GEOLOGÍA

¿Qué es geología?

Ciencia de la tierra: cómo se ha formado, de qué está hecha, su historia y los cambios que han tenido lugar sobre ella y en ella.

Geología: Geo+logos = Estudio de la Tierra. Ciencia que estudia la sucesión de los rasgos y caracteres geográficos que ha ido adoptando la superficie terrestre, desde el momento de la primera consolidación de la litosfera hasta el presente. Subdivisiones: cosmología, paleontología, geología estructural, petrología, geomorfología, fisiografía, etc.Los cinco principios geológicos estratigráficos:

 Correlación: Si se tiene un mismo fósil en dos lugares distintos, los estratos corresponden al mismo periodo.
 Dualismo: Los fenómenos del presente explican el pasado.
 Superposición: Los estratos superiores son más modernos que los inferiores.
 De sucesión faunística: Los estratos se distinguen por los fósiles asociados.
 De horizontalidad original: Los estratos sedimentarios son, originalmente, horizontales.

Relaciones con otras ciencias

La Geología y su relación con las ciencias básicas y ciencias relacionadas: Para entender los procesos geológicos es necesario conocer algunos principios físicos, químicos, biológicos y matemáticos. Los principios físicos por ejemplo son importantes para entender la destrucción física de rocas en un río, la acumulación de arena y bloques. La química ayuda entender la formación de minerales y de algunas rocas (minerales son compuestos químicos con formula). Conocimiento de la biología actual es muy importante para entender la vida de las épocas pasadas.

Geodinámica...

La geodinámica, o geología dinámica, estudia las transformaciones que se manifiestan tanto en el interior (geodinámica interna), ejemplo de los seísmos y volcanes, como en la superficie terrestre (geodinámica externa), tales como agua, hielo, viento, atmósfera, etc. Las fuerzas internas que dan lugar a las erupciones ígneas hacia el exterior son estudiadas por la vulcanología, mientras que las que desembocan en movimientos sísmicos o terremotos pertenecen a la sismología.

Estratigrafía...

La estratigrafía estudia la disposición, carácter y relación entre los diferentes estratos o capas que componen la corteza terrestre, especialmente desde le punto de vista de su formación y de su clasificación cronológica. Dado que esta rama precisa conocer la antigüedad de los materiales, así como su orden de superposición, recurre a la petrografía y paleontología como apoyo permanente.

Tectónica...

La tectónica es la rama de la geología que estudia las dislocaciones y deformaciones mecánicas de la corteza terrestre, tanto para conocer la estructura y configuración actuales de la misma, como las que pudo tener en épocas remotas, e intenta averiguar los procesos que la han causado.

Petrografía...

La petrografía, también llamada litografía, del griego lithos (piedra), es la rama de la geología que estudia el origen y composición de las rocas, especialmente en sus aspectos descriptivos y clasificatorios. Nació como una rama de la mineralogía en el siglo XVIII, adquiriendo enseguida categoría de ciencia independiente gracias a los trabajos de Werner, Humboldt y otros autores. Recientemente, el análisis químico, la observación microscópica y el empleo de la luz polarizada han permitido establecer la clasificación de las rocas y minerales sobre bases verdaderamente científicas.

Paleontología...

La paleontología es la ciencia que estudia los seres del pasado o las muestras de su actividad que se encuentran fosilizadas en los estratos de la corteza terrestre. Tomó carácter a inicios del s. XIX y en la actualidad se divide en numerosas ramas: paleozoología (animales), paleobotánica (vegetales), paleobiología (seres vivos), paleobiogeografía (distribución geográfica de los seres vivos), paleoecología (relación con el ambiente), micropaleontología (microorganismos fósiles), etc.

Mineralogía...

La mineralogía estudia todas las propiedades de los minerales, es decir, de los componentes químicos no orgánicos de la corteza terrestre. Se centra especialmente en su forma externa, su fina estructura, cualidades físicas y químicas, y sus condiciones de formación. Los minerales presentan generalmente un carácter cristalino, motivo por el cual se desarrolló la cristalografía para el estudio de sus características simétricas u ordenación regular de los átomos; esta rama evolucionó de forma paralela a la mineralogía. Por su parte, las propiedades físicas de los minerales son estudiadas por la física mineralógica; las propiedades químicas por la química mineralógica; y la formación y transformación de los minerales y sus asociaciones por la paragénesis mineral.

