1. TEMA 1. LA GEOLOGIA Y SUS MÉTODOS DE ESTUDIO
E. Alcácer

2. 1. Las Ciencias Geológicas
Geología: estudio de la Tierra su composición, su estructura, su
dinámica, y finalmente su historia.
• Steno (siglo XVII): cristalografía y estratigrafía (princi-
pio de superposición y sucesión de estratos.
• James Hutton (siglo XVIII): plutonismo (contrario al
neptunismo propuesto por A. Werner) y
uniformismo.
• Cuvier (siglo XVIII): catastrofismo (formación de
continentes.
• Charles Lyell (siglo XIX): Actualismo (el presente
es la clave del pasado, procesos graduales, lentos y
continuos).
• Alfred Wegener (1915): Deriva continental
• Tuzo Wilson (1915): Tectónica de Placas

3. 1. Las Ciencias Geológicas
• Siglo XX: Especialización y subdivisión, con múltiples campos de estudio.
• Interdisciplinariedad: relación con otras ciencias:
• Geología: Geología aplicada, Geotecnia,
Geología ambiental, planetaria, Geología
Histórica
• Química: mineralogía y petrología,
geoquímica
• Geografía: Geodinámica externa (estratigrafía,
geomorfología…)
• Física: geofísica, geodinámica interna y
prospección mineral
• Biología: Paleontología

4. 2. Investigación en Geología
• Las técnicas de observación pueden
ser directas o indirectas:
• Las directas son la observación de
materiales volcánicos, los sondeos,
el estudio de rocas profundas, etc.
• Las indirectas son estudios
sísmicos, magnéticos, térmicos,
eléctricos, gravimétricos, etc. (y
meteoritos)

5. MÉTODOS DIRECTOS
 TRABAJO DE CAMPO
 TÉCNICAS DE LABORATORIO
o MÉTODOS FÍSICOS
 MICROSCOPIO PETROGRÁFICO
 MICROSCOPIO ELECTRÓNICO
 DIFRACCIÓN DE RAYOS X
 MODELOS A ESCALA Y ENSAYOS
o MÉTODOS QUÍMICOS:
 ANÁLISIS QUÍMICOS
 ESPECTROSCOPÍAS
2. Investigación en Geología

6. •Es muy importante hacer
observaciones sobre el terreno:
• Brújula y clinómetro
• Cuaderno de campo
• Martillo y lupa de geólogo
• Mapas topográficos y
geológicos
• Fotografías
2. Investigación en Geología: TRABAJO DE CAMPO

7. • Tecnicas de laboratorio.
Las muestras se analizan por métodos físicos y/o químicos:
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO
• Métodos Físicos:
•Microscopio petrográfico
• Microscopio electrónico
• Difracción de rayos X
• Modelos a escala y ensayos
• Métodos Químicos:
•Análisis químicos
• Volumétricos
• Gravimétricos
• Espectroscopías:
• espectrometría de fluorescencia de
rayos X
• espectrofotometría de absorción
atómica

8. • Tecnicas de laboratorio.
Las muestras se analizan por métodos físicos y/o químicos:
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO
• Métodos Físicos:
•Para determinar propiedades de los
materiales (dureza, conductividad,
granulometría, etc.)
•Para determinar la composición
mineralógica de las rocas y la
estructura cristalina de los
minerales.

9. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Microscopio petrográfico o de
polarización

10. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
Microscopio petrográfico o de polarización
UTILIDAD
Identifica minerales por sus propiedades ópticas
(color, brillo, etc.) que están relacionadas con el
comportamiento de la luz cuando incide sobre
un mineral.
VENTAJAS
Identifica con facilidad y rapidez los minerales
más importantes que formen las rocas.
Permite observar la textura (disposición de los
minerales en las rocas: tamaño, orientación,
cristalización, etc.), microestructuras,
alteraciones minerales, deformaciones y
microfósiles. Da mucha información sobre como
se ha formado la roca.

