UNIDAD 5 Geologa y el desarrollo de la sociedad contempornea.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL.Nombre: Everardo Ramrez Reyes.

Tema: Unidad 5.

Carrera: Ingeniera Petrolera.

Semestre: 1ro.

Grupo: 1.

No. De Control: 14500959.

Profesora: Ing. Anah Prez Mar.

UNIDAD 5 Geologa y el desarrollo de la sociedad contempornea. INTRODUCCIONLa geologa es muy importante para la humanidad, con ella descubrimos cientos de factores determinantes para el presente, pasado y futuro de nuestra tierra, nos proporciona una explicacin en cuanto a rocas, movimientos terrestres, formacin de montaas, etc, en el mbito energtico nos permite encontrar zonas con petrleo, geiseres, etc. Tambin sirve para realizar estudios donde se va a edificar esto con el fin de saber que materiales usar para construir con el beneficio de prevenir muertes al desplomarse las edificaciones realizadas.

En el presente trabajo se abordara temas energticos, ecolgicos, minerales, as como las caractersticas de cada una de las ciencias hermanas de la geologa permitindole con ello no ser una ciencia individualista con lo cual se puede dar una mejor explicacin a los fenmenos fsicos que suceden. As mismo se demostrara que aplican conocimientos tcnicos y cientficos para descubrir los recursos minerales; localizar los yacimientos de hidrocarburos; encontrar y controlar la explotacin de los recursos hidrulicos; planear las obras civiles; buscar las fuentes alternas de energa, as cmo analizar los problemas relacionados con la conservacin del medio ambiente, y la prevencin de desastres geolgicos, por lo que en suma, su tarea es de una gran importancia, no slo para la poblacin en su conjunto, sino tambin, para el desarrollo tecnolgico, energtico, y de las comunicaciones en nuestro pas.

5.1 FUNCIN DE LAS CIENCIAS GEOLGICAS.La geologa como su nombre lo indica, se dedica al estudio de la Tierra (geo: Tierra - loga: estudio). Es una ciencia natural que describe la composicin del planeta, su ubicacin y actuacin en el universo. Tambin trata de interpretar los fenmenos que en ella se suceden (los terremotos, las mareas, el ciclo del agua, la dinmica de la atmsfera, etc.). Define las leyes que rigen estos eventos e intenta hallar respuesta a los enigmas como ser la gnesis, la edad de la tierra, la fuente de energa para los movimientos de traslacin y rotacin, etc. Debe tenerse en cuenta la geologa aplicada, que incorpora saberes cientficos y tcnicos, al servicio de las necesidades del hombre. Esta se aplica, entre otras cosas, a los yacimientos mineros, la explotacin del petrleo, el desarrollo del agua, los estudios necesarios para apoyar la construccin de presas, la generacin de energa hidroelctrica, etc.

Hoy el avance de la tecnologa le ha dado un impulso espectacular, tanto a la ciencia como a la tcnica geolgica, y las ha derivado en ramas y especialidades concretas con sofisticados mtodos de estudio y trabajo. Por otra parte, afortunadamente, hace pocos aos comenz a tener auge la geologa ambiental que, si bien integra de alguna manera la ecologa y la defensa del medio ambiente, no se contrapone al progreso de la humanidad sino ms bien apoya el principio del desarrollo sustentable.

