Geología
La Geología es la ciencia por excelencia de la tierra dado que estudia su origen, su conformación, todos los materiales que la integran tanto interna como exteriormente y los procesos que la misma ha atravesado y que marcaron su evolución.
Cabe destacarse que su estudio es realmente antiguo y los Antiguos Griegos fueron los primeros en ocuparse de la materia física de nuestro planeta, aunque claro, de una manera más bien básica y con explicaciones que se acercaban más a la fantasía y lo sobrenatural. Durante la Edad Media se ocuparon poco y nada en estudiar nuestro planeta y sería recién con el surgimiento del movimiento del Renacimiento que la cosa tomaría otro color y más formalidad en los estudios y conclusiones.
La geología está integrada a su vez por otras disciplinas científicas que la ayudan a abordar especialmente cada aspecto del planeta, como ser: geología estructural (las estructuras de la corteza terrestre resultan ser el objeto de su estudio); espeleología (aborda el estudio de las cuevas); gemología (se encarga del estudio de las gemas); geología histórica (se ocupa de las transformaciones que sufrió la tierra a lo largo de la historia); paleontología (a partir de restos pasados explora a nuestros ancestros y cómo eran los lugares que hoy habitamos); geología económica (su estudio se centra en las rocas que ostentan riquezas materiales para así poder ser explotadas); sismología (esta ciencia se centra en el abordaje de los terremotos y de la ruptura que se da en las rocas, que es el comienzo del fenómenos sísmico); vulcanología (se ocupa del estudio de los volcanes y de anticipar las erupciones que se producen en ellos); exogeología (extrapola los conocimientos geológicos a los cuerpos celestes).
Actualmente, la geología, es fundamental a la hora de la realización de diversas actividades como ser: la exploración de yacimientos y en la evaluación de los recursos hídricos, para comprender el porqué de los terremotos, de los tsunamis, de las erupciones de los volcanes. Asimismo, es clave a la hora de resolver cuestiones tan actuales como el cambio climático y la contaminación del medio ambiente.
Al profesional que se dedica a esta ciencia se lo conoce como geólogo.
fenómenos externos
Los procesos geológicos externos o procesos exógenos son aquellos que tienen lugar en la superficie terrestre. Fundamentalmente son tres: erosión, transporte y sedimentación. La acción de éstos tiende a destruir el relieve existente, llevar los materiales a zonas deprimidas y rellenar, con éstos, dichas zonas con el fin de obtener una superficie homogénea o de equilibrio en donde su acción no sea necesaria al no existir relieve. Ésta es una superficie ideal que no se llega a alcanzar, puesto que los procesos internos crean continuamente elevaciones que producirán relieve.
Causas eólicas: El viento, por sí mismo, no tiene suficiente fuerza para producir efectos de meteorización. Lo que sí puede hacer es transportar partículas que, cuando chocan con el terreno, lo van desgastando. Este tipo de erosión suele ser lento y, para que se produzca, el territorio debe estar desnudo, ya que la vegetación disminuye o anula el efecto.
La erosión eólica se produce, pues, en zonas áridas, como los desiertos y la alta montaña. Estos tienen además otra característica imprescindible: las grandes diferencias de temperaturas. Esto hace que la roca se rompa y la erosión eólica pueda actuar con mayor eficacia.
La corrosión es la abrasión sufrida por las rocas al ser friccionadas por los impactos de las partículas arenosas que son transportadas por el viento. Cuando estas partículas golpean las rocas sufren a su vez una transformación, tomando un aspecto redondeado. Cuando el viento pierde fuerza va depositando los materiales transportados de forma gradual, lo que habitualmente da lugar a la acumulación de partículas de similar tamaño y peso.
Causas torrenciales: Las lluvias son fenómenos atmosféricos producidos por la condensación de las nubes. Consiste en la precipitación de gotas de agua líquida o sobreenfriada, cuyo diámetro es mayor a los 0.5 milímetros. Las lluvias intensas producen un alto riesgo de inundación pluvial, y si existen montañas, la lluvia puede alcanzar valores extremos. Las fuertes precipitaciones pluviales que están asociadas a los huracanes, dependen de la prontitud con que este viaja, de su radio de acción y del área formada por nubes convectivas cumulonimbus. La medición y registro de la precipitación pluvial y de la intensidad de la lluvia se efectúa con pluviómetros (recipiente graduado en milímetros en el que se mide la lluvia acumulada en un día) o pluviógrafos (dotado de un reloj que hace girar un cilindro con una hoja de papel en la que de manera continua se registra la altura de lluvia que se está acumulando. Determina la intensidad de lluvia en milímetros por hora). Debido a la diversidad de los factores geográficos que afectan el territorio chiapaneco, este recibe varios tipos de lluvias y de cantidad variable, lo que hace necesario se implemente una estrategia de acciones de coordinación, que permitan suplir las deficiencias naturales, materiales y humanas, así como prever la magnitud de sus efectos, y responder oportuna y eficientemente, ante la presencia de contingencias de esta naturaleza. Para los efectos anteriores, habrá de considerarse como de baja intensidad, cuando estas ocasionen daños moderados, (principalmente a las vías de comunicación) que pueden ser superados de manera natural en un período breve de tiempo, sin que representen un riesgo gradual y progresivo, hacía la población, sus bienes y su entorno; de media, cuando el riesgo y los daños ocasionados son de consideración, afectando de forma importante la vida, bienes y su entorno; y de alta, cuando los daños son considerados como graves a la población y su entorno, y la situación de riesgo persiste, como altamente peligrosa.
