1. Comprensión de la Tierra (introducción a la geología física)

Universidad de Oriente
Núcleo de Bolívar
Escuela de Ciencias de la Tierra
Departamento de Ingeniería Civil
Geología General (070-3154)
Instructor:
Ing. Geól. José G. Herrera García
Ciudad Bolívar, Diciembre de 2008

1.1 Sistemas de la Tierra.
1.2 Introducción al estudio de la Tierra.
1.3 El origen del Sistema Solar.
1.4 La diferenciación de la Tierra original.
1.5 La geología y la formulación de teorías.
1.6 La teoría de la tectónica de placas.
1.7 El ciclo de las rocas.
1.8 El tiempo geológico.
1.9 El principio del uniformitarismo.
10/12/2008 3:55 p.m. 1. Comprensión de la Tierra: introducción a la Geología Física 2

• Astenosfera.
• Ciclo de las rocas.
• Corteza.
• Escala de tiempo geológico.
• Geología.
• Hipótesis.
• Límite de placa convergente.
• Límite de placa divergente.
• Límite de placa por falla
transformante.
• Litosfera.
• Manto.
• Método científico.
• Mineral.
• Núcleo.
• Placa.
• Principio de uniformitarismo.
• Roca.
• Roca ígnea.
• Roca metamórfica.
• Roca sedimentaria.
• Sistema.
• Teoría.
• Teoría de la tectónica de
placas.
• Zona de subducción.

La Tierra como un sistema de
componentes interactuantes

• Introducción al estudio de
los sistemas de la Tierra.
– Sistema.
 Entradas.
 Salidas.
– Subsistema.
• El sistema Tierra.
– Subsistemas:
 Atmósfera.
 Hidrosfera.
 Biosfera.
 Tierra sólida.
• Interacciones entre los
principales sistemas de la
Tierra.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.1 Sistemas de la Tierra 5

• La Tierra es un planeta:
– Único entre los planetas
de nuestro sistema solar:
Sostiene la vida.
Tiene océanos, atmósfera
hospitalaria y diversidad
de climas.
– Complejo.
– Dinámico.
Está en constante cambio
(evolución).
 Desde su origen hasta
nuestro días.
Tiene una historia:
 Es extremadamente
vieja: 4.600 m.a.
 Lo amplio de este
tiempo nos lleva casi
hasta el límite de la
comprensión humana.

• Estas transformaciones
continuas de la Tierra:
– Resultan de procesos
que interactúan y se
afectan entre sí:
Procesos que actúan
en el interior de la
Tierra (endógenos).
Procesos que actúan
en el exterior de la
Tierra (exógenos).
• Crean las características
del relieve (paisaje)
siempre cambiante.

Fuente: Cazabonne y Sivoli, 1992, p. 51

• Está idealmente adecuada
para la vida como la
conocemos gracias a una
combinación de factores:
– Distancia al Sol.
– Evolución:
 De su interior.
 De la corteza.
 De los océanos.
 De la atmósfera.
• Procesos de la vida:
– Con el tiempo han influido en
cambios:
 De la atmósfera terrestre.
 Ej. Disminución de la capa de
ozono, recalentamiento
global (efecto invernadero).
 De los océanos.
 P. ej. Contaminación.
 De la corteza (hasta cierto
punto).
 Ej. Extracción de recursos
energéticos y minerales.
• ¡Estas alteraciones han
afectado la evolución de la
vida!

• Sistema:
– Conjunto de partes que
conforman un todo y que se
relacionan entre sí.
• Subsistemas:
– Cada una de las partes
relacionadas del sistema, que
interactúan unas con otras en
formas complejas.
• Entradas del sistema:
– Información, materia,
energía.
• Salidas del sistema:
– Información, materia,
energía.
• Subsistemas dentro de un
automóvil (metáfora):
– Sistema:
 Automóvil.
– Subsistemas:
 Motor, transmisión, dirección,
frenos.
 Cuando una parte del sistema
cambia las otras se ven
afectadas (trabajan como un
engranaje).
– Entrada:
 Gasolina
– Salida:
 Movimiento, calor,
contaminantes.

Fuente de energía
o mecanismo impulsor
Ciclo o
proceso
principal
Ciclos y
procesos
en otros
sistemas
Conecta relaciones
o procesos
Conexiones a
otros sistemas

• Vista como un todo:
– Es un sistema.
– Con componentes
complejos
(subsistemas).
– Interconectados:
Interactúan entre sí (no
de manera aislada).
Se afectan entre sí en
muchas formas.

• Tierra sólida:
– Litosfera.
• Océanos:
– Hidrosfera.
• Aire:
– Atmósfera.
• Vida:
– Biosfera.

• Sus complejas
interacciones dan por
resultado un cuerpo:
– Dinámicamente
cambiante.
– Que intercambia materia
y energía.
– Que recicla esta últimas
de diferentes maneras.
• Estos sistemas pueden:
– Interactuar consigo
mismos.
– Producir interacciones
en dos direcciones
(bidireccionales).
– Generar cadenas de
interacciones.
 Por ejemplo, el Sol calienta
la Tierra; el calentamiento
desigual de los terrenos y
de las aguas mueve al
viento, el cual a su vez
mueve las corrientes
oceánicas.

Biosfera
Gases
liberados
Atmósfera
Desgasificación
Corriente de
convección
Manto
Núcleo

Sistema
Tierra-Universo
Atmósfera Hidrosfera Biosfera Tierra sólida
Sistema
Tierra-Universo
- Interacción
gravitacional.
- Recicladode materiales
estelares.
-Entradade energía
sólida.
- Creación de la capa de
ozono (ozonosfera).
- Calentamiento por
energía solar.
- Mareas.
- Energía solar por
fotosíntesis.
- Ritmos diario y
estacional.
- Calentamiento por
energía solar.
- Impactos de
meteoritos.
Atmósfera
- Escape de radiación de
caloral espacio.
- Interacciónde masas de
aire.
- Los vientos mueven las
corrientes superficiales.
- Evaporación.
- Gases para la
respiración.
- Transporte de semillas,
esporas.
- Erosión del viento.
- Transporte de vapor de
agua para la
precipitación.
Hidrosfera
- La fricción de las
mareas afecta a la órbita
de la Luna.
- Entrada de vapor de
agua y calor solar
almacenado.
- Mezcla de los océanos.
- Circulación oceánica
profunda.
- Ciclo hidrológico.
-Agua para los fluidos
celulares.
- Medio para organismos
acuáticos.
- Transporte de
organismos.
- Precipitación.
- Erosión por el agua y
glacial.
- Solución de minerales.
Biosfera
- Los gases biogénicos
afectanal escape de la
radiaciónde calor al
espacio.
- Gases de la respiración. - Eliminación de
materialesdisueltos por
los organismos.
- Interacciones
depredador-presa.
- Ciclos alimentarios.
- Modificación de los
procesosde la
intemperizacióny la
erosión.
- Formación del suelo.
Tierra sólida
- La gravedad de la Tierra
afectaa otros cuerpos.
-Entradade calor solar
almacenado.
- Las montañas desvían
- Fuente de sedimento y
materialesdisueltos.
- Fuente de nutrientes
minerales.
- Modificación de
hábitatspor
movimientos de la
corteza.
- Tectónica de placas.
- Movimientos de la
corteza.
Fuente:WicanderyMonroe,1999,p.6

• ¿Qué es la Geología?
• ¿Qué es y qué hace un
Geólogo?
• División de la Geología.
– Geología Física.
– Geología Histórica.
• Disciplinas de la
geología.
• Manera como la
geología:
– Ha afectado a la
experiencia humana.
– Afecta nuestra vida
cotidiana.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.2 Introducción al estudio de la Tierra 20

“… los geólogos son como los
dermatólogos: estudian, la mayoría de
las veces, el 2% de la parte más externa
de la Tierra. Se arrastran alrededor como
pulgas sobre la dura piel del mundo,
explorando cada arruga y pliegue, y
tratando de entender qué hace que el
animal se mueva.”
John McPhee (1998), Annals of the Former World,
Nueva York: Farrar, Strauss y Giroux, p. 451.
(Ganador del premio Pulitzer).

