GEOLOGIA

I.- INTRUDUCCION:El ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderán mas geología en el campo y en la practica que la que puede enseñarle en la aulas.

La geología es la ciencia que estudia la composición y estructura interna de la Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico

En realidad, la Geología comprende un conjunto de "ciencias geológicas", que se desarrolla y se aplican en vida profesional. Cada ciencia ofrece testimonios esenciales para comprender la Tectónica de placas, la historia de la vida a través de la Paleontología, y cómo fue la evolución de ésta, además de los climas del pasado. En la actualidad la geología tiene una importancia fundamental en la exploración de yacimientos minerales (Minería) y de hidrocarburos (Petróleo y Gas Natural), y la evaluación de recursos hídricos subterráneos (Hidrogeología).

II.- DEFINICION:

III.- RAMAS DE LA GEOLOGÍA: Cristalografía Es la ciencia que estudia los cristales, tanto su estructura física como su composición química, la mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones favorables, cada elemento o compuesto químico tiende a cristalizarse en una forma definida y característica. Ejemplo: La sal tiende a formar cristales cubicos.

Geoquímica. Es la rama de la geología encargada de estudiar el comportamiento químico de la tierra y la forma en que se distribuyen y evolucionan los elementos químicos en las distintas partes de la misma. La geoquímica estudia también los contenidos en los minerales formadores de las rocas y en los productos derivados de ellas.

Hidrogeología.Es una rama de la geología que estudia las aguas subterráneas: su origen, estado físico, propiedades, interacción con el suelo, etc. Comprende la hidráulica de pozos, es decir de perforaciones para obtener agua con diferentes fines y el control de su comportamiento en el entorno, según el tipo de material perforado.  

Sismología.Es una rama de la geología que se encarga del estudio de los terremotos y del efecto que provocan sobre la tierra. Estudia además los maremotos y erupciones volcánicas.

Mineralogía.Es una rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales. La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados. Un mineral es un sólido inorgánico de origen natural, además tiene una estructura cristalina.

Geología estructural. Es una rama de la geología que estudia la conformación y comportamiento de la corteza terrestre. Es parte de la ciencia geológica que estudia la arquitectura de la tierra, estudia el desarrollo, los procesos mecánicos y los movimientos de corteza terrestre.

Sedimentología.Es la rama de la geología que estudia los procesos de formación de sedimentos . La sedimentología se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y deposición de material que se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias.

IV.- PROCESOS ENDÓGENOS Y EXÓGENOS Producen DIASTROFISMOS, quiere decir deformaciones o alteraciones en la corteza terrestre, por fuerzas internas de tiempo lento. Ej: Plegamientos

Los movimientos distróficos se dividen en dos: MOVIMIENTOS EPIROGENICOS Y OROGENICO

MOVIMIENTOS EPIROGENICOS Son los movimientos verticales, que producen transformaciones en la corteza terrestre. Son los responsables de la formación de los continentes, a través del hundimiento y levantamiento de los materiales internos de la tierra. Son procesos sumamente lentos.

PROCESOS    ENDÓGENOS  O   INTERNOS DE   LA  TIERRA

MOVIMIENTOS OROGENICOS Son los movimientos horizontales que producen cambios en la corteza terrestre, se producen lentamente, aunque no más lento que los movimientos epirogénicos. Son los responsables de las formaciones de montañas y cordilleras. Generalmente por choques de las placas tectónicas. Ejemplo la cordillera de los Andes que atraviesa todo el continente americano.

LOS MOVIMIENTOS ENDÓGENOS SE CLASIFICAN EN: VULCANISMO Es un proceso geológico, a través del cual, el material interno de la tierra alcanza altas temperaturas, y necesita salir a la superficie, a través de la fisura del  volcán, este material es expulsado en forma de magma

Los volcanes se clasifican en: 1. Volcán Hawaiano: es de poca altura y base muy ancha, la lava que expulsa es fluida y no presenta explosiones de gases tóxicos.