causas fluviales: Invasión lenta o violenta de aguas de río, lagunas o lagos, debido a fuertes precipitaciones fluviales o rupturas de embalses, causando daños considerables. Se pueden presentar en forma lenta o gradual en llanuras y de forma violenta o súbita en regiones montañosas de alta pendiente.
Estos fenómenos naturales son causantes de la destrucción de campos de cultivo, a veces de poblados y deja una secuela infecciosa que ocasiona enfermedades y epidemias, a veces letales.
Dengue, resfriados, influenza común y pandémica, neumonías, diarreas, leptospirosis, hepatitis, tuberculosis e incluso cólera son algunas de las enfermedades que pueden reactivarse por la acumulación de aguas que actúan como criaderos de vestores y canales de tranmisión de virus y bacterias y por el hacinamiento frecuente en los refugios.
Las enfermedades respiratorias -desde resfriado común hasta neumonía- se ven repotenciadas por las lluvias y por el hacinamiento en refugios. Los más vulnerables son niños, ancianos, embarazas y personas con patologías de base como diabéticos, cardiópatas o inmunodeprimidos.
Causas subterraneas: El agua subterránea es un agente geológico de carácter general. Esta percepción no se pudo desarrollar hasta los años 60-70, cuando se empezó a reconocer la naturaleza de sistema del flujo de las aguas subterráneas en cuenca, sus propiedades, geometría y factores de control. Las dos causas fundamentales para el papel activo de las aguas subterráneas en la naturaleza son su capacidad para interactuar con el medio ambiente y la distribución espacial del flujo subterráneo. Ambas tienen lugar simultáneamente y a cualquier escala de espacial o temporal. Así, el flujo subterráneo tiene lugar desde la superficie hasta a grandes profundidades, y desde escalas de un día hasta tiempos geológicos. En este artículo se identifican tres tipos principales de interacciones entre aguas subterráneas y medio ambiente, con ciertos procesos particulares para cada tipo de interacción: (1) Interacción química, con los procesos de disolución , hidratación, hidrólisis, oxidación-reducción, ataque químico, precipitación, intercambio iónico, reducción de sulfatos, concentración, y ultrafiltración u ósmosis ; (2) interacción física, con los procesos de lubricación y modificación de presiones intersticiales ; y (3) interacción cinética, con los procesos de transporte de agua, de materia acuosa y no acuosa y de calor. Dadas las características especiales de flujo en cuencas sedimentarias, los efectos de interacción son acumulativos en el tiempo y se distribuyen espacialmente de acuerdo con la geometría de los sistemas de flujo. El número y la diversidad de los fenómenos naturales que se generan por flujo subterráneo son prácticamente ilimitados, ya que los tipos básicos se pueden modificar por una o varias de las componentes del medio hidrogeológico: topografía, geología y clima.
Causas producidas de las glaciaciones:
A pesar del conocimiento adquirido durante los últimos años, poco se sabe acerca de las causas de las glaciaciones.
Las glaciaciones generalizadas han sido raras en la historia de la Tierra. Sin embargo, la Edad de Hielo en el pleistoceno no fue el único evento de glaciación ya que se han identificado depósitos denominados tilitas, una roca sedimentaria formada cuando se litifica el till glacial.
Estos depósitos encontrados en estratos de edades diferentes presentan características similares como fragmentos de roca estriada, algunas superpuestas a superficies de lecho de roca pulida y acanalada o asociadas con areniscas y conglomerados que muestran rasgos de depósitos de llanura aluvial.
Se han identificado dos episodios glaciares Precámbricos, el primero hace aproximadamente 2.000 millones de años y el segundo hace unos 600 millones de años. Además, en rocas del Paleozoico Superior, de una antigüedad de unos 250 millones de años se encontró un registro bien documentado de una época glacial anterior.
