geología general 01.pdf

W. Griem (2007); Universidad de Atacama

Geología GeneralPor Dr. Wolfgang GriemUniversidad de Atacamahttp//:www.geovirtual.cl

http//plata.uda.cl/minas/geo.html

ContenidoIntroducción

El Universo-La TierraMineralogía

Ciclo geológicoAmbiente magmático

Ambiente sedimentarioEl metamorfismo

Historia de la tierraConceptos modernos geotectónicos


Cátedra:2 horas semanales3 Pruebas:

mínimo: 60

Laboratorio:2 horas semanales

4 tareasmínimo: 60

Nota final: promedio entre cátedra y laboratorio

Generalidades

Literatura:STRAHLER, A. (1992): Geología Física.- 629 páginas; Omega Ediciones, Barcelona.

ROGERS, J.W. & ADAMS, A.S. (1969): Fundamentos de la geología. - 446 páginas, Ediciones Omega (Barcelona).

Muy completo, antiguo (1969); con deriva continental

MELENDEZ B. & FUSTER J. (2003): Geología. - 911 páginas; 9º edición; Thomson Editores, Madrid, España. Libro muy completo y fuertemente actualizado; original (primera edición) de 1966.


Introducción

• Definiciones• Que es geología• Especialidades de la Geología• Excursión al tiempo geológico• El Universo• La Tierra• El Interior de la Tierra• Geofísica y terremotos


Millones de años0,01 10 mil años: ultima época glacial

3 Primeros seres humanos

17 Transición animal-humano

65 Extinción de los dinosaurios y otros animales

140 Separación África América Sur

250 Extinción global: Trilobites, Graptolites

410 Primeros animales en tierra firme

590 Explosión de la vida

690 Primeros multicelulares: Fauna Ediacara

2000 Oxígeno libre en la atmósfera (0,1%)

3100 Primeros seres vivos

4700 Formación de la tierra

Excursión al tiempo


El universo:

1080 átomosEl universo contiene

1050 ton. métricasEdad 20 mil millones de añosNúmero de Galaxias 75 MillonesEstrellas en la vía láctea 75 Millones

?Preguntas del universo:¿finito- infinito?¿limitado ilimitado?¿edad? – eterno¿el comienzo?


Composición general del Universo:Elem. De 1 millónH 924.000He 74.000O 830C 470N 84Ne 82Si 33Fe 32S 18Ar 8Al 3Ca 3otros 2

Rango de elementos químicos no inertes:

Universo: H-O-C-NSer Vivo: C-O-H-NTierra: Fe-O-Si-Mg


El universo finito pero ilimitado :

Paradójico de OLBERS : El universo tiene que ser finito (con volumen calculable)

Sería…Universo es finito

Universo infinito cantidad de estrellas infinitas Cantidad de

estrellas es finita

cantidad estrellas infinitas

cantidad de luz infinita

Cantidad de luz es finito

cantidad de luz infinita

espacio (universo) luminoso

Universo no es luminoso


Modelo actual: Big Bang- comienzo del Universo con un traspaso de energía a materia- “explosión” inicial- formación de los elementos químicos (simples pares – inpares)- el universo aumenta su volúmen- Las estrellas se desplazan de un punto de inicio

Dos observaciones:a) Líneas espectralesb) Desplazamiento hacia al rojo

La solución?....

a) Espectrometríab) Efecto de Doppler


Espectrometría


Líneas espectrales de estrellas:

Todas las líneas espectrales aparecen desplazado – hacia al rojo.

Porqué?

Efecto de Doppler


Sistema Sol – Tierra

- Estaciones- Ciclos mayor – Milancovich- distancia sol - tierra- Inclinación del eje / presición

Otras influencias:- Energía- viento solar (partículas- aurora boreal)- Erupciones solares


Meteoritos:- Férreo (Fe-Ni)- Pétreo- a) Tipo Chondrito- b) Tipo Achondrito- Palasito

Cada día: entre 1000 y 10.000 toneladas se caen a la tierra

Los impactos más grandes:

Arizona (EEUU): Diámetro Cráter: 1295m, 174m de profundidad. Meteorito: Peso de 10.000.000 toneladas; diámetro de 150m; 1.000 -50.000 años atrás Alemania: Nördlinger Ries: Cráter 25 km diámetro; 15 millones años atrásMéxico: 65 millones años atrás : extinción global…


Observaciones después del impacto:

Estructura redondaVegetación diferente

Laguna redondarocas fracturadas

metamorfismo de impacto

Observaciones:durante el impacto

aumento temperaturaaumento presión

TectitasCoesitaCráter


La Luna

-Afecta por su gravedad a la tierra-Mareas / marea alta y baja cada 11 horas-También existen “mareas” en tierra firme


Como se han conseguidos las informaciones?

