Conceptos Fundamentales de Geología, Geofísica y la Estructura Interna de la Tierra

Ramas Fundamentales de las Ciencias de la Tierra

Geología

Ciencia de la Tierra, especialmente enfocada en los procesos del interior de la Tierra y las transformaciones que afectan a los minerales y las rocas en la superficie terrestre.

Geofísica

Estudio de la física de la Tierra: anomalías de gravedad, discontinuidades en la propagación de ondas sísmicas (*sismología*), y el campo magnético de la Tierra.

Mineralogía

Estudio de los minerales: Estructuras internas, composición química y clasificación.

Petrología

Estudio de las rocas, su origen, los procesos de su formación y su composición.

Geoquímica

Estudio de la distribución y la abundancia de los elementos en las distintas partes de la corteza terrestre. Busca explicar la distribución de los elementos en las rocas.

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 que podrían formar montañas (Fallas, Pliegues, Orogénesis).

Estratigrafía

Estudio de las rocas estratificadas, su naturaleza, su existencia, sus relaciones entre sí y su clasificación.

Sedimentología

Estudio de los sedimentos (arena, arenisca, grava, etc.) y su formación. Incluye el análisis del ambiente de deposición, como las propiedades físicas en el agua de un río (velocidad de la corriente y otros factores).

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, el deslizamiento de escombros de laderas.

Hidrogeología

Investigación de la cantidad y calidad del agua subterránea (el agua presente debajo de la Tierra). Se centra en la interacción entre roca, suelo y agua.

Exploración y Prospección

Búsqueda de yacimientos geológicos con valor económico. Se realiza por medio de la geofísica, geoquímica, mapeo, fotos aéreas e imágenes satelitales.

Datos Generales y Estructura de la Tierra

Datos Generales del Planeta Tierra

• Radio ecuatorial: 6378 km.
• Radio polo/polo: 6357 km.
• Volumen: 1,083 X 10¹² km³.
• Masa: 6 X 10²¹ toneladas.
• Peso específico promedio: 5,517 g/cm³.
• Edad: 4,65 mil millones de años.
• Rocas más antiguas: 3,75 mil millones de años.

Estructura Interna: Núcleo y Manto

El Núcleo Terrestre

El núcleo está compuesto principalmente por Níquel (Ni) y Hierro (Fe). Debido a las condiciones extremas de presión y temperatura, se supone la presencia de otros elementos de menor densidad en un 10%.

El núcleo terrestre comienza a los 2900 km de profundidad y se compone de dos partes: el núcleo externo y el núcleo interno. El núcleo externo es *líquido*. Se supone que es una modificación de la parte inferior extrema del manto por la acción de la presión y la temperatura muy elevadas. La composición química de los núcleos es una aleación de níquel y hierro (NIFE). La densidad del núcleo (interno-externo) pasa de 12 000 kg/m³ a 15 000 kg/m³.

El Manto

El manto se extiende hasta una profundidad de 2900 km. La parte superior del manto está constituida por *dunita*, una roca cuyo mineral principal es el olivino (silicato de hierro y magnesio). La densidad del manto fluctúa entre 3320 y 5570 kg/m³. El manto contiene los depósitos magmáticos.

Clasificación y Ciclo de las Rocas

Grupos de Rocas

En general, existen cuatro grupos de rocas:

1. Sedimentos.
2. Rocas sedimentarias.
3. Rocas ígneas o magmáticas.
4. Rocas metamórficas.

El Ciclo de las Rocas

El magma se transforma en rocas ígneas y de estas pueden generarse sedimentos, rocas sedimentarias o rocas metamórficas. Las rocas ígneas y sedimentarias dan origen a las rocas metamórficas, y estas, a su vez, al magma. (Tomado de *Geología Física*, Leet y Judson).

Geotecnia y Definiciones de Materiales

La Geotecnia

La Geotecnia es la aplicación de métodos científicos y principios de la ingeniería a la adquisición, interpretación y uso del conocimiento de los materiales de la corteza terrestre y de la Tierra para la solución de problemas de ingeniería civil y la prevención de riesgos naturales.

Definiciones de Suelo y Roca (ASTM)

La ASTM ha definido como suelo: "Sedimentos u otras acumulaciones de partículas sólidas producidas por la desintegración física y química de las rocas, las cuales pueden o no contener materias orgánicas".

Y roca: "Materia sólida mineral que se presenta en grandes masas o fragmentos".