• Geo (Tierra) y logos
(estudio):
– La palabra geología
proviene del nombre de la
diosa griega Gea (Gaea o
Gaya), la hija de Caos.
• Es una Ciencia de la
Tierra:
– Una forma de encontrar la
verdad en el mundo:
 Permite descifrar los
enigmas de nuestro medio.
– Debe estudiarse en
campo.
– Requiere:
 Medir.
 Observar.
 Interpretar.

• Es ecléctica:
– Se apoya en el
conocimiento de
otras ciencias.
• Estudia la constitución
de la Tierra y los
fenómenos que se han
sucedido en ésta desde
su origen hasta
nuestros días.
• Su estudio incrementa
la literatura en otras
ciencias:
– Física.
– Química.
– Matemáticas.
– Geografía.
– Biología.

• Es una persona que
estudia la historia de la
Tierra y de la vida sobre
ésta.
– Las rocas funcionan
como los archivos.

• Se interesan por:
– Aprender:
 ¿Cómo se formó la Tierra?
 ¿De qué está hecha la Tierra?
 ¿De qué manera la Tierra
cambia y evoluciona?
– Establecer un conjunto
ordenado de conocimientos
acerca del globo terrestre:
 Acerca de sus montañas,
planicies y profundidades
oceánicas.
 Estudian las rocas que se
encuentran en el tope de
las montañas, debajo de
los mares, en lo profundo
de la corteza terrestre y
en el centro de la Tierra.
 Estudian las aguas
subterráneas, los ríos y
los glaciares.
 Buscan oro, diamantes,
carbón y petróleo.
 Estudian la historia (evolución)
de la vida en el pasado:
 Fósiles (desde una amiba
hasta el hombre).
 Estudian la sucesión de
fenómenos físicos que
ocurrieron al mismo tiempo
que la ordenada evolución de
los seres vivos:
 Revelan la manera como
se movieron las placas
tectónicas en el pasado.
 Estudian los terremotos y los
volcanes.

• Se divide en dos áreas muy amplias:
– Geología Física.
– Geología Histórica.

• Estudia:
– La constitución y propiedades
de los materiales que
conforman la Tierra (minerales
y rocas).
– La distribución de éstos a
través del globo.
– Los procesos que los formaron
y alteraron (procesos que
operan dentro y fuera de la
superficie terrestre).
– La manera como han sido
transportados y
distorsionados (deformados).
– La naturaleza y evolución del
paisaje.

• Trata del origen y la evolución de
la Tierra
(continentes, océanos, atmósfera
y la vida)
– Estudia la evolución de la vida
sobre la Tierra, desde las formas
más elementales que existieron
hace 2.000 m.a., hasta la flora y la
fauna actual y el hombre mismo.
– Estudia los cambios de la Tierra a
través de los 4.000-5.000 m.a. (el
avance y retroceso de los mares, el
depósito y la erosión, la formación
de cadenas montañosas), en fin, la
historia cronológica de la forma en
que se han sucedido los procesos
que estudia la geología física.

Especialidad Área de estudio Ciencia relacionada
Geocronología Tiempo e historia de la Tierra.
Astronomía
Geología planetaria (exogeología) Geología de los planetas.
Paleontología Fósiles. Biología
Geología económica Recursos minerales y energéticos.
Química
Geología ambiental. Medio ambiente.
Geoquímica Química de la Tierra.
Hidrogeología Recursos acuíferos (aguas subterráneas).
Mineralogía Minerales.
Petrología Rocas.
Geofísica Interior de la Tierra.
Física
Geología estructural Deformación de las rocas.
Sismología Terremotos.
Geomorfología Formas erosivas de la Tierra (morfodinámica o modelado terrestre).
Oceanografía
Océanos (profundidad y naturaleza del fondo de los mares y
océanos y, las propiedades físicas y químicas de sus aguas).
Paleogeografía Características y ubicaciones geográficas antiguas.

• Numerosas referencias se
hacen de la geología en
muchísimos campos:
– En la pintura (artes):
 “La virgen de las rocas” y “La
virgen y el niño con Santa
Ana”, Leonardo Da Vinci.
 “San francisco en éxtasis” y
“San Gerónimo”, Giovanni
Bellini.
 “Espíritus afines”, Asher
Brown Durand (1849):
 Ilustra de manera realista las
capas rocosas que afloran en
las gargantas de las
montañas Catskill, Nueva
York, EE.UU.

• En la música:
– La “Grand Canyon Suite”
(Suite del Gran Cañón),
Ferde Grofé (1931):
 Inspirada en la grandeza e
intemporalidad del Gran
Cañón de Arizona y sus
vastas exposiciones de
roca.
– La obertura “Hébridas”,
Felix Mendelssohn:
 Inspirada en las rocas de la
isla de Staffa en las
Hébridas Internas.

• En la literatura:
– En los “Cuentos alemanes”,
Los hermanos Grimm.
– En el “Viaje al centro de la
Tierra”, Julio Verne:
 Describe una expedición a las
entrañas de nuestro planeta.
– En el poema “Ozymandias”,
Percy B. Shelley:
 Trata en cierta manera en
hecho de que nada dura para
siempre y hasta la sólida roca
se desintegra por los rigores
del tiempo y la exposición a la
intemperie.
– En historietas cómicas
también se hallan alusiones a
la geología:
 “BC” (a.C.), Johnny Hart.
 “The far side” (El lado lejano),
Gary Larson.

• En el cine:
– “The core” (El núcleo).
 “Viaje al centro del planeta”.
– “Dante’s Pick” (El pico de
Dante):
 El volcán en la montaña de
Dante.
– “Volcano”.
 Volcán que entra en erupción
en medio de una ciudad.
– “Jurassic Park” (Parque
Jurásico), Steven Spilberg:
 Clonación de dinosaurios para
crear un parque de
atracciones único.

• En la historia de la
humanidad (Historia
Universal):
– Guerras por el control de
los recursos naturales
(petróleo, oro, plata, diam
antes, entre otros
minerales valiosos).
– Apogeo y caídas de
imperios por la
distribución y explotación
de recursos naturales.
 Por ejemplo, en la película
“300” se desata una guerra
por el agua.
– La configuración de la
superficie terrestre
(topografía) –moldeada
por los agentes
geológicos– desempeña un
papel esencial en la táctica
militar.
 Por ejemplo, en la película
“Cartas desde Iwo Jima”.
– Las barreras naturales
(cadenas montañosas, ríos)
han servido
frecuentemente de
fronteras políticas.
 Por ejemplo, río Orinoco.

• Dependemos de la geología
en nuestra vida diaria:
– Destructoras erupciones
volcánicas, devastadores
terremotos, desastrosos
derrumbes, grandes
marejadas (tsunamis),
inundaciones y sequías.
 A pesar que no se pueden
predecir la mayoría de estos
desastres, cuanto más
sabemos de ellos más capaces
somos de predecirlos y
posiblemente de controlar la
severidad de sus efectos.

