investigacion 1. geologia
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República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Defensa
Universidad Nacional Experimental Politécnica de la fuerza Armada Nacional UNEFA
Núcleo Maracay Ingeniería Civil Diurno
INVESTIGACION Nro.1GEOLOGIA APLICADA
DOCENTE: INTEGRANTES:ING. CARLOS SALDIVAR RELVA CARLOS. C.I 22.620.509
STILMAN CASTILLO. C.I.20.989.392LISSETTE CAICEDO C.I 19.418.284
ZAILIBETH PEREZ C.I 20436285
SECCION:04CIVD02
Ing. Civil
Maracay, OCTUBRE del 2011
TEORIA DEL UNIFORMITARISMO
Para los siglos xviii y siglo xix todavía se creía que el mundo se había
creado como indicaban las antiguas escrituras de la biblia, rígido por Adan y
Eva y por acción de la mano de dios, pero siempre existía la duda de que esto
era realidad de que un mundo tan grande se había creado de un solo golpe en
tan poco tiempo.
Siempre científicos pensaban que tuvo que haberse creado mediante
una serie de sucesos pero nadie salía con una teoría concreta , también
dominada por el miedo en la cual la iglesia católica en esa época sacrificaba y
quemaba en la hoguera aquellas personas que estuviesen en contra de la
palabra de la iglesia. Pero a raíz de esto las cosas fueron cambiando y el poder
científico se apoderaba poco a poco del mundo antiguo y se fue contradiciendo
a su vez la iglesia.
Continuaba aquella pregunta de qué ¿Cómo se creó la tierra? Y ¿en
cuántos años? La primera persona que se dio cuenta de esta importante
pregunta fue el escocés James Hutton. Geólogo, médico, naturalista, químico y
granjero experimental, llamado el padre de la geología moderna, Compartió
espacio y época con grandes pensadores y científicos formando junto a ellos la
que ha sido llamada la Ilustración escocesa.
Todo comienza cuando Hutton caminaba buscando pruebas por la costa
oeste de Escocia en Glen Tilt por las montañas Cairngorm, al caminar por los
acantilados se halla un terreno de roca que impresiono al escocés. Hutton
observo que en el fondo del acantilado se hallaban estratos verticales
sobrepuestos por estratos horizontales, en media había también una superficie
ondulada y lo que Hutton reconoció que si toda la roca se sedimentaba
horizontalmente en el lecho del mar, ¿qué hacia una roca gris en posición
horizontal en el fondo del acantilado? Se pregunto el al ver esta forma
geológica antigua. Hutton empieza a detallar y observar la roca más
detalladamente Hutton reconoció fue que la roca gris se había partido y había
girado en sentido vertical en la cual había emergiendo del mar erosionada y se
había hundido otra vez, de modo que la roca roja podía haberse sedimentado
en lo más alto volviendo a emerger para formar así el gran acantilado que
Hutton vio y en donde se encuentra hoy en día.
(Discordancia de Hutton en Jedburgh)
Hutton también pensó que estos ciclos debieron suceder en un lapso
largo de tiempo ya que al mirar a su alrededor y ver los ríos y mares
erosionando no le parecía que lo hicieran muy rápidamente. También empezó
a hacerse muchas preguntas como ¿en ciclos pudo haber tenido este lugar
antes?, ¿y cuántos ciclos vendrán después de este? , esto lo llevo a la idea de
la inmensidad Geológica del tiempo.
Tras todos los estudios pudo comprobar en si que la teoría del
uniformitarismo trata sobre que la Tierra había sido moldeada, no por hechos
repentinos y violentos, sino por procesos lentos y graduales: el viento, el clima
y el fluir del agua, los mismos procesos que pueden verse en acción en el
mundo actual.
