GEOLOGIA Introducción• Concepto de Geología• Relación de la Geología con otras Ciencias• Alcance y Subdivisiones de la Geología• Importancia de la Geología con otras ciencias• Origen y Evolución del Universo: Galaxia, Cúmulos,

Esterales, Estrella, Pulsares, Esteroides• Teoría sobre el origen del Universo• Teoría sobre el origen del sistema solar• Hipótesis sobre el origen del sistema solar

Introducción• Concepto de Geología• Relación de la Geología con otras Ciencias• Alcance y Subdivisiones de la Geología• Importancia de la Geología con otras ciencias• Origen y Evolución del Universo: Galaxia, Cúmulos,

Esterales, Estrella, Pulsares, Esteroides• Teoría sobre el origen del Universo• Teoría sobre el origen del sistema solar• Hipótesis sobre el origen del sistema solar

Ing. Javier Navarro Véliz

CIP. No. 4152

INTRODUCCIONI. CONCEPTO DE GEOLOGÍA:

La geología es una ciencia que estudia la tierra, su composición y estructura, su historia y su vida pasada, así como los fenómenos que ocurrieron y ocurren en ella.

Es una Ciencia que estudia la estructura y el desarrollo de la tierra especialmente la parte accesible de la corteza terrestre, además se ocupa de los hechos fundamentales de la historia de la tierra y de establecer su secuencia temporal lo que hace de ella una ciencia histórica.

Es la ciencia que trata de la formación del globo terrestre, de su naturaleza y de los cambios que han experimentado desde su origen.

La geología estudia su origen, composición, estructura y evolución a través de los tiempos.

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Etimológicamente el término proviene del Griego:

Geo : Tierra

Logos: Tratado

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II. RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA CON OTRAS CIENCIAS.

Generalmente se divide en dos grandes campos:

Trata acerca de los materiales que constituye la tierra

Geología Física con sus estructuras y los procesos responsables de su

actual apariencia

Trata acerca del desarrollo histórico de la tierra.Geología Histórica Forma, estructura cambiante y la evolución de la

vida a través de los fósiles hallados en la roca.

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La geología se relaciona con otras ciencias:

AstronomíaCiencia que trata cuanto se refiere a los astros, principalmente de las leyes que originan el movimiento de los astros.

Bilogía Ciencia que estudia la materia viva fundamentalmente su evolución.

Ciencia que estudia las propiedades de la materia y las leyes que tiende a modificar su estado o movimiento sin modificar su naturaleza

Física

Ciencia que estudia las transformaciones conjuntas de la materia y de la energía.Química

Ciencia que estudia el medio físico, biológico y natural donde se desarrolla el hombre y sus relaciones. Geografía

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La geología se divide en muchas rama de acuerdo a la materia que se trate y sus aplicaciones:

A. Geoquímica

CristologíaMineralogíaPetrología

B. Geología Dinámica (Litosfera)

GeodinámicaExterna

GeodinámicaInterna

MeteorizaciónHidrologíaGlaciologíaLimnologíaFluviologíaOceanografíaHidrología subterránea

VulcanismoMagmatismoSismologíaDiastrofismo

III. ALCANCE Y SUBDIVISIONES DE LA GEOLOGÍA

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C. Geología Histórica

EstratigrafíaPaleontologíaPaleontografía

D. Geología Aplicada

Prospección GeológicaIngeniería geológica

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Geoquímica:

Estudia los elementos químicos que constituyen el globo terráqueo y su distribución.

•Cristalografía: Es el tratado de los cristales de su forma externa y su estructura.

•Mineralogía: Estudia su composición química, particularidades de su estructura y sus propiedades físicas, condiciones de su gas y su origen.

•Petrología: Estudia la composición mineralógica y química, sus propiedades y sus relaciones entre los distintos.

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Geología dinámica: Investiga los procesos que tienen lugar en el seno de la litosfera y la superficie.

