Introducción yIntroducción yConceptos BasicosConceptos Basicos

GEOL 4017: Caps. 1-2GEOL 4017: Caps. 1-2

Prof. Lizzette RodríguezProf. Lizzette Rodríguez

GeomorfologiaGeomorfologia

• Estudio del origen y la evolucion de estructuras topograficas por procesos fisicos y quimicos que operan en la superficie terrestre o cerca de esta.

• Es una ciencia interdisciplinaria que incluye, entre otras, la hidrologia, glaciologia, geografia, estadisticas, climatologia, suelos, modelamiento por computadoras y la aerodinamica.

Contribuciones historicasContribuciones historicas

• Filosofos griegos: Herodoto, Aristoteles, Lucrecio, Seneca, y otros, observaron la relacion entre procesos modernos y estructuras topograficas, como:– el crecimiento de deltas, el levantamiento

de la tierra sobre el nivel del mar al igual que el hundimiento de areas secas, la erosion causada por las corrientes, la deposicion de aluvion en deltas, procesos de meteorizacion, y otros.

– Estos nunca desarrollaron sus observaciones en una ciencia

Cont. Cont. Contribuciones historicasContribuciones historicas

• Renacimiento: Da Vinci (erosion y cambios entre la tierra y el agua), Bauer (montanas, meteorizacion y movimiento de masas), Steno (agua como agente de erosion importante)

• Hasta el siglo 19, los avances estuvieron lentos por el choque entre las ideas geologicas y las ideas religiosas. A pesar de esto varias personas siguieron escribiendo sobre el desarrollo de “landforms”, erosion, transportacion, glaciacion, etc.

Cont. Cont. Contribuciones historicasContribuciones historicas• Hutton

– Explico el origen de las rocas graniticas y volcanicas. Concluyo que los “landforms” toman forma por la accion lenta y continua del agua que erosiona la tierra y que los sedimentos depositados por rios en el mar proveen el material del que las rocas sedimentarias son formadas.

– Uniformitarianismo – principio fundamental de la geologia. El presente es la clave del pasado. Dice que los procesos fisicos y quimicos que se observan hoy han operado en el pasado y seguiran haciendolo en el futuro. Este proceso es la base de la interpretacion de estructuras geomorficas.

Cont. Cont. Contribuciones historicasContribuciones historicas

• Playfair – Ley de Playfair– Dice que un valle es el resultado de la

obra realizada por la corriente de agua que fluye por el.

• Europa – siglo 19– Evidencia de una edad de hielo.– Ayudo a que a finales del siglo ya se

pudiera establecer la fisiografia (como se conocia la geomorfologia).

Cont. Contribuciones historicasCont. Contribuciones historicas• Muchos otros cientificos y geologos

contribuyeron:– Darwin (teorias de formacion de arrecifes de coral,

arrecifes de barrera y atolones)– Powell (concibio la idea del nivel de base – nivel

por debajo del cual un rio no puede erosionar mas)– Dutton y Gilbert: procesos erosionales en la

Planicie del Colorado.– Davis – ciclo de erosion (consiste en la diseccion de

una superficie por encima del nivel de base, con los terrenos escarvados por corrientes de agua evolucionando por una secuencia de etapas hasta que la tierra se reduce a un peneplano cerca del nivel base: joven, maduro, viejo).

• La geomorfologia comenzo a ser mas cuantitativa y analitica desde 1930-65.

Conceptos BasicosConceptos Basicos

Principios FundamentalesPrincipios Fundamentales

• Procesos geomorficos– Cada proceso geomorfico le da rasgos

distintivos al terreno y desarrolla conjuntos o agregados de “landforms” de los cuales el origen de las formas se puede identificar.

– Los procesos responsables por la mayor parte de las formas topograficas son: meteorizacion, procesos gravitacionales, corrientes de aguas superficiales, agua subterranea, glaciares, olas, viento, tectonismo y volcanismo.

Cont. Principios FundamentalesCont. Principios Fundamentales• Evolucion de “landforms”

– Ocurre con el tiempo a traves de una secuencia de formas con rasgos caracteristicos en etapas sucesivas de desarrollo, mayormente como resultado de cambios continuos en los procesos y las razones (“rates”) con el paso del tiempo.

• Estructura geologica– Algunos “landforms” son resultado de disturbios

tectonicos de la corteza terrestre. Son producidos por la compensacion directa de la superficie terrestre o por erosion secundaria de rocas de resistencia diferente. Ej. movimientos a gran escala de las placas.

– Neotectonismo: actividad cortical reciente, “offsetting” directo de la superficie terrestre (ej. escarpa (“escarpment”-declive aspero del terreno) causado por movimiento de fallas)

Cont. Principios FundamentalesCont. Principios Fundamentales

•Sistemas geomorficos – El entendimiento de procesos de la superficie y sistemas geomorficos envuelve la aplicacion de diferentes conceptos:– Uniformitarianismo: Razones de

procesos superficiales pueden haber variado en el pasado o procesos pueden haber existido en el pasado y no en el presente.

Cont. Sistemas GeomorficosCont. Sistemas Geomorficos– Sistemas de equilibrio: Uno en el que existe un

balance delicado entre fuerzas opuestas de manera que cualquier cambio en las variables que controlan el sistema produce un cambio en una o mas de las otras variables para generar un nuevo balance. Ej. corrientes en equilibrio, equilibrio en canales de rio y de colinas• Equilibrio “steady-state”: ocurre bajo condiciones

que cambian muy poco a traves del tiempo. Ej. superficie erosional de relieve bajo en las etapas tardias del ciclo erosional.

• Equilibrio de declinacion: la razon de cambio declina con el tiempo a razones mas bajas.

• Equilibrio dinamico: pequenas variaciones alrededor de una condicion promedio cambiante.

Cont. Sistemas GeomorficosCont. Sistemas Geomorficos

– Sistemas de retroalimentacion positiva: Ocurre cuando un cambio en la variable de entrada causa la magnificacion del cambio en la direccion del ajuste inicial.•Ej. el dobles de un meandro de una corriente

causa que el agua aumente la erosion en la parte de afuera del dobles, que causa que se agrande el dobles, que entonces causa erosion acelerada en la parte de afuera del dobles, hasta que finalmente dos meandros intersecan y se destruyen entre si.

•Estos cargan la fuente de su propia destruccion y eventualmente aceleran a su propia eliminacion.

““Approaches” racionales y Approaches” racionales y empiricos a la geomorfologiaempiricos a la geomorfologia

• Racional: Deducir relaciones de causa y efecto en el entendimiento de fenomenos de la superficie.

• Empirico: Hay un enfasis en medicion y datos numericos.

• Ej. el tamano de las particulas transportadas corriente abajo en un rio disminuye corriente abajo. Se pueden medir los tamanos, pero la razon de la disminucion es parte del “approach” racional.

““Multiple working hypotheses”Multiple working hypotheses”

• El metodo comienza con la coleccion de observaciones y formulacion de varias hipotesis para explicarlas. Pasos:– Observacion de hechos: Ej. forma, tamano,

orientacion, asociacion con otros rasgos– Desarrollo de la “multiple working hypothesis”:

Luego de tener todas las posibilidades, se enfatiza la informacion critica necesaria para rechazar las hipotesis que no sigan los hechos observados.

– Probar hipotesis: Buscar nueva informacion que pueda apoyar o rechazar cualquiera de las hipotesis restantes. Se hacen pruebas de las hipotesis para tratar de demostrar que solo una es consistente con toda la informacion