Facultad de Ingeniería Civil GEOLOGIA APLICADA A ING. CIVIL

Presentación del tema: "Facultad de Ingeniería Civil GEOLOGIA APLICADA A ING. CIVIL"— Transcripción de la presentación:

1 Facultad de Ingeniería Civil GEOLOGIA APLICADA A ING. CIVIL
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA Facultad de Ingeniería Civil GEOLOGIA APLICADA A ING. CIVIL

2 LA GEOLOGÍA: CONCEPTO La geología es la ciencia que estudia la Tierra, su composición, su estructura, los fenómenos que han ocurrido y ocurren en la actualidad, su evolución como planeta, su relación con los astros del Universo así como la evolución de la vida mediante los documentos que ella han quedado en las rocas. La geología además de la ciencia meramente descriptiva, es también genética y evolutiva, trata de hallar las causas de los fenómenos que se observan.

3 LA GEOLOGÍA: CONTENIDO
La geología trata. Como se ha dicho, de todo lo referente a la Tierra, por lo que se deduce que la geología consta de varias ciencias que se interrelacionan unas a otras para el mejor conocimiento del origen, composición, evolución, extensión de mares y continentes a través del tiempo.

4 La ciencia de la Geología se ha dividido tradicionalmente en dos amplias áreas: la Física y la Histórica. La Geología Física estudía los materiales, los procesos que actúan en superficie y al interior de ella.. La Geología Histórica es comprender el origen de la Tierra y su evolución a lo largo del tiempo

5 Las principales disciplinas geológicas o ramas de las Ciencias Geológicas, algunas de las cuales pueden considerarse puramente descriptivas, mientras que otras estudian procesos dinámicos y éstas son: 1.- Historia de la Tierra Estratigrafía. Estudia la disposición original, sucesión e interpretación de los estratos o unidades de rocas de sedimentarias y sus relaciones mutuas. Paleontología. Estudia a los seres que vivieron e épocas pasadas mediante los fósiles y trata de descifrar la historia de la vida sobre la Tierra. Geología Histórica. Estudia los acontecimientos o procesos pasados tales como formación de montañas, la distribución de tierras y mare en los periodos geológicos pasados, tratándose de reconstruir la historia de la Tierra.

6 2.- Geodinámica Geología Dinámica Externa. Estudia los procesos que ocurren o tienen su origen en la superficie de la corteza y que modifican la estructura terrestre (geodinámica externa). Comprende diversas especialidades como Meteorología, Climatología, Hidrología, Hidrogeología, Oceanografía, Glaciología, Edafología. Geomorfología. Estudia el relieve terrestre, presente y pasado (paleogeomorfología) desde el punto de vista descriptivo, genético y evolutivo. Geología Dinámica Interna. Trata de los fenómenos que ocurren o tienen sus causas en el interior de la Tierra. Geología Tectónica. Estudia las estructuras geológicas y la distribución de los materiales terrestres especialmente sus deformaciones, sus causas y mecanismos (geotectónica). Sismología y Vulcanología. Estudia los terremotos y los volcanes respectivamente. Geofísica. Estudia la forma, dimensiones y estructura de la Tierra, así como los fenómenos físicos que ocurren en el globo terrestre.

7 3.- Materiales de la Tierra
Cristalografía. Estudia la estructura interna de los materiales y las formas de cristalización teniendo en cuenta las leyes de cada uno de los sistemas. Mineralogía. Estudias los minerales. Composición, origen y forma de presentarse. Petrología. Estudia a las rocas, su composición, origen y formas de ocurrencia. Geoquímica. Estudia la química de la Tierra, considerando la distribución de los elementos y compuestos químicos en las diversas esferas de la Tierra, causas y las leyes que gobiernan sus distribución, migración a través del ciclo geológico e incluye el estudio de los meteoritos. Geología Económica. Estudia los recursos naturales esencialmente minerales que el hombre extrae para cubrir sus necesidades, teniendo en cuenta rendimiento económico.

8 Geoquímica Mineralogía Paleontología Biogénesis
ASTRONOMIA Astro Física Cosmogonía Tectónicas Geomorfología Geocronologia FISIC A GEOLOGIA HISTORI A Físico Químico Geoquímica Mineralogía Paleontología Biogénesis Petrología, Petróleo, Yacimientos Geología Ambiental QUIMICA BIOLOGIA GEOLOGIA APLICADA Hidrología Minería Petróleo Agricultura Ing. Civil Ambienta l