Esta teoría afirma que el cambio es en sí el curso normal de los
acontecimientos, por oposición a un sistema estático interrumpido por un hecho
ocasional e inusual, como por ejemplo, un terremoto. El uniformitarismo
claramente contradice a las alternativas a la interpretación literal de la Biblia ya
que en esa época se contaba la edad de la tierra como la aparición de Adán y
Eva, pero al salir esta teoría fue algo ilógico seguir un patrón de edad de la
tierra rígido por estas interpretaciones bíblicas ya que aunque Hutton no dio en
si una fecha exacta de la vida de la tierra, aunque se calcula unos seis mil años
de antigüedad, Hutton publicó sus conclusiones en 1785, en su libro Teoría de
la Tierra.
(Réplica de una acuarela hecha por Hutton titulada Arthur's Seat and Salisbury
Cross, Edinburgh).
(JAMES HUTTON 1726- 1797)
METEORIZACIÓN O INTEMPERISMO
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 como agua, aire, variaciones de temperatura, acción de
organismos.
Se dividen en dos tipos:
1. Intemperismo mecánico o físico
2. Intemperismo químico
INTEMPERISMO MECANICO O FISICO
Ocurre cuando las fuerzas físicas rompen o desmenuzan los materiales
de la roca en pedazos más pequeños que conservan la composición química
del material original.
(fragmentación de la roca)
Esto se produce por uno o varias combinaciones de procesos, en las
cuales son las siguientes:
1. Presencia de zonas de debilidad
2. Expansión provocada por la descompresión
3. Fragmentación por hielo o gelifracción
4. Expansión o contracción térmica
5. Fragmentación por crecimiento de minerales
6. Actividad geológica
Presencia de zonas de debilidad
Todas las rocas tienen planos de debilidad como la estratificación,
diaclasas, foliación, fracturas, etc. Entre los más cercanos se encuentran estos
planos entre sí favoreciendo la desintegración e las rocas.
Expansión provocada por la descompresión
En esta causa se le puede dominar como la eliminación de una
fuente de presión (desaparición de una roca por erosión) provocando el
fenómeno de “lajeamiento”, o exfoliación esferoidal.
La exfoliación esferoidal, genera intrusivos graníticos, en donde el
intemperismo es favorecido por las zonas fracturadas o grietas en donde
penetra el agua y adicionalmente con el intemperismo químico,
redondea las esquinas de los bordes por lo que finalmente la roca
adquiere una forma redondeaba
Fragmentación por hielo o gelifracción
Ocurre cuando el agua al congelarse ella se expande un 9% de su
volumen. Este espacio que obtiene ejerce una presión en las paredes de
la roca. En las rocas, el proceso de rotura por cuñas de hielo se
denomina gelifracción.
Expansión o contracción térmica
En lugares con diferencias de temperaturas diurnos –nocturnas
puede graduar la geliflaxion en la cual produce su fractura.
Fragmentación por crecimiento de minerales
El crecimiento de minerales a partir de soluciones circulantes en las
fracturas de las rocas, pueden también ejercer fuerzas expansivas que
rompen la roca esto ocurre al cristalizar carbonato de calcio y mas
raramente yeso o sales.
Actividad geológica
Por efecto mecánico y acción de raíces de arboles, movimientos
de organismos en el suelo o por emisión de ácidos orgánicos producidos
por el intemperismo químico.
INTEMPERISMO QUÍMICO
Es el proceso mediante el cual los componentes de las rocas se
descomponen por alteración química del material original, esto hace que
genere nuevos mineral así como liberando compuestos y elementos al medio
generalmente acuoso.
Una particularidad del intemperismo químico es que los nuevos
productos son estables en el medio en el que se han producido,
manteniéndose inalterados hasta que el ambiente cambie. El agente de
meteorización química más importante es el agua, por su calidad de solvente
casi universal, además pequeñas cantidades de materiales disueltos dan como
resultado un aumento de la actividad química del agua.
Los principales procesos de meteorización química son:
1. Disolución
2. Oxidación
3. Hidrólisis
Disolución
Tomando como ejemplo la “halita” (NaCl) este compuesto eléctricamente
neutro, en la cual sus átomos (Cl y Na) mantienen su carga respectiva, lo cual
atrae la molécula de agua, para ubicarse de manera que la carga mas el
residual quede cerca de un átomo de cloro y que la carga menos el residual
quede cerca del sodio, lo cual altera las fuerzas de atracción existentes en el
cristal de halita y libera los iones a la solución acuosa.
