del río Beni, existen yacimientos aluviales de oro y diamante. En las sierras subandinas se
encuentran los campos productores de petróleo y gas, constituyéndose en el puntal de la economía del
país.
9.9.-
CORDILLERA ORIENTAL Y CENTRAL
Ubicación Y límites.Regiones morfoestructurales denominadas también “Bloque Paleozoico” se encuentran ubicadas entre
el Altiplano por el oeste y las Sierras Subandina. por el este. Su extensión longitudinal abarca desde la
frontera peruana hasta la Argentina.
Rasgos Principales.A diferencia de las Sierras subandinas en este sector existe una mayor intensidad de fallamiento y
plegamiento, así como una notoria inversión de relieve es decir que los anticlinales corresponden por lo
general a los valles y los sinclinales a los altos estructurales. Esto se explica por una intensa actividad
erosiva posterior al plegamiento y al fallamiento; la posterior actividad tectónica y erosiva sería la
responsable de la actual inversión del relieve
Estratigrafía.Las unidades estratigráficas mas antiguas pueden ser observadas al sur junto a la frontera Argentina,
donde rocas precámbricas, cámbricas y del ordovícico inferior afloran en extensas regiones. Rocas del
ordovícico medio y superior, así corno las que corresponden al silúrico y devónico, se hallan
ampliamente difundidas por toda la cordillera oriental representadas por sedimentitas marinas muy
fosilíferas. Sedimentos del carbónico y pérmico se hallan mayormente circunscritos a la parte central y
norte; las pérmicas en facies clásticas-calcáreas (Fm. Copacabana) y la Fm. Vitiacua (calcárea) al oeste
de Tarija como la prolongación de los afloramientos subandinos de esa edad.
Recursos Económicos.La mayor parte de la actividad minera del país esta circunscrita a rocas de este sector morfoestructural
de donde proviene la mayor parte de nuestra producción de estaño, wólfran bismuto, cinc, plata y otros
minerales. Yacimientos no metálicos, son también de importancia, en especial las calizas pérmicas y
cretácicas, yacimientos de crocidolita (asbesto) y magnesita, están presentes en rocas de probable edad
cámbrica en la región del chapare. Baritina se explota en yacimientos de Cochabamba, Oruro y Sucre,
como ganga común de depósitos plumbíferos.
9.10.- ALTIPLANO
Ubicacíón y límites.Se encuentra situado en la parte occidental del país, entre, la cordillera oriental y la cordillera occidental
y esta circunscrito a los departamentos de la Paz, Oruro, y Potosí.
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Rasgos principales.Es una extensa cuenca sin desagüe. Su relieve actual podría ser consecuencia de una serie de grandes
fallas longitudinales, para1elas entre si que han producido no solo desplazamientos de bloques, sino
también rotación de los mismos. A consecuencia de estos movimientos, se habría desarrollado un
graben compresional, limitado en sus flancos por bloques escalonados e inclinados. La relación que
guarda el relieve con los elementos estructurales es en la mayoría de los casos de primer orden; altos,
topográficos que coinciden con el núcleo de los anticlinales, sin embargo, existen bastantes ejemplos de
valles que se desarrollan en el núcleo de los anticlinales
Estratigrafía.El altiplano norte esta conformado por rocas ordovícicas, silúricas, devónicas, pérmicas, Jurásicas,
cretácicas y terciarias; también se conoce que en la perforación del pozo de. San Andrés, 50 km, al sur
del lago Titicaca, se llegó al basamento proterozoico. Las sedimentitas devónicas, y pérmicas no son
muy extendidas y están constituidas por conglomerados areniscas y calizas. Las rocas cretácicas están
representadas por areniscas, calcáreos fosilíferos y margas, los sedimentos terciarios, por
conglomerados y areniscas y por rocas volcánicas (lavas y tobas ignimbríticas).