Aunque existen diferentes ideas científicas acerca de los factores determinantes de las glaciaciones las hipótesis más importantes son dos: la tectónica de placas y las variaciones de la órbita terrestre.
Tectónica de placas:
Debido a que los glaciares se pueden formar solo sobre tierra firme, la idea de la tectónica de placas sugiere que la evidencia de glaciaciones anteriores se encuentra presente en latitudes tropicales debido a que las placas tectónicas a la deriva han transportado a los continentes desde latitudes tropicales hasta regiones cercanas a los polos. La evidencia de estructuras glaciares en Sudamérica, África, Australia y la India avalan esta idea, debido a que se sabe que experimentaron un período glacial cerca del final del Paleozoico, hace unos 250 millones de años.
La idea de que las evidencias de glaciaciones encontradas en las latitudes medias está estrechamente relacionada al desplazamiento de las placas tectónicas y fue confirmada con la ausencia de rasgos glaciares en el mismo período para las latitudes más altas de Norteamérica y Eurasia, lo que indica, como es obvio, que sus ubicaciones eran muy diferentes de las actuales. En otro orden de ideas, el que actualmente se exploten minas de carbón en el archipiélago de Svalbard también sirve para corroborar la idea del desplazamiento de las placas tectónicas, ya que no existe actualmente en dicho archipiélago una vegetación suficiente como para explicar estos yacimientos de carbón mineral.
Los cambios climáticos también están relacionados a las posiciones de los continentes, por lo que han variado en conjunto con el desplazamiento de placas que, además, afectó los patrones de corrientes oceánicas lo que a su vez llevó a cambios en la transmisión del calor y la humedad. Debido a que los continentes se desplazan muy despacio (cerca de 2 centímetros al año), semejantes cambios probablemente ocurren en períodos de millones de años.
Variaciones en la órbita terrestre:
Debido a que el desplazamiento de las placas tectónicas es muy lento, esta explicación no puede utilizarse para explicar la alternancia entre climas glacial e interglacial que se produjo durante el Pleistoceno. Por tal motivo, los científicos creen que tales oscilaciones climáticas del Pleistoceno deben estar ligadas a variaciones de la órbita terrestre. Esta hipótesis fue formulada por el yugoslavo Milutin Milankovitch y se basa en la premisa de que las variaciones de la radiación solar entrante constituyen un factor fundamental en el control del clima terrestre.
El modelo está basado en tres elementos:
Variaciones en excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
cambios en la oblicuidad, es decir, los cambios en el ángulo que forma el eje con el plano de la órbita terrestre.
La fluctuación del eje de la Tierra, conocido como precesión.
A pesar de que las condiciones de Milankovitch no parecen justificar grandes cambios en la radiación incidente, el cambio se hace sentir porque cambia el grado de contraste de las estaciones.
Un estudio de sedimentos marinos que contenían ciertos microorganismos climáticamente sensibles hasta hace cerca de medio millón de años atrás fueron comparados con estudios de la geometría de la órbita terrestre, el resultado fue contundente: los cambios climáticos están estrechamente relacionados a los períodos de oblicuidad, precesión y excentricidad de la órbita de la Tierra.
En general, con los datos recogidos se puede afirmar que la tectónica de placas es solo aplicable para períodos muy largos, mientras que la propuesta de Milankovitch, apoyada por otros trabajos, se ajusta a las alternancias periódicas de los episodios glaciales e interglaciales del Pleistoceno. Debe tenerse en cuenta que estas proposiciones, están sujetas a críticas. Todavía no se sabe con certeza si hay otros factores involucrados.
Fenómeno físico de las mareas
La explicación completa del mecanismo de las mareas, con todas las periodicidades, es extremamente larga y complicada. Así que se comenzará empleando todas las simplificaciones posibles para luego acercarse a la realidad suprimiendo algunas de estas simplificaciones.
Se considerará que la Tierra es una esfera sin continentes rodeada por una hidrosfera y que gira alrededor del Sol en una trayectoria elíptica sin girar sobre su eje. Por ahora no se tendrá en cuenta la Luna.
Mareas solares
Para calcular la amplitud de las mareas solares, se construyen dos pozos imaginarios desde la superficie hasta el centro de la Tierra. Uno es paralelo a la recta que une la Tierra y el Sol y el otro es perpendicular.
La fuerza y la aceleración que siente el agua en el pozo perpendicular son casi paralelas al eje Tierra-Sol, pero no exactamente. La razón es que el Sol está a una distancia finita y las fuerzas están dirigidas hacia el centro del Sol y no son totalmente paralelas.
