Unidad 1 Geología General

2

LAS CIENCIAS GEOLÓGICAS

Geología: Geo=Tierra; Logo=estudio

Concepto: Ciencia dedicada al estudio de la Tierra (composición, estructura, propiedades).

Se basa en: estudio de las características física-químicas de las rocas.

Disciplinas relacionadas con la Geología: Cristalografía: estudio de los cristales (=sólidos con estructura molecular ordenada).

Estratigrafía: estudio de las rocas sedimentarias estratificadas (ligada a la sedimentología).

Espeleología: estudio de la morfología de las cavidades naturales del subsuelo.

Geomorfología: estudio del relieve (terrestre, marino,…).

Hidrogeología: estudio de las aguas subterráneas (no confundir con Hidrología = estudio de las aguas terrestres).

Geoquímica: estudio de la composición y comportamiento químico de la Tierra (abundancia y distribución de los minerales).

Mineralogía: estudia las propiedades física-químicas de los minerales.

Paleontología: estudio del origen de la vida en la Tierra a través de los fósiles.

Vulcanología.

Sismología.

Geología histórica.

Geología económica.

Gemología.

3

HISTORIA DE LAS CIENCIAS

GEOLÓGICAS Nicolás Steno (S. XVII):

Primer tratado de Geología.

Primeras leyes de Cristalografía.

Principios de Estratigrafía (principios de superposición y sucesión de estratos).

Nicolás Steno, nacido Niels Steensen, Nicolaus Steno en latín, fue un polímata, médico, y anatomista danés del siglo XVII, considerado el padre de la Geología. Tras convertirse al catolicismo, murió como obispo misionero.

James Hutton (S. XVIII):

Teoría plutonista del origen de las rocas (carácter endógeno → a partir de procesos volcánicos); En el otro extremo esta la Teoría neptunista (A. Werner) sobre el origen exógeno de las rocas (mediante procesos de sedimentación).

Teoría del uniformismo (=los procesos geológicos han tenido lugar siempre de la misma manera); En contra del modelo catastrofista (A. Werner).

Ciclo geológico:

Ciclo de degradación (erosión, terremotos,…)

Ciclo de restauración (carácter endógeno. Calor interno de la Tierra).

James Hutton fue un geólogo, médico, naturalista, químico y granjero experimental escocés, primer formulador de las ideas que conducirían a la corriente científica llamada uniformista y del plutonismo

Charles Lyell (S. XIX):

Teoría del actualismo (= los procesos geológicos tienen lugar de forma gradual, lenta y continua); esta teoría está de acuerdo con la Teoría Uniformista propuesta por Hutton.

Charles Lyell, fue un abogado y geólogo británico, uno de los fundadores de la Geología moderna. Lyell fue uno de los representantes más destacados del uniformismo y el gradualismo geológico

4

William Smith (S. XIX): Padre de la nueva estratigrafía. Los estratos de la misma edades tienen los mismos fósiles (base de la paleontología). Cada periodo de la historia de la Tierra tiene su propio tipo de fósiles, por lo que los organismos han sufrido cambios (de acuerdo con la teoría evolutiva de Darwin).

Alfred Wegener (S. XX): Teoría de la Tectónica de placas y Deriva Continental (junto con Tuzo Wilson) → las placas litosfericas flotan sobre una capa fluida llamada astenosfera, separándose unas de otras. Pangea: supercontinente. Placas: Sudamericana, Norteamericana, Euroasiática, Indoaustraliana, Africana, Antártica, Pacifica.

Actualidad: Teoría Neouniformista (=algunos procesos geológicos son graduales y continuo). Teoría Neocatastrofista (=algunos proceso geológicos son esporádicos e intensos). Las rocas tiene 3 orígenes: ígneas (magmáticas), sedimentarias, metamórficas.

Técnicas de investigación en geología

5

6

TECNICAS DE OBSERVACION EN GEOLOGIA

DIRECTAS: En el exterior de la Tierra:

Trabajo de campo: sobre el terreno; Obtención de muestras.

Técnicas de laboratorio: en el laboratorio; Estudio y análisis de las muestras obtenidas en el trabajo de campo.

En el interior de la Tierra: Observación de materiales volcánicos.

Sondeos geológicos.

Estudio de rocas profundas (minas).

INDIRECTAS: En el interior de la Tierra:

Estudio sísmico.

Magnético.

Térmico.

Eléctrico.

7

TRABAJO DE CAMPO Para observaciones sobre el terreno y recogida de muestras.

Tipos de observaciones: Geomorfológicos → para estudiar formas del relieve (ej. Cauces de ríos, elevaciones del

terreno,…)

Petrológicas → para estudiar afloramientos rocosos (disposición y naturaleza).

