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La investigación científica de nuestro planeta
Rosa Elena Muñoz González

Contenidos (Conceptuales)
Explicaciones históricas al problema de los cambios en Geología.
Catastrofismo, uniformitarismo y actualismo.
La naturaleza de la investigación geológica. El método científico en
geología.
Métodos de datación relativa. Principios fundamentales de datación.
Techo y muro. Criterios de polaridad.
Discontinuidades estratigráficas: concordancias y discordancias.
Métodos de datación absoluta.
Concepto de recurso geológico e impacto ambiental.
Concepto de mapa topográfico.
Concepto de mapa geológico.

Motivación inicial y presentación de la unidad

Motivación inicial y presentación de la unidad
 Lectura de texto en revista científica. Eureka, Edición especial, Página 22,
Geología. Terremotos: el mundo se tambalea.

Detección de ideas previas
 ¿Cómo se ha formado una montaña?
 ¿Qué es una teoría científica?
 ¿Qué utilidad práctica tiene la Geología?

Tratamiento de problemas
Cuestión 1: ¿Qué cambios geológicos conoces? ¿Se han producido de manera
lenta o rápida?
 Explicación de concepto de cambio geológico: origen de una cordillera,
su erosión, erupción volcánica, información de los terremotos. Concepto
de edad de la Tierra. Escalas en geología.
 Lectura del libro de texto sobre el Catastrofismo y Uniformismo.

Cuestión 2: ¿Por qué se dice en Geología que el presente es la clave del pasado?
 Principio de Actualismo: el presente es la clave del pasado.
Rizaduras en la arena producidas
por el agua del mar
Las rizaduras de la roca( Ripples) informan del lugar
en el que se originaron estos sedimentos

Cuestión 3: ¿Qué es una teoría científica? ¿Cómo se genera?
Toda la ciencia se basa en la asunción de que el mundo natural se comporta de una manera determinada y
predecible. El principal objetivo de la ciencia es descubrir las pautas de comportamiento del mundo natural
para luego hacer predicciones sobre qué podría o no podría esperarse sobre un conjunto dado de hechos o
circunstancias.
Para determinar qué ocurre en el medio natural, los científicos recogen datos a través de observaciones y
medidas. Una vez que los datos se han tomado y han sido formulados los principios para describir un
fenómeno natural, los investigadores intentan explicar cómo y por qué suceden las cosas de la manera
observada. Ellos pueden hacer esto construyendo una explicación tentativa (no comprobada), la cual se
llama hipótesis científica. A veces varias hipótesis intentan explicar los mismos hechos. A continuación los
científicos imaginan qué ocurriría o se observaría si una hipótesis es correcta e idean formas o métodos
para comprobar las predicciones derivadas de las hipótesis.
La comprobación normalmente se hace mediante observaciones, desarrollando modelos y diseñando
experimentos. Cuando una hipótesis ha sobrevivido a un escrutinio intenso y cuando las hipótesis que
compiten con ella han sido eliminadas, una hipótesis puede ser elevada al estado de una teoría científica.
Además no es suficiente que las teorías científicas expliquen sólo los datos utilizados de primera mano, sino
que además deben dar respuesta a las observaciones que no se hicieron para formularlas en primer lugar.
Por otro lado las teorías deben de tener poder de predicción.
Las teorías científicas, al igual que las hipótesis, sólo se aceptan provisionalmente. Siempre es posible que
una teoría que ha sido ampliamente comprobada pueda posteriormente desecharse.
A la forma en la que los científicos acumulan datos a través de observaciones y formulan hipótesis y teorías
se le llama método científico o hipotético deductivo.

Cuestión 4: ¿Qué es el
método científico? ¿Qué
fases tiene?

Cuestión 5: ¿Las teorías científicas cambian?
 La estructura de las revoluciones científicas (T.S. Kuhn, 1967)
T.S. Kuhn en "La estructura de las revoluciones científicas", (1967) explicita que el marco en el que alguien se
plantea un problema en ciencias es tan importante como la técnica que usa. Así ocurrió con la Astronomía en
la antigüedad, que se desarrolló extraordinariamente, pudiéndose predecir eclipses y movimientos de
planetas. Pero su progreso lo frenó una creencia religiosa: el ser humano y la Tierra se hallan en el centro del
Universo. La contribución de Copérnico fue sugerir un cambio de doctrina e indicar una mejor manera de
considerar el sistema solar. No creó instrumentos nuevos, lo que hizo fue sustituir una teoría por otra, que
podía explicar muchas más observaciones que la anterior y en la que sin embargo cabían las anteriores.
Entonces se originó una revolución científica que ha supuesto un enorme avance en esta ciencia.
Sin duda una revolución científica en geología fue la publicación en 1830 de los "Principios de geología" de
Lyell. Anteriormente a esta revolución los geólogos creían que todas las rocas (lo mismo las ígneas que las
sedimentarias) habían precipitado tras un diluvio único y que las irregularidades eran consecuencias de los
cataclismos. Pero Lyell enseñó que la Tierra es esencialmente estática, lo que frenó la creencia de una Tierra
móvil. Hubo que esperar a que nuevas observaciones - las primeras miradas a los océanos- hicieran inviable
el anterior modelo. Y se produjo la segunda revolución científica en Geología, la tectónica de placas, o en
palabras más sencillas la Tierra "móvil", cuyo principal artífice fue sin duda Alfred Wegener.
Las dos revoluciones, la de Copérnico y la de Wegener son el resultado de un esfuerzo titánico de la
humanidad por liberarse de dos ideas primitivas, la de que la Tierra es el centro del universo y la de que los
continentes son fijos. Ambas han supuesto un nuevo marco que ha hecho recomponer dichas ciencias.