9 PROCESO GEOLOGICO La Tierra como planeta puede ser inmutable, que ha permanecido siempre igual, sin embargo, es un cuerpo dinámico muy complejo, que está sometido constantemente a la acción de los agentes atmosféricos y geológicos que modifican su relieva, este accionar un que es muy lento se manifiesta a través de los diversos procesos geológicos. Los procesos geológicos son aquellas acciones y efectos que tienen lugar en las zonas externas e internas de la corteza terrestre y manto. Precisamente en la interface de la litosfera con la atmosfera, hidrosfera y biosfera, se producen los fenómenos Geodinámica Externa, cuyo resultado es el modelado del relieve, en os aspectos: destructivo y constructivo. La geología dinámica estudia diversos procesos que producen cambios en la corteza terrestre. Estos cambios pueden ser del “tipo de degradación” que consiste en la destrucción de la superficie terrestre, del “Tipo agradación”, proceso constructivo de la superficie a través de la deposición de materiales de la degradación, usualmente por el mismo agente o de nuevo material proveniente del interior terrestre. La realización de estos procesos la lleva a cabo los denominados a gentes geológicos externos (ríos, aguas subterránea, olas vientos, etc.) y los agentes geológicos internos (movimientos orogénicos, movimientos epirogénicos, movimientos sísmicos, magmatismo, etc.)

10 Los procesos se desarrollan en la superficie y en el interior de la corteza como se ha mencionado y de acuerdo a ello los procesos se clasifican en:   PROCESO DE ORIGEN EXTERNO O EXÓGENOS Son todos los procesos cuyos agentes se relacionan a la atmosfera y el clima (agente atmosféricos) como el agua de lluvia, nieve, y por los agentes geológicos tales como los ríos, glaciares, viento, olas, etc. Los procesos exógenos se subdividen en : Destructivo: Desnudación del relieve que comprende la meteorización o intemperismo, que viene a ser la desintegración y descomposición de los materiales principalmente por los agentes atmosféricos. La erosión o arranque físico de los materiales por distintos mecánicos. Transporte de los materiales resultantes de los procesos anteriores a zonas bajas de la corteza.   Constructivos: Sedimentación que comprende la acumulación de fragmentos transportados mecánicamente, en solución y en suspensión y sedimentados en un determinado lugar por su peso específico, por precipitación decantación respectivamente, y la litogénesis que viene a ser la formación de nueva corteza a través de la formación de las rocas sedimentarias a partir de los sedimentos. En términos generales los procesos exógenos son mayormente destructivos, es decir disminuyen las elevaciones de la superficie terrestre en las zonas elevadas y rellenando las zonas deprimidas.

11 PROCESOS DE ORIGEN INTERNO O ENDÓGENO Son todos los procesos que tienen lugar en el interior de la corteza y manto, que tienen a la formación de nuevas rocas en condiciones de temperatura y presiones elevadas, que produce la deformación de los materiales y aquellos que producen el ascenso y emplazamiento de estos conjuntos en superficie. Entre ellos destaca el magmatismo proceso relacionado con la actividad magmática, intrusiva extrusiva, que da lugar a la formación de rocas ígneas y el metamorfismo que son transformaciones físico-químicas de los materiales para dar lugar a las formaciones de rocas metamórficas, los movimientos de la corteza se manifiesta por los orogénesis o formación de montañas y por los levantamientos y hundimientos de regiones terrestres o movimientos epirogenicos, fondos marinos, diastrofismo, y los sismos. Los procesos intensos son fundamentalmente de naturaleza constructiva, es decir aumentan las elevaciones de la superficie terrestre.  

12 AGENTES GEOLÓGICOS Los agentes geológicos constituyen el conjunto de fuerzas que actúan sobre los materiales de la corteza terrestre ocasionando su modificación física. Todo agente debe por sí solo efectuar la erosión , transporte y deposición de los materiales, es decir, que a la vez que es destructivo también es constructivo; ejemplos de estos agentes principalmente externos son los ríos, glaciares, ola marinas, vientos, las aguas subterráneas. Los agentes internos son el vulcanismo, la orogenia, magmatismo intrusivo, diastrofismo, etc.

13 CICLO GEOLOGICO

14 MAGMATISMO MAGMA Es el nombre que recibe la materia rocosa fundida. Dicho de otro modo, es masa ígnea en fusión que existe en el interior de la Tierra. Cuando asciende hacia la superficie el magma es conocido como lava, y una vez que se enfría acaba consolidándose convirtiéndose así en roca volcánica. Es una mezcla de alta temperatura (dependiendo de su composición y evolución, desde menos de 700°C hasta más de 1500°C) de sólidos (cristales y fragmentos de roca), líquido (en su mayoría silicatos) y gas (rico en H, O, C, S y Cl); Es el componente separado por fusión del manto mas liviano y móvil, y que tiende a zonas de baja presión (principalmente, la parte superior del manto y la base de la corteza terrestre). COMPONETES Las masas fundidas de rocas igneas de silicatos (SiO2 ), y puede clasificarse en dos grandes grupos: máficos y félsicos. Básicamente, los magmas máficos contienen silicatos ricos en Mg y Ca, mientras que los félsicos contienen silicatos ricos en Na y K. El magma ascendente que, desde su generación hasta antes de su solidificación, extrude en la superficie, recibe el nombre de lava.