En el altiplano sur, la secuencia estratigráfica corresponde a sedimentitas del ordovícico, silúrico,
devónico, cretácico y terciario. Los sedimentos paleozoicos y mesozoicos son similares a los del resto
del país, en cambio el terciario esta representado por secuencias sedimentarias clásticas en el borde
oriental y mayormente volcánicas en el occidental, existiendo, en las partes intermedias facies mixtas.
Recursos Económicos.Es aprovechada la sal común de los grandes salares existentes en la región (Uyuni, Coipasa, etc.) así
como los boratos y el azufre producido por la actividad volcánica neoterciaria. Yacimientos minerales
de cobre (Coro Coro), plata y plumbozinquíferos son también importantes en esta región
morfoestructural.
9.11.- CORDILLERA OCCIDENTAL
Ubicación y Límites.Se encuentra circunscrita al margen occidental del territorio Boliviano, entre el altiplano Y la frontera
con Chile y Perú.
Rasgos principales.De acuerdo a las últimas teorías sobre tectónica de placas, sería el efecto resultante de la actividad
volcánica de la colisión de la placa de Nazca y la placa Sudamericana.
Está conformada por una serie de volcanes aproximadamente alineados (Sajama, 6500 m; Payachatas,
6340 m,) recubiertos de nieve eterna.
Estratigrafía.Estaría constituida por sedimentos del terciario superior, recubiertos por lavas y material volcánico del
terciario alto y cuaternario,
Recursos Económicos.Principalmente el azufre y los importantes depósitos de boratos. Existen también algunas minas sobre
todo de manganeso (mina negra).
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Geología
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H)
BIBLIOGRAFÍA
-
BILLINGS P. MARLAND : “GEOLOGÍA ESTRUCTURAL”; TRAD. POR: AMÍLCAR HERRERA;
EDITORIAL EUDEBA; CUARTA EDICIÓN; BUENOS AIRES ARGENTINA; 5632 PAG.; 1974.
-
BARRENECHEA S. JUAN C.: “HIDROGEOLOGÍA”; ED. FUNDACIÓN JUAN JOSÉ AGUERREVERE;
CARACAS – VENEZUELA; 246 PG.;1989.
-
GONZALEZ BONORINO Y TERUGGI: “LÉXICO SEDIMENTOLÓGICO”
-
HARRINGTON H.: “VOLCANES Y TERREMOTOS”
-
HOLMES ARTHUR., HOLMES DORIS L.: “GEOLOGÍA FÍSICA”, TRD. POR : MONTSERRAT
DOMINGO DE MIRÓ; EDITORIAL OMEGA; TERCERA EDICIÓN; BARCELONA ESPAÑA; 811 PAG.;
1980.
-
KEITH LYE: “LOS MINERALES Y ROCAS”; PRIMERA EDICIÓN; ED. FONTALBA; BARCELONANESPAÑA; 125 PAG.
-
KRYNINE D. P., JUDD W. R.: “PRINCIPIOS DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA PARA INGENIEROS”;
TRAD. POR JOSÉ M. RÍOS; ED. OMEGA; BARCELONA – ESPAÑA; 325 PAG.;1961.
-
LAHEE FEDERIC H. “GEOLOGÍA PRÁCTICA”; TRAD. POR: RAFAEL CANDEL V.; EDITORIAL
OMEGA; QUINTA EDICIÓN; BARCELONA ESPAÑA; 895 PAG.; 1979.
-
MINGARRO M. FRANCISCO, ORDOÑES D. SALVADOR: “PETROLOGÍA EXÓGENA I”; ED.
RUEDA; MADRID – ESPAÑA; 387 PAG.; 1982.
-
PETERSEN Y LEANZA: “ELEMENTOS DE LA GEOLOGÍA APLICADA”
-
PETTIJOHN F. J.: “ROCAS SEDIMENTARIAS”; SEG. EDICIÓN; TRAD. POR: J. TURNER; ED.
E.U.D.B.A.; BUENOS AIRES – ARGENTINA; 732 PAG.; 1970.
