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Etimología de la palabra Geología: Geo = Tierra Logos = Tratado, Estudio "Geología es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra". La Geología es la ciencia que estudia el planeta Tierra en su conjunto, describe los materiales que
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  MANUAL DE GEOLOGÍA: Importancia de la Geología en la Ingeniería   ING. FEDERICO JAIMES GUTIÉRREZ 1 I.   IMPORTANCIA DE LA GEOLOGÍA EN LA INGENIERÍA   1.1.   Introducción a la Geología Etimología de la palabra Geología: Geo = Tierra Logos = Tratado, Estudio   “ Geología es la ciencia que se encarga del estudio de la Tierra”.  La Geología es la ciencia que estudia el planeta Tierra en su conjunto, describe los materiales que la forman para averiguar su historia y su evolución e intenta comprender la causa de los fenómenos endógenos y exógenos. La unidad de tiempo en geología es el millón de años. El estudio de la Tierra de manera aislada fue objeto de interés en la antigüedad, pero la Geología como ciencia se inicia en los siglos XVII y XVIII obteniendo su mayor desarrollo en el siglo XX, donde diversas ramas de la Geología se encargan del anterior propósito. La teoría de la tectónica global o de placas de los años 60 ofrece hoy explicaciones plausibles a la mayoría de los fenómenos y hechos geológicos tales como la formación de montañas, océanos, localización de volcanes y epicentros sísmicos, etc., quedando sin embargo algunos puntos oscuros por resolver. En la actualidad las ciencias geológicas están adquiriendo mayor importancia para enfrentar la escasez de materias primas y energéticas y los problemas ambientales. Esto exige el conocimiento profundo de la geología del terreno y el concurso de personal especializado en geología, geotecnia, geofísica y geoquímica, entre otras disciplinas y profesiones. Los estudios geológicos son también necesarios en obras de ingeniería civil, como presas, autopistas y edificaciones y sobretodo en los trabajos relacionados con el ordenamiento del territorio y la conservación del medio ambiente. La geología y sus ramas.  MANUAL DE GEOLOGÍA: Importancia de la Geología en la Ingeniería   ING. FEDERICO JAIMES GUTIÉRREZ 2 Relación de la geología con otras ciencias La Geología es una ciencia independiente y relativamente joven que necesita los métodos de investigación, principios y leyes de otras ciencias como la química, física, biología y astronomía. División de las ciencias geológicas Como toda ciencia, la Geología es compleja, y para fines de estudio se le ha subdividido en varios campos de especialización. La geología y las ciencias básicas.   Importancia de la Geología en la ingeniería Todas las obras de ingeniería afectan la superficie de la Tierra, puesto que se asientan o se abren en cualquier parte de la corteza terrestre. La ingeniería proyecta esas obras, dirige e inspecciona su ejecución. Es tan evidente e íntima la relación que existe entre la Ingeniería y la Geología, que parecería innecesario mencionarla. Pero por desgracia durante mucho tiempo se han realizado obras de ingeniería en todos los países prescindiendo de la Geología y de los geólogos. Sin embargo, hoy la Geología forma parte de la práctica moderna de la ingeniería. Es materia de estudio para todos los ingenieros, cuyos informes contienen frecuentes referencias a los rasgos geológicos de los lugares donde trabajan. Y cada día se hace mayor uso de los conocimientos geológicos en las siguientes ramas de la ingeniería: - Ingeniería minera y metalúrgica:  principalmente en la ubicación de recursos minerales y en la obtención de metales con el máximo grado de pureza. - Ingeniería del petróleo:  en la ubicación de yacimientos de hidrocarburos. - Ingeniería civil-geotecnia:  en la construcción de diversas obras como presas, túneles, carreteras, puentes o edificaciones. - Ingeniería química-industrial:  en el estudio de la composición de minerales y usos como materia prima en la industria. - Ingeniería agraria:  en el estudio de la composición de los suelos y las irrigaciones. - Ingeniería ambiental:  en el estudio del ambiente y de las aguas subterráneas. - Ingeniería militar:  en el estudio de las condiciones óptimas del terreno. - Ingeniería marina:  en el estudio y características del litoral y del mar. - Ingeniería espacial:  en el estudio del srcen del universo. - Arquitectura:  en el estudio de las rocas ornamentales. - Planificaciones:  en la ubicación de ciudades y pueblos en formación.  MANUAL DE GEOLOGÍA: Importancia de la Geología en la Ingeniería   ING. FEDERICO JAIMES GUTIÉRREZ 3 1.2.   