SMEB111

UNIVERSIDAD NACIONAL DEUNIVERSIDAD NACIONAL DEINGENIERÍAINGENIERÍA

LIMA - PERÚLIMA - PERÚ

CURSO GEOLOGIA GENERAL

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

CURSO DE GEOLOGIA GENERAL

PARTE I

PROFESOR Ing. JORGE HUAYHUA ROJAS

Meléndez Fuster define.....”La Geología es la cienciaque estudia la Tierra, su composición , estructura ylos fenómenos de toda índole que en ella tiene lugarincluyendo su pasado, mediante los documentos quede ellos han quedado en las rocas”.

“La geología es la ciencia de la Tierra que estudia su orígen, composición, estructura y fenómenos que se han producido en ella desde su génesis a la actualidad”

CAP I -GEOLOGIA INTRODUCCION

Las Ciencias Geológicas su división ylas otras ciencias

FÍSICA QUÍMICA

METEOROLOGÍA BIOLOGÍA

G E O L O G Í A ASTRONOMÍA OCEANOGRAFÍA

- MINERALOGÍA - GEOMORFOLOGÍA - G. ESTRUCTURAL - G. DE MINAS.- CRISTALOGRAFÍA - FOTOGEOLOGÍA - ESTRATIGRAFÍA - G. DEL PETRÓLEO.- PETROGRAFÍA - VULCANOLOGÍA - SISMOLOGÍA - ING. GEOLOG.- SEDIMENTOLOGÍA - GLACIOLOGÍA - G. HISTÓRICA - HIDROGEOLOGÍA.

-GEOLOGÍA AMBIENTAL, Recolecta datos geológicos para evitar osolucionar problemas ocasionados por la intervención humana enel medio ambiente.-GEOQUÍMICA AMBIENTAL, Analiza procesos geológicos queintroducen y controlan la concentración de contaminantes en elmedio ambiente. Procesos naturales (erupciones volcánicas,meteorización) o antropogénicos (derrames de petróleo,combustibles, gas, materiales diversos.

IMPORTANCIA Y RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA.Ing. de Minas - Metalurgia - Ubicación de Recursos minerales - MetalesIng. de Petróleo - Ubicación de Yacimientos de Hidrocarburos.Ing. Civil - Est. Geotécnicos - Presas - túneles - Carreteras -Edificaciones.Ing. Química - Industrial - Estudio composición mineralógica - usos - mat.prim.

G E O L O G Í A Ing. Agraria - Estudio de suelos - Irrigaciones.Ing. Sanitaria - Estudio de aguas subterráneas - canales.Ing. Militar - Estudio de condiciones óptimas del terreno.Ing. Espacial-Estudia el origen del universoIng. Marina- Estudia características del litoral - mar.Arquitectura- Estudia las rocas ornamentales.Planificadores- Ubicación de ciudades y pueblos en formación

CICLO GEOLÓGICOGEODINÁMICO EXTERNO procesos actúan modificándo constantemente la superficie terrestre,su fuente de energía es el sol .Erosión, transporte y sedimentación de materiales por el viento,agua .mar. Los materiales se deposistan en cuencas marinas o continentales.GEODINÁMICO INTERNO procesos que tienden a la formación (construcción) de nuevos tipos derocas, montañas (orogénesis). La energía procede del calor interno de la tierra y la radioactividaden la litosfera. Se manifiesta en el magmatismo, sismos, metamorfismo.

El sistema planetario solar fue formado hace 4600 - 5000mllns de años. La Vía Láctea tiene 30,000 millones deestrellas. .El sol tiene concentrado la mayor cantidad de materia(99.8 %) y los planetas muy poca cantidad (0.1 %). Losplanetas mas cerca al sol (Mercurio, Venus, Tierra y Marte)son los de mayor densidad con elementos abundantescomo Sí, O, Fe, Mg. Son sólidos.Los planetas externos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno yPlutón) son los más ligeros y gaseosos en ellos predominaelementos químicos de menor peso atómico o moléculasde agua, amoniaco, metano. El sistema solar tiene 9planetas, 38 satélites y 2000 asteroides.

LA TIERRA EN EL SISTEMA SOLAR.

ORIGEN DEL SISTEMA PLANETARIO SOLAR.-Por la especial disposición de los planetas se tiene dos hipótesis:HIPOTESIS NEBULAR .- Los sistemas planetarios son el resultado de la concentración por acreción de la materia dispersa dentro de una nebulosa giratoria en su zona central (el sol) o regiones localizadas (planeta) (PIERRE S. LAPLACE) hace dos siglos).HIPOTESIS PLANETESIMAL.- Los sistemas planetarios resultarían de la aproximación de dos estrellas la atracción gravitatoria mutua podría producir deformación y desgaje de la estrella más ligera que se concentraría posteriormente como planetas después del paso de la estrella causante de la deformación. Esta hipótesis fue formulada por T. CHAMBERLAIN y F. MOULTON.

LA TIERRA ESTRUCTURA YCOMPOSICION

La tierra esta zoneada desde el exterior en:ATMÓSFERA, es la capa externa su composición es vapor de aguaCO2 ,gases inertes , N. Aquí se manifiestan el clima , lluvia , viento.

(Troposfera,16km.)

HIDROSFERA , es la capa de agua natural que cubre ¾partes de la superficie terrestre. Son importantes las aguassubterráneas (del subsuelo) que se hallan en los intersticiosy fisuras .

Este tipo de agua se beneficia por pozos y manantiales.

BIOSFERA , o esfera de la vida boscon bosques y sus incontablesseres vivos en los continentes y mares. Incluye al hombre.

LITOSFERA, corteza terrestre es la envoltura sólida formada porvariedad de rocas . Profundidad de 35- 50 Km.

Hay tres tipos de rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas.

Corteza Tiene dos capas denominadas Sial y Sima

Manto Constituida por el Manto superior y manto inferior

FILOSOFIA DEL GEOLOGO“..La tierra es única no tiene copia ...por ello es deber de todos cuidarla”

El material en profundidad puede mantenerse en equilibriohidrostático en algun nivel (nivel isopiéstico) el material pordebajo del nivel se llama astenósfera y el de encima litósfera es

rígido.Hipótesis de Pratt-Hayford(1864), la compensacion seda por compensacion lateral de material de diferente densidad a

113.70Km.profundidad.Hipótesis de Airy hay equilibrio de inmersión de la corteza comolos icebergs y las cadenas montañosas tiene raíces profundas enel basamento.