• Movimiento ambientalista:
ha obligado a todo mundo a
mirar más de cerca nuestro
planeta y el delicado
equilibrio entre sus diversos
sistemas.
– La creciente complejidad y la
orientación tecnológica de la
sociedad obligará al
ciudadano común a entender
mejor esta ciencia de manera
que éstos puedan tomar
decisiones correctas
respecto a la elección
de aquellas cosas que
afectan nuestras vidas.
– Algunos ciudadanos están
conscientes de algunos de los
aspectos negativos de una
sociedad industrializada,
como los problemas relativos
a la disposición de desechos
sólidos, el agua subterránea
contaminada y la lluvia ácida.
– Mientras que otros estamos
conociendo el efecto que
tenemos en cifras crecientes
sobre el ambiente y nos
damos cuentas de que ya no
podemos desentendernos del
papel que representamos en
la dinámica del ecosistema
global.

– La mayoría de la gente no
está consciente del grado en
que la geología afecta su vida:
 Para muchas personas la
conexión entre la geología y
problemas de tanta difusión
como los recursos energéticos
y minerales no renovables, ya
no se diga de la disposición de
desechos y la contaminación,
es sencillamente demasiado
remota o compleja para
apreciarla de manera
completa.
– Mucha de la electricidad que
se utiliza para que funcionen
nuestros aparatos
electrodomésticos proviene
de la quema de carbón
mineral, petróleo o gas
natural, o del uranio que se
consume en las plantas
nucleares generadoras, los
cuales son extraídos por los
geólogos. Incluso los
alambres de cobre o de otros
metales por los que se
conduce la electricidad se
fabrican de materiales que se
obtienen como resultado de
la exploración y explotación
mineral.

– El automóvil o el transporte
público que utilizamos es
movido y lubricado por algún
tipo de producto derivado del
petróleo y está construido
con aleaciones de metal y con
plásticos.
– Las carreteras o rieles sobre
los que ruedan los vehículos
están constituidos por
materiales como la grava, el
asfalto, el concreto o el
acero.
– Los edificios en los que
vivimos y trabajamos deben
su existencia a los recursos
geológicos: cimientos de
concreto (hechos de una
mezcla de arcilla, arena o
grava y cal), el muro seco
(hecho principalmente de
yeso mineral), las ventanas
(el cuarzo es el ingrediente
principal en la elaboración del
vidrio) y las tuberías de metal
o plástico (los metales
proceden de los
yacimientos minerales y
los plásticos se elaboran
a partir de destilados
del petróleo).

• Nuestro nivel de vida
depende directamente
del consumo de
materiales geológicos:
– Necesitamos estar
conscientes de:
 La geología.
 De cómo el uso y abuso de
los recursos geológicos
puede afectar al delicado
balance de la naturaleza y
alterar irrevocablemente
nuestra cultura, al igual
que nuestro ambiente.

1. La Geología aplicada a la
Ingeniería Civil:
– Valorar la importancia de la
geología en la Ingeniería Civil.
– Establecer algunas de las
investigaciones geológica
llevadas a cabo durante las
etapas (antes, durante y
después) de una construcción.
– Establecer algunos datos
geológicos de interés para la
Ingeniería Civil.
– Establecer algunas respuestas
de ingeniería a las condiciones
geológicas de los terrenos.
• Fecha de entrega: viernes, 31
de octubre de 2008.
• ¡Sin prórroga!

• La imagen evolutiva de
la Tierra.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.3 El origen del Sistema Solar 48

• Los antiguos consideraron
el Universo geocéntrico
(centrado en la Tierra).
– Las estrellas, el Sol y otros
planetas giraban en órbitas
circulares alrededor de un
plano: la Tierra
estacionaria.
– Esto se convirtió en un
dogma religioso, porque
consideraba a la Tierra
como el centro del
Universo.
– Teoría geocéntrica.
• Un Universo
heliocéntrico
(centrado en el Sol) fue
propuesto por los griegos
en el 250 a.C.:
– Aristarco.
– Copérnico.
– Teoría heliocéntrica.

• Los antiguos poseían un
gran tratado acerca de
los cielos:
– Podían distinguir los
planetas de las estrellas.
– Habían observado el
movimiento retrógrado.
– Sabían que las estrellas
rotaban alrededor de un
polo (eje).
– Sabían que la Tierra era
esférica.
– Conocían la circunferencia
de la Tierra.

Rayos solares
Sombra Sin sombra
Superficie
terrestre
Torre
Superficie
terrestre
Sombra
• Calculó la circunferencia de
la Tierra en 39.073,6 km.
• Notó que el ángulo solar
en Alejandría en un mismo
día no producía sombra
en un pozo profundo
en Siena.
– Calculó que la distancia
entre estas dos
poblaciones
correspondía a 1/50 de
la circunferencia de
la Tierra.
– ¡Estaba en lo
correcto!

Fuente:Parker (2005)
• Revivió la Teoría del
Universo heliocéntrico
(centrado en el Sol)
– Copérnico:
 Promovió la Teoría
heliocéntrica.
– Kepler:
 Calculó las órbitas elípticas
de los planetas.
– Galileo:
 Usó un telescopio para
observar las lunas de
Júpiter, contradiciendo la
teoría de la geocentricidad.
– Newton:
 Dedujo:
 La Ley de gravitación
universal.
 Las tres leyes del
movimiento.
 Formuló el cálculo.

• Inmensa expansión del
espacio y del tiempo.
– Alfa Centauro se
encuentra a 4,36 años-
luz de distancia.
Velocidad de la luz (c):
 299.792,458 km/s
(≈300.000 km/s).
 300.000 km/s x (86.400
s/día x 365 días/año) =
9.460.800 millones de
km/años-luz.
Fuente:Wikipedia (2007)

• Imagen visible más
profunda del Universo
≈13.000 millones de
años-luz
(122.990.000.000.000.0
00.000.000 km).
– Campo Ultra Profundo
del Hubble (HUDF).
• Se cree que las galaxias
contienen más de
≈100.000 millones de
estrellas.
• Se estima que existen
más de 100 millones de
galaxias en el Universo.
• ¡Las dimensiones del
Universo son
extraordinarias!

Tono
alto
Tono
bajo
• Este fenómeno común
representa un principio
esencial en la moderna
teoría de la expansión
del Universo.
• Ayuda a esclarecer las
interrogantes
fundamentales acerca
de los cambios de
tamaño del Universo a
través del tiempo.

• Altera la luz proveniente de una estrella en
movimiento de la manera siguiente:

• La luz proveniente de una estrella que se
aproxima a la Tierra es comprimida,
proporcionando un corrimiento hacia las
frecuencias más altas.

• La luz proveniente de
una estrella que se
mueve alejándose de la
Tierra se expande,
proporcionando un
corrimiento hacia las
frecuencias más bajas.
Fuente:Wikipedia(2007)

• Un corrimiento espectral mayor se debe a una
estrella más rápida.

• Hubble (1929):
– Observó un corrimiento
al rojo en una galaxia
distante.
– Se encontró que todas
las galaxias exhiben un
corrimiento hacia el
rojo.
• Conclusión:
– ¡El Universo
entero se está
expandiendo a partir de
un punto central a una
velocidad increíble!

Fuente:Nasa /WMAP (s/f)
• Conduce a la siguiente
interrogante ¿dónde
ésta comenzó?:
– Respuesta: toda la masa
y la energía del Universo
estaba apretujada en un
singular punto
microscópico.
– Éste explotó hace
unos 15.000-20.000
millones de años.
• ¡Si desea obtener más
detalles del big bang
tome un curso de
astronomía!

