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INTRODUCCION A LA INGENIERIA CIVIL
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
Docente: Mg. David Flores Acosta

Curso:
INTRODUCCIÓNALAINGENIERÍACIVIL
SESIÓN2:Geología
Contenido:
→ Geología
o Definición
o División
o Historia
→ CicloGeológico
→ CienciasGeológicas
→ ImportanciadelaGeologíaenlasConstrucciones

Definición: GEOLOGÍA
La palabra GEOLOGÍA deriva del griego:
→"geo" que significa tierra.
→"logos" tratado o conocimiento.
Por lo tanto se define como:
“La ciencia de la tierra y tiene por objeto entender la
evolución del planeta y sus habitantes, desde los
tiempos más antiguos hasta la actualidad mediante
el análisis de las rocas”.

DIVISIÓNDELAGEOLOGÍA: Externa e Interna
►Geología Externa, estudia los materiales que forman la corteza terrestre y los procesos
que ocurren sobre ella. Así como los procesos que ocurren sobre la capa atmosférica y
de la biósfera.
CAPAATMOSFÉRICA BIÓSFERA

►Geología Interna, se encarga de los procesos que se desarrollan bajo la corteza
terrestre y las causas que los producen.
DIVISIÓNDELAGEOLOGÍA:Externa e Interna

Historia: GEOLOGÍA
Las huellas reconocidas más antiguas del
contacto del hombre con la materia rocosa
datan del Paleolítico hace aprox. 500,000 a
1’000,000 de años atrás.
Este contacto entre el hombre y la materia rocosa dio
lugar a lo que se conoce en África como la “pebble
culture” (cultura de los guijarros).
Entre los guijarros más empleados por el hombre se
encontraron aquellos del tipo de la sílex, chert o pedernal
(todos materiales silíceos de gran dureza), la obsidiana y
el jaspe.

En el Neolítico (entre 8,000 a.c. y
3,000 a.C.). El hombre descubre la
alfarería, algunos grupos se vuelven
sedentarios y comienzan a observar
los recursos naturales con atención.
El hombre utiliza la piedra para diversos
fines especialmente el de “moler”.
Formalmente, se desarrolla la primera
“mina” de sílex en lo que actualmente es
Polonia.
Historia: GEOLOGÍA

Hace unos 6,500
descubrimiento del cobre y
años con el
el
estaño, la Edad de Piedra da lugar
a la Edad de Los Metales, un salto
gigantesco para la Humanidad.
Mediante el empleo del fuego, se produce la
combinación del cobre y estaño para dar origen
al bronce, el cual adquiere tanta importancia (por
su relativa dureza) que da lugar a la Edad de
Bronce.
COBRE
ESTAÑO
BRONCE
Historia: GEOLOGÍA

Esta aleación (bronce) llega a Europa hacia los años 1,600 a 1,300 A.C.
Pronto se incluye el Hierro, que por ser más duro que el bronce, paulatinamente
lo reemplazará. El hierro llega a Europa hacia el año 1,000 A.C., con los
celtas.
El uso intensivo de los metales como herramienta
de progreso, produjo una rápida aceleración en
los hechos de la historia de la Humanidad. El
hombre ve en el hierro poder.
Historia: GEOLOGÍA

En el siglo I D.C., Los Chinos descubren
como explotar un yacimiento de sal por
medio de sondeos, hecho que se conoció
en el nuevo mundo 20 siglos después.
Historia: GEOLOGÍA

Por primera vez los clérigos egipcios interpretan
algunos sucesos geológicos que ocurren con
periodicidad astronómica.
Veinte siglos después el investigador Milankovich
formularía sus ideas respecto a los ciclos
astronómicos y su vinculación con cambios en las
condiciones naturales del planeta.
Los clérigos egipcios, observan conchillas fósiles
marinas en los cerros que bordean el Río Nilo y
concluyen que antiguamente el mar se extendía sobre
ellos. Es el primer ejemplo de interpretación científica
en la Historia de la Geología.
Historia: GEOLOGÍA

