CAPITULO III MAGMATISMO

Magmatismo

Magma

El magma es una sustancia fluida y fundida constituida esencialmente por un sistema de complejo de silicatos fundidos con H2O.

Cuya composición se entran casi todo los elementos químicos que actualmente conocemos; ademas contienen otros compuestos volátiles en solución. 

Calor terrestre

La fuente de calor que genera el magma se manifiesta en el incremento aproximado de 3°C cada 100 mts. De profundidad en la corteza terrestre (1°C cada 33 mts.). Este fenómeno es conocido como el gradiente geotérmico, pero solo es una relación válida en la corteza terrestre, pero no en capaz más profunda.

El gradiente geotérmico no es un valor constante puesto que depende de las características físicas que presente el material en cada punto del interior del planeta, es decir, de las condiciones geológicas locales algunas de las cuales son: la relación presión con temperatura, la composición química y las reacciones que se produzcan, la existencia de material radiactivo, la presencia de movimientos convectivos y rozamientos, etc.

Magmatismo extrusivo

Es el proceso por el cual el magma es expulsado a la superficie terrestre a través de conos volcánicos o fracturas de las rocas preexistentes, originando corrientes de lava y material piroclastico.

• Volcanes

Los volcanes en cuanto su presentación superficial son estructuras que se forman por la acumulación de material ígneo que asciende desde las profundidades hasta la superficie, a través de una fractura, donde recibe el nombre de lava, solidificándose en sus proximidades y desarrollando una forma de colina o montaña con características particulares. En un volcán hay que distinguir las siguientes partes:

                 Cámara magmatica, Es la región situada en la profundidad de la litosfera donde se acumula y deposita el magma.

                 Cráter, Es una depresión u orificio externo, generalmente en forma de embudo, con paredes casi verticales, y por el que son arrojados los materiales volcánicos. Cuando esta depresión alcanza varios kilómetros de diámetro, y de circular, se le conoce como caldera.

                 Chimenea, Son los conductores de salida al exterior de las lavas y de los productos solidos y gaseosos. Estos suelen ser profundas fracturas que se comunican con la cámara magmática, los cuales se van ensanchando por efectos de la erupción.

                 Cono Volcánico, Es una elevación formada alrededor de la chimenea, originada por la acumulación de materiales provenientes de las erupciones.

                 Cráteres secundarios, Denominados también adventicios, se forman en las laderas del cono principal llegando algunas veces a ser numerosos dando lugar a una estructura muy compleja.

• Tipos de erupciones

                Tipo hawaiano, Se caracterizan por su la fluidez de sus lavas y escases de gases. Sus erupciones son tranquilas, sin nubes ardientes ni proyecciones solidas. Tienen forma de escudo.

              Tipo estromboliano, Su lava es medianamente viscosa y contiene abundantes gases que durante las erupciones, al desprenderse dan lugar a lapillis y bombas volcánicas, pero con escasa ceniza, la lava por se espesa desciende lentamente.

             Tipo vulcaniano, La lava es más viscosa y pastosa y entre periodos de erupciones, la lava forma una costra rápidamente, bajo esta costra los gases se acumulan y explotan a intervalos a mayor fuerza, las nubes de cenizas son oscuras y muy escasa formación de bombas incandescentes. Las nubes al subir y al expandirse adquieren forma de “coliflor”.

                Tipo vesubiano, La lava es mas viscosa debido a la acides, solidificándose rápidamente y formando una costra que tapona al cráter, la cual al ser empujada por los gases produce grandes explosiones, disgregándose en forma de cenizas, que forman grandes nubes; también arroja gran cantidad de vapor de agua que al condensarse sobre la ceniza da lugar a lluvias de barro.

            Tipo pliniano, Se caracteriza por tener grandes ráfagas de gas impetuoso, que llegan asta varios kilómetros de altura y luego se desparrama en una nube expansiva formada por masas globulares de gas y vapor; la proporción de cenizas es baja, solo se reduce el material arrancado de las paredes de la chimenea y el cráter.

               Tipo peleano, La lava es tan espesa que se solidifica en la chimenea formando un tapón que al ser empujado por nuevas emisiones de lava forma una bóveda que se eleva por encima del cráter formando una cúpula incandescente que suele disgregarse al poco tiempo. La erupción va precedida a menudo por fuertes temblores subterráneos, explosiones y la lava se abre paso atravez de grietas laterales.

