INTRODUCCION
Geologia:
La geología
(del griego γῆ (guê), (Tierra), y λογία (loguía), ‘tratado’) es
la ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los
procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.

Ramas de la Geología
Actualmente la Geología comprende distintas
ciencias o disciplinas, que configuran los planes formativos educativos
universitarios o profesionales. Estas pueden estructurarse en los siguientes:
Cristalografía
La cristalografía es la ciencia geológica que se
dedica al estudio científico de los cristales, definidos como "sólidos
con una estructura interna formada por átomos, iones o moléculas ordenados
periódicamente". Para ello, es necesario conocer, por un lado, la
estructura que presentan las partículas constituyentes del cristal; y por otro
lado, es importante determinar su composición química. Los estudios de la
estructura se apoyan fuertemente en el análisis de los patrones de difracción
que surgen de una muestra cristalina al irradiarla con un haz de rayos X, neutrones
o electrones. La estructura cristalina también puede ser estudiada por medio de
microscopía electrónica.
Espeleología
La espeleología, es una ciencia que estudia la
morfología y formaciones geológicas (espeleotemas) de las cavidades naturales
del subsuelo. En ella se investigan, cartografían y catalogan todo tipo de
descubrimientos en cuevas. Forma parte de la Geomorfología y sirve de apoyo a
la Hidrogeología (Geodinámica externa). Suele ser considerada actualmente más
bien un deporte, como anunciaba Noel Llopis Lladó en 1954, que la auténtica
espeleología peligraba ya que existía un "confusionismo" entre el
deporte (Espeleismo) y la ciencia (Espeleología).
Estratigrafía
Estratos de limo.
La estratigrafía es la rama de la geología que
trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias estratificadas, y
de su identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal;
cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas.
Geología del
petróleo
En la geología del petróleo se combinan diversos
métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades o
“plays” para encontrar hidrocarburos (petróleo y gas).
Geología económica
La geología económica se encarga del estudio de las
rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados por
el hombre con un beneficio práctico o económico. La explotación de estos
recursos es conocida como minería.
Geología
estructural
Intrusión de rocas ígneas.
La geología estructural es la rama de la geología
que se dedica a estudiar la corteza terrestre, sus estructuras y su relación en
las rocas que las contienen. Estudia la geometría de las formaciones rocosas y
la posición en que aparecen en superficie. Interpreta y entiende el
comportamiento de la corteza terrestre ante los esfuerzos tectónicos y su
relación espacial, determinando la deformación que se produce, y la geometría
subsuperficial de estas estructuras.
Gemología
La gemología es en sentido amplio una rama de la
mineralogía que se dedica específicamente al estudio identificación, análisis y
evaluación de las piedras preciosas o gemas. Una tarea central de la gemología
es poner a disposición métodos y procedimientos rigurosos que permitan distinguir
las gemas naturales de sus imitaciones y versiones sintéticas. Entre estos
procedimientos se cuentan las mediciones realizadas con distintos instrumentos
y aparatos (por ejemplo, mediciones cristalográficas y fotométricas,
microscopía, espectroscopía, análisis de difracción por rayos x, etc). Debido
al valor de las piezas estudiadas, prescinde de aquellos métodos mineralógicos
que requieren de la extracción de muestras y utiliza solo aquellos
procedimientos que las conservan intactas.
Geología histórica
La geología histórica es la rama de la geología que
estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación, hace
unos 4.540 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco
temporal absoluto, los geólogos han desarrollado una cronología a escala
planetaria dividida en eones, eras, periodos, épocas y edades, vinculada a su
vez con una escala relativa, dividida en eonotemas, eratemas, sistemas, series y pisos que se
corresponden uno a uno con los anteriores. Estas escalas se basan en los
grandes eventos biológicos y geológicos.
Geología
planetaria
La astrogeología, también llamada geología planetaria o
exogeología, es una disciplina científica que trata de la geología de los
cuerpos celestes (planetas y sus satélites, asteroides, cometas y meteoritos).