Mareas lunares
La Luna gira alrededor de la Tierra, pero esta última no está inmóvil. En realidad, tanto la Luna como la Tierra giran alrededor del centro de masas de los dos astros. Este punto se sitúa aproximadamente a 4.670 km del centro de la Tierra, medido en el lugar de la superficie terrestre que se desplaza de oeste a este con el movimiento de traslación lunar, donde la atracción de nuestro satélite es mayor en un momento dado. Como el radio medio de la Tierra es de 6.367,5 km, el centro de masas se encuentra a unos 1.700km de profundidad bajo su superficie. La Luna tiene una masa
kg y está a una distancia media de la Tierra de 
m. El cálculo de las mareas lunares es similar al cálculo de las mareas solares.
Mareas vivas y mareas muertas
Cuando la Luna y el Sol están alineados, los elipsoides (en punteado) se refuerzan y las mareas son más grandes. Cuando la Luna está en cuadratura con el Sol, los elipsoides se cancelan parcialmente y las mareas son pequeñas.El elipsoide debido a las mareas solares tiene el eje mayor dirigido hacia el Sol. El elipsoide debido a las mareas lunares tiene el eje mayor dirigido hacia la Luna. Como la Luna gira alrededor de la Tierra, los ejes mayores de los elipsoides no giran a la misma velocidad. Con respecto a las estrellas, el periodo de rotación del elipsoide solar es de un año. El elipsoide de la Luna es de 27,32 días. El resultado es que los ejes de los dos elipsoides se acercan cada 14,7652944 días. Cuando los ejes mayores de los dos elipsoides están alineados, la amplitud de las mareas es máxima y se llaman mareas vivas o mareas sizigias. Esto sucede en las lunas nuevas y en las lunas llenas. En cambio, cuando el eje mayor de cada elipsoide está alineado con el eje menor del otro, la amplitud de las mareas es mínima. Esto sucede en los cuartos menguantes y los cuartos crecientes. Estas mareas se llaman mareas muertas o mareas de cuadratura.
El paisaje que observamos a nuestro alrededor se ha generado como resultado de la acción conjunta de los fenómenos geológicos internos y externos. Los fenómenos geológicos internos (terremotos, movimiento de placas tectónicas, vulcanismo...) son los creadores de relieve y se producen en el interior de la Tierra gracias a la energía interna del planeta.
Esos relieves creados (montañas, cordilleras...) son modelados por los fenómenos geológicos externos (erosión, transporte, sedimentación...), que se producen gracias a la energía del Sol y la gravedad.
Los procesos geológicos internos se producen en diferente escala de tiempo y de intensidad. En general suelen ser lentos e imperceptibles (movimiento.
En esta unidad vamos a ver cómo se producen estos fenómenos geológicos internos, la energíade la que proceden y sus diferentes manifestaciones, así como la Teoría que las explica (Tectónica de Placas). También veremos como en nuestra Comunidad Autónoma podemos observar algunas de sus manifiestaciones.
Los volcanes
El vulcanismo o volcanismo es el fenómeno que consiste en la salida de rocas fundidas o magma desde el interior de la Tierra hacia el exterior, acompañada de emisión de gases hacia la atmósfera. El estudio de estos fenómenos y de las estructuras, depósitos y formas que crea es el objetivo de la vulcanología.
El magma y los gases rompen las zonas más débiles de la corteza externa de la Tierra o litosfera para llegar a la superficie. Estas debilidades se encuentran sobre todo a lo largo de los límites entre placas tectónicas, que es donde se concentra la mayor parte del vulcanismo.
Cuando el magma y los gases alcanzan la superficie a través de las chimeneas o fisuras de la corteza, forman estructuras geológicas llamadas volcanes, de los que hay varios tipos.
Un volcán es una estructura cónica con un orificio (cráter) por el que emiten (si está activo) cenizas, vapor, gases, roca fundida y fragmentos sólidos, con frecuencia de manera explosiva. Pero en realidad, esta clase de volcanes, aunque no son infrecuentes, supone menos del uno por ciento de toda la actividad volcánica terrestre.
Al menos el ochenta por ciento del vulcanismo se concentra en las largas fisuras verticales de la corteza terrestre.
Este vulcanismo de fisura ocurre sobre todo en los bordes constructivos de las placas en que está dividida la litosfera. Tales bordes constructivos están marcados por cadenas montañosas oceánicas (dorsales oceánicas) en las que se crea continuamente nueva corteza a medida que las placas se separan.
De hecho, es el magma ascendente enfriado producido por el vulcanismo de fisura el que forma el nuevo fondo oceánico. Por tanto, la mayor parte de la actividad volcánica permanece oculta bajo los mares.