En Sicilia (Agrigento), la ciudad se alumbra
a petróleo desde el siglo I constituyendo el
primer registro de empleo civilizado de este
combustible natural.
En Ática, se realiza la primera explotación
subterránea plumbo- aurífera con la realización
de una mina subterránea bien desarrollada
(chimenea, galerías, socavones, etc.).
Historia: GEOLOGÍA

Los griegos siguen realizando
interpretaciones geológicas, sobre
todo de estratigrafía y correlación
geológica de sedimentos.
Nombres célebres como los de Hesídoto, Tales,
Anaximandro y Pitágoras se destacan por sus
ideas. Precisamente Pitágoras es un excelente
intérprete de procesos geológicos.
Historia: GEOLOGÍA

• Demócrito, un siglo después es el primer
intérprete sedimentológico griego (selección de
guijarros en playas).
• Empédocles, es un excelente vulcanólogo que
estudia las lavas del Etna.
• Platón (427-347 a. C.) es el primero en admitir que
la deforestación de Grecia, produjo erosión y
pérdida de suelos.
Historia: GEOLOGÍA

• Aristóteles (384-322 a. c.), es un eximio intérprete
de eventos geológicos. Fundamenta por primera vez
algunos aspectos de Hidrología superficial y
subterránea.
• Anaxágoras (500-428 a. c.) interpreta la duración
de los procesos naturales.
• Teofrasto (368-284 a. c.) escribe el primer Tratado
de Geología, desgraciadamente perdido.
Historia: GEOLOGÍA

• Eratóstenes (275-195 a. C.) realiza:
 La 1ra. medición de un arco de
meridiano, entre Alejandría y Asuán.
 El 1er. mapa con coordenadas donde
se distinguen las zonas glaciales,
templadas y tropicales.
 El 1er. estudio de las mareas y
consideraciones sobre la extensión de
los continentes.
Historia: GEOLOGÍA

• Estrabón (63 a.C-20 d. C.) es un excelente intérprete
y supone que el Vesubio es un edificio (cono)
volcánico.
• Heródoto (484-425 a. C.) interpretó varios aspectos
de geomorfología del Río Nilo y sus materiales
(limos), como su origen y procedencia.
Historia: GEOLOGÍA

Entre los pensadores Romanos más
destacados vinculados con las ciencias de la
tierra pueden citarse a Lucrecio (98-55 a.c.),
Virgilio (71-19 a.c.), Horacio (65-8 a.c.),
Ovidio (43 a.c.-17 d. c.), todos caracterizados
por realizar interpretaciones de los procesos
naturales, aunque sin alcanzar la agudeza
conceptual del pensamiento egipcio y griego.
Lucrecio Virgilio
Horacio Ovidio
Historia: GEOLOGÍA

Los chinos fabrican la porcelana con la
arcilla caolinita recolectada en la colina
de Kao Ling, (200 a. c.), en el siglo VI y
VII emplean la pólvora y en el año 940
se preconiza el uso del petróleo.
Estas pocas referencias, nos indican que
la Cultura China debió ser muy próspera
en las interpretaciones geológicas y
sobretodo fueron prácticos y a la vez
técnicos.
Historia: GEOLOGÍA

En el mundo árabe se destaca Avicena (980-
1037), estudioso de la obra de Aristóteles y
excelente intérprete de procesos naturales
ya que describe los pliegues (flexuras de
capas sedimentarias originariamente
horizontales).
Hunayn ibn Ishak es el primer cristalógrafo
al descubrir que el rubí y el zafiro son
variedades de un mismo mineral (corindón,
es un óxido de aluminio).
Historia: GEOLOGÍA

El primer templado del acero al aire
se descubre en la ciudad de Damasco
en el año 1432.
Los árabes se caracterizaron por ser
recopiladores y críticos muy prudentes
y mesurados de las ideas de los
griegos sobre el tema de las ciencias
geológicas.
Historia: GEOLOGÍA

