primera unidad : introduciendo la … · objetivos especÍficos : ... - rios, lagos - intercambio...

PRIMERA UNIDAD : INTRODUCIENDO LA GEOLOGÍA Y SU ROL EN EL MUNDO MINEROTOTAL HORAS SEMESTRE : 25 HRS.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS : Al término de esta unidad el estudiante estará capacitado para:

1.- Manejar conceptos básicos y generales de Geología y seguir profundizando más adelante en ellos.

2.- Entender que rol juega el conocimiento geológico y la labor del Geominero en el desarrollo del negocio minero.

¿Cuál es el propósito de la Geología?

Estudio de la Tierra, su origen, composición, estructura interna.

La Tierra como sistema.

El ciclo Hidrológico.

Introducción a los procesos internos de la Tierra (magmatismo, volcanismo, metamorfismo, deformación).

Introducción a los procesos y agentes externos que degradan la superficie de la Tierra (agua, viento, glaciares, gravedad).

El ciclo de las rocas.

*

• Raíces griegas– Geo: tierra– logos: discurso, estudio, tratado

“Ciencia que estudia y comprende al planeta tierra, desde su origen, dinámicay evolución”

Ciencia: Conjunto de conocimientos objetivos sobre cierta categorías dehechos, de objetos o fenómenos, que se basa en leyes comprobables y en unametodología de investigación.

Primer problema: El objeto de nuestro estudio es muy grande y muyantiguo. No todos los objetos ni fenómenos son medibles a escalahumana.

Solución: La medición es a través de registros directos o indirectos (minerales, rocas, sismos, etc.)

*

El origen, composición y la evolución de la tierra, a través de los procesos terrestres, que ocurren y son registrados.

• Procesos: formación de las rocas, volcanismo, glaciación, desertificación, etc.

• Para esto es necesario utilizar las matemáticas, física, química, biología, computación, oceanografía, climatología, astronomía,economía, etc.

¿Qué estudian los geólogos?

*

*

*

Existen 2 teorías para explicar el origen del sistema solar

*Colapso gravitacional de una nebulosa planetaria

No explica la distribución del momento angular en el sistema solar ( 90% de la

masa es el sol y el 90% del momentum está en los planetas.

*Encuentro del sol con una estrella

Los planetas se formaron con detritos expulsados del sol durante el encuentro.

*momentum angular

*Gas desde el sol se expande, no se contrae

*Escasa probabilidad de ocurrencia

*

• Sol, 0 UA • Planetas Internos

(Mercurio, Venus, Tierra, Marte) ~ 1 UA

• Cinturón de Asteroides, ~ 3 UA

• Planetas Externos(Jupiter, Saturno, Neptuno, Urano), ~ 5-40 UA

• Cinturon de Keiper, ~ 30 a 50 UA

• Nube de Oort, ~ 50,000 UA

NASA Figure

*NASA Figure

• Todos los planetas orbitan en la misma dirección• La orientación de los ejes de la mayoría de los planetas

son perpendiculares al plano de orbita.• La orientación de Venus, Urano, y Plutón son

diferentes.

*

*

*Antecedentes de la Tierra:

• diametro = 12, 756 km• Período orbital = 365 dias• excentricidad de la orbita = 0.017

• masa = 5.9 x 1024 kg• más masiva que mercurio, martey venus juntos

• densidad = 5510 kg/m3

• cubierta de agua >70%

*

*70% de la superficie de la tierra está cubierta por agua.

*El agua está alojada también en las rocas.

*Las influencias del/en el agua :

- Mareas (Luna)

- Rios, lagos

- intercambio con la atmosfera (lluvia, nubes)

*

La superficie de la tierra está modelada por:

*Tectónicas de placas

*Volcanismo

*Erosion (agua & viento)

*Impactos

Aunque la tierra tiene 4.600 millones de años, la mayor parte de la superficie

es más joven de 100 milliones de años.