Estratigráficos → para estudiar la secuencia y el contenido de los estratos.

Paleontológicas → para estudiar restos fósiles.

Tectónicas → para estudiar estructuras tectónicas (pliegues, fallas,…).

Herramientas para el trabajo de campo: Lupa mineralógica.

Martillo geológico.

Rayador con imán.

Carta geológica → representación de los diferentes materiales geológicos que afloran en la superficie terrestre (ej. Tipos de rocas, edades de los estratos, geomorfología, restos de fósiles, recursos mineros, etc.).

Brújula con clinómetro:

Dirección: ángulo que forma la línea horizontal perpendicular a la línea de máxima pendiente (LMP) con el norte geográfico (en sentido horario).

Buzamiento: ángulo que forma la LMP con la horizontal.

Cuaderno de campo → anotaciones y dibujos.

8

TÉCNICAS BÁSICAS DE ANÁLISIS

Fractura de roca

Agua sobre la superficie limpia de la roca.

Observación de la textura (cristales y dendritas con la lupa).

Dureza (dificultad para rayar; escala de Mohs).

Método de la raya sobre una superficie de porcelana no vidriada.

Efervescencia con ácido clorhídrico.

Magnetismo.

Uso de la carta geológica.

Uso del GPS

La dureza

9

Reconocimiento visual

10

Exploración geológica

12

AÑOS

EXPLORACIÓN GEOLÓGICA

• Es una actividad económica planificada tendiente a ubicar y evaluar recursos minerales metálicos y no metálicos adecuados para su posterior explotación.

• Metálicos: cobre, oro, plata, zinc, molibdeno, hierro, uranio, etc.

• No metálicos o industriales: yeso, caliza, cuarzo, litio, salitre, sal, rocas ornamentales, etc.

AÑOS

ETAPAS DE LA EXPLORACIÓN

• 1. Estudios regionales: recopilación de antecedentes, visitas preliminares, confección de mapas geológicos y geofísicos, utilización de sensores remotos, elección de posibles lugares favorables.

• 2. Reconocimiento de áreas favorables: confección de mapas geológicos, estudios geofísicos y geoquímicos, sensores remotos, muestreo de superficie y labores antiguas.

AÑOS

TÉCNICAS UTILIZADAS 1

• Geofísica: Mide las características eléctricas, magnéticas, de densidad y de reflexión de ondas sísmicas de las rocas.

• Geoquímica: Mide el contenido de elementos tales como cobre, oro, plata, zinc y molibdeno de las rocas y sedimentos.

• Sensores remotos o imágenes de satélites: miden las ondas electromagnéticas (infrarojo o calor y luz visible) emitidas por la superficie terrestre.

AÑOS

300 Km

Arica

Iquique

Antofagasta

Coquimbo

Santiago

Chuquicamata

El Salvador

Copiapo

Andina

El Teniente

300 Km

Arica

Iquique

Antofagasta

Coquimbo

Santiago

Chuquicamata

El Salvador

Copiapo

Andina

El Teniente

PORFIDOS ZONA NORTE

Exploración Básica

Generativa

Transecta geología - AMT

Mocha Yuya

CONOCER PARA DESCUBRIR

AÑOS

• 3. Estudios detallados de superficie: mapas geológicos de detalle, geofísica y geoquímica de detalle, catas o zanjas de muestreo, análisis preliminar de infraestructura disponible.

• 4. Reconocimiento tridimensional: sondajes, pruebas metalúrgicas, estimación de reservas, determinar infraestructura necesaria para posible explotación, análisis preliminar de factibilidad (inversión necesaria, costos de operación, ingresos por venta del producto).

TOKIQUETENA

GENOVEVA

AÑOS

TÉCNICAS UTILIZADAS 2

• Sondajes: Consiste en perforar las rocas mediante un barreno para obtener una muestra desde la profundidad.

• Dependiendo de la técnica utilizada, pueden obtenerse testigos o cilindros continuos de roca o material en trozos pequeños. Su diámetro es de 5 a 10 centímetros y su largo puede alcanzar a varios centenares de metros.

• Con las muestras se determina la ley de mineral en profundidad, sus características, su distribución y sus límites.

¿De dónde provinieron los elementos químicos de la Tierra?

19

Las estrellas y los elementos químicos

Fases de la vida

Fases de las estrellas y tabla periódica

El helio y las estrellas

Fábricas de carbono, oxígeno, … Betelgeuse

Orión

Fábricas de elementos pesados

Sembrando el espacio con elementos químicos