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SYLLABUS GENÉRICO Facultad de Ciencia y Tecnología Ingeniería de Gas y Petróleo GEOLOGIA ESTRUCTURAL TERCER SEMESTRE Ing. Walter Larrazabal Rodriguez Gestión Académica 2017 1 UDABOL UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA Acreditada como PLENA mediante R. M. 288/01 VISION DE LA UNIVERSIDAD Ser la Universidad líder en calidad educativa. MISION DE LA UNIVERSIDAD Desarrollar la Educación Superior Universitaria con calidad y competitividad al servicio de la sociedad. Estimado(a) estudiante: El syllabus que ponemos en tus manos es el fruto del trabajo intelectual de tus docentes, quienes han puesto sus mejores empeños en la planificación de los procesos de enseñanza para brindarte una educación de la más alta calidad. Este documento te servirá de guía para que organices mejor tus procesos de aprendizaje y los hagas mucho más productivos. Esperamos que sepas apreciarlo y cuidarlo. 2 I SYLLABUS GENÉRICO Asignatura: Geología Estructural Código: GLG 305 Requisito: GLG – 200 Carga horaria: 68 Horas teóricas: 48 Horas prácticas: 20 Créditos: 3 PLANIFICACIÓN ACADÉMICA Asignatura: Geología Estructural N° de estudiantes: 33 Tiempo establecido: Cuatro horas/Semana OBJETIVOS DE LA UNIDAD OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA. El desarrollo del proceso enseñanza - aprendizaje de la asignatura, deberá garantizar el cumplimiento de los objetivos generales educativos e instructivos que se declaran en el Programa. OBJETIVOS EDUCATIVOS Desarrollar habilidades, hábitos y actitudes que permitan un trabajo productivo y de sensibilidad social en el desempeño profesional. Crear y desarrollar en el estudiante una conciencia geológica. 3 Desarrollar en el estudiante cualidades de valor de la personalidad sensibilidad, responsabilidad, estética y laboriosidad. Desarrollar métodos profesionales y científicos de trabajo que permitan la formación de un Ingeniero en Gas y Petróleo, productivo y que al mismo tiempo conserven los recursos naturales. OBJETIVOS INSTRUCTIVOS. Caracterizar los factores que intervienen y que afectan el equilibrio del uso de los recursos del gas y petróleo. Interpretar los fundamentos teóricos que posibilitan resolver, sobre bases científicas, los problemas geológico – estructurales, en un yacimiento petrolífero. Aplicar los conocimientos de tectónica, de los esfuerzos de deformación de rocas en la interpretación física. CONTENIDO SISTEMA DE CONOCIMIENTOS: Tema I.- LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL Generalidades. Concepto de Geología Estructural. Relación de la geología estructural con la geología. Objetivos de la geología estructural. Tema II.- PRINCIPIOS MECANICOS Materiales de la corteza terrestre. Masa y energía. Fuerza y aceleración. Composición y resolución de fuerzas. Resolución de fuerzas en tres dimensiones. Presión litostatica y de confinamiento. Fuerzas diferenciales. Deformación. Etapas de deformación. Diagrama de esfuerzo y deformación. Resistencia. Factores que controlan el comportamiento de materiales. Temperatura. Anisotropía e inhomogeneidad. Movimientos intergranulares e intragranulares. 4 Tema III.- DEFORMACION DE LA CORTEZA TERRESTRE Descripción de pliegues. Características estructurales. Posición de los estratos. Buzamiento y rumbo. Partes de un pliegue. Tipos de pliegues. Buzamiento de los pliegues. Discordancias. Fallas. .Nomenclatura de los pliegues. Sinclinal. Anticlinal. Tema IV.- ESTUDIO DE CAMPO Representación de pliegues. Secciones estructurales. Topografía. Métodos paleontológicos. Ondulitas. Algunos conceptos estructurales. Tema V.- MECANICA DE PLEGAMIENTO Introducción. Pliegues de cizalla. La ruptura. Datos experimentales. Esfuerzo de compresión. Fracturas de extensión. Fracturas de relajación. Relación entre ruptura y esfuerzo. Ruptura y el elipsoide de esfuerzos. Relación entre ruptura y deformación. Ruptura y elipsoide de deformación. Ruptura en rocas. Tema VI.- DIACLASAS Características fundamentales. Diaclasas de tensión. Diaclasas de cizalla. Clasificación de diaclasas. Mapeo de campo. Diagramas. Tema VII.