*

Energía Solar

Energia del interior de la tierra

Mareas (luna)

• Convección – lo cálido sube, lo frio baja• tormentas – la energía usada para evaporar agua

� es energía potencial liberada en la lluvia

Las tormentas pueden liberar la energía que 100,000 personas usan en 1 mes

*

*

• la tierra no es un perfecto cuerpo negro: no absorbe todaLa luz solar que recibe• “albedo” – medida de cuanta energía es reflejada hacia elEspacio por las nubes, hielo, arenas, etc.

albedo terrestre= 0.39

La tierra refleja ~39% de la luz del sol

Urano 56%

*

• la temperatura promedio de la tierra• calentada principalmente por el sol• la tierra emite radiación infraroja

*

*

*

*

*El agua existe en la Tierra en tres estados: sólido (hielo, nieve), líquido y gas (vapor de agua).

Océanos, ríos, nubes y lluvia están en constante cambio: el agua de la superficie se evapora,

el agua de las nubes precipita, la lluvia se filtra por la tierra, etc. Sin embargo, la cantidad

total de agua en el planeta no cambia. La circulación y conservación de agua en la Tierra se

llama ciclo hidrológico, o ciclo del agua.

*

1) precipitaciónTransporte a través de la atmósfera de las nubes hacia el interior con un movimiento circular, como resultado de la gravedad, y perdida de su agua cae en la tierra. Este fenómeno se llama lluvia o precipitación.

*

2) infiltraciónEl agua de lluvia se infiltra en la tierra y se hunde en la zona saturada, donde se convierte en agua subterránea. El agua subterránea se mueve lentamente desde lugares con alta presión y elevación hacia los lugares con una baja presión y elevación. Se mueve desde el área de infiltración a través de un acuífero y hacia un área de descarga, que puede ser un mar o un océano.

*

3) transpiraciónLas plantas y otras formas de vegetación toman el agua del suelo y la excretan otra vez como vapor de agua. Cerca del 10% de la precipitación que cae en la tierra se vaporiza otra vez a través de la transpiración de las plantas, el resto se evapora de los mares y de los océanos.

*

4) salida superficialEl agua de lluvia que no se infiltra en el suelo alcanzará directamente el agua superficial, como salida a los ríos y a los lagos. Después será transportada de nuevo a los mares y a los océanos. Esta agua es llamada agua de salida superficial.

*

5) evaporaciónDebido a la influencia de la luz del sol el agua en los océanos y los lagos se calentará. Como resultado de esto se evaporará y será transportada de nuevo a la atmósfera. Allí formará las nubes que con el tiempo causarán la precipitación devolviendo el agua otra vez a la tierra.La evaporación de los océanos es la clase más importante de evaporación.

*

6) condensaciónEn contacto con la atmósfera el vapor de agua se transformará de nuevo a líquido, de modo que sea visible en el aire. Estas acumulaciones de agua en el aire son lo que llamamos las nubes.

Se completa así un ciclo de transferencia del agua que se conoce también como ciclo hidrológico.

Acuífero: formación geológica que permite el almacenamiento y la transmisión de agua por poros o por grietas, proporcionando cantidades apreciables de agua para su explotación de una manera fácil y económica.

Acuífugo: formación geológica absolutamente impermeable que no almacena agua ni la transmite

Acuitardo: formación geológica de baja permeabilidad que almacena agua y la transmite muy lentamente. No es posible su explotación directa pero puede recargar, en la vertical, a otros acuíferos.

Acuicludo: formación geológica que almacena agua pero no la transmite. Lo que hace que no sea posible su explotación

*

*

*

¿Que es erosión?Se denomina erosión al proceso de sustracción o desgaste de la roca del suelo intacto (roca

madre), por acción de procesos geológicos exógenos como las corrientes superficiales de agua o

hielo glaciar, el viento, o los cambios de temperatura. El material erosionado puede ser:

Por la propia acción del viento, aguas superficiales, glaciares y expansión-contracción térmica por variaciones estacionales o diurnas.

Usualmente, la erosión es considerada como un proceso más de la degradación de los suelos. Sin

embargo, en términos más rigurosos, debería diferenciarse entre los mecanismos de degradación

o deterioro y los de pérdida del recurso. Entre los últimos cabría citar la erosión y el sellado,

mientras que entre los primeros el resto de los generalmente mentados en la literatura

(contaminación, compactación, salinización, etc.). Debido a que el suelo no es un recurso natural

renovable a escala humana, su pérdida por erosión o sellado puede considerarse irreversible.

