Historia de la Geología - Departamento de Biología y Geología.

Historia de la Geología
Geología. Descifrar la evolución completa del planeta desde su origen
hasta la actualidad.
Hasta el siglo XVI sólo interés económicista.
Steno. (XVII). Establece Leyes de la cristalografía.
•
Define estrato y nace la Estratigrafía.
•
Establece el Principio de superposición
James Hutton (XVIII). Padre de la geología moderna.
James Hutton (Edimburgo, 14 de junio de 1726 – Edimburgo, 26 de marzo de 1797) fue un
geólogo, médico, naturalista, químico y granjero experimental escocés. Dedicó gran parte
de su vida a buscar en Gran Bretaña, Escocia principalmente, pruebas que avalasen sus
teorías sobre la historia geológica de la Tierra, todo a partir de una formación autodidacta y
después de haber abandonado la profesión para la que había estudiado, medicina, sin casi
haber ejercido
Teoría plutonista frente a la Neptunista
de Werner.
Uniformismo frente a catastrofismo.
Primer modelo de ciclo geológico
Edad de la Tierra indefinida
Influyó directamente sobre Lyell que utilizó sus teorías
en su principal obra Principios de geología (18301833), leída con entusiasmo por Darwin en su viaje en
el Beagle.
Charles Lyell (XVII)
Charles Lyell (Kinnordy, Forfarshire, 14 de noviembre de 1797 - Londres, 22 de febrero de
1875), 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.
Los tres principios de su obra son:
• Actualismo: explicación de los fenómenos pasados a partir de las mismas
causas que operan en la actualidad.
• Uniformismo: los fenómenos geológicos pasados son uniformes,
excluyéndose cualquier fenómeno catastrófico.
• Equilibrio dinámico: la historia de la Tierra se rige por un ciclo constante de
creación y destrucción.
Siglo XX. De la Deriva de los continentes a la
Tectónica de placas o Tectónica global
La tectónica de placas tiene su origen en dos teorías que le precedieron: la
teoría de la deriva continental y la teoría de la expansión del fondo oceánico
La primera fue propuesta por Alfred Wegener a principios del siglo XX y la
segunda por John Tuzo Wilson a mitad de siglo.
La teoría de la tectónica de placas se considera la gran teoría unificadora de las
Ciencias de la Tierra, ya que explica una gran cantidad de observaciones
geológicas y geofísicas de una manera coherente y elegante. (Puede conjugar
uniformismo y catastrofismo)
A diferencia de otras ramas de las ciencias, su concepción no se le atribuye a
una sola persona sino al producto de la colaboración internacional y del
esfuerzo de grandes geólogos, geofísicos y sismólogos, que poco a poco fueron
aportando información acerca de la estructura de los continentes, las cuencas
oceánicas y el interior de la Tierra.
Geología actual
Especialización en ramas diferentes según contenidos y técnicas
Química
Geoquímica, Petrología, Mineralogía,
Cristalografía
Geología
Geología aplicada, geotécnia, geología
ambiental, planetaria y Geología
histórica
Geografía
Geodinámica externa, geografía física
Física
Geofísica, Geodinámica interna,
paleoclimatología
Biología
Paleontología
Investigación en Geología
Se basa en el método científico
Métodos e instrumentos de estudio
•
El trabajo de campo
 Observación sobre el terreno
 Mapas topográficos y geológicos
 Cuaderno de campo
 Martillo, lupa, fotografías





Geomorfológica
Petrológica
Estratigráfica
Paleontológica
Tectónica
Métodos e instrumentos de estudio
•
Técnicas de laboratorio
Las muestras obtenidas en el trabajo de campo se analizan en el
laboratorio para conocer sus propiedades físicas y su composición
química y mineralógica.
 Métodos físicos
• Técnicas sencillas: determinación de propiedades como
dureza, color de la raya, conductividad, permeabilidad,
etc.
• Técnicas complejas con instrumentos específicos:
 Microscopio petrográfico: Identificar minerales por
propiedades ópticas, la textura de la roca,
microestructuras, microfósiles, etc.
 Microscopio electrónico de barrido: identificación
mineral, morfología de los cristales, texturas,
alteración por diagénesis, etc.
Los colores representan distintas
composiciones minerales.
Cobre y plata (falso color)
Carbonato de estroncio
 Difracción de rayos X: para conocer la estructura
cristalina de la materia mineral, o uso del método de
polvo cristalino para la composición de minerales de
una roca
 Modelos a escala y ensayos.
 Métodos químicos
Ayudan a determinar la composición atómica o molecular
de la materia mineral.
 Análisis químico: como análisis volumétricos o los
gravimétricos.
 Espectroscopia. Basado en la cantidad de radiación
absorbida o emitida por un elemento o molécula al ser
irradiados con energía de diferente longitud de onda.