                Tipo islandico, La lava es muy fluida y sale por grandes fisuras longitudinales que pueden tener varios kilómetros de longitud.

Materiales volcánicos

Magmatismo intrusivo

Es la ascensión del magma desde los profundos focos de la res regiones subcorticales y penetra en la corteza terrestre sin alcanzar su superficie y se solidifica a diferentes profundidades.

Sill, Son plutones tabulares y concordantes, cuya potencia varia de centímetros asta metros. Se diferencia de una lava enterrada en que es más moderna que las rocas encajonantes; además, sus superficies son mas regulares.

Diques, Son plutones tabulares discordantes formados por la intrusión de magma atravez de fracturas que corta a las rocas encajonantes. Su potencia varia entre centímetros a metros, y s u longitud puede alcanzar varios kilómetros.

Batolitos, Son grandes plutones masivos y discordantes, mayores de 100 km2 cuyo tamaño aumenta con la profundidad y que hoy están en superficie por consecuencia de la erosión de las rocas que las cubrían inicialmente. Su parte superior es un domo de donde se proyectan diques y otros cuerpos ígneos menores.

Lacolitos, Son plutones masivos y concordantes en forma lenticular, que deforma los estratos superiores, cuya base es aplanada y presenta una convexidad en el techo.

Stock, Son plutones masivos y discordantes, el tamaño de sus afloramientos son menores a los 100 km2.

Orden de cristalización según Bowen

CAPITULO II LA TIERRA COMO PLANETA Y EL SISTEMA SOLAR

La Tierra

Edad: 4,54 mil millones de años
Radio: 6.371 km
Distancia desde el Sol: 149.600.000 km
Gravedad: 9,78 m/s²
Masa: 5,972E24 kg
Satélite: Luna

La Tierra es el tercer planeta desde el Sol y quinto en cuanto a tamaño. Gira describiendo una órbita elíptica alrededor del Sol, a unos 150 millones de km, en, aproximadamente, un año. Al mismo tiempo gira sobre su propio eje cada día. Es el único planeta conocido que tiene vida, aunque algunos de los otros planetas tienen atmósferas y contienen agua.

La Tierra no es una esfera perfecta, ya que el ecuador se engrosa 21 km, el polo norte está dilatado 10 m y el polo sur está hundido unos 31 metros.

La Tierra posee una atmósfera rica en oxígeno, temperaturas moderadas, agua abundante y una composición química variada. El planeta se compone de rocas y metales, sólidos en el exterior, pero fundidos en el interior.

Desde la antigüedad se han elaborado mapas pera representar la Tierra. Con la llegada de la fotografía, los ordenadores y la astronáutica, la superficie terrestre ha sido estudiada con detalle, aunque todavía queda mucho por descubrir.

El sistema solar

El Sistema Solar es un conjunto formado por el Sol y los cuerpos celestes que orbitan a su alrededor. Está integrado el Sol y una serie de cuerpos que están ligados gravitacionalmente con este astro: ocho grandes planetas (Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno), junto con sus satélites, planetas menores (entre ellos, el ex-planeta Plutón) y asteroides, los cometas, polvo y gas interestelar.

Pertenece a la galaxia llamada Vía Láctea, que esta formada por cientos de miles de millones de estrellas situadas a lo largo de un disco plano de 100.000 años luz.

El Sistema Solar está situado en uno de los tres brazos en espiral de esta galaxia llamado Orión, a unos 32.000 años luz del núcleo, alrededor del cual gira a la velocidad de 250 km por segundo, empleando 225 millones de años en dar una vuelta completa, lo que se denomina año cósmico.

Los astronomos clasifican los planetas y otros cuerpos en nuestro Sistema Solar en tres categorías:

Primera categoría: Un planeta es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, que tiene suficiente masa para tener gravedad propia para superar las fuerzas rígidas de un cuerpo de manera que asuma una forma equilibrada hidrostática, es decir, redonda, y que ha despejado las inmediaciones de su órbita.

Segunda categoría: Un planeta enano es un cuerpo celeste que está en órbita alrededor del Sol, que tiene suficiente masa para tener gravedad propia para superar las fuerzas rígidas de un cuerpo de manera que asuma una forma equilibrada hidrostática, es decir, redonda; que no ha despejado las inmediaciones de su órbita y que no es un satélite.

