Esto es una guía de estudio sobre lo que se ha dado en clase.

El examen versará sobre los contenidos del libro de texto.

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Geosfera y riesgos geológicos

Los procesos geológicos externos e internos

Los procesos geológicos internos tienen lugar gracias a la energía geotérmica, cuya manifestación más evidente es la existencia de un gradiente geotérmico o aumento de la temperatura, que es de 1 ºC por cada 33 m de profundidad. La energía geotérmica tiene dos orígenes: uno profundo, cuyo valor es uniforme en todo el planeta y que se debe al calor residual, y otro cortical, debido a la desintegración nuclear, que varía de unos lugares a otros, en función del mayor o menor contenido de elementos radiactivos de las rocas existentes.

Los procesos geológicos externos tienen lugar en la zona más superficial de la litosfera, en el sistema de desgaste o denudación sobre el que, a expensas de la energía solar transformada en energía potencial, actúan los diferentes agentes geológicos externos (agua, hielo, viento y seres vivos), realizando acciones o procesos geológicos (meteorización, erosión, transporte y sedimentación) cuyo resultado final es el modelado del relieve. Los principales agentes erosivos son las aguas de escorrentía superficial y los glaciares.

Procesos geológicos externos Procesos geológicos internos

Tectónica de placas.

La superficie terrestre está fragmentada en placas rígidas que se deslizan sobre material fluido.

Hay 3 tipos de límites:

Constructivos (divergentes) dorsales.

Destructivos (convergentes) Se destruye litosfera oceánica.

Pasivos (transformantes) fallas de deslizamiento lateral.

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Geosfera y riesgos geológicos

Riesgos geológicos internos

Un riesgo geológico es cualquier condición del medio geológico o proceso geológico natural, inducido por actividades humanas o mixto, que pueda generar un daño económico o social, para alguna comunidad humana, y en cuya predicción, prevención y corrección han de emplearse criterios geológicos.

Los internos son la manifestación directa de la energía geotérmica: volcanes y terremotos.

Los riesgos geológicos se dividen en internos y externos.

En el apartado «Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos» se incluyen los riesgos geológicos externos causados por movimientos en el terreno, en los que interviene la acción de la gravedad y otra serie de factores naturales: litológicos, climáticos, topográficos o antrópicos. Entre ellos se estudian los movimientos de ladera, subsidencias y colapsos, así como también los debidos a arcillas expansivas.

RIESGOS GEOLÓGICOS. Todo proceso, situación o suceso en el medio geológico, natural, inducido o mixto

que puede generar un daño económico o social para alguna comunidad, y en cuya predicción, prevención o corrección han de emplearse criterios geológicos.

Clasificación. • Naturales.

– Geodinámica interna: Volcanes; terremotos; diapiros. – Geodinámica externa: terrenos expansivos; movimientos de ladera;

subsidencias; dunas; inundaciones (geoclimático). • Mixtos. (Derivados de actividades humanas)

– Deforestación: acelera erosión. – Construcción de embalses: frenan la erosión. – Costeros: colmatación de estuarios y puertos; urbanización y construcción

de puertos; alteración de deltas de ríos. – Radiación natural por radón en rocas de construcción (provoca cáncer).

• Inducidos. (Resultantes de intervenciones humanas) – Contaminación de aguas y suelos por vertidos. – Salinización por sobreexplotación o exceso de riego. – Contaminación de aguas por residuos radiactivos. – Agotamiento de recursos geológicos y agua. – Subsidencias debidas a extracción de líquidos o a edificaciones. – Deslizamientos inducidos por excavación de taludes o modificación de

relieve – Explosiones de gas en minería.

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Geosfera y riesgos geológicos

Riesgo volcánico

Hay unos 40.000 volcanes en la Tierra, pero solo un 25 % de ellos se encuentra sobre el nivel del mar. Actualmente, solo unos 800 están activos; el resto están dormidos. Su distribución geográfica no es aleatoria; se circunscribe a los límites de placas, sobre todo a las zonas de subducción que constituyen el «Cinturón de Fuego del Pacífico», rodeando todas sus costas.

Pero también podemos encontrar volcanes intraplaca (en el interior de las placas); por ejemplo, los de las islas Hawai (placa pacífica); el Kilimanjaro (en el centro del continente africano), y las islas Canarias (placa africana).

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Geosfera y riesgos geológicos

Riesgo volcánico: Partes de un volcán

Aquí podemos observar las partes de un volcán típico:

Factores de riesgo:

Exposición Las áreas volcánicas están muy pobladas porque son tierras muy fértiles, dan energía y minerales.

Vulnerabilidad Depende de las infraestructuras, la educación y la información.