Fenómenos sismicos
El movimiento relativo de una placa respecto a la otra es causa importante de la sismicidad de nuestro territorio.Es ciencia que estudia los terremotos. Implica la observación de las vibraciones naturales del terreno y de las señales sísmicas generadas de forma artificial, con muchas ramificaciones teóricas y prácticas. Como rama de la geofísica, la sismología ha aportado contribuciones esenciales a la comprensión de la tectónica de placas, la estructura del interior de la Tierra, la predicción de terremotos y es una técnica valiosa en la búsqueda de minerales.
Sus principales objetivos son:
• El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;
• El estudio de las causas que dan origen a los temblores;
• La prevención de daño.
CLASES DE SISMOS
Sismos tectónicos: producen el 90 % de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas extensas, pueden ser sismos interplaca (zona de contacto entre placas) o sismos intraplaca (zonas internas de estas). Los sismos de interplaca se caracterizan por tener una alta magnitud (7), un foco profundo (20 Km.), y los sismos de intraplaca tienen magnitudes pequeñas o moderadas.
Sismos volcánicos: se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes y por lo general son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato volcánico En las etapas previas a episodios de actividad volcánica mayor se presentan en número reducidos (algunos sismos por día o por mes) y durante una erupción la actividad sísmica aumenta hasta presentar decenas o cientos de sismos en unas horas. Según indican las estadísticas mundiales, muy pocas veces han rebasado los 6 grados en la escala de magnitud.
Sismos locales: afectan a una región muy pequeña y se deben a hundimientos de cavernas y cavidades subterráneas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas arcillosas. Otro sismo local es el provocado por el hombre originado por explosiones o bien por colapso de galerías en grandes explotaciones mineras. También se ha supuesto que experimentos nucleares, o la fuerza de millones de toneladas de agua acumulada en represas o lagos artificiales podría producir tal fenómeno
Causas eólicas: El viento, por sí mismo, no tiene suficiente fuerza para producir efectos de meteorización. Lo que sí puede hacer es transportar partículas que, cuando chocan con el terreno, lo van desgastando. Este tipo de erosión suele ser lento y, para que se produzca, el territorio debe estar desnudo, ya que la vegetación disminuye o anula el efecto.
La erosión eólica se produce, pues, en zonas áridas, como los desiertos y la alta montaña. Estos tienen además otra característica imprescindible: las grandes diferencias de temperaturas. Esto hace que la roca se rompa y la erosión eólica pueda actuar con mayor eficacia.
La corrosión es la abrasión sufrida por las rocas al ser friccionadas por los impactos de las partículas arenosas que son transportadas por el viento. Cuando estas partículas golpean las rocas sufren a su vez una transformación, tomando un aspecto redondeado. Cuando el viento pierde fuerza va depositando los materiales transportados de forma gradual, lo que habitualmente da lugar a la acumulación de partículas de similar tamaño y peso.
Causas torrenciales: Las lluvias son fenómenos atmosféricos producidos por la condensación de las nubes. Consiste en la precipitación de gotas de agua líquida o sobreenfriada, cuyo diámetro es mayor a los 0.5 milímetros. Las lluvias intensas producen un alto riesgo de inundación pluvial, y si existen montañas, la lluvia puede alcanzar valores extremos. Las fuertes precipitaciones pluviales que están asociadas a los huracanes, dependen de la prontitud con que este viaja, de su radio de acción y del área formada por nubes convectivas cumulonimbus. La medición y registro de la precipitación pluvial y de la intensidad de la lluvia se efectúa con pluviómetros (recipiente graduado en milímetros en el que se mide la lluvia acumulada en un día) o pluviógrafos (dotado de un reloj que hace girar un cilindro con una hoja de papel en la que de manera continua se registra la altura de lluvia que se está acumulando. Determina la intensidad de lluvia en milímetros por hora). Debido a la diversidad de los factores geográficos que afectan el territorio chiapaneco, este recibe varios tipos de lluvias y de cantidad variable, lo que hace necesario se implemente una estrategia de acciones de coordinación, que permitan suplir las deficiencias naturales, materiales y humanas, así como prever la magnitud de sus efectos, y responder oportuna y eficientemente, ante la presencia de contingencias de esta naturaleza. Para los efectos anteriores, habrá de considerarse como de baja intensidad, cuando estas ocasionen daños moderados, (principalmente a las vías de comunicación) que pueden ser superados de manera natural en un período breve de tiempo, sin que representen un riesgo gradual y progresivo, hacía la población, sus bienes y su entorno; de media, cuando el riesgo y los daños ocasionados son de consideración, afectando de forma importante la vida, bienes y su entorno; y de alta, cuando los daños son considerados como graves a la población y su entorno, y la situación de riesgo persiste, como altamente peligrosa.
causas fluviales: Invasión lenta o violenta de aguas de río, lagunas o lagos, debido a fuertes precipitaciones fluviales o rupturas de embalses, causando daños considerables. Se pueden presentar en forma lenta o gradual en llanuras y de forma violenta o súbita en regiones montañosas de alta pendiente.
