TEMA 4. Las rocas. El ciclo geológico. Modo de trabajo en geología.

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LAS ROCAS EN GENERAL

El término “roca” se puede definir de muchas maneras. A continuación se exponen algunas.

Rocas son agregados naturales (entendido agregado como sólido cohesionado) constituidos

por uno o un conjunto de minerales trabados entre sí.

Rocas son agregados o conjuntos de minerales trabados entre sí.

Roca es la parte de la corteza terrestre formada por minerales de composición y

características propias y constantes.

Definiciones utilizadas en el campo de la Ingeniería Civil

Matriz rocosa (=roca). Según la definición del Glossary of Geology, 1974 dice: Matriz

rocosa es un agregado de minerales que presenta los mismos caracteres de conjunto en un

área de cierta extensión de la corteza terrestre o como un material formado naturalmente,

consolidado o no (pero no suelo) compuesto por dos o más minerales (ocasionalmente uno),

teniendo un grado de constancia mineralógica y química. Es decir, la composición de la roca

ya definida; la observación a escala pequeña. Sus propiedades se estudian mediante ensayos

de laboratorio.

Suelo. Según Terzaghi y Peck, 1071, suelo es todo agradado natural, próximo a la superficie,

de partículas minerales separables por medios mecánicos de poca intensidad (según esta

definición, la arcilla no es una roca, sino un suelo).

Roca alterada. Es aquella próxima a la superficie que ha modificado sus características

originales, bien por la fracturación intensa, reacciones químicas, etc. A veces no es fácil

distinguir “roca alterada” de “suelo”

Macizo rocoso (= masa rocosa = medio rocoso). Está constituido por una o varias matrices

rocosas que presentan una determinada estructura, está afectada por un cierto grado de

alteración y por una serie de discontinuidades, pudiendo contener agua o no. Es decir, es un

concepto más amplio que el de matriz rocosa y contempla la disposición de la roca. Sus

características se estudian “in situ” en el campo.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS.

De forma simple, se pueden hacer dos primeras clasificaciones de la rocas: -según su

composición mineral, -según su génesis.

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Clasificación de las rocas según su composición mineral (CCM)

CCM-1. Rocas monominerales: cuando todos sus minerales componentes son de la misma

especie. El mármol calcítico, con solo mineral calcita (CO3Ca); la roca dunita, con solo

olivino (SiO4(Fe,Mg)2); o la roca cuarcita, con solo cuarzo (SiO)2, son ejemplos de rocas

monominerales. Sin embargo el concepto no es totalmente preciso. Las rocas absolutamente

monominerales no existen, ya que siempre hay algún otro mineral presente en pequeñas

cantidades. Se trata más de una tendencia que de una realidad absoluta.

CCM-2. Rocas poliminerales: cuando varios minerales entran a formar parte de la roca. El

granito (roca plutónica, con minerales fundamentales: con cuarzo, feldespato y biotita), y la

eclogita (roca del metamorfismo regional de alto grado, con granate piropo y onfacita), son

ejemplos de rocas poliminerales.

En general, en una roca hay que distinguir entre:

Minerales esenciales, cuya presencia es absolutamente necesaria para la definición de la roca

y por ello tienen carácter diagnóstico. Por ejemplo, un granito o una cuarcita sin cuarzo no

serían tales. Muchas veces un mineral es esencial cuando está presente por encima de

determinada proporción: un gneis debe tener al menos un 10% de feldespatos.

Minerales accesorios, que aparecen en pequeñas cantidades y que su presencia o ausencia no

es decisiva para definir la roca. Sin embargo suelen encontrarse habitualmente en ese tipo de

roca. El apatito [(PO)4)3 (F,Cl,OH)] y el circón (SiO4Zr) son minerales accesorios del granito,

y la magnetita (Fe3O4) y la ilmenita (TiO3) lo son de los gabros y basaltos.

Minerales accidentales, que aparecen raramente en una roca. P.e. el oro en el granito.

Clasificación de las rocas por su origen o modo de formación (CO)

CO-1. Rocas Sedimentarias. Los sedimentos son la materia prima de las rocas

sedimentarias. Proceden de la meteorización de rocas preexistentes. Los agentes de

transportes conducen los productos de la meteorización a lugares donde se acumulan en

capas relativamente planas y horizontalmente.

