UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LOS LLANOS OCCIDENTALES “EZEQUIEL ZAMORA” – UNELLEZ

Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
DE LOS LLANOS OCCIDENTALES
“EZEQUIEL ZAMORA” – UNELLEZ
GUANARE, EDO. PORTUGUESA
SUBPROGRAMA
INGENIERÍA RECURSOS NATURALES RENOVABLES
SUB-PROYECTO
GEOLOGÍA
MODULO I.
GEOLOGIA, DEFINICIONES, RAMAS, PRINCIPIOS Y TIEMPO
GEOLOGICO.
SECCIONES
A, B y C
GUÍA 1. MODULO I. GEOLOGIA, DEFINICIONES, RAMAS, PRINCIPIOS Y
TIEMPO GEOLOGICO.
La palabra Geología etimológicamente proviene de los vocablos griegos geo (tierra)
y logo (tratado).
Algunos autores definen GEOLOGÍA como 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 actualmente.
En 1785 James Hutton, médico de formación y aficionado a la Geología, es considerado,
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.
James Hutton propone también el término Tiempo Geológico y determina la edad
aproximada del Planeta a partir de estudios en un meteorito.
La Edad del Planeta Tierra fue motivo de polémica durante años, diversos científicos se
dieron la tarea de estimar el tiempo trascurrido desde su formación, obteniéndose a partir de
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
diferentes cálculos y estimaciones realizadas a numerosas muestras, incluidas algunas de
meteoritos que la edad de la Tierra es 4.600 millones de años.
CONSTITUCION DE LA TIERRA.
La constitución del planeta Tierra esta explicada bajo la formulación de dos modelos,
descritos a continuación:
MODELO ESTATICO. Esta basado en la composición química de las capas.

CORTEZA. Es la capa sólida de la Tierra. Posee un espesor que oscila entre los 10
a 100 Km. Los componentes fundamentales de esta capa son el silicio y el aluminio.
Su densidad promedio es de 2,8 gr/cm3.

MANTO. Constituye la capa intermedia entre la corteza y el núcleo. Posee un
espesor que oscila entre los 1.000 a 3.000 Km. Los componentes fundamentales de
esta capa son el silicio y el magnesio. Su densidad varía entre los 3,3 y 6,7 g/cm3.
Las temperaturas varían entre los 600 a 2.500 ºC.

NUCLEO. Es la capa más interna de la Tierra. Posee un espesor de unos 1.250 Km.
Se encuentra dividido en dos partes, una exterior (de naturaleza líquida) y otra
interior (sólido). Se encuentra compuesto fundamentalmente de hierro (90%) y
níquel (10%). La temperatura del centro planetario se estima entre 2.500 y 3.500 ºC.
Su densidad promedio es muy alta (12,5 gr./cm3).
MODELO DINAMICO. Basado en el comportamiento mecánico de los materiales.

LITOSFERA. Es la capa más externa, comprende la corteza y parte del manto
superior. Es una capa rígida.

ASTENOSFERA. Equivale a la parte menos profunda del manto. Es una capa
plástica, en la que la temperatura y la presión alcanzan valores que permiten que se
fundan las rocas en algunos puntos.

MESOSFERA. Equivale al resto del manto. En la zona de contacto con el núcleo
se encuentra la región denominada zona D, en la que se cree que podría haber
materiales fundidos.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.

ENDOSFERA. Es la capa más interna, comprende el núcleo interno y el
núcleo externo.

