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Materiales terrestres (3)

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Presentación dirigida a los alumnos de Ingeniería en Construcción, segundo año. Asignatura: GEOLOGÍA

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  • 1. Los materiales terrestres
  • 2. Atmósfera • La atmósfera es la capa gaseosa que envuelve a la Tierra. • Esta se divide en regiones concéntricas, de igual composición pero de distinta densidad y temperatura. MESOSFERA EXOSFERA TERMOSFERA ESTRATOSFERA TROPOSFERA -Se extiendepróxima a90 loshastaaltitud Se extiendehasta los la superficie Desde más90hastahasta km. de km. de Se extiende km. Capa los desde los 550 550 los 50 km. dePara las distintas regiones o capas - La temperatura desciende con la 2.500 km. altitud. espesor. terrestre. de altitud.que dividen la atmósfera terrestre su altitud. medio bajaultravioletaauroras - Espesorde muy de 12densidad depor Región Se producen rayos km. Absorción defenómenos de las aire.componente es el aire, el cual es una polares. capa de ozono (ozonosfera). - Fenómenos meteorológicos. Su temperatura es muy elevada.mezcla de gases: 79% N2, 20% O2, - La temperaturase comienzan a la En esta región desciende con permanece constante yademás de un 1% de otros gases desintegrar los meteoroides. luego desciende con la altitud. altitud.como argón, CO2, vapor de agua …
  • 3. Agua• El agua es el agente básico en la formación y modelado de la Tierra.• Su mayor importancia es la de ser imprescindible para el mantenimiento de la vida en la Tierra• Su composición molecular (H2O) consta de 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno, aunque en la naturaleza la encontramos con gases y minerales disueltos. - Es un gran disolvente. - Alto poder calorífico, para bajar o subir su temperatura es necesario suministrar mucha energía.Propiedades - Cuesta mucho evaporarla, debido al calor latente. - En estado sólido disminuye su densidad, en consecuencia el hielo flota en el agua líquida.
  • 4. Hidrosfera • Conjunto de toda el agua que hay en la corteza terrestre. • Cubre el 70% de la superficie de la Tierra. - Oceánicas (saladas) Aguas - Continentales (dulces) • Aguas oceánicas mares y océanos, profundidad media 4.000 m.El agua dulce representa tan solo el 2,8% del total de las aguas de la hidrosfera. • Aguas continentales lagos, ríos, glaciares …
  • 5. Ciclo del agua• El agua de la Tierra mantiene un ciclo constante denominado ciclo del agua.1. Evaporación2. Condensación - Lluvia3. Precipitación - Nieve - Granizo - Superficial4. Escorrentía Balance del agua en la Tierra, cantidades - Subterránea para el total de agua en la Tierra.
  • 6. Minerales • Mineral sólido inorgánico natural que posee una estructura interna ordenada y una composición química definida. Un MINERAL debe de • Aparecer de forma natural. • Ser inorgánico. • Ser sólido.Algunos minerales de los más de 4.000 • Poseer una estructura interna que se han identificado hasta ahora. ordenada • Tener una composición química definida
  • 7. Estructura cristalina • Los átomos que componen los minerales se agrupan según una estructura ordenada. Poseen una forma geométrica. • Minerales polimórficos misma composición pero distinta estructura interna. - Cúbico - Tetragonal Sistemas - Hexagonal cristalinas - Romboédrico La estructura cristalina de un mineral puede verse reflejada externamente. - Rómbico - Monoclínico - Triclínico
  • 8. Propiedades minerales• Todos los minerales poseen unas determinadas propiedades físicas que los diferencian de los demás.• Para identificar los minerales podemos utilizar las propiedades físicas más fácilmente reconocibles. FORMA CRISTALINA DUREZA PROPIEDADES BRILLO FÍSICAS DE LOS COLOR MINERALES EFERVESCENCIA RAYA
  • 9. Dureza• La dureza de un mineral es una medida de su resistencia a ser rayado.• La escala de Mohs clasifica los minerales según su dureza. 10 Diamante 5 Apatito 9 Corindón 4 Fluorita 8 Topacio 3 Calcita 7 Cuarzo 2 Yeso La dureza se determina frotando un 6 Feldespato 1 Talco mineral contra otro de dureza conocida.