• Mina más profunda: 3,2 km• Sondaje más profundo: 12 km• Radio de la Tierra: 6370 km

Métodos:Geofísica:

MagnetometríaGravimetríaSismología

Vulcanología


Magnetometría

Magnetometría:campo magnético de la tierra + campo magnético del cuerpo mineralizado =

campo magnético total

Correcciones:-diurna (campo magnético terrestre es inestable)-del equipo-contaminaciones artificiales-de altura / morfología


La gravimetríaLa gravitación normal

(promedia) en la tierra es 9,80665 m/s2

Anomalía:Sector con mayor gravedadSector con menor gravedad

Correcciones:a) Calibraciónb) Reducción para la deriva del gravímetroc) Reducción de la influencia de las mareasd) Corrección de la latitude) Corrección de la alturaf) otros Bouguer


Principalmente se puede detectar:a) Límites de capasb) Fallasc) Rellenos de poros (como petróleo, agua)


Ondas p u ondas longitudinales u ondas de compresiónoscilan en la dirección de propagación de la onda. Rápidos (p = primaria) ondas sonoras.

Ondas s u ondas transversales u ondas de cizallaoscilan perpendicularmente a la dirección de propagación; s = secundarios, medio lento

Ondas de Rayleigh / LoveOndas superficiales muy lenta ;Rayleigh (1885)


Tipos de terremotos-terremoto tectónico-terremoto por hundimiento / derrumbe-terremoto por explosión de un volcán


Escala de Rossi-Forel:Escala relativa, -Intensidades

Inten-sidad Descripción

I Registrable solamente por instrumentos

II Sentido por poco personas en reposo

III Sentido por varias personas en reposo

IV Sentido por varias personas en movimiento, desplazamiento de objetos

V Sentido generalmente por todos, movimiento de muebles

VI Despertar general de aquellos que duermen

VII Vuelcos de objetos móviles, caída de partes de muros

VIII Caída de chimeneas, grietas en las paredes de los edificios

IX Destrucción total o parcial de algunos edificios

X Gran desastre, fisuras en la corteza terrestre

La escala de Mercalli tiene 12 intensidades, pero es muy parecida


Escala absoluta: RICHTER:-mide la magnitud-escala logarítmica: 105 = M5-mide la energía liberada-la escala es abierta hacia arriba

Cantidad de terremotos durante un año en el mundo:

Característicos Magnitud (RICHTER) Cantidad por año

Destrucción casi total >8,0 0,1-0,2Grandes destrucciones >7,4 4Destrucciones serias 7,0-7,3 15Destrucciones de algunos edificios 6,2-6,9 100

Destrucciones leves en los edificios 5,5-6,1 500

Sentido generalmente por todos 4,9-5,4 1400

Sentido por varias personas 4,3-4,8 4800

Sentido por algunas personas 3,5-4,2 30.000Registrable solamente por instrumentos 2,0-3,4 800.000


Mineralogía: La ciencia de los mineralesElemento – Mineral - Roca

La ciencia de los Minerales: La Mineralogía

Definición Mineral:• Son naturalmente formados - siempre. • Inorgánicos.• En general sólidos. Excepción Mercurio• Poseen una composición química definida.• Materialmente homogéneos.• Cristalinos (con estructura atómica ordenada) o• amorfos (sin estructura cristalina, por ejemplo los vidrios naturales).• La mayoría de los minerales son cristales.



Los MineralesFormación en:- Precipitación en el agua- Cristalización en el magma- Formación por temperatura y calor en las rocas- En aguas calientes (hasta 374ºC – hidrotermal)

Formula definida: Ejemplo SiO2Estructura definida: romboédrico, cúbico –

Ejemplo:diferencia entre diamante y grafito ?- ambos tienen la formula “C”- Pero tienen diferente arreglos entre los átomos


Mineralogía

• Un cristal: Definición cristala) Los cristales son formado naturalmente o son cultivado artificialmente.b) Inorgánicos u orgánicos, por ejemplo Vitamina B12 c) En general sólidos. d) Materialmente homogéneos. e) Cristalinos, nunca amorfos. f) Los cristales tienen una disposición o un arreglo atómico único de sus

elementos. g) Los cristales naturales poseen grados de simetría característicos los que

son consecuencia del arreglo interno de los átomos que los forman. h) Los cristales son isotrópicos o anisotrópicos.


Propiedades físicas de los minerales

• Morfología: • Dureza: Según MOHS (1 a 10)• Exfoliación: manera de rompimiento• Brillo: metálico, no metálico• Color: no muy confiable• Color de la raya: color de línea encima porcelana• Maclas: conjunto de cristales• Solubilidad: en agua o HCl• Densidad: Peso específico – agua 1,0 g/cm3, cuarzo = 2,65

g/cm3


Ejemplos de MineralesCuarzo

FeldespatoPlagioclasa

Calcita

Granate


Reconocimiento de Minerales y Rocas


Ley geológica• Nils Stensen formuló en el siglo XVII la primera ley geológica:

Los estratos inferiores son generalmente más antiguo que los estratos arriba.

William Smith formuló la segunda ley geológica: Cada estrato tiene su contenido característico en fósiles.

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