Figura 1. Constitución de la Tierra.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
RAMAS DE LA GEOLOGIA.
El medio geológico está en continua evolución y los procesos afectan tanto a los materiales
rocosos y a los suelos como al medio natural en su conjunto; es por esto que se hace
necesario diferenciar diversas ramas de la Geología, a fin de dirigir los conocimientos y
aplicaciones a cada interés particular. A continuación se mencionan algunas de las ramas de
la Geología:
 La Petrología es la rama de la geología que se ocupa del estudio de las rocas desde el
punto de vista genético y de sus relaciones con otras rocas. Es considerada una de las
principales ramas de la geología.
 La Petrografía es la rama de la geología que se ocupa del estudio e investigación de las
rocas, en especial en cuanto respecta a su aspecto descriptivo, su composición
mineralógica y su estructura. Se complementa así con la petrología, disciplina que se
centra principalmente en la naturaleza y origen de las rocas.
 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.
 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 Geofísica es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra desde el punto de
vista de la física. Su objeto de estudio abarca todos los fenómenos relacionados con la
estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra
 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 Paleontología (del griego palaios = antiguo, onto = ser, logos = ciencia) es la
ciencia que estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de
los fósiles.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
 La Hidrogeología es la ciencia que estudia el origen y la formación de las aguas
subterráneas, las formas de yacimiento, su difusión, movimiento, régimen y reservas, su
interacción con los suelos y rocas, su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades
(físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas); así como las condiciones que
determinan las medidas de su aprovechamiento, regulación y evacuación.
 La Geomorfología es la rama de la geología que estudia el relieve de la Tierra, el cual
es el resultado de un balance dinámico —que evoluciona en el tiempo— entre procesos
constructivos y destructivos, dinámica que se conoce de manera genérica como ciclo
geográfico. Es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de
formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en
ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias.
Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado.
 Geología Estructural es la rama de la geología que se dedica a estudiar la corteza
terrestre, sus estructuras y la relación de las rocas que las forman. Estudia la geometría
de las rocas y la posición en que aparecen en superficie. Interpreta y entiende la
arquitectura de la corteza terrestre y su relación espacial, determinando las
deformaciones que presenta y la geometría sub-superficial de las estructuras rocosas.
 La Geología Ambiental, como la hidrología, es un campo multidisciplinar de
aplicación científica que está relacionado con la ingeniería geológica y, de alguna
forma, con la geografía ambiental.
 En ingeniería, la Mecánica de Suelos es la aplicación de las leyes de la física y las
ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa
superficial de la corteza terrestre.
 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.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
PRINCIPIOS DE LA GEOLOGIA.
El cuerpo de doctrina de la Geología se construye a partir de la aplicación de algunos
principios fundamentales. A continuación se describen los considerados esenciales:







Principio del Uniformitarismo o Actualismo.
Principio de la Horizontalidad Original y Continuidad Lateral de los Estratos.
Ley de Superposición de Estratos.
Ley de la Sucesión Faunística o de la Correlación.
Principio de la Simultaneidad de Eventos.
Ley de Intrusión y Corte.
Principio del Uniformitarismo o Actualismo. Emitido por Hutton, propone que
los procesos que han tenido lugar a lo largo de la historia de la Tierra han sido
uniformes (uniformismo) y semejantes a los actuales (actualismo), y como
consecuencia el estudio de las condiciones actuales nos sirven para la comparación
e interpretación de lo que paso en el pasado.

Principio de la Horizontalidad Original y Continuidad Lateral de los
Estratos. Emitido por Steno, determina que los estratos en el momento de su
depósito son horizontalmente y paralelos a la superficie de depósito (horizontalidad
original) y quedan delimitados por dos planos que muestran continuidad lateral y
terminan adelgazando en sus bordes. La edad es la misma en toda la superficie del
estrato.

Ley de Superposición de Estratos. Planteado por Steno(1669) y desarrollado por
Lehmann establece que en una sucesión de estratos los más bajos son los más
antiguos y los más altos los más modernos. Este principio tiene excepciones
derivadas de determinados fenómenos geológicos, como los procesos erosivosedimentarios de las cuencas fluviales, o las deformaciones tectónicas intensas que
pueden llegar a tumbar o invertir la serie, siendo necesarios criterios de polaridad
para distinguir el orden de depósito.

Ley de la Sucesión Faunística o de la Correlación. Emitido por Smith, a partir
de sus observaciones de la distribución de los fósiles en el tiempo; consiste en
admitir que en cada intervalo de tiempo de la historia geológica (representado por
un conjunto de estratos o por formaciones), los organismos que vivieron y, que
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
pudieron fosilizar, fueron distintos y no repetibles, o en otras palabras, las capas que
tienen el mismo contenido fósil son de la misma edad, aunque su litología difiera.

Principio de la Simultaneidad de Eventos. Consiste en aceptar que en la
naturaleza ocurrieron en tiempos pasados fenómenos normales como los que vemos
en la actualidad pero además otros raros y eventuales que mayoritariamente
coinciden con las grandes catástrofes.

