Geología

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Publicado por daryl 26/04/2009 @ 10:07

Tags : geología, ciencia

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Geología

Estratos de limo

La geología (del griego geo, tierra, y logos, estudio) es la ciencia que estudia la forma interior del globo terrestre, la materia que la compone, su mecanismo de formación, los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen, y la textura y estructura que tiene en el actual estado. Por lo que se denomina, dentro de la Carrera de Licenciatura, la de "Ciencias Geológicas", esto es, un compendio de diferentes ciencias o disciplinas autónomas sobre distintos aspectos del estudio global de nuestro planeta, y por extensión, del estudio del resto de los cuerpos y materia del sistema solar (astrogeología o geología planetaria).

El trabajo del Geologo es muy importante, al tratarse de una licenciatura muy práctica, da una noción muy aproximada a lo que se experimenta con la vida laboral, lo que dota a éstos de una gran capacidad de resolución para todas las cuestiones a afrontar. Aun con un perfil con gran potencial laboral y gran capacidad de adaptación a todo tipo de puestos, siguen siendo unos desconocidos en las filas de los trabajos y acaban desempeñando trabajos menos valorados por no tener la etiqueta "ingeniero".

La cristalografía es la ciencia geológica que se dedica al estudio científico de estructuras cristalinas. Los métodos cristalográficos se apoyan fuertemente en el análisis de los patrones de difracción que surgen de una muestra cristalina al irradiarla con un haz de rayos X, neutrones o electrones. La estructura cristalina también puede ser estudiada por medio de microscopía electrónica.

La espeleología, considerada actualmente más bien un deporte, no deja de tener sus orígenes en una ciencia que estudia la morfología de las cavidades naturales del subsuelo. En ella se investigan, se topografían y se catalogan todo tipo de descubrimientos subterráneos. No obstante, podría considerarse como un tratado metodológico de apoyo a la Geomorfología y la Hidrogeología (Geodinámica externa).

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

En la geología del petróleo se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades o “plays” para encontrar hidrocarburos (petróleo y gas).

La geología económica se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados por el hombre con un beneficio práctico o económico. La explotación de estos recursos es conocida como minería.

La geología estructural es la rama de la geología que se dedica a estudiar la corteza terrestre, sus estructuras y su relación en las rocas que las contienen. Estudia la geometría de las formaciones rocosas y la posición en que aparecen en superficie. Interpreta y entiende el comportamiento de la corteza terrestre ante los esfuerzos tectónicos y su relación espacial, determinando la deformación que se produce, y la geometría subsuperficial de estas estructuras.

La gemología es la ciencia, arte y profesión de identificar y evaluar las gemas.

La geología histórica es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación, hace unos 4.500 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco temporal absoluto, los geólogos han desarrollado una cronología a escala planetaria dividida en eones, eras, periodos, épocas y edades. Esta escala se basa en los grandes eventos biológicos y geológicos.

La astrogeología, también llamada geología planetaria o exogeología, es una disciplina científica que trata de la geología de los cuerpos celestes (planetas y sus satélites, asteroides, cometas y meteoritos).

La Geomorfología tiene por objeto la descripción y la explicación del relieve terrestre, continental y marino, como resultado de la interferencia de los agentes atmosféricos sobre la superficie terretre. Se puede subdividir, a su vez, en tres vertientes: G. Estructural que trata de la caracterización y génesis de las “formas del relieve”, como unidades de estudio. La G. Dinámica, sobre la caracterización y explicación de los procesos de erosión y meteorización por los principales agentes (viento y agua). Y la G. Climática, sobre la influencia del clima sobre la morfogénesis (dominios morfoclimáticos).

La geoquímica es la rama de la geología que estudia la composición y el comportamiento químico de la Tierra, determinando la abundancia absoluta y relativa de los elementos químicos, distribución y migración de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra (hidrosfera, atmósfera, biosfera y litosfera) utilizando como principales muestras minerales y rocas componentes de la corteza terrestre, intentando determinar las leyes o principios en las cuales se basa tal distribución y migración.

En 1923 el químico V.W Goldschmidth clasificó los elementos químicos en función a su historia geológica de la siguiente forma: «atmósfilos» que forman la atmósfera como son los gases, «calcófilos» como son las arenas y cristales (silicatos y carbonatos), «litófilos» corteza son sencillos como sulfuros, y «siderófilos» que son metales que se conservan puros.

