GEOLOGÍA MARINA

PRINCIPALES MÉTODOS PARA EL ESTUDIO DE LA GEOLOGÍA MARINA:

Plataformas de investigación

El primer requisito para cualquier estudio del fondo marino es contar con una plataforma de investigación, que permita contener y operar el instrumental científico y que posea la habitabilidad necesaria para el personal.

Técnicas acústicas

Son métodos físicos que permiten conocer la morfología del fondo marino y la estructura del subfondo marino de un modo indirecto

Técnicas de laboratorio

o Análisis granulométrico y textural

El análisis granulométrico se realiza dividiendo la muestra en dos fracciones mediante tamizado en húmedo a través de un tamiz estándar de 50 micras. Análisis de componentes de la fracción arena

La fracción mayor de 63 Fm se estudia mediante una lupa binocular, realizándose el contaje de 300 a 500 granos por cada muestra, identificándose entre diversos componentes biógenos y terrígenos. Los componentes analizados habitualmente son los siguientes:

- Terrígenos: Cuarzo, minerales ligeros, mica, y minerales pesados.

- Biógenos: Foraminíferos plantónicos enteros y fragmentados, foraminíferos bentónicos enteros y fragmentados, pterópodos, enteros y fragmentados y otros organismos no planctónicos (gasterópodos, bivalvos, corales, briozoos, espículas, ostrácodos...etc.)

- Otros componentes: minerales autigénicos de morfología variada, especialmente globosa o alargada, o formando rellenos internos de foraminíferos planctónicos, fundamentalmente constituidos por pirita y

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glauconita.  

o Análisis de rayos X

Los análisis de rayos X permiten estudiar las estructuras sedimentarias (laminaciones paralelas, onduladas, bioturbaciones, fracturas...) que a simple vista no se observan durante la apertura y descriptiva del sedimento. Asimismo, las radiografías de sedimento permiten identificar variaciones en el tipo de textura del sedimento, límites entre tipos de sedimento, y detectar componentes biógenos dentro del sedimento.

o Ensayos Geotécnicos

El propósito de un estudio geotécnico en el mar es conocer las propiedades mecánicas del sedimento y la respuesta del mismo frente a diferentes cargas de carácter externo o ambiental. Además de la presión ejercida por la columna de agua, el sedimento está sujeto a diversos esfuerzos causados por la propia carga sedimentaria, olas de diversos tipos...etc. Un estudio geotécnico puede ser afrontado mediante la utilización de tres diferentes metodologías:

a) ensayos in-situ

b) ensayos sobre muestras en laboratorio

c) correlación empírica con propiedades índices, características geofísicas o tipo de sedimento.

o Análisis molecular

Los análisis moleculares se utilizan en la disciplina de creación reciente denominada estratigrafía molecular, que se basa en el análisis de la materia orgánica que forma de las partes blandas de los organismos. La matera orgánica, compuesta por moléculas sintetizadas por organismos marinos y continentales, se halla casi siempre en los sedimentos marinos, aunque habitualmente en proporciones pequeñas (0,1 a 1 %).

Tratamiento estadístico

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El tratamiento estadístico es habitualmente utilizado en sedimentología, ya que con frecuencia estos estudios requieren el trabajo con un número considerable de muestras, en las que se han analizado diferentes propiedades, que se pretende agrupar en clases relacionadas genética o composicionalmente.

GEOMORFOLOGÍA MARINAGeomorfología

Es la ciencia que tiene por objeto la descripción y la explicación del relieve terrestre. Pero también abarca la morfología del fondo marino.

Aplicaciones de la Geomorfología

Información muy útily muy económica– Terreno– Imágenes satelitalesFotografías aéreas• Uso del terreno• Planificación obras• Ordenamientoterritorial

Agentes geomorfológicos

Agua, hielo y aire– Erosionan y acumulan material– Modelan el terrenoDejan rasgos parasu identificación(geoformas)– Componen paisajes

Geomorfología Marina es el estudio del relieve submarino.

Las geoformas marinas son causadas por la erosión y acumulación de materiales sedimentados tras haber sido arrastrados por el viento, el agua de la lluvia, un glaciar, etc. Dando origen a:

– Acantilados– Pilares– Plataformas de abrasión

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Acumulación– Playas– Planicies de marea– Marismas– Terrazas de acumulación– Espigas e islas de barrera– Tómbolos– Territorios cuspidados

Acantilados, pilaresy arcosUn acantilado es un accidente geográfico que consiste en una pendiente o vertical abrupta. Normalmente se alude a acantilado cuando está sobre la costa, pero también pueden ser considerados como tales los que existen en montañas, fallas y orillas de los ríos..Un pilar es el orden de las formaciones geológicas según su edad relativa.

