Historia de la Geología

Transcripción

1 Historia de la Geología Geología. Descifrar la evolución completa del planeta desde su origen hasta la actualidad. Hasta el siglo XVI sólo interés económicista. Steno. (XVII). Establece Leyes de la cristalografía. Define estrato y nace la Estratigrafía. Establece el Principio de superposición

2 James Hutton (XVIII). Padre de la geología moderna. James Hutton (Edimburgo, 14 de junio de 1726 Edimburgo, 26 de marzo de 1797) fue un geólogo, médico, naturalista, químico y granjero experimental escocés. Dedicó gran parte de su vida a buscar en Gran Bretaña, Escocia principalmente, pruebas que avalasen sus teorías sobre la historia geológica de la Tierra, todo a partir de una formación autodidacta y después de haber abandonado la profesión para la que había estudiado, medicina, sin casi haber ejercido Teoría plutonista frente a la Neptunista de Werner. Uniformismo frente a catastrofismo. Primer modelo de ciclo geológico Edad de la Tierra indefinida Influyó directamente sobre Lyell que utilizó sus teorías en su principal obra Principios de geología ( ), leída con entusiasmo por Darwin en su viaje en el Beagle.

3 Charles Lyell (XVII) Charles Lyell (Kinnordy, Forfarshire, 14 de noviembre de Londres, 22 de febrero de 1875), fue un abogado y geólogo británico, uno de los fundadores de la Geología moderna. Lyell fue uno de los representantes más destacados del uniformismo y el gradualismo geológico. Los tres principios de su obra son: Actualismo: explicación de los fenómenos pasados a partir de las mismas causas que operan en la actualidad. Uniformismo: los fenómenos geológicos pasados son uniformes, excluyéndose cualquier fenómeno catastrófico. Equilibrio dinámico: la historia de la Tierra se rige por un ciclo constante de creación y destrucción.

4 Siglo XX. De la Deriva de los continentes a la Tectónica de placas o Tectónica global La tectónica de placas tiene su origen en dos teorías que le precedieron: la teoría de la deriva continental y la teoría de la expansión del fondo oceánico La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX segunda por John Tuzo Wilson a mitad de siglo. y la La teoría de la tectónica de placas se considera la gran teoría unificadora de las Ciencias de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones geológicas y geofísicas de una manera coherente y elegante. (Puede conjugar uniformismo y catastrofismo) A diferencia de otras ramas de las ciencias, su concepción no se le atribuye a una sola persona sino al producto de la colaboración internacional y del esfuerzo de grandes geólogos, geofísicos y sismólogos, que poco a poco fueron aportando información acerca de la estructura de los continentes, las cuencas oceánicas y el interior de la Tierra.

5 Geología actual Especialización en ramas diferentes según contenidos y técnicas Química Geología Geoquímica, Petrología, Mineralogía, Cristalografía Geología aplicada, geotécnia, geología ambiental, planetaria y Geología histórica Geografía Física Biología Geodinámica externa, geografía física Geofísica, Geodinámica interna, paleoclimatología Paleontología

6 Investigación en Geología Se basa en el método científico Métodos e instrumentos de estudio El trabajo de campo Observación sobre el terreno Geomorfológica Petrológica Estratigráfica Paleontológica Tectónica Mapas topográficos y geológicos Cuaderno de campo Martillo, lupa, fotografías

7 Métodos e instrumentos de estudio Técnicas de laboratorio Las muestras obtenidas en el trabajo de campo se analizan en el laboratorio para conocer sus propiedades físicas y su composición química y mineralógica. Métodos físicos Técnicas sencillas: determinación de propiedades como dureza, color de la raya, conductividad, permeabilidad, etc. Técnicas complejas con instrumentos específicos: Microscopio petrográfico: Identificar minerales por propiedades ópticas, la textura de la roca, microestructuras, microfósiles, etc. Microscopio electrónico de barrido: identificación mineral, morfología de los cristales, texturas, alteración por diagénesis, etc. Los colores representan distintas composiciones minerales. Cobre y plata (falso color) Carbonato de estroncio

8 Difracción de rayos X: para conocer la estructura cristalina de la materia mineral, o uso del método de polvo cristalino para la composición de minerales de una roca Modelos a escala y ensayos. Métodos químicos Ayudan a determinar la composición atómica o molecular de la materia mineral. Análisis químico: como análisis volumétricos o los gravimétricos. Espectroscopia. Basado en la cantidad de radiación absorbida o emitida por un elemento o molécula al ser irradiados con energía de diferente longitud de onda. Las más usadas son la espectrometría de fluorescencia de rayos X y la espectrofotometría de absorción atómica. Se utilizan especialmente para conocer la composición mineral o determinar la riqueza de un mineral o de elemento en un yacimiento.