(Estalactitas)
Oxidación
Es el proceso por el cual el oxigeno se combina con otros elementos o
compuestos, o bien estos pierden electrones.
HIDRÓLISIS
Es el fenómeno por el cual una sustancia reacciona con el agua.
Usualmente el hidrogeno del agua disociada substituye algún catión de
la red cristalina, lo cual la desestabiliza al destruir la disposición
ordenada original por lo cual se va descomponiendo la roca.
OROGENESIS
La orogénesis es la formación o rejuvenecimiento de montañas y
cordilleras causada por la deformación compresiva de regiones más o menos
extensas de la litosfera continental. Esta produce un engrosamiento cortical y
los materiales sufren diversas deformaciones tectónicas de carácter
compresivo, incluido plegamiento, fallamiento y también el corrimiento de
mantos. La orogénesis se produce siempre en bordes convergentes de placa,
es decir en las regiones contiguas al límite entre dos placas litosféricas cuyos
desplazamientos convergen.
A raíz del movimiento tectónico de placas y la separación de mega
continente pangea, surge el levantamiento de montañas debido a actividades
volcánicas o emersiones de la tierra, en este proceso actúa la orogénesis
produciendo cordilleras ricas en fenómenos volcánicos y la creación de los
Andes. Los orógenos que se forman son muy extensos y abruptos, con escasa
actividad volcánica, como por ejemplo el Himalaya o los Alpes.
• TIPOS DE OROGÉNESIS Y DE ORÓGENOS
Los siguientes tipos de orógenesis que pueden darse y las formaciones
orogenéticas a las que dan lugar.
1. Orogénesis térmica u ortotectónica.
Se produce cuando una placa subduce por debajo de otra. Se llama
orogénesis térmica por la importancia de los fenómenos magmáticos, incluidos
los volcánicos, que se ponen en marcha como consecuencia de la fricción entre
placas en el plano de Benioff. La litosfera que subduce es invariablemente de
tipo oceánico y arrastra y deforma los materiales acumulados en un
geosinclinal, los cuáles subducen en parte con la litosfera oceánica, inyectando
además en el manto agua, carbonatos y otros materiales que contribuyen a
mantener su estado relativamente fluido. En el límite entre las dos placas se
encontrará normalmente una fosa oceánica. En la otra placa la litosfera puede
ser inicialmente oceánica o directamente continental. Existen dos formaciones
que surgieron de la orogénesis térmica.
1. Arcos de islas
2. Cordilleras marginales
Arcos de islas
Son archipiélagos en arco rodeados por el lado convexo por una
fosa que marca el límite entre las dos placas. Están formados por islas
volcánicas. Las Antillas, las Aleutianas o el arco de Insulindia son
ejemplos nítidos de esta estructura.
(Formación de un arco de islas por la subducción bajo litosfera oceánica)
Cordilleras marginales
La subducción puede arrancar cuando la compresión rompe la litosfera
oceánica junta al borde de un continente, poniendo en marcha una
convergencia y una subducción que levantan una cordillera en el borde del
continente. El caso más típico aparece representado ahora por los Andes. Las
costas de Sudamérica aparecen bordeadas, donde son contiguas a la placa de
Nazca, por una extensa fosa oceánica, la fosa del Perú.
(Formación de una cordillera marginal por la subducción bajo el borde continental)
2.- Orogénesis mecánica o paratectónica .
Ocurre cuando el movimiento convergente de dos placas tectónicas
arrastra un fragmento continental contra otro. Las fuerzas y movimientos
predominantes son horizontales (patatectónicos) y de origen propiamente
tectónico (mecánico), con muy pequeña participación de procesos
específicamente volcánicos o, más generalmente, magmáticos. Se llama
orógenos de colisión a los que se forman por este mecanismo. Para que la
colisión pueda llegar a producirse es preciso primero que la subducción
absorba la cuenca oceánica entre dos continentes, lo que implica que siempre
hay una fase de orogénesis térmica antes de que se produzca la colisión. La
orogénesis de tipo mecánico ha producido el relieve más importante del
planeta, el formado por los Himalayas y la Meseta del Tibet, que se han
levantado por el choque de lo que ahora forma la India, después de que se
separara de África Oriental, con el continente eurasiático.