Geología histórica...

La geología se complementa con otras ramas que también se ocupan del estudio de la Tierra:

Geografía...

Parte de la geología que trata de los sucesos y variaciones de la Tierra en el pasado. Del estudio cuidadoso de las rocas se extraen los datos necesarios para conocer las circunstancias geográficas, climáticas, faunísticas, florísticas, etc., que se han ido sucediendo en el planeta.

Divide el tiempo en eras y éstas en períodos, épocas y edades.
Ciencia que trata de describir y analizar las variaciones espaciales en los fenómenos físicos y humanos sobre la superficie terrestre. Tradicionalmente se ha considerado su objeto la descripción de la Tierra en sus diversos aspectos o condiciones, considerada como planeta (geografía astronómica); en su configuración, suelo y clima (fisiografía o geografía física), y como asiento de la vida humana en sus distintas manifestaciones (geografía humana, política, económica, etc.).

Geomorfología...

Ciencia que estudia las formas del relieve terrestre y los factores que lo determinan. Estos factores son: 1) la estructura geológica de los terrenos (fallas, plegamientos, etc.); 2) la naturaleza de las rocas y 3) el régimen climático de la región. Así, un clima tropical produce unos relieves distintos que un clima templado; las rocas blandas tales como la arcilla forman barrancos mientras que, por ejemplo, las calizas dan lugar a cañones y desfiladeros.

Geodesia...

Estudio y determinación de las formas que presenta la superficie terrestre. Actualmente, la geodesia permite calcular las coordenadas exactas de cualquier punto de la Tierra, así como las distancias entre dos de ellos.

Geoquímica...

Estudio de la composición de los materiales.

Geofísica...

Estudio de la estructura y entorno, de los procesos y propiedades físicas: magnetismo, color, densidad, elasticidad, etc, relacionadas con la Tierra.

Edafología...

Estudio de los suelos o capa superficial de la corteza terrestre, concretamente los procesos de formación y evolución, así como los fenómenos biofisicoquímicos que tienen lugar en ellos, en relación con los seres vivos, especialmente los microorganismos y las plantas.

Geotecnia...

Ciencia aplicada de la geología en la industria de extracción de minerales, agua, etc.


La geología es la ciencia de la tierra: Especialmente los procesos del interior de la tierra y las transformaciones que afectan a los minerales y las rocas en la superficie de la tierra. La geología no solamente se refiere de la actualidad - es la ciencia de la historia de la tierra; los procesos de su formación, su desarrollo, los cambios, hasta la situación actual.
La geología nació por una parte del deseo del ser humano para entender su entorno - su mundo. El otro empuje era la necesidad de mejorar su entorno: La búsqueda de recursos naturales - aquí mineralógicos, geológicos - era mucho más eficiente con un buen conocimiento de los procesos de la tierra.
En los últimos años la definición geología se extendió también a los otros cuerpos del sistema solar: La geología forma también parte de la planetología. Los planetas tienen un ambiente diferente de la tierra, pero la pauta de los procesos interiores y exteriores es la misma.
Especialidades de la geología

Geofísica: Estudio de la física de la tierra: anomalías de gravedad, discontinuidades en la prolongación de ondas sísmicas- sismología, campo magnético de la tierra.
Mineralogía: Estudio de los minerales: Estructuras internas de los minerales, composición química, clasificación.

Petrología: Estudio de las rocas, su origen, los procesos de su formación, su composición.
Petrografía Es un ramo de la petrología, que se ocupa de la descripción de las rocas, de su contenido mineral y de su textura, de la clasificación de las rocas.

Geoquímica:Especialmente se estudia la distribución y la abundancia de los elementos en las distintas partes de la corteza terrestre y se trata de explicar la distribución de los elementos en las rocas por medio de procesos geológicos como por ejemplo la cristalización por diferenciación a partir de un magma, por procesos hidrotermales, que han influido la roca, por procesos metamórficos entre otros.

Geología estructural: Análisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen fracturamiento, plegamiento y montañas. (Fallas-Pliegues-Orogénesis).
Geología Regional. Se estudia la geología de distintas regiones como de América de Sur, de Europa, de Chile, de la región de Atacama en detalle, es decir la historia geológica, la distribución de las rocas, de los yacimientos, el estilo de deformación de las rocas de la región en cuestión entre otros.