A. GEOLOGÍA DINÁMICA EXTERNA :

Meteorización: Acción de los agentes atmosféricos en la S de la tierra.

Hidrología: Acción del agua en diferentes formas.

Glaciología: Acción geológica de los glaciares.

Limnología: Parte de la hidrología que se ocupa de los lagos.

Fluviologìa: Acción de los ríos en el modelado de la C.T.

Oceanografía: Acción de las aguas marinas principalmente en los bordes de los continentes.Hidrología Subterránea: Acción geológica de las aguas subterráneas.Ing. Javier Navarro

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B. GEOLOGÍA DINÁMICA INTERNA:

Vulcanismo: Estudia los fenómenos volcánicos.

Magmatismo: Estudia la constitución del magma y los procesos que transcurren en el origen de las rocas ígneas.

Sismología: Ciencia que estudia los terremotos.

Diastrofismo: Actividad interna de la tierra que se manifiesta los grandes movimientos de la corteza Terrestres.

Vulcanismo: Estudia los fenómenos volcánicos.

Magmatismo: Estudia la constitución del magma y los procesos que transcurren en el origen de las rocas ígneas.

Sismología: Ciencia que estudia los terremotos.

Diastrofismo: Actividad interna de la tierra que se manifiesta los grandes movimientos de la corteza Terrestres.

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Geología Histórica :

Estudia la historia del desarrollo y la evolución de la cortea terrestre y la vida orgánica.

Estratigrafía: El origen y conformación de la capa sedimentaria.

Paleontología: Estudia los animales y plantas que vivieron en épocas pasadas.

Paleogeografía: Estudia las condiciones geográficas del pasado.

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Geología AplicadaCiencia que estudia el suelo de la tierra para fines

prácticos.

Prospección Geológica: Objeto de estudio es la búsqueda y reconocimiento de un yacimiento.

Ingeniería Geológica: Las propiedades del suelo y las condiciones de construcción en un ambiente geológico dado: presas, represas, canales, carreteras.

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III. Alcance y Subdivisiones de la Geología

FÌSICAEnergía

QUÍMICAMateria

BIOLOGÍAMateria viva

ASTRONOMÍAMateria en el

espacio celeste

GEOLOGIA

COSMOLOGÍA

GEOFÍSICA GEOQUIMICA

PALEONTOLOGÍA

Procesosterrestres

Distribución y migración de los elementos

La Tierra enSu conjunto Fósiles

Procesosy sus

resultados

Minerales, rocas y

Depósitos metálicos

Estudio de la TierraCambios sucesivos de

Relieve superficialDurante el tiempo geológico

Sucesión de rocas yFósiles durante

El tiempo geológico

PALEOGEOGRAFÍA ESTRATIGRAFIA

Geología Histórica

IV. IMPORTANCIA DE LA GEOLOGIA EN LA INGENIERIA:

LA GEOLOGIA

Cumple un rol preponderante No se limita al descubrimiento y evaluación de

a nivel mundial, en especial los recursos naturales sino se aplica también

en el Perú, en algunos pro- a la Ing. De Minas; de Petróleo; Civil: vial y

yectos de desarrollo. urbana; Hidráulica; Agrícola, entre otras.

Desde sus principios (cuando

fue investigativa) hasta la actualidad

ha evolucionado enormemente.

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La Ingeniería de Minas: Tiene como objeto extraer los minerales, sean metálicos o no metálicos del suelo y del subsuelo. En la explotación el geólogo ejerce un control permanente para racionalizar la producción y encontrar nuevas fuentes de mineral.

La Ingeniería del Petróleo: tiene como objeto extraer los hidrocarburos del subsuelo. Es fundamental el aporte de la Geología en las fases de Exploración y Desarrollo.

La Ingeniería Civil: En sus proyectos de envergadura: carreteras, túneles, centrales hidroeléctricas, etc., necesita fundamentalmente del curso del curso de la Geología para garantizar la estabilidad y duración de los mismos.