Los sedimentos se convierten en roca mediante compactación debido al peso de los

materiales suprayacentes y cementación que se produce conforme el agua que contiene

sustancias disueltas, penetra en los espacios intergranulares del sedimento, el material disuelto

en el agua precipita entre los granos y los cementa en una masa sólida, y así los sedimentos se

han transforman en rocas sedimentarias.

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Los sedimentos que se originan y se transportan como partículas sólidas se denominan

sedimentos detríticos, y las rocas que se forman a partir de ellos se llaman rocas

sedimentarias detríticas.

La clasificación de las rocas detríticas se basa en el tamaño de partículas, por ejemplo: la

lutita es una roca de grano fino compuesta por partículas de tamaño limo (< 1/256 mm) y la

arcilla (entre 1/256 y 1/16 mm). La sedimentación de estos granos se producee en ambiebntes

tranquilos, como ciénagas, llanuras fluviales expuestas a inundaciones y porciones de las

cuencas oceánicas profundas. En la arenisca los granos son tamaño arena (2 y 1/16 mm), y su

ambiente de formación se asocia a playas y dunas.

Las rocas sedimentarias químicas se forman cuando el material disuelto en el agua precipita.

La base para su clasificación se basa en su composición mineral. La caliza es la roca

sedimentaria química más común, compuesta principalmente por carbonato cálcico. Existen

muchas variedades de calizas, siendo los tipos más abundantes las de origen bioquímico, que

significa que los organismos que viven en el agua extraen la material mineral disuelta y crean

partes duras como los caparazones. Cuando mueren se acumulan como sedimento.

Las rocas sedimentarias representan ~5% en volumen de los 16 km externos de la Tierra.

Aportan mucha información sobre los ambientes de la superficie en el pasado, siendo las

únicas que pueden contener fósiles.

CO-2. Rocas Metamórficas, se producen a partir de rocas ígneas, sedimentarias e incluso

otras rocas metamórficas. Cada roca metamórfica tiene una roca madre a partir de la cual se

ha formado.

Metamorfismo significa cambio de forma La mayoría de los cambios tienen lugar a

temperaturas y presiones elevadas que se dan en la profundidad de la corteza terrestre y el

manto superior. Las rocas metamórficas se forman sin pasar por procesos de fusión.

Los procesos metamórficos tienen distinto grado. Por ejemplo, durante el metamorfismo de

grado bajo, la roca sedimentaria lutita se convierte en una roca metamórfica más compacta

denominada pizarra. El metamorfismo de alto grado transforma la roca original de tal forma

que no se puede identificar la roca madre. Estas rocas cuando se someten a presiones dirigidas

se deforman y pliegan.

La mayor parte del metamorfismo se produce en los siguientes tres ambientes:

Metamorfismo térmico o de contacto. El cambio se produce por un aumento de temperatura

dentro de la roca huésped que rodea una intrusión ígnea.

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Metamorfismo hidrotermal. Supone alteraciones químicas que se producen cuando el agua

caliente rica en iones circula a través de las fracturas de la roca.

Metamorfismo regional. Se produce durante la formación de las montañas, en las que grandes

cantidades de rocas son sometidas a presiones dirigidas y a elevadas temperaturas.

El grado de metamorfismo se refleja en la textura de la roca y en su composición mineral.

Durante el metamorfismo regional, los cristales de algunos minerales recristalizan con una

orientación perpendicular a la dirección de los esfuerzos. La alineación mineral resultante da a

la roca una textura en láminas o en bandas llamada foliación. Son ejemplo de rocas foliadas

los esquistos y gneis.

Las rocas metamórficas monominerales, formadas por cristales equidimensionales,

generalmente no son foliadas, por ejemplo el mármol.

CO-3. Rocas Magmáticas (= Ígneas), que proceden del enfriamiento de otras rocas

anteriores totalmente fundidas (magmas).

El magma es roca fundida que se puede formar en el interior de la corteza de la Tierra y en el

manto superior. Conforme se va enfriando, se van formando y creciendo cristales de varios

minerales. Si el magma permanece en el interior profundo, se enfría durante miles de años, y

permite el crecimiento de cristales de tamaño apreciable antes de que toda la masa solidifique

por completo. Las rocas así formadas se denominan plutónicas. La elevación y erosión dejan

al descubierto estas rocas, siendo un ejemplo el granito, roca de grano grueso compuesta por

minerales silicatados de color claro cuarzo y feldespato. El granito es el componente principal

de la corteza continental.