Geología Histórica. Estudio de las épocas geológicas desde la formación de la tierra aproximadamente 4,6 Ga (=4600Ma) atrás hasta hoy día, de cada época se estudia los procesos geológicos importantes, que han ocurrido en la tierra, la composición y estructura de la tierra y de la atmósfera, la posición de los polos y de los continentes, dónde se han formado montañas y cuencas sedimentarias, el desarrollo de la vida en cada época, cuando aparecieron las distintas formas de la vida. Una herramienta importante de la Geología Histórica es la Geocronología.

Paleontología: Estudio de la vida de épocas geológicas pasadas; estudio de los fósiles: Clasificación, reconocimiento. Mejorar el conocimiento de la evolución.

Estratigrafía: Estudio de las rocas estratificadas, por su naturaleza, su existencia, sus relaciones entre si y su clasificación.

Sedimentología: Estudio de los sedimentos (arena, arenisca, grava, conglomerado) y su formación. Análisis del ambiente de deposición como las propiedades físicas en el agua de un río (velocidad de la corriente y otros).

Mecánica de suelos. Estudio de las propiedades de los suelos para encontrar terreno apto para la construcción, para calcular y evitar riesgos geológicos como por ejemplo deslizamiento de escombres de faldas.

Hidrogeología: Investigaciones de la cantidad y calidad del agua subterránea, cual es el agua presente debajo de la tierra. Se trata de la interacción entre roca, suelo y agua.

Geología Económica: Exploración de yacimientos metálicos o no-metálicos. Evaluación de la economía de un yacimiento o producto mineralico.

Exploración/Prospección: Búsqueda de yacimientos geológicos con valor económico. Por medio de la geofísica, geoquímica, mapeo, fotos aéreas y imágenes satelitales.
Geología Ambiental: Búsqueda de sectores contaminados, formas y procesos de contaminación. Especialmente de agua, agua subterránea y suelos. Investigación de la calidad de agua y suelo.

GEOLOGIA AMBIENTAL
HOMBRE INTERACCIÓN AMBIENTE FÍSICO

Objetivos principales

reconocer y caracterizar las formas y los procesos que corresponden a la continua transformación del Planeta, considerando al Hombre como uno de los principales agentes de esa transformación;
realizar diagnósticos geológicos de las relaciones de causa y efecto de los procesos actuales, desencadenados en el medio geológico por las actividades humanas;
contribuir y participar en la elaboración de instrumentos de gestión ambiental, como los estudios de impacto ambiental.

MEDIO AMBIENTE: CONCEPTO

“Conjunto de condiciones, leyes, influencias e interacciones de orden física, química y biológica, que permite y rige la vida en todas sus formas”.
(Política Nacional de Medio Ambiente – Ley Federal 6938/81)
“Determinado espacio donde ocurre la interacción de los componentes bióticos (fauna y flora), abióticos (Agua, roca y aire) y biótico-abiótico (suelo). Dada la acción humana, se caracteriza también el componente cultural”. ABNT, 1989.

PROCESOS AMBIENTALES
Los componentes del medio ambiente interactúan por medio de cambios de energía y materia.
Procesos del medio físico
Procesos de la atmósfera, de la hidrósfera y de la litósfera.

Geología Ambiental
Aborda el estudio de los procesos de la hidrósfera y de la litósfera.
El estudio del medio físico en estudios ambientales debe tener una perspectiva integradora (trabajos interdisciplinarios).
“Geología Ambiental es la rama de la Ecología que trata de las relaciones entre el hombre y su hábitat geológico; se ocupa de los problemas del Hombre con el uso de la tierra – y de la reacción de la tierra a este uso”.

“Geología Ambiental incluye las ramas tradicionales de la Geología Aplicada a la Ingeniería y de la Geología Económica, o de una pequeña parte de esta última, referente a los recursos minerales”.
“Aplicación práctica de principios geológicos en la solución de problemas ambientales”.
“Geología es la Ciencia de la Tierra. Geología Ambiental es el área que estudia la relación de esa ciencia con las actividades humanas”.
“Aplicación de la información geológica en problemas ambientales”.
“Geología Ambiental es geología aplicada y como tal, enfoca toda la gama de posibilidades de interacción entre el hombre y el ambiente físico”.