Cuestión 6: ¿Cómo se ordenan los acontecimientos ocurridos en nuestro planeta?
Una vez conocidos los sucesos geológicos que han ocurrido en una determinada
zona, es necesario ordenarlos temporalmente para poder reconstruir la
historia. Existen dos formas de ordenarlos:
Datación relativa: establecer que ocurrió antes y qué después, sin ofrecer
cifras numéricas.
•Principio de horizontalidad original de los estratos (Steno, S. XVII)
•Principio de continuidad lateral de los estratos (Steno).
•Principio de superposición de los estratos (Steno).
•Principio de sucesión faunística (Smith).
•Principio de las relaciones de corte. (Hutton, 1788)
Datación absoluta: citar con números cuántos años a millones de años, hace
que ocurrió cada acontecimiento.

Este principio nos
dice que los estratos
se depositan siempre
de forma horizontal y
unos encima de los
otros.
Principio de horizontalidad
original de los estratos.
De este modo, salvo que se
hayan dado procesos
tectónicos, los estratos más
bajos son siempre más
antiguos que los estratos más
altos.

TECHO Y MURO
Las superficies que limitan un
estrato reciben el nombre de
planos de estratificación.
Techo: parte más alta y
moderna de un estrato o
serie estratigráfica.
Muro: base de un estrato
o serie estratigráfica.
Potencia o espesor real:
distancia en la vertical entre
el techo y el muro.

CONCORDANCIA Y DISCORDANCIA
Se dice que los estratos de
una serie estratigráfica son
concordantes si la
superficie que los separa
es paralela a los planos de
estratificación, lo cual
indica una continuidad en
la sedimentación.
Cuando se produce una interrupción en la sedimentación
aparecen las discordancias o discontinuidades
estratigráficas, que pueden ser de varios tipos:
Discordancia erosiva
Discordancia angular
Discordancia angular y erosiva
Si ha ocurrido erosión
entre el depósito de un
estrato y el siguiente
Si se ha producido
plegamiento y erosión
entre el depósito de un
estrato y el siguiente

Principio de continuidad
lateral de los estratos.
Originalmente, los estratos se extienden y terminan
adelgazándose en los bordes. La edad es la misma
en toda la superficie del estrato

Principio de superposición
de los estratos.
En una secuencia no
deformada de rocas
sedimentarias, cada
estrato es más antiguo
que el que tiene por
encima y más moderno
que el que tiene por
debajo

Principio de sucesión
faunística
La flora y fauna fósil aparecen en el registro geológico con
un orden determinado. Pudiendo reconocerse cada periodo
geológico por sus fósiles característicos. El contenido en fósiles
de los estratos permite determinar su edad relativa, con un error
más o menos grande. Este principio fue establecido por
William Smith (1769-1839)

Principio de relaciones de
corte.
“Cualquier estructura
geológica es posterior
al más moderno de los
materiales a los que
afecta, y anterior al más
antiguo de los
materiales no afectados
por ella”.

Principio de relaciones de
corte.
De esta manera se puede
determinar en qué momento se
produjo una falla, un
plegamiento, una intrusión, un
volcán, una superficie de
erosión, el metamorfismo de
unos materiales, ...

DATACIÓN ABSOLUTA
El método de datación absoluta más utilizado es el
método radiométrico, basado en el hecho de que los
átomos de ciertos elementos químicos inestables
(“elementos padre”) experimentan, con el tiempo, un
proceso de desintegración radiactiva que los
convierte en otros elementos químicos inestables
(“elementos hijo”). Este proceso ocurre a velocidades
constantes, de ahí su utilidad en la datación.
Principales isótopos radiactivos usados en datación

DATACIÓN ABSOLUTA
Otros métodos de datación absoluta:
Varvas glaciares
Dendrocronología
Estratos muy finos que se componen por una
zona clara-gris que refleja típicamente el
verano (deposito de sedimentos terrígenos) y
una sección oscura (deposito de sedimentos
orgánicos-negra) que representa típicamente
el invierno.
Varvas glaciares