11. CARACTERÍSTICAS
 Presenta 2 lentes que polarizan (filtran) la luz: nícoles.
 A causa de las lentes y de tener una platina giratoria:
- Se identifican los minerales por las características ópticas concretas.
- Como los minerales presentan diferente índice de refracción, la luz polarizada se desvía
en su interior y muestran unos colores diferentes.
2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
Microscopio petrográfico o de polarización

12. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Microscopio electrónico (de
barrido)

13. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
Microscopio electrónico (de barrido)
UTILIDAD:
Para la identificación mineralógica o de
microfósiles, estudio de los cristales,
descripción de texturas, determinación
de procesos diagenéticos, etc.
CARACTERÍSTICAS:
Se hacen incidir electrones sobre una
muestra, originándose una serie de
radiaciones que se captan en un soporte
dando una imagen topográfica,
tridimensional y muy aumentada de la
muestra (hasta 200 000 aumentos).

14. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Difracción de rayos X

15. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Difracción de rayos X: desviación de las ondas en un
medio homogéneo cuando atraviesan una abertura
Los rajos X se producen cuando un flujo de electrones se
mueve a gran velocidad y choca con los átomos de un
elemento dado: los electrones de este elemento
cambian de orbital y generan rayos X.
Cuando los rayos X atraviesan una abertura muy
estrecha se desdoblan en diversos haces.
Lauegrama

16. MECANISMO
Se basa en la difracción de los rajos X en interaccionar con la materia.
En incidir rajos X sobre un cristal y recoger los haces difractados en una
película fotográfica, se obtiene una figura geométrica (se ven los átomos
o moléculas que forman el cristal): así nació la cristalografía de los rayos
X, la mejor técnica para conocer la estructura cristalina de la materia
mineral.
VENTAJAS
 Permite identificar cualquier mineral por comparación con patrones.
2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Difracción de rayos X: desviación de las ondas en un
medio homogéneo cuando atraviesan una abertura

17. 2. Investigación en Geología: MÉTODOS FÍSICOS
• Métodos Físicos:
• Modelos a escala y ensayos

18. • Tecnicas de laboratorio.
Las muestras se analizan por métodos físicos y/o químicos:
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO
• Métodos Químicos:
•Determinan la composición atómica o
molecular de los minerales.
•Permiten conocer la composición mineral de
muestras alteradas donde no se puede utilizar
el microscopio.
•Sirven para conocer la riqueza de un mineral
o de un elemento en un yacimiento.
•Permiten buscar elementos traza (p.e. por
contaminación del impacto de meteoritos)

19. Los métodos químicos son:
• ANÁLISIS QUÍMICOS
– Análisis volumétricos: determinan el
volumen de una disolución de concentración
conocida necesario para reaccionar con toda
la cantidad de compuesto que se quiere
analizar.
– Análisis gravimétricos: se hace precipitar la
sustancia buscada para que sea poco soluble
y así analizarla (p.e. el S en BaSO4)
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO

20. Los métodos químicos son:
• ESPECTROSCOPIAS
– Miden la cantidad y tipo de radiación que emiten o absorben
moléculas o elementos químicos al ser irradiados con un
determinado tipo de radiación.
– Pueden ser:
– Espectrometría de fluorescencia de rayos X
– Espectrofotometría de absorción atómica
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO

21. • ESPECTROMETRÍA DE FLUORESCENCIA DE
RAYOS X:
• Para conocer la composición de un
sólido.
• Se mide la emisión de radiación de los
electrones previamente excitados con
rayos X.
• ESPECTROFOTOMETRÍA DE ABSORCIÓN
ATÓMICA:
• Para identificar elementos de la
materia mineral.
2. Investigación en Geología: TÉCNICAS DE LABORATORIO

22. 3. Mapa topográfico y geológico
Planos equidistantes entre
sí que cortan la superficie.
Se obtienen superficies
situadas a la misma altura.
Proyección de las superficies
sobre un mismo plano.
MAPA TOPOGRÁFICO: Es una representación gráfica, plana y a escala de la
superficie terrestre.