Isos y tasis = “en equilibrio “ es el equilibrio gravitatorio queregula la altura de los extensos bloques de corteza terrestre y delos fondos oceánicos de acuerdo con la densidad de las rocas

adyacentes.

ISOSTASIA ( C. E.Dutton 1889)

La fórmula g = 4RGd 3 indica la correlación que hay entre la masa

y la densidad variable de la corteza .

En una etapa inicial se aceptaba solamente la existencia demovimientos verticales con intercambio entre continentes yocéanos. Alfred Wegener en 1910-20 sostiene que sí : (1) lasmontañas se originan debido a la contracción de un planeta envías de enfriamiento , las montañas se repartirían uniformementeen la superficie de la tierra lo real es que las montañas seencuentran en zonas deformadas alargadas que sugieren unproceso diferente (2) Wegener observa que la costa oriental de laAmérica del Sur ensambla de manera casi exacta a la costaoccidental del Africa.Reune analogías geográficas,geológicas y

biológicas.En 1916 Wegener expone su teoría de la “Deriva de losContinentes “. “ La superficie de la tierra no es estática , pero sidinámica los continentes y océanos se desplazanpermanentemente , los unos con relación a los otros. En elpasado los continentes habrían formado una sola superficieemergida (PANGEA) , que luego se rompió en varios fragmentos(LAURASIA Y GONDWANA), que se desplazan como unos iceberg

d i l “

DERIVA CONTINENTAL

IDEA DE LA DERIVA CONTINENTAL, SEPARACION BRASIL – AFRICA SEGÚN A. SNIDER 1958 EVOLUCION DEL CARBONIFERO SUPERIOR AL CENOZOICO

"Es una solución mutua de silicatos, sílice con mezcla de óxidos, sulfurosy que además contienen porcentajes de sustancias volátiles disueltas yagua (10%)".Fluido natural muy complejo. La temperatura promedio es de1000 a 1200 C, se genera o produce en la parte superior del manto

(Astenósfera~50Km).La composición del magma no es homogénea, presenta partes que sonricas en constituyentes ferromagnesianos, sílice (SiO2 ), Alumina (Al2O3,),compuestos de Na y K u otras sustancias.(Acidos, gases de distintacompsición). El magma es siempre dinámico y viene a ser la fuenteesencial para la formación de las rocas ígneas.(latín ignis = fuego) constituyen el 95% del total de roca en lacorteza en volumen y 2%5 en distribución superficial.

Son procesos producto de la Geodinámica Internade la Tierra y que se manifiesta por medio delvulcanismo o magmatismo extrusivo y lasintrusiones magmáticas.

CAP II-EL MAGMATISMO.

¿Qué es el magma?

GENERACIÓN DEL MAGMA. Calor Terrestre y Grado Geotérmico.La temperatura en la corteza terrestre aumenta 1C en cada 32 m. (~33 ) y se calcula que en zonas profundas de la corteza (2 km) la T debe oscilar entre 600 y 700 suficiente para producir la fusión de las rocas.En el manto a aproximadamente 50 Km de profundidad debe llegar a mas de 1500 C.

Factores que intervienen en la variación del calorterrestre:· Conductibilidad de las rocas.· Circulación de las aguas.· Proximidad a áreas volcánicas – magmática.· Radioactividad.

Se han perforado pozos profundos uno de 14,000 m. (Rusia) que permitióreconocer el sonido que producen al moverse las Placas Tectónicas,pero el más profundo se hizo en Bavaría ( 30,000 m.) costó 300 mllns.

dólares.

ACTIVIDAD MAGMÁTICA.Magmatismo Intrusivo " Son masas o cuerpos de variadas formas de roca ígnea que se formaron cuando el magma se consolidó a grandes profundidades ".Las estructuras ígneas pueden ser:Plutones regulares:· Sill o manto. · Lacolito.· Dique ó dike. · Facolito.Plutones irregulares:· Batolito > 100 km2.· Stock < 100 km2

· Apófisis.· Cuello volcánico.

El Batolito de la costa de Perú de 1600 Km. de longitud se extiendeparalelo la Costa su ancho en Chosica es de 70 Km aproximadamente,se divide en segmentos: Toquepala, Arequipa, Lima, Trujillo, Piura.

El batolito se extiende por 2400 Km entre Chile, Perú y Ecuador. Otrosbatolitos en Perú como el de la Cordillera Blanca, Pataz-Buldibuyo, Puno.En el mundo tenemos batolitos como el de Dublín (Irlanda) con 1,000 km2,en Donegal (Irlanda), en Escocia (Tierras Altas Grampaninas).

Son masas de magma que son expulsados hacia la superficie se ledenomina lava y está relacionado con el Vulcanismo.Volcanes : Son montañas cónicas con aberturas como orificios,

conducto o fisura a través del cual los productos magmáticos (rocas,gases y lavas) son arrojados de un modo continuo o intermitente.Lava : Es un material fluido ígneo que proviene del interior de laTierra. Se diferencia del magma en que se presenta próximo o en lasuperficie y por lo tanto ha perdido los elementos volátiles.

Erupciones Volcánicas. a) Tipo Hawaiano: Erupciones tranquilas de lavas de composición básica. : Kilauea -

Mauna Loa (Hawai. b) Tipo Volcaniano: Erupciones violentas con desprendimiento de polvo, cenizas y

vapor de agua, la lava es mas viscosa formando costras superficiales - El Etna (Italia) c) Tipo Peleano: La lava tiene el limite de viscosidad es muy destructivo se destruye el

cráter por obstrucción.Los materiales forman la “nube ardiente” peligrosa para las áreas vecinas. El Mont Pelé (Isla Martinica en el Mar Caribe).

d) Plineano : Gases y vapores globulares alcanzan gran altura a veces de km. , el Vesubio, Pompeya (Italia).

e) Stromboliano : Constantemente activo con erupciones rítmicas - El Stromboli , Sicilia. f) Tipo fisural : No poseen cono volcánico - El Laki (Islandia), El Decan

(India) con 106 km2, meseta del río Snake (USA) 500,000 km2. En el mundo estas lavas cubren un área de 2.5 mllns de km2.