Fuente:Hubblesite.org (2007)
• Resultó en una serie de
eventos en cascadas:
– La formación de los
protones y los neutrones.
– La formación del
hidrógeno (H) y del helio
(He) como nubes
coalescentes.
– Las nebulosas (nubes de
polvo y gas) empezaron a
colapsarse
gravitacionalmente.
– El colapso nebular condujo
a la formación de estrellas.
• “Pilares de la creación”:
– Columnas gaseosas de la nebulosa NGC 6611 o
Nebulosa del Águila (M16).
– En esta región ubicada a 3 años-luz se forman
estrellas.

– Las estrellas operan
mediante fusión
nuclear (el hidrógeno
se funde para formar
helio) liberando
enormes cantidades
de energía.
– Las estrellas generan
los elementos más
pesados (hasta el Fe)
mediante un proceso
conocido como
nucleosíntesis.

– Después de cientos de
millones de años
(o menos, para las
estrellas más grandes)
éstas explotaron
cataclísmicamente
en supernovas
formando los elementos
más pesados (hasta
el Z=92) (nucleosíntesis
explosiva).

Fuente:Powell (2007)

• En Diciembre de 1995 el
Telescopio Espacial Hubble
estaba apuntando a una
zona supuestamente vacía
de Ursa Major por diez días.
– Esto produjo una de las fotos
más famosas de la
astronomía moderna: el
Campo Profundo del Hubble.
– Casi todos los objetos
mostrados aquí están entre
5.000-10.000 millones de
años-luz alejados.
– Las galaxias reveladas aquí
son de todas formas y
colores: algunas jóvenes y
azules mientras que otras
rojas y viejas.

• Video

Fuente:Hamilton (1999)

Fuente:Yeoman (s/f)
La Nube de Oort
(comprendemiles de
millonesde cometas)
El Cinturón de Kuiper y las órbitas
planetariasdel Sistema Solar exterior.
Órbita de
Plutón
Órbita del objeto binario
1998 WW31 del Cinturón de Kuiper

• La Tierra reside en el sistema solar junto con
otros 7 planetas.
• Nuestro sistema solar está posicionado en uno de
los brazos de la galaxia en espiral conocida como
Vía Láctea.
Mercurio
Venus
Tierra
Marte
Júpiter Saturno Urano
Plutón
(planetaenano)Neptuno
Fuente:Parker(2005)

• La formación del sistema
solar de acuerdo a la
hipótesis nebular:
– Una nebulosa de segunda
o tercera generación se
forma a partir del
hidrógeno (H) y el helio
(He) residual de la gran
explosión (big bang), así
como de los elementos
pesados que fueron
formados mediante las
reacciones de fusión
llevadas a cabo en las
estrellas o durante la
explosión de estrellas.

• La nebulosa se
condensa en un disco
que se arremolina con
su parte central
rodeada por anillos.

• La masa del centro
crece aumentando de
densidad y
calentándose
suficientemente para
dar inicio a las
reacciones de fusión.
• Se convierte en el Sol.
• El polvo (partículas
sólidas) se condensa en
los anillos.

• Las partículas de polvo
chocan y se fusionan,
formando
planetésimos.

• Durante la formación
de los planetas, los
planetésimos crecen
por colisiones
continuas.
• Gradualmente, se
configura una proto-
Tierra de forma
irregular, cuyo interior
se calienta y la hace
suave y moldeable.
• La gravedad reconfigura
la proto-Tierra en una
esfera.
• El interior de la Tierra
se separa en una base y
una capa.

• La Luna se formó a
partir de este anillo de
residuos.
• Inmediatamente
después de que la
Tierra se formó,
colisionó contra ella un
pequeño planeta que
arrojó los escombros
que formaron un anillo
alrededor de la Tierra.

• Cuando la Tierra se
enfrió lo suficiente, la
humedad se condensó y
precipitó para formar
los océanos.
• Eventualmente, se
desarrolló la atmósfera
a partir de los gases
emanados por los
volcanes.

2. La nebulosa se condensa en un disco
que se arremolina con su parte central
rodeada por anillos.
3. La masa del centro crece aumentando de
densidad y calentándose suficientemente para dar
inicio a las reacciones de fusión. Se convierte en el Sol.
El polvo (partículas sólidas) se condensa en los anillos.
4. Las partículas de polvo chocan y se
fusionan, formando planetésimos.
6. La gravedad reconfigura la
proto-Tierra en una esfera. El
interior de la tierra se separa en
una base y una capa.
5. Durante la formación de los planetas, los
planetésimos crecen por colisiones continuas.
Gradualmente, se configura una proto-Tierra
de forma irregular, cuyo interior se calienta y
la hace suave y moldeable.
7. Inmediatamente después de que la Tierra se formó, colisionó
contra ella un pequeño planeta que arrojó los escombros que
formaron un anillo alrededor de la Tierra.
8. La Luna se formó a partir de este
anillo de residuos.
9. Eventualmente, se desarrolló la atmósfera a partir de los gases
emanados por los volcanes. Cuando la Tierra se enfrió lo
suficiente, la humedad se condensó y precipitó para formar los
océanos.
1. Una nebulosa de segunda o tercera generación se
forma a partir del hidrógeno y el helio residual de la gran
explosión (big bang), así como de los elementos pesados
que fueron formados mediante las reacciones de fusión
llevadas a cabo en las estrellas o durante la explosión de
estrellas.
El nacimiento del
sistema Tierra-Luna
Fuente:Parker, R. (2005)

Mercurio
Venus
Tierra
Marte
Júpiter
Sol Saturno Urano
Neptuno
Plutón
(planetaenano)
• Plutón orbita en un
ángulo oblicuo al plano
de la eclíptica,
sugiriendo su origen
como un “planeta
capturado”.
• Los planos orbitales de
la mayoría de los
planetas oscilan entre
los 3° del plano
ecuatorial del Sol.

Mercurio Venus
Tierra
Marte
Júpiter
Sol
Saturno
Urano
Neptuno
Cinturón de asteroides
SolT
Plutón (planetaenano)

• Están compuestos de:
– Gases:
 Hidrógeno (H).
 Helio (He).
– Rocas:
 Minerales de silicatos
[(SiO4)-4].
 Hierro (Fe).
– Hielo:
 Amoníaco (NH3).
 Metano (CH4).
 Dióxido de
carbono (CO2).
 Agua (H2O).
“La canica azul” vista desde el Apollo 17.

Fuente:Solarviews.com (2006)
• En nuestro sistema solar
se presentan básicamente
dos grupos de planetas:
– Planetas terrestres
(parecidos a la Tierra):
 Pequeños.
 De alta densidad.
 Rocosos:
 Mercurio.
 Venus.
 Tierra.
 Marte.
– Planetas jovianos
(parecidos a Júpiter):
 Grandes.
 De baja densidad.
 Gaseosos:
 Júpiter.
 Saturno.
 Urano.
 Neptuno.

• La Tierra posee un
prominente campo
magnético:
– Éste actúa como un dipolo,
parecido a una barra
magnética con un polo
Norte y uno Sur
magnéticos.
– Las líneas del campo
magnético, que se
extienden hacia el espacio
exterior se debilitan con la
distancia.

• Una corriente de
partículas
magnéticamente
cargadas provenientes
del Sol.
• Son expulsadas hacia
fuera del Sol en todas
las direcciones.
Fuente:Solarviews.com (2006)

Viento solar
Magnetosfera
Líneas del campo magnético
Cinturón de
radiaciónde
Van Allen
Viento solar
deflectado
• Es deflectado por el
campo magnético
terrestre
(magnetosfera).
• Cerca de la Tierra:
– El campo magnético más
fuerte forma el cinturón
de Van Allen (que
captura los rayos
cósmicos, que son
extremadamente
peligrosos).