Peligrosidad Depende de: el tipo de erupción (gases, lava o piroclastos), el área afectada y del tiempo de retorno.

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Manifestaciones volcánicas y tipos de erupciones

Geosfera y riesgos geológicos

Manifestaciones volcánicas

• Gases

• Coladas de lava: lavas ácidas, básicas y almohadilladas

• Lluvias de piroclastos

• Explosividad

• Formación de una nube ardiente

• Formación de un domo volcánico

• Formación de una caldera

Tip

os

de

eru

pci

on

es

Métodos de predicción.

Analizan los gases emitidos. Registran pequeños temblores y

ruidos, con sismógrafos. Detectan cambios en la topografía

del volcán, con teodolitos. Detectan variaciones del potencial

eléctrico de las rocas que varía con la temperatura, con magnetómetros.

Registran anomalías de la gravedad, con gravímetros.

Mediante imágenes por satélite se elaboran mapas de riesgo o de peligrosidad.

El vulcanismo explosivo es el tipo más difícil de pronosticar.

Conocer la historia del volcán: la frecuencia e intensidad de las erupciones. Hay observatorios que:

Métodos de prevención y corrección.

Desviar corrientes de lava a zonas deshabitadas. Hacer túneles de descarga del agua de lagos en los cráteres, para

evitar lahares. Reducir los niveles de los embalses cercanos. Establecer sistemas de alarma y evacuación en caso de emergencia. Prohibir construcciones en lugares de alto riesgo. Construir viviendas semiesféricas o tejados inclinados (para evitar

hundimientos por exceso de peso de materiales volcánicos). Construir refugios incombustibles para evitar las nubes ardientes. Establecer restricciones temporales de uso.

RIESGOS SÍSMICOS.

Hay 3 tipos de fuerzas causales:

• Compresivas fallas inversas.

• Distensivas fallas normales.

• De cizalla fallas de desgarre.

Terremoto o seísmo: vibración de la Tierra producida por la liberación brusca (paroxísmica) de la energía elástica almacenada en las rocas cuando se rompen tras haber estado sometidas a grandes esfuerzos.

La energía se libera en forma de calor (fricción) y en forma de ondas sísmicas.

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Geosfera y riesgos geológicos

Riesgos sísmicos

Un terremoto es una vibración de la Tierra producida por la liberación brusca (o paroxísmica) de la energía elástica almacenada en las rocas cuando se produce su ruptura tras haber estado sometidas a grandes esfuerzos.

Sus causas son variadas: • Tectónicas • Erupciones volcánicas • Impacto de meteoritos • Explosiones nucleares • Asentamiento de grandes embalses • Etcétera

Los daños más importantes que ocasionan son: • Daños en los edificios • Daños en las vías de comunicación • Inestabilidad de las laderas • Rotura de presas • Rotura de conducciones de gas o agua • Licuefacción (arenas y limos sueltos que se comportan como fluidos) • Tsunamis • Seiches u olas inducidas en las aguas continentales • Desviación del cauce de los ríos y desaparición de acuíferos en el seno de las rocas que los albergaban

Y los parámetros para medirlos son magnitud e intensidad

RIESGOS SÍSMICOS.

Foco o hipocentro: Zona del interior terrestre desde donde se extiende la energía del terremoto (donde se origina).

Epicentro: Zona de la superficie

terrestre que está en la vertical del foco, donde la magnitud es máxima.

Las ondas sísmicas se transmiten

deformando las rocas a su paso, y esto lo captan los sismógrafos.

También captan los precursores

(temblores previos) y las réplicas (temblores posteriores).

Tipos de ondas sísmicas:

Profundas:

P (primarias) Vibración longitudinal.

S (secundarias) Vibración transversal.

Superficiales:

R (Rayleigh) Movimiento elíptico (como olas al romper)

L (Love) Movimiento horizontal perpendicular a la dirección de propagación.

Parámetros de medida.

Valorar la peligrosidad Magnitud.

Es la energía liberada: indica el grado de movimiento que ha tenido lugar durante el seísmo. Se mide con la escala de Richter. La peligrosidad depende de la magnitud y también de la duración.

Valora la vulnerabilidad Intensidad.

Depende de: el movimiento, el tipo de sustrato, el tipo de construcciones, la densidad de la población. Se mide con la escala de Mercalli.

Predicción de seísmos.

Actualmente es un problema sin resolver.

No son al azar: en el espacio están asociados a los límites de placas, y en el tiempo siguen cierta periodicidad estadística.

Se emplean indicios previos (precursores sísmicos) y se hacen mapas de peligrosidad y exposición.