Geología regional
La geología regional es una rama de las ciencias
geológicas que se ocupa de la configuración geológica de cada continente, país,
región o de zonas determinadas de la Tierra.
Geomorfología
La geomorfología describe el relieve terrestre.
La Geomorfología tiene por objeto la descripción y
la explicación del relieve terrestre, continental y marino, como resultado de
la interferencia de los agentes atmosféricos sobre la superficie terrestre. Se
puede subdividir, a su vez, en tres vertientes: G. Estructural que trata de la
caracterización y génesis de las “formas del relieve”, como unidades de
estudio. La G. Dinámica, sobre la caracterización y explicación de los procesos
de erosión y meteorización por los principales agentes (gravedad y agua). Y la
G. Climática, sobre la influencia del clima sobre la morfogénesis (dominios
morfoclimáticos).
Geoquímica
La geoquímica es la rama de la geología que estudia
la composición y el comportamiento químico de la Tierra, determinando la
abundancia absoluta y relativa de los elementos químicos, distribución y
migración de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra
(hidrosfera, atmósfera, biosfera y litosfera) utilizando como principales
muestras minerales y rocas componentes de la corteza terrestre, intentando
determinar las leyes o principios en las cuales se basa tal distribución y
migración.
En 1923 el químico V.W Goldschmidth clasificó los
elementos químicos en función a su historia geológica de la siguiente forma:
«atmósfilos» que forman la atmósfera como son los gases, «calcófilos» como son
las arenas y cristales (silicatos y carbonatos), «litófilos» corteza son
sencillos como sulfuros, y «siderófilos» que son metales que se conservan
puros.
Geofísica
La geofísica estudia la Tierra desde el punto de
vista de la física y su objeto de estudio está formado por todos los fenómenos
relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la
Tierra. Al ser una disciplina experimental, usa para su estudio métodos
cuantitativos físicos como la física de reflexión y refracción, y una serie de
métodos basados en la medida de la gravedad, de campos electromagnéticos,
magnéticos o eléctricos y de fenómenos radiactivos. En algunos casos dichos
métodos aprovechan campos o fenómenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre,
mareas, terremotos, tsunamis, etc.) y en otros son inducidos por el hombre (campos
eléctricos y fenómenos sísmicos).
Hidrogeología
La hidrogeología es una rama de las ciencias
geológicas que estudia las aguas subterráneas en lo relacionado con su origen,
su circulación, sus condicionamientos geológicos, su interacción con los
suelos, rocas y humedales (freatogénicos); su estado (líquido, sólido y
gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas) y su
captación.
Mineralogía
La mineralogía es la rama de la geología que
estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran
en el planeta en sus diferentes estados de agregación.
Por mineral se entiende una materia de origen
inorgánico, que presenta una composición química definida además, generalmente,
por una estructura cristalográfica (minerales cristales, de lo contrario son
llamados minerales amorfos) y que suele presentarse en estado sólido y
cristalino a la temperatura media de la Tierra, aunque algunos, como el agua y
el mercurio, se presentan en estado líquido.
Paleontología
La Paleontología es la ciencia que estudia e
interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Parte
de sus fundamentos y métodos son compartidos con la Biología. Se subdivide en Paleobiología, Tafonomía y Biocronología y aporta información necesaria a otras
disciplinas estudio de la evolución de los seres vivos, bioestratigrafía, paleogeografía
o paleoclimatología, entre
otras.
Petrología
La petrología es ciencia geológica que consiste en
el estudio de las propiedades físicas, químicas, minerológicas, espaciales y
cronológicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su
formación. La petrografía, disciplina relacionada, trata de la descripción y
las características de las rocas cristalinas determinadas por examen
microscópico con luz polarizada.
Sedimentología
La sedimentología es la rama de la geología que se
encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y depósito de
materiales que se acumulan como sedimentos en ambientes continentales y marinos
y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y
reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado. Se encuentra estrechamente
ligada a la estratigrafía, si bien su propósito es el de interpretar los
procesos y ambientes de formación de las rocas sedimentarias y no el de
describirlas como en el caso de aquella.