La geofísica estudia la Tierra desde el punto de vista de la física y su objeto de estudio está formado por todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra. Al ser una disciplina experimental, usa para su estudio métodos cuantitativos físicos como la física de reflexión y refracción, y una serie de métodos basados en la medida de la gravedad, de campos electromagnéticos, magnéticos o eléctricos y de fenómenos radiactivos. En algunos casos dichos métodos aprovechan campos o fenómenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre, mareas, terremotos, tsunamis, etc) y en otros son inducidos por el hombre (campos eléctricos y fenómenos sísmicos).

La hidrogeología es una rama de las ciencias geológicas que estudia las aguas subterráneas en lo relacionado con su origen, su circulación, sus condicionamientos geológicos, su interacción con los suelos, rocas y humedales (freatogénicos); su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas) y su captación.

La 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.

Por mineral se entiende una materia de origen inorgánico, que presenta una composición química definida además, generalmente, por una estructura cristalográfica (minerales cristales, de lo contrario son llamados minerales amorfos) y que suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra, aunque algunos, como el agua y el mercurio, se presentan en estado líquido.

La Paleontología es la ciencia que estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Parte de sus fundamentos y métodos son compartidos con la Biología. Se subdivide en Paleobiología, Tafonomía y Biocronología y aporta información necesaria a otras disciplinas —estudio de la evolución de los seres vivos, bioestratigrafía, paleogeografía o paleoclimatología, entre otras—.

La petrología es ciencia geologíca que consiste en el estudio de las propiedades físicas, químicas, minerológicas, espaciales y cronológicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formación. La petrografía, disciplina relacionada, trata de la descripción y las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada.

La sedimentología es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y depósito de materiales que se acumulan como sedimentos en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado. Se encuentra estrechamente ligada a la estratigrafía, si bien su propósito es el de interpretar los procesos y ambientes de formación de las rocas sedimentarias y no el de describirlas como en el caso de aquella.

La sismología es la rama de la geología que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas elásticas (sísmicas), que estos generan, por el interior y la superficie de la Tierra. Un fenómeno que también es de interés es el proceso de ruptura de rocas, ya que este es causante de la liberación de ondas sísmicas. La sismología también incluye el estudio de los maremotos y las marejadas asociadas (tsunamis) y los movimientos sismicos previos a erupciones volcánicas.

La Vulcanología es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados. El término volcanología viene de la palabra latina Vulcānus, Vulcano, el Dios romano del fuego. Un volcanólogo es un estudioso de este campo. Los volcanólogos visitan frecuentemente los volcanes, en especial los que están activos, para observar las erupciones volcánicas, recoger restos volcánicos como el tephra (ceniza o piedra pómez), rocas y muestras de lava. Una vía de investigación mayoritaria es la predicción de las erupciones; actualmente no hay manera de realizar dichas predicciones, pero prever los volcanes, al igual que prever los terremotos, puede llegar a salvar muchas vidas.

Un geólogo es una persona especialista y profesional en la observación, conocimiento y experimentación de metodologías aplicadas al estudio de la Tierra.

Al principio



Geología económica

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.

Esta rama de la Geología se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados con un beneficio práctico o económico. El geólogo económico se encarga de hacer todos los estudios necesarios para poder encontrar las rocas o minerales que puedan ser potencialmente explotados. La explotación de estos recursos se conoce como minería.

Los recursos minerales tienen una gran importancia en la vida diaria del hombre actual, ya que estos proveen muchos elementos básicos que ayudan a hacer más fácil la vida moderna y que nos permiten tener calefacción, electricidad, llenar el tanque de nuestros vehículos, hacer abonos para fertilizar nuestras tierras, obtener materiales para construir viviendas y edificios, producir medicinas, accesorios, etc.

Los estudios de geología económica o de prospección, se hacen mediante la evaluación geológica de la zona de interés y se complementan con estudios asociados de otras ramas de la geología como la geoquímica, geología estructural, geofísica, sedimentologia, que nos permiten conocer más a fondo el potencial mineralógico y hacer la delimitación y cuantificación de la fuente de material.

Para que un depósito pueda ser considerado económico, debe haber una disponibilidad suficiente de material en el mismo para que sea rentable o justificable su explotación, ya que la inversión necesaria para el desarrollo minero es generalmente considerable.