La Ingeniería Hidráulica: Trata sobre la mecánica de los líquidos que discurren como corrientes como ríos, océanos, etc. y sus efectos. La importancia de la geología es algo que se evidencia.

La Ingeniería Agrícola: Tiene como finalidad el control y cuidado de las tierras agrícolas. La participación de los geólogos es muy activa y a los especialistas en suelos se les llama Edafólogos.

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V. Origen y Evolución del Universo: Galaxia, Cúmulos Estelares, Estrella, Pulsares, Cuásares,

Asteroides

UNIVERSO

La cosmología es parte de la Astronomía y que trata de explicar el origen del Universo.

Existe dos clases de teorías que explica el origen del Universo: Las explosivas: sustentada por Big Bang basada en el sustento de Lemitre y Gamov

admiten que el universo está en expansión como consecuencia de la explosión inicial, hay dos posibilidades: que el universo siga expandiendo indefinidamente, o que llegue un momento en el que frente la expansión y luego empiece a contraerse de nuevo.

Las estacionarias : difundidas por Bondi, Gold y Hoyle, se basa en el principio cosmológico perfecto propuesto por el astrónomo Milne que sostiene la creación continua de materia, el universo ha sido siempre igual y así seguirá eternamente.

El universo contiene todo lo que existe, desde las partículas subatómicas más pequeñas hasta los súper cúmulos de galaxias. Existe alrededor de 100 000 millones de galaxias y cada uno con 100 000 millones de estrellas.

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En el universo esta conformado por:

GALAXIAS

Son acumulaciones de cuerpos cósmicos de orden superior que se caracterizan por poseer un estructura más complicada, elíptica e irregular.

Según se cree que hay más de 100 0000 millones de galaxias, destacándose la vía láctea, donde se encuentra el sistema solar.

Las galaxias se observan como objetos extensos, con aspecto de nubes, generalmente aplastados, debido a su enorme distancia no se pueden ver la estrellas individualmente.

Las galaxias debido a sus fabulosos tamaños y enorme distancia entre ellas inducen a pensar que son como islas en el vacío, no es así por quien tienen la tendencia de agruparse en colonias.

Tipos de Galaxias: A la derecha tipo globular y a la izquierda en forma espiral (Foto NASA)

CUMULOS ESTELARES

Las estrellas de una galaxia se agrupan en concentraciones de menor cuantía, que contienen desde miles hasta ciento de miles de estrellas, originadas en una misma región y en una misma época.

Los cúmulos presentan diversas estructuras.

Los cúmulos globulares, suelen ser esféricos y cuentan con muchas estrellas rojas y carecen de materia interestelar, sus edades oscilan los 6 500 y 10 000 millones de años. Los cúmulos galácticos, contienen menos estrellas que las globulares y son sistemas de formación , pues aún contienen nubes de gases y polvo, por eso sus estrellas son azules (muy jóvenes).

Cúmulo de estrellas de las Pléyadas que contienen estrellas relativamente jóvenes no mayores de 100 millones de años(Foto Instituto de Tecnología de California)

Son cuerpos calientes y luminosos de gas que se forman en las nebulosas. Tamaño, masa y temperatura son muy variables.

El diámetro del las estrellas va desde unas 450 veces menos que el SOL hasta unas 1000 veces mayores, la temperatura de la superficie oscila desde unos 3000 grados centígrados a más de 50 000 grados centígrados.

El color de la estrella se determina se determina por la temperatura, las calientes son azules y las frías son rojas.

El SOL, con una temperatura en la superficie de unos 5500 grados centígrados. , y es de color amarillo, la energía emitida es por fusión nuclear en su centro.

ESTRELLA

De acuerdo a la temperatura de su superficie las estrellas se clasifican en ocho tipos: O, B, A, F,G,K,M,C desde la más calientes a las más frías.

Las tipos O y B, azules y tiene temperaturas de 40000 a 15000 oC.

Las A , blancas de 15000 a 8000 oC .