5.2 FUENTES DE ENERGA.ENERGAS GEOLGICAS INTERNAS DE LA TIERRALas energas externas, en definitiva, son las que provienen del Sol, derivando en el agua, el viento, etc. Pero las energas internas son, como la palabra indica, las que provienen del interior de la Tierra y derivan en erupciones volcnicas, desplazamiento de placas, etc. El "ciclo" geolgico interno abarca procesos muy complejos, como el movimiento de los continentes, la expansin de los ocanos, el magmatismo, el metamorfismo o los terremotos. Todos estos procesos tienen una causa primaria comn, que es la existencia de masas de roca fundida en el interior de la Tierra que se mueven por conveccin y, en ltima instancia, la causa de todo ello es el calor interno de la Tierra. Este calor tiene dos orgenes bsicos: el calor residual de formacin del planeta, y el calor radiactivo generado por la desintegracin de los elementos radiactivos que forman parte de algunos minerales. El calor residual procede, fundamentalmente, del ncleo terrestre, y se transmite por conveccin a las capas ms externas. El calor radiactivo slo se transmite por conduccin. Este modo de transmisin de calor es muy poco eficaz, por lo que slo resulta importante en las rocas de la corteza terrestre.En el interior de la Tierra la temperatura es altsima, por lo que, debido a las diversas densidades que ello conlleva, el magma (material incandescente en el interior de la Tierra) asciende, presionando el terreno por debajo, agitndolo y produciendo una erupcin en el caso de los volcanes. Sin embargo, si esa presin choca contra el borde de una placa litosfrica, no surge una erupcin volcnica, sino un desplazamiento de placas La Litosfera est formada por un conjunto de placas que se desplazan continuamente debido a tectnica de placas, que consiste en lo de que el magma caliente asciende, presionando y desplazando las placas, y el magma fro (por haberse acercado a la superficie) desciende, ocupando el lugar del caliente y volviendo a reactivar el ciclo.Cuando dos placas chocan, el terreno se eleva y surgen grandes cordilleras, adems de terremotos en el continente y maremotos en el mar; mientras que si las placas se separan, se forman inmensos huecos en el terreno, siendo dorsales ocenicas en el mar y extensos valles y fallas en el continente. Todo esto nos indica que bajo nuestros pies existe un complejo submundo que maneja al mundo superficial, colocando los continentes a su antojo, ya que, desde que slo haba un continente (Pangea), han habido cientos de intervenciones de las energas geolgicas internas hasta acabar configurando el mundo que conocemosENERGAS GEOLGICAS EXTERNAS DE LA TIERRAEn Geologa, existen las energas externas, la energa solar y la gravitacional. La primera es la responsable del ciclo hidrolgico, as como de la circulacin atmosfrica terrestre y la circulacin ocenica, los grandes mecanismos de los procesos geolgicos externos. La energa gravitacional es menos importante en cuanto a su actuacin directa (es responsable de los movimientos en masa) aunque es fundamental en la circulacin de las aguas continentales. El mecanismo de transmisin de la energa solar es la radiacin los rayos solares o las precipitaciones, que tienden a erosionar el terreno, aplanndolo.Otros tipo de energas externas son el agua, ya sea precipitando o chocando contra los escarpados acantilados en las costas, y el viento, que influye en el deterioro de las rocas.