Las obras griegas son traducidas al árabe, de allí al hebreo y luego al
latín. Aristóteles es conocido en Francia en el año 1150. Por esta época
se crean las primeras Universidades.
Freiberg (Alemania), es el primer centro
minero de Europa hacia el año 1170,
constituyendo un núcleo del estudio de
la mineralogía mundial, por la riqueza
en especies minerales del distrito minero.
Historia: GEOLOGÍA

En el año 1590, Zacharias
inventa el primer microscopio
el cual ayudaría posteriormente
al estudio de los restos fósiles
pequeños, al estudio de las
especies minerales, el estudio
de las rocas (petrografía).
Historia: GEOLOGÍA

Leonardo de Vinci realiza, la primera
interpretación de evaporación de aguas
ricas en soluciones de cationes,
dando el primer paso en el mundo de la
geoquímica.
Historia: GEOLOGÍA

En Alemania, Georg Bauer, apodado “Agrícola” (1494-1555) escribe
dos obras geológicas trascendentales, se trata de: “De Natura
Fossilium”, (año 1530) y la famosa “De re Metallica” (año 1546). Su
gran mérito: sistematiza la Geología y sus métodos de estudio.
Historia: GEOLOGÍA

En Francia, Bernard Palissy (1510-1589)
escribe la obra “Discurso admirable de las
Aguas y las Fuentes”. De 1575 a 1584 dicta
el primer curso libre de Geología en París.
Pocos años más tarde, muere en la bastilla.
En la región de Gales, George Owen
fundamenta la estratigrafía en su “History
of Pembrokeshire”, redescubierta dos
siglos después por William Smith.
Historia: GEOLOGÍA

En el siglo XVII, ya con la técnica de la imprenta en pleno auge, pasan al
papel muchísimas ideas y teorías sobre la interpretación de los fenómenos
geológicos. Se destacan aportes en el campo de la Mineralogía, Hidrología
y Paleontología.
En el siglo XVIII son mayores los avances, especialmente en Mineralogía,
Petrología, Geología Minera (ligada a las de carbón),
explotaciones
Tectónica,
Paleontología, Glaciología, Sismología,
Geocronología, Sedimentología,
Cartografía,
Estratigrafía, Historia Geológica e
Ingeniería Geológica.
Historia: GEOLOGÍA

En los siglos XIX y XX, los progresos de la
Geología consisten en la introducción de las
medidas (geomatemática) y las frecuencias
o probabilidades de realización de los
fenómenos (geoestadística).
De esta manera la Geología pasa del
estudio puramente cualitativo (descriptivo)
a un estudio que comprende lo cuantitativo.
Historia: GEOLOGÍA

La llegada de la II Guerra Mundial influyó
notablemente en las distintas ciencias. La
enorme cantidad de técnicas que se
desarrollaron vinculadas con la percepción
a distancia, como la aerofotogrametría y
otras relacionadas, fueron rápidamente
incorporadas por la gran mayoría de las
ciencias puras, para su uso en investigación
básica y aplicada, y el desarrollo de nuevas
tecnologías de estudio.
Historia: GEOLOGÍA

La posterior situación mundial de inseguridad política general, y la
lucha por la supremacía en el conocimiento de las superpotencias,
enfrascó al mundo entero en una especie de tecnocratización por el
dominio de las técnicas.
La carrera por el manejo de las técnicas y métodos geológicos estaba en una
situación de incesante crecimiento siendo el logro más destacado la teoría de la
“Tectónica de Placas, la Deriva Continental y La Expansión del Suelo
Oceánico”. Este avance reflejo el esfuerzo de muchos investigadores que
simultáneamente concluyeron en las mismas ideas a partir de los años 60 y 70
basándose en las hipótesis del investigador A. Wegener quién las enunció a
principios de éste siglo.
Historia: GEOLOGÍA