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16 Lava Es el magma que corre por la superficie y ha perdido sus componentes volátiles, debido al descenso de presión, es decir, al aflorar el magma los componentes volátiles se liberan de una manera brusca Es el producto liquido del magma que queda y fluye por la superficie. Tipos de Lava (De acuerdo al Contenido de Silice SiO2) Ácidos, es mas denso y viscosos Silicio Básicos, es mas fluido, liquido Silicio

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18 Magmatismo Es un conjunto de procesos propios de la energía interior de la tierra, como la formación del magma, los proceso de formación son los fenómenos de : Fenómeno de Intrucción Fenómeno de Extrucción o Volcanismo

19 Chimenea.- Conducto por el cual el magma aflora a la superficie.
Fenómeno Extrusivo Denominado volcanismo, es el proceso por el cual el magma aflora en forma de lava a la superficie, se propaga y se solidifica En este caso, el magma aprovecha grietas para ascender. El proceso es tan rápido que la solidificación es prácticamente instantánea. A los componentes no les da tiempo a ordenarse y se forman rocas en las que no se distinguen los minerales. Partes de un Volcan Crater.- Abertura por el cual el magma aflora a la superficie Chimenea.- Conducto por el cual el magma aflora a la superficie.

20 Cono.- Es la acumulación geológica, resultante de la acumulación de material volcánico solidificado
Cono adventicio o parasitario, es cuando el producto se desvía abriendo un cono al lado el volcán. Caldera.- Es la formación geológica como resultado de la erosión del cráter, se caracteriza por los lodos laterales que caen abruptamente.

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22 Tipos de Volcanes: Según su forma: Cono Basalticos.- Son bastante raros. Cono de Ceniza.- Se forman en las erupciones de tipo explosivo con abundancia de materiales piroclásticos (cenizas, lapilli, etc...). Volcanes en Escudo.- Se forman en lugares donde la lava es expulsada de forma fluida. Su base es muy amplia Estrato Volcanes.- Son volcanes que alternan erupciones explosivas y erupciones tranquilas

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24 Según su tipo de Erupción:
Hawaiano Estromboliano Vulcaniano Vesubiano Peleano Krakatoano Erupciones de Cieno Erupciones Fisurales

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27 Según su actividad: Activos.- Están en continua actividad.
Inactivos.- Erupciona en un determinado tiempo. Apagados.- Los que en la historia nunca han erupcionado.

28 MATERIALES QUE EXPULSA UN VOLCÁN
Los volcanes activos emiten magma. Este magma puede proyectarse, desparramarse o volatilizarse, según se trate de materias sólidas, líquidas o gaseosas. SÓLIDAS Los materiales sólidos arrojados por los volcanes en erupción se llaman piroclastos.  Según el tamaño se dividen en: * bloques y bombas: generalmente situadas cerca de las bocas eruptivas, que al salir candentes adquieren forma redondeada u oval en su movimiento rotacional y de caída  * lapillis y gredas: material de proyección aérea entre 2 y 20 mm  * cenizas o polvo volcánico: constituidas por el polvo de lava que se mantiene en suspensión después de la erupción (< de 2 mm). 

29 LÍQUIDOS Las materias fundidas, más o menos líquidas, están constituidas por las lavas, que no son otra cosa que magmas que afloran a través del cráter y se deslizan por la superficie . GASEOSOS Consisten primordialmente en gases sulfurosos, dióxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno, ácidos clorhídrico y sulfhídrico, hidrocarburos como el metano, cloruros volátiles y vapor de agua, entre otros

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31 Fenómeno Intrusivo Proceso en el cual el magma no llega a la superficie, pero se solidifica, un ejemplo de ello son las rocas igneas intrusivas, salen en forma de plutones que resultan del enfriamiento del magma debajo de la superficie. De la estratificación de las rocas magmaticas intrusivas se distinguen: Diques.- Son plutones discordantes de forma tubular, compuestos de magma que fluyó a través de fracturas pre existentes o abiertos por la fuerza del magmatismo, de poco espesor pero pueden ser persistentes en altura y alcanzar enormes longitudes

32 Silla.- Son Intrusiones de forma laminar, paralelos a los estratos de las rocas encajonantes, su composición es básica por ser magma de gran fluidez. Batolitos.- Intrusiones con mas de 100 km2 de superficie, se amplían hacia la base y su profundidad es desconocida, se origina durante los periodos de formación de montañas, de formas alargadas y paralelos alas cordilleras. Su techo irregular se denomina cúpula y las proyecciones hacia abajo de las rocas llamados techos colgantes. Lacolitos.- Solo difieren de las sillas en que son gruesos en el centro y delgados hacia los bordes. Son planos en al base y convexos en la parte superior; un plano de perfil nos da la impresión de ver un hongo.