• Está bien desarrollada,
a diferencia de los otros
planetas terrestres.
• Es más densa cerca de
la superficie terrestre y
se adelgaza hacia
arriba.
• Hace posible la vida al:
– Moderar la temperatura
– Permitir que el agua sea
líquida.

Oxígeno (O2)
20,95%
Nitrógeno
(N2)
78,08%
Otros gases
0,97%
• Está compuesta
principalmente por:
– Nitrógeno (N2).
– Oxígeno (O2):
 Presente en la atmósfera
desde hace 2.500 m.a.
– Otros gases:
 Argón (Ar).
 Dióxido de carbono (CO2).
 Neón (Ne).
 Metano (CH4).
 Monóxido de carbono
(CO).
 Dióxido de azufre (SO2).

Densidad al nivel del mar (%)
Altitud(km.)
Presión(milibares)
50% del aire
se encuentra
por debajo
de esta
altitudMonte
Everest
Altitud(km.)
Altitud(millas)
Temperatura
Monte Everest Troposfera
Tropopausa
Estratosfera
Estratopausa
Mesosfera
Mesopausa
Termosfera
Exosfera (> 400 km.)
• Gases atmosféricos:
– 99% por debajo de los
50 km de altura.
– 1% restante entre
los 50-500 km de
altura.
• Capas de la atmósfera:
– Troposfera (todo
el clima).
– Estratosfera (capa
de ozono, O3).
– Mesosfera.
– Termosfera.

• La Tierra posee:
– Tierra seca.
– Cuencas oceánicas.
– Casquetes de hielo
polar.
• Demás planetas
terrestres:
– Marcas de cráteres.
– Ausencia de agua.
• ¿A qué se deben tales
diferencias?
– La atmósfera permite
que el agua sea líquida.
– Agua = meteorización
(intemperismo) =
erosión.
– Ambos resultan de la
tectónica de placas.

Superficieterrestre (%)
Elevación(km.)
Montañas
Interiorde los continentes (planicies)
Plataformacontinental
Fosas
profundas
Piso oceánico
• Continentes:
– Elevaciones oscilan
alrededor de 1 km
sobre el nivel del mar.
• Piso oceánico:
– Elevaciones promedian
alrededor de los 5 km
de profundidad.
• Alturas o profundidades
extremas:
– Son poco frecuentes.
– Reflejan las diferencias de
densidad entre las cortezas
continental y oceánica.

• La diferenciación de la
Tierra original.
• Composición elemental:
– De la Tierra.
– De la corteza terrestre.
• Estructura interna de la
Tierra.
• Modelos que explican la
estructura interna de la
Tierra.
– Modelo estático:
 Núcleo.
 Manto.
 Corteza.
– Modelo dinámico:
 Endosfera (barosfera).
 Capa D.
 Mesosfera.
 Astenosfera.
 Litosfera.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.4 La diferenciación de la Tierra original 119

• Hace 4.600 m.a., en uno de los turbulentos
remolinos que giraban alrededor del Sol
original, acabó por reunirse material
suficiente para formar nuestro planeta.

• La Tierra original:
– Fría.
– Más sólidos y menos
gases o líquidos:
Fragmentos de rocas
nebulares aglomeradas.
– Composición y densidad
uniforme.
• Conformada por
compuestos de:
– Silicio.
– Hierro.
– Magnesio.
– Oxígeno.
– Aluminio.
– Demás elementos
químicos (pequeñas
cantidades).

• Posteriormente, cuando
fue sometida al
calentamiento, esta
composición
homogénea
desapareció.
• El resultados fue un
planeta diferenciado,
consistente de una serie
de capas concéntricas
de composición y
densidad diversas.

• Está diferenciada en
capas concéntricas
según su:
– Composición química.
– Comportamiento
geológico.
• Esta división se debe a
las diferencias de
densidad entre las
capas en función de:
– Variaciones
composicionales.
– Temperatura.
– Presión.

• Su naturaleza se puede
estudiar a partir de:
– La propagación de
ondas sísmicas en
su interior.
– Medición de los
diferentes momentos
gravitacionales de las
diferentes capas
obtenidas por diferentes
satélites orbitales.

• Se subdivide en dos:
– Modelo geoestático:
Composicional.
Está en función de la
composición
mineralógica de las rocas
que conforman cada una
de las capas internas.
– Modelo geodinámico:
Está en función de la
propagación de las ondas
sísmicas en el interior de
la Tierra (a través de cada
una de las capas).

• Todos los modelos son
composicionales.
• Se basan en el estudio
de la composición de
meteoritos.

se subdivide, desde la
parte interna a la más
externa, en:
– Núcleo.
– Manto.
– Corteza.

Características: • Capa más profunda de la Tierra.
Interface:
• Manto-núcleo:
–Discontinuidad de Gutenberg
(2.900 km).
Espesor: • 3.475 km.
Volumen del
total de la
Tierra:
• 16%.
Densidad: • 10-13 g/cm³.
División
(según datos
sísmicos):
• Núcleo interno:
–Pequeño.
–Sólido.
• Núcleo externo:
–Más grande.
–Líquido.
• Interface:
–Discontinuidad de Lehman
(5.150 km).
Composición:
• Ambos núcleos se componen en su
mayor parte de hierro (Fe) y una pequeña
cantidad de níquel (Ni).
• NiFe.
Otros rasgos: • Parte donde se genera el campo
magnético terrestre.
Discontinuidadde
Mohorovicic
(8-35 km.)
Discontinuidadde
Repetti
(700 km.)
Discontinuidadde
Gutenberg
(2.900 km.)
Discontinuidadde
Lehman
(5.150 km.)
(400 km.)
Radio de la Tierra
(6.380 km.)

Discontinuidadde
Mohorovicic
(8-35 km.)
Discontinuidadde
Repetti
(700 km.)
Discontinuidadde
Gutenberg
(2.900 km.)
Discontinuidadde
Lehman
(5.150 km.)
(400 km.)
Radio de la Tierra
(6.380 km.)
Características: • Capa intermedia entre la corteza y el núcleo.
• Rodea al núcleo.
Interface:
• Corteza-manto:
– Discontinuidad de Mohorovicic
(8-35 km).
Profundidad: • 2.900 km.
Volumen del total
de la Tierra: • 83%.
Densidad: • 3,3-5,7 g/cm³.
División
(según datos
sísmicos):
• Manto inferior:
– Sólido.
– Constituye la mayor parte del volumen del
interior de la Tierra.
• Zona de transición:
– Astenosfera.
– Rodea al manto inferior.
– Composición del manto inferior.
– Comportamiento plástico.
– Fluye lentamente.
– La fusión parcial dentro de ésta produce
magma (material fundido), parte del cual sube
a la superficie (por ser menos denso que la
roca de la cual se derivó).
• Manto superior:
– Rodea a la zona de transición.
• Interface:
– Discontinuidad de Repetti (700 km).
Composición: Peridotita: roca ígnea oscura y densa que
contiene abundante hierro (Fe) y magnesio (Mg).