Sismología
La sismología es la rama de la geofísica que se
encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas elásticas
(sísmicas), que estos generan, por el interior y la superficie de la Tierra. Un
fenómeno que también es de interés es el proceso de ruptura de rocas, ya que
este es causante de la liberación de ondas sísmicas. La sismología también
incluye el estudio de las marejadas asociadas (maremotos o tsunamis) y
los movimientos sísmicos previos a erupciones volcánicas.
Vulcanología
Tipos de intrusiones volcánicas.
La vulcanología es el estudio de los volcanes, la
lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados. El término
vulcanología viene de la palabra latina Vulcānus, Vulcano, el dios romano del
fuego. Un volcanólogo es un estudioso de este campo. Los volcanólogos visitan
los volcanes, en especial los que están activos, para observar las erupciones
volcánicas, recoger restos volcánicos como el tephra (ceniza o piedra pómez),
rocas y muestras de lava. Una vía de investigación mayoritaria es la predicción
de las erupciones; actualmente no hay manera de realizar dichas predicciones,
pero prever los volcanes, al igual que prever los terremotos, puede llegar a
salvar muchas vidas.
Procesos Endogenos y exogenos
Los procesos endógenos son aquellos que se originan en el
interior de la Tierra debido a las altas temperaturas y presiones que allí se
generan, y se pueden clasificar en dos tipos: orogénicos y epirogénicos.
Los procesos orogénicos ocurren cuando las fuerzas que resultan del choque de dos placas tectónicas de la corteza terrestre provocan:
el plegamiento y el ascenso de los materiales acumulados en el borde de las placas (se forman entonces montañas de plegamiento),
la fractura en bloques que se desplazan a lo largo de fallas, algunos de los cuales se elevan (montañas de fallamiento) y otros se hunden (depresiones). Esto ocurre cuando los materiales son rígidos.
Los procesos epirogénicos son movimientos lentos de ascenso y descenso de las placas continentales. Cuando se produce un movimiento epirogénico descendente, el mar avanza sobre el continente y ocurre una intrusión o transgresión marina. Cuando el movimiento es ascendente, el mar retrocede y se produce una regresión marina.
Los procesos exógenos se producen por la acción de los agentes atmosféricos (como el viento, los cambios de temperatura, la lluvia y el hielo) sobre las rocas; es decir, estos procesos comprenden a aquellos que se originan en el exterior de la corteza terrestre. Incluyen cuatro tipos de fenómenos: la meteorización (es decir, la descomposición y la desintegración de las rocas), la erosión (o desgaste de los relieves), el transporte de los materiales erosionados y su acumulación o sedimentación en otras áreas.
Los procesos orogénicos ocurren cuando las fuerzas que resultan del choque de dos placas tectónicas de la corteza terrestre provocan:
el plegamiento y el ascenso de los materiales acumulados en el borde de las placas (se forman entonces montañas de plegamiento),
la fractura en bloques que se desplazan a lo largo de fallas, algunos de los cuales se elevan (montañas de fallamiento) y otros se hunden (depresiones). Esto ocurre cuando los materiales son rígidos.
Los procesos epirogénicos son movimientos lentos de ascenso y descenso de las placas continentales. Cuando se produce un movimiento epirogénico descendente, el mar avanza sobre el continente y ocurre una intrusión o transgresión marina. Cuando el movimiento es ascendente, el mar retrocede y se produce una regresión marina.
Los procesos exógenos se producen por la acción de los agentes atmosféricos (como el viento, los cambios de temperatura, la lluvia y el hielo) sobre las rocas; es decir, estos procesos comprenden a aquellos que se originan en el exterior de la corteza terrestre. Incluyen cuatro tipos de fenómenos: la meteorización (es decir, la descomposición y la desintegración de las rocas), la erosión (o desgaste de los relieves), el transporte de los materiales erosionados y su acumulación o sedimentación en otras áreas.
Importancia de la Geologia en la ingenieria y economia.