Si el magma sale rápidamente a la superficie a través de un volcán, el magma se enfría rápido

y no hay tiempo para que se formen cristales grandes, se forman muchos cristales pequeños.

Las rocas ígneas que se forman en la superficie terrestre se denominan volcánicas, siendo un

ejemplo el basalto, roca de color verde oscuro a negra, rica en minerales silicatados

ferromagnesianos. El basalto por su contenido en hierro es más denso que el granito y

constituye la corteza oceánica.

CO-2-3. Migmatitas, que han fundido parcialmente y luego se han enfriado. Migma significa

mezcla. Es una mezcla de metamórfica y magmática.

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CO-1-3. Rocas Piroclásticas, (Piros =Fuego, Clastos = roto) que son a la vez magmáticas y

sedimentarias, pues proceden de los materiales que proyectan a la atmósfera los volcanes y al

caer se sedimentan. Pueden tener fósiles.

CARACTERISTICAS GEOMECÁNICAS DE LAS ROCAS

Textura. Se refiere a la interrelación entre los componentes de una roca a pequeña escala, que

solo se observan en el laboratorio (composición, orientación, empaquetamiento, etc).

Estructura. Es la disposición geométrica de los elementos que constituyen la roca a gran

escala, observable en el campo (laminación, estratificación, etc).

Densidad. Relación existente entre la masa y el volumen de una roca. Puede determinarse por

el método del picnómetro.

Porosidad. Relación entre el volumen de huecos de la roca y el volumen total de la misma. Se

expresa en %.

Permeabilidad. Es la facilidad de paso de un fluido a través de un material. Está ligada a la

porosidad. Se calcula mediante análisis de laboratorio, concretamente con un permeámetro.

Se expresa en m/s (velocidad).

Hinchamiento. Es una característica de rocas blandas (arcillas y margas) y se trata del

aumento y disminución del volumen de una roca por la captación o liberación de agua.

Dureza. Es la resistencia que oponen las rocas a ser rayadas por otras. Se suelo aplicar la

escala de dureza de Mohs.

Abrasión. Es el desgaste, pulido o rayado que sufren las rocas por impacto o fricción de

partículas transportadas por el viento, hielo, olas, ríos o gravedad. En ingeniería civil interesa

más el desgaste que sufre la roca por la acción de otro material en contacto con ella. Supone

una pérdida de volumen primitivo. Se suelo utilizar el coeficiente de “desgaste de Los

Ángeles” (diferencia entre la masa inicial de los fragmentos de roca ensayados y la que hay al

finalizar el ensayo, expresada en % de la primera).

Resistencia a la compresión. Se utilizan dos fuerzas convergentes; es el cociente entre la

fuerza aplicada hasta la rotura y la sección inicial de la muestra perpendicular a la dirección

de la fuerza. Se utiliza el módulo de Poisson (cociente entre deformación transversal y

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deformación longitudinal) y el módulo elástico estático (cociente entre tensión y deformación

unitaria).

Resistencia a la tracción. Se utilizan dos fuerzas divergentes. Las rocas suelen tener una

resistencia a la tracción débil.

Resistencia al corte o cizalla. Cuando se aplican dos fuerzas en cizalla y equivale a la fuerza

cortante en un plano normal a la fuerza aplicad. El ensayo más utilizado es el de compresión

triaxial, mediante diagramas de Mohr.

EL CICLO GEOLÓGICO

Principio geológico: dentro de ciertos límites, los procesos actuales de la corteza son

similares a los que han ocurrido en épocas pasadas; al menos, durante los últimos 2 o 3

millones de años. Además de extrapolar al pasado, se puede así intentar predecir la evolución

futura de una región, a base de prolongar en el tiempo los fenómenos observados.

Hasta el siglo XIX los conocimientos geológicos eran inconexos, sin que existiera realmente

la Geología como ciencia. La Geología se constituyó gracias al concepto de Ciclo Geológico,

propuesto hace unos 200 años atrás por James Hutton, considerando las relaciones entre la

superficie terrestre y el interior de la Tierra como un proceso cíclico.

El Ciclo Geológico es una integración en el tiempo y en el espacio de todos los procesos y

fenómenos geológicos conocidos.