(Levantamiento de un orógeno por colisión continental; aunque en realidad la
placa que inicialmente subduce es la que termina cabalgando sobre la otra)
3. Orogénesis Calcedónica
Esta orogénesis afectó la mayor parte de Europa y América del Norte,
posiblemente hacia el occidente de Venezuela se formó un enorme geosinclinal
cubierto por un mar poco profundo (somero), que sirvió de cuenca receptora a
los sedimentos acarreados por las corrientes fluviales y provenientes de tierras
vecinas. Este ciclo orogénico comenzó en el Precámbrico, con el enorme peso
de los sedimentos recibidos, el geosinclinal entró paulatinamente en su fase de
hundimiento. Posteriormente, a causa de las fuerzas compresionales, las
potentes capas sedimentarias, se plegaron hasta dar comienzo al
levantamiento de la zona comprimida y fueron afectadas por algunas
intrusiones graníticas y de rocas básicas. Este primer ciclo orogénico está
representado por la formación Bella Vista y el Grupo Iglesias, como las
secuencias más antiguas de los Andes venezolanos. Le sigue la Formación
Caparo del Paleozóico, intrusionada por diques graníticos y fosilíferos.
( andes venezolanos )
4. Orogénesis Herciniana
En este se da unnuevo geosinclinal, donde los detritos de los
desgastados relieves erosionados rellenaron la nueva depresión. Se da origen
entonces a las formaciones Mucuchachí, la Formación Sabaneta y la
Formación Palmarito. Cerrando el ciclo, sobre el flanco de Los Andes, se
depositaron enormes capas de conglomerados y areniscas fosilíferas de la
Formación La Quinta, del Triásico superior al Jurásico inferior.
(Formaciones Mucuchachí)
PANGEA Y SUS MULTIPLES TEORIAS
Todo comienza mediante un alemán llamado Alfred Wegener, principal
autor de la teoría de la deriva continental en 1912, en la cual al ver un mapa en
el plano de la tierra se pregunta si los continentes algunas vez estuvieron
unidos, ya que noto mediante su observación que la costa Este de América del
Sur encajaba con la costa Oeste del continente africano.
La teoría de Wegener proponía que hacia finales del Carbonífero (aprox.
300 m.a.), todos los continentes actuales formaban parte de un
supercontinente, al que llamó "PANGEA" (Procede del prefijo griego "pan" que
significa "todo" y de la palabra en griego "gea" "suelo" o "tierra"), rodeado por
un océano que cubría el resto de la superficie de la Tierra llamado Panthalassa.
La teoría de Wegener indicaba que PANGEA empezó a fragmentarse, primero
en dos supercontinentes, Gondwana al sur y Laufasia al norte, separados por
el primer mar llamado Mar de Tetis, y a continuación en los actuales
continentes, que empezaron a separarse. La teoría de Wegener no supo
explicar lo que originaba el movimiento de los continentes, debiendo enfrentar
la concepción aceptada de que el planeta era una masa única e inmóvil, lo que
hizo que la teoría fuera fuertemente criticada y no tuvo aceptación dentro de la
comunidad geológica.
Algunas décadas después de la segunda guerra mundial, se realizaron
investigaciones relacionadas con el magnetismo térmico remanente de las
rocas y se comprobó un cambio en la orientación magnética de las rocas de
una misma formación. Lo único que se podía explicar de este hecho era que
eran atraídas por el polo magnético.