  • 10. Color • El color es una característica obvia de un mineral, pero es una propiedad diagnóstica poco fiable. • Ligeras impurezas en el mineral le proporcionan una diversidad de colores. • Cuando un mineral exhibe una variedad de colores se dice que posee una coloración exótica (ej: cuarzo).Estos minerales muestran una coloracióninherente, es decir siempre es la misma. Rosa, púrpura, blanco, negro …
  • 11. Raya • La raya es el color de mineral en polvo. • Aunque el color de un mineral puede variar de una muestra a otra, la raya no. • Es una propiedad más fiable que el color. • La raya se obtiene frotando el mineral con una pieza de porcelana denominada placa de raya.Este mineral (Hematita) presenta distinto color pero igual raya.
  • 12. Brillo• Es el aspecto o la calidad de la luz reflejada de la superficie de un mineral.• Los minerales que tienen el aspecto de metales se dice que tienen un brillo metálico.• Los que tienen brillo no metálico se describen con adjetivos tales como: Vítreo, perlado, sedoso, Muestras de minerales con brillos metálicos y no metálicos. resinoso, terroso
  • 13. Efervescencia • Algunos minerales, denominados carbonatos, producen efervescencia al contacto con ácidos. • Para reconocer un carbonato se puede realizar una sencilla prueba que consiste en colocar una gota de ácido clorhídrico en la superficie del mineral. • Este ensayo es útil paraLa calcita, un carbonato mineral común, identificar la calcita. reacciona de forma violenta con ácido clorhídrico, se produce efervescencia.
  • 14. Estructura de la Tierra MODELO GEOQUÍMICO • Divide a la Tierra en capas composicionales (según su composición química). - Corteza capa más externa, puede ser continental u oceánica. Hasta la discontinuidad de Mohorovicic. - Manto se divide en manto superior y manto inferior separados por la discontinuidad de Repetti. Hasta la discontinuidad de Gutenberg. - Núcleo núcleo interno (sólido) y externo (líquido), separados por la discontinuidad de Lehman.
  • 15. Estructura de la Tierra MODELO GEODINÁMICO • Divide a la Tierra por capas mecánicas (según sus propiedades mecánicas). - Litosfera dividida en placas litosféricas que flotan sobre la astenosfera. Sólida. - Astenosfera se comporta de manera fluida. - Mesosfera sólida pero presenta cierta plasticidad. - Capa D zona de transición. - Endosfera se corresponde con el núcleo del modelo geodinámico.
  • 16. Tectónica de placas • La Litósfera está dividida en placas litosféricas que “flotan” sobre la Astenósfera. • Estas placas se desplazan debido a las corrientes de convección. • Estas corrientes de convección están provocadas por la ascensión de material fluido caliente desde el manto inferior La Litósfera se divide en 14 placas que al elevarse y desplazarseprincipales (aparte de otras microplacas) mueve consigo las placasque se mueven unas respecto de las otras. litosféricas superiores.
  • 17. Límites de placas• Las principales interacciones entre placas se produce a lo largo de sus límites o bordes, es aquí donde se producen las mayores deformaciones terrestres y están asociados a terremotos y vulcanismo.• Las placas tienen tres tipos distintos de borde, que se diferencian en función del tipo de movimiento que muestran. Bordes divergentes las placas se separan. Bordes de placa Bordes convergentes las placas se unen. Bordes de falla transformante las placas se desplazan lateralmente una respecto a la otra.
  • 18. Límites divergentes • En los bordes divergentes las placas se separan. • Esta divergencia provoca un ascenso de material del manto para crear nuevo material suelo oceánico. • A medida que las placas se separan del eje de la dorsal, las fracturas creadas se llenan de roca fundida que asciende desde la astenosfera situada debajo. Las dorsales son las zonas donde dosbordes de placa divergen, originando la expansión de los océanos.