Tercera categoría: Todos los demás objetos que orbitan alrededor del Sol son considerados colectivamente como "cuerpos pequeños del Sistema Solar".

Formación de la Tierra

La tierra se formó a partir de una serie de transformaciones que ocurrieron hace aproximadamente 4.600 millones de años. Para entender su evolución los geólogos han dividido el tiempo transcurrido desde el origen de la tierra hasta la actualidad en Eras Geológicas.

La primera Era es la Precámbrico que ocurrió hace 3.800 millones de años. En ella se formó la Atmósfera, la Litósfera y se originó la vida.

La segunda Era es la Paleozoico, esta se subdivide en seis períodos: Cámbrico, Ordovicense, Silútico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. Ellos transcurrieron aproximadamente entre unos 600 y 270 millones de años. En esa época la tierra era una gran masa llamada Pangea. Además, aparecen los primeros animales vertebrados.

La tercera Era es la Mesozoico que a su vez se subdivide en tres períodos: Triásico, Jurásico y Cretáceo. Estos transcurrieron aproximadamente hace unos 225 y 135 millones de años. En esta era aparecieron los grandes reptiles en la tierra y se comenzaron a formar los continentes.

La última Era es la Cenozoico que se divide en Terciario y Cuaternario. Esta ocurrió hace unos 70 y 2 millones de años. En esta etapa se terminaron de formar los continentes y se desarrollo la especie humana.

La litosfera

Junto a la hidrosfera, atmósfera y biósfera conforman el geosistema de la tierra. La litosfera corresponde a la corteza terrestre, que es la capa sólida del planeta, formada por el relieve continental y submarino.


       Tipos de litosfera

Según el tipo de corteza que contiene se distinguen dos tipos de litosferas:

              Litosfera Oceánica

La litosfera oceánica se forma a través del vulcanismo en forma de fisuras en las dorsales oceánicas, estas se encuentran a la mitad de los océanos. El calor que escapa del interior emerge formando la nueva litosfera, gradualmente se va enfriando y se empieza a alejar de la dorsal hacia las zonas de convergencia. En un proceso de convergencia (subducción), la litosfera oceánica se subduce (introduce) en el manto.

             Litosfera Continental

Tiene un grosor de aproximadamente 150 km, es de baja densidad. El movimiento continental es lateralmente a lo largo del sistema de convección del manto, las zonas calientes se dirigen a zonas donde se enfrían, este proceso es conocido como la deriva continental. Los continentes son sitios que se mueven a zonas frías del manto con excepción de África. África se considera como núcleo del pangea ( un supercontinente el cual se rompió y los pedazos formaron los continentes que existen, hace varios cientos de millones de años).

Teoría de la isostacia

es la condición de equilibrio que presenta la superficie terrestre debido a la diferencia de densidad de sus partes. Se resuelve en movimientos verticales (epirogénicos) y está fundamentada en el principio de Arquímedes. Fue enunciada como principio a finales del siglo XIX.

El equilibrio isostático puede romperse por un movimiento tectónico o el deshielo de una capa de hielo. La isostasia es fundamental para el relieve de la Tierra. Los continentes son menos densos que el manto, y también que la corteza oceánica. Cuando la corteza continental se pliega acumula gran cantidad de materiales en una región concreta. Terminado el ascenso, comienza la erosión. Los materiales se depositan, a la larga, fuera de la cadena montañosa, con lo que ésta pierde peso y volumen. Las raíces ascienden para compensar esta pérdida dejando en superficie los materiales que han estado sometidos a un mayor proceso metamórfico.

La deriva continental

Se llama así al fenómeno por el cual las placas que sustentan los continentes se desplazan a lo largo de millones de años de la historia geológica de la Tierra.

Este movimiento se debe a que continuamente sale material del manto por debajo de la corteza oceánica y se crea una fuerza que empuja las zonas ocupadas por los continentes (las placas continentales) y, en consecuencia, les hace cambiar de posición.

Tectónica de placas

es una teoría geológica que explica la forma en que está estructurada la litosfera (la porción externa más fría y rígida de la Tierra). La teoría da una explicación a las placas tectónicas que forman la superficie de la Tierra y a los desplazamientos que se observan entre ellas en su movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus direcciones e interacciones. También explica la formación de las cadenas montañosas (orogénesis). Asimismo, da una explicación satisfactoria de por qué los terremotos y los volcanes se concentran en regiones concretas del planeta (como el cinturón de fuego del Pacífico) o de por qué las grandes fosas submarinas están junto a islas y continentes y no en el centro del océano.