Una vez fija en esa posición, y a medida que los continentes se
desplazaban la magnetita perdía su orientación Norte, y si la formación era
separada por un proceso de divergencia, es así como según la trayectoria del
desplazamiento de cada capa, la orientación final presentada por la magnetita
en las rocas sería diferente. Esto sirvió de base científica para apoyar la
hipótesis de que los continentes se habían desplazado durante la historia del
planeta.
La expansión de los fondos oceánicos
Según el científico Colmes, los continentes eran arrastrados por
corrientes de convección en el manto terrestre, simulando una cinta
transportadora. El ingeniero Hess Harry propone un modelo, donde las
dorsales oceánicas, son zonas de afloramiento de nueva corteza oceánica y las
fosas, las zonas de hundimiento (subducción). Con esto explicaba las altas
temperaturas y la mayor gravedad de las dorsales oceánicas y la disposición
en bandas paralelas de la corteza oceánica, la menor gravedad de las fosas
oceánicas, el mayor espesor de los sedimentos justo antes de la fosa oceánica,
y la alta sismicidad de dorsales y fosas. Es decir, que la acumulación de
sedimentos en los fondos oceánicos y el aumento de la densidad, producto de
la contracción térmica al enfriarse la corteza, provocan un aumento del peso de
la corteza en esas zonas, generando el hundimiento de la corteza y facilitando
el proceso de subducción.
(modelo de Holmes)
Luego nace otra teoría la de Robert Dietz quien completó la teoría
fijando así el nuevo paradigma. Dijo que la expansión del fondo marino se debe
a que la corteza, junto con la parte superior del manto forma una capa rígida
llamada litosfera y que tienen un espesor de 70 kilómetros . Esta capa flota
sobre la astenósfera que es la capa dúctil en la que se producen los
movimientos convectivos.
Así pues, una placa es un fragmento rígido de litosfera, es decir la
corteza oceánica, la corteza continental y la parte superior del manto. La
litosfera está formada por un número reducido de placas más o menos
grandes. Estos fragmentos son rígidos, pasivos, inactivos y se mueven sobre el
manto. Sin embargo, en la zona de contacto entre placas se rompen generando
terremotos, vulcanismo y deformaciones en la corteza continental (orogénesis).
Los límites de una placa son: La dorsal oceánica, la fosa oceánica y
determinadas fallas transformantes. En una placa se pueden dar tres
movimientos: de separación, a lo largo de las dorsales oceánicas, de
aproximación a lo largo de las fosas, y de deslizamiento, a lo largo de las fallas
transformantes.
En 1965 Edward Bullard comprobó que la coincidencia entre las costas
de los continentes es casi absoluta a una profundidad de unos 2.000 metros.
Bullard logró reconstruir idealmente el continente de Pangea, rodeado de un
gran océano, Pantalasa, y con un mar que se internaba desde el este, el mar
de Tetis. La tectónica de placas no sólo explica los terremotos y los volcanes,
sino también, las grandes cadenas montañosas. El contacto entre placas da
lugar a tres situaciones:
1.- La subducción de una plaza oceánica por debajo de otra, lo que da
lugar a un arco de islas volcánicas (Islas del Caribe), que incluso puede hacer
aflorar la corteza oceánica.
2.- La subducción de una placa oceánica por debajo de una corteza
continental, provoca la elevación de grandes cadenas montañosas en el
continente (los Andes y las Rocosas).
3.- La subducción de las placas de corteza continental, una bajo la otra, que
produce grandes cordilleras como el Himalaya. Además, la comprensión de los
materiales sedimentados en el borde genera grandes pliegues.
El ciclo de Wilson
Todos los procesos anteriormente expuestos se sintetizan en el ciclo de
Wilson, el cual, debe su nombre a John Tuzo Wilson que integra el ritmo del
tiempo geológico y la fusión y ruptura de placas. El ciclo del Wilson comienza
con la fragmentación de un continente, debido a la acción de un punto caliente.
El punto caliente se formaría debajo de los continentes, por cambios de
temperatura. Este foco produce el adelgazamiento y fracturación de la litosfera.
Aparece, entonces, un rift que irá evolucionando hasta convertirse en un
océano.
(Ciclo de Wilson)