Cuestión 7: ¿Qué es un recurso? ¿Cuáles son los principales recursos geológicos?
¿Por qué no son renovables?
Renovables
No renovables
Concepto de recurso.
“Un recurso natural es todo material, organismo o forma de energía que obtenemos
de la naturaleza y que utilizamos o transformamos con la finalidad de subsistir o
mejorar nuestra calidad de vida”
Clasificación
Recursos geológicos.
“Los recursos geológicos son materiales que se extraen de la tierra para ser
aprovechados con diversos fines”.
Se puede distinguir entre los recursos geológicos energéticos (carbón, petróleo y
gas) y los recursos geológicos no energéticos, que a su vez se dividen en metálicos
y no metálicos

Cuestión 7: ¿Qué es un recurso? ¿Cuáles son los principales recursos geológicos?
¿Por qué no son renovables?
Concepto de impacto
ambiental.
“Efecto que produce una determinada acción
humana en el medio ambiente”
Agotamiento recursos no renovables

Cuestión 8: ¿Cómo se representa el relieve en un mapa?
El mapa topográfico es una representación de la superficie terrestre mediante curvas de nivel que
tiene como finalidad mostrar las variaciones del relieve de la Tierra. Además de las curvas de
nivel, suelen incluirse otras variables geográficas como la vegetación, los suelos, la red
hidrográfica, las localidades..., todas ellas con su correspondiente color y símbolo.
Concepto de mapa topográfico

Cuestión 8: ¿Cómo se representa el relieve en un mapa?
Mapa topográfico del desierto
de Atacama
Mapa topográfico en tres
dimensiones

Cuestión 9: ¿Cómo se representa la Geología en un mapa?
El mapa geológico es una representación gráfica de las litologías o rocas de la
superficie terrestre, con información referente a sus edades y a sus relaciones
estructurales, y se construye sobre un mapa topográfico.
Concepto de mapa geológico

Apuntes en web del departamento.
PRÁCTICA: CORTES GEOLÓGICOS Y PERFILES TOPOGRÁFICOS

Cuestión 10: ¿Dónde podríamos construir un embalse?
Ejercicios sobre mapas
topográficos
En el mapa topográfico de la fig. 5 se
observan las curvas de nivel y varios
puntos de cota conocida (A= 150; B= 60;
C= 95; D= 95). Se plantea resolver las
siguientes cuestiones:
a) Si la distancia proyectada en el mapa
entre los puntos A y B es de 120 m,
determina la escala del mapa.
b) Calcula la distancia real y la pendiente
entre esos puntos.
c) Determina la equidistancia.
d) Traza la red fluvial indicando el
sentido de la corriente y localiza los
puntos topográficamente más bajos y
más altos del mapa.
Equidistancia: 30 m.
Figura 5
e) Si entre los puntos C y D se construye una presa,
determina la longitud y la altura máxima de la
misma. Sombrea sobre el mapa la zona que
quedaría inundada por el agua, cuando el nivel de
la presa alcance una altura de 75 m sobre el nivel
del mar.
f) Realiza el corte topográfico 1-1’.

Actividades de generalización y aplicación de lo aprendido a
nuevos contextos
Los materiales 1,2, 3 y 4 son sedimentarios, mientras que A, B y C son volcánicos:
a) Ordénalos cronológicamente. ¿Tienen todos los materiales volcánicos la
misma edad?
b) Indica si con contactos concordantes o discordantes.
c) Reconstruye la historia geológica de esta zona y señala que principios has
utilizado.
Actividad 1

Actividades de generalización y aplicación de lo aprendido a
nuevos contextos
Con el mapa geológico 1:50.000 de tu localidad, y con la ayuda del profesor,
rellena la siguiente tabla:
Recursos mineros Recursos
energéticos
Agua subterránea Recursos que deben
importarse
Actividad 2

Criterios de evaluación
 Pon ejemplos de aplicación del principio del actualismo.
 Explica la diferencia entre catastrofismo y uniformitarismo.
 Enumera, con un ejemplo, las diferentes fases del método científico.
 Levanta un perfil topográfico y un corte geológico sobre un mapa geológico con
estratos horizontales y alguna falla. Breve historia geológica.
 Resuelve sobre la idoneidad de construir un embalse en alguna zona descrita por
el mapa geológico anterior.

Bibliografía
 El decreto de la Comunidad.
 El libro de texto de este nivel de la Editorial SM.
 El libro de texto de este nivel de la Editorial Mc Graw Hill.
 El libro de texto de este nivel de la Editorial CIR.
 TARBUCK y LUTGENS. (2005). Ciencias de la Tierra. Una introducción a la
Geología Física. Prentice Hall.
 Sitio Web. Unidad 2 de la Programación de 1º de Bachillerato de Biología y
Geología. Proyecto Biosfera. MEC.

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