Estos fenómenos naturales son causantes de la destrucción de campos de cultivo, a veces de poblados y deja una secuela infecciosa que ocasiona enfermedades y epidemias, a veces letales.
Dengue, resfriados, influenza común y pandémica, neumonías, diarreas, leptospirosis, hepatitis, tuberculosis e incluso cólera son algunas de las enfermedades que pueden reactivarse por la acumulación de aguas que actúan como criaderos de vestores y canales de tranmisión de virus y bacterias y por el hacinamiento frecuente en los refugios.
Las enfermedades respiratorias -desde resfriado común hasta neumonía- se ven repotenciadas por las lluvias y por el hacinamiento en refugios. Los más vulnerables son niños, ancianos, embarazas y personas con patologías de base como diabéticos, cardiópatas o inmunodeprimidos.
Causas subterraneas: El agua subterránea es un agente geológico de carácter general. Esta percepción no se pudo desarrollar hasta los años 60-70, cuando se empezó a reconocer la naturaleza de sistema del flujo de las aguas subterráneas en cuenca, sus propiedades, geometría y factores de control. Las dos causas fundamentales para el papel activo de las aguas subterráneas en la naturaleza son su capacidad para interactuar con el medio ambiente y la distribución espacial del flujo subterráneo. Ambas tienen lugar simultáneamente y a cualquier escala de espacial o temporal. Así, el flujo subterráneo tiene lugar desde la superficie hasta a grandes profundidades, y desde escalas de un día hasta tiempos geológicos. En este artículo se identifican tres tipos principales de interacciones entre aguas subterráneas y medio ambiente, con ciertos procesos particulares para cada tipo de interacción: (1) Interacción química, con los procesos de disolución , hidratación, hidrólisis, oxidación-reducción, ataque químico, precipitación, intercambio iónico, reducción de sulfatos, concentración, y ultrafiltración u ósmosis ; (2) interacción física, con los procesos de lubricación y modificación de presiones intersticiales ; y (3) interacción cinética, con los procesos de transporte de agua, de materia acuosa y no acuosa y de calor. Dadas las características especiales de flujo en cuencas sedimentarias, los efectos de interacción son acumulativos en el tiempo y se distribuyen espacialmente de acuerdo con la geometría de los sistemas de flujo. El número y la diversidad de los fenómenos naturales que se generan por flujo subterráneo son prácticamente ilimitados, ya que los tipos básicos se pueden modificar por una o varias de las componentes del medio hidrogeológico: topografía, geología y clima.
Causas producidas de las glaciaciones:
A pesar del conocimiento adquirido durante los últimos años, poco se sabe acerca de las causas de las glaciaciones.
Las glaciaciones generalizadas han sido raras en la historia de la Tierra. Sin embargo, la Edad de Hielo en el pleistoceno no fue el único evento de glaciación ya que se han identificado depósitos denominados tilitas, una roca sedimentaria formada cuando se litifica el till glacial.
Estos depósitos encontrados en estratos de edades diferentes presentan características similares como fragmentos de roca estriada, algunas superpuestas a superficies de lecho de roca pulida y acanalada o asociadas con areniscas y conglomerados que muestran rasgos de depósitos de llanura aluvial.
Se han identificado dos episodios glaciares Precámbricos, el primero hace aproximadamente 2.000 millones de años y el segundo hace unos 600 millones de años. Además, en rocas del Paleozoico Superior, de una antigüedad de unos 250 millones de años se encontró un registro bien documentado de una época glacial anterior.
Aunque existen diferentes ideas científicas acerca de los factores determinantes de las glaciaciones las hipótesis más importantes son dos: la tectónica de placas y las variaciones de la órbita terrestre.
Tectónica de placas:
Debido a que los glaciares se pueden formar solo sobre tierra firme, la idea de la tectónica de placas sugiere que la evidencia de glaciaciones anteriores se encuentra presente en latitudes tropicales debido a que las placas tectónicas a la deriva han transportado a los continentes desde latitudes tropicales hasta regiones cercanas a los polos. La evidencia de estructuras glaciares en Sudamérica, África, Australia y la India avalan esta idea, debido a que se sabe que experimentaron un período glacial cerca del final del Paleozoico, hace unos 250 millones de años.
La idea de que las evidencias de glaciaciones encontradas en las latitudes medias está estrechamente relacionada al desplazamiento de las placas tectónicas y fue confirmada con la ausencia de rasgos glaciares en el mismo período para las latitudes más altas de Norteamérica y Eurasia, lo que indica, como es obvio, que sus ubicaciones eran muy diferentes de las actuales. En otro orden de ideas, el que actualmente se exploten minas de carbón en el archipiélago de Svalbard también sirve para corroborar la idea del desplazamiento de las placas tectónicas, ya que no existe actualmente en dicho archipiélago una vegetación suficiente como para explicar estos yacimientos de carbón mineral.