Interpretación clásica del ciclo geológico. El ciclo geológico es un gran proceso

geodinámico que transcurre a lo largo del tiempo, y la corteza terrestre y manto superficial se

encuentran en continua transformación, y se suceden tres etapas encadenadas en el tiempo

como resultado de fuerzas antagónicas que actúan desde el interior y desde el exterior de la

Tierra, y tienden a destruir el relieve continental (fuerzas externas-ciclo geodinámico

externo), y a originar nuevos relieves o cordilleras de montañas (fuerzas internas-ciclo

geodinámico interno) que se repiten cíclicamente. Cada una de las etapas del ciclo geológico

dura millones de años y comprende multitud de procesos menores. Veamos cuales son esas

etapas.

Las tres etapas consideradas en el Ciclo geológico son:

1-Destrucción del relieve: originado por la acción de los agentes externos: es la

Gliptogénesis.

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2-Producción de nuevos tipos de materiales rocosos: a partir de los derrubios originados en

la gliptogénesis y de materiales incorporados desde el manto; son los procesos Litogénesis.

3-Formación de los relieves: singularmente de las cordilleras montañosas, con todos los

fenómenos acompañantes; el conjunto constituye la Orogénesis.

El término <<ciclo>> no debe inducir a la idea de periodicidad en el tiempo y universalidad

geográfica de los procesos, ya que claramente la corteza y el manto están. + o - en actividad,

pero variando la localización geográfica, en cada época de las distintas transformaciones.

Si la idea de ciclo geológico se aplica al conjunto de la corteza o litosfera, puede considerarse

un ciclo cerrado aunque no periódico, ya que en unas regiones está realizando gliptogénesis,

en otras litogénesis y en otras orogénesis, o los tres procesos en una misma zona.

Pero si consideramos una región determinada de la corteza, el ciclo es abierto: puede

interrumpirse en una de sus etapas o puede complementarse una vez en esta región, pero

quedar la misma al margen de ciclos posteriores. Por ejemplo, las antiguas cordilleras (hoy

arrasadas), que constituyen los cratones continentales, son evidencia de un ciclo -litogénesis,

orogénesis, gliptogénesis- pero es muy importante que en esas mismas áreas se instale un

segundo ciclo completo.

Puede separarse a efecto de su estudio en dos conjuntos clásicos:

Procesos geológicos externos o exógenos y

Procesos geológicos internos o endógenos.

PROCESOS GEOLÓGICOS EXTERNOS O EXÓGENOS: son aquellos cuya acción y

efecto tienen lugar en la zona externa y superficial de la corteza terrestre, en la interfase con la

atmósfera, hidrosfera y biosfera. Constituyen los fenómenos de la Geodinámica externa, cuyo

resultado es el modelado del relieve, en dos aspectos: destructivo y constructivo.

La realización de estos procesos las llevan a cabo los agentes geológicos (ríos, aguas

subterráneas, oleaje, viento, etc.) que son las distintas manifestaciones de la atmósfera,

hidrosfera y biosfera, en su actuación sobre las rocas.

Los procesos externos comprenden tres tipos de fenómeno:

• Denudación del relieve: Meteorización o alteración de los materiales,

fundamentalmente por la acción atmosférica. Erosión o arranque físico de fragmentos

rocosos por distintos mecanismos. Transporte de los derrubios resultantes hacia las

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zonas bajas de la corteza. Constituyen así el aspecto destructivo de la Geodinámica

externa.

• Depósito o depositación de los materiales transportados en las cuencas o depresiones

de la corteza, fundamentalmente en los mares.

• Formación de rocas sedimentarias (litogénesis exógena o sedimentaria) a partir de los

sedimentos. Junto con lo anterior, constituye el aspecto constructivo de la

Geodinámica externa.

Las fuentes de energía para la realización de estos procesos son dos:

La radiación solar, que origina los fenómenos atmosféricos y sus derivaciones (oleaje, etc.)

La gravedad terrestre, que impulsa a todos los materiales a las zonas bajas de la corteza.

En conjunto, los procesos externos tienden a nivelar la topografía del terreno, destruyendo las

zonas elevadas y rellenando las deprimidas. Actúan de modo continuo en el tiempo y espacio.