2. Volcán Estromboliano: Presenta una lava viscosa, y al hacer erupción es tóxica, con gran expulsión de gases, rocas fundidas y cenizas, las explosiones son por intervalos de tiempo. Es de gran altura y cráter estrecho.

3. Volcán Peleano: Presenta la lava más viscosa de los volcanes, tanto que se solidifica en el cráter del volcán originando agujas volcánicas, quiere decir pequeñas aberturas en los alrededores del volcán, para que expulse el material incandescente interno. Su erupción en veloz, tóxica y mortal. 4. Volcán Vulcaniano: También presenta lava viscosa que se solidifica rápido, las explosiones son las más violentas y la nube de gas y ceniza, puede llegar a ciudades aledañas. Cuando erupciona, destruye la estructura volcánica alrededor.

TECTONISMO Es un proceso geológico por medio del cual se ha construido la corteza terrestre, por el movimiento de las placas que integran la tierra (Placas Tectónicas), a su vez las placas tectónicas tienen una teoría, que plantea que las placas de la tierra estuvieron unidas hace 250 millones de años en un solo bloque denominado PANGEA, posteriormente se fraccionaron en dos, quedando Gondwana al sur y Laurasia al norte, hasta que nuevamente se fraccionaron, quedando los continentes tal como los vemos hoy en día.

Así mismo de La Teoría de las Placas Tectónicas, surge otra teoría que explica que los continentes y la tierra están en constante movimiento es la “Deriva continental”, de esta manera se afirma que la las placas se separan 2,5 cm por año, y que la fricción o los diversos roce de estas producen las catástrofes naturales, como terremotos, tsunamis, sismos, volcanes, fallas, plegamientos entre otros.

PROCESOS EXOGENO O EXTERNOS DE LA TIERRA Son todos los procesos que suceden en la superficie terrestre se llaman procesos geológicos externos o Exógenos. La Erosión, Transporte y Depositación. Acción geológica del viento  El viento erosiona mediante el impacto de los granos de arena que lleva en suspensión. Las partículas suspendidas en el viento, al ser lanzadas una y otra vez sobre las rocas van gastando sus superficie a la vez que ellas se desgastan.  

Acción geológica de las aguas salvajes  Las aguas salvajes son aquellas que no tienen curso fijo; se originan con el agua de lluvia o cuando se produce el deshielo y el agua comienza a correr sobre el terreno, formando pequeños hilos. Los materiales poco consolidados son atacados por las aguas salvajes que van arrancando pequeñas partículas y tallando surcos que se agrandan hasta producir barrancos. En ocasiones, el terreno empapado por una fuerte lluvia se desliza en forma de avalanchas de tierra o desprendimientos de piedras que pueden ocasionar grandes catástrofes.

Acción Fluvial  Los ríos son cauces permanentes de agua. La erosión fluvial provoca el ahondamiento, ensanchamiento y alargamiento del valle. Si está formado por rocas duras aparece un valle mas estrecho. Cuando en un río existen curvaturas iniciales, éstas tienden a acentuarse ya que el agua se lanza contra la orilla cóncava que va siendo excavada. En la orilla convexa se depositan los materiales. 

Acción de las Aguas Subterráneas Las aguas subterráneas son las que circulan por el subsuelo. Pueden ser de dos clases: Freáticas, que producen la infiltración en el terreno del agua de lluvia, y, en menor proporción las aguas Juveniles, formadas por el enfriamiento de un magma en el interior de la corteza. La infiltración depende de diversos factores: Topografía, cubierta vegetal, y sobre todo, el tipo de roca. La acción geológica de las aguas subterráneas se debe a su poder disolvente. Uno de sus principales efectos es la alteración de las rocas por las que discurren mediante procesos de meteorización química. 

Acción de los glaciares  El enorme peso de los glaciares provoca una erosión muy intensa. En su movimiento, el glaciar arranca fragmentos de roca que quedan englobados en su masa y contribuyen a erosionar el lecho. En las zonas que han estado sometidas a la acción glaciar, las rocas se conocen como “rocas aborregadas” por recordar a lo lejos un rebaño de borregos. La fuerza de un glaciar es tan grande que tritura los materiales convirtiéndolos en un polvo muy fino llamado “harina de roca” que se deposita en el frente del glaciar.