CAPITULO I: INTRODUCCION A LA GEOLOGIA

Definición
Es la ciencia que estudia los cambios sucesivos que han operado en los reinos orgánicos e inorgánicos en la naturaleza. Los procesos geológicos y sus efectos.




División de la geología 

• Geología teórica, estudia y define las características cambiantes de la estructura, su forma y grado de evolución.
• Geología aplicada,estudia los constituyentes de la tierra responsable de su apariencia.

Ramas

• Cristalografía, es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de estos cristales.

• Espeleología, es una ciencia cuyo objeto es la exploración y estudio de las cavidades subterráneas.

• Estratigrafía, es la rama de la geología que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias, metamórficas y volcánicas estratificadas, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal, cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas.

• Geología del petróleo, es una aplicación especializada de la Geología que estudia todos los aspectos relacionados con la formación de yacimientos petrolíferos y su prospección. Entre sus objetivos están la localización de posibles yacimientos, caracterizar su geometría espacial y la estimación de sus reservas potenciales.

• eología económica, trata de las materias del reino mineral que el hombre extrae de la tierra para las necesidades y comodidad de su vida.

• Geología estructural, es la rama de la geología que se dedica a estudiar la corteza terrestre, sus estructuras y la relación de las rocas que las forman. Estudia la geometría de las rocas y la posición en que aparecen en superficie.

• Gemología, es aquella rama de la mineralogía que se dedica específicamente al estudio identificación, análisis y evaluación de las piedras preciosas o gemas.

• Geología histórica, es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha experimentado la Tierra desde su formación, hace unos 4.570 millones de años, hasta el presente.

• Geología planetaria, es una disciplina científica que trata de la geología de los cuerpos celestiales (planetas y sus lunas, asteroides, cometas y meteoritos).

• Geología regional, es la ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.

• Geomorfología, es una rama de la Geografía Física que tiene como objeto el estudio de las formas de la superficie terrestre enfocado a describir, entender su génesis y entender su actual comportamiento.

• Geoquímica,es una especialidad de las ciencias naturales, que sobre la base de la geología y de la química estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra, determinando la abundancia absoluta y relativa, distribución y migración de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra (hidrosfera, atmósfera, biósfera y geósfera)

• Geofísica, es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de vista de la física. Su objeto de estudio abarca todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra.

• Hidrogeología, es la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas subterráneas, las formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas, su interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas)

• Mineralogía, es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación.

• Paleontología, es la ciencia natural que estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles.

• Petrología, es la rama de la geología que se ocupa del estudio de las rocas desde el punto de vista genético y de sus relaciones con otras rocas. Es considerada una de las principales ramas de la geología.

• Sedimentología,  es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado.

• Sismología, es una rama de la geofísica que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra.

• Vulcanología, es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados.

Proceso endogeno y exogeno

Proceso endogeno

Producen diafrofismos, lo que se interpreta como la deformación de las rocas de la corteza terrestre por fuerzas internas. Estos se clasifican en:

Los movimientos endógenos se pueden clasificar en vulcanismo y téctonismo.

Proceso exogeno

Estos no ejercen presión alguna en el magma pero sí hace que el relieve terrestre tenga algunas transformaciones por algunos agentes los cuales son producidos por procesos de erosión que es la destrucción de los suelos y rocas de la tierra, sedimentación que es el materia solido transportado y luego depositado en un lugar y la meteorización que es la descomposición y desintegración de la roca.

Importancia de la geología en la ingeniería y la economía

En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá mas geología en el campo y en la practica que la que puede enseñarle en la aulas o en el laboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básico de la geología. merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.

La geología económica trata de las materias del reino mineral que el hombre extrae de la tierra para las necesidades y comodidad de su vida.
La búsqueda de dichas materias ha dado origen a viajes de descubrimiento y colonización de nuevas tierras; su propiedad ha determinado la supremacía comercial o política, y ha sido causa de luchas y guerras. En la búsqueda de estas sustancias minerales se ha ido acumulando gradualmente un caudal de conocimientos sobre su distribución, carácter y lugares donde se encuentran, así como sobre sus usos, y este caudal de conocimientos ha llevado a la formación de teorías sobre su origen.