  • 19. Límites convergentes • En los bordes convergentes las placas se unen. • Los bordes convergentes se pueden formar entre: 2 placas oceánicas, 2 placas continentales o una placa oceánica y otra continental. - Convergencia océano-continente la placa oceánica subduce bajo la continental. - Convergencia océano-océano unaLos límites de placa convergente provocan una subducción de una de las placas bajo placa se hunde bajo la otra. la otra, destruyéndose corteza oceánica. - Convergencia continente-continente produce la colisión entre las 2 placas.
  • 20. Límites deslizantes • Una placa se desplaza al lado de la otra sin producir ni destruir Litosfera. La zona de fractura se denomina falla transformante. • Ejemplo: Falla de San Andrés.Dos placas continentales se deslizan unajunto a la otra, la fractura entre ambas es una falla transformante.
  • 21. Volcanes • Una erupción volcánica se produce cuando asciende magma procedente del manto a través de una fisura en la superficie. • Erupciones sucesivas dan lugar a una superficie montañosa que se conoce como volcán. • Un cono típico de volcán o cono compuesto, está formado por la acumulación de sucesivas coladas de lava y materiales piroclásticos, emitidos a partir deUn volcán compuesto, cuyo cono ha sido una chimenea central o cráter.formado por la acumulación de sucesivas coladas de lava.
  • 22. Materiales volcánicos • Los volcanes expulsan lava, gases y rocas piroclásticas. Materiales expulsados - Coladas de lava magma que alcanza la superficie y fluye de manera fluida. - Gases disueltos en el magma, proporcionan presión y determinan la naturaleza de la erupción. - Materiales piroclásticos partículasEl volcán de escudo se forma cuando se sólidos de tamaños diferentes. Desdeexpulsa lava fluida, que permite que la cenizas y escorias hasta bloques o bombas. erupción sea poco violenta.
  • 23. Terremotos• Un terremoto es la vibración de la Tierra producida por una rápida liberación de energía.• Se producen por la liberación de la energía elástica almacenada en la roca.• Normalmente los terremotos ocurren por el deslizamiento de la corteza a lo largo de una falla.• La energía liberada se irradia en todas direcciones desde su El foco es la zona del interior donde se origen en forma de ondas. produce el desplazamiento, el epicentro está en la superficie justo encima del foco.
  • 24. Ondas sísmicas • La energía radiada por un terremoto se propaga en forma de ondas. - Ondas superficiales viajan sobre la superficie terrestre en forma de ondas. - Ondas de cuerpo viaja por el interior de la Tierra, se dividen en ondas P y S. Ondas P son ondas compresivas, seLas estaciones sísmicas recogen distintos propagan en sólidos y líquidos. tipos de ondas dependiendo de su Ondas S son ondas de cizalla, no se situación con respecto al terremoto. propagan en líquidos y son + lentas.
  • 25. Sismógrafos• Las ondas sísmicas provocadas por los terremotos se captan mediante unos receptores llamados sismógrafos.• Estos dispositivos tienen una masa suspendida libremente de un soporte que se fija al terreno.• Cuando la vibración de un terremoto alcanza al instrumento se mueve el soporte pero no la masa, lo que provoca que la Sismógrafo con una masa suspendida de vibración se recoja sobre el un soporte que se fija al suelto. El tambor de registro en un sismograma se dibuja sobre el tambor. sismograma.