Los cambios climáticos también están relacionados a las posiciones de los continentes, por lo que han variado en conjunto con el desplazamiento de placas que, además, afectó los patrones de corrientes oceánicas lo que a su vez llevó a cambios en la transmisión del calor y la humedad. Debido a que los continentes se desplazan muy despacio (cerca de 2 centímetros al año), semejantes cambios probablemente ocurren en períodos de millones de años.
Variaciones en la órbita terrestre:
Debido a que el desplazamiento de las placas tectónicas es muy lento, esta explicación no puede utilizarse para explicar la alternancia entre climas glacial e interglacial que se produjo durante el Pleistoceno. Por tal motivo, los científicos creen que tales oscilaciones climáticas del Pleistoceno deben estar ligadas a variaciones de la órbita terrestre. Esta hipótesis fue formulada por el yugoslavo Milutin Milankovitch y se basa en la premisa de que las variaciones de la radiación solar entrante constituyen un factor fundamental en el control del clima terrestre.
El modelo está basado en tres elementos:
Variaciones en excentricidad de la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
cambios en la oblicuidad, es decir, los cambios en el ángulo que forma el eje con el plano de la órbita terrestre.
La fluctuación del eje de la Tierra, conocido como precesión.
A pesar de que las condiciones de Milankovitch no parecen justificar grandes cambios en la radiación incidente, el cambio se hace sentir porque cambia el grado de contraste de las estaciones.
Un estudio de sedimentos marinos que contenían ciertos microorganismos climáticamente sensibles hasta hace cerca de medio millón de años atrás fueron comparados con estudios de la geometría de la órbita terrestre, el resultado fue contundente: los cambios climáticos están estrechamente relacionados a los períodos de oblicuidad, precesión y excentricidad de la órbita de la Tierra.
En general, con los datos recogidos se puede afirmar que la tectónica de placas es solo aplicable para períodos muy largos, mientras que la propuesta de Milankovitch, apoyada por otros trabajos, se ajusta a las alternancias periódicas de los episodios glaciales e interglaciales del Pleistoceno. Debe tenerse en cuenta que estas proposiciones, están sujetas a críticas. Todavía no se sabe con certeza si hay otros factores involucrados.
Fenómeno físico de las mareas
La explicación completa del mecanismo de las mareas, con todas las periodicidades, es extremamente larga y complicada. Así que se comenzará empleando todas las simplificaciones posibles para luego acercarse a la realidad suprimiendo algunas de estas simplificaciones.
Se considerará que la Tierra es una esfera sin continentes rodeada por una hidrosfera y que gira alrededor del Sol en una trayectoria elíptica sin girar sobre su eje. Por ahora no se tendrá en cuenta la Luna.
Mareas solares
Para calcular la amplitud de las mareas solares, se construyen dos pozos imaginarios desde la superficie hasta el centro de la Tierra. Uno es paralelo a la recta que une la Tierra y el Sol y el otro es perpendicular.
La fuerza y la aceleración que siente el agua en el pozo perpendicular son casi paralelas al eje Tierra-Sol, pero no exactamente. La razón es que el Sol está a una distancia finita y las fuerzas están dirigidas hacia el centro del Sol y no son totalmente paralelas.
Mareas lunares
La Luna gira alrededor de la Tierra, pero esta última no está inmóvil. En realidad, tanto la Luna como la Tierra giran alrededor del centro de masas de los dos astros. Este punto se sitúa aproximadamente a 4.670 km del centro de la Tierra, medido en el lugar de la superficie terrestre que se desplaza de oeste a este con el movimiento de traslación lunar, donde la atracción de nuestro satélite es mayor en un momento dado. Como el radio medio de la Tierra es de 6.367,5 km, el centro de masas se encuentra a unos 1.700km de profundidad bajo su superficie. La Luna tiene una masa
kg y está a una distancia media de la Tierra de m. El cálculo de las mareas lunares es similar al cálculo de las mareas solares.Mareas vivas y mareas muertas
Cuando la Luna y el Sol están alineados, los elipsoides (en punteado) se refuerzan y las mareas son más grandes. Cuando la Luna está en cuadratura con el Sol, los elipsoides se cancelan parcialmente y las mareas son pequeñas.El elipsoide debido a las mareas solares tiene el eje mayor dirigido hacia el Sol. El elipsoide debido a las mareas lunares tiene el eje mayor dirigido hacia la Luna. Como la Luna gira alrededor de la Tierra, los ejes mayores de los elipsoides no giran a la misma velocidad. Con respecto a las estrellas, el periodo de rotación del elipsoide solar es de un año. El elipsoide de la Luna es de 27,32 días. El resultado es que los ejes de los dos elipsoides se acercan cada 14,7652944 días. Cuando los ejes mayores de los dos elipsoides están alineados, la amplitud de las mareas es máxima y se llaman mareas vivas o mareas sizigias. Esto sucede en las lunas nuevas y en las lunas llenas. En cambio, cuando el eje mayor de cada elipsoide está alineado con el eje menor del otro, la amplitud de las mareas es mínima. Esto sucede en los cuartos menguantes y los cuartos crecientes. Estas mareas se llaman mareas muertas o mareas de cuadratura.