TECTÓNICA DE PLACAS DERIVA CONTINENTAL
EXPANSIÓN DEL SUELO OCEÁNICO
Historia: GEOLOGÍA

CICLOGEOLÓGICO
El ciclo geológico es el conjunto
de procesos que tienen lugar en el
interior y el exterior del planeta
(agentes geológicos), que continuamente
modifican el relieve, destruyéndolo y
reconstruyéndolo simultáneamente.
La acción de los agentes geológicos
internos y externos se produce gracias a
los procesos geológicos, que a su vez
se clasifican en:
 Procesos geológicos externos.
 Procesos geológicos internos.

EROSIÓN
TRANSPORTE
SEDIMENTACIÓN
1.1 EROS
IÓN
1.2 TRANSPORTE
1. 3 SEDIMENTACIÓN
Estos procesos actúan sobre las rocas de la superficie terrestre mediante la erosión,
transporte y sedimentación, originando sedimentos, que también contienen restos de
seres vivos.
1. PROCESOSGEOLÓGICOSEXTERNOS
CICLOGEOLÓGICO

1.1 EROSIÓN
• Desgaste de las rocas producido por la acción conjunta de el agua,
el hielo, la atmósfera y los seres vivos. Se ve favorecida por la
meteorización, que fragmenta y altera químicamente las rocas por acción
de los fenómenos atmosféricos (lluvia, hielo, y variaciones de
temperatura).
CICLOGEOLÓGICO

1.2 TRANSPORTE • Desplazamiento de los materiales desprendidos por la erosión
hacia las zonas más bajas del relieve. Las partículas de menos peso
suelen llegar más lejos que las más pesadas.
Tipos de Transportes:
 Suspensión
 Flotación
 Saltación
 Reptación
 Disolución
 Rodadura
Viento
CICLOGEOLÓGICO

Transporte de
clastos.
Se llama clasto al fragmento de roca que
aparece en sedimentos de menor antigüedad.
También es un fragmento de roca de cualquier
tamaño, composición y procedencia.
CICLOGEOLÓGICO

1.3 SEDIMENTACIÓN
• Es el acúmulo de materiales sueltos en cuencas de
sedimentación cuando el agente transportador deja de actuar.
La sedimentación puede ser mecánica (por decantación), o química
(por precipitación de las sustancias disueltas).
CICLOGEOLÓGICO

Los sedimentos resultantes pueden transformarse en
rocas sedimentarias mediante el proceso de litificación
(o diagénesis), que comprende tres etapas:
• Compactación: debido a la presión, los huecos entre las
partículas de los sedimentos se reducen considerablemente.
• Cementación: el agua que hay entre los fragmentos de
material deposita productos que rellenan los huecos.
• Recristalización (cambios químicos y mineralógicos): la
temperatura y presión que actúan sobre los sedimentos
aumentan, transformándose estos en otros materiales
diferentes.
CICLOGEOLÓGICO

2. PROCESOSGEOLÓGICOSINTERNOS
CICLOGEOLÓGICO
Provocados por la energía del interior de la tierra. Están originados por la energía
terrestre ayudada por la gravedad. Son responsables de la creación de nuevos relieves.
Estos procesos pueden dar lugar a muchos fenómenos diferentes, como pliegues, fallas,
diaclasas, volcanes, terremotos...
2.1 METAMORFISMO
2.2 MAGMATISMO
2.3 DEFORMACIÓN DE ROCAS
FALLAS
PLIEGUES
DIACLASAS
VOLCANES
TERREMOTOS