Un arco natural es una formación geológica en la que se observa un arco o puente de roca natural. La mayoría de los arcos de roca natural se forman junto a acantilados en los que existe un estrato superior de mayor resistencia a la erosión sobre estratos más blandos. 

Plataforma de abrasión

Relieve costero resultado de la erosión y sedimentación, que aparece al acumularse las rocas que se desprenden de los acantilados en una costa alta. Cuando esta plataforma queda emergida, se denomina rasa costera.La zona de transiciónSe encuentra entre continentes y océanos, formada básicamente por la plataforma y el talud continental, se denomina generalmente "precontinente" y se considera por ello un dominio fundamentalmente continental. La zona más cercana a la tierra, que soporta los efectos de la erosión marina de forma más intensa, es la llamada "plataforma litoral" o "plataforma costera".

5.2 RASGOS MARINOS INTERNOS Y EXTERNOS

PROCESOS GEOLÓGICOS

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La superficie topográfica se modifica continuamente por la acción conjunta de procesos geológicos externos (erosión, sedimentación, transporte y meteorización) y de procesos geológicos internos (movimientos de placas litosféricas, terremotos, erupciones volcánicas, etc.). Estos procesos, además del clima y la litología y estructura de los materiales terrestres, condicionan el tipo de relieve.PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS

Los procesos geológicos externos se deben a la actuación de los agentes externos(atmósfera, agua, viento), teniendo su origen en el calentamiento provocado por la radiación solar y en la fuerza de la gravedad.

EROSIÓN: La erosión es la degradación y el transporte de material o sustrato del suelo, por medio de un agente dinámico, como son el agua, el viento o el hielo.[] Puede afectar a la roca o al suelo, e implica movimiento, es decir, transporte de granos y no a la disgregación de las rocas, fenómeno conocido como meteorización.

SEDIMENTACIÓN: La sedimentación es el proceso por el cual el material sólido, transportado por una corriente de agua, se deposita en el fondo de un río, embalse, canal artificial…etc. El sedimento es un material sólido, acumulado sobre la superficie terrestre (litosfera) derivado de las acciones de fenómenos y procesos que actúan en la atmósfera, en la hidrosfera y en la biosfera (vientos, variaciones de temperatura, precipitaciones meteorológicas, circulación de aguas superficiales o subterráneas, desplazamiento de masas de agua en ambiente marino o lacustre, acciones de agentes químicos, acciones de organismos vivos).

TRANSPORTE: Normalmente, los trozos de roca, producto de la erosión, no permanecen en el mismo lugar, sino que son desplazados por el propio agente en su movimiento, es decir sufren un transporte. Los agentes que realizan el transporte son: la gravedad, el agua en circulación de ríos, arroyos y torrentes (llamada agua de escorrentía), el hielo de los glaciares, el agua del mar (por medio de las olas y corrientes marinas) y el viento.

METEORIZACIÓN: La meteorización es la desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre o próxima a ella como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos. La meteorización puede ser física

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(produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a su composición química o mineralógica) química (produce una transformación química de la roca provocando la pérdida de cohesión y alteración de la roca) y biológica (algunos seres vivos contribuyen a transformar las rocas. Así, las raíces de las plantas se introducen entre las grietas actuando de cuñas. Al mismo tiempo segregan sustancias que alteran químicamente las rocas, también algunos animales, como las lombrices de tierra, las hormigas, los topos, etc., favorecen la alteración in situ de las rocas en la superficie)

PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS: Los procesos geológicos internos son los responsables de la creación de nuevos relieves. Los terremotos, las erupciones volcánicas, el levantamiento de cadenas montañosas, entre otros, son desencadenados por la energía interna de la Tierra, siendo éstos responsables de la construcción continua de nuevo relieve.

Los procesos geológicos internos tienen su principal origen en el calor interno del planeta, considerándose constructivos, al ser los responsables de la formación del relieve. La manifestación de los agentes internos se realiza en forma de movimientos lentos (orogénicos) o bruscos (seísmos y volcanes), que asimismo darán origen a la formación de nuevos minerales y rocas.

El ciclo geológicoA lo largo de la historia de la Tierra, la corteza ha estado sometida a transformaciones continuas, consecuencia de la acción de los agentes geológicos, tanto internos como externos, que son los elementos que con su actividad producen cambios en el relieve terrestre.

El ciclo geológico integra ambos procesos, que se realizan de forma ininterrumpida y simultánea, en tres fases:Orogénesis o formación de nuevas cadena montañosas.Gliptogénesis, que es la destrucción del relieve, debida a los agentes externos.Litogénesis, que es la formación de nuevos materiales a partir de los ya existentes

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(rocas sedimentarias) y de otros que se incorporan desde el interior (rocas magmáticas y metamórficas).

