Geología y Ciencias Auxiliares (2024) PDF

Universidad de Panamá Facultad de Ingeniería Lic. en Ing. en Infraestructuras II Ciclo de 2024 ASIGNATURA: GEOLOGÍA Facilitador: Ing. Jonathan Javier Candanedo  PRIMERA UNIDAD LA GEOLOGÍA Y SUS CIENCIAS AUXILIARES  ¿QUÉ...

Universidad de Panamá Facultad de Ingeniería Lic. en Ing. en Infraestructuras II Ciclo de 2024 ASIGNATURA: GEOLOGÍA Facilitador: Ing. Jonathan Javier Candanedo  PRIMERA UNIDAD LA GEOLOGÍA Y SUS CIENCIAS AUXILIARES  ¿QUÉ ES GEOLOGÍA? La geología es la ciencia que estudia el origen, estructura, composición y evolución del planeta Tierra; así como los procesos internos y externos que en ella ocurren y que la han transformado a través del tiempo. Se divide en dos grandes ramas: la geología física y la geología histórica.  GEOLOGÍA FÍSICA La geología física estudia la estructura y composición de los materiales que constituyen la corteza terrestre y los procesos que la trasforman.  GEOLOGÍA HISTÓRICA La geología histórica trata de explicar el origen y la evolución de la Tierra a través del tiempo, por medio de evidencias o sucesos físicos y biológicos, los cuales han sido organizados cronológicamente para reconstruir el pasado de nuestro planeta.  LA GEOLOGÍA COMO CIENCIA DE LA NATURALEZA La geología encabeza las ciencias de la Tierra. Sin embargo, como el planeta Tierra es un sistema complejo formado por cuatro capas o esferas que son la atmósfera, la hidrósfera, la biósfera y la litósfera; a menudo se requieren diferentes disciplinas o especialidades para su estudio integral. La geología y su relación con otras ciencias básicas de la naturaleza ASTRONOMÍA BIOLOGÍA GEOLOGÍA FÍSICA QUÍMICA  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Petrología Espeleología Pedología Petrografía Sedimentología Sismología Vulcanología Geología Paleontología estructural Mineralogía Geofísica Geomorfología Cristalografía Geología económica  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Cristalografía: es la ciencia que estudia la estructura interna, la forma externa y las propiedades geométricas de las sustancias químicas sólidas llamadas cristales. Un cristal necesariamente debe poseer caras planas bien desarrolladas que dan lugar a poliedros, en algunos casos regulares y en otros irregulares.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Espeleología: es la ciencia que estudia la formación de cavernas o cavidades subterráneas tanto terrestres como acuáticas, así como también la exploración e investigación de las mismas.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Estratigrafía: etimológicamente “descripción de estratos”. Es la ciencia que estudia la organización en tiempo y espacio de las formaciones rocosas de origen sedimentario, las cuales son de gran utilidad para la reconstrucción geocronológica de una región.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Gemología: es la ciencia que se encarga de estudiar los minerales categorizados como piedras preciosas o gemas, las cuales por su rareza, belleza y dureza, son ampliamente utilizadas en la industria de la joyería.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geofísica: es la ciencia que estudia los fenómenos físicos que ocurren en las diferentes capas de la Tierra; entre los principales, gravedad, magnetismo, flujo térmico, vibraciones y mareas; aplicando métodos cuantitativos para mediciones o prospecciones.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geología ambiental: es la aplicación de la geología que se ocupa de investigar la causa y los efectos de los riesgos geológicos y de los desastres ambientales, provocados por procesos tanto naturales como antrópicos que ocurren sobre la superficie terrestre.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geología económica: es la aplicación de la geología que se ocupa de detectar la acumulación anómala de minerales, tanto metálicos como no metálicos y su posible explotación para la obtención de materia prima.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geología estructural: es la aplicación de la geología que se ocupa del estudio de la geometría y distribución espacial de las estructuras rocosas; así como también su deformación, en virtud de los esfuerzos tectónicos a las que fueron sometidas.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geomorfología: ciencia que estudia el origen y la evolución de la forma de la superficie terrestre (relieve).  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Geoquímica: es la ciencia que estudia la abundancia, distribución y migración de los elementos químicos a través de las diferentes capas o sistemas de la Tierra; entre ellos, la atmósfera, hidrósfera, biósfera y litósfera.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Hidrogeología: es la ciencia que se encarga de estudiar el origen, dinámica, cantidad y calidad de los cuerpos de aguas subterráneas con propósito de explotación.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Mineralogía: es la ciencia que estudia la formación de los minerales, sus propiedades físicas, químicas y su abundancia en la corteza terrestre.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Paleontología: es la ciencia que estudia los seres vivientes y su ambiente de desarrollo en épocas geológicas pasadas, específicamente las especies del género animal y vegetal.