La “ley” de un depósito metálico es la relación de cantidad de roca que se requiere para producir una unidad del mineral; por ejemplo, una mina de oro con una ley de 1 g/t requiere de la extracción de una tonelada de mineral para obtener 1 gramo de oro. La rentabilidad del depósito mineral es fuertemente dependiente del precio del mineral o elemento extraído y los costos de producción. En la actualidad, con altos precios de la mayoría de los metales, muchas minas o proyectos que no eran rentables han sido puestos en producción nuevamente.

Aunque normalmente se hace hincapié en yacimiento o depósitos de minerales metálicos (oro, cobre, aluminio, etc.) los depósitos de minerales no-metálicos son de gran importancia en el desarrollo de los países. Elementos como el petróleo, calizas, gravas y otros materiales de construcción son de gran importancia, especialmente en países en vías de desarrollo.

Los depósitos minerales no son infinitos y por lo tanto su explotación se debe hacer en forma racional dentro de un esquema de sostenibilidad para que no se agoten antes de tiempo y evitar que futuras generaciones queden desprotegidas de estos recursos. Este aspecto es muy importante para los depósitos de agua potable, ya que este es un recurso vital y cada vez más escaso por la sobre-explotación, la contaminación y otras causas externas como las quemas y la deforestación.

Dentro de la geología económica también se puede considerar la prospección petrolífera, pero esta se discute más a fondo en la sección de Geología del petróleo.

Dentro de los depósitos metálicos más importantes encontramos los depósitos de oro, platino, hierro, níquel, cobre, aluminio, cromo, selenio, vanadio, plomo, uranio, etc. Estos minerales tienen un valor intermedio y son transados como ``commodities``, es decir, su origen no juega un papel preponderante.

Dentro de los depósitos no metálicos o industriales encontramos principalmente los depósitos de los materiales que se utilizan a diario en la sociedad moderna como: piedra, carbonatos (caliza, dolomita), sales, sulfuros, magnesita, yeso, talco, fluorita, asbestos, gravas y arenas, mármol, granito, arcillas (kaolín, bentonita, monmorillonita), etc.

Estos materiales son normalmente de bajo valor y gran volumen, por lo cual su explotación se realiza siempre cerca o en la fuente de producción. Solo en casos especiales adquieren gran desarrollo, ya que dependen de las necesidades de la región geográfica y, económicamente, no soportan gran transporte.

Como se menciono anteriormente, los recursos energéticos, como gas, carbón y petróleo, se tratan en capítulo aparte.

En los depósitos de piedras preciosas encontramos el diamante, esmeralda, rubí y zafiro. En las semipreciosas el lapislázuli, ágata, granate, jaspe, jade, circón, ópalo, turmalina, etc. La importancia y el valor como joya depende de la calidad de la piedra, su pureza y origen. Yacimientos de este tipo son normalmente de mediano tamaño con gran valor agregado, sin embargo su producte depende fuertemente de las condiciones económicas globales y por lo tanto su precio (y valor) es variable.

En los últimos años se ha empezado a dar más importancia al agua como recurso no renovable necesario e imprescindible para la supervivencia humana. Los ciencia que estudia los recursos hídricos es la hidrogeología, sin embargo, la geología y especialmente la geología económica tiene gran importancia en el estudio de las aguas antiguas (y principalmente no renovables) que se encuentran en los acuíferos de un área.

Dentro de los tres tipos de rocas existentes, ígneas, metamórficas y sedimentarias, encontramos los siguientes depósitos económicos y minerales.

En las rocas ígneas y mineralizaciones asociadas se encuentran depósitos que se han producido por aglomeración de ciertos minerales provenientes del magma fuente durante los procesos de cristalización. En los depósitos ígneos es común encontrar concentraciones de metales como oro, platino, uranio, cobre, selenio, cromo, vanadio, y muchos otros de interés económico. Existen depósitos ígneos importantes llamados complejos ígneos en donde se encuentran estratos zonificados de distintos metales importantes como el cromo y el vanadio.

En las rocas metamórficas se encuentran depósitos de minerales que se forman por la migración y aglutinamiento de los minerales durante los procesos de alta presión y temperatura, soluciones sólidas, en la etapa de formación de la roca. Es así como se forman algunas piedras preciosas como diamantes, esmeraldas, rubíes y semipreciosas como granates. En las rocas metamórficas también hay depósitos importantes de oro y otros metales que se encuentran concentrados debido a la alineación/agrupamiento de estos durante los procesos metamórficos.