23. 3. Mapa topográfico y geológico
ELEMENTOS DE UN MAPA TOPOGRÁFICO:
ESCALA: relación entre las dimensiones del mapa y las reales. Se puede
representar en el mapa de dos maneras:
 de forma gráfica: mediante un segmento graduado
 de forma numérica: p.e. 1:50 000
PLANIMETRÍA: nos permite situar con exactitud cualquier punto del
mapa. Se utilizan la latitud y la longitud o las UTM (Universal Transverse
Mercator).
ALTIMETRÍA: Representa el relieve mediante líneas cerradas que unen
punto de igual altitud. Esta líneas se llaman curvas de nivel. La diferencia
de altura entre ellas se llama equidistancia y la separación entre ellas nos
indica la pendiente.
CON LOS MAPAS TOPOGRÁFICOS PODEMOS ESTUDIAR:
•Características del relieve y de las cuencas hidrográficas.
•Características de los asentamientos humanos.
•Forma y disposición de las curvas de nivel.
•Tipos y trazados de las vías de comunicación.
•Usos del suelo.

24. Equidistancia
Curvas maestras
Curvas de nivel
Cota
Escala
Orientación
3. Mapa topográfico y geológico

25. 3. Mapa topográfico y geológico

26. 3. Mapa topográfico y geológico
MAPA GEOLÓGICO: es una representación gráfica, plana y a escala de los datos
geológicos de una región, dibujada sobre un mapa topográfico

27. 3. Mapa topográfico y geológico
ELEMENTOS DE UN MAPA GEOLÓGICO:
INFORMACIÓN LITOLÓGICA: se utilizan diferentes colores y tramas para
representar las rocas de la zona.
INFORMACIÓN CRONOESTRATIGRÁFICA: se utilizan colores diferentes
para indicar la edad de las rocas de la superficie, que aparecerán en una
leyenda junto con la columna estratigráfica.
INFORMACIÓN ESTRUCTURAL: la presencia de pliegues y fallas, la
dirección y el buzamiento de los diferentes estratos.
INFORMACIÓN GEOMORFOLÓGICA: terrazas fluviales, dolinas, etc.
YACIMIENTOS PALEONTOLÓGICOS
RECURSOS MINEROS: canteras y minas.
CORTES GEOLÓGICOS
CON LOS MAPAS TOPOGRÁFICOS PODEMOS:
•Reconstruir la historia geológica

28. 3. Mapa topográfico y geológico

29. • SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL
(GPS) O PROYECTO GALILEO
• TELEDETECCIÓN
– FOTOGRAFÍA AÉREA
– IMÁGENES POR SATÉLITE
• SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA
(SIG)
4. Nuevas tecnologías

30. • Es un dispositivo que permite obtener la
posición, dirección y velocidad de un objeto
en cualquier lugar del planeta.
• Se necesita un receptor que recibe las
señales de radio emitidas por 3 o más
satélites geoestacionarios de los 24 que hay
actualmente en órbita.
• El sistema es propiedad de los EEUU: 24
satélites de localización, desarrollados por el
Departamento de Defensa de los EEUU.
• El proyecto Galileo (Europeo) pretende
poner en órbita 30 satélites (operativo entre
2010 y 2025)
4. Nuevas tecnologías: sistema de posicionamiento global (GPS)

31. • VENTAJAS:
– Presenta muy buena exactitud, el error de posición oscila entre pocos mm y
30 m.
– Permiten medidas dinámicas.
– Cada punto de posicionamiento es independiente del anterior, así no se
acumulan errores.
– Se puede utilizar independientemente del tiempo atmosférico.
• UTILIDADES:
– Obtención de datos cartográficos, de investigación o de predicción de
riesgos.
– Navegación aérea, naval y orientación.
– Permiten controlar fenómenos geológicos muy lentos: retroceso de
glaciares, deltas, líneas de costa, separación de continentes, movimientos de
fallas, etc.
– En animales terrestres y marinos: conocer las rutas migratorias y hábitos de
comportamiento.
4. Nuevas tecnologías: sistema de posicionamiento global (GPS)

32. • Permite obtener imágenes del planeta a través de diferentes sensores
situados en aviones o satélites.
• Los sistemas de teledetección han de tener los siguientes elementos:
– Sensores: transportados por satélites artificiales o aviones y reciben las
radiaciones de los objetos observados.
– Radiaciones procedentes de los objetos gracias a la reflexión de la luz
• Teledetección pasiva: reflexión solar
• Teledetección activa: luz emitida por el objeto o del sensor y
reflejada después.
– Procesadores que producen una imagen digital.
• Son:
– La fotografía aérea
– Imágenes de satélite
5. Nuevas tecnologías: teledetección