EJEMPLOS DE FUENTES DE ENERGIA:ENERGA HIDRULICAEsta energa los principios fsicos ms elementales para convertir la energa potencial del agua acumulada en energa en movimiento del agua en circulacin. La energa hidrulica es un recurso renovable por que el agua se renueva a travs del ciclo hidrolgico. El principal mtodo con que se almacena el agua y se aumenta su elevacin para incrementar su energa potencial son las presas. La combinacin de una topografa viable para tales presas y sus efectos ambientales negativos impiden la expansin de proyectos de gran tamao. Las presas y los embalses que generan, inundan grandes extensiones de tierra. Se destruyen los hbitats naturales de una gran variedad de flora y fauna para alojar dichos proyectos. Tambin se pierden aldeas, hogares, granjas y otros recursos naturales.Con frecuencia los embalses retienen sedimentos y nutrientes que normalmente se agregan a los ecosistemas ubicados corrientes abajo; adems alteran las condiciones de oxgeno disuelto, temperatura y composicin mineral del agua.Esto brinda oportunidad de fomentar el avance de la energa hidrulica denominada de poca altura hidrosttica. Debido a que la tasa de flujo y los gradientes de elevacin son pequeos, estos proyectos son marginales desde el punto de vista econmico.BIOMASAEsta fuente de energa renovable proporciona cerca del 1% de la capacidad elctrica en Estados Unidos. En los pases en desarrollo, hasta el 90% de la energa puede provenir de la biomasa. La energa de sta abarca desperdicios, bosques, y cultivos energticos.Algunos desperdicios incluyen aserrn, pulpa y recorte de papel y basura. El excedente de maz representa el principal cultivo energtico que se utiliza en la produccin de etanol, que se usa como combustible.Ciertamente, recupera el valor de combustin de los desperdicios que de otra manera se desaprovechara es un aspecto positivo de la combustin de biomasa. El uso de bosques, sobre todo los manejados de manera no sustentable, tiene como resultado la generacin de eriales. La erosin del suelo y la imposibilidad de reaprovisionar los nutrientes tiene consecuencias irreparables a largo plazo. Los cultivos energticos son provechosos, en especial la conversin de maz en etanol, pero no son muy eficientes debido a su bajo contenido de energa y a la dificultad para realizar la conversin. En cuanto a la biomasa, su combustin produce emisiones contaminantes a la atmsfera.GEOTRMICAEl elemento principal en el uso de la energa geotrmica consiste en aprovechar el calor natural procedente del magma de la Tierra. Esta energa se puede usar de manera directa para calentar edificaciones o producir electricidad mediante el vapor que expulsa o calentando agua para generar vapor. Los lugares ms adecuados se ubican en zonas prximas a volcanes.Puesto que a largo plazo es improbable que el magma se enfre, la energa geotrmica se considera una fuente renovable de energa; la mayor parte es benigna en trminos ambientales. El calor excesivo puede provocar problemas de contaminacin trmica. Tambin es preocupante la contaminacin potencial por el H2S que contiene los gases expulsados, as como los metales pesados en el agua, ya que requieren importantes inversiones para controlarlos.Un ejemplo, es la Planta Geotrmica en el Volcn Momotombo en la regin del Pacfico de Nicaragua.ELICAIncluso las observaciones casuales de huracanes y tornados revelan que el viento tiene energa. Durante siglos los veleros y molinos se han utilizados para aprovechar la energa procedentes de vientos suaves. Por otro lado, es caracterstico del viento que la velocidad aumente con la distancia por encima del suelo. As, un molino de viento ser ms eficaz si est colocado a mayor elevacin por encima del suelo que uno ms bajo.En las granjas de viento, las modernas turbinas de viento para generar electricidad estn colocadas en torres que tienen entre 30 y 90 metros de altura. Cada turbina genera de 50 a 500Kw. Un hecho real y reciente son las torres construidas y en fase de construccin en el parque elico de Rivas (Nicaragua).Aunque la energa elica es benigna desde el punto de vista ambiental, no es muy confiable. No obstante, se pronostica que durante las prximas dos dcadas hasta el 12% de la demanda mundial de electricidad la abastecer el viento.SOLAREn tan slo 20 das la energa de la Tierra procedente del Sol equivale a toda la energa almacenada en forma de combustibles fsiles. Este recurso puede atraparse de manera directa, como en las casas ecolgicas, de forma pasiva, como las masas trmicas que absorben la radiacin solar, por ejemplo, o en forma activa, mediante el calentamiento del agua, celdas fotovoltaicas y espejos parablicos.Para que resulte realista desde el punto de vista econmico, la captacin de energa solar se limita a lugares que reciben una gran cantidad de luz solar. Adems, los sistemas directos y pasivos son difciles de establecer como una modificacin a las estructuras establecidas. Es necesario disear el sistema al mismo tiempo. Los sistemas de captacin solar activos requieren extensas reas de tierra y son muy caros de instalar.A pesar de que los sistemas fotovoltaicos son 300% ms baratos de lo que eran en 1982, en la actualidad proporcionan menos de 0,03% de la demanda de energa. Es necesario que este porcentaje aumente a largo plazo, 20 a 50 aos, con el fin de remplazar el decreciente suministro de petrleo y gas natural. La energa solar es la nica fuente de energa verdaderamente renovable que puede satisfacer las necesidades humanas que estn por venir.5.3 YACIMIENTOS MINERALES.Los minerales tienen gran importancia por sus mltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar mltiples productos, desde herramientas y ordenadores hasta rascacielos.Algunos minerales se utilizan prcticamente tal como se extraen; por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros, en cambio, deben ser sometidos a diversos procesos para obtener el producto deseado, como el hierro, cobre, aluminio, estao, etc. Los minerales constituyen la fuente de obtencin de los diferentes metales, base tecnolgica de la moderna civilizacin. As, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio. Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Ciertos materiales, como el yeso, son utilizados profusamente en la construccin. Los minerales que entran en la categora de piedras preciosas o semipreciosas, como los diamantes, topacios, rubes, se destinan a la confeccin de joyas. son un recurso natural de gran importancia para la economa de un pas, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida, presentes en los organismos.ORIGEN DE LOS YACIMIENTOS MINERALESEl origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son los procesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar origen a yacimientos minerales.En un estudio ms restrictivo, hay que considerar dos grandes grupos de yacimientos:1. Los de minerales, ya sean metlicos oindustriales, que suelen tener su origen en fenmenos locales que afectan a una roca o conjunto de stas,2. Los derocas industriales, que corresponden a reas concretas de esa roca que presentan caractersticas locales que favorecen su explotacin minera.A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientos minerales son los siguientes:Procesos gneos:Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), y minerales metlicos e industriales (los denominado yacimientos ortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras magmticas).Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas", ridos, puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin con procesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).Procesos pegmatticos: pueden producir yacimientos de minerales metlicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo...Procesos neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientos de minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de inters industrial.Procesos exgenos o superficiales:La erosines el proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufren transformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin pueden dar lugar a yacimientos, que reciben el nombre de yacimientos residuales.El transportede los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por el agua, modifica la composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin como del rea a la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio transporte se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevas erosiones, depsito de parte de la carga transportada, etc.La sedimentacin detrticada origen a rocas como las areniscas, y a minerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas...La sedimentacin qumicada origen a rocas de inters industrial, como las calizas, y a minerales industriales, como el yeso o las sales, fundamentalmente.La sedimentacin orgnicaorigina las rocas y minerales energticos: carbn e hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos (gas natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial, como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.Como ya se ha mencionado,la sedimentacin asociada a los fenmenos volcnicosproduce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia.Procesos metamrficos:El metamorfismoda origen a rocas industriales importantes, como los mrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial, como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque en algunos casos produce en stos transformaciones muy importantes.As pues, y a modo de conclusin, en cada caso han de darse unas determinadas condiciones que permitan que se origine el yacimiento, como algo diferenciado del conjunto rocoso, en el que uno o varios procesos geolgicos han actuado de forma diferencial con respecto al resto del rea, lo que ha permitido que se produzcan esas condiciones especiales que suponen la gnesis del yacimiento.GRUPOS DE YACIMIENTOS MINERALES:Magmticos.Sedimentarios.Metamrficos.