En las rocas sedimentarias encontramos depósitos diseminados y concentrados de minerales que provienen de la erosión de rocas de los tres tipos mencionados anteriormente (ígneas, metamórficas o sedimentarias) y la posterior litificación de los depósitos de sedimentos en procesos diageneticos (formación de la roca por desecación y compactación). En estas rocas se encuentran muchos yacimientos importantes de oro, aluminio, platino, diamantes, hierro, evaporitas (sal, yeso), arcillas (monmorillonita, kaolinita), etc.

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Geología histórica

Fósil de trilobites.

La geología histórica es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación, hace unos 4.600 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco temporal absoluto, los geólogos han desarrollado una cronología a escala planetaria dividida en eones, eras, sistemas o períodos, épocas o series y edades o pisos. Esta escala se basa en la estratigrafía, esto es, en el estudio e interpretación de los estratos, apoyada en los grandes eventos biológicos y geológicos. Por ejemplo, para la datación de la transición entre Pérmico y Triásico se usa el evento de extinción masiva del Pérmico-Triásico. Las etapas de la Tierra anteriores al Fanerozoico de las que no se dispone de registros fósiles fiables son definidas cronométricamente, esto es, fijando un valor de tiempo absoluto.

La unidad de tiempo mayor utilizada en geología histórica es el tiempo o supereón, que está compuesto por eones. Los eones se dividen en eras, que a su vez se dividen en períodos, épocas y edades. Al mismo tiempo, los paleontólogos definen un sistema de etapas faunales, de duración variable, basada en los cambios observados en los conjuntos de fósiles. En muchos casos, esas etapas de fauna se han adoptado a la nomenclatura geológica, aunque, en general, se han establecido más etapas faunales que unidades de tiempo geológico.

Los geólogos tienden a hablar en términos de Superior/Tardío, Inferior/Temprano y Medio para referirse a partes de períodos y de otras unidades, como por ejemplo, "Jurásico Superior" y "Cámbrico Medio". Los términos Superior, Inferior y Medio se suelen aplicar a las rocas, mientras que Tardío, Temprano y Medio se suelen aplicar al tiempo. Los adjetivos se escriben con la inicial en mayúscula cuando la subdivisión es reconocida oficialmente, y en minúscula cuando no.

Puesto que las unidades de tiempo geológicas que ocurren al mismo tiempo en diferentes partes del mundo pueden parecer diferentes y contener diferentes fósiles, hay muchos ejemplos históricos de diferentes nombres para el mismo período en diferentes ubicaciones. Por ejemplo, en Norteamérica al Cámbrico Inferior se le denominó serie Waucoban. Un aspecto clave de la labor de la Comisión Internacional de Estratigrafía es conciliar estos conflictos en terminología y definir límites universales que puedan ser utilizados en todo el mundo.

Uno de los principios más importantes que subyacen en las escalas de tiempo geológico es el principio de superposición de estratos, propuesto por primera vez en el siglo XI por el geólogo persa Avicena (Ibn Sina). Más tarde en el siglo XI, el naturalista chino Shen Kuo (1031-1095) reconoció también el concepto de "tiempo geológico".

Este principio fue redescubierto a finales del siglo XVII por Niels Stensen. El principio de superposición de estratos establece que las capas de roca (o estratos) están establecidas en sucesión, que cada estrato representa una "ranura" de tiempo y que cualquier estrato es probablemente más antiguo que los que tiene encima y más joven que los de debajo. Pero aunque el principio es simple, su aplicación real a las rocas resultó bastante compleja.

Los primeros intentos serios para establecer una escala de tiempo geológico que pudiera aplicarse a cualquier lugar en la Tierra tuvieron lugar a finales del siglo XVIII. El más influyente de los primeros intentos (defendido por Abraham Gottlob Werner, entre otros) divide las rocas de la corteza terrestre en cuatro tipos: primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias. Cada tipo de roca, de acuerdo con la teoría, se formó durante un período específico en la historia de la Tierra. Por lo tanto, es posible hablar de un "Período Primario", así como de "rocas del Primario".

