GEOLOGIA

PROFESOR Ing. JORGE HUAYHUA ROJAS Revis . PEDRO H. TUMIALAN

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PRESA

APLICACIÓN DE LA GEOLOGÍA

EN EL ESTUDIO DE PRESAS EN INGENIERÍA

CIVIL

APLICACIÓN DE LA GEOLOGÍA

EN LA INDUSTRIA PETROLERA

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LA TIERRA PARTE OCTANTE, VISTO DESDE UN SATÉLITE

Meléndez Fuster define.....”La Geología es la ciencia queestudia la Tierra, su composición , estructura y losfenómenos de toda índole que en ella tiene lugarincluyendo su pasado, mediante los documentos que deellos 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”

GEO = TIERRA

LOGOS = ESTUDIO TRATADO

GEOLOGIA

Una definición científica sería ¨La Geología es lacombinación Matemática - Física - Química yBiológica del estudio de la Tierra tal como hoyexiste, los procesos y estados a través de lascuales nuestro planeta ha evolucionado …..“.

LA TIERRA VISTO DESDE LA LUNA

Las Ciencias Geológicas su división y las otras ciencias

Las Ciencias Geológicas su división y

las otras ciencias

DIVISION DE LA GEOLOGIA

-GEOLOGÍA AMBIENTAL, Recolecta datos geológicos paraevitar y/ó solucionar problemas ocasionados por laintervención humana en el medio ambiente.

-GEOQUÍMICA AMBIENTAL, Analiza procesos geológicos queintroducen y controlan la concentración de contaminantesen el medio ambiente. Procesos naturales (erupcionesvolcánicas, meteorización) o antropogénicos (derrames depetróleo, combustibles, gas, materiales diversos.

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

IMPORTANCIA Y RELACIÓN DE LA GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA.

Ing. de Minas - Metalurgia - Ubicación de Recursos

minerales - Metales

Ing. 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 universo

Ing. Marina- Estudia características del litoral - mar.

Arquitectura- Estudia las rocas ornamentales.

Planificadores- Ubicación de ciudades y pueblos en

formación

CICLO GEOLÓGICO

GEODINÁMICO 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 de

rocas, montañas (orogénesis). La energía procede del calor interno de la tierra y la radioactividad

en 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.

NEBULOSAS EN EL UNIVERSO

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CONO VOLCÁNICO Y CRÁTER EN MARTE

ZONA DESERTICA EN LA TIERRA

CRÁTERES POR IMPACTO DE METEORITOS EN LA LUNA

CRÁTER VOLCÁNICO EN MARTE: OLIMPO

ANILLOS DE SATURNO

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.

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LA TIERRA ESTRUCTURA Y COMPOSICION

La tierra esta zoneada desde el exterior en:ATMÓSFERA, es la capa externa su composición es vapor de agua CO2 ,gases inertes , N. Aquí se manifiestan el clima , lluvia , viento. (Troposfera,16km.)

HIDROSFERA , es la capa de agua natural que cubre ¾

partes de la superficie terrestre. Son importantes las aguas subterráneas (del subsuelo) que se hallan en los intersticios y fisuras . Este tipo de agua se beneficia por pozos y manantiales. BIOSFERA , o esfera de la vida con bosques y sus incontables seres vivos en los continentes y mares. Incluye al hombre.LITOSFERA, corteza terrestre es la envoltura sólida formada por variedad 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

Núcleo interno y externo

LHEMAN

GUTEMBERG

MOHOROVICIC

CONRAD

FILOSOFÍA DEL GEÓLOGO

“..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 .

MADERAS QUE FLOTAN SOBRE EL AGUA POR EL PROCESO DE ISOSTACIA

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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 icebergque derivan en el mar“.