Origen y Formación de la Tierra La Tierra y otros cuerpos del Sistema Solar proba-blemente se formaron hace unos 4600 millones de años por condensación de una nube girante aplanada, constituida de polvo y gas, la cual se contrajo lentamente srcinándose en su centro del Sol primitivo — una estrella nueva —  rodeado de una masa de gases cósmicos en la que hubo condensaciones locales que generaron los planetas, que junto con otros cuerpos como los asteroides y los meteoritos giran en la misma dirección siguiendo órbitas alrededor del Sol. La Tierra primitiva se calentó gradualmente a medida que su interior era comprimido por el peso creciente de la materia acumulada y por el decaimiento de los materiales radiactivos naturales. Se producía mucho más calor del que podría escapar de la masa comprimida y acarreó como resultado la fusión de algunos constituyentes, y la materia más pesada fue arrastrada por la gravedad hacia el centro de la Tierra lo que permitió al planeta adquirir gradual-mente un núcleo rodeado por un manto de mate-rial menos denso y una corteza exterior.   A las rocas más antiguas hasta ahora descubiertas se les asigna una edad de 3900 millones de años y puesto que las muestras de roca de la Luna tienen una edad que varía de 4400 a 3200 millones de años es probable que la corteza primitiva de la Tierra se haya formado hace unos 4400 a unos 4500 millones de años. Los meteoritos pétreos (chondritas) los cuales caen sobre la actual superficie de la Tierra tienen edades del mismo orden. Todos estos resultados sugieren una edad de 4600 millones de años para la Tierra y la Luna. 3,000 millones de años después del Bing Bang, empiezan a formarse las galaxias. Hace unos 15,000 millones de años a una temperatura infinitamente alta, se produce una gran explosión: Bing Bang. Nacimiento del universo Bing Bang. Unos instantes después se produce la explosión del universo. 1,000 millones de años después del Bing Bang, la materia cósmica empieza a aglutinarse. De 2,000 a 3,000 millones de años después del Bing Bang aparecen los quásars, precursores de las galaxias. 5,000 millones de años después del Bing Bang, se forma la vía Láctea, la galaxia a la que pertenecemos. 10,000 millones de años después del Bing Bang, nace el sol. A partir de materia de desechos, se forman la tierra y otros planetas. 12,000 millones de años después del Bing Bang, aparece la vida en la tierra. Los dinosaurios vivieron hace 190 millones de años. El primer hombre apareció hace 2 millones de años.  MANUAL DE GEOLOGÍA: Importancia de la Geología en la Ingeniería   ING. FEDERICO JAIMES GUTIÉRREZ 4 La corteza primitiva probablemente fue basáltica, la cual posteriormente se agrietó y se refundió con la separación de fluidos más ligeros (graníticos) que se acumularon y contribuyeron con material para constituir los continentes. A medida que la superficie de la Tierra se fue enfriando, el agua comenzó a colectarse sobre su superficie para formar los embriones de los océanos. La atmósfera, como se conoce ahora, se formó mucho más tarde, quizá dentro de los últimos 1000 millones de años, cuando la superficie terrestre comenzó a ser invadida por los vegetales los que contribuyeron, con su oxígeno, a las emanaciones volcánicas de una pri-mera etapa. Las estimaciones actuales de las edades de las rocas están basadas en las determinaciones hechas por los minerales radiactivos contenidos en las rocas. Antes que se dispusiera de los-métodos radioactivos las primeras estimaciones de la edad fueron hechas de los datos como el referente a la cantidad de sal en los océanos y el ritmo de acumulación estimado. Los resultados obtenidos estuvieron lejos de la realidad a causa de suposiciones imprecisas. El descubrimiento de la radiactividad fue hecho por Fierre y Mary Curie, quienes en 1898 aislaron los primeros compuestos del radio. Este elemento se encuentra junto con el uranio en el mineral pechblenda que es una sustancia casi negra se presenta en ciertas rocas ígneas y vetas. El uranio durante su tiempo de vida sufre una transformación a un isótopo del plomo y el radio se forma en una etapa del proceso. El ritmo al cual tiene lugar este cambio radiactivo es constante. Similarmente, el torio sufre una transformación a otro isótopo del plomo. Los ritmos conocidos de estos cambios junto con las determinaciones de las cantidades de uranio y torio en la pechblenda, y del contenido del plomo del mineral, proporciona datos para calcular su edad, es decir, la longitud de tiempo que se ha consumido durante la formación del plomo. Las transformaciones radiactivas que son utili-zadas para el cálculo de la edad también incluyen el potasio que se desintegra en argón, es particu-larmente útil para fechar rocas ígneas (debido a que el potasio es un constituyente de muchos fel-despatos que se encuentran en las rocas) y el rubidio que se