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Conceptos Generales de Geología

Es la ciencia de la Tierra que estudia su origen, evolución, formación, composición y los procesos de transformación que actuaron sobre ella.

El tiempo geológico lo podemos pensar de dos maneras: relativo y absoluto:

Tiempo absoluto.

El tiempo absoluto mide el evento geológico, nos dice si este tuvo lugar hace unos cuantos miles de años, hace mil millones de años, o en alguna fecha mas lejana. Nosotros usamos el año, que es el tiempo en que la Tierra da un circuito alrededor del Sol. En geología sin embargo, el problema consiste en determinar cuantas de estas unidades de tiempo transcurrieron en el pasado cuando no existía quien los contara. Las velocidades de desintegración de los minerales radiactivos nos proporcionan una solución a este problema.

Radiactividad: Los núcleos de ciertos elementos emiten partículas espontáneamente, y al hacerlo producen nuevos elementos.

Tiempo relativo.

Al situar eventos geológicos en orden cronológico, estamos subdividiendo el tiempo geológico sobre una base relativa, usando ciertas marcas para indicar el tiempo relativo. El tiempo geológico relativo ha sido determinado, en gran parte, por la posición relativa de las rocas sedimentarias, ya que una capa sedimentaria representa cierta cantidad de tiempo

La ley de superposición: En una serie de rocas sedimentarias que no hayan sido volcadas, la capa mas alta es siempre la mas joven y la capa mas baja es siempre la mas antigua.

Escala del Tiempo Geológico.

Esta se puede observar gráficamente a través de nuestro cuadro de las "Eras Geológicas" según el registro fosilífero de nuestro país, donde podes observar la escala de tiempo a partir del estudio de las rocas, y la evolución geológica y biológica de nuestro planeta, pudiendo agrupar en el, los distintos periodos y características. 

Especialidades y divisiones en el estudio de la Geología.

Geofísica: Estudio de la física de la tierra: anomalías de gravedad, discontinuidades en la prolongación de ondas sísmicas- sismología, campo magnético de la tierra.

Geoquímica: La distribución de los elementos químicos en distintas partes de la corteza terrestre. Composición química de diferentes rocas y minerales.

Mineralogía: Estudio de los minerales: Estructuras internas de los minerales, composición química, clasificación.

Petrología/Petrografía: Estudio de las rocas: Origen y formación de las rocas. Clasificación y composición (Petrografía)

Geología estructural: Analisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen fracturamiento, plegamiento y montañas. (Fallas-Pliegues-Orogénesis).

Paleontología: Estudio de la vida de épocas geológicas pasadas; estudio de los fósiles: Clasificación, reconocimiento. Mejorar el conocimiento de la evolución.

Estratigrafía: Estudio de las rocas estratificadas, por su naturaleza, su existencia, sus relaciones entre si y su clasificación.

Sedimentología: Estudio de los sedimentos (arena, arenisca, grava, conglomerado) y su formación. Análisis del ambiente de deposición como las propiedades físicas en el agua de un río (velocidad de la corriente y otros).

Hidrogeología: Investigaciones de la cantidad y calidad del agua subterránea.  

Geología Económica: Exploración de yacimientos metálicos o no-metálicos. Evaluación de la economía de un yacimento o producto mineral.

Exploración/Prospección: Búsqueda de yacimientos geológicos con valor económico. Por medio de la geofísica, geoquímica, mapeo, fotos aéreas e imágenes satelitales.

Geología Ambiental: Búsqueda de sectores contaminados, formas y procesos de contaminación. Especialmente de agua, agua subterránea y suelos. Investigación de la calidad de agua y suelo.

 

La Geología y su relación con otras Ciencias.

La Geología y su relación con las ciencias básicas y ciencias relacionadas:

Entre ellas podemos encontrar a la Física, Química, Biología y Matemática como ciencias básicas. Mientras que la Geofísica, Geoquímica y Mineralogía - Petrográfica como ciencias relacionadas directamente. 

Las Rocas.

En general existen cuatro grupos de rocas: Sedimentos, rocas sedimentarias, rocas ígneas o magmáticas y rocas metamórficas. Cada uno de los cuatro grupos principales contiene sus subdivisiones como en el caso de rocas intrusivas y rocas extrusivas las cuales están adentro del grupo de rocas magmáticas. Una roca puede transferierse a  otro tipo de rocas a causa de cambios físicos y/o químicos como la meteorización / erosión que puede afectar una roca ígnea para formar un sedimento.

Rocas sedimentarias: Por temperatrura, presión y transformaciones quimicos un sedimento blando puede cambiarse a una roca sedimentaria (dura). Este proceso se llama diagenesis.

Sedimentos: Producto de la meteorización-erosión y transporte: rocas blandas como arena y grava.

Rocas magmaticas: Rocas que tienen su origen en la cristalización de un magma (fundición).

Meteorización-Erosión-Transporte: Todas las rocas que afloran superficial (puede ser una roca magmatica o metamorfica o sedimentaria) sufren las fuerzas atmósfericas como temperatura, viento, flujo de agua, oxidación. La destrucción de una roca sólida, el transporte y la deposición (sedimentación) de estas particulas forma un sedimento.

Metamorfismo: Si una roca sufre temperaturas más de 200°C y presion se cambiará a una roca metamorfica.

Tipos de Rocas y Reconocimiento de las mimas según sus caracteristicas.

Plutonitas: Holocristalinas. cristales con formas aproximadamente propias (hipidiomorfico). Irregulares y granulares minerales son distribuidos irregularmente, homogéneas. Masivas sin intersticios. Ej.: Granito, Diorita, Gabro.