En 1785 James Hutton, el fundador de la geología moderna, propone que el interior de la Tierra está caliente y que ese calor es el motor que impulsa la formación de nuevas rocas, luego las rocas son erosionadas por el aire y el agua y los sedimentos depositados en capas en el mar, el calor entonces consolida los sedimentos en rocas y levanta nuevas tierras. Esta teoría se denominó Plutonista en contraste con la Neptunista, que consideraba que todas la rocas se depositaron a la vez en el transcurso de una inmensa inundación.

La identificación de estratos por los fósiles que contienen, realizada por primera vez por William Smith, Georges Cuvier, Jean d'Omalius d'Halloy y Alexandre Brogniart a principios del siglo XIX, permitió a los geólogos a dividir la historia de la Tierra con mayor precisión. También les permitió correlacionar los estratos a nivel nacional (o incluso continental). Si dos estratos distantes en el espacio o diferentes en su apariencia contienen los mismos fósiles, hay una alta probabilidad de que hayan sido depositados al mismo tiempo. Los estudios detallados de los estratos y fósiles de Europa que se realizaron entre 1820 y 1850 dieron lugar a la secuencia de períodos geológicos que se sigue utilizando hoy en día.

El proceso estuvo dominado por los geólogos británicos, y así se refleja en los nombres de los períodos: Cámbrico (el nombre romano de Gales), Ordovícico y Silúrico (nombres de antiguas tribus galesas) fueron definidos utilizando secuencias estratigráficas de Gales. Devónico procede del condado inglés de Devon y Carbonífero de carbón. El Pérmico fue establecido por un geólogo escocés y procede de Perm, Rusia. Sin embargo, algunos períodos fueron definidos por geólogos de otros países. El Triásico fue bautizado así en 1834 por el geólogo alemán Friedrich August von Alberti por las tres capas distintas (del latín tríada) que presentaba el terreno: estratos rojos, tiza y pizarras negras, encontradas en toda Alemania y Noroeste de Europa. El "Jurásico" fue establecido por el geólogo francés Alexandre Brogniart en base a la amplia caliza marina expuesta en los montes Jura. El Cretácico (del latín Creta que significa "tiza") fue definido por vez primera por el geólogo belga Jean d'Omalius d'Halloy en 1822, utilizando los estratos de la cuenca de París y denominado así por las amplios depósitos de tiza (carbonato cálcico depositado por las conchas de invertebrados marinos).

Inicialmente, la escala de tiempo podía estimarse sólo de forma muy imprecisa. Los diversos tipos de tasas de cambio utilizados en las estimaciones eran muy variables. Aún así, los primeros geólogos sugieren millones de años para los períodos geológicos e incluso algunos sugieren una edad casi infinita para la Tierra, lo que contrasta con las fechas en torno a seis o siete mil años de edad para la Tierra que habían propuesto los creacionistas basándose en la Biblia.

Desde entonces, geólogos y paleontólogos han construido la escala geológica sobre la base de las posiciones relativas de los diferentes estratos y fósiles y sobre las estimaciones de las escalas de tiempo basadas en el estudio de las tasas de diversos tipos de meteorización, erosión, sedimentación y litificación. El descubrimiento de la radiactividad en 1896 y el desarrollo de sus aplicaciones a la geología a través del datado radiométrico durante la primera mitad del siglo XX (por geólogos tales como Arthur Holmes), permitieron una datación absoluta de la edad de las rocas.

En 1977, la Comisión Internacional de Estratigrafía inició un esfuerzo para definir las referencias mundiales (Secciones y Puntos de Estratotipos Globales de Límites) de los períodos geológicos y de las etapas faunales. El trabajo más reciente de la comisión se describe en la escala de tiempo geológico de Gradstein et al. de 2004. También está disponible un modelo UML de la forma en que el cronograma está estructurado, relacionándolo con los GSSP.

La siguiente tabla se basa en la escala propuesta por la Comisión Internacional de Estratigrafía (ICS). Ha de tenerse en cuenta, sin embargo, que la ICS no ha reconocido ninguna fecha ni subdivisión del Eón Hadeico y que tampoco ha establecido la fecha de comienzo del Eón Arcaico.

El siguiente diagrama muestra a escala la duración de cada período geológico. El segundo y tercer cronograma representan subsecciones de la parte marcada con asteriscos en el anterior cronograma.

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Source : Wikipedia