MAGMATISMO EXTRUSIVO

VULCANISMO SUBMARINO.Las erupciones suceden por debajo de una cubierta de agua. Los productos de la erupción corren con el agua y se consolidan en una estructura análoga a un montón de almohadillas denominádas ” lavas en almohadilla ” (pillow lava).PRODUCTOS DEL VULCANISMOI ) Productos Gaseosos : Son las columnas de humo que contienen : CO2 , predomina el agua , SO2,COH2, HCl , CH4 , O2, N2, H2, B2, Cl2, S2, F2 etc.II) PRODUCTOS LÍQUIDOS : Son las rocas liquidas que sedernominan lavasÁcidas se caracterizan por tener mayor porcentaje de sílice (65-75%) son viscosas de poca movilidad y explosivas . Forman conos de gran pendiente.Básicas, tienen poca sílice(50%), poco explosivos, de gran movilidad. Forman conos de poca pendiente. Se forman a mayor temperatura y profundidad, cristalizan primero son densas y contienen algunos minerales nobles Pt, Ni, Cr.Intermadias, se caracterizan por contener sílice entre 50 – 65%III) PRODUCTOS SÓLIDOS : Son los piroclastos arrojados durante la erupción volcánica y que se depositan por gravedad en el cono volcánico o en las zonas aledañas de acuerdo a su tamaño y peso específico. Pueden ser:- Bloques o bombas 32 mm.- Lapilli - 4 – 32 mm.- Ceniza volcánica - 4 - 1/400 mm.- Polvo volcánico - partículas microscópicas

•CORRIENTES DE LAVA:-Agrupación columnar o disyunción columnar- Estructura en almohadilla - Conos goteras -- Cavidades de lavas - Túmulos y lomasCONOS VOLCÁNICOS:Conos de escoria : Son simétricos, formados por escoria y lapillis las laderas van de 30 a 40 de pendiente (Krakatoa), Misti (AQP-Perú).Conos de lava : Sus laderas son mas planas, se componen de capas superpuestas no exceden 10° de pendiente.Cono compuesto : Poseen intercalación de escoria y lava, con talud intermedio (Fujiyama - Japón). Se les llama estrato volcanes.

CRÁTERES Y CALDERAS*Calderas, se originan al producirse erupciones sucesivas de un volcán y pueden culminar en una erupción aun más violenta.*Somena, es una caldera ensanchada que en su interior se ha formado un volcancito .*Fumarolas,los productos son vapor de agua y gases (H2 - CH4) ocurren a 500C hasta 600°C.*Solfataras, son emanaciones gaseosas que ocurren de 40 a + 100C (vapor de agua , S2H) .*Mofetas son emanaciones de gas a < 40C (vapor de agua , CO, CO2).*Geysers, son fuentes termales que emanan a intervalos con vapor y agua caliente que puede llegar a centenares de metros en ocasiones.*Manantiales, de agua caliente localizados en tres regiones típicas de la Tierra ; parque de Yellowstone, Islandia y Nueva Zelanda. Las aguas están fuertemente cargadas de material mineral.

CINTURONES VOLCÁNICOSEstán distribuidos en los continentes y fondo marino. Existen alrededor

de 500 volcanes activos actualmente ó históricamente.La mayoría de los volcanes son de edad Terciario Superior y se distribuyen en :- Circum-Pacífico o Cinturón de Fuego.- Mediterránea ó Alpino Himalaya.Es muy característica la disposición lineal o arqueada de los volcanes a lo largo de las zonas orogénicas.

VOLCANES IMPORTANTES.En el Mundo: Vesubio (Italia), Krakatoa (Indonesia), Tambora (Indonesia),Popocatépelt, Paracutin (México), Mauna Loa (Hawai),Pinatubo (Filipinas), Cerro Negro (Guatemala), Saint Helen, Rainier,Sastre, Lassen Peak (Cascadas, USA) Huahuapichincha (Ecuador), etc.

En el Perú : Ampato (6310), Solimana, Ubinas (Moquegua), Misti, Chachani, Pichupichu, Coropuna, Solimana (Arequipa), Tutupaca, Yucamane(Tacna) , Sarasara (Ayacucho).

C.Darwin (1844) señala la cristalización fraccionada como un medio de evoluciónmagmática que puede describirse como movimiento de cristales por influencia dela gravedad y separación de los elementos constitutivos más fusibles.CLASES DE PROCESOS EVOLUTIVOS :DIFERENCIACIÓN MAGMÁTICA, es la segregación de fracciones delmagma o acumulaciones de cristales que se diferencian en sucomposición de los líquidos madre para generar rocas·Rocas ácidas ricas en Si, Na, como el granito, riolita.·Rocas intermedias con Na, Si, K como la diorita, andesita, monozonita.·Rocas Básicas a ultrabásicas ricas en ferromagnesianos, Fe, Ca, Mgcomo el basalto, gabro, dunita.Al final se tiene un fluido residual que a veces va cargado de un altocontenido de iones metálicos de Ag, Cu, Au, Zn, Pb, etc.CRISTALIZACIÓN FRACCIONADA, es la separación de una o varias fasessólidas (cristales) a partir de un magma diferenciado.La reacción progresiva deviene en una reacción contínua, por ejemplo losfeldespatos de plagioclasa que primeramente se forman son ricos en Ca yprogresivamente se enriquecen a sódicos. En cambio en losFerromagnesianos reaccionan con la masa fundida para dar un nuevomineral con diferente estructura cristalina y composición por ejemplo elolivino puede convertirse en Px, ó en Anfíbol ; estos cambios bruscos sele conoce como reacción discontíua

EVOLUCIÓN MAGMÁTICA

CAP III - METEORIZACIÓN DEROCAS Y SUELOS.

Meteorización ó Intemperismo, es la reacción de la superficie terrestre ante los agentes atmosféricos y otros

especialmente al contacto con el agua, aire y seres vivientes.Es un conjunto de procesos geológicos que comprende la

exposición a procesos físicos, químicos y orgánicos de la faz de la tierra hasta la formación de suelos.