Las F,G y K van de amarillo con 8000 oC.

Las M y C son rojas con menos de 4000 oC.

A su vez cada tipo se divide en cinco clases: I: Son supergigantes.

II: Son gigantes brillantes.

III: Son gigantes.

IV: Son subgigantes.

V: Son la secuencia principal como el SOL que es del tipo G clase V.

Evolución de una estrella

PULSARES

Esos objetos fueron descubiertos en 1967 y se distinguen por emitir señales de radio con gran rapidez y regularidad.

Recientemente se han descubierto pulsares de frecuencia muy alta, del orden de más de 600 pulsaciones por segundo, al parecer débilmente magnetizados y no cercanos a restos de supernova.

Se ha pensado, en consecuencia, que pudiera existir en la galaxia otra clase de estrella neutrónica caracterizada por su pulsación rápida, poca brillantez y débil campo magnético.

Los púlsares se forman cuando estrellas normales colapsan

CUÁSARES

Son poderosas fuentes de radiación visible, casi puntuales, que emiten un espectro insólito, varios millones de veces más intensas que la del Sol. Fueron descubiertas en 1963 por medio de la radiotelescopio.

El gran desplazamiento hacia el rojo que producen en las líneas del espectro indica que se encuentran a miles de millones de años luz de la Tierra y las convierten en los objetos más lejanos que se hayan detectado, tal como el llamado PKS-2000-330 que se sitúa a una distancia de aprox. 120 000 millones de años luz, el mas lejano hasta la fecha.

Identificación de cuásares. Se identificaron en la década de 1950.

VI. TEORIA SOBRE EL ORIGEN DEL UNIVERSO

La parte de la astronomía que trata de explicar sobre el origen del universo es la cosmogonía.

Se puede distinguir dos clases de teorías, las explosivas y las estacionarias, aceptando todas ellas la existencia de un universo en expansión.

TEORIA DE BIG BANG (1927):

Lemaitre y Gamov

Indica que toda la materia y energía del Universo se hallaba comprimida en un “huevo cósmico” denominado por Gamov, o superátomo o átomo primigenio por Lemaitre, que estalló, y que esta formado por neutrones enormemente concentrados y era radioactivo en grado extremo, por lo que estalló, a partir de la explosión muchos neutros se desintegraron en protones y electrones, combinándose para formar todos los elementos conocidos.

La enorme cantidad de energía radiante, emitida en los primeros momentos, se habría ido enfriando durante la expansión, observándose hoy como radiación de fondo, la materia se habría condensado en nubes y polvo y éstos posteriormente en galaxias que se alejan unas de otras a velocidades variables y en toda las direcciones.

Teoría del Universo Pulsante

Sostiene , que el tiempo y el espacio no se crearon conjuntamente con el Big Bang, sino que consideran al cosmos como una entidad eterna, por ello muchos científicos se inclinan que la evolución del Universo abarca una dimensión temporal que va mucho más allá de la explosión primordial y de la actual expansión. Se admite que el Universo está en expansión indefinidamente, o que llegue a pararse y luego contraerse para construir otra vez el “huevo cósmico” y volver a estallar dando origen a oro Universo expansivo.

VII. TEORIA SOBRE EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

El sistema solar está constituido por una estrella central (EL SOL) y los cuerpos que orbitan a su rededor.

Estos cuerpos incluyen nueve planetas y sus 61 lunas conocidas, asteroides, cometas y meteoritos.

El sistema solar también contiene gas interplanetario y polvo.

Los planetas pertenece a dos grupos:

a. Cuatro pequeños planetas Mercurio , Venus, Tierra y Marte rocosos cercano al sol:

A S T E R O I D E S

b. Cuatro planetas más distantes Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno los gigantes de gas: Plutón: No pertenece a ningún grupo, es pequeño, sólido y helado, es el mas exterior, excepto cuando pasa por el interior de la orbita de Neptuno.