Ley de Intrusión y Corte. Se usa en la determinación de edades, establece la
relación entre rocas que intrusionan y/o cortan a otras, siendo éstas más nuevas y de
posterior establecimiento. Cualquier sucesión estratigráfica cortada, es más antigua
que el material (o estrato) que lo corta. Ejemplo: falla
TIEMPO GEOLOGICO.
Los estudios en las diferentes ciencias geológicas presentan la dificultad de analogía en el
uso de escalas de espacio y tiempo. Las escalas que se manejan en diferentes conceptos de
la Geología varían desde fracciones de segundo a los miles de años (edad de la Tierra).
Con los datos obtenidos por los métodos de estudio de la edad absoluta y relativa de la
Tierra, se construyen tablas de Tiempo Geológico. No existe una completa unanimidad a la
hora de establecer una sola tabla calibrada del tiempo geológico y unos intervalos de años
completamente definidos. En líneas generales, el tiempo geológico del planeta se divide y
distribuye en bloques de años relacionados con acontecimientos importantes que los han
caracterizado. Como la edad de la Tierra es de aproximadamente 4600 millones de años,
cuando se habla de tiempo geológico la unidad base es el millón de años y siempre se
relaciona como "antes del presente".
La comparación entre el tiempo geológico y el humano es fundamental para apreciar las
posibles consecuencias de los factores geológicos. Considerando la escala humana, muchos
procesos geológicos, como los riesgos naturales de gran magnitud, tienen en general una
probabilidad baja de ocurrencia, pero el amplio rango de velocidades con que se desarrollan
los procesos geológicos, desde casi instantáneos como los terremotos, hasta muy lentos
como la disolución y la erosión debe ser considerados; por tanto relacionados con el
tiempo humano.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
Existen varias formas de definir los límites de cada lapso en el que se divide la historia
geológica del planeta. Las más usadas son las unidades geocronológicas y las unidades
cronoestratigráficas.
Las unidades geocronológicas son las más conocidas y dividen el tiempo geológico, en
orden descendente de jerarquía, de la siguiente manera:
 Eónes
 Era geológica
 Período geológico
 Época geológica
 Edad geológica
Las unidades cronoestratigráficas a su vez dividen el tiempo geológico de la
siguiente forma:
 Eonotema
 Eratema
 Sistema geológico
 Serie geológica
 Etapa geológica
 Cronozona
Aunque los límites cronológicos no son absolutos, están bien definidos por el contenido
fósil de las rocas, estudios magnéticos y de elementos radiactivos. Estos límites siempre
llevan consigo un posible rango de inexactitud que se arrastra de los diferentes métodos de
datación que se utilizan para determinar la edad de las rocas.
A pesar de los problemas para determinar la nomenclatura y concretar el número de años de
cada fase de tiempo, existe una concordancia en el ordenamiento de la inmensa mayoría de
nombres y acontecimientos que en cada período se produjeron.
EDAD RELATIVA.
El establecimiento de edades relativas se hace aplicando los principios fundamentales de la
Geología y ordenando todos los materiales que conforman el registro estratigráfico de más
antiguos a más modernos.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
Los Métodos de datación relativa recurre a la ordenación en el tiempo de los materiales
según su posición en el medio terrestre. Es decir, en un yacimiento se podrán ver como más
antiguos los fósiles encontrados más al fondo -en el interior-, y como más recientes los
encontrados en la parte superior (usando el Principio de superposición de Estratos). Este
sería pues un método simplemente deductivo y claramente relativo ya que no se pueden
situar los elementos a datar en una escala cronológica.
EDAD ABSOLUTA.
La Edad Absoluta de una roca es la medida del tiempo transcurrido desde su formación
hasta nuestros días, expresada en años y sus múltiplos.
METODOS PARA DETERMINAR EDADES ABSOLUTAS.
 Métodos Radiométricos.
 Dendrocronología.
 Ciclos Estratigráficos.
 Compuestos Orgánicos.
 Bioestratigrafía.

Métodos Radiométricos. Se basan en determinar en las rocas las trazas de elementos
radiactivos que contienen. Los elementos químicos se pueden encontrar en la naturaleza
bajo distintas formas, todas ellas con el mismo número de protones pero se diferencian
en el número de neutrones. La forma más usual es la que conocemos del elemento
químico en cuestión, que suele ser más del 95% del total del elemento presente en la
naturaleza. Las otras formas son isótopos estables e isótopos radiactivos. Por ejemplo,
el carbono conoce su forma elemental 12C, un isótopo estable 13C y un isótopo
radiactivo 14C. Las técnicas radiométricas se fundamentan en que un isótopo radiactivo
va reduciendo su radiactividad de forma constante a partir del momento de la formación
de la roca. El segundo supuesto es que los isótopos radiactivos se desintegran
irreversiblemente siguiendo una ecuación exponencial:
dP/dt = - xP
(Siendo P la cantidad de elementos iníciales durante el tiempo t, x el índice de
proporcionalidad propio de cada elemento).
Esta relación implica que la velocidad de desintegración del elemento no es constante. Los
periodos de pérdida de radiactividad varían de un isótopo a otro, pero para un mismo
elemento tienen valores característicos. Gracias a esto se puede definir el periodo de semiElaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
desintegración (vida mitad) como el tiempo necesario para que un elemento reduzca su
abundancia radiactiva a la mitad. Este tiempo pudiendo ir desde varios segundos hasta
10.000 millones de años. Gracias a estos productos de semi-desintegración se puede
determinar la edad absoluta de las rocas que contienen los elementos en cuestión. Los
diferentes elementos usados en las dataciones físico-químicas son estos:

El conocido carbono 14, que abarca un espacio máximo de tiempo de 70.000 años.