Las más usadas son la espectrometría de
fluorescencia de rayos X y la espectrofotometría de
absorción atómica. Se utilizan especialmente para
conocer la composición mineral o determinar la
riqueza de un mineral o de elemento en un yacimiento.
Mapa topográfico y geológico.
Ciencia que estudia los mapas
•
CARTOGRAFÍA
Tipos de mapas:
– Topográficos
– Geológicos
– Hidrogeológicos
– Geomorfológicos
– Metalogenéticos
– Rocas industriales
– Usos del suelo,
– Etc.
MAPA TOPOGRÁFICO: Representación gráfica,
plana y a escala de una zona del relieve de la
superficie terrestre
ELEMENTOS DEL MAPA
Escala
Relación entre las medidas de
cualquier elemento representado en
el mapa y las medidas reales de
dichos elementos.
Se expresa:
• Gráfica: se trata de una línea
dividida en segmentos numerados.
• Numérica: representada en forma
de proporción (1: 5000) o fracción
(1/5000, indica cuantos centímetros
de la realidad están representados
en un centímetro del plano o mapa
(1 cm. Del mapa son 5000 cm en la
realidad).
•Verbal (palabras y cifras): como
por
ejemplo:
"1
centímetro
representa 100 kilómetros“.
Indica que cada unidad del mapa, por
ejemplo 1 cm., corresponde a 50.000
cm (= 500 m = 0,5 km.) en la realidad.
ELEMENTOS DEL MAPA
Planimetría
PLANIMETRÍA: permite localizar en el mapa
cualquier punto. Todo punto del mapa queda
localizado mediante dos coordenadas:
Latitud: ángulo entre la vertical del punto y el
ecuador. En el globo de la Tierra, las líneas de
latitud son círculos de diferentes tamaños. El mayor
es el Ecuador, cuya latitud es 0, mientras que en
los polos, en latitudes 90° norte y 90° sur (o -90°)
los círculos se empequeñecen hasta convertirse en
puntos.
Longitud: ángulo entre el meridiano del punto y el
de referencia.
• Las
líneas de longitud constante
("meridianos") se extienden de polo a
polo, como los gajos contiguos de una
naranja pelada.
• Históricamente, el meridiano que pasa
por el Real Observatorio Astronómico de
Greenwich (Inglaterra) se ha escogido
como longitud cero.
ELEMENTOS DEL MAPA
Altimetría
La altimetría pretende resolver el carácter
tridimensional de la superficie terrestre.
Una curva de nivel es el lugar geométrico de
todos los puntos que están situados a la
misma altura.
La equidistancia en este mapa es de 10
metros, o sea, que están representadas todas
las curvas de nivel cuyas altitudes son
múltiplos de 10. Hay que tener en cuenta que,
independientemente de que aparezca la
curva de nivel 0 m (nivel del mar) en el
mapa, las curvas de nivel siempre se cuentan
a partir de 0 m.
Por consiguiente, en un mapa con
equidistancia entre curvas de nivel de 100 m
no debería aparecer curvas de nivel que
tengan cotas que no sean múltiplos de 100.
ELEMENTOS DEL MAPA
Curvas de nivel
De la definición de las curvas podemos
citar las siguientes características:
Son siempre equidistantes.
Las curvas de nivel no se cruzan entre
si.
Deben ser líneas cerradas, las de
menor altitud envuelven a las de mayor
altitud.
Su separación en el mapa
inversamente
proporcional
a
pendiente del terreno.
es
la
La dirección de máxima pendiente del
terreno queda en el ángulo recto con la
curva de nivel
Su trazado es el reflejo de la resistencia
del material a la erosión.
ELEMENTOS DEL MAPA
Curvas de nivel (II)
En el ejemplo, se observa como
serían las curvas de nivel en
función de la topografía de la
zona.
Un perfil topográfico consiste en
la proyección de los puntos de la
superficie terrestre sobre un plano
vertical, según una dirección
determinada. El perfil topográfico
permite un primer análisis del
relieve de la zona donde se ha
efectuado el corte, ya que
proporciona la dimensión vertical
que no se obtiene de la
observación directa del mapa.
PERFIL TOPOGRÁFICO
1. Seleccionar la dirección del perfil.
2.
Examinar la zona para obtener una
primera idea del relieve y determinar la cota
más alta y la más baja.
3.
Marcar en el papel milimetrado las
diferentes alturas en el eje de ordenadas y en
el de abscisas las distancias horizontales.
4. Orientar el perfil situando el sur o el oeste a
la izquierda del papel utilizado.
5. Colocar el papel milimetrado de forma que
su borde superior coincida con la línea del
perfil a realizar.
6. Sobre el borde se irá señalando cada una
de las intersecciones de las curvas de nivel
situadas entre los extremos del perfil con el
papel milimetrado.
7. Desplazar cada punto así obtenido en línea
vertical hasta alcanzar sobre el papel su altura
correspondiente, señalada en el eje de
ordenadas.