-
SUAREZ S. RAMIRO: “COMPENDIO DE GEOLOGÍA DE BOLIVIA” REVISTA TÉCNICA DE Y.P.F.B.;
VOL. 18; Nº 1-2; COCHABAMBA – BOLIVIA; 213 PAG.; JUNIO 2000.
-
WILLIAMS H.,TURNER F. J. GILBERT CH. M.: “PETROGRAFÍA”; TRAD. POR J. M. LÓPEZ R.;
PRIMERA EDICIÓN; ED. COMPAÑÍA EDITORIAL CONTINENTAL; MÉXICO; 425 PAG.; 1968.
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Geología
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ANEXOS
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FIG. 1.4
Distribución de los depósitos glaciarios en el Supercontinente Pangea
FIG. 1.5 Planisferio actual mostrando la distribución de los depósitos galaciarios con cerca de 300
millones de años.
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FIG. 1.6
FIG. 1.7
Modelo esquemático de la representación de los límites de las Placas
Mapa que ilustra la dirección de movimiento de las Placas
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FIG. 2.1
Hidrología de una cuenca de drenaje.-
FIG. 2.2
Modelo Fluvial
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FIG. 3.1
Cristal de roca
El cristal de roca es una variedad clara del cuarzo que forma cristales independientes.
FIG. 3.2
El Ciclo de las Rocas
El ciclo de las rocas ilustra la transformación de cada uno de los tres tipos básicos de rocas (ígneas, sedimentarias y
metamórficas) en alguno de los otros dos o incluso de nuevo en su mismo tipo. Los sedimentos compactados y
cementados forman rocas sedimentarias que, por efecto del calor y la presión, se transforman en metamórficas; los
materiales fundidos y solidificados forman las rocas ígneas.
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FIG. 4.1
Intrusiones Igneas
Las intrusiones ígneas, como las mostradas, están formadas a partir de magma de las profundidades de la Tierra; al ascender
pueden desplazar rocas existentes más frías. Una de las intrusiones ígneas mayores es el Gran Dique que divide Zimbabue
central.
FIG. 4.2
Formación y Erupción de un Volcán
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FIG.
8.1
Glaciar Perito Moreno - Argentina
ESTA IMPRESIONANTE IMAGEN MUESTRA LA PARTE FRONTAL DEL GLACIAR PERITO MORENO, LOCALIZADO EN EL SECTOR
SUROCCIDENTAL DE LA PROVINCIA DE SANTA CRUZ. CON UN FRENTE DE 5 KM ESTE GIGANTE HELERO DESCIENDE DESDE LAS
ALTAS CUMBRES DE LOS ANDES HASTA EL LAGO ARGENTINO. EN SU AVANCE ATRAVIESA EL CANAL DE LOS TÉMPANOS Y
OBSTRUYE EL DRENAJE DEL BRAZO RICO, TAL Y COMO SE PUEDE OBSERVAR
FIG.
8.2
TIPOS DE MORRENAS
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FIG. 8.3
DUNAS
Dunas del desierto de Namibia
EL DESIERTO DE NAMIBIA SE EXTIENDE A LO LARGO DE TODO EL LITORAL DEL PAÍS. LAS CORRIENTES ATLÁNTICAS HACEN
QUE LA TEMPERATURA DEL DESIERTO SEA RELATIVAMENTE FRESCA Y SECA. LA FRANJA MERIDIONAL, RICA EN
MINERALES, SE UNE CON EL DESIERTO DEL KALAHARI.
Dunas próximas a Riad, Arabia Saudí
LA MAYOR PARTE DE ARABIA SAUDÍ ES UN ENORME DESIERTO. LA CAPITAL Y MAYOR CIUDAD DEL PAÍS, RIAD, SE
ENCUENTRA ENTRE VARIOS OASIS EN UNA MESETA ÁRIDA Y ROCOSA EN EL CENTRO DEL PAÍS. LAS DUNAS CERCANAS A LA
CIUDAD, EN LA IMAGEN, SON UN RASGO CARACTERÍSTICO DE LA MESETA CENTRAL, UN ÁREA CON ESCASA VEGETACIÓN.
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