La erosión puede ser definida, de forma amplia, como un proceso de arrastre del suelo por

acción del agua o del viento; o como un proceso de desprendimiento y arrastre acelerado de las

partículas de suelo causado por el agua y el viento (Suárez, 1980). Esto implica la existencia de

dos elementos que participan en el proceso: uno pasivo que es el suelo, y uno activo que es el

agua, el viento, o su participación alterna; la vegetación por su parte actúa como un regulador

de las relaciones entre ambos elementos.

Por otra parte, desde la perspectiva geológica y de formación del paisaje, la erosión es

entendida como parte del proceso de morfogénesis a través del cual se alteran y moldean las

formas terrestres. Desde este punto de vista, la configuración que hoy se tiene de la superficie

de la tierra, se debe a los procesos continuos de agradación y degradación que en tiempo

geológico, han moldeado la superficie. Estos procesos geomorfológicos están relacionados con

factores internos (litología, estructura, tectónica, volcanismo y topografía) y externos (clima:

temperatura y precipitación; organismos; y acción antrópica).

La erosión

2. TIPOS DE EROSIÓNLos efectos de la erosión son de dos tipos de erosión:

2.1) EROSIÓN DE SUELOS DE FORMA NATURAL:Natural y progresiva: es la que se desarrolla alrededor de varios años y se desarrollan en torno

de algo natural. Se le puede denominar erosión geológica. En esta erosión el proceso suele ser

lento y se prolonga por millones de años, suelen intervenir la lluvia, nieve, frío, calor y viento. En

los climas áridos es el calor que agrieta el suelo (pues este se expande) y el viento lleva granos

de arena formando dunas y montes de baja altura. En este tipo de erosión los factores moldean

perfectamente el paisaje, creando algo considerado hasta ahora bello e impresionante.

2.1.1) EROSIÓN HÍDRICA:En términos generales, la erosión hídrica es aquella producida por el agua lluvia a través del

golpeteo de sus gotas sobre la superficie del terreno y cambios en regímenes de humedad,

generando desprendimiento y arrastre de partículas y masas de suelo.

2.1.1.a) Intensidad de la lluvia.Es el factor primordial del fenómeno, ya que la velocidad de penetración del agua en el suelo es

frecuentemente insuficiente cuando ésta cae con gran intensidad; la llegada al suelo de una

elevada cantidad de agua en un período corto de tiempo, produce rápidamente escorrentía. No

es entonces tan importante el total de la lluvia como la intensidad misma. A este respecto,

Hudson (1982) expone que los intensos aguaceros típicos de los trópicos tienen un efecto

mucho más catastrófico que las suaves.

2.1.1.b) Pendiente de terreno.En condiciones normales, sería de esperar que la erosión se incrementara conforme lo hicieran

el grado y la longitud de la pendiente, como resultado de los respectivos incrementos en

velocidad y volumen de la escorrentía superficial. Además, mientras en una superficie plana el

golpeteo de las gotas de lluvia arroja las partículas de suelo al azar en todas las direcciones, en

condiciones de pendiente inclinada más suelo es salpicado hacia abajo de ella que hacia arriba

incrementándose la proporción conforme lo hace el grado (Morgan, 1986).

En teoría -ley de caída de los cuerpos- la velocidad del agua varía con la raíz cuadrada de la

distancia vertical que ella recorre; y su capacidad erosiva con el cuadrado de la velocidad; esto

es, si la pendiente del terreno se aumenta cuatro veces, la velocidad del agua que fluye sobre él

se duplica, y su capacidad erosiva se cuadruplica.

2.1.2) EROSIÓN EÓLICA:Se presenta cuando el viento transporta partículas diminutas que chocan contra alguna roca y

se dividen en más partículas que van chocando con otras cosas. Se suelen encontrar en los

desiertos en formas de dunas y montañas rectangulares o también en zonas relativamente

secas. Lo que conlleva un tiempo más largo, debido al tiempo que tarda en erosionar.

Depósitos glaciares

Los glaciares recogen y transportan una enorme carga de derrubios a medida que avanzan

lentamente a través del terreno. Por fin, esos materiales se depositan cuando se funde el hielo.