  • 26. Rocas • Las rocas son agregados de minerales. • Pueden estar constituidas por un solo mineral (monominerales) o por la unión de varios. • Las rocas están formadas por los denominados minerales petrogenéticos. - MagmáticoLos tres tipos de rocas, clasificadas según Origen de - Sedimentario sus orígenes. las rocas - Metamórfico
  • 27. Rocas ígneas • También llamadas magmáticas • Provienen de la solidificación del magma (roca fundida) en la superficie terrestre o en el interior. • Existen 2 tipos de rocas ígneas: Intrusivas se forman en el Las rocas ígneas intrusivas (izquierda) interior de la Tierra. Se les conoceposeen cristales de mayor tamaño que las también como Plutónicas. extrusivas (izquierda) debido a que su enfriamiento es más lento, por lo que el Extrusivas solidifican en la cristal tiene más tiempo para crecer. superficie terrestre. También denominadas Volcánicas.
  • 28. Rocas sedimentarias• Están formadas por fragmentos de otras rocas (sedimentos).• Sedimentos provienen de la erosión de otras rocas que son transportados y depositados en las cuencas sedimentarias.• Litificación = proceso formación de la roca sedimentaria.- Compactación, acumulación desedimentos, aumenta peso capassuperiores y se comprime el material- Cementación al ser transportados Roca sedimentaria en la que puedenmateriales cementantes hasta los poros apreciarse la unión de sedimentos por elpor el agua que percola. material cementante (calcita o sílice)
  • 29. Rocas metamórficas • Rocas metamórficas son aquellas que experimentan cambio en su forma (textura), sus minerales componentes se reorientan o recristalizan. • Estos cambios son provocados por aumentos de la presión y/o temperatura. • Aumentos de presión provocados por deformaciones de la corteza, aumento pesoEl granito al verse sometido a una gran capas superiores …presión reorienta sus minerales para dar lugar a una nueva roca, el gneiss. • Aumento temperatura por metamorfismo de contacto.
  • 30. Ciclo petrogenético • Las rocas pueden tener 3 orígenes • A lo largo de su vida una roca se va transformando en un nuevo tipo de roca según las condiciones reinantes del lugar donde se encuentre. • Existen muchos caminos posibles, así una roca ígnea puede erosionarse y convertirse en roca sedimentaria, como El ciclo de las rocas, aparte de las puede transformarse enrepresentadas existen otras vías posibles de transformación. metamórfica por aumento de la presión y calor.
  • 31. Fallas• Las fallas son fracturas en la corteza a lo largo de las cuales ha tenido lugar un desplazamiento apreciable.• Son ocasionadas por movimientos de las placas litosféricas.- Falla normal un lado se hundepor debajo del plano de falla.- Falla inversa un lado se eleva Una falla normal en el que el lado elevadosobre el plano de falla. se ha erosionado hasta igualarse a nivel con el lado hundido.
  • 32. Pliegues • Ondulaciones de los estratos sedimentarios que se han deformado. • Los pliegues se producen en el interior terrestre donde las roca se vuelve plástica y puede deformarse sin romper. • Los dos tipos de pliegues más comunes son los anticlinales y sinclinales.Elementos de un pliegue típico con plano Anticlinal = pliegue cóncavoaxial que corta el anticlinal del pliegue en línea vertical. Sinclinal = pliegue convexo
  • 33. Diaclasas • Son fracturas a lo largo de las cuales no se ha producido desplazamiento apreciable. • La mayoría de las diaclasas se produce cuando se deforman las rocas de la corteza más externa, en esta situación los esfuerzos asociados a los movimientos de la corteza hacen que la roca se rompa por fractura frágil. • La diaclasa también se originaLas rocas de la superficie terrestre al verse cuando las rocas ígneas sesometidas a una deformación presentan un enfrían y desarrollan fracturas tipo de fractura frágil. de contracción.
  • 34. Modelado del relieve• Durante largos períodos de tiempo (millones de años) las montañas se van desgastando y el paisaje va cambiando lentamente.• Estas transformaciones son producidas por los agentes geológicos externos como el agua, el viento, la gravedad y los seres humanos. MODELADO DEL DESIERTOS RÍOS RELIEVE GLACIARES COSTAS AGUAS SUBTERRÁNEAS
  • 35. Ríos • Las corrientes superficiales son el agente erosivo más importante de la Tierra. • Las corrientes erosionan sus cauces y transportan grandes cantidades de sedimentos. Depósitos de sedimentos como depósitos de canal, llanuras de inundación, abanicos aluviales.Llanuras de inundación, deltas y depósitos Valles fluviales valles en forma de V, de canal son algunas de los relieves valles anchos, terrazas fluviales.modelados por las corrientes superficiales.