Entre los planetas rocosos y los gigantes de gas está el cinturón de asteroides que contiene miles de pedazos de roca que orbitan en torno al sol. La mayoría de los cuerpos del Sistema Solar gira en torno al SOL en orbitas elípticas situadas en un fino disco que pasa alrededor del Ecuador Solar..

Todos los planetas giran alrededor del SOL en la misma dirección (con el movimiento contrario al de los punteros del reloj visto desde arriba) y todos, excepto Venus, Urano y Plutón, también giran en este sentido alrededor de sus ejes.

La luna también giran sobre sus ejes mientras orbitan alrededor de sus planetas.

Todo el Sistema Solar describe una órbita en torno al centro de nuestra galaxia, La Vía Láctea.

Hipótesis Nebular: Inmanuel Kant (1755) y Pierre de Laplace (1796):

Es una hipótesis Uniestelar, que explica que el origen de los planetas es por la evolución de una sola estrella el sol, sin la intervención de otro cuerpo. La nebulosa es una nube de gas esférica y difusa, giraba lentamente y al enfriarse y contraerse aumento su velocidad alrededor del centro, la masa gaseosa se convirtió en un disco que giraba alrededor del sol, durante la rotación las fuerzas centrifugas desprendido anillos de gas incandescente que se agrupo en una esfera dando lugar a un planeta.

VIII. HIPOTESIS SOBRE EL ORIGEN DEL SISTEMA SOLAR

Objeciones:1. Algunos satélites giran en dirección contraria y uno de ellos gira más

rápido que la velocidad de rotación de su planeta.2. El mecanismo de formación de los anillos, no corresponde a la

velocidad rotacional de una nebulosa como la postula.

Hipótesis Planetesimal (1905): Thomas Chamberlain y Fores Moulton:

Nació de un sol muy semejante al actual.

Paso cerca de una estrella que provocó una marea gigantesca que origino dos abombamientos opuestos, mientras la fuerza explosiva interna arrojaba proyectiles fusiformes de gas en diferentes direcciones, la atracción de la estrella pasajera , coloco a estos proyectiles en órbitas elípticas alrededor del sol.

El abombamiento mayor se fraccionaron en cinco grandes proyectiles que dieron origen a los planetas mayores y el abombamiento del lado opuesto, se fracciono en cinco pequeños proyectiles que dieron origen a los planetas menores.

Objeciones: 1. El choque de los planetesimales tendería más a destruirlos que a conservarlo.2. Se requiere un acontecimiento muy raro y quizás único en el universo.

Hipótesis de la Marea Solar (1918): Janes Hopwood Jeans y Harold Jeffreys:

Que la atracción gravitatoria de una estrella que paso junto a la nuestra, habría comunicado a las masas de gas una especie de impulso lateral, produciendo un solo chorro de gas en forma de huso y de longitud igual al tamaño del sistema solar, dando origen a los distintos planetas al enfriarse.

Teoría Cosmogónica (1930): Russell y Litleton:

Que, el sol era un sistema doble constituido por dos estrellas, esto no tendría nada en particular, ya que el 10% de las estrellas visibles son dobles. Especuló que otra estrella perturbadora habría ejercido su acción sobre el doble Sol del que se formaron los planetas por el proceso descrito anteriormente.

Hipótesis de Weizsacker (1944): Carl Von Weizsacker:

Calculo que en los remolinos o torbellinos mayores habría la materia suficiente como para formar otras galaxias, durante la turbulenta contracción de cada remolino, se generaron remolinos menores, cada uno de ellos lo bastante grande como para formar el sistema solar.

Los gases ligeros (H, He, etc.), se habrían disipado rápidamente, por lo que explica la rareza de estos gases en los planetas en comparación con la abundancia que hay en el sol.

De los remolinos formados , a escala más reducida, se formaron los satélites , en forma análogo a los planetas.

FACULTAD DE INGENIERIA

GRACIAS Ing. Javier Navarro Véliz