En las regiones donde se deposita, el sedimento glaciar puede desempeñar un papel

verdaderamente significativo en la formación del paisaje físico. Por ejemplo, muchas áreas,

durante el reciente período glacial, estuvieron cubiertas por los glaciares continentales, siendo

raro que el sustrato rocoso quede expuesto, porque el terreno está completamente cubierto por

depósitos glaciares cuyo espesor es de decenas o incluso centenares de metros. El efecto

general de esos depósitos es el de reducir el relieve local y, por tanto, nivelar la topografía. De

hecho, las escenas rurales que son familiares para muchos son el resultado directo de la

sedimentación glaciar.

Una de las características que distinguen los derrubios glaciares de los sedimentos dejados por

otros agentes erosivos es que los depósitos glaciares consisten fundamentalmente en derrubios

de roca mecánicamente meteorizada que experimentaron poco o ninguna meteorización

química antes de su deposición. Por tanto, los minerales que tienen una notable propensión a la

descomposición química, como la hornblenda o las plagioclasas, a menudo son componentes

abundantes de los sedimentos glaciares.

Los geólogos dividen los derrubios glaciares en dos tipos distintos: (1) los materiales

depositados directamente por el glaciar, que se conocen como tills, y (2) los sedimentos dejados

por el agua de fusión del glaciar, denominados derrubios estratificados. Consideraremos ahora

las formas creadas por cada uno de estos tipos.

*

La Teoría de la Tectónica de Placas.

la corteza terrestre está formada por placas que son creadas en las cordilleras mezo-oceánicas y

destruidas en las fosas marinas vecinas a los continentes.

La teoría de las Placas Tectónicas. Teoría de WegenerLa tectónica de placas considera que la litósfera está dividida en varios grandes segmentos relativamente estables de roca rígida, denominados placas que se extienden por el globo como caparazones curvos sobre una esfera. Existen siete grandes placas como la Placa del Pacífico y varias más chicas como la Placa de Cocos frente al Caribe. Por ser las placas parte de la litósfera, se extienden a profundidades de 100 a 200 km. Cada placa se desliza horizontalmente relativa a la vecina sobre la roca más blanda inmediatamente por debajo. Más del setenta por ciento del área de las placas cubre los grandes océanos como el Pacífico, el Atlántico y el Océano Indico

La Teoría de la Tectónica de Placas. o Diferentes tipos de márgenes (convergentes, divergente, transformantes).

La Teoría de la Tectónica de Placas. o Relación entre volcanismo, actividad sísmica y márgenes convergentes.

La Teoría de la Tectónica de Placas. La historia de la zona de subducción del norte de Chile y su relación con el origen de los grandes depósitos minerales de cobre.

La Teoría de la Tectónica de Placas. La historia de la zona de subducción del norte de Chile y su relación con el origen de los grandes depósitos minerales de cobre.

La Teoría de la Tectónica de Placas. La historia de la zona de subducción del norte de Chile y su relación con el origen de los grandes depósitos minerales de cobre.

La Teoría de la Tectónica de Placas. La historia de la zona de subducción del norte de Chile y su relación con el origen de los grandes depósitos minerales de cobre.

Se reconoce a lo largo de casi toda la Cordillera de Domeyko, entre los 18 y 31 °LS, por casi 1400 km. Desde la frontera con Perú hasta Talca. Un total de 29 prospectos y yacimientos son conocidos, y en ella se encuentran las mayores reservas de Cu de Chile.

En conjunto el contenido de Cu fino asciende a 220 MT, destacándose Chuquicamata :91 MT Cu fino y Escondida :51 MT Cu fino.

Franja Eoceno Superior- Oligoceno (43-31 ma)

El rol de la Geología en el negocio minero. o La Geología como herramienta en la exploración de recursos naturales.

Mapeo Superficial

Anomalías

Muestreo y análisis

Sondaje

El rol de la Geología en el negocio minero. o La Geología como herramienta de estimación de recursos naturales.

El rol de la Geología en el negocio minero. o La Geología como herramienta de producción minera.

El rol de la Geología en el negocio minero. o La Geología como herramienta de evaluación de riesgos ambientales.

Identificando roles y tareas del Geominero en Geología de Exploración.

Video muestreo

Identificando roles y tareas del Geominero en Geología de Minas.

Video muestreo