  • 36. Glaciares • Los glaciares son capaces de provocar una gran erosión. • El glaciar excava los valles por los que desciende transportando fragmentos de roca en su camino descendente. Erosión del glaciar Arranque el glaciar fractura el lecho de roca y levanta bloques de roca. Los glaciares se mueven arrastrando Abrasión el hielo y los fragmentos consigo fragmentos de roca que se rocosos erosionan el fondo del glaciar depositan formando morrenas. (estrías glaciares)
  • 37. Costas • Una línea de costa experimenta continuas modificaciones a lo largo del tiempo. • El impacto de las olas rompientes son la principal causa de erosión de estas líneas de costa. • La erosión del oleaje genera sedimentos que son transportados a lo largo de la costa, creando playas, flechas y barras de bahía, que no son más Destrucción de un saliente por la acción que acumulaciones dedel oleaje. Los sedimentos arrancados son sedimentos. posteriormente depositados en la costa.
  • 38. Aguas subterráneas • Al llover parte del agua se infiltra en el terreno, constituyendo el agua subterránea. • Esta agua se queda almacenada en la zona de saturación por debajo del nivel freático. • Cuando el nivel freático intersecta la superficie terrestre forma un manantial. • En terrenos de caliza el agua que El límite freático varía en función del se infiltra disuelve el terrenoclima y el tipo de terreno. En épocas de creando un paisaje con sequía algunos pozos pueden secarse. depresiones (dolinas) y grutas subterráneas.
  • 39. Yacimientos minerales Cristalización enfriamiento del magma. Sublimación inversa vapores presentes en magma se depositan alrededor del cráter (azufre).Procesos formación Evaporación precipitación de minerales en de minerales disolución acuosa Metamorfismo recristalizaciones nuevos minerales. MAGMÁTICOS METAMÓRFICOS Minerales que estaban Depósitos minerales Se forman en masas Acumulacionesde Acumulación de Gases escapan del YACIMIENTOS algunos componentes mineralesyarrancados enmagmáticas y han que han sufrido disolución por magma arrastran ORTOMAGMÁTICOS EVAPORÍTICOS MINERALES minoritarios enyinterior de otras zonas delhan elementos metálicosay precipitado debido enfriamiento se metamorfismo evaporación. sedimentado magma. magma se depositan en grietas. NEUMATOLÍTICOS SEDIMENTARIOS
  • 40. El suelo• El suelo es una combinación de materia mineral y orgánica, agua y aire, la porción del regolito (capa de roca y fragmentos minerales producidos por la meteorización) que sustenta el crecimiento de las plantas.• Esta formado por un 50% de roca desintegrada + humus y otro 50% de espacios porosos por donde circulan aire y agua. TIPO SUELO • Roca madre fuente de la materia mineral meteorizada. • Tiempo suelo influido por duración de procesos que han estado actuando. Producto demuchos factores • Clima factor + influyente, influye en el tipo meteorización, cantidad precipitaciones … • Plantas y animales proporcionan materia orgánica. • Pendiente a mayor pendiente, suelos + delgados
  • 41. Horizontes del suelo • Las distintas capas que dividen el suelo según su diferente composición se denominan horizontes. • Horizonte O mantillo vegetal y materia orgánica parcialmente descompuesta. • Horizonte A materia mineral mezclada con humus (10-30%). • Horizonte E partículas minerales de colores claros. Eluviación y lixiviación. • Horizonte B acumulación de arcilla transportada desde arriba • Horizonte C roca madre parcialmente alterada. • Horizonte D roca madre no meteorizada.
  • 42. GRACIAS

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