“Geología Ambiental es geología aplicada. Específicamente, es la aplicación de la información geológica para resolver conflictos, minimizando la posibilidad de degradación ambiental, o maximizando la posibilidad del adecuado uso del ambiente natural o modificado”.
“En sentido amplio, Geología Ambiental es la rama de la Ciencia de la Tierra que enfatiza toda la gama de interacciones entre el hombre y el ambiente físico”.

“El término Geología Ambiental es usualmente empleado para hacer referencia particularmente a las relaciones directas de la Geología con las actividades humanas
· Las modificaciones impuestas por el hombre en el suelo y en el agua invariablemente producen alteraciones en los sistemas ambientales. Las respuestas del ambiente a las alteraciones humanas varían en intensidad, velocidad y escala.
· La complejidad es la norma en los sistemas físicos: ley de las variables (muchos factores y condicionantes, p.e. en deslizamientos diferentes intensidades de lluvia produciendo diferentes procesos); ley de la equivalencia final (formas similares pueden ser causadas por procesos totalmente diferentes – p.e. erosión natural).

MEDIO AMBIENTE: FUNDAMENTOS BÁSICOS
(segun Montgomery, C.W. 1992 - 3a. Ed. Environmental Geology.
W.M.C. Brown Publishers & Keller, E.A. 1982. 3a. Ed. Environmental
Geology. Charles E. Merril Pub. Company) (cont.)

· Siempre hay procesos terrestres que son peligrosos para el hombre. Estos riesgos naturales deben ser reconocidos y evitados, en la medida de lo posible. La amenaza a la vida del hombre y a sus propiedades también deben ser minimizadas.
· Los efectos del uso del suelo tienden a ser acumulativos y de esta forma, tenemos la obligación de acompañarlos.
· La planificación del uso de suelo y del agua debe atender al equilibrio entre aspectos económicos y variables menos palpables, como por ejemplo, las estéticas.
· El componente fundamental de todo ambientalista es el factor geológico. La comprensión de este ambiente requiere un amplio entendimiento y apreciación de las ciencias de la tierra y otras disciplinas.
· Las decisiones que involucran aspectos ambientales invariablemente contemplan y producen conflictos.
· La mayoría de las decisiones que involucran aspectos ambientales son basadas en análisis de costo-beneficio.
· Gerenciar el ambiente es un pre-requisito para la compatibilidad entre el hombre y la natureza.

RETROSPECTIVA DEL PENSAMIENTO GEOLÓGICO
Catastrofismo X Uniformitarismo (Actualismo)
Catastrofismo = violentas y rápidas transformaciones en los procesos terrestres.
Uniformitarismo (Actualismo) = cambios lentos y regulares, por procesos similares a los observados en el presente.
“El presente es la llave del pasado” (Principios de la Geologia;
Lyell, 1830)
“Es la primera vez que el Geólogo no está preocupado con el pasado, y si con el futuro”. (Ter-Stepanian, 1994; Congr. Internacional. Geol. Engenharia, Lisboa)
Geologia Ambiental: el pasado, el presente y el futuro.

Tópicos principales
Interacción Hombre - Ambiente
Estudios Ambientales
Cartas Geológico-Geotécnicas
Riesgos Geológicos
Disposición de Residuos

Relaciones Interdisciplinarias
Campo de la Geologia:
· Geologia de Ingeniería
· Geologia Económica
· Hidrogeología
· Geomorfología
· Geoquímica
· Geofísica, etc.

Otros campos (Ciencias Biológicas, Humanas y Exactas):
· Biología
· Ecología
· Geografía
· Ingeniería
· Derecho
· Sociología
· Economía

Las –feras
En la tierra se presentan cuatro "-feras": Atmósfera, hidrosfera, bioesfera y litosfera. La geología es la ciencia de la litosfera y sus relaciones con las otras "-feras". La intersección de Litosfera-Atmósfera presenta todos los procesos como erosión y meteorización. La intersección de Hidrosfera-Litosfera trata del agua subterránea transporte en el agua, ambiente de río. El conjunto de biosfera-litosfera se trata de la vida en las épocas pasadas, la evolución, los fósiles y en general la paleontología.

1.) La Atmósfera: Gases que envuelven la tierra.