En los yacimientos minerales distinguimos una serie de zonas, as de ms superficial a ms profundo:Zona de meteorizacin o montera:los minerales estn expuestos a transformaciones profundas causadas por agentes externos.Zona lixiviada:zona donde se lavan los minerales, por la accin de las aguas metericas.Zona de oxidacin:en ella se producen los fenmenos de la oxidacin, hidroxidacin y carbonatacin.Zona de reduccin:aqu se concentran los compuestos solubles arrastrados por el agua.Yacimientos magmticos:Los yacimientos magmticos se forman en masas magmticas o en sus proximidades.Pueden ser de 2 tipos:

Ortomagmticos: se originan por la concentracin de minerales durante la consolidacin por enfriamiento de un magma.

Hidrotermales: se generan por precipitacin a partir de fluidos magmticos.Yacimientos sedimentarios:

Los yacimientos sedimentarios se forman por la acumulacin de minerales arrancados de otras zonas por procesos de erosin.Estos minerales son transportados hasta el yacimiento, donde tiene lugar la sedimentacin. El proceso puede producirse en ambientes marinos y continentales.*Proceso de sedimentacin en la desembocadura del ro.

*Proceso de sedimentacin en la desembocadura del ro.Yacimientos metamrficos:

Los yacimientos metamrficos se forman cuando los depsitos minerales, sometidos a presiones y temperaturas elevadas, experimentan una serie de transformaciones.Los yacimientos ms importantes se producen cuando un magma asciende hacia zonas superficiales y origina un fuerte aumento de la temperatura.5.4 ECOLOGAEL PETROLEO Y EL MEDIO AMBIENTEEl petrleo tiene el problema de ser insoluble en agua y por lo tanto, difcil de limpiar. Adems, la combustin de sus derivados produce productos residuales: partculas, CO2, SOx(xidos de azufre), NOx(xidos nitrosos), etc.La contaminacin por petrleo se produce por su liberacin accidental o intencionada en elambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o indirectamente.La contaminacin involucra todas las operaciones relacionadas con la explotacin y transporte de hidrocarburos, que conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente. Afecta en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.Efectos sobre el suelo:las zonas ocupadas por pozos, bateras, playas de maniobra, piletas de purga,conductos y red caminera comprometen una gran superficie del terreno que resulta degradada.Esto se debe al desmalezado y alisado del terreno y al desplazamiento y operacin de equipos pesados. Por otro lado los derrames de petrleo y los desechos producen una alteracin del sustrato original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos inutilizables durante aos.Efectos sobre el agua:en las aguas superficiales el vertido de petrleo u otros desechos produce disminucin del contenido de oxgeno, aportede slidos y de sustancias orgnicas e inorgnicas.En el caso de las aguas subterrneas, el mayor deterioro se manifiesta en un aumento de la salinidad, por contaminacin de las napas con el agua de produccin de petrleo de alto contenido salino.Efectos sobre el aire:por lo general, conjuntamente con el petrleo producido se encuentra gas natural. La captacin del gas est determinada por la relacin gas/petrleo, si este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de antorchas.El gas natural est formado por hidrocarburos livianos y puede contener dixido de carbono, monxido de carbono y cido sulfhdrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema. Si el gas producido es dixido de carbono, se lo ventea.Efectos sobre la flora y la fauna:la fijacin de las pasturas depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los ms afectados por la contaminacin con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las ms afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetacin contaminada, o por envenenamiento por ingestin. El efecto sobre las aves puede ser letal. Si la zona de explotacin es costera o mar adentro el derrame de hidrocarburos produce daos irreversibles sobre la fauna marina.Casi la mitad del petrleo y derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las ciudades costeras. El mar es empleado como un accesible y barato depsito de sustancias contaminantes. Otros derrames se deben a accidentes que sufren los grandes barcos contenedores de petrleo, que por negligencia transportan el combustible en condiciones inadecuadas. De cualquier manera, los derrames de petrleo representan una de las mayores causas de la contaminacin ocenica. En general, los derrames de hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razn por la cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos estrictos en materia de proteccin ambiental.EFECTOS GENERALES DEL PETRLEO SOBRE EL MEDIO AMBIENTE.Efectos fticos:La falta o disminucin de la entrada de luz en el mar a causa de manchas de petrleo imposibilita o reduce el rea donde es posible la fotosntesis y, por tanto el desarrollo de plantas verdes.El 80% de la actividad fotosinttica y de absorcin de energa solar se produce en los 10 primeros metros de la superficie marina. Ello indica la importancia de la entrada de la luz (ese 20% restante) para mantener las comunidades fotosintticas de los fondos marinos.La falta o disminucin de plantas fotosintticas reduce el aporte de oxgeno y alimento al ecosistema.La prdida de extensin en la distribucin de algas y fanergamas limita las zonas que proporcionan cobijo a miles de especies marinas. Estos lugares son utilizados por los alevines de los peces como zonas de alimento mientras son subadultos.El fitoplancton es a su vez el alimento del zooplanctn (que adems de microorganismos est formado por larvas de peces, moluscos, crustceos, etc.). Por tanto al faltar fitoplanctn, el zooplancton muere y con l se interrumpe el crecimiento de un importante nmero de especies, al tiempo que se deja sin alimento a un gran nmero de animales marinos.

Efectos txicos:Las aves que quedan impregnadas de petrleo pierden o ven reducida su capacidad de aislarse del agua pudiendo morir por hipotermia. Al intentar limpiarse el plumaje con el pico ingieren grandes cantidades de hidrocarburos por lo que se envenenan.Tras desaparecer el petrleo de la superficie, el agua presenta una falsa apariencia "limpia" dado que queda cristalina por la muerte del fitoplancton y fauna marina que "enturbia" el agua.Los mamferos marinos pueden sufrir el taponamiento de sus vas respiratorias o daos en el tracto respiratorio y su mucosa por efecto de los contaminantes qumicos. Tambin ingieren grandes cantidades de hidrocarburos por alimentarse de animales contaminados.

Los quimiorreceptores de muchas especies marinas detectan el petrleo en el agua y les hacen variar sus migraciones y movimientos5.5 ABASTECIMIENTO DE AGUA.AGUAS SUBTERRANEAS

Representa una fraccin importante de la masa deaguapresente en cada momento en loscontinentes. Esta se aloja en los acuferosbajo la superficie de la tierra. El volumen del agua subterrnea es mucho ms importante que la masa de agua retenida enlagoso circulante, y aunque menor al de los mayoresglaciares, las masas ms extensas pueden alcanzar millones dekm(como elacufero guaran). El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la poblacin mundial, pero de difcil gestin, por su sensibilidad a lacontaminaciny a la sobrexplotacin.Es una creencia comn que el agua subterrnea llena cavidades y circula por galeras. Sin embargo, no siempre es as, pues puede encontrarse ocupando losintersticios(poros ygrietas) delsuelo, delsustrato rocosoo delsedimentosin consolidar, los cuales la contienen como una esponja. La nica excepcin significativa, la ofrecen las rocas solubles como lascalizasy losyesos, susceptibles de sufrir el proceso llamado karstificacin, en el que el agua excavasimas,cavernasy otras vas de circulacin, modelo que ms se ajusta a la creencia popular.ACUFEROUnacuferoes aquel estrato o formacin geolgica permeable que permite la circulacin y el almacenamiento delagua subterrneapor sus poros o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados comogravasde ro,limo,calizasmuy agrietadas,areniscasporosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcnicas, depsitos dedunase incluso ciertos tipos de arcilla. El nivel superior del agua subterrnea se denomina tabla de agua, y en el caso de un acufero libre, corresponde alnivel fretico.ESTRUCTURAUn acufero es un terreno rocosopermeabledispuesto bajo la superficie, en donde se acumula y por donde circula el agua subterrnea.* Una zona de saturacin, Es la situada encima de la capa impermeable, donde el agua rellena completamente los poros de las rocas. El lmite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireacin, es el nivel fretico y vara segn las circunstancias: descendiendo en pocas secas, cuando el acufero no se recarga o lo hace a un ritmo ms lento que su descarga; y ascendiendo, en pocas hmedas. * Una zona de aireacin o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel fretico y la superficie, donde no todos los poros estn llenos de agua.Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capasimpermeables, que puede tener forma de U o no, vimos que era un acufero cautivo o confinado.