- FALLAS Definición de Falla. Elemento fundamental de la falla. Movimientos que se producen en las fallas. Angulo de desplazamiento. Clasificación de las fallas. Clasificaciones geométricas. Falla de desplazamiento de inclinación. Fallas de desplazamiento diagonal. Clasificación basada en la posición de la falla. Clasificación basada en el movimiento aparente. Clasificación basada en movimientos relativos. Clasificación basada en movimientos absolutos. Criterios para el reconocimiento de fallas. Rasgos característicos de los planos de falla. Diferencias en facies sedimentarias. 5 Tema VIII.- MECANICA DE FALLAMIENTO Introducción. Dirección de desplazamiento. Esfuerzo y fallamiento. Caso en los cuales uno de los ejes de esfuerzo principal es vertical. Tema IX.- DISCORDANCIAS Introducción. Clases de discordancias. Reconocimiento de discordancia. Criterios para diferenciar fallas de discordancias. Ejemplos de discordancias. Ejercicios. SISTEMA DE HABILIDADES Aplicar los fundamentos teóricos de la geología estructural. Determinar los factores que intervienen y su influencia en el estudio de las rocas.. Aplicar las propiedades de las rocas en el reconocimiento de los reservorios de hidrocarburos. Aplicar los conocimientos de la geología en los sistemas de producción Petrolera y su explotación. Evaluar los recursos geológicos del Petróleo, para la economía nacional. SISTEMA DE VALORES DE LA PERSONALIDAD. RESPONSABILIDAD: Exigir al estudiante la puntualidad en la entrega de los informes, cumplimiento de las indicaciones metodológicas para hacer los trabajos y participación dinámica en las distintas actividades programadas en el curso. SENSIBILIDAD: Vincular al estudiante en la solución de los problemas de la sociedad acorde a los recursos no renovables. ESTÉTICA: A través del vínculo directo con el medio natural de rocas y minerales de un modo sistemático y permanente, el estudiante podrá ir apreciando con el desarrollo de esta asignatura la belleza natural que caracteriza a la corteza terrestre y el fluido de gas y petróleo. LABORIOSIDAD: Esta asignatura a través del trabajo profesional que el estudiante debe cumplir para resolver problemas mediante el análisis en de 6 las rocas y minerales, relacionados con la problemática en la explotación de los recursos naturales, creando condiciones para formar en el estudiante el hábito de laboriosidad. PLAN TEMÁTICO Tema Nº 1 La Geología Estructural Tema Nº 2 Principios Mecánicos Tema Nº3 Deformación de la corteza terrestre Tema Nº 4 Estudio de Campo Tema Nº 5 Mecánica de Plegamiento Tema Nº 6 Diaclasas Tema Nº 7 Fallas Tema Nº 8 Mecánica de Fallamiento Tema Nº 9 Discordancias 7 DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO H TEMA O C R A S CP S P.LAB EVAL. - 1 - - .- - 2 1 2 - - 3 1 - 2 1 4 TOTA L 1 4 2 - 5 - - 1 2 5 1 1 1 2 - 5 6 1 1 1 - 1 4 4 5 4 4 3 20 TOTALES LEYENDA: C : CONFERENCIA. Discusión en clase de los temas de avance. CP : CLASE PRACTICA. Observación de muestras S : SEMINARIO. Informe de investigación en base a la salida al campo. P.LAB: PRÁCTICA LABORAL. Práctica de campo. Extensión EVAL. : EVALUACIÓN 8 INDICACIONES METODOLOGIAS Y DE ORGANIZACIÓN. Con el propósito de lograr los objetivos de la asignatura, se desarrollará el proceso enseñanza - aprendizaje en un período de 20 semanas, con un fondo de tiempo de 68 horas: 4 horas de conferencia, 5 horas clase práctica, 4 horas de seminarios, 4 horas de practica laboral, 3 horas de evaluación, y 48 horas de clase teórica; atendiendo a la correspondencia entre los objetivos y contenidos. En esta propuesta la asignatura de Geología Estructural, constituye formación profesional. ser de METODOLOGIA Y PARAMETROS DE ENSEÑANZA. La enseñanza será dirigida, con exposiciones en aula, parciales de cada tema, con el propósito de hacer comprender los diferentes conceptos, principios, terminologías; para complementar y ampliar con una investigación bibliográfica. Los métodos que se aplicarán son. - Orales, como medio de expresión y dirección de la actividad Catedrático – Universitario. - Se aplicaran los métodos expositivo, trabajo independiente y de elaboración en equipo de trabajo conjunta, como base fundamental del proceso enseñanza - aprendizaje. - Se recurrirá al método investigativo, con el fin de desarrollo la actividad de búsqueda independiente de los estudiantes. Por otro lado, las formas organizativas que permitirán lograr los objetivos de la asignatura son: - La practica laboral - La conferencia - La clase practica - El seminario - La teoría 9 Los medios de enseñanza – aprendizaje, utilizados son: - Bibliografía especializada - Data Display - Utilización de proyector. - Instituciones vinculadas a la industria del petróleo, en la observación de mapas. Para la formación de valores de la personalidad del estudiante, las acciones a desarrollar serán: -Exigir al estudiante la puntualidad a la asistencia de clases y compromisos contraídos. - Estricto cumplimiento de los trabajos a realizarse en el laboratorio de Rocas y Minerales - Ejecutar acciones profesionales con responsabilidad. - Describir con criterio estético la belleza natural de las rocas, minerales, gas y petróleo, que compone la corteza terrestre. SISTEMA DE EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE. Se estructura un sistema de evaluación que tiene un carácter continuo e integrador. Es CONTINUO porque propicia la evaluación sistemática del trabajo del estudiante en las diferentes actividades académicas y laborales. Es INTEGRADOR porque el contenido de las evaluaciones planificadas comprueba los objetivos, que en su integración responden a los objetivos generales de la asignatura. FORMAS DE EVALUACIÓN La evaluación es un componente personalizado del PEA que revela el estado del proceso de formación profesional en lo instructivo, educativo y desarrollador del estudiante en relación con los objetivos. 10 EVALUACIÓN PARCIAL. Para conocer la marcha y el resultado del proceso enseñanza - aprendizaje y cuyo análisis permitirá hacer un juicio sobre el grado y calidad con que se logran los objetivos; se programan dos exámenes parciales, que comprende la evaluación procesual y la evaluación de resultado y el examen de resultado final después del avance de dos temas, en forma periódica La evaluación procesual tiene el carácter formativo y sumativo, lo que implica el seguimiento y evaluación de los trabajos prácticos, trabajos de investigación, participación en el aula, actividades diarias, visitas a empresas, seminarios, cursos y otros que realicen los estudiantes de manera individual y grupal durante el transcurso del semestre. La evaluación de resultado consiste en valorar los procesos de aprendizaje mediante dos pruebas. La Conferencia es decir, la discusión en clase después del avance de los diferentes temas y su discusión. La clase práctica del reconocimiento de rocas, minerales y fósiles. La defensa del seminario en base al informe de investigación después de la salida al campo que es la Extensión; se calificará según el desarrollo de cada actividad; que significa la nota de evaluación procesual. EVALUACIÓN FINAL. La evaluación de resultado final, consiste en valorar todo el proceso de aprendizaje durante el semestre y será una prueba final Con la finalidad de comprobar el logro de los objetivos generales de la asignatura y verificar si el estudiante domina el sistema de habilidades previsto; se realiza el promedio del primer parcial, el segundo y la evaluación final que divide en tres para el resultado final. 11 CONCLUSIONES - La industria petrolera es el pilar fundamental del sostén económico de Bolivia. - La formación de profesionales universitarios en Ingeniería del Gas y petróleo, en base a la Geología Estructural, debe merecer el apoyo de las autoridades Universitarias. - Hacer inversiones de infraestructura, implementación de laboratorios en forma general. - Las prácticas Universitarias en laboratorios, sirven para adquirir la destreza de manipuleo, reconocimiento en el ejercicio de la profesión. - En la observación de muestras de minerales y rocas, mediante instrumentos especiales como estéreo microscopios, ayudan a formar profesionales capaces e idóneos; incentivando a la investigación. - Con el estudio de las características geológicas del yacimiento de gas y petróleo, conduce a la explotación científica de nuestros recursos no renovables, adecuando al movimiento de mayores volúmenes y costos menores. PLAN CALENDARIO.- Es elaborado, por la dirección de Carrera. BIBLIOGRAFIA BELOUSOV V. V. Geologia Estructural Ed. MIR Moscu Rusia. BELOUSOV V. V. Problemas básicos de Geotectonica, Ed. Omega, Barcelona – España. BILLINGS MARLAND P. Geologia Estructural, Ed. EUDEBA, Buenos Aires Argentina. CHUMACERO ENRIQUEZ HERNAN Geologia Estructural, Facultad de Ingenieria Geologica, Universidad Tomas Frias, Potosi Bolivia. 12 PHILIPS F. G. La aplicación de la Proyeccion estereográfica en Geologia Estructural, Ed., BLUME, Madrid España. SITTER L. U. DE Geologia Estructural, Ed.,OMEGA, Barcelona España. 