Se puede considerar como una acción pasiva y constante de la corteza terrestre. En los granitos la meteorización puede llegar a

90 m de profundidad (Australia) 60 m (Hong Kong) 120m en Brasil y en Camerún, Malasia cientos de metros.

Erosión, es la acción Geológica que consiste en el desgaste (denudación), descenso o remosión de la superficie terrestre ante diversos agentes dinámicos. Acción del agua de lluvia,

deshielos, glaciares, viento, gravedad.

Tipos de meteorización (Intemperismo):a) Procesos Físicos - Mecánicos, los materiales son desintegrados a causa de los cambios de temperatura, acción de organismos, los cuales se depositan inmediatamente.

Estos procesos pueden ser:

- Exfoliación por expansión vertical (descarga mecánica) - Desintegración granular por enfriamiento diferencial de los minerales. - Congelación: Aumento 10 - 30% presión por confinamiento puede ser de 13.8x10N/m-2. - Meteorización esferoidal ó exfoliación catáfila de los bloques a partir de los bordes . AGENTES: - Temperatura

- Gravedadb ) Procesos Químicos:- Oxidación: Es la combinación del O para formar óxidos e hidróxidos u otras reacciones que aumentan el número de elementos oxidados que se aceleran por la humedad del aire. Ejm.2 FeS2 + 2 H2O + 7 O2 2 FeSO4 + 2 H2SO4Pirita agua oxígeno Sulfato Ácido

ferroso sulfúricoFe CO3 + H2O + O Fe2O3 H2O + 2 CO3Siderita agua oxígeno Goethita

- Reducción: Es la disminución de O por liberación el cual pasa al medio ambiente por avance de la oxidación.

- Carbonatación: Es la reacción de las rocas y minerales quecontienen Ca, Na, (CO2), Mg, K con aguas que tienen ácido carbónico(CO3H2) para originar carbonatos ( CaCO3, MgCO3 , NaCO3) ybicarbonatos.

2 H2O + 2 CO2 H2CO3 + 2 H + CO3 -

- Lixiviación: Es la capacidad del H2O de disolver sustancias talescomo las evaporitas (sulfatos, cloruros, sulfuros, etc, rocascalcáreas y remover el Ca, Mg, Na y K. La lixiviación ocurre con lacarbonatación. La acción del CO2 disuelto en el agua conduce a laformación de formas kársticas en las calizas. El Fe es resistente deremover, el Si es difícil de lixiviar y el Al es inamovible.

LIXIVIACIÓN

- Hidratación: Es la absorción de moléculas de H2O dentro de la estructurainterna de un mineral, en las arcillas las expande hasta un 60 % en volumen.Frecuentemente la hidratación acelera los procesos de oxidación, reducción ehidrólisis. Ocurre con la carbonatación .

2 KAlSi3O8 + 6 H2O + CO2 Al2Si2O5 (OH)4 + (4SiO2 - 4H2O) + K2CO3ortosa agua caolín ácido sílicico carbonato de K

2NaAlSi3O8 + 2 H2O + CO2 Al2Si2O5 (OH)4 + 4SiO2 + Na2CO3albita agua caolín sílice carbonato de Na

- Olivino Plagioclasa cálcica- Hiperstena Plagiocl. calco-alcalina- Augita Plagiocl. alcalino-cálcica- Hornblenda Plagioclasa alcalina - Biotita- Fedespato potásico- Muscovita- Cuarzo

c ) Procesos Orgánicos (Intemperismo Biológico):

Las plantas, animales y el hombre también colaboran en ladesintegración de los materiales de la tierra. Las plantas alenraizar van a fraccionar y descomponer las rocas,algunos animales subterráneos como lombrices sealimentan de material particulado y excretando materialmas fino, el hombre y demás animales mayores al efectuarsus actividades también descomponen y fragmentan losmateriales. Las plantas producen ácidos que se añaden alagua percolante aumentando su poder solvente. Algunasbacterias son mas activas en condiciones reductorasproducen sulfuros, otras convierten el Nitrógeno encompuestos de NH4 afectando el pH del suelo.Regulan lacantidad de oxígeno y CO2.

SUELOS.- Es la capa o película superior de lacorteza terrestre,después de sometida a lameteorización y acción de los seres vivos.

Es el material natural producto de la desintegración ydescomposición de rocas preexistentes. La mayoríade los suelos contienen cierto % de humus (materiaorgánica obscura originada por la descomposición desustancias vegetales y animales).

Principales ciencias del suelo : En Geología . Se define al suelo por su origen y formación. En Ingeniería: El suelo es un elemento que soporta estructuras Mecánica de suelos. Estudia las características físico - mecánicas Clasificación de los Suelos.- (Unified Soil Clasification System U.S.C.)GG - Pt (bien graduada) - GP (deficiente graduación).Edafología y Pedología. Ciencias que se emplean en agricultura

FACTORES PRINCIPALES EN LA FORMACION DE SUELOSa) Climab) Bed rock (tipo de roca)c) Topografíad) Actividad de las plantas y animales e) Tiempo

CLASIFICACION GENERAL DE LOS SUELOS.

a) Residual .- Son suelos que se derivan del bed rock (lechos de roca)sobre la cual descansan , se puede advertir la gradual transición a la rocaorigen . Se forman in situ por acción química u orgánica.Ej. Suelo del C° San Cristóbal - Suelo Casuarinas.b) Transportado.- Son aquellos que se forman debido a un agente detransporte (agua, viento, glaciar, gravedad, etc.) Contienen típicamenteciertos tipos de rocas o sedimentos diferentes de las rocas subyacentes.Ej. Suelo de Lima. La Molina, Valle del Rimac.

PERFIL DE UN SUELOUn suelo bien desarrollado maduro formado en un tiempo prolongadoy bajo ciertas condiciones climáticas presenta en profundidad treshorizontes

Horizonte “A”, superficial conformada por arena y arcilla de colorobscuro generalmente, 0.60 m de profundidad y es donde arraigan lasplantas. Es la zona de lixiviación excepto en lateritas y zonasdesérticas.

Horizonte “B”, tiene espesor variable hasta 1 m. de colores pardo ,rojizo amarillento por presencia de óxidos de Fe. En climas cálidosprecipita el Ca infiltrado formando costrones de caliche o Kankar(India). En el Terciario en Australia y Sudáfrica se formaron suelos conhorizontes de sílice de hasta 5 m de espesor “silcrete”. Zona dedepositación.