Acción geológica del mar  Las aguas marinas también ejercen acciones destructoras, desmenuzando y arrastrando los materiales tanto propios como procedentes de los materiales gracias al oleaje, las corrientes y las mareas. La acción erosiva del mar, abrasión, es la principal responsable del moldear las costas. La violencia del choque de las olas contra el acantilado hace que el agua penetre por las grietas, esta actúe como una cuña removiendo bloques de roca. A diferencia de los cantos rodados de los ríos, los cantos costeros tienden a ser aplanados por el movimiento del vaivén de las olas. La sedimentación puede dar origen, entre otros, a los siguientes accidentes: las playas, las albuferas, los tómbolos y la flecha litoral. 

V.- IMPORTANCIA DE LA GEOLOGIA EN LA INGENIERIA Esta ciencia es de gran importancia en la

ingeniería civil puesto que se encarga del estudio de las rocas y demás materiales de la naturaleza y que se ocupan para la construcción de cualquier magnitud.

Conocimientos básicos:Conocimientos sistematizados de los materiales. Materiales adecuados para los diferentes tipos de cimentaciones, ya que son esencialmente geológicos. Acerca de dónde y cómo podemos hacer cierto tipo de excavaciones. Conocimiento acerca de aguas subterráneas y los elementos de la hidrología subterránea. Acerca de aguas superficiales, como se presentan sus efectos de erosión, como es su transporte y su sedimentación, entre otras cosas. La capacidad de leer y poder interpretar informes geológicos, como mapas, planos geológicos, topográficos, etc., siendo de vital importancia para la ejecución de cualquier obra. Sobre todo reconocer los problemas geológicos de la naturaleza, que es donde habitamos.

GEOLOGIA EN OBRAS HIDRÁULICASLa geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.

POZOS DE PUNTA CAPTACIÓN: La mayoría de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. Por fortuna, se dispone de otros medios para madeja el agua freática en trabajos pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más profunda.

CENTRALES HIDROELÉCTRICAS SUBTERRÁNEAS: La idea de situar centrales hidroeléctrica o de bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseño. Estos es un desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra mundial. Las turbinas impulsada por agua se situaron en le fondo de unas excavaciones circulares profundas y se conectaron con los generadores situados en la superficie por medio de flechas de acero, y por eso, esta no puede ser considera completamente subterránea.

CIMENTACIÓN DE PRESAS: La construcción de una presa almacenadora de agua altera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación. OBRA DE CONTROL FLUVIAL: Las primeras obras de ingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial en esencia es el de regular la corriente natural del río dentro de un curso bien definido, Ya que la desviación del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.

Geología en obras viales La geología en obra viales juega un papel muy importante pues la mayoría de las carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algunos ejemplos donde se aplica la geología.

Perforación de Lumbreras: Una de las partes más especializadas en las excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles. Cimentación de Puentes: Como antecedente necesario deberá recalcarse la gran importancia de la geología en la cimentación de los puentes.

Campos de Aviación: El crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Carreteras: Son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras.

GEOLOGIA EN EDIFICACIONES La geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros los ingenieros civiles debemos construir.

El buen funcionamiento de la obras civiles de infraestructura depende en gran medida de la forma en la que son construidas y geotécnicamente adaptas a las condiciones geológicas del terreno, de madera que para fines de calculo se considere a las masas de roca o suelo como parte integrante de la estructura por construir.La aplicación de la geología a la ingeniera civil da evidencia de descubrimientos y deducciones del geólogo pueden traducirse en aplicaciones en términos prácticos, Este conocimiento ayuda en la construcción de obras civiles, la mecánica de suelos y rocas etc, esto permitirá en un momento dado dar solución a problemas de construcción de proyectos de ingeniera.

VI.- CONCLUSIONES