13 OBJETIVOS Y CONTENIDOS POR TEMAS TEMA Nº 1 NOMBRE: Sedimentología Total de Horas: 9 Horas DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMA DE ENSEÑANZA; Se desarrollarán: 5 horas conferencia. Método: Expositivo, Problémico Medio de enseñanza: Voz, pizarra. OBJETIVO PARTICULAR Conocer y relacionar los conceptos de sedimentología, las relaciones con otras ciencias, el sedimento como material transportado, su composición, las clases de meteorización de las rocas y procesos geológicos, como apoyo fundamental a las diferentes disciplinas de la Ingeniería. - Búsqueda de la bibliografía, relacionado con el tema. Discusiones, sobre el tema. CONTENIDO a) SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Concepto de sedimentación.- Relaciones.- Concepto de sedimento.Composición de un sedimento.- Meteorización de la roca. b) SISTEMA DE HABILIDADES Aplicar los conocimientos adquiridos de la geología para relacionar con la búsqueda del gas y petróleo, con un enfoque de una explotación racional 14 TEMA Nº 2 NOMBRE: Procesos sedimentarios. Total horas: 5 horas DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMA DE ENSEÑANZA; Se desarrollaran 5 horas conferencia, 4 horas evaluación OBJETIVO PARTICULAR. Conocimiento de los elementos principales de la sedimentación, el intemperismo, transporte, deposición y litificación, cambio del estado masivo al estado clástico, desintegrado de rocas sólidas, la deformación y alteración de los vértices de los bloques de rocas; la meteorización granular como un proceso de desintegración; función del agua en la descomposición atómica de los minerales; resistencia de los minerales a la meteorización; análisis de la desintegración de las rocas para la formación de los sedimentos. - Prácticas y discusiones en aula de los diferentes procesos y su análisis de laboratorio de los sedimentos. MÉTODO: Expositivo, problémico, trabajo independiente, investigativo MEDIO DE ENSEÑANZA: Voz, pizarra, muestras. CONTENIDO a) SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Generalidades.- El intemperismo de las rocas.- Meteorización esferoidal.Desintegración orgánica.- Meteorización química.- Función del agua.Oxidación.- Carbonatación.- Disolución.- Resistencia de los minerales a la meteorización.- Complejo del intemperismo.- Perfil del suelo. Laboratorio de sedimentos, gravas, conglomerados y brechas. 15 b) SISTEMA DE HABILIDADES. Describir e Interpretar los sedimentos en un perfil de suelo. TEMA Nº 3 NOMBRE: Laboratorio de los Lodos de perforación Total horas: 11 horas DISTRIBUCION DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMA DE ENSEÑANZA. Se desarrollan: 7 horas conferencia METODO: Expositivo, Investigativo. MEDIOS: Voz, pizarra, proyector (data display). OBJETIVO PARTICULAR. Conocer las características físicas y químicas, para una buena preparación en laboratorio de los Lodos de perforación. - Funciones del Lodo en la perforación de pozos. Observación en laboratorio de los metales componentes del lodo. Discusión del tema. CONTENIDO a) SISTEMA DE CONOCIMIENTOS. Generalidades.- Funciones del Lodo de perforación.- Tipos de lodos.Características de los lodos de perforación.- Contaminación de lodos.Control de la densidad de lodos en laboratorio.- Propiedades de filtración.Aditivos de los lodos de perforación. b) SISTEMA DE HABILIDADES. Aplicar los principios y métodos de análisis de perforación de pozos, con referencia a un yacimiento de petróleo. 16 TEMA Nº 4 NOMBRE: Exploración Geoquímica Total horas: 11 horas. DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMAS DE ENSEÑANZA. Se desarrollaran: 6 hrs. Evaluación Conferencia, 1 hrs. Clase Práctica, 4 hrs., 4 hrs. MÉTODO: Expositivo, trabajo independiente, elaboración conjunta, investigativo. MEDIOS: Voz, pizarra, proyector. OBJETIVO PARTICULAR Conocer las técnicas de investigación para identificar la presencia de hidrocarburos químicamente identificables, que se encuentran en superficie o cerca de la misma, los gases migrados asociados a los hidrocarburos en el subsuelo y los cambios geoquímicas inducidos en el suelo. - - a) Su finalidad localizar las acumulaciones de hidrocarburos en el subsuelo. A través de la identificación de los cambios geoquímicas inducidos en le suelo o en la superficie del terreno producidos por la presencia de hidrocarburos. Todas las cuencas petroleras exhiben algún tipo de escape de hidrocarburos o gases asociados cerca de la superficie. Los hidrocarburos se mueven verticalmente a través de estratos de miles de metros de espesor. SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Definición.