Horizonte “C”, es el mas profundo formado por cantos sueltos enmatriz areno arcillosa insensiblemente pasa a roca firme. El espesorvaría de metros a 0.30 m. Es mas desarrollado en climas cálidos yhúmedos.

TIPOS DE SUELOS.a) En función de su mineralogía : Pueden ser

- Calcáreos

- Silíceos- Arcillosos

- Salinos

b) En función al clima pueden ser :-Desérticos, en regiones áridas con escasa vegetación . Costa

peruana.-Lateríticos, en regiones de clima cálido y húmedo, carecen

de horizonte “A” predomina el horizonte “B” conabundancia de óxidos de Fe y Al , son de colores rojizo yamarillo .Ej. Suelo de Iquitos. Pucallpa, Puerto Maldonado.En África Central, Indias Orientales, Australia. Los ricos enAluminio se denominan Bauxitas son yacimientos de Al enCuba, Venezuela.

-Podzoles, son de climas subárticos y fríos con predominio dehumus oscuro el horizonte “B” es gris claro, fuertementeácidos .(Proviene del ruso “salinidad”).

-Chernozem, de climas templados , subhumedo vegetaciónalta. Son obscuros ,fértiles y moderadamente lixiviados. Suhorizonte “B” es gris viene del ruso tierra negra. Puedetener hasta 1.5 m de profundidad.

-Tundras, de climas frígidos , húmedos , son típicas loslíquenes y musgos . Son de color pardo obscuro y sepresentan moteados.

-Pedocales (suelo+Ca), se desarrollan en áreas de pocalluvia y temperatura relativa alta. Soportan pastos ymatorrales. Poseen gran % de CO3 Ca.-Pedalfers, (suelo+Al+Fe), desarrolladas en climastemplados, húmedos, bajo una vegetación espesa. Elhorizonte es de color café claro y posee gran % de materiaorgánica.

El avance de los estudios Edafológicos y Pedológicosdividen a los suelos en :* Suelos Zonales en función al clima y vegetación Ej.Pedalfers, pedocales.* Suelos Azonales no reflejan acción de factores puedenser Aluviales, Litosoles, Regosoles.* Intrazonales reflejan acción de factores locales Ej.Orgánicos, Grumisoles.

CAP IV CAP IV -- METAMORFISMO Y ROCAS METAMORFISMO Y ROCAS METAMMETAMÓÓRFICASRFICAS

C. Lyell (1832) “Es un proceso Geológico por el cual las rocas consolidadas son alteradas o transformadas en su composición (química, mineralógica) , textura y estructura debido a condiciones termodinámicas de P , T y fluidos químicamente activos (mineralizantes) que ocurren en las profundidades de la corteza terrestre.

C. Lyell (1832) “Es un proceso Geológico por el cual las rocasconsolidadas son alteradas o transformadas en su composición (química,mineralógica) , textura y estructura debido a condiciones termodinámicasde P , T y fluidos químicamente activos (mineralizantes) que ocurren enlas profundidades de la corteza terrestre.

METAMORFISMO Y ROCAS METAMÓRFICAS

RASGOS DE METAMORFISMO

Textura,hay una variación al reagruparse los minerales componentes de las rocas.

Aparecen modelos estructurales La foliación es una textura típica del metamorfismo.

Recristalización,hay un reordenamiento de los minerales que pueden ser aumento de tamaño de los cristales

Reorganización de componentes químicos para formar nuevos minerales .

CAUSAS O AGENTES DEL METAMORFISMOPresión :- Estática, es debido al peso de la sobrecarga de rocas , la que se incrementa con la profundidad (presión litostática).- Dinámica, es originada por los movimientos diastróficos ( movimiento de las placas tectónicas, zonas de falla ).

Temperatura:- Magmatismo, calor proveniente del magma o lava.- Grado Geotérmico, debido al calor terrestre ( +1° C cada

32-33 m).- Radioactividad, calor proveniente de la desintegración de los minerales radioactivos como el U, Th, Ra, K.

Fluidos químicamente activos (mineralizantes):- Proviene del líquido residual al emplazarse el magma consistente en vapores de alta temperatura, entre estos hay vapor de agua, Cl, F, S, ácidos Bórico, fluorhidrico, clorhidrico y otros agentes químicos activos.

TIPOS DE METAMORFISMOEsta relacionado con el agente que lo produce :a) Metamorfismo Ígneo ó de Contacto, se produce por emplazamiento intrusión de masas ígneas sobre rocas preexistentes originando aureolas zonamiento locales. Los minerales típicos guías son los granates, tremolity diópsido. Frecuentemente las soluciones ígneas pueden llevar Si, Fe, CuAu, Ag y otros iones en cantidades suficientes para originar yacimientos dminerales económicos.b) Metamorfismo Metasomático, consiste en la introducción y/o remosióde ciertas sustancias con los respectivos cambios químicos mineralógicos de las rocas afectadas. La composición química global es lmisma Arcilla Muscovita Ortosac) Metamorfismo Hidrotermal, son los cambios producidos por las aguamagmáticas calientes sobre rocas pre-existentes originando remosión adición de sustancias y algunas veces por ambos .Ej. Los feldespatocambian a sericita o minerales de arcilla, el olivino a serpentina y talco, lbiotita a clorita, piroxenos y anfíboles a clorita y serpentina.d) Metamorfismo Pneumatolítico, es el estado supercrítico que scaracteriza por presentar un equilibrio entre los cristales y los gases qupredominan en el fluido y esta muy relacionado con el proceso pegmatític. La temperatura varía entre 400 C y 600C. Pueden generar depósitos dbismuto, tungsteno, estaño y molibdeno.e) Metamorfismo Geotermal (Pirometamorfismo), se produce por el calo

terrestre (grado geotérmico) sin la intervención de la acción del magmaProduce la recristalización de las rocas preexistentes.

f) Metamorfismo Dinámico - Cinético, (Dinamometamorfismo) ocurre en áreas de gran actividad tectónica (fallamiento) origina alteraciones en la textura , neo-estructuras y reorientación de los minerales.

g) Metamorfismo Regional , es amplio y profundo se presenta en regiones donde existen cordilleras y montañas antiguas (Precámbricas , Paleozoicas) plegadas abarcando miles de km2. Los Minerales guías : sillimanita, clorita, biotita, almandino, (granate), cianita, epidota, estaurolita, andalucita.

