Geología, Mineralogía y Biología: Un Viaje al Interior de la Tierra y los Seres Vivos

Métodos Geológicos

Métodos Directos

  • Observación en superficie de rocas formadas en profundidad.
  • Análisis de testigos de roca obtenidos en sondeos.
  • Medida de la variación de la temperatura con la profundidad.

Métodos Geofísicos

Informan de la estructura interna de la Tierra y las propiedades físico-químicas de los materiales del interior. Se dividen en dos grandes grupos:

Métodos Sísmicos

  • Estudio de terremotos.
  • Proporcionan información de la estructura interna de la Tierra o división de capas de la geosfera.
Conceptos Clave
  • Foco: Zona donde se origina el terremoto.
  • Epicentro: Punto superficial sobre el foco.
  • Ondas Primarias (P): Mayor velocidad, primeras en ser registradas, viajan por el interior, en sólidos y líquidos.
  • Ondas Secundarias (S): Segundas en ser registradas, más lentas, viajan por el interior de la Tierra, solo en sólidos.
  • Ondas Superficiales (L): Largas, solo en superficie, las más lentas, últimas en ser registradas, causantes de los efectos desastrosos (terremotos).
Propagación de las Ondas Sísmicas
  • Más rápidas en materiales más densos.
  • Mayor facilidad de propagación en rocas rígidas que en plásticas.
  • Cambios de velocidad y dirección muestran la separación entre dos capas (discontinuidad).
  • Zona de sombra: Zona donde no se detectan ondas sísmicas (fluido?).
Discontinuidades
  • Mohorovicic
  • Gutenberg
  • Wiechert-Lehman
Capas de la Tierra
  • Núcleo: Externo (fluido) e interno (sólido, origen y variaciones del campo magnético terrestre).
  • Manto:
    • Litosfera: Corteza y parte superficial del manto (placas tectónicas).
    • Astenosfera: Plástica, permite el desplazamiento de las placas.
    • Mesosfera: Sólida, rígida, con corrientes de convección.

Métodos No Sísmicos

  • Método Gravimétrico: Gravimetría (estudio de la gravedad).
  • Isostasia: Noción de equilibrio terrestre, los puntos de la Tierra tienden al equilibrio.
  • Desplazamientos en la vertical: Movimientos epirogénicos.
  • Campo Magnético: Polaridad normal o invertida.
  • Calor de origen interno: Energía que mueve la Tierra.
    • Flujo térmico: Calor y movimiento, energía elástica.
    • Transporte de calor en la geosfera: Corrientes de convección.

Mineralogía

Cristales

Cualquier sólido con estructura interna ordenada. Pueden ser de origen natural o artificial, y su composición puede ser orgánica o inorgánica.

Minerales

Sólidos inorgánicos de origen natural con composición definida y estructura cristalina (átomos ordenados).

Mineraloides

No cumplen todas las condiciones para ser considerados minerales (amorfos).

Rocas

Agregados naturales de minerales que forman parte de la Tierra. Casi todas son sólidas, algunas presentan cierta liquidez.

Formación de Minerales

  • Solidificación: Enfriamiento de un fluido.
  • Sublimación: Enfriamiento de un gas.
  • Precipitación química: Solución en ambiente superficial (cuerpo de agua), agua cargada de sales cristaliza formando cementos.
  • Precipitación bioquímica: Actividad de seres vivos.
  • Recristalización: Cristales reorganizan su estructura interna, iones sustituidos por otros.
  • Meteorización: Descomposición de minerales y rocas por la acción de agentes atmosféricos.

Ambientes de Formación

  • Magmático: Solidificación y sublimación.
  • Sedimentario: Meteorización y precipitación química o bioquímica en ambientes acuosos.
  • Metamórfico: Recristalización.

Génesis Cristalina

  • Núcleo de crecimiento.
  • Capas externas con electrones no completas.
  • Algunos cristales formados por microcristales.
  • Fenocristales (cristales grandes en una matriz de grano fino).
  • Agregados cristalinos.

Clasificación de Minerales

  • Elementos geoquímicos: 8 elementos químicos más abundantes en la corteza terrestre.
  • Silicatos: 96,5% de la corteza, rocas ígneas y metamórficas.
  • No silicatos: Calcita, dolomita, etc.

Clases de Minerales

  • Elementos nativos: Minerales de un único elemento metálico o no metálico, origen ígneo.
  • Sulfuros: Combinaciones de azufre con un metal, origen en filones.
  • Óxidos e hidróxidos: Combinaciones de oxígeno o grupo hidroxilo con metales, origen ígneo.
  • Haluros: Minerales formados por sales, cloro, flúor, origen en filones.
  • Sulfatos: Contienen el anión sulfato.
  • Carbonatos: Anión carbonato con metales, calcita, origen sedimentario y metamórfico.
  • Silicatos: Silicio y oxígeno combinados con aluminio y otros metales, origen en todos los ambientes.

Ciclo de las Rocas y Tectónica de Placas

  • Ciclo interno o tectónico: Relacionado con la dinámica interna de la Tierra.
  • Ciclo externo: Influenciado por el ciclo del agua y los climas.