• Transformaciones que ocurren en las rocas en estado sólido por
acción de las altas temperaturas y presiones, actúen por
separado o simultáneamente. Estos agentes transforman algunos
minerales en otros sin fundirlos.
2.1
METAMORFISMO
• M. Presión: Se produce por un aumento de presión,
ocurren en zonas de fallas.
• M. Contacto: se produce por aumento de la temperatura.
El aumento de la temperatura es causado por una intrusión
ígnea, este metamorfismo se denomina aureola metamórfica.
• M. Regional: Se produce por un incremento de presión y
temperatura. Se le encuentra en la corteza continental. Se
origina en zonas de montaña.
Tipos de metamorfismo según la presión y temperatura:
Presión
Regional
Regional
Contacto
CICLOGEOLÓGICO

GNEIS MÁRMOL
ESQUISTO FILITA
CICLOGEOLÓGICO

• Proceso de formación de magmas y de las rocas originadas
a partir de ellos. Las rocas formadas por solidificación de los
magmas se denominan rocas ígneas, y se clasifican en:
2.2 MAGMATISMO
1. Rocas plutónicas o intrusivas: se originan por enfriamiento
lento del magma en zonas profundas de la corteza. Tiene
cristales visibles a simple vista.
2. Rocas filonianas: se forman por enfriamiento del magma en
grietas de la corteza. Tienen cristales grandes.
3. Rocas volcánicas: aparecen por enfriamiento rápido del
magma en la superficie, tras una erupción. Presentan cristales
pequeños, y en algunos casos ni siquiera aparecen.
1
3
2
Magma
2.PROCESOSGEOLÓGICOSINTERNOS
CICLOGEOLÓGICO

CICLOGEOLÓGICO

• Son alteraciones mecánicas producidas en las rocas por acción
de los agentes geológicos internos, sobre todo las
fuerzas asociadas al movimiento de las placas litosféricas. Estas
fuerzas pueden ser:
2.3 DEFORMACIÓN
DE LAS ROCAS
 De compresión: producen el acortamiento de los
materiales. Fuerzas alineadas y convergentes.
 De distensión: estiran los materiales. Fuerzas
alineadas pero divergentes.
 De cizallamiento: provocan la torsión de los
materiales. Fuerzas paralelas convergentes no
alineadas.
CICLOGEOLÓGICO

Estas fuerzas pueden
causar distintas deformaciones:
1. Elástica: al detenerse las fuerzas, el
cuerpo recupera su forma original.
2. Plástica: al cesar las fuerzas, el
material no recupera su forma original.
3. Por rotura: las fuerzas fragmentan el
material.
CICLOGEOLÓGICO

FASESDELCICLOGEOLÓGICO
• Gliptogénesis: destrucción y erosión del
relieve, originado por la acción de los agentes
externos.
• Litogénesis: formación de nuevas rocas, a
partir de los derrubios originados en la
gliptogénesis y de materiales incorporados
desde el manto.
• Orogénesis: formación de relieve por acción
de agentes geológicos internos, singularmente
de las cordilleras montañosas, con todos los
fenómenos acompañantes.

CIENCIASGEOLÓGICAS
La geología consta de varias ciencias que se interrelacionan unas a otras para el
mejor conocimiento del origen, composición, evolución, extensión de mares y
continentes a través del tiempo.
La ciencia de la Geología se ha dividido tradicionalmente en dos amplias áreas: la
Física y la Histórica.
 La Geología Física estudia los materiales, los procesos
que actúan en superficie y al interior de ella.
 La Geología Histórica es comprender el origen de la
Tierra y su evolución a lo largo del tiempo.

1. HISTORIA DE LA TIERRA
ESTRATIGRAFÍA
PALEONTOLOGÍA
GEOLOGÍA HISTÓRICA
2. GEODINÁMICA
GEOLOGÍA DINÁMICA
EXTERNA
GEOMORFOLOGÍA
GEOLOGÍA DINÁMICA
INTERNA
GEOLOGÍA TECTÓNICA
GEOFÍSICA
3. MATERIALES DE LA
TIERRA
CRISTALOGRAFÍA
MINERALOGÍA
PETROLOGÍA
GEOQUÍMICA
GEOLOGÍA ECONÓMICA
CIENCIASGEOLÓGICAS
RamasdelasCienciasGeológicas