Una vez realizada la proyección de todos los
puntos en el papel milimetrado y las curvas de
nivel que afectan al perfil en cuestión, se
obtendrá una sucesión de puntos que habrá
que unir mediante una línea continúa y curva,
intentando, en la medida de lo posible, que se
ajuste a la realidad.
INTERPRETACIÓN DEL
MAPA TOPOGRÁFICO
Aspectos humanos reflejados en el mapa
topográfico:
 Usos del suelo: agrícola, forestal, ganadero,
urbano, industrial, etc.
 Hábitat: concentrado (viviendas muy
próximas entre sí) o disperso (viviendas
aisladas).
960 m
 Vías de comunicación: carreteras, caminos
forestales, líneas de ferrocarril, etc.
Aspectos naturales reflejados en el mapa
topográfico:
1350 m
 Caracteres generales del relieve: cima o
cumbre, pendiente, etc.
Pazuengos
1155 m
N
Equidistancia topográfica de curvas de nivel
Curvas normales: 5 metros /Curvas maestras: 25 metros
Escala gráfica 1 Km
Fig. 3 Mapa topográfico del área de estudio
 Hidrografía:
sistemas
hidrográficos
naturales (ríos, arroyos, etc.) y los
derivados de la acción del hombre
(pantanos, embalses, canales, etc.)
 Geología: materiales competentes (duros,
resistentes a la erosión) e incompetentes
(blandos, poco resistentes a la erosión).
MAPA GEOLÓGICO (I)
Un mapa geológico es la representación de los diferentes tipos de materiales geológicos (rocas y
sedimentos) que afloran en la superficie terrestre o en un determinado sector de ella, y del tipo de
contacto entre ellos.
MAPA GEOLÓGICO (II)
En el mapa geológico las rocas pueden diferenciarse de acuerdo a su tipo (ígneas, metamórficas o
sedimentarias) o composición (granitos, pizarras, areniscas, etc.) y también de acuerdo a su edad
(cámbricas, terciarias, paleozoicas, etc). Para distinguir las rocas y sedimentos se utilizan colores y
rastras.
MAPA GEOLÓGICO (III)
Estrato/Capa/Nivel
Dirección δ: ángulo que forman con el
norte geográfico la inserción de la capa
y la superficie horizontal.
Buzamiento ß: ángulo que forma con
la superficie horizontal una línea
contenida en la capa que sea
perpendicular a la dirección.
CORTE GEOLÓGICO
Es la representación a escala de la disposición estructural de los elementos geológicos de
una zona determinada. Para su elaboración se siguen los siguientes pasos:
1. Trazar el perfil topográfico entre los dos puntos seleccionados del mapa. La escala
horizontal suele ser la misma que la del mapa mientras que la escala vertical conviene
exagerarla un poco.
2. Superponer el borde del papel milimetrado en la dirección elegida y marcar sobre el
borde los contactos de los diferentes materiales. También se debe marcar las fallas, los
ejes de los pliegues y los buzamientos con su valor.
3. Proyectar los contactos sobre el perfil topográfico y trazar las capas más
representativas.
4. Dibujar las estructuras más importantes, unir las capas y poner los símbolos litológicos
o colores que correspondan a cada conjunto de materiales.
5. Señalar en los extremos del corte los puntos cardinales que indiquen la posición
geográfica del corte.
Uso de satélites en geología
 Sistema de posicionamiento global (GPS)
Permite localizar cualquier lugar en la tierra gracias a un sistema de satélites
geoestacionarios. Es necesario un aparato receptor conectado, al menos con tres
satélites. Cálculo de la posición por trigonometría
Inicialmente de uso militar, de gran precisión, al pasar al uso civil se reduce la
precisión.
El sistema europeo de GPS, Galileo, tendrá mayor precisión, con más satélites en
tres planos orbitales.
Recogida de datos cartográficos, de investigación o de predicción de riegos. Permite
medir desplazamiento de placas, de glaciares, de fallas, etc
 Teledetección
Obtener imágenes de la Tierra a partir de diferentes
sensores situados en satélites o aviones
Se basan en que cualquier objeto absorbe y emite
radiación electromagnética
 Fotografía aérea
Herramienta para la observación y descripción de
afloramientos geológicos y la elaboración de mapas
topográficos y geológicos. Se usan dos aviones que
fotografían el terreno con un solapamiento de 2/3. Los
pares de fotos obtenidos se observan con un
estereoscopio, obteniendo una visión tridimensional.
 Imágenes de satélite
La resolución de los sensores viene determinada por tres
variables: resolución espacial, espectral y temporal.
Aplicaciones:
o
o
o
o
Modelado del relieve
Deforestación
Erosión y desertización
Restauración paisaje de
minas, etc.
o Uso del suelo
o Seguimiento de incendios
o Evolución de glaciares
o Productividad aguas
marinas y limnológicas
o Emigración animal
Los dos grupos de satélites más empleados son:
o Satélites meteorológicos
o Satélites medioambientales