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Pedología: es la ciencia que se ocupa de estudiar el origen (formación), estructura y clasificación de los suelos en su ambiente natural.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Petrografía: ciencia que trata sobre la descripción de las rocas; color, estructura (forma y orientación de los granos minerales), textura (tamaño de los granos minerales) y composición mineralógica. Se requiere de un microscopio de luz polarizada para identificar las propiedades ópticas de los minerales presente en una lámina delgada de muestra. 1. Geóloga observando lámina delgada de una roca a través del microscopio petrográfico. 2. Vista petrográfica de los minerales en una lámina delgada de gabro. 1 2  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Petrología: ciencia que estudia las rocas de la corteza terrestre y los procesos que han dado lugar a su origen o formación.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Sedimentología: ciencia que estudia la formación, transporte y deposición de detritos o sedimentos granulares, generados por la desintegración física y alteración química de las rocas.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Sismología: ciencia que estudia el origen de los terremotos y la propagación de ondas sísmicas a través de los materiales que forman las diferentes capas del interior de la Tierra.  CIENCIAS AUXILIARES DE LA GEOLOGÍA Vulcanología: ciencia que estudia el origen y la actividad de los volcanes; así como también, los materiales que expulsan hacia la superficie terrestre y sus efectos ambientales. FILOSOFÍA DE LA GEOLOGÍA  LA GEOLOGÍA Y SUS TEORÍAS CATASTROFISMO Fundamentado por el naturalista francés Georges Cuvier (1769 – 1832), el cual sostenía que la Tierra en épocas geológicas pasadas fue azotada por procesos o fenómenos naturales de forma violenta y repentina (catástrofes o cataclismos). CATASTROFISMO Estableció que los fósiles eran el resultado de la extinción de las especies que habitaban la Tierra hasta ese momento y que posteriormente en la Tierra aparecería una nueva especie diferente a la extinta. Para el siglo XIX fue rechazada por los aportes de la Teoría de la evolución de Charles Darwin. UNIFORMISMO Fundamentado por el geólogo escocés James Hutton (1726 – 1797) considerado el padre de la geología moderna. Establece que todos los procesos que han transformado la Tierra desde su origen son lentos y graduales y han seguido operando hasta la actualidad, por lo tanto; las leyes de la naturaleza, en especial las físicas, han permanecido constante a través del tiempo. Hutton sostuvo que para reconstruir el pasado de la Tierra se requiere observar y comprender los procesos actuales, lo cual sería recordado bajo la premisa “El presente es la clave del pasado”. NEPTUNISMO Fue propuesta por el geólogo alemán Abraham Gottlob Werner (1749 – 1817) en la cual se argumentaba que las rocas se formaban por la cristalización de los minerales en el fondo de los océanos. Su nombre deriva del dios de los mares en la mitología romana, Neptuno, ya que según Werner, las rocas tenían su origen en el fondo de los océanos. Actualmente esta teoría es obsoleta. PLUTONISMO Desarrollado por James Hutton. El término proviene de Plutón, el dios del inframundo en la mitología romana, aunque a esta teoría también se le conoce como vulcanismo. Desplazó por completo la teoría del neptunismo argumentando que las rocas ígneas se formaban por la actividad volcánica y por lo tanto, no podían contener fósiles como las rocas sedimentarias.  OTROS APORTES SIGNIFICATIVOS A LA GEOLOGÍA Nicolás Steno (1638 – 1686). Científico y clérigo danés que formuló los principios estratigráficos de superposición, horizontalidad original y continuidad lateral. James Hutton (1726 – 1797). Geólogo escocés que público la Theory of the Earth (1795) y formuló el principio de uniformismo. William Smith (1769 – 1839). Geólogo inglés que formuló el principio estratigráfico de sucesión faunística. En 1815 publicó un mapa geológico parcial de la Isla de Gran Bretaña.  Charles Lyell (1797 – 1875). Geólogo escocés. En 1830 formalizó la teoría del uniformismo en su libro Principles of Geology. Alfred Wegener (1880 – 1930). Geofísico, meteorólogo y astrónomo alemán que formuló la hipótesis de la deriva continental en 1912.  ¿QUÉ SE ESTUDIA EN GEOLOGÍA? El geólogo es un científico que… Estudia los materiales que se forman en la corteza terrestre. Localiza yacimientos de minerales metálicos y energéticos, canteras y cuerpos de agua subterránea para su explotación. Evalúa la ocurrencia de desastres naturales y prepara planes para la prevención de riesgos geológicos.  ¿CÓMO SE ESTUDIA GEOLOGÍA? El geólogo aplica el método científico, en el cual… OBSERVA un fenómeno. Plantea un PROBLEMA. Formula una HIPÓTESIS. Comprueba la hipótesis mediante EXPERIMENTACIÓN. Presenta los RESULTADOS ante un comité científico. Si la hipótesis es debidamente comprobada y aceptada por el comité científico, entonces se obtiene una TEORÍA, por ejemplo, la teoría de la tectónica de placas.  ¿PARA QUÉ SE ESTUDIA GEOLOGÍA? Se estudia geología para aplicarla a la ingeniería civil y satisfacer de manera segura las necesidades humanas de vivienda, consumo y transporte: Resolviendo problemas de carácter geológico – geotécnico. Mitigando el impacto ambiental generado en el suelo y subsuelo debido a la construcción de diversas obras de ingeniería. Previniendo la pérdida de vidas humanas y daños materiales causados por desastres geológicos.