•Estratigrafía: Se ocupa del estudio de las
rocas estratificadas. Es decir, aquellas
rocas o sedimentos que se han formado
dando lugar a diversos registros o niveles,
que forman el denominado estrato. Su
estudio se centra tanto en la cartografía
como en la interpretación de los estratos.
CIENCIAS GEOLÓGICAS

•Paleontología: Estudia a los seres que
vivieron en épocas pasadas mediante los
fósiles y trata de descifrar la historia de la
vida sobre la Tierra.
•Geología Histórica: Estudia los cambios
y las transformaciones que han tenido lugar
en el planeta desde su formación hasta la
actualidad.

• Geología Dinámica Externa: Estudia los procesos que ocurren o tienen su
origen en la superficie de la corteza y que modifican la estructura terrestre
(geodinámica externa). Comprende diversas especialidades como:
 Meteorología
 Climatología
 Hidrología
 Hidrogeología
 Oceanografía
 Glaciología
 Edafología

• Geomorfología: Estudia el relieve de la
superficie del planeta, tanto el relieve
terrestre como el marino o subacuático.
• Geología Dinámica Interna: Trata de
los fenómenos que ocurren o tienen sus
causas en el interior de la Tierra.

• Geología Tectónica: Estudia las estructuras
geológicas y la distribución de los materiales
terrestres especialmente sus deformaciones,
sus causas y mecanismos (geotectónica).
• Geofísica: Estudia la forma,
dimensiones y estructura de la
Tierra, así como los fenómenos
que ocurren en el globo terrestre.

• Cristalografía: Estudia la estructura interna
de los materiales y las formas de cristalización
teniendo en cuenta las leyes de cada uno de
los sistemas.
• Mineralogía: Estudia los minerales.
Composición, origen y forma de presentarse.

•Petrología: Estudia las rocas, su composición,
origen y formas de ocurrencia.
• Geoquímica: Estudia el terreno y la
composición de la Tierra desde una perspectiva
química. En este sentido, estudia tanto la
composición química de las zonas estudiadas
como los movimientos que se producen de los
diversos elementos químicos presentes en una
zona determinada.

• Geología Económica: Estudia los recursos
naturales esencialmente minerales que el
hombre extrae para cubrir sus necesidades,
teniendo en cuenta rendimiento económico.

Importancia de la
Geología en las Construcciones

GEOLOGÍAENLASCONSTRUCCIONES
IMPORTANCIA:
Permite tener conocimientos
sistematizados de los materiales.
Conocer los problemas de
cimentación que son esencialmente
geológicos, pues los edificios, puentes,
presas, y otras construcciones, se
establecen sobre algún material
natural.

Conocer sobre las excavaciones,
donde se plantean y dirigen más
inteligentemente y con mayor
seguridad.
Tener conocimiento de la
existencia de aguas
subterráneas, y los elementos de
la hidrología subterránea.
IMPORTANCIA:

Tener conocimiento de las aguas
superficiales, sus efectos de erosión,
su transporte y sus sedimentaciones.
Tener la capacidad de leer e
interpretar informes geológico,
mapas, planos geológicos y
topográficos, que son de gran utilidad
en la planeación de muchas obras.
IMPORTANCIA:

Tener la capacidad para reconocer la naturaleza de los problemas
geológicos.
IMPORTANCIA:

ProyectosSanitarios:
GEOLOGÍAENObrasCiviles
 Diseño de alcantarillado sanitario.
 Diseño de alcantarillado fluvial.
 Diseño de plantas de agua.

Edificaciones:
 Zapatas.
 Fundaciones.
 Túneles subterráneos.

ObrasViales:
 Perforación de lumbreras.
 Cimentación de puentes.
 Campos de aviación.
 Carreteras.

 Pozos de captación.
 Centrales hidroeléctricas.
 Cimentación de presas.
 Obras de control fluvial.
ObrasHidráulicas:

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