- Objetivos.- Historia.- Conceptos básicos.- Técnicas exploratorias Muestreo e interpretación.- Presentación de datos.Conclusiones. b) SISTEMA DE HABILIDADES Aplicar los conocimientos de identificación de las anomalías, próximas a la superficie y relacionar a los hidrocarburos en subsuelo. 17 Optimizar los sistemas de explotación de hidrocarburos, a través de exploración geoquímica. TEMA Nº 5 NOMBRE: Microscopia Total horas: 12 horas DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMAS DE ENSEÑANZA: Se desarrollan: 7 hrs. Conferencia, 2 hrs. clase práctica, 2 hrs. seminario, 1 hrs. práctica laboral. MÉTODO: Expositivo trabajo independiente, elaboración conjunta, investigativo. MEDIOS: Voz, pizarra, laboratorio. OBJETIVO PARTICULAR Conocer aquellos aspectos que en cada caso sean relevantes, en unos casos será la naturaleza de las rocas asociadas, en otros casos la tectónica que los afecta; aplicando varias técnicas con el conocimiento de la microcopia, en el análisis de minerales en laboratorio. - Prácticas de reconocimiento de minerales y rocas, a través de secciones pulidas y delgadas. CONTENIDO a) SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Generalidades.Estudios de tipo geológico.- Microscopia petrográfica.Microscopia metalografía.- Difracción de Rayos X.- Microscopia electrónica.Estudios de tipo económico.- La cubicación de reservas.- El estudio de viabilidad.Pares de un microscopio óptico.- Manejo y uso del microscopio óptico.Mantenimiento y precauciones. b) SISTEMA DE HABILIDADES Aplicar los conocimientos de las características del yacimiento que condiciona su explotación. 18 TEMA Nº 6 NOMBRE: Análisis de muestras Total Horas: 11 horas DISTRIBUCIÓN DEL FONDO DE TIEMPO POR FORMAS DE ENSEÑANZA: Se desarrollan: 6 hrs. de conferencia, 2 hrs. clase práctica, 4 hrs. 3 hrs. evaluación. MÉTODO: Expositivo, trabajo independiente, elaboración conjunta, investigativo. MEDIOS: Voz, pizarra, muestras de rocas y minerales, análisis en laboratorio. OBJETIVO PARTICULAR Determinar las características básicas y las propiedades físicas y químicas de las muestras de rocas y minerales. - Recolección de muestras, en el campo. Reducción de muestras. Análisis en laboratorio. CONTENIDO a) SISTEMA DE CONOCIMIENTOS Introducción.- Técnicas de muestreo.- Tipos de muestreo.- Relación entre espaciamiento de muestras y coeficiente de variación.- Muestreo en la perforación a percusión con cable- Muestreo en la perforación con diamantina.- Combinación de leyes de Core con los de lodo.- Reducción de muestras.- Consideraciones especiales sobre el desarrollo de muestreo.- Errores que participan en el muestreo.- Cálculo del intervalo.- Cálculo del coeficiente de variación.- Histograma de Frecuencias. b) SISTEMA DE HABILIDADES Describir las condiciones cualitativas y cuantitativas de los componentes mineralógicos, denominándose a las mismas muestras y al procedimiento de 19 obtención de dichas porciones de muestreo, para correcta aplicación en la industria. CONCLUSIONES - La industria petrolera es el pilar fundamental del sostén económico de Bolivia. - La formación de profesionales universitarios en Ingeniería del Gas y petróleo, en base a la Geología, debe merecer el apoyo de las autoridades Universitarias. - Hacer inversiones de infraestructura, implementación de laboratorios en forma general. - Las prácticas Universitarias en laboratorios, sirven para adquirir la destreza de manipuleo, reconocimiento en el ejercicio de la profesión. - En la observación de muestras de minerales y rocas, mediante instrumentos especiales como estéreo microscopios, ayudan a formar profesionales capaces e idóneos; incentivando a la investigación. - Con el estudio de las características geológicas del yacimiento de gas y petróleo, conduce a la explotación científica de nuestros recursos no renovables, adecuando al movimiento de mayores volúmenes y costos menores. PLAN CALENDARIO.- Elaborado para la asignatura específica. 20 FERIADOS 1 de Mayo. Día de todos los trabajadores. 21 22 23