ZONAS DE METAMORFISMO

ZONA TEMPERATURA TIPO METAMORFISMO ROCAS

Epizona 300C Cinético pizarra- filita- esquisto

Mesozona 300-500C Contacto mármol- cuarcita

Katazona 500-700C Regional gneis-eclogita- anfibolita

ROCAS METAMÓRFICAS.Son aquellas que provienen de rocas prexistentes (ígneas, sedimentarias, metamórficas) y en la que han actuado procesos termodinámicos de presión , temperatura y fluidos químicamente activos (mineralizantes).

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS

En función de la textura foliada se clasifican en :

a) ROCAS METAMORFICAS FOLIADAS

Lutita pizarra filita esquisto gneis granulita.

b) ROCAS METAMORFICAS NO FOLIADAS

Arenisca cuarcita.

Caliza mármol skarn eclogita

CP V - TIEMPO GEOLOGICO Y SIGNIFICADO DE LOS FOSILES

Es la sucesión de intervalos ocurridos a través de la Historia Geológica,referente a los cambios, clima, glaciación que han afectado el planetatierra y por la magnitud se debe recurrir a una escala de tiempo.

Ramas relacionadas: Palinología, Micropaelontología, Paleontología,Estratigrafía y Geología Histórica.

MÉTODOS:CRONOLOGIA RELATIVA, cuando la edad de las rocas es expresada porsu posición relativa en una región o área, no tiene unidades de tiempo.Conociendo ya la formación de las rocas sedimentarias, es evidente queen un paquete sedimentario de horizontes no trastornados el lecho delfondo es el mas antiguo de los que le siguen encima.

CRONOLOGIA ABSOLUTA, la edad de las rocas se expresa en unidadesde tiempo o sea en años transcurridos desde que ocurrió el sucesogeológico. Para ello se mide el ritmo de cambio de un fenómeno que esconstante se basa en el proceso de desintegración radiactiva.

METODOS RADIOMETRICOS se basa en los tiempos dedesintegración de los isótopos radioactivos de U. Th. Rb, K, C . Lavelocidad de desintegración radiactiva es independiente de latemperatura, presión y condiciones del medio ambiente.

PERIODO DE VIDA MEDIA es el tiempo que invierte un elementoradiactivo para desintegrarse y quedar reducido a la mitad de suvolumen en una muestra o fragmento de roca.ELEMENTO DE PRODUCTOS FINALES AÑOS DE VIDA MEDIAORIGENU238 Pb206 8He4 4.56 * 109U235 Pb237 7He4 0.713* 109Th232 Pb208 6He4 1.5 * 109Rb87 Sr87 0.50 * 109K40 Ar40 Ca40 1.50 * 109C14 Na14 5750El Espectrómetro de Masa permite medir la proporción de un isótopodado.Para aplicar este método se debe evitar que la muestra no debehaber sufrido tectonismo.El método de K 40/Ar40 no es aplicable a rocas metamórficas.El Argon es un gas que se difunde rápidamente al aumentar la T° en10 años pierde 0.004 % a 20 °C y a 100° C pierde 0.4 %.

METODOS DE LA CRONOLOGIA RELATIVA

METODODE LA SUPERPOSICION ESTRATIGRAFICA, propuesto por W. Smith“ De dos estratos dispuestos originalmente el que se encuentra masabajo es el mas antiguo.METODO PALEONTOLOGICO consiste en la identificación de fósiles

(restos de animales, plantas petrificadas. Los fósiles mas primitivossean los mas antiguos.METODO DE LA PREHISTORIA, basado en la industria y arte primitivos.TEFROCRONOLOGIA es la cronología que se determina utilizandocenizas o capas volcánicas que se han depositado en grandesextensiones de la superficie terrestre.

METODOS DE LA CRONOLOGIA ABSOLUTADENDROCRONOLOGIA, este método se basa en el estudio de las capasde crecimiento de los árboles. Se ha determinado que un anilloequivalente a un año. En California se dato un pino de 4600 años.LAS VARVAS GLACIARES, son depósitos sedimentarios de una lagunaglaciar que en forma de capitas claras y oscuras anualmente,tomando un par de ellas se tiene el equivalente a un añoCapa clara: minerales oxidados (verano)Capa oscura: materia orgánica (invierno)Ultima glaciación ocurrió hace 13,600 años.

MINERALES DATADOS ROCAS QUE CONTIENEN METODOESOS MINERALES UTILIZADO

Zircon Zr SiO2 Rocas graniticasPechblenda U O2 Rocas graniticas U238

Muscovita (K, Al) Rocas ígneas y Biotita ( K, Mg, Fe, Al) metamórficas K43 Rb40

Ortosa K Al Si3O8 Rocas ígneas K43 Rb87

Madera vegetal Vegetales fósiles C14

Glauconita K(Fe,Mg,Al)2(Si4O10)(OH)2 Rocas sedimentarias K40 Rb87

PRINCIPALES ACONTECIMIENTOS EN LA HISTORIA DE LA TIERRAFormación del universo hace 20,000 MAFormación de la Tierra hace 5,000 MAFormación de la Tierra y Luna hace 4,600 MAProbable separación de la corteza continental hace 2,800 MA.Deriva de Continentes y formación de las primeras montañas hace 1,500 MAMicrobios simples datados hacen 4,000 MA.Roca sedimentaria más antigua 3,800 MA.Los fósiles más antiguos 3,500 MA.Animales provistos de caparazones duros 600 MAEvolución de vertebrados, las plantas cubren la tierra 400 MA.Formación del carbón 300 MA.Formación del Océano Atlántico 110 MA.Extinción de los dinosaurios 65 MA.Comienza la era glacial actual 25 MA.Primeros humanos 2 MA.Prueba nuclear; Alamogordo EE.UU. 16.6.1945Primer satélite artificial Sputnik URSS 4.10.1957El hombre a la Luna Apolo XI USA 20.07.1969Primeras mediciones directas de la deriva continental NASA 05.1984.ESCALA DEL TIEMPO GEOLOGICOWilliam Smith agrimensor (Oxford 1769), recolecta fósiles que determinan la edad relativa de los estratos

Es el movimiento de las rocas y suelo sin consolidar (masasin consolidación) en respuesta esencialmente a laatracción de la gravedad. La totalidad de los fenómenos demovimiento de masas son acciones que definen la evolucióndel paisaje terrestre. Estos movimientos pueden ser lentos orápidos y complejos.