La geología
es una ciencia atractiva, se trabaja al aire libre, saliendo al campo
constantemente, se puede visitar: cumbres, profundos valles, hermosas y
misteriosas cavernas, extensas llanuras, tórridos desiertos, selvas húmedas,
etc.
Es
importante por su aplicación en los proyectos de desarrollo para evaluar los
recursos naturales (agua, suelo, rocas, petróleo, yacimiento.)
- Agronomía e Ingeniería Agrícola, para interpretar la génesis y morfología de los suelos, propiedades Físico-químicas a fin de clasificarlos en función de sus disponibilidades nutritivas para las plantas.
- Ingeniería de Minas, tantas en la explotación como en la exploración y en el desarrollo minero.
- Ingeniería de petróleo, es la extracción de los hidrocarburos del subsuelo.
- Ingeniería Civil, Proyectos, Carreteras, Túneles, etc.
- Ingeniería Hidráulica, Proyectos, Pozos.
- Arquitectura, Química Industrial, Investigación Aeroespacial, etc.
Importancia De La Geología En La Ingeniería Civil.
En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que
el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá mas
geología en el campo y en la practica que la que puede enseñarle en la aulas o
en el laboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más
rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han
incluido los principios básico de la geología. merecen citarse especialmente
algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más
pausa a través del trabajo.
- Conocimiento sistematizados de los materiales.
- Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. Los edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún material natural.
- Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y realizarse con mayor seguridad.
- El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.
- El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosión, su transporte y sus sedimentaciones, es esencial para el control de las corrientes, los trabajos de defensa de márgenes y costas los de conservación de suelos y otras actividades.
- La capacidad para leer e interpretar informes geológico, mapas, planos geológicos y topográficos y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.
- La capacitación para reconocer la naturaleza de los problemas geológicos.
Ingeniería Geológica (Y Del Entorno)
Los ingenieros geólogos aplican los principios geológicos a la investigación
de los materiales naturales tierra, roca y agua superficial y subterránea
implicados en el diseño, la construcción y la explotación de proyectos de
ingeniería civil. Son representativos de estos los dizque, los puentes, las
autopistas, los acueductos, los desarrollos de zonas de alojamiento y los
sistemas de gestión de residuos. Una nueva rama, la geología del entorno,
recoge y analiza datos geológicos con el objetivo de resolver los problemas
creados por el uso humano del entorne natural. El mas importante de ellos es el
peligro para la vida y la propiedad que deriva de la construcción de casas y de
otras estructuras en áreas sometidas a sucesos geológicos, en particular
terremotos, taludes (véase corrimiento de tierra), erosión de la costas e
inundaciones. El alcance de la geología del entorno es muy grande al comprender
ciencias físicas como geoquímica e hidrológica, ciencia biológica y sociales e
ingeniería.
Geología en Obra Hidráulicas
La geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las
cuales podemos mencionar las siguientes.
- Pozos de punta captación: la mayoría de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. por fortuna, se dispone de otro medios para madeja el agua freática en trabajos pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más profunda; así el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al sólido; de esta manera se facilita el avance de la excavación y se elimina los problemas causado por el agua. El control del agua freática en la obras de construcción urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geología urbana.
- Centrales hidroeléctricas subterráneas: la idea de situar centrales hidroeléctrica o de bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseño. Estos es un desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra mundial; aunque a fines del siglo xix, una de las primeras centrales eléctrica o hidroeléctrica canadienses en niágara falls utilizo el subsuelo en un cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en le fondo de unas excavaciones circulares profundas y se conectaron con los generadores situados en la superficie por medio de flechas de acero, y por eso, esta no puede ser considera completamente subterránea.
- Cimentación de presas: la construcción de una presa almacenadora de agua altera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.
- Obra de control fluvial: desde hace mas de 3000 años el hombre ha tratado de amansar algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras de ingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulación de la corriente natural del río dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviación del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.
Geología en obras viales
La geología en obra viales juega un papel muy importante pues la mayoría de
las carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología para
realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras.
Ahora veremos algunos ejemplo donde se aplica la geología.
- Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforación de lumbreras es una operación de construcción compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galerías de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniería civil y muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obras civiles.
- Cimentación de Puentes: como antecedente necesario deberá recalcarse la gran importancia de la geología en la cimentación de los puentes. Por muy científicamente que esté diseñada una columna de un puente, en definitiva el peso total del puente y las cargas que soporta deberán descansar en el terreno de apoyo. Para el ingeniero estructural las columnas y los estribos de un puente no son realmente “interesantes”. Sin embargo, debe prestarles un interés más que pasajero, ya que muy menudo el diseño de las cimentaciones compete al ingeniero estructural responsable del diseño de la superestructura.
- Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviación modernos tienen que se áreas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.
- Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras. Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque será extraño que una carretera requiera actividades constructivas en las profundidades del subsuelo, los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad una multitud de oportunidades de observar la geología. No sólo es atractivo para los conductores, sino que también revelan detalles de la geología local que de otro modo serían desconocidos.
Geología En Edificaciones
La geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan
todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe realizar
siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros los ingenieros civiles
debemos construir.
Sino se realizan los estudios del suelo debido la mayoría de las
edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difíciles
de reparar estando ya la edificación terminada. Ahora veremos un ejemplo de la
explotación de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones.
Geologia Economica:
Esta rama de la Geología
se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos
minerales que puedan ser explotados con un beneficio práctico o
económico. El geólogo económico se encarga de hacer todos los estudios
necesarios para poder encontrar las rocas o minerales que puedan ser
potencialmente explotados. La explotación de estos recursos se conoce
como minería.
Los recursos minerales tienen una gran importancia en la vida diaria
del hombre actual, ya que estos proveen muchos elementos básicos que
ayudan a hacer más fácil la vida moderna y que nos permiten tener calefacción, electricidad, llenar el depósito de combustible de nuestros vehículos, hacer abonos para fertilizar nuestras tierras, obtener materiales para construir viviendas y edificios, producir medicamentos, accesorios, etc.
Los estudios de geología económica o de prospección, se hacen
mediante la evaluación geológica de la zona de interés y se complementan
con estudios asociados de otras ramas de la geología como la geoquímica, geología estructural, geofísica, sedimentologia,
que nos permiten conocer más a fondo el potencial mineralógico y hacer
la delimitación y cuantificación de la fuente de material.
Para que un depósito pueda ser considerado económico, debe haber una
disponibilidad suficiente de material en el mismo para que sea rentable o
justificable su explotación, ya que la inversión necesaria para el
desarrollo minero es generalmente considerable.
La “ley” de un depósito metálico es la relación de cantidad de roca
que se requiere para producir una unidad del mineral; por ejemplo, una
mina de oro con una ley de 1 g/t
requiere de la extracción de una tonelada de mineral para obtener 1
gramo de oro. La rentabilidad del depósito mineral es fuertemente
dependiente del precio del mineral o elemento extraído y los costos de
producción. En la actualidad, con altos precios de la mayoría de los
metales, muchas minas o proyectos que no eran rentables han sido puestos
en producción nuevamente.
Aunque normalmente se hace hincapié en yacimiento o depósitos de minerales metálicos (oro, cobre, aluminio, etc.) los depósitos de minerales no-metálicos son de gran importancia en el desarrollo de los países. Elementos como el petróleo, calizas, gravas y otros materiales de construcción son de gran importancia, especialmente en países en vías de desarrollo.
Los depósitos minerales no son infinitos y por lo tanto su
explotación se debe hacer en forma racional dentro de un esquema de
sostenibilidad para que no se agoten antes de tiempo y evitar que
futuras generaciones queden desprotegidas de estos recursos. Este
aspecto es muy importante para los depósitos de agua potable,
ya que este es un recurso vital y cada vez más escaso por la
sobre-explotación, la contaminación y otras causas externas como las
quemas y la deforestación.
Dentro de la geología económica también se puede considerar la
prospección petrolífera, pero esta se discute más a fondo en la sección
de Geología del petróleo.