PROCESOS GEOLÓGICOS INTERNOS O ENDÓGENOS: tienen lugar en el interior de

la corteza y manto: por ejemplo, una erupción volcánica ocurre en la superficie de la corteza,

pero proceden del interior terrestre. Constituyen los fenómenos de la Geodinámica interna y

su resultado es la aparición de nuevos relieves y rocas, alterando el desarrollo de los procesos

externos.

Se dividen en:

• Movimientos de la corteza y manto.

• Formación de la cordillera o movimientos orogénicos.

• Movimientos en la vertical (elevaciones y hundimientos) de zonas corticales:

movimientos epirogénicos, en sentido amplio.

• Desplazamientos horizontales de bloques de la corteza: movimientos epirofóricos.

• Movimientos vibratorios bruscos de corteza y manto: movimientos sísmicos.

• Desplazamiento de materiales en el seno del manto, tanto en sentido horizontal como

vertical: movimientos convectivos del manto.

• Formación de rocas endógenas

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COMPONENTES DEL CICLO GEOLOGICO

El ciclo geológico, a su vez, se puede descomponer en otros ciclos menores, para una mejor

comprensión de los procesos, ya que el ciclo afecta a toda la litosfera, a la biosfera, a la

atmósfera y a la hidrosfera, y los procesos que interactúan están íntimamente relacionados.

Ciclo componente Definición

Rama de las

Ciencias Geológicas

dedicada a su

estudio

1. Ciclo Geoquímico La circulación de los elementos entre y dentro de la

litosfera, hidrosfera, biosfera y atmósfera.

Geoquímica

2. Ciclo Hidrológico La circulación del agua entre la atmósfera y los océanos, ya

sea directamente o través de la tierra.

Hidrología y

Meteorología

3. Ciclo de las rocas =

Litológico =

Petrogenético

La formación, modificación y destrucción de las rocas por

procesos tales como la meteorización, erosión,

sedimentación, metamorfismo, plutonismo y volcanismo.

Petrología

4. Ciclo Tectónico La formación y destrucción de los grandes rasgos de la

estructura terrestre, tales como las cadenas montañosas.

Tectónica y Geología

Estructural

1. EL CICLO GEOQUÍMICO

Se considera que cada elemento químico recorre el ciclo geológico y sufre una historia

geológica peculiar dentro de la litosfera, la hidrosfera, la biosfera o la atmósfera.

Según la figura se deduce que el ciclo geoquímico de un elemento está relacionado con los

demás ciclos. En el ejemplo, con el ciclo hidrológico, ya que el transporte de sodio de la

Tierra al mar tiene lugar principalmente por medio del agua.

Figura. Ciclo geoquímica del

sodio (tomada de J.Lillo et all,

1995).

El sodio se depositará entre

los sedimentos marinos,

generalmente por

precipitación química de

compuestos de sodio, tales

como el NaCl. Al

incorporarse a los sedimentos, el sodio se ve ahora involucrado en el ciclo de las rocas. Pasará

TEMA 4. Las rocas. El ciclo geológico. Modo de trabajo en geología.

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a ser una roca sedimentaria, y quizás después siga la misma ruta, u otra distinta, pasando a

otro tipo de roca. Así encontramos sodio en las plagioclasas sódicas, muy abundantes en las

rocas ígneas.

2. EL CICLO HIDROLÓGICO. Básicamente el proceso del ciclo hidrológico es:

mar-evapotranspiración-precipitación-escorrentía

El ciclo se mueve por la energía solar, e interactúa claramente con el ciclo de las rocas, pues

el agua es el principal agente de erosión de las rocas.

El agua de lluvia se transforma en agua de escorrentía superficial si cae sobre terreno

impermeable, y se transforma en agua sin cauce o en agua encauzada en un curso de agua

(torrente o río), o bien en agua de escorrentía subterránea si cae sobre una roca porosa y se

infiltra en el subsuelo.

El agua de los glaciares, al fundirse, se convierte en agua de escorrentía superficial.

El agua magmática procede del vapor de agua liberado por los magmas, que pasa a líquido al

enfriarse.

Las aguas juveniles también salen en forma de manantiales. La mayoría de las fuentes

termales y aguas minero-medicinales son aguas juveniles, al menos en manantiales sobre

países graníticos o ígneos en general.

Figura. Ciclo hidrológico. (tomada de J.Lillo et all, 1995).

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3. EL CICLO LITOLOGICO O PETROGENETICO.