AGENTES QUE PARTICIPAN EN EL MOVIMIENTO DEL TERRENO. (AGENTES GEODINÁMICOS)

A. Acción del agua, lluvias, saturación de materiales, variación del nivelfreático.

B. La gravedad es la energía que permite el movimiento de las masas.C. El sol con la variación de la temperatura propicia cambios en los

materiales.D. Organismos vivos en su actividad tanto en superficie como subsuelo

pueden influenciar en estos movimientos.E. Sismos, vulcanismo que pueden acelerar los movimientos de terreno.F. Actividad del hombre, al construir carreteras, talar, desforestar,

minería.

CAP – VI MOVIMIENTO DEL TERRENO SUPERFICIAL

FACTORES QUE INCIDEN EN EL MOVIMIENTO DEL TERRENO.a) Tipo de suelo / roca ( estratificación, rocas ígneas, suelo arcillosas)b) Topografía, tipo de relieve como laderas empinadas , acantilados.C) Factores estructurales diaclasas, fallas, estratos fuertemente inclinados.d) Clima precipitaciones, cambios de temperatura congelación, deshielos.e) Tectónica, por la ubicación de Perú entre la Placa de Nasca y la Sudaméricana

de tal forma que la subducción de la litósfera del O. Pacífico ha determinadola evolución geológica, tectónica, volcánica y sísmica de nuestro territoriodesde el Paleozoico a la actualidad.

CLASIFICACIÓN DE LOS MOVIMIENTOSI) MOVIMIENTOS LENTOS, es la migración del terreno en forma lenta y

continua por acción de la gravedad. Afectan solo la superficie de la tierra.a) DESLIZAMIENTO DE SUELOS (REPTACIÓN),es la migración del manto detrítico en

forma imperceptible sobre laderas de pendiente moderada por influencia dela humedad en el manto detrítico asi como de la gravedad. Se puede observarpor métodos indirectos.

b) SOLIFLUXION, es un tipo de deslizamiento que se produce en regiones dondeel suelo se congela a gran profundidad y durante el año se intercalan losperiodos de deshielo y congelamiento. El suelo por efecto del deshielo sesatura en su parte superior produciéndose el deslizamiento pendiente abajocomo si fuera un liquido viscoso.

c) DESLIZAMIENTO DE ROCAS,las rocas se deslizan lentamente después de estaragrietadas. En estratos sedimentarios la inclinación favorece estedeslizamiento.

MOVIMIENTOS RÁPIDOS, son los movimientos más espectacularesdesastrosos y destructivos que ocurren en la superficie terrestre, su velocidadde destrucción esta función al clima y al tipo de roca. Se clasifica en:DESLIZAMIENTO DE TIERRA, son descensos continuos y frecuentes de uncuerpo de suelo saturado con agua que estén en función a la naturaleza de lasladeras (topografía).FLUJOS DE LODO, son masas de cenizas volcánicas, lutitas, arcillas que alsaturarse adquieren la consistencia del concreto recién preparado fluyendosegún la orientación topográfica favorable. La velocidad del flujo esta conrelación a la viscosidad del lodo y pendiente del terreno.En Costa Rica 1963 – 65 las cenizas volcánicas durante la erupción fueronsaturadas por las lluvias alimentando flujos de barro a velocidades de 10 m/seg.· Regiones áridas los flujos de lodo se denominan “uadis”· Regiones volcánicas los flujos de cenizas (lapilli) se denomina “Lahar”.DESLIZAMIENTO DE ROCAS , las rocas fracturadas se desprenden y deslizanpendiente abajo por falta de soporte y cohesión a causa de la sobresaturaciónde agua. Los esfuerzos de cizalla se incrementan y disminuya la resistencia alesfuerzo de corte.DESPLOMES , son movimientos hacia abajo y afuera de rocas y material sinconsolidar , el factor principal es la acción de la gravedad.ALUD O AVALANCHA, son caídas de grandes masas de nieve en formarepentina . En regiones húmedas masas de barro pueden desprenderseviolentamente y caer. Estos movimientos repentinos con frecuencia están ligadosa un sismo.

III MOVIMIENTOS COMPLEJOS :

Son movimientos típicos para Perú por su topografía.

a) HUAYCO, son flujos rápidos de aguas turbias turbulentascargadas de una mezcla de gravas , bloques de roca , lodos y árbolesresultado de la concentración de aguas de lluvias en las cuencas derecepción de las quebradas . Este material heterogéneo en el trayectoaumenta de volumen alcanzando velocidades de 60 – 90 km./hora.

b) ALUVION, son avalanchas violentas cuya magnitud y velocidadson altas los efectos son devastadores originados por las mismascausas del Huayco y por la ruptura de presas artificiales en los AndesPeruanos.

d) ALUD – ALUVION, son movimientos combinados dedesprendimientos de masas de nieve que en su recorrido arrastraramaterial heterogéneo arrasando y sepultando a su paso lo queencuentra . Es muy destructivo . Ejm. El aluvión del Callejón de Huaylas.

CAP VII - ACCIÓN GEOLÓGICA DE LAS AGUAS SUPERFICIALES

ACCIÓN GEOLÓGICA FLUVIAL el agua de las precipitaciones seacumula siguiendo la máxima pendiente formando SURCOS que sedenominan Cárcavas .Cuando el agua no tiene curso definido sedenomina Aguas Salvajes. Posteriormente se unen y formaran lasbarrancas , el cauce no esta aun definido , los barrancos crecerán yformaran las Quebradas , el canal es regular y definido las Aguas sedenominan Torrentes , al final las quebradas se ensanchan y formanlos Valles , el cauce esta perfectamente definido y se denomina Río.