TIPOS DE ACUIFEROS

Segn su estructura:Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir los acuferos libres y los acuferos confinados.En la figura de al lado se ilustran los dos tipos de acuferos:* Ro o Lago(a), en este caso es la fuente de recarga de ambos acuferos.* Suelo poroso no saturado(b).* Suelo poroso saturado(c), en el cual existe una camada de terreno impermeable(d), formado, por ejemplo porarcilla, este estrato impermeable confina el acufero a cotas inferiores.* Suelo impermeable(d).* Acufero no confinado(e).* Manantial(f);* Pozoque capta agua del acufero no confinado(g).* Pozoque alcanza elacufero confinado, frecuentemente el agua brota como en un surtidor o fuente, llamadopozo artesiano(h).Segn su textura:

Desde el punto de vista textural, se dividen tambin en dos grandes grupos: los porosos y fisrales.Acuferos porosos: El agua subterrnea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos poros intercomunicados entre s, cuya textura motiva que existe "permeabilidad" (transmisin interna de agua), frente a un simple almacenamiento. Aunque las arcillas presentan una mxima porosidad y almacenamiento, pero una nula transmisin o permeabilidad (permeabilidad porosidad). Como ejemplo de acuferos porosos, tenemos las formaciones de arenas y gravas aluvialesAcuferos fisrales: el agua se encuentra ubicada sobre fisuras odiaclasas, tambin intercomunicadas entre s; pero a diferencia de los acuferos porosos, su distribucin hace que los flujos internos de agua se comporten de una manera heterognea, por direcciones preferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar a los acuferos krsticos.Segn su comportamiento hidrodinmico:

Desde un punto de vista hidrodinmico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentido estricto:* AcuferosBuenos almacenes y transmisores de agua subterrnea (cantidad y velocidad) (Ejemplo: arenas porosas y calizas fisrales).

* AcuitardosBuenos almacenes pero malos transmisores de agua subterrnea (cantidad pero lentos) (Ejemplo: limos).* AcucludosPueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (Ejemplo: las arcillas).* AcufugosSon nulos tanto como almacenes como transmisores. (Ejemplo: granitos o cuarcitas no fisuradas).Segn su comportamiento hidrulico:

* Acufero subestimado o libreSe encuentra en directo contacto con la zona subsaturada del suelo. En este acufero la presin de agua en la zona superior es igual a la presin atmosfrica, aumentando en profundidad a medida que aumenta el espesor saturado.* Acufero cautivo o confinadoAquellas formaciones en las que el agua subterrnea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables y es sometida a una presin distinta a la atmosfrica (superior). Slo recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recargaalctonadonde el rea de recarga se encuentra alejada del punto de medicin, y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramiento del agua subterrnea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterrnea. A laszonas de recargase les puede llamarzonas de alimentacin. Debido a las capas impermeables que encierran al acufero, nunca se evidenciarn recargas autctonas (situacin en la que el agua proviene de un rea de recarga situada sobre el acufero), caso tpico de los acuferos semiconfinados y los no confinados o libres (freticos).* Acufero semi-confinadoCuando el estrato de suelo que lo cubre tiene una permeabilidad significativamente menor a la del acufero mismo, pero no llegando a ser impermeable, es decir que a travs de este estrato la descarga y recarga puede todava ocurrir.PROPIEDADES DE LAS AGUAS SUBTERRNEAS- Temperatura. Las aguas subterrneas gozan por lo general, de una constancia de temperatura que las aguas de circulacin superficial no pueden poseer nunca, sometidas como estn a evaporaciones, intercambios trmicos con el aire exterior y el terreno de superficie, radiacin solar, etc.En las aguas de capas (porosidad primaria) tienen temperaturas que varan mucho con la extensin y penetracin de la capa en el suelo. Si no hay influencia trmica de aguas superficiales, un agua de capa que circule muy lentamente por un estrato impermeable situado a 100 m de profundidad poseer una temperatura superior en dos o tres grados a otra que se encuentre en un terreno compacto situado solamente a 30 m abajo de la superficie, segn la ley del gradiente geotrmico.En promedio por cada dos grados de latitud que nos alejemos del ecuador la temperatura disminuye 1 C y por cada 150 m, en altitud, la variacin de la temperatura es de 1 C.En las aguas de fisuras anchas (calizas y sistemas de porosidad secundaria), por la alta permeabilidad de los sistemas, las aguas perdidas o abismadas imponen rpidamente su temperatura a las paredes de las galeras subterrneas por las que circulan. Saliendo al aire libre por las resurgencias estas aguas siguen por lo general las fluctuaciones trmicas observadas en el nivel de las aguas perdidas. No ocurre lo mismo en el caso de las emergencias.El agua que circula por la superficie de las calizas en pequeas cantidades por una infinidad de fisuras cuya funcin trmica sobre el agua es importante.La radiactividad. Otra caracterstica es la radiactividad de las aguas subterrneas, fenmeno no exclusivo de las aguas termales. Se agrega que no son tampoco las aguas de origen ms profundo las que poseen siempre mayor radiactividad.La conductividad elctrica. Es variada segn los intercambios qumicos y aportes de agua exterior, e informa sobre su riqueza en electrolitos disueltos.La turbidez y transparencia. Estas propiedades de las aguas de circulacin varan en muchas ocasiones con su caudal. Las aguas de capas, contrariamente permanecen transparentes casi siempre por la filtracin del sistema. Las de calizas presentan caractersticas intermedias entre las aguas de circulacin y las de capas, dependiendo de la evolucin del terreno calcreo.Composicin. Desde el punto de vista qumico cada fuente tiene una composicin que depende de la constitucin de las zonas subterrneas atravesadas y que le cede o con las que ha intercambiado sustancias.

5.6 GEOLOGA APLICADA A LA INGENIERA.En la poca en que el progreso humano llego al grado de evolucin que llamamos civilizacin, el hombre ya haba empezado a construir estructuras, haba llegado a ser en realidad, sin duda, un ingeniero.En la ingeniera moderna se han reducido los factores de seguridad; se han introducido innovaciones de todo tipo, en los materiales, en los mtodos, en las funciones; y las escalas de tamao, peso y uso se han multiplicado notablemente, de acuerdo con los progresos de la tecnologa. Ninguna estructura, sin embargo, es mejor que sus cimientos o que al material de que estos estn constituidos; es mas, la mayor parte de los fracasos de nuestros tiempos se deben e cierto a causas geolgicas subyacentes. Al reconocer las causas de estos fracasos, y teniendo en cuenta la responsabilidad inherente a cualquier construccin en gran escala, como una gran presa.