9 Ciencia que estudia los mapas Mapa topográfico y geológico. CARTOGRAFÍA Tipos de mapas: Topográficos Geológicos Hidrogeológicos Geomorfológicos Metalogenéticos Rocas industriales Usos del suelo, Etc. MAPA TOPOGRÁFICO: Representación gráfica, plana y a escala de una zona del relieve de la superficie terrestre

10 ELEMENTOS DEL MAPA Escala Relación entre las medidas de cualquier elemento representado en el mapa y las medidas reales de dichos elementos. Se expresa: Gráfica: se trata de una línea dividida en segmentos numerados. Numérica: representada en forma de proporción (1: 5000) o fracción (1/5000, indica cuantos centímetros de la realidad están representados en un centímetro del plano o mapa (1 cm. Del mapa son 5000 cm en la realidad). Verbal (palabras y cifras): como por ejemplo: "1 centímetro representa 100 kilómetros. Indica que cada unidad del mapa, por ejemplo 1 cm., corresponde a cm (= 500 m = 0,5 km.) en la realidad.

11 ELEMENTOS DEL MAPA Planimetría PLANIMETRÍA: permite localizar en el mapa cualquier punto. Todo punto del mapa queda localizado mediante dos coordenadas: Latitud: ángulo entre la vertical del punto y el ecuador. En el globo de la Tierra, las líneas de latitud son círculos de diferentes tamaños. El mayor es el Ecuador, cuya latitud es 0, mientras que en los polos, en latitudes 90 norte y 90 sur (o -90 ) los círculos se empequeñecen hasta convertirse en puntos. Longitud: ángulo entre el meridiano del punto y el de referencia. Las líneas de longitud constante ("meridianos") se extienden de polo a polo, como los gajos contiguos de una naranja pelada. Históricamente, el meridiano que pasa por el Real Observatorio Astronómico de Greenwich (Inglaterra) se ha escogido como longitud cero.

12 ELEMENTOS DEL MAPA Altimetría La altimetría pretende resolver el carácter tridimensional de la superficie terrestre. Una curva de nivel es el lugar geométrico de todos los puntos que están situados a la misma altura. La equidistancia en este mapa es de 10 metros, o sea, que están representadas todas las curvas de nivel cuyas altitudes son múltiplos de 10. Hay que tener en cuenta que, independientemente de que aparezca la curva de nivel 0 m (nivel del mar) en el mapa, las curvas de nivel siempre se cuentan a partir de 0 m. Por consiguiente, en un mapa con equidistancia entre curvas de nivel de 100 m no debería aparecer curvas de nivel que tengan cotas que no sean múltiplos de 100.

13 ELEMENTOS DEL MAPA Curvas de nivel De la definición de las curvas podemos citar las siguientes características: Son siempre equidistantes. Las curvas de nivel no se cruzan entre si. Deben ser líneas cerradas, las de menor altitud envuelven a las de mayor altitud. Su separación en el mapa es inversamente proporcional a la pendiente del terreno. La dirección de máxima pendiente del terreno queda en el ángulo recto con la curva de nivel Su trazado es el reflejo de la resistencia del material a la erosión.

14 ELEMENTOS DEL MAPA Curvas de nivel (II) En el ejemplo, se observa como serían las curvas de nivel en función de la topografía de la zona. Un perfil topográfico consiste en la proyección de los puntos de la superficie terrestre sobre un plano vertical, según una dirección determinada. El perfil topográfico permite un primer análisis del relieve de la zona donde se ha efectuado el corte, ya que proporciona la dimensión vertical que no se obtiene de la observación directa del mapa.

15 PERFIL TOPOGRÁFICO 1. Seleccionar la dirección del perfil. 2. Examinar la zona para obtener una primera idea del relieve y determinar la cota más alta y la más baja. 3. Marcar en el papel milimetrado las diferentes alturas en el eje de ordenadas y en el de abscisas las distancias horizontales. 4. Orientar el perfil situando el sur o el oeste a la izquierda del papel utilizado. 5. Colocar el papel milimetrado de forma que su borde superior coincida con la línea del perfil a realizar. 6. Sobre el borde se irá señalando cada una de las intersecciones de las curvas de nivel situadas entre los extremos del perfil con el papel milimetrado. 7. Desplazar cada punto así obtenido en línea vertical hasta alcanzar sobre el papel su altura correspondiente, señalada en el eje de ordenadas. Una vez realizada la proyección de todos los puntos en el papel milimetrado y las curvas de nivel que afectan al perfil en cuestión, se obtendrá una sucesión de puntos que habrá que unir mediante una línea continúa y curva, intentando, en la medida de lo posible, que se ajuste a la realidad.