Características: • Capa superior de la Tierra.
Volumen del
total de la
Tierra:
• 1%.
División
(según datos
sísmicos):
• Corteza continental:
– Espesor:
 20-90 km (gruesa).
– Densidad promedio:
 2,7 g/cm³.
– Composición:
 Cantidades considerables de silicio (Si)
y aluminio (Al).
 Se conoce como sial.
 Composición granítica (roca ígnea
intrusiva llamada granito).
• Corteza oceánica:
– Espesor:
 5-10 km (delgada).
– Densidad promedio:
 3,0 g/cm³.
 Más densa que la continental.
– Composición:
 Parecida al manto.
 Compuesta de silicio (Si) y magnesio
(Mg).
 Se conoce como sima.
 Composición basáltica (roca ígnea
extrusiva conocida como basalto).
• Interface:
 Discontinuidad de Conrad (poco
discernible).
Discontinuidadde
Mohorovicic
(8-35 km.)
Discontinuidadde
Repetti
(700 km.)
Discontinuidadde
Gutenberg
(2.900 km.)
Discontinuidadde
Lehman
(5.150 km.)
(400 km.)
Radio de la Tierra
(6.380 km.)

Epicentrodel terremoto
Registrode
ondas P
105°
Zona de sombra
para el registro
de ondas P
140°
Registrode
ondas P180°
105°
140°
Manto
Núcleo
externo
Núcleo
interno
Zona de sombra
para el registro
de ondas P
se subdivide, desde la
parte interna a la más
externa, en:
– Endosfera (barosfera).
– Capa D.
– Mesosfera.
– Astenosfera.
– Litosfera.

Características: • Corresponde al núcleo del modelo
geoestático.
División
(según datos
sísmicos):
• Formada por dos capas:
– Interna:
 Sólida.
 Muy densa.
– Externa:
 Fundida.
 Se producen corrientes o flujos.
Rocas plásticas
(Peridotita)
(Gabroy basalto)
Transiciónmateriales
sólidos y líquidos
Rocaslíquidas
(Hierro, níquel y
Otros elementos)
Radio de la Tierra
(6.380 Km.)
Núcleo interno
sólido
(Presión)

Características:
• Zona de transición entre la mesosfera
y la endosfera.
• Calentamiento de las rocas que puede
provocar un ascenso del material
fundido a la litosfera, originando un
volcán (punto caliente o hot spot).
– Por ejemplo, Hawai.
Rocas plásticas
(Peridotita)
(Gabroy basalto)
Transición materiales
Rocas líquidas
(Hierro, níquel y
Otros elementos)
Radio de la Tierra
(6.380 Km.)
Núcleo interno
sólido
(Presión)

Características: • Corresponde al manto inferior en el
modelo estático.
Profundidad: • ≈700 km.
Comportamiento:
• En esta capa los minerales se vuelven:
– Más densos.
– No cambian su composición química.
• Está formada por:
– Rocas calientes.
– Sólidas.
– Con cierta plasticidad.
Rocasplásticas
(Peridotita)
(Gabroy basalto)
Rocas líquidas
(Hierro, níquel y
Otros elementos)
Radio de la Tierra
(6.380 Km.)
Núcleo interno
sólido
(Presión)

Características: • Porción del manto superior.
Comportamiento:
• Parecido al de un fluido.
• En esta capa las ondas sísmicas
disminuyen su velocidad.
Rocasplásticas
(Peridotita)
(Gabroy basalto)
Rocas líquidas
(Hierro, níquel y
Otros elementos)
Radio de la Tierra
(6.380 Km.)
Núcleo interno
sólido
(Presión)

Rocas plásticas
(Peridotita)
(Gabroy basalto)
Rocas líquidas
(Hierro, níquel y
Otros elementos)
Radio de la Tierra
(6.380 Km.)
Núcleo interno
sólido
(Presión)
Características:
• Parte más superficial de la Tierra.
• Abarca la corteza y la parte superior
del manto.
Comportamiento: • Elástico.
Espesor: • ≈250 km.
Otros rasgos:
• Está fraccionada en numerosas partes
individuales llamadas placas.
• Las placas se mueven sobre la
astenosfera a causa de la acción de
celdas de convección subyacentes.
• Las interacciones entre placas causan
fenómenos como los terremotos, las
erupciones volcánicas y la formación
de montañas y cuencas oceánicas.

• Con la aceptación de la
teoría de la tectónica de
placas (hace 25 años), los
geólogos vemos a la
Tierra desde una
perspectiva global en la
que todos sus sistemas
están interconectados:
– La distribución de las
cadenas montañosas,
– Los principales sistemas de
fallas,
– Los volcanes y los
terremotos,
– El origen de nuevas
cuencas oceánicas,
– El movimiento de los
continentes y
– Otros procesos geológicos
y características.
• ¡Están interrelacionados!

1.Recopile algunos de los
modelos promovidos
para intentar explicar la
estructura interna de la
Tierra. Compare y
establezca diferencias.
– Criterios establecidos:
 Tres modelos como
mínimo. Describa sus
características de manera
breve (valor: 40%).
 Separados en intervalos de
tiempo (valor: 20%).
 Compararlos con el modelo
actual (valor: 40%).
• Fecha de entrega: lunes,
10 de noviembre de 2008.

Popper (Logic of Scientific Discovery)

• La geología y la
formulación de teorías.
– Método científico.
– Hipótesis.
– Teoría.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.5 La geología y la formulación de teorías 148

• Es un planteamiento ordenado, lógico, que
consiste en reunir y analizar los hechos o
datos acerca de un problema específico.

• Involucra la formulación y la prueba de
explicaciones tentativas o hipótesis que
intentan explicar los fenómenos observados.

• Si las pruebas repetidas
confirman la
hipótesis, entonces ésta
puede proponerse
como una teoría, de lo
contrario esta
explicación se rechaza y
una nueva hipótesis es
probada.
• Las teorías están sujetas
a refinamientos
posteriores conforme:
– Se someten a prueba
otras hipótesis.
– Se dispone de nuevos
datos.

• Diversos significados:
– Uso diario (coloquial):
 Explicación (visión)
especulativa o conjetural de
algo; no respaldadas por
hechos.
– Uso científico:
 Explicación coherente de uno
o más fenómenos naturales
relacionados, apoyada por un
gran cuerpo de evidencia
objetiva.
 De ésta se derivan enunciados
predictivos que pueden
someterse a prueba por
observación o
experimentación con el
propósito de evaluar su
validez.
– Por ejemplo:
 Ley de la gravitación universal:
 Teoría que describe la
atracción entre masas (una
manzana y la Tierra, en el
popular relato de Newton y
su descubrimiento).
• Se formulan mediante el
proceso conocido como el
método científico.

10/12/2008 3:55 p.m. 1.6 La teoría de la tectónica de placas 155

• Toda disciplina
científica tiene ciertas
teorías que son de
particular importancia
para ella.
• En geología, la
formulación de la teoría
de tectónica de placas
cambió la forma como
vemos la Tierra.
• Ahora analizamos su
historia en términos de
acontecimientos
interrelacionados
que son parte de un
patrón global de
cambio.

• Proporciona un marco
para interpretar:
– La composición.
– La estructura.
– Los procesos internos de
la Tierra.
– ¡A escala global!

• Ha conducido al
convencimiento de
que:
– Los continentes y
– Las cuencas oceánicas.
• ¡Son parte de un
sistema litosfera-
atmósfera-hidrosfera
que evolucionó junto
con el interior de la
Tierra!