Predicción de seísmos.

Indicios previos (precursores sísmicos):

Cambios de comportamiento de algunos animales.

Disminución de la velocidad de las ondas P.

Elevación del suelo.

Disminución de la resistividad de las rocas (se fracturan).

Aumenta la emisión de radón.

Predicción de seísmos.

Se localizan en fallas activas (responsables del 95% de los terremotos). La mayoría está asociada a los límites de placas. Se detectan por imágenes de satélite y de interferometría radar.

Se hacen mapas de peligrosidad y exposición: Peligrosidad, valorando la magnitud según el registro histórico.

Predicción de seísmos.

Exposición, uniendo puntos con igual intensidad (daños): isosistas.

Mapa de isosistasdel terremoto de Lisboa de 1755. Se considera el más destructivo en la Península hasta esa fecha. Duró 120 segundos y su intensidad máxima fue X. El terremoto destruyó la mayoría de los edificios en Lisboa y causó 50.000 muertos. Hubo un devastador incendio que arrasó Lisboa y un tsunami que azotó las costas portuguesas y zona del golfo de Cádiz y causó miles de víctimas.

Prevención de seísmos.

Reducir la vulnerabilidad y la exposición: • Medidas estructurales. Normas de construcción

sismorresistentes. • Medidas no estructurales. Ordenación del territorio,

protección civil, educación para el riesgo y establecimiento de seguros.

• Medidas de control de seísmos (experimentales).

1. Medidas estructurales. Normas de construcción sismorresistentes:

– Materiales resistentes (acero, piedra, madera). – Evitar hacinamiento, que dificulta la evacuación. – No modificar mucho la topografía. – Conducciones de gas y agua flexibles o de cierre automático. – En sustratos rocosos: edificios simétricos, altos, equilibrados,

rígidos (reforzar con acero los muros) y flexibles (con cimientos de caucho aislantes que absorben la vibraciones). Deben estar separados entre sí para no chocar. Sin cornisas o balcones y con marquesina que recoja cristales caídos.

– En sustratos blandos: edificios bajos y poco extensos (para evitar vibraciones diferenciales).

Medidas no estructurales.

– Ordenación del territorio.

– Protección civil (vigilancia, control, emergencia, alerta y evacuación).

– Educación para el riesgo.

– Establecimiento de seguros que cubran los daños.

Medidas de control de seísmos (experimentales).

Reducir las tensiones acumuladas en las rocas provocando pequeños seísmos, para evitar los mayores.

Inyectar fluidos en fallas activas para inmovilizar.

Riesgos geológicos externos.

Movimientos gravitacionales de ladera.

Subsidencias y colapsos. (Karst)

Suelos expansivos.

Diapiros.

Inundaciones (torrenciales y fluviales).

Dinámica litoral.

Desplazamiento de dunas.

Movimientos gravitacionales de ladera.

Desplazamiento de materiales debido a su propio peso. Factores condicionantes: Materiales meteorizados, no cohesionados y estratos diferentes

alternantes en profundidad. Estructurales: disposición de los estratos paralela a la pendiente y

presencia de fallas. Alternancia de épocas lluvia-sequía o hielo-deshielo. Gran escorrentía superficial, agua estancada, cambios en el nivel

freático. Pendiente >15% (hay mayor riesgo de erosión). Vegetación ausente o escasa.

Movimientos gravitacionales de ladera.

Factores desencadenantes: Fuertes precipitaciones,

inundaciones (naturales o por rotura de presas).

Erupciones volcánicas, terremotos. Variación en el volumen del terreno

por alternancia hielo-deshielo o humedad-sequía.

Acumulación de escombros o construcciones en la cabecera (parte de arriba) de un talud.

Retirar materiales del pie de un talud.

Crear taludes artificiales. Impermeabilizar (asfaltar) el

terreno, lo que estanca las aguas. Encharcamiento por exceso de

riego. Deforestación de taludes. Explosiones para hacer obras

públicas o minas.

Movimientos gravitacionales de ladera.

Predicción. Temporalmente es difícil, pero fácil en el espacio. Hay que detectar la inestabilidad, mediante trabajo de campo o en

laboratorio (mediante fotografías satélite). Señales indicadoras: • Formas de erosión: huellas, incisiones, grietas. • Formas de depósito: presencia de derrubios al pie del talud. • Anomalías en la forma de la ladera (mayor convexidad en la

parte inferior). • Deformaciones (en árboles, postes, vallas). Combinar información de mapas de clima, topografía y relieve,

estructurales y vegetación para realizar mapas de peligrosidad (mediante un SIG).

Corrección.