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5.3 TIPOS DE INESTABILIDADES SEDIMENTARIAS

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SUBMARINASRIESGOS GEOLÓGICOS

Entre los procesos a considerar como riesgos geológicos en el medio marino, pueden destacarse la inestabilidad en el sedimento originada por carga sedimentaria, tormentas, olas, terremotos o accidentes tectónicos; procesos erosivos debidos a corrientes, y la existencia de sedimentos de baja capacidad portante y que en ocasiones pueden contener gas.

A partir de la sísmica de reflexión, pueden identificarse determinadas características del fondo que sugieren condiciones de inestabilidad: presencia de topografía irregular posiblemente debida a deslizamientos superficiales, desplazamientos en el fondo debidos a fallas, diapiros (domo o pliegue anticlinal cuyas rocas suprayacentes han sido deformados por la intrusión en los mismos de un material menos denso y de consistencia plástica) y delimitación de áreas donde existan importantes acumulaciones de gas próximas a la superficie...etc.

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Entre los procesos más importantes a considerar como riesgos geológicos pueden establecerse tres grandes clases en función de su origen:

Relacionados con procesos sedimentarios y diagenéticos, por la acumulación de potentes cuerpos sedimentarios en zonas inestables y la existencia de sedimentos subsuperficiales con alto contenido en gas.

Relacionados con la oceanografía (corrientes profundas que tienen carácter erosivo).

Relacionados con la configuración estructural de la zona, responsable de numerosos accidentes tectónicos recientes, en forma de pliegues, fallas, diapiros...

Procesos sedimentarios y diagenéticos

Una importante sedimentación favorece que se produzcan fenómenos de inestabilidad por carga sedimentaria. Este proceso ha sido muy importante durante periodos eustáticos bajos, en los que se produjo el desarrollo de potentes cuerpos progradantes en el talud afectados por gran número de estructuras de inestabilidad. La presencia de gas a presión en sedimentos profundos, en cambio, debe ser considerada como un importante riesgo de origen geológico, especialmente para actividades como los sondeos submarinos. Perforaciones, o cualquier estructura artificial penetrante, a través de acumulaciones de gas o intersectando las fallas que atraviesan sedimentos cargados en gas, pueden proporcionar una vía directa y descontrolada para la migración de gas y agua hacia la superficie, produciendo la pérdida total de la resistencia del sedimento, y conducir a la destrucción de todo tipo de estructuras asentadas sobre el fondo.

Procesos erosivos debidos a corrientes de fondo

La existencia de corrientes de fondo intensas constituye un problema para la instalación y mantenimiento de conducciones y estructuras sumergidas. Estas estructuras son estables en virtud de su gran masa y su extensa base, que les proporciona un centro de gravedad bajo; el problema surge cuando se produce la pérdida de soporte debido la existencia de un sustrato inestable por acción de corrientes erosivas. La existencia de constricciones topográficas a la circulación de la corriente, con la consiguiente generación de remolinos y turbulencias, puede dar como resultado una profunda erosión. Esta erosión puede producir la abrasión o corrosión mecánica de determinadas estructuras, como los cables telefónicos, y ha sido citada como uno de los problemas más frecuentes de rotura de los mismos.

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Procesos asociados a sismicidad y fallas activas

La sismicidad es un fenómeno comúnmente relacionado con la existencia de deslizamientos, tanto en tierra como en mar. La sismicidad debe ser invocada como agente causante de fenómenos de inestabilidad sedimentaria en los que no exista evidencia a favor de otro tipo de factores desencadenantes (Fig. 1.3). El efecto de un terremoto en el sedimento del fondo puede consistir en la aplicación de velocidades o aceleraciones horizontales en el sedimento, que pueden provocar la rotura no drenada del talud, o en el desarrollo de presiones intersticiales en exceso sobre la hidrostática, que pueden dar lugar a fenómenos de licuefacción en sedimentos arenosos, o producir la rotura de sedimentos arcillosos al disminuir la resistencia de los mismos a la cizalla. Además de las grandes fallas profundas ligadas a los terremotos, otras fallas de menor tamaño, superficiales o subsuperficiales, pueden ser responsables de inestabilidad a escala local en el talud.

Las fallas subsuperficiales se relacionan con procesos tectónicos, subsidencia o compactación diferencial, mientras que las superficiales se deben a roturas por cizalla del sedimento, y pueden presentar planos curvos o rectilíneos, dando lugar con ello a diferentes tipos de deslizamientos.

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