Tierra sólida
La tectónica de placas es movida por convección en el manto e impulsa a su vez la
formación de montañas y la actividad ígnea y metamórfica asociada con ese
mecanismo.
Atmósfera
La disposición de los continentes afecta al calentamiento solar y al enfriamiento, y por
consiguiente a los vientos y a los sistemas del estado del tiempo. La rápida expansión
de la placa y la actividad de los puntos calientes pueden liberar CO2 volcánico y afectar
al clima global.
Hidrosfera
La disposición continental afecta a las corrientes oceánicas. La tasa de expansión afecta
al volumen de las dorsales mesoceánicas y por ende al nivel del mar. La distribución de
los continentes puede contribuir al desencadenamiento de eras glaciales.
Biosfera
El movimiento de los continentes crea corredores o barreras a la migración, la creación
de nichos ecológicos y la transportación de hábitats a climas más o menos favorables.
Extraterrestre
La disposición de los continentes afecta a la libre circulación de las mareas oceánicas e
influye en la disminución mareal de velocidad de la rotación de la Tierra.
Fuente:WicanderyMonroe(2000),p.14

• De acuerdo con esta
teoría:
– La litosfera se divide en
placas que se mueven
sobre la astenosfera.
– Las zonas de actividades
volcánica, sísmica o de
ambas marcan la
mayoría de los límites
de las placas.

Eje dorsal
Límitedivergente
Transformante Zona de subducción
Límitedivergente
Zonas de extensión
dentro de los continentes
Límitede placa incierto

• A lo largo de estas
fronteras
(márgenes), las placas:
– Divergen (se separan).
– Convergen (chocan
entre sí).
– Se deslizan lateralmente
unas al lado de otras.

Límite
de placa
transformante
Litosfera
Brote
Brote
Astenosfera
Límite
de placa
divergente
Límite
de placa
convergente
continental-continental
Límite
de placa
convergente
continental-oceánica
Límite
Dorsal
mesoceánica
Fosa
de placa
divergentes
Límite
de placa
convergente
oceánica-oceánica

• Las placas se separan
unas de otras a medida
que el magma sube a la
superficie desde la
astenosfera.
• El magma se solidifica
para formar roca, la cual
se adhiere a la placa que
se mueve.
• Los márgenes de estos
límites los marcan las
dorsales mesoceánicas
(rifts) en la corteza
oceánica, como la dorsal
Mesoatlántica, y son
reconocidos por los valles
tipo rift, donde se forman
nuevos límites por la
aparición de grietas en la
corteza continental.

• Las placas se mueven una
hacia otra (acercan).
• En estos límites una placa
se hunde debajo de otra a
lo largo de lo que se conoce
como una zona de
subducción.
• Conforme la placa penetra
en el interior de la Tierra, se
calienta al grado de
fundirse total o
parcialmente, con lo que se
genera magma.
• Al ascender este magma
puede hacer erupción en la
superficie de la Tierra,
dando origen a una cadena
de volcanes.
• Los Andes, en la costa oeste
de Sudamérica son buen
ejemplo de una cadena de
montañas volcánicas
formadas como resultado
de la subducción a lo largo
de un límite de placas
convergentes.

• Las placas se deslizan
lateralmente una más
allá de otra.
• La falla de San Andrés
(California, EE.UU.), rep
resenta un límite de
placa transformante
que separa las placas
del Pacífico de la
Norteamericana.
• La actividad sísmica a lo
largo de la falla de San
Andrés resulta del
movimiento de la placa
del Pacífico hacia el
norte con relación a la
placa Norteamericana.

• La teoría de la tectónica
de placas se propuso en
la década de 1960.
• El mecanismo que explica
la teoría es el responsable
de:
– Las principales
características o rasgos de
la corteza terrestre.
– La formación y distribución
de los recursos naturales
de la Tierra.
– La distribución y evolución
de la biota del planeta.

• Ha tenido consecuencias
significativas y de largo
alcance en todos los
campos de la geología:
– Provee la base para
relacionar muchos
fenómenos aparentemente
inconexos.
– Ha permitido interpretar la
historia de la Tierra:
 Por ejemplo, los montes
Apalaches en Norteamérica
oriental y las serranías de
Groenlandia, Escocia, Noruega
y Suecia no son resultado de
episodios aislados de
generación de montañas, sino
más bien parte de un
acontecimiento mayor de
creación de montañas
relacionado con el cierre de un
antiguo “océano Atlántico” y
con la formación del
supercontinente de Pangea
hace unos 245 m.a.

• Rocas y minerales.
• Los tipos de rocas.
• El ciclo de las rocas:
– Interrelaciones.
– Texturas de las rocas típicas.
– Procesos que los motorizan.
– La visión clásica.
– La visión moderna (según la
tectónica de placas).
• Rocas ígneas.
– Tipos.
– Ejemplos típicos.
• Sedimento (partículas
sedimentarias).
• Rocas sedimentarias.
– Tipos.
• Rocas metamórficas.
– Tipos.
• El ciclo de las rocas y la
tectónica de placas.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.7 El ciclo de las rocas 173

• Roca:
– Es un agregado de
minerales.
• Mineral:
– Es un sólido (elemento o
compuesto) con
propiedades físicas y
químicas definidas.
– Existen más de 4.300
minerales.
– Sólo una docena de ellos
constituye la mayor
parte de las rocas de la
corteza.

• Se reconocen tres grupos
de rocas principales:
– Ígneas.
– Sedimentarias.
– Metamórficas.
• Cada grupo:
– Tiene un modo
característico de
formación.
– Puede ser subdividido
sobre la base de la
composición y de la
textura (el tamaño, la
forma y la disposición de
las partículas minerales) de
los diferentes tipos de
rocas que lo conforman.

• Representa una manera
de ver las relaciones
entre los procesos
internos y externos de
la Tierra.
• Relaciona los tres
grupos de rocas:
– Cada uno con otro,
– Con procesos
superficiales (exógenos):
el intemperismo, el
transporte y la
depositación.
– Con procesos internos
(endógenos): la
generación de magma y
el metamorfismo.

Procesosmotorizados
por la energía solar
Intemperismo
Transporte
Erosión
Procesosmotorizados
por el calor interno
Fusión
Subducción
Soterramiento
profundo
Levantamiento

• Resultan de la
cristalización del
magma (lava) o de la
acumulación y
consolidación de
materiales
(piroclásticos)
expulsados por los
volcanes.
• A medida que el magma
se enfría los minerales
se cristalizan y la roca
resultante se
caracteriza por el
entrelazamiento de
partículas (granos)
minerales.

• Rocas ígneas intrusivas:
– Plutónicas.
– Son producto del lento
enfriamiento del
magma debajo de la
superficie terrestre.
Por ejemplo, granito.
• Rocas ígneas
extrusivas:
– Volcánicas.
– Son producto del rápido
enfriamiento del
magma (lava) sobre o
cerca de la superficie
terrestre.
Por ejemplo, basalto.

• Granito • Basalto

• Las rocas expuestas en la
superficie terrestre se
desintegran en partículas y
se disuelven mediante
varios procesos de
intemperización
(meteorización).
• Las partículas y el material
disuelto pueden ser
transportados por el viento,
el agua o el hielo y, con el
tiempo, ser depositados
como sedimento.
• Este sedimento puede
entonces compactarse o
cementarse y formar roca
sedimentaria.

• Se forman en la
superficie terrestre o
cerca de ella, por lo que
permiten hacer
inferencias acerca del:
– Ambiente donde se
depositaron.
– tipo de agente de
transporte.
– Origen de los sedimentos
de los que se derivaron.
• Resultan muy útiles para
interpretar la historia de
la Tierra.

• Rocas sedimentarias
clásticas:
– Se forman debido a:
La consolidación de
fragmentos de rocas.
La compactación de
restos de plantas y
animales.
• Rocas sedimentarias no
clásticas (químicas y
bioquímicas):
– Se forman debido a:
Por la precipitación de
minerales desde una
solución (agua de mar),
debido a:
 La extracción de
materia mineral por la
acción de organismos.
 La precipitación
inorgánica de la calcita
(mineral).