TORRENTE, son cursos de agua estacional , eventual con uncauce fijo , escasa longitud y con un régimen hidrográfico muyvariado.RIO, son cursos de agua permanente con una red hidrográficacompleta llegando a constituir un aparato fisiográfico de categoríasuperior.FACTORES QUE INCIDEN EN EL DESPLAZAMIENTO DE LAS AGUAS SUPERFICIALES. Topografía, la pendiente favorece la destrucción , erosión. Tipo de roca y suelo (permeable, impermeable). El clima tropical , desértico. La vegetación abundante , escasa.

PARTES DE UN RIO.a) CUENCA DE RECEPCION ó CURSO SUPERIOR, generalmente se encuentra en laspartes altas , que es la zona de lluvias , tiene la forma de embudo y estacaracterizado por presentar una fuerte y predominio de la erosión vertical, dellegar a ocurrir la sedimentación estará caracterizado por la presencia dematerial grueso.

b) CANAL DE DESAGÜE, ó CURSO MEDIO es la zona donde las aguas reunidasdiscurren por un solo cauce hacia la desembocadura , esta caracterizado por unapendiente moderada , erosión vertical mínima, predominio de la erosión lateral yel transporte de material.

c) CONO DE DEYECCION ó CURSO INFERIOR, se le conoce también comollanura de inundación , es la zona donde se depositan todo el materialtransportado por el río adoptando la forma de un cono . Se caracteriza por unapendiente mínima y predominio de la sedimentación.

ORÍGEN DE LOS RIOS.ORÍGEN PLUVIAL, cuando las aguas provienen principalmente de las lluvias.

ORÍGEN GLACIAL, las aguas provienen del deshielo de los glaciares.

ORÍGEN NIVEO PLUVIAL, provienen de lluvias y deshielos .

EVOLUCION DE UN RIO .

EVOLUCION LONGITUDINAL, es una curva ideal cóncava hacia arriba es decir es lagradiente en cuyos puntos no se produce la erosión ni sedimentación solo haycapacidad de transporte.EVOLUCION TRANSVERSAL.

CICLO NORMAL DE EROSION DE UN RIO.

I ) ETAPA JUVENIL, predomina la erosión vertical , tienen una fuerte pendientelos valles son moderadamente profundos se caracteriza la presencia de saltosde agua , la presencia de rápidos traen mayor grado de destrucción . Ejm. Ríosde la costa y sierra.II) ETAPA DE MADUREZ, predomina la erosión lateral, la pendiente moderada losvalles son los mas profundos. Ej. Río Mantaro, Vilcanota, Acari, Majes, Ocoña.III) ETAPA SENIL, el río tiene capacidad de erosión, presenta una pendiente débil,los valles son superficiales. El material que predomina son los fangos (pantanos)lodos. Tienen meandros y son navegables.IV) ETAPA DE REJUVENECIMIENTO, por levantamiento tectónico o variación delnivel de base el río puede volver a retrabajar su cauce y formar valles masprofundos.FORMACION DE TERRAZAS DE ORIGEN FLUVIAL, Las terrazas son formacionesaluviales casi a nivel relativamente angosta que bordea a un río y que terminaen un banco abrupto.

TRABAJO GEOLOGICO FLUVIAL1) EROSIONv Efecto Hidráulico, o acción de masas de agua que al presionar contra las grietas de las rocas comprime el aire que contienen y rompen bloques de roca o partículas de roca.v Abrasión, es un proceso erosivo que consiste en que un agente móvil utiliza un material para desgastar las rocas.v Atricción ,consiste en el desgaste que sufren las partículas llevadas en suspensión por choques entre sí.2) TRANSPORTE Transporte en solución , carbonatos , sílice coloidal, óxidos, caolíncompuestos de Fe, Mn y sulfatos. Transporte en suspensión , transporte de arenas , arcillas , material fino

y fango.Transporte como carga de fondo , material grueso de diferentes formas : Tracción movimiento de partículas forzado por las aguas. Arrastre de partículas angulares. Rodamiento (fragm. rodados y subangulares) Saltación transporte mediante caídas de las partículas al fondo.

3) SEDIMENTACION ocurre en el cono de deyección, el material es el depositado según el tipo de material (tamaño).

VALLE. Son rasgos geomorfológicos que se presentan a manera de depresiones y por los cuales circula un río o glacial.

CLASIFICACION (C. LISSON)

1) GENESIS.- Valle fluvial, tienen un perfil típico en “V”.- Valle glacial, originado por un glacial con perfil típico en “U”.-Valle tectónico, formados por la presencia de un rasgo estructural , falla, pliegue.

2) MORFOLOGIA.- Simétricos, cuando el plano imaginario divide un valle los lados son iguales.- Asimétricos,cuando al dividir el valle con un plano imaginario un lado es diferente al otro.

ACCIDENTESCAPTURA ó PIRATERIA DE UN RIO, de mayor pendiente A captura otro B.- CAÑON ó GARGANTA, son lechos profundos de los ríos , con pocos kms, deextensión se denomina garganta y si tienen mayor extensión se llama Cañón ,ejemplo en Perú Colca, Cotahuasi, Pato; en EE.UU. Cañon del Colorado.- SALTOS, son propios de ríos juveniles y si es de gran volumen de agua

cayendo sobre un precipicio se le denomina catarata.- CASCAJO, son saltos de agua escalonados sobre secuencias sedimentarias.- RAPIDOS, cuando se destruye el salto y se origina un rápido con mayor

velocidad en sus aguas.- MEANDRO, son curvas que describe un río en su etapa senil.-LAGOS EN MEDIA LUNA, por abandono de cauce y forman las cochas

TIPOS DE DESEMBOCADURADELTA , desembocadura netamente fluvial es la zona donde se depositantodos los sedimentos transportados por el río y que adopta la forma triangularmuy parecida a la letra griega delta , ejemplo río Rima, Tumbes.ESTUARIO, es una desembocadura que adopta la forma de un embudo

originado por influencia de las mareas. La zona donde se mezclan las aguasdulces y saladas se le llama MIXOALINA. Esta conformado por fangos (arcillas)de origen marino denominado MARISMAS. Ejemplo río Amazonas, ríoRimac.(estuario primitivo).RIA, es una desembocadura con un mayor ensanchamiento que un estuario es característico de las costas del Atlántico.