16 INTERPRETACIÓN DEL MAPA TOPOGRÁFICO N 1350 m 960 m Equidistancia topográfica de curvas de nivel Curvas normales: 5 metros /Curvas maestras: 25 metros Pazuengos 1155 m Fig. 3 Mapa topográfico del área de estudio Escala gráfica 1 Km Aspectos humanos reflejados en el mapa topográfico: Usos del suelo: agrícola, forestal, ganadero, urbano, industrial, etc. Hábitat: concentrado (viviendas muy próximas entre sí) o disperso (viviendas aisladas). Vías de comunicación: carreteras, caminos forestales, líneas de ferrocarril, etc. Aspectos naturales reflejados en el mapa topográfico: Caracteres generales del relieve: cima o cumbre, pendiente, etc. Hidrografía: sistemas hidrográficos naturales (ríos, arroyos, etc.) y los derivados de la acción del hombre (pantanos, embalses, canales, etc.) Geología: materiales competentes (duros, resistentes a la erosión) e incompetentes (blandos, poco resistentes a la erosión).

17 MAPA GEOLÓGICO (I) Un mapa geológico es la representación de los diferentes tipos de materiales geológicos (rocas y sedimentos) que afloran en la superficie terrestre o en un determinado sector de ella, y del tipo de contacto entre ellos.

18 MAPA GEOLÓGICO (II) En el mapa geológico las rocas pueden diferenciarse de acuerdo a su tipo (ígneas, metamórficas o sedimentarias) o composición (granitos, pizarras, areniscas, etc.) y también de acuerdo a su edad (cámbricas, terciarias, paleozoicas, etc). Para distinguir las rocas y sedimentos se utilizan colores y rastras.

19 MAPA GEOLÓGICO (III) Estrato/Capa/Nivel Dirección δ: ángulo que forman con el norte geográfico la inserción de la capa y la superficie horizontal. Buzamiento ß: ángulo que forma con la superficie horizontal una línea contenida en la capa que sea perpendicular a la dirección.

20 CORTE GEOLÓGICO Es la representación a escala de la disposición estructural de los elementos geológicos de una zona determinada. Para su elaboración se siguen los siguientes pasos: 1. Trazar el perfil topográfico entre los dos puntos seleccionados del mapa. La escala horizontal suele ser la misma que la del mapa mientras que la escala vertical conviene exagerarla un poco. 2. Superponer el borde del papel milimetrado en la dirección elegida y marcar sobre el borde los contactos de los diferentes materiales. También se debe marcar las fallas, los ejes de los pliegues y los buzamientos con su valor. 3. Proyectar los contactos sobre el perfil topográfico y trazar las capas más representativas. 4. Dibujar las estructuras más importantes, unir las capas y poner los símbolos litológicos o colores que correspondan a cada conjunto de materiales. 5. Señalar en los extremos del corte los puntos cardinales que indiquen la posición geográfica del corte.

21 Uso de satélites en geología Sistema de posicionamiento global (GPS) Permite localizar cualquier lugar en la tierra gracias a un sistema de satélites geoestacionarios. Es necesario un aparato receptor conectado, al menos con tres satélites. Cálculo de la posición por trigonometría Inicialmente de uso militar, de gran precisión, al pasar al uso civil se reduce la precisión. El sistema europeo de GPS, Galileo, tendrá mayor precisión, con más satélites en tres planos orbitales. Recogida de datos cartográficos, de investigación o de predicción de riegos. Permite medir desplazamiento de placas, de glaciares, de fallas, etc

22 Teledetección Obtener imágenes de la Tierra a partir de diferentes sensores situados en satélites o aviones Se basan en que cualquier objeto absorbe y emite radiación electromagnética Fotografía aérea Herramienta para la observación y descripción de afloramientos geológicos y la elaboración de mapas topográficos y geológicos. Se usan dos aviones que fotografían el terreno con un solapamiento de 2/3. Los pares de fotos obtenidos se observan con un estereoscopio, obteniendo una visión tridimensional. Imágenes de satélite La resolución de los sensores viene determinada por tres variables: resolución espacial, espectral y temporal. Aplicaciones: o o o o o Modelado del relieve Deforestación Erosión y desertización Restauración paisaje de minas, etc. Uso del suelo o o o o Seguimiento de incendios Evolución de glaciares Productividad aguas marinas y limnológicas Emigración animal Los dos grupos de satélites más empleados son: o Satélites meteorológicos o Satélites medioambientales