Utilidad de Minerales y Rocas

  • Minerales: Se extrae una sustancia útil, preferentemente metálica (mena). El resto se considera ganga.
  • Rocas industriales:
    • Rocas de construcción: Rocas ornamentales, piedras de construcción.
    • Aglomerados: Unen entre sí otros materiales de construcción.
    • Áridos: Rocas trituradas hasta conseguir la granulometría conveniente.
    • Vidrio: A partir de sílice fundida, para la fabricación de diversos materiales.
    • Productos cerámicos: A partir de diferentes clases de arcillas.
    • Aislantes y abrasivos: Diversas aplicaciones industriales.

Tectónica de Placas

Hipótesis de la Deriva Continental

Propone que los continentes se han desplazado a lo largo del tiempo geológico.

Pruebas

  • Geográficas: Encaje de las líneas de costa de los continentes.
  • Petrológicas y estructurales: Rocas ígneas similares en continentes separados.
  • Estratigráficas: Rocas sedimentarias semejantes en continentes distintos.
  • Paleoclimáticas: Distribución de arrecifes coralinos y morrenas, no posibles con la distribución actual de los continentes.
  • Geodésicas: Medidas minuciosas de las masas continentales.
  • Paleontológicas: Fósiles comunes en continentes separados.
  • Isostáticas: Equilibrio gravitatorio de la corteza terrestre.
  • Biogeográficas: Distribución de flora y fauna actual no explicable sin la deriva continental.

Objeciones

  • La semejanza entre bordes continentales no explica los movimientos epirogénicos que han distorsionado las líneas de costa.
  • La semejanza de rocas, fósiles y seres vivos se puede explicar por puentes intercontinentales.
  • No se conocían los procesos en la Tierra ni las fuerzas capaces de realizar el desplazamiento de los continentes.

Hipótesis de la Expansión del Fondo Oceánico (Rift)

Propone que el fondo oceánico se expande a partir de las dorsales oceánicas.

Pruebas

  • Perfil topográfico desde África en el Pacífico Sur.
  • Edad de las rocas de los fondos marinos y su distribución.
  • Espesor de los sedimentos.
  • Geodesia espacial.
  • Existencia de una cebra magnética a un lado y al otro de las dorsales.

Deformaciones de la Corteza

  • Elástica: Se deforma y vuelve a su forma original (ondas sísmicas en el interior de la Tierra).
  • Plástica o continua: Sobrepasa el límite de elasticidad, no recupera su forma inicial.
  • Frágil o discontinua: Ruptura con o sin desplazamiento.

Deformaciones Continuas: Pliegues

Elementos
  • Flancos: Lados del pliegue.
  • Charnela: Zona de máxima curvatura de cada pliegue.
  • Núcleo: Parte central del pliegue.
  • Plano axial: Plano que contiene la línea de charnelas.
Clases de Pliegues (por la curvatura)
  • Antiforme: Curvatura hacia arriba.
  • Sinforme: Curvatura hacia abajo.
Clases de Pliegues (según la antigüedad)
  • Anticlinal: Material más antiguo en el núcleo.
  • Sinclinal: Material más moderno en el núcleo.

Deformaciones Discontinuas: Fallas

Elementos
  • Labios: Cada uno de los bloques que se cortan.
  • Plano de falla: Superficie de corte.
  • Salto de falla: Desplazamiento relativo entre los labios.
Tipos de Fallas
  • Normal: Bloque de techo se desplaza hacia abajo.
  • Inversa: Bloque de techo se desplaza hacia arriba.
  • Horizontal: Desplazamiento horizontal a lo largo del plano de falla.

Petrología

Tipos de Texturas Minerales

  • Granuda: Mosaico formado por muchos cristales de tamaños similares.
  • Aplítica: Similar a la granuda pero más fina.
  • Porfídica: Cristales visibles a simple vista y al microscopio.
  • Pegmatítica: Cristales de tamaños gigantes.

Tipos de Magmas

  • Básicos: Pobres en sílice y ricos en minerales de hierro y magnesio.
  • Ácidos: Ricos en sílice y elementos metálicos.

Productos Volcánicos

  • Gases
  • Lava
  • Piroclastos

Morfología Volcánica

  • Escudos: Conos de escasa altura y mayor extensión.
  • Estratovolcanes: Conos de gran pendiente.
  • Cúpulas y pitones: Formados por lavas muy viscosas.
  • Calderas volcánicas: Depresiones formadas por derrumbamientos o erosión.

Tipos de Metamorfismo

  • Dinámico: Alta presión, baja temperatura.
  • Térmico o de contacto: Alta temperatura.
  • Regional: Incremento de presión y temperatura en una región extensa.

Biología

Funciones Principales (Aparatos)

  • Digestivo
  • Circulatorio
  • Respiratorio
  • Excretor

Tipos de Digestión

  • Intracelular
  • Extracelular

Partes del Aparato Digestivo

  • Boca
  • Lugar de almacenamiento (estómago, buche, etc.)
  • Cavidad digestiva
  • Intestino
  • Recto

Transporte por Faringe y Esófago

  • Movimientos peristálticos

Digestión Estomacal

  • Procesos mecánicos y químicos

Absorción en el Intestino Delgado

  • Duodeno: Recibe el quimo y las secreciones del páncreas y la vesícula biliar.
  • Yeyuno: Reacciones químicas y absorción de nutrientes.
  • Íleon: Absorción de nutrientes.

Quimo Vertido al Duodeno

  • Bilis
  • Jugo pancreático
  • Jugo intestinal

Intestino Grueso

  • Absorción de agua