33 Stokes. - Son análogos al Batolito pero con dimensiones menores
Stokes.- Son análogos al Batolito pero con dimensiones menores. Los de forma circulara fueron las cámaras que alimentaron los primeros volcanes. Facolitos.- Son cuerpos ígneos de pequeñas dimensiones, que se ubica concordantemente en las charnelas de los pliegues. Tiene forma de media luna, facolito depende de la longitud de onda del pliegue. En plegamientos con diversos ordenes de magnitud, el tamaño es variable. Lopolitos.- Son cuerpos intrusivos con forma de bastón que se originan como consecuencia de introducción del magma, se introduce en el núcleo de sinclinal

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35 Ciclo Geológico A escala humana, las rocas nos parecen indestructibles, sin embargo, desde los tiempos geológicos, las rocas están en una continua y permanente transformación. Por ejemplo, el granito considerado por las antiguas civilizaciones como un signo de la eternidad, en el plazo de largos periodos de tiempo, las rocas de granito se rompen y liberan el cuarzo que formará la arena, y la arcilla y en otros tipos de rocas. De esta forma surge el concepto del ciclo geológico, propuesto por primera vez por James Hutton hace alrededor de 200 años, en el que se consideran las relaciones que se mantienen entre la superficie y el interior de la tierra como un proceso cíclico, que va dando origen a los diferentes tipos de rocas, rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Las rocas presentan procesos continuos de transformación dando origen al ciclo geológico, en el que se presentan esquemáticamente las relaciones entre los distintos tipos de ellas y los procesos mediante los cuales se originan.

36 Meteorización de las rocas
Intemperismo Meteorización de las rocas La meteorización es el proceso de transformaciones físicas y químicas de las rocas. La meteorización involucra un conjunto de reacciones químicas. La meteorización física (mecanica)se genera por los cambios grandes de temperatura, al efecto del agua al congelarse y fundirse y al formar soluciones y sales, al viento que mueve las partículas y a las raíces que fracturan a las rocas.

37 Meteorización de Rocas mas Representativas
OXIDACIÓN.- (Sulfuros, micas, etc) la pirita Fe S2 + m nH2 O Fe 3O Fe2 (SO 4) + F2 O3 + nH2 O (Limotita) Hidratación.- Combinación de compuestos minerales con agua de cristalización anhídrida Ca SO4 + 2 H2 O Ca SO H2 O (yeso) Solución.- (H2 O + CO2 ácidos oceánicos ) , halito (sal normal) Na Cl , siloina k Cl. Hidrólisis.- microlino K2 Al2 Si6 O16 + nH2 O + CO H4 Al2 Si2O9 + K CO5 +Si O2 .nH2 O feldespato

38 Granito.- (feldespato, cuarzo, mica, etc)
Fe++ + 6H2 O Fe (H2O) Fe+++ + O = Fe2O3 + 6H = Fe (OH) Caliza.- Son rocas carbonaticas, hidratado con agua de lluvia activo que disuelve fácilmente (dolomita) área compuesta soluble CO3 Ca + CO3 H (CO3 H )2 Ca Caliza Lluvia Bicarbonato Calcico

39 Proceso de intemperismo
El intemperismo es el proceso de transformación química de las rocas en suelo por eso se dice que la formación de suelo es sinónimo de intemperismo. El intemperismo en las rocas ígneas y metamórficas cambia los sólidos densos en materiales suaves y porosos que forman partículas que difieren en composición química y estructura a los minerales originales. El intemperismo provoca cambios menos intensos en las rocas sedimentarias. Cuando las rocas quedan expuestas en la superficie terrestre las condiciones físicas de erosión, congelamiento y fusión del agua, calentamiento y enfriamiento disgregan lentamente las rocas pero el cambio más grande lo provocan los cambios químicos por la acción del agua, el oxígeno, el dióxido de carbono y compuestos orgánicos.

40 La descomposición de los minerales del suelo se debe a la tendencia de los iones a disolverse en agua, luego algunos de los iones se combinan para formar nuevos compuestos sólidos que son estables en las condiciones de la superficie terrestre. Como la composición de la solución de suelo puede cambiar después de cierto tiempo y provocar que los nuevos minerales del suelo se disuelvan y puedan formar otros compuestos. Los cambios químicos se suceden de manera continua hasta formar compuestos de mayor estabilidad.

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