transforma a estronsio, para las rocas metamórficas. La edad terrestre más antigua, hasta ahora determinada, es de unos 3900 millones de años y corresponde a un mineral contenido en una roca del Precámbrico Antiguo. Para edades mucho más pequeñas, el isótopo radiactivo del carbono (C 14 ) el cual se convierte en nitrógeno (N 14 ), se utiliza para fechar materiales como madera y restos de plantas que se encuentran incluidos en depósitos jóvenes de unos 70 mil años de edad. Los grupos geológicos grandes en los que se han dividido las rocas, de acuerdo a su edad, se muestran en la Fig. 1-21. Esta se ha diseñado para hacer resaltar la importancia del último diezmi-lésimo del tiempo geológico, con relación a la ingeniería, en lo que respecta a la roca y al suelo. El carácter mecánico para muchos materiales geológicos que guían la ingeniería habrán sido afectados por esta porción de la historia geológica la cual siempre debe ser estudiada en todo asiento de una obra ingenieril. La gran mayoría de las rocas que se encuentra en o cerca del nivel del terreno se formaron durante el último octavo del tiempo geológico. Aproximadamente siete octavos de la historia geológica se describen como Precámbrico, pero es poco conocido.    MANUAL DE GEOLOGÍA: Importancia de la Geología en la Ingeniería   ING. FEDERICO JAIMES GUTIÉRREZ 5 1.3.   Relieve Continental. El estudio sistemático de las formas de relieve de la tierra se denomina geomorfología que proviene de las raíces griegas: geo = tierra, morphe = forma y logia = ciencia; pero bien puede llamarse “el estudio del relieve”.  Una definición de geomorfología puede ser la siguiente: La geomorfología es la ciencia que estudia las formas de la superficie terrestre y sus orígenes. Las formas del paisaje para ser mejor entendimiento tienen que dividirse en clases o grupos que incluyen a todas aquellas formas que son similares tanto en forma externa como en srcen. La geología física nos enseña que sobre las formas terrestres externas actúan diferentes procesos, estos procesos se dividen básicamente en dos grupos: los procesos endógenos y los procesos exógenos. Los procesos endógenos trabajan desde el interior de la tierra. Ellos deforman la corteza y tienen una influencia importante sobre la forma del moldeado de la superficie. A ellos pertenecen la formación de montañas, los terremotos y el volcanismo. Los procesos exógenos que son los más dinámicos actúan directamente en la superficie terrestre o desde el exterior de la tierra. A ellos pertenecen las fuerzas del agua, hielo, viento, gravedad y trabajo del hombre cuya presencia actúa sobre las formas terrestres. Los procesos exógenos se relacionan con la geografía física, sobretodo por la influencia de las variaciones del clima en estos procesos. Relieve. Conjunto de formas complejas que accidentan la superficie del globo terráqueo. La superficie de la tierra no es lisa y uniforme, sino que presenta toda una serie de irregularidades y desigualdades. El conjunto de esas irregularidades y desigualdades es lo que designamos con el nombre de relieve. Estudiar el relieve supone conocer su srcen : cómo se a formado; su composición : los materiales que lo integran; su estructura : la manera en que están dispuestos los materiales y la forma que presenta al exterior; su distribución : cómo se reparten por el mundo las principales unidades del relieve, y su evolución : cómo van variando a lo largo de los siglos dichas unidades del relieve. El srcen del relieve El relieve terrestre debe su srcen orogénesis, o conjuntos de movimientos de la corteza terrestre que se ha producido a lo largo de las eras geológicas y que han dado lugar a la formación de las montañas. Estos movimientos, llamados movimientos orogénicos o movimientos tectónicos, se producen como resultado de la actualización de ciertas fuerzas. Las teorías sobre el funcionamiento de estas fuerzas tectónicas que en la actualidad tienen mayor número de partidarios son las que se conocen con el nombre de la deriva de los continentes y la tectónica de placas. La deriva continental. La teoría de la deriva de los continentes sostiene que todas las tierras sumergidas del mundo formaban, durante la era primaria, un solo continente gigantesco, Pangea , que se disloco por la fuerza derivada de la rotación de la tierra. Entonces, las distintas partes surgidas de la dislocación empezaron a desplazarse con un lento movimiento conocido precisamente como deriva de los continentes. Europa y África se aproximaron, comprimiendo las tierras de los fondos marinos que quedaban entre ellas. Así se formaron los Alpes y de manera parecida surgió el Himalaya, entre Asia y la península del Deccan (India).
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