33. 5. Nuevas tecnologías: teledetección

34. TELEDETECCIÓN: fotografía aérea
• Permite observar y describir afloramientos
geológicos y su localización exacta.
• Permite diferenciar litologías, así como
estructuras tectónicas y geológicas.
• Se utiliza para la elaboración de mapas
topográficos y geológicos
• Consiste en la observación de pares de
fotografías aéreas con un estereoscopio.
5. Nuevas tecnologías: teledetección

36. TELEDETECCIÓN: imágenes de satélite
• Los satélites proporcionan imágenes. Cada elemento de la imagen es un
pixel y corresponde a un valor proporcional a la radiación emitida o
reflejada por el objeto.
• Se distinguen dos grupos de satélites:
– Satélites meteorológicos: para predecir el tiempo. La mayoría son
geoestacionarios (estacionados a 36 000 km en un punto fijo del
Ecuador p.e. METEOSAT) o se desplazan por encima de los polos a
una altura de 800-900 km (p.e. NOAA).
– Satélites medioambientales: se situan entre 400 y 1000 km de
altitud y permiten conocer las características de la superficie
terrestre.
• Aplicaciones:
– En cartografías temáticas: deforestación, restauración de minas y
canteras, usos del suelo, etc.
– Permite estudiar la distribución, extensión y evolución de glaciares,
la productividad de aguas, la evolución de las temperaturas en aguas
y atmósfera, la concentración de 03 estratosférico, incendios, etc.
5. Nuevas tecnologías: teledetección

37. Satélite País
Amplitud
escena
Resolución
Frecuencia
revisita
Landsat EE.UU 185 Km 30 m 16 días Landsat
NOAA EE.UU. 2800 Km 1100 m 6 horas Noaa.
SPOT Francia 117 Km 10 m 26 Días Spot.
IRS India 148 Km 5 m 24 días
Ikonos Japón 12 Km 1 m 3 días
Quickbird EE.UU. 16 Km 0.6 m 1 a 4 días DigitalGlobe Quickbird .
ERS Europa 100 Km 25 m 4 a 35 días
Esa-Ers.Envisat
Envisat Europa 1250 Km 30 m 3 a 35 días
PRINCIPALES SATÉLITES CON APLICACIONES
MEDIOAMBIENTALES

43. Satélit Envisat
Incendio en Peloponeso (Grecia)

44. Satélite Envisat
Después del incendio en Peloponeso (Grecia)

47. • Son sistemas informáticos que almacenan,
interpretan, analizan y presentan datos geográficos.
• Un SIG esta formado por:
- Ordenadores
- Programas informáticos
- Bases de datos diferentes de un territorio almacenadas
en formato digital. Ej. Latitud, longitud, vegetación,
altura topográfica de cada punto, tipos de rocas,
precipitaciones, cultivos, densidad de población,
pendientes, riesgo sísmico, etc.
• Los datos se obtienen por teledetección y por métodos
tradicionales (campo, laboratorio).
• Se pueden representar gráficamente, manipular y
combinar los datos de maneras muy diferentes.
5. Nuevas tecnologías: sistemas de información geográfica (SIG)

48. UTILIDAD
Diseño de redes de transporte.
Definición de zonas con riesgos naturales de diversos
tipos.
Estudios de impacto ambiental.
Gestión de recursos hídricos y forestales.
Planificación del territorio (rural, paisaje, agrícola).
En ecología: estudio de la interacción de factores
biológicos y físicos. Es decir, estudiar como influyen de
forma separada la vegetación, agua, superficie del
terreno, tipos de suelo y erosión sobre los ecosistemas.
Ej. Un SIG puede combinar datos de las pendientes
topográficas con los de la cobertura vegetal de un
territorio y obtener un mapa de riesgo de erosión del
terreno
Ejemplos: Google Maps, Google Earth..
5. Nuevas tecnologías: sistemas de información geográfica (SIG)