• Conglomerado • Caliza

• Se forman debajo de la
superficie terrestre
cuando otras rocas son
transformadas por:
– La presión.
– El calor.
– La acción de fluidos
subterráneos
químicamente activos.

• Rocas metamórficas
foliadas:
– Presentan foliación,
alineación paralela de
minerales producto de la
presión, lo que le
confiere a la roca una
apariencia de capas o
bandas.
• Rocas metamórficas no
foliadas:
– Carecen de bandas
inducidas por la presión
y se forman
generalmente por el
calor.

• Gneis • Cuarcita

• Movimiento de placas:
– Mecanismo responsable
de reciclar los
materiales de la
superficie terrestre.
• ¡En consecuencia,
impulsa el ciclo de las
rocas!

• Interacciones entre las placas:
– Determinan, hasta cierto punto, cuál de los tres
tipos de roca se formará:

1.Por ejemplo, la
intemperización y la
erosión producen
sedimentos que son
transportados por
agentes (agua
corriente) de los
continentes a los
océanos, donde se
depositan y acumulan.

2.Estos sedimentos,
algunos de los cuales
se litifican (petrifican) y
convierten en roca
sedimentaria, se
vuelven parte de una
placa que se mueve
junto con la corteza
oceánica subyacente.

3.Cuando las placas
convergen, el calor y la
presión que se generan
a lo largo del límite de
la placa pueden dar
lugar a actividad ígnea
y de metamorfismo
dentro de la placa
oceánica descendente,
produciendo de este
modo diversas rocas
ígneas y metamórficas.

4.Parte del sedimento y
de la roca sedimentaria
se subducen y funden,
mientras otros
sedimentos y rocas
sedimentarias a lo
largo del límite de la
placa no subducida son
metamorfizados por el
calor y la presión que
se generan a lo largo
del límite de la placa
convergente.

5.Más tarde, la cordillera
montañosa o la cadena
de islas volcánicas
formados a lo largo del
límite de la placa
convergente serán
nuevamente sometidos
a la intemperie y la
erosión, mientras los
nuevos sedimentos
serán transportados a
los océanos para iniciar
otro ciclo más.

1. Recopilen algunos de los
modelos propuestos que
intenten explicar el ciclo de
formación (evolutivo) de las
rocas.
– Realicen un cuadro comparativo
(ordenado cronológicamente
según la fecha del modelo
propuesto) en el que se
establezcan
semejanzas/diferencias y
ventajas/desventajas entre cada
uno de los modelos (valor: 60%).
– Propongan un modelo completo,
elaborado por ustedes mismos, y
construido sobre la base del
conocimiento que presentan los
modelos consultados (valor: 40%).
• Criterios establecidos:
– Tres modelos como mínimo.
– Descripción de las características
brevemente.
– Separados en intervalos de tiempo.
– Compararlos con el modelo actual.
• Fecha de entrega: viernes, 21 de
noviembre de 2008.

• El tiempo geológico.
10/12/2008 3:55 p.m. 1.8 El tiempo geológico 208

• Resulta fundamental
apreciar su inmensidad
para poder entender la
evolución:
– De la Tierra.
– De su biota.
• El tiempo, constituye uno
de los principales
aspectos que aparta a la
geología de otras
ciencias.
– A muchas personas le
resulta difícil comprender
el tiempo geológico
porque tienden a pensar
en términos de la
perspectiva humana:
segundos, horas, días y
años.

• Historia antigua:
– Es lo que ocurrió hace
cientos o incluso miles
de años.
• Historia geológica:
– Se refiere a
acontecimientos que
tuvieron lugar hace
cientos o incluso miles
de millones de años.
– Por tanto, los sucesos
geológicos recientes:
Son los que ocurrieron
dentro de los últimos
millones de años.

• Son mayores que la perspectiva humana del
tiempo:
– Aunque pueden tener efectos desastrosos para la
especie humana, el calentamiento y enfriamiento
globales son parte de un ciclo mayor que ha
tenido por resultado numerosos avances y
retiradas de glaciares en el curso de los últimos
1,6 millones de años.

• Producto del trabajo de muchos geólogos del
siglo XIX.

• Conformada a partir de:
– La recopilación de información de numerosos
afloramientos rocosos.
– El ordenamiento en forma cronología secuencial a
partir de los cambios experimentados por la biota
terrestre a través del tiempo.

• Surge:
– Con el descubrimiento de la radiactividad (1895).
– El desarrollo de diversas técnicas de fechado
radiométrico (siglo XX).
• Los cuales han permitido asignar fechas de
edad absolutas en años a las subdivisiones de
la escala del tiempo geológico.

Finalización de la edad de hielo.
Inicio de la edad de hielo.
Humanos más antiguos.
Formación de los Himalayas.
Formación de Los Alpes.
Extinción de los dinosaurios.
Primeras aves.
Formación de Sierra Nevada.
Primeros mamíferos. Primeros dinosaurios.
Formación de Pangea. Formación de Los Apalaches.
Abundantes pantanos formadores de carbón.
Aparición de los primeros reptiles.
Aparición de los primeros anfibios.
Aparición de las primeras plantas terrestres.
Aparición de los primeros peces.
Registro de los animales con concha más antiguo.
Registro fósil más antiguo de la vida.

10/12/2008 3:55 p.m. 1.9 El principio del uniformitarismo 220

• Constituye una de las piedras angulares en la
interpretación de la historia geológica de la
Tierra.

Premisa

• La clave para interpretar las rasgos
preservados en las rocas y, por ende, la
historia geológica de la Tierra es:
– Entender la manera como operan los procesos
geológicos del presente.
– Los resultados que éstos producen.

El uniformitarismo es un poderoso principio.

1.Permite servirnos de los procesos del
presente como base para…
Interpretar el
pasado. Predecir potenciales
acontecimientos
futuros.

• Las huellas de aves preservadas en esta roca
sedimentaria de 50 m.a. se formaron de la
misma manera que lo hacen en la actualidad
sobre el barro (arena fina, limo y arcilla).

• El uniformitarismo nos permite interpretar las
características de esta roca como antiguas
grietas de barro formadas por la desecación
del sedimento, de la misma manera como se
muestra en la configuración actual.

2.No excluye sucesos repentinos o
catastróficos…

las erupciones volcánicas…

los terremotos…

los derrumbes…

los huracanes…

las inundaciones…

… son procesos que moldean nuestro mundo
moderno.

De hecho, la historia de la Tierra puede
verse como una serie de tales
acontecimientos a corto plazo o de manera
puntual
Moderno principio del uniformitarismo

3.No requiere que los ritmos e
intensidades de los procesos geológicos
sean constantes a través del tiempo.

La actividad volcánica fue más intensa en
Norteamerica hace 5-10 m.a. antes que ahora.

La glaciación ha sido más frecuente durante los
últimos pocos millones de años que en los
anteriores 300 m.a.

Entonces, ¿qué significa el uniformitarismo?

… significa
uniformidad en los procesos.

… significa que aún
a pesar de la variación durante el pasado de las
tasas e intensidades de los procesos
geológicos, las leyes físicas y químicas de la
naturaleza se han mantenido sin cambios.

Si bien la Tierra se halla en estado dinámico de
cambio y ha estado así desde su formación, los
procesos que la moldearon durante el pasado
son los mismos que operan hoy en día.

Título: Los viajeros del tiempo.
Serie: Historia de la Tierra.
Productora: BBC.

1. Comprensión de la Tierra (introducción a la geología física)

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