El método del plomo, sirviéndose de tres series de desintegración, es también muy
empleado. Son utilizados los isótopos uranio 238 238U, uranio 235 235U, y torio 232
232
Th, todos ellos acaban convirtiéndose en plomo, permitiendo determinar cronologías
hasta la era Precámbrica (época a la que también llega el método
del hielo).

El método de Potasio-Argón, usando el potasio radiactivo
de Ar y 89% de Ca.

El método del Rubidio-Estroncio, se basa en la transformación de 87Rb en 87Sr,
emitiendo partículas beta (ß). Estos y otros elementos químicos de la serie de transición
se utilizan para cronologías que van desde los 5.000 hasta los
120.000 años.

Dendrocronología. Este método se basa en el estudio de los anillos anuales de los
árboles, aplicable también a los fósiles. Año tras año, los árboles van aumentando el
diámetro de su tronco debido al paso del invierno para protegerse del frío y fortalecer su
crecimiento (pudiendo ser este proceso más o menos notable), generando con ello
nuevos anillos. Así pues, con el estudio del número y grosor de los anillos se deduce el
tiempo transcurrido y las condiciones de vida del vegetal. Gracias a yacimientos
ininterrumpidos de fósiles se puede abarcar una datación relativa de hasta 11.000 años.

Ciclos Estratigráficos. Una secuencia deposicional es un conjunto de estratos
limitados por discontinuidades a techo y muro, o bien por sus
correspondientes
continuidades.
-
40
K, convirtiéndose en 11%
En los sedimentos siliciclasticos, las secuencias varían de tamaño de grano
(granocrecientes o granodecrecientes) o varían el espesor de los estratos
(estratocreciente o estratodecreciente).
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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Guía 1. Geología, Ramas, Principios y Tiempo Geológico.
-
En los sedimentos carbonatados que no hay sufrido transporte, el tamaño de grano
no nos indica nada, entonces utilizaremos las secuencias de somerización y
profundización que nos caracterizan el medio.
Estas secuencias se repiten en la serie, en la vertical, dando lugar a secuencias rítmicas o
cíclicas:
- ritmo → alternancia de dos litologías → series rítmicas
- ciclo → alternancia de mas de dos litologías o facies → series cíclicas
La secuencia básica o fundamental, es el ciclo o secuencia en la que intervienen todos los
términos. Con esta secuencia podemos realizar un estudio secuencial, hallar la secuencias
incompletas o truncadas, saber el termino que falta y porque, estudiar las variaciones de
espesor.
 Compuestos Orgánicos. Estudia eventos en el tiempo geológico a partir de partes
orgánicas, del esqueleto e incluso piel y músculos.
También contempla el estudio de otros elementos como el Estudio del Polen, con el que se
puede abarcar cronologías con antigüedades de entre 12.000 y 15.000 años.

Bioestratigrafía. Basadas en el contenido paleontológico de los estratos. Las ventajas
que ofrecen están ligados a los parámetros tiempo (valor cronoestratigráfico para la
datación) y espacio, pues al basarse en al evolución, no son repetitivos y cubre un
espacio que puede llegar a ser la totalidad de la superficie terrestre (organismos
cosmopolitas, ejemplo organismos planctónicos).
El contenido fósil es independiente de la litología, en su mayoría, el organismo al morir se
deposita sobre distintos fondos, y por eso nos ayudan a datar cualquier tipo de material.
Criterio muy utilizado, pero con la delimitación de ser utilizado solo para momentos y lugar
en que haya vida. Otro problema es la correlación de medios marinos y continentales,
porque los organismos son distintos, las biozonas se pueden hacer con distintos tipos de
fósiles. Se tiende a pensar que los organismos aparecen y se extinguen en la misma edad,
pero puede que no aparezcan en la sucesión por numerosas causas.
Elaborado por: Ing. Geólogo Danyira Torres & Ing. RNR. Diego Pineda.
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