Fenómenos de origen interno
Esos relieves creados (montañas, cordilleras...) son modelados por los fenómenos geológicos externos (erosión, transporte, sedimentación...), que se producen gracias a la energía del Sol y la gravedad.
Los procesos geológicos internos se producen en diferente escala de tiempo y de intensidad. En general suelen ser lentos e imperceptibles (movimiento.
En esta unidad vamos a ver cómo se producen estos fenómenos geológicos internos, la energíade la que proceden y sus diferentes manifestaciones, así como la Teoría que las explica (Tectónica de Placas). También veremos como en nuestra Comunidad Autónoma podemos observar algunas de sus manifiestaciones.
Los volcanes
El vulcanismo o volcanismo es el fenómeno que consiste en la salida de rocas fundidas o magma desde el interior de la Tierra hacia el exterior, acompañada de emisión de gases hacia la atmósfera. El estudio de estos fenómenos y de las estructuras, depósitos y formas que crea es el objetivo de la vulcanología.
El magma y los gases rompen las zonas más débiles de la corteza externa de la Tierra o litosfera para llegar a la superficie. Estas debilidades se encuentran sobre todo a lo largo de los límites entre placas tectónicas, que es donde se concentra la mayor parte del vulcanismo.
Cuando el magma y los gases alcanzan la superficie a través de las chimeneas o fisuras de la corteza, forman estructuras geológicas llamadas volcanes, de los que hay varios tipos.
Un volcán es una estructura cónica con un orificio (cráter) por el que emiten (si está activo) cenizas, vapor, gases, roca fundida y fragmentos sólidos, con frecuencia de manera explosiva. Pero en realidad, esta clase de volcanes, aunque no son infrecuentes, supone menos del uno por ciento de toda la actividad volcánica terrestre.
Al menos el ochenta por ciento del vulcanismo se concentra en las largas fisuras verticales de la corteza terrestre.
Este vulcanismo de fisura ocurre sobre todo en los bordes constructivos de las placas en que está dividida la litosfera. Tales bordes constructivos están marcados por cadenas montañosas oceánicas (dorsales oceánicas) en las que se crea continuamente nueva corteza a medida que las placas se separan.
De hecho, es el magma ascendente enfriado producido por el vulcanismo de fisura el que forma el nuevo fondo oceánico. Por tanto, la mayor parte de la actividad volcánica permanece oculta bajo los mares.
Fenómenos sismicos
El movimiento relativo de una placa respecto a la otra es causa importante de la sismicidad de nuestro territorio.Es ciencia que estudia los terremotos. Implica la observación de las vibraciones naturales del terreno y de las señales sísmicas generadas de forma artificial, con muchas ramificaciones teóricas y prácticas. Como rama de la geofísica, la sismología ha aportado contribuciones esenciales a la comprensión de la tectónica de placas, la estructura del interior de la Tierra, la predicción de terremotos y es una técnica valiosa en la búsqueda de minerales.
Sus principales objetivos son:
• El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna;
• El estudio de las causas que dan origen a los temblores;
• La prevención de daño.
CLASES DE SISMOS
Sismos volcánicos: se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes y por lo general son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato volcánico En las etapas previas a episodios de actividad volcánica mayor se presentan en número reducidos (algunos sismos por día o por mes) y durante una erupción la actividad sísmica aumenta hasta presentar decenas o cientos de sismos en unas horas. Según indican las estadísticas mundiales, muy pocas veces han rebasado los 6 grados en la escala de magnitud.
Sismos locales: afectan a una región muy pequeña y se deben a hundimientos de cavernas y cavidades subterráneas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso, sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas arcillosas. Otro sismo local es el provocado por el hombre originado por explosiones o bien por colapso de galerías en grandes explotaciones mineras. También se ha supuesto que experimentos nucleares, o la fuerza de millones de toneladas de agua acumulada en represas o lagos artificiales podría producir tal fenómeno
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