Los aspectos más o menos cíclicos de los acontecimientos geológicos pueden reflejarse también

de otra manera diferente y más concreta, como un ciclo de transformación de los materiales de la

corteza terrestre. Esta nueva versión de la idea de ciclo es el ciclo litológico o petrogenético del

que forman parte todas las rocas.

El ciclo petrológico es un modelo conceptual de cómo las rocas se forman, transforman,

destruyen y regeneran como respuesta a los factores ambientales y a los procesos que

intervienen.

El ciclo petrológico sugiere que las rocas de la Tierra pueden reciclarse una y otra vez, y así ha

sucedido a lo largo de los tiempos geológicos. Todas las rocas proceden del manto terrestre

(magmas), del espacio (meteoritos), de organismos (restos de animales o plantas), o de la

fragmentación y descomposición química de otras rocas (sedimentos).

Las rocas se suelen agrupar en ígneas, metamórficas y sedimentarias, caracterizando los tres

ambientes principales que intervienen en el ciclo petrológico; el magmático, el metamórfico y el

sedimentario, respectivamente. Los procesos de magmatismo y metamorfismo son endógenos, el

de sedimentación es exógeno.

Comencemos el recorrido en una región donde afloran ROCAS MAGMATICAS. Sobre ellas actúa

la atmósfera produciendo meteorización, que es la alteración que produce la intemperie,

rompiendo las rocas y alterándolas químicamente. Al cabo de unos milenios la parte

superficial de los afloramientos es ya una ALTERITA o MANTO DE ALTERACION,

desmenuzable con las manos, que fácilmente se transformará en un suelo edáfico.

Sobre las alteritas pueden actuar eficazmente los agentes de la erosión (que son fluidos en

movimiento), y realizar el trabajo coordinado de erosión, transporte y sedimentación. El

resultado de esta triple acción es la formación de SEDIMENTOS, que forman estratos en las

cuencas sedimentarias.

El peso progresivo de nuevos estratos sobre los primeros provoca la litificación, que transforma

los sedimentos en ROCAS SEDIMENTARIAS, compactas y no desmenuzables, pero en las que se

reconocen perfectamente las características de los sedimentos.

Si la cuenca sedimentaria se hunde lentamente y sufre compresión (cosa que ocurre en las

regiones inestables donde se cierra el ciclo geológico), las rocas sedimentarias, comprimidas y

recalentadas, se transforman en ROCAS METAMORFICAS por el proceso llamado

metamorfismo.

A mayores temperaturas (y en general, profundidades), comienza la migmatización o fusión

parcial, que por enfriamiento posterior producirá las MIGMATITAS que son rocas metamórficas

que presentan zonas con evidencias de haber estado fundidas.

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Finalmente, con temperaturas siempre crecientes entramos ya en el dominio de la anatexia o

fusión total, que produce MAGMAS.

Cuando estos magmas se enfríen, por el proceso de consolidación magmática originarán

nuevamente ROCAS MAGMATICAS, y de esta forma, cuando afloren, el ciclo podrá volver a

comenzar.

La figura adjunta representa las relaciones temporales entre los ciclos geológico y litológico, y

los diferentes "atajos" que pueden darse en este último. Las mayúsculas designan materiales, y

las minúsculas procesos que transforman unos materiales en otros.

Figura. Esquema de la relación entre los ciclos geológico y litológico.

4. EL CICLO TECTÓNICO

Intenta explicar el origen y causa de las estructuras tectónicas de la corteza terrestre. Este

ciclo ha sido el más controvertido, ya que en él se dan todos los procesos geológicos

interaccionando entre sí.

Rocas

Magmáticas

Alteritas

Meteorización

Sedimentos

Rocas

Sedimentarias

Litificación

Metamorfismo

Rocas

Metamórficas

Migmatitas

Magmas

Erosión

Transporte

Sedimentación

Consolidación

magmática

Anatexia

Fusión total

Migmatización

Fusión parcial

RELACIONES ENTRE LOS CICLOS GEOLÓGICO Y LITOLÓGICO

© C.Chamón

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MODO DE TRABAJO EN GEOLOGIA

TRABAJO DE CAMPO. El trabajo de campo en geología es hoy necesario a pesar de la

aparición de nuevas tecnologías que facilitan las labores de investigación.