En un sentido econmico, el mejor ingeniero no es el que crea la mejor estructura posible; el mejor ingeniero es el que construye la estructura que puede satisfacer ms econmicamente su propsito. Por lo tanto, en inters de la economa y tambin de la seguridad, cada da se hace mayor uso de los conocimientos geolgicos: en la investigacin de las localizaciones; en la eleccin de los materiales de construccin; durante el proceso de esta, y en algunos casos, durante el funcionamiento y la conservacin de la obra.Uno de los ejemplos que pueden ilustrar de economas logradas en la construccin, en virtud de la realizacin previa de estudios geolgicos adecuados es la decisin de dejar de dejar sin revestimiento un tramo de 19 millas del Canal Friant-Kern, basndose en el conocimiento de la roca subyacente, determino una economa estimada en 2 000 000 de dlares. En la construccin de la Presa Kortes, Wyoming, se haba considerado que no era posible encontrar en la localidad arena ni grava adecuadas para la preparacin del concert. Un estudio geolgico revelo la existencia de materiales satisfactorios en un lugar inmediato.En un cierto estado un especialista en suelos realizo un levantamiento para situar una brecha de 20 millas para una carretera de concert. Su orgullo era haber hecho una cata en cada ladera existente en un espacio de 10 millas. Pero le pasaron inadvertidas algunas manchas de sedimentaciones de origen glacial. Es evidente que, incluso en obras pequeas, se pueden lograr economas de consideracin, si se aplican los conocimientos geolgicos en el momento y lugar adecuados.USO DE LOS CONOCIMIENTOS DE GEOLOGA POR EL INGENIEROEl ingeniero petrolero se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geologa es necesario. Indudablemente aprender ms geologa en el campo y en la prctica que la que puede ensersele en las aulas o en el laboratorio de una escuela. Este aprendizaje ser mas fcil y mas rpido y su aplicacin mas eficaz, si en sus cursos de ingeniera se han incluido los principios bsico de la geologa. Algunas ventajas especficas de esta preparacin son:Primero: Un conocimiento sistematizado de los materiales, su existencia o localizacin y sus propiedades. Todo contratista ingeniero que utiliza rocas o suelos, adquiere este conocimiento a travs de una dura experiencia, el camino resultara ms llano y ms derecho y ms derecho para el ingeniero que haya estudiado la cuestin bajo la gua de un maestro competente.Segundo: Los problemas de cimentacin, son esencialmente geolgicos. Los edificios, los puentes, las presas, las carreteras y otras construcciones, se establecen sobre algn material natural.Tercero: Las excavaciones, ya sean sobre la superficie del terreno o bajo ella, se pueden planear y dirigir ms inteligentemente y realizar con mayor seguridad, cuando se conoce bien el tipo y la estructura de los materiales que hay que mover.Cuarto: El conocimiento de la existencia de aguas subterrneas, y los elementos de la hidrologa subterrnea. Son excelentes auxiliares en ingeniera sanitaria, abastecimiento de aguas, drenaje de terrenos, riego, excavaciones, defensa contra deslaves.Quinto: El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosin, su transporte y sus sedimentaciones.Sexto: La capacidad para leer e interpretar informes geolgicos, mapas, planos geolgicos y topogrficos y fotografas, es de gran utilidad para la planeacin de muchas obras.Sptimo: Capacitacin para reconocer la naturaleza de los problemas geolgicos, tal como se presentan y para distinguir cuales son los que necesitan el estudio de un especialista, es una valiosa ayuda.Cabe decir que no todas las ventajas se obtendrn a travs de un programa formalista de estudio. Muchos ingenieros competentes, parecen reconocer y resolver de un como intuitivo los problemas geolgicos ms sencillos. Otros, con experiencia y a pesar de haber realizado estudios, nunca llegan a asimilarse y a aplicar acertadamente principios geolgicos simples. Sin embargo, para los hombres, que se encuentran en un caso intermedio, la geologa ser siempre un instrumento til.CONCLUSINAl concluir este tema, comprendemos que GEOLOGA Y EL DESARROLLO DE LA SOCIEDAD CONTEMPORNEA desprende de temas importantes tales de los cuales son las ciencias Geolgicas que son las cuales se derivan y tiene que ver son: la geologa dinmica, la geologa fsica, la petrologa, la litologa, la mineraloga, la cristalografa, la geologa histrica y la geologa aplicada.Hemos visto la gran importancia que tiene en especial en obras de reconocimiento del terreno, para la futura construccin, por ejemplo, de carretera, tambin su utilizacin en la construccin de grandes edificaciones como puentes, presas, entre otras.Tambin los combustibles causan contaminacin tanto al usarlos como al producirlos y transportarlos. Uno de los problemas ms estudiados en la actualidad es el que surge de la inmensa cantidad de CO2 que estamos emitiendo a la atmsfera al quemar los combustibles fsiles. Como estudiamos con detalle, este gas tiene un importante efecto invernadero y se podra estar provocando uncalentamiento globalde todo el planeta con cambios en elclimaque podran ser catastrficos.Otro impacto negativo asociado a la quema de petrleo y gas natural es la lluvia cida, en este caso no tanto por la produccin de xidos de azufre, como en el caso del carbn, sino sobre todo por la produccin de xidos de nitrgeno. Los daos derivados de la produccin y el transporte se producen sobre todo por los vertidos de petrleo, accidentales o no, y porel trabajoen las refineras.BIBLIOGRAFAOldroyd, David (2004). David Brusi. ed. La "Teora de la Tierra" de James Hutton (1788)(PDF).Enseanza de las ciencias de la tierra: Revista de la Asociacin Espaola para la Enseanza de las Ciencias de la Tierra12(2): pp.114-116.ISSN1132-9157.Davis, M. L., y Masten, S. J. (2,005). Ingeniera y Ciencias Ambientales. Editado por McGraw Hill/Interamericana. Mxico. 750p.Datos, y recuento fotogrfico cortesa de T. Obando, 2009.Geologa general y de MxicoErnesto Lpez Ramoshttp://www.ceida.org/prestige/Documentacion/petro-efectos.pdf

ATSDR en Espaol - El Agua SubterrneaDepartamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. (dominio pblico)