DERIVA CONTINENTAL

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

SEPARA-CIÓN DE LOS CONTINEN-TES

PLACAS DE CONVERGENCIA DE LA CORTEZA TERRESTRE POR EL MOVIMIENTO CONVECTIVO DEL MANTO

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DESPLAZAMIENTO DE PLACAS TECTÓNICAS

CONVERGENCIA DE PLACAS TECTÓNICAS

VOLCÁN MISTI EN AREQUIPA

MINERALES.(práctica)

Son compuestos inorgánicos formado por elementos

metálicos y no metálicos por lo general cristalizados con

forma o sin forma cristalográfica , ejemplo cuarzo con o sin

forma cristalográfica. Existe minerales cuyos elementos no

son cristalizados, ejemplo la calcedonia.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES:

Color, raya, dureza, exfoliación, peso específico.

Color: Es el color externo del mineral.

Raya: Es el color que deja el mineral en la superficie mate

de una cerámica, si es blanca es un mineral no metálico, si

es negra es un mineral metálico

Dureza: 2 se raya con la uña, menos de 3 se raya con

una moneda de 10 o 20 centavos, menos de 3.8 a 4 se

raya con la punta del alfiler, menos de 5 se raya con el

vidrio o la cuchilla, menos de 7 se raya con el cuarzo.

Exfoliación: Es la forma de superficie de rotura,

puede ser A si la superficie de rotura tiene muchos planos

en la calcita. B menos planos que A en la ortosa. Cmenos planos que B en el azufre. D sin planos en la

superficie de rotura en el cuarzo.

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Peso específico: Significa, cuanto pesa un metro

cúbico de ese mineral en toneladas, los no metálicos

oscilan entre 2 a 4.5 toneladas/metro cúbico.

MINERALES IMPORTANTES PARA EL INGENIERO

CIVIL:

Silicatos: 1 feldespato (plagioclasa, ortosa), 2 mica, 3

hornblenda, 4 piroxeno, 5 arcillaS.

Óxidos: 1 cuarzo, 2 magnetita, 3 limonita.

Carbonatos: Calcita.

Sulfatos: Yeso.

SISTEMAS DE CRISTALIZACIÓN DE

LOS MINERALES: Cúbico, tetragonal,

ortorrómbico, hexagonal, romboédrico, monoclínico,

triclínico.

Sistema cúbico: su núcleo es un cubo, tiene 3 ejes

de igual longitud perpendiculares entre sí.

PIRITA, GALENA, HALITA

Sistema tetragonal: su núcleo es un prisma recto

de base cuadrada, con 3 ejes en ángulo recto, 2 de igual

longitud, el tercero de diferente longitud:

CASITERITA SnO2

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Sistema ortorrómbico: su núcleo es un prisma

recto de base rectangular con 3 ejes en ángulo recto de

diferentes longitudes.

OLIVINO (Mg,Fe)2(SiO4)

Sistema hexagonal: su núcleo es un prisma recto

de base hexagonal, 3 ejes iguales en un plano horizontal

formando ángulos de 60°, un cuarto eje perpendicular a

este plano:

APATITO Ca5[(F, OH, Cl)/(PO4)3] y Grafito C pertenecen al

sistema hexagonal.

Sistema romboédrico: su núcleo es un romboedro, 3 ejes

iguales en un plano común formando ángulos de 120° y un cuarto

eje perpendicular a este plano. TURMALINA, RUBI

Mercurio. Boro, Arsénico, Bismuto, Antimonio

Sistema monoclínico: su núcleo es un prisma

unioblicuo de base rectangular, tiene 3 ejes desiguales, 2

en ángulo recto y el tercero inclinado oblicuamente.

MICAS (Biotita., muscovita, flogopita)

Sistema triclínico: es un prisma bioblicuo, tiene 3

ejes desiguales oblicuos entre sí.

CALCITA CaCO3 y DOLOMITA CaMg(CO3)2

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Los sistemas cristalinas - resumen

Nombre ejes ángulos

Cúbico a = b = c α = ß = γ = 90°

Tetragonal a = b ≠ c α = ß = γ = 90°

Hexagonal a = a´ = a´´ ≠ c α = α´ = α´´ = 120°; ß = 90°

Trigonal

Ortorrómbico a ≠ b ≠ c α = ß = γ = 90°

Monoclínico a ≠ b ≠ c ß ≠ α =γ = 90°; ß > 90°

Triclínico a ≠ b ≠ c α ≠ ß ≠ γ ≠ 90°

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