Cuando se plantea realizar una investigación geológica, lo primero que tenemos que conocer

es el objetivo del trabajo; objetivos que pueden ser diversos, tales como búsqueda de

sustancias de interés económico (minerales, rocas, agua, etc), cartografía geológica,

evaluación de riesgos ambientales, etc.

Una vez fijados los objetivos, se busca bibliografía, mapas topográficos y geológicos, fotos

aéreas.

Todo trabajo de campo va a comprender el reconocimiento de rocas, en las que habrá que

estudiar su composición mineralógica, textura, color, grado de meteorización, existencia de

fósiles, etc

En líneas generales, todo trabajo de campo puede comprender:

1. Elaboración de una columna estratigráfica. Para ello se ordenan temporalmente los

estratos, según su orden de deposición en la cuenca, se identifican por medio de

números, se mide su potencia, estudian las estructuras sedimentarias, fósiles.

2. Estudio de estructuras tectónicas. Para estudiar la deformación que han sufrido las

rocas de esa región, detectar fallas y pliegues, anotando su dirección, buzamiento,

dimensiones.

3. Evaluación de riesgos. Para ello es necesario elaborar mapas de ordenación del

territorio en base a los diversos riesgos geológicos de esa región.

INSTRUMENTOS DE GEÓLOGO. El equipo básico que utiliza el geólogo para desarrollar

su trabajo de campo consiste en:

1. Brújula

2. Martillo

3. Lupas

4. Cuaderno de campo

5. Mapas

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RECOGIDA DE MUESTRAS. Al objeto de estudiar las rocas que se han identificado en el

campo, se realizará una toma de muestras de mano. Las muestras han de ser frescas y a

veces orientadas. Han de ir identificadas (coordenadas UTM, fecha, número, etc). A veces las

muestras consisten en testigos de sondeos.

ANALISIS DE LAS MUESTRAS

Las muestras de mano o testigos han de ser analizadas para determinar sus componentes

minerales. Para definir las especies minerales es necesario determinar: la composición

química y la estructura cristalina.

ANÁLISIS QUÍMICOS. Se utilizan para determinar la composición química de las

muestras, tanto en términos cualitativos como cuantitativos. Generalmente se hace la

determinación de los componentes expresada en óxidos de los elementos.

En el campo de la geología, los análisis químicos se van sustituyendo por técnicas físicas de

reconocimiento de minerales, como los rayos X y el microscopio petrográfico.

ANÁLISIS FÍSICOS. Para determinar la composición química y la estructura interna de los

minerales, se emplean las siguientes técnicas de estudio: difracción de rayos X, espectrografía

infrarroja, espectrografía de fluorescencia de rayos X y microscopio petrográfico.

NUEVAS TECNOLOGIAS EN EL CAMPO DE LA INVESTIGACIÓN

FOTOGRAFIA AÉREA. Fotos tomadas desde aviones. Si dos fotos tienen una parte común,

de manera que se pueden superponer, se consigue en efecto llamado estereoscópico, que es

tridimensional. Cada ojo ve una imagen ligeramente del mismo objeto. Las dos fotos reciben

el nombre de par estereográfico; las fotos se estudian con un instrumento llamado

estereoscopio

TELEDETECCIÓN. Consiste en captar datos a distancia a través de un dispositivo que no

está en contacto directo con el objeto a estudiar, posteriormente los datos se tratan y se

obtiene información. Los elementos de un sistema de teledetección son – sensores: reciben las

radiaciones procedentes del objeto observado (tierra, agua, nubes, etc); procesadores:

convierten la energía recibida en una imagen digital.

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SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG = GIS). Sirven para almacenar,

interpretar, analizar y representar datos. Importante en trabajos de minería y de

medioambiente.

SISTEMAS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS). Son dispositivos que permiten

obtener las coordenadas del lugar donde se encuentra el dispositivo, mediante transmisiones

de radio vía satélite.

BIBLIOGRAFIA

CIENCIAS DE LA TIERRA. UNA INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FÍSICA.

Tarbuck y Lutgens. Editorial: Prentice Hall. 8ª edición. ISBN: 84-205-4400-0. TEMA 1

GEOLOGÍA. Una visión moderna de las Ciencias de la Tierra. Fernando Bastida. Volumen I

y II. TEMA 2.

APUNTES DE GEOLOGÍA. Carlos Chamón Cobos. TEMA 2.