Vulcanitas: Masa basica densa (microcristalinas o vidreosas) con inclusiones macroscopicamente reconocibles. Inclusiones con formas propias (idiomórfas) en parte secundariamente transformadas. A menudo textura fluidal, componentes en parte orientados según su forma. Masivas o porosas hasta espumosas. Ej.:Riolita, Andesita, Basalto.

Rocas sedimentarias: Granulares o densas, rocas sedimentarias clasticas tienen granos rollizos. Rocas de precipitación a menudo de cristales muy finos. A menudo estratificación. Con porosidad. Ej.: Caliza, Arenisca, Lutita.

Metamórficas: Holocristalinas, los cristales a menudo son reconocibles macroscopicamente a menudo estructura porfiroblástica. Cristales xenomórfos hasta cristales idiomórfos. En general texturas secundarias las cuales no tienen que coincidir con las texturas primarias. Sin intersticios, sin porosidad. Ej.: Gneis, Esquistos, Marmol.

Métodos de Reconocimiento de Minerales y Rocas.

Generalmente existen tres maneras de investigar un mineral o una roca:

1) Métodos macroscópicos
2) Métodos microscópicos
3) Métodos geoquímicos

El reconocimiento macroscópico es el método más simple y más económico. Por un reconocimiento microscópico se usa un microscópio especial y una preparación de la muestra es obligatorio. Análisis químicos realizan principalmente en laboratorios especiales.

Métodos Macroscópicos

Solo con los ojos y algunas herramientas se describe una roca. Las herramientas son: Lupa, martillo, acido clorhídrico, un trozo de vidrio.

Métodos Microscópicos

Por medio de equipamiento especial y de la preparación de la muestra a reconocer.

Métodos Geoquímicos

Existen varios tipos de análisis geoquímicos. Los más importantes son la fluoreciencia de rayos X y la difractometría. En ambos casos se usan equipos especiales y una preparación de la muestra es necesario.

La fluorescenia de rayos X: Permite una analisis por elementos químicos. Como resultado sale un listado de los elementos químicos principales (SiO2, Al2O3, FeO, MgO, ...), los elementos de traza (Ba, Sr, U, Cu, ...) y las tierras raras (Y, Nb..). Los elementos químicos principales salen en % , los otros en ppm (partes por millones).

La difractometría: Como resultado salen listados de los contenidos en minerales de la muestra. Algunas veces se puede hacer una analisis semi-quantitiva. Se puede detectar con este método todos los minerales con estructura cristalina especialmente se aplican la difractometría para los minerales arcillosos.

Rocas Intrusivas

En las zonas profundas de la litosfera la presión, temperatura y la composición quimica de los materiales, son muy distintos a los que existen en la superficie por lo cual se forman rocas características de esta zona llamadas rocas intrusivas, por haberse originado al interior de la corteza terrestre y el manto.

La estabilidad de un mineral o de una roca depende de los factores físico-químicos a que esté sometida; sobrepasados ciertos limites, los minerales de la roca se ordenan de distinta forma originándose un nuevo mineral o un nuevo tipo de roca. Las rocas de la corteza terrestre en las zonas superficiales están formadas por un conjunto de minerales que, al aumentar la presión y la temperatura, que a medida que alcanzan zonas más profundas dejan de ser estables, reaccionan entre sí y dan origen a una nueva composición mineralógica.

Consolidación del magma

Un magma es una mezcla muy compleja de silicatos fundidos, a temperaturas elevadas, entre 700º y 1000º, con una proporción de agua y otros compuestos volátiles que a grandes presiones pueden permanecer en el magma.

Los compuestos del magma tienen gran importancia pues hacen que la mezcla sea mas fluida y permiten que el magma permanezca fluido a temperaturas relativamente bajas. Estos compuestos al desprenderse del magma facilitan su ascensión durante una erupción volcánica.

Cuando un magma se enfría, comienzan a formarse cristales de ciertos minerales, según un orden que no siempre coincide con el punto de fusión de los minerales, cuando los consideramos aisladamente. Existe un rango de temperaturas, a lo largo del cual se va produciendo la cristalización del magma y en cada momento los cristales que se van formando son diferentes, hablamos entonces de una cristalización fraccionada. El orden de los minerales ferro-magnesianos es el siguiente: olivino-piroxeno-anfibolas-biotita y para minerales leucocraticos: Plagioclasas calcicas-Plagioclasas sodicas-ortosa-cuarzo

Diferenciación magmática

Como la cristalización de un magma es fraccionada, en un determinado momento coexistirá una parte sólida que contiene los cristales ya formados y una parte liquida (residuo) que esta fundido. Las dos fracciones contendrán composiciones diferentes pero la suma tendrá la composición inicial del magma. Luego se pueden separar las dos fracciones del magma sólido y liquida formándose dos rocas distintas entre sí y diferentes al magma que las formo. Los mecanismos de separación pueden ser varios, él más frecuente es por diferencia de densidad los mas pesados se irán al fondo donde se produce la consolidación del magma; los minerales mas pesados son por lo general los ferro-magnesianos (olivino, piroxenos) y las rocas en el fondo de una masa plutonica serán más básicas que en la superficie.

Fuentes: Material propio de Paleontología de Argentina. Módulos de Fundamentos de Geología del Centro de Geología de Costas y Cuaternario de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de Mar del Plata. Síntesis de publicaciones on-line del Dto. Geología de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y del área Geología de la Universidad de Atacama.

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