Conceptos Fundamentales de Geología, Geofísica y la Estructura Interna de la Tierra
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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:
- Sedimentos.
- Rocas sedimentarias.
- Rocas ígneas o magmáticas.
- 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".