2.) Hidrosfera: Todo el agua en, sobre o por encima de la superficie terrestre: océanos, ríos, lagos, agua subterránea, lluvia.

3.) Biosfera: Parte del mundo en la cual están presentes los seres vivos: La superficie de la tierra, el suelo, los mares, el aire.

4.) Litosfera: Parte sólida exterior de la tierra.

Historia de la geología como ciencia

XENOPHANES (600 a.C): Los fósiles eran animales, que vivieron antes.

HERODOTOS (450 a.C): Una inundación del río Nilo produce una capa muy delgada de sedimentos, concluyó que la formación del delta del Nilo debe haber pasado dentro de varios miles de años.

STRABO (63 a. Cristo -19 d.C): Movimiento de la tierra en la forma vertical: por eso hay fósiles del mar en las montañas altas. Explicación de las fuerzas tectónicas.

AVICENNA (980-1037): Clasificación de Minerales, descripción de las rocas sedimentarias, erosión. Los procesos geológicos son lento no como un diluvio en acción.

BIRUNI (973-1048): Medición del peso específico de los minerales.

LEONARDO DA VINCI (1452-1519): Describió la fosilización, el cambio de un animal a un fósil. Rechazó la idea de un diluvio mundial.

FRACASTORO (1517): ¿Por qué se murieron los animales qué vivieron en el mar a causa de un diluvio mundial? (La mayoría de los científicos de esta época indicaron los fósiles como un apoyo de la teoría de un diluvio global)

AGRICOLA (1494-1555): Los primeros libros científicos sobre la geología y metalurgia (“ De re metallica").

STENO o STENSEN, Nils (1638-1687): La primera ley geológica: Los estratos superiores son más jóvenes que los estratos inferiores

El siglo 18: Dos teorías en competencia:
a) Neptunistas: Todas las rocas tienen sus raíces en la deposición en los mares (WERNER) b) Plutonistas o Vulcanistas: Todas las rocas se forman por magma (vienen de una fundición) (HUTTON)

SMITH, William (1769-1839): Segunda ley geológica: Cada estrato tiene su contenido característico en fósiles.

LYELL (1797-1875): Principio de actualismo: Los procesos en el pasado fueron los mismos como hoy y viceversa.

DARWIN, Charles: Publicó 1859 "On the Origin of species by natural selection. La teoría de la evolución por selección natural. Charles Darwin en Copiapó (Museo virtual). Algunos ejemplos de las publicaciones de DARWIN en "historia de las geociencias"

DANA (1873): Teoría de los geosinclinales: explicación de la formación de montañas; rechazo de acciones catastróficos como formador de montañas.

KELVIN (1897): Kelvin dedujo la edad de la tierra por su velocidad del enfriamiento: 20-40 millones años (no tomó en cuenta la radioactividad). Kelvin nombró ROENTGEN (descubridor de los rayos X) un estafador. (Kelvin: "Los rayos del señor Roentgen se van a descubrir como fraude".)

RUTHERFORD (1905): Primer medición de una edad absoluta (U/He): Edad de la tierra mayor de 2 ga. (2.000.000.000). Hasta 1906: Teorías geotectónicas: teoría de la expansión de la tierra, teoría de la contracción de la tierra y la teoría de geosinclinales (Todas las teorías usaban continentes fijos-estables)

WEGENER (1912) Teoría de la deriva continental: Los continentes están flotando (se mueven!) algunos se separaron o se chocaron: Está teoría fue rechazada en está época, pero en los años ´60/´70 fue aceptada por la gran mayoría de los científicos. Véase el nivel de conocimiento en 1912 a respeto de un modelo geotectónico general.

NIER & MATTAUCH (1930): Primer espectrómetro de masas, para determinar diferentes isótopos de un elemento.

SCHUCHERT (1931): Datación radiométrica de la tierra con 4 ga. (4 giga años= 4.000.000.000 años).

Decir que cada especie de cosa está dotada de una cualidad específica oculta por la cual actúa y produce efectos manifiestos, equivale a no decir nada; pero derivar de los fenómenos dos o tres principios generales de movimiento, y acto seguido explicar de qué modo se deducen de estos principios manifiestos las propiedades y las acciones de todas las cosas corpóreas, sería dar un gran paso. ISAAC NEWTON, Óptica.