No estructurales:

mapas de riesgo

protección civil

Estructurales:

Modificar la geometría de los taludes para evitar slump: descargar materiales de la cabecera; rellenar el pie o rebajar la pendiente.

Construir drenajes (cunetas, pozos, galerías, zanjas) para reducir la escorrentía, la erosión (revegetar o plantar especies ávidas de agua como los eucaliptos) y el hinchamiento de arcillas.

Corrección.

Estructurales:

Contención para contrarrestar movimientos de laderas: muros o contrafuertes de hormigón; redes o mallas; anclajes o pilotes.

Aumentar la resistencia del terreno: cosido o anclaje con acero; inyectar sustancias que aumentan la cohesión.

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Geosfera y riesgos geológicos

Riesgos geomorfológicos naturales e inducidos (III)

Las subsidencias y colapsos son hundimientos del terreno, tanto de origen natural como inducidos por la actividad humana. Se diferencian en su velocidad: • Subsidencia es un hundimiento lento y paulatino del suelo • Colapso es un derrumbamiento brusco en vertical del terreno

Entre las medidas para hacer frente al riesgo de colapsos se encuentra la realización de estudios geológicos del terreno para localizar las zonas susceptibles y detectar las cavidades. Además, se pueden elaborar mapas de riesgo y realizar una ordenación del territorio y el relleno de cavidades para evitar su hundimiento.

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Inundaciones

Geosfera y riesgos geológicos

Las inundaciones costeras y continentales son el riesgo más destructivo a escala mundial. Las causas de las inundaciones son de diversa índole: climáticas, geológicas y antrópicas. Las inundaciones ocurridas dentro de los cauces de agua continentales se denominan avenidas, y pueden ser torrenciales o fluviales.

Avenidas torrenciales

• Son las originadas en los torrentes, es decir, en cauces secos excavados por el agua en las laderas de mucha pendiente.

Avenidas fluviales

• Son las originadas en los ríos, es decir, en las corrientes permanentes y encauzadas que, en general, circulan por un terreno de menor pendiente que los torrentes.

INUNDACIONES.

Fenómenos causantes: • Huracanes. • Lluvias torrenciales. • Rápida fusión de nieve (ej.

volcán). • Deshielo. • Obstáculos en la

desembocadura. • Obstrucción del cauce (por

avalanchas, deslizamientos).

• Rotura de presas. • Marejadas o tsunamis.

Las inundaciones pueden ser: costeras o continentales (=avenidas), que a su vez se dividen en torrenciales y fluviales.

Inundaciones torrenciales.

Partes de un torrente:

Cuenca de recepción.

Canal de desagüe.

Cono de deyección (abanico aluvial).

Inundaciones fluviales.

Los ríos son corrientes de agua permanentes, de menor pendiente.

Parámetros de un río: Caudal (Q): es el

volumen de agua que atraviesa una sección (en m3/s). Nos indica la cantidad de agua que lleva un río por escorrentía.

Capacidad de la corriente (CQ): es la cantidad de material que puede llevar un río de cierto caudal.

Carga (C): es la cantidad real de material que lleva el río.

Inundaciones fluviales. Parámetros de un río:

Sirve para prevenir avenidas, pues refleja: el caudal máximo, el tiempo de respuesta y la curva de agotamiento.

En las ramblas el tiempo de respuesta es muy breve y el caudal máximo mayor, lo que dificulta el sistema de alerta.

Curso de un río (medio).

Las llanuras de inundación o vegas pueden ser de gravas (forman barras y el cauce se bifurca) o de arenas (forman meandros que se desplazan aguas abajo).

La erosión vertical del río en las llanuras de inundación forma terrazas fluviales encajadas.

Se deben a períodos alternantes de: depósito (que agrandan el cauce, por deshielo o lluvias) de erosión (que degradan o ahondan, en períodos glaciares,

sequías o reducción del nivel de base).

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Inundaciones (II)

Geosfera y riesgos geológicos

Su peligrosidad depende de la energía que poseen los torrentes y los ríos, que a su vez está en función de la velocidad de la corriente y del caudal, el cual depende de la intensidad de las precipitaciones, la estación del año y la infiltración.

Medidas para hacerles frente

Prevención

Predicción • Previsiones meteorológicas, hidrogramas y elaboración de mapas de riesgo a partir de datos históricos.

Soluciones estructurales:

• Construcción de diques.

• Aumento de la capacidad del cauce.

• Desvío de cauces.

• Reforestación y conservación.

• Medidas de laminación.

• Estaciones de control: pluviómetros, etc.

Soluciones no estructurales:

• Ordenación del territorio.

• Seguros y ayudas públicas.

• Planes de protección civil.