GEOSFERA Y RIEGOS GEOLÓGICOS
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GEOSFERA Y RIESGOS GEOLÓGICOS
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SISTEMA TIERRA
• Está compuesto por 4 subsistemas:
• Biosfera
• Geosfera
• Atmósfera
• Hidrosfera
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Dinámica de la Geosfera
• Geosfera: sistema terrestre de estructura rocosa que sirve de soporte o base al resto de los sistemas terrestres.
• Litosfera: capa más superficial de la geosfera. Donde se producen los procesos geológicos provocados por dos tipos de energía: externa (solar) e interna.
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Procesos geológicos externos
• Destructores de relieve (modelado)
• Causado por los Agentes geológicos externos (gases atmosféricos, agua , hielo, viento, seres vivos)
• Procesos geológicos son las acciones cuyo resultado final es el modelado del relieve (meteorización, erosión, transporte y sedimentación)
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Meteorización• Alteración física o química
de las rocas in situ debida a la acción de los agentes atmosféricos.
El resultado es la disgregación mecánica o variación de la composición química.
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Erosión, transporte y sedimentación
• Proceso dinámico en el que los materiales resultantes son desplazados.
• Sedimentación: Se da cuando se reduce la energía del agente de transporte.
• Los agentes geológicos:
Agua de escorrentía y glaciares
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Procesos geológicos internos
• Formadores de nuevos relieves.
• Tienen lugar gracias a la energía geotérmica.
• Gradiente geotérmico: 1ºC cada 33 m. De profundidad. (solo los primeros km. , la Tª en el centro de la Tierra es de 5500ºC).
• El calor del interior de la tierra se debe al calor residual procedente de su formación y sobre todo, a la desintegración de elementos radiactivos ( en las capas más externas).
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Gradiente geotérmico
Variación de la temperatura con
la profundidad.
No es igual en toda la tierra.
El valor medio es de de
3ºC/100m, pero solo durante los
primeros kilómetros, luego se
estabiliza
Fuentes de esta energía:
1. Calor remanente (formación de
la tierra)
2. Desintegración atómica
(mecanismo principal)
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Vibración de partículas
Transporte de la energía interna
La energía interna se transmite desde el interior de la tierra por
dos sistemas:
1. Conducción
2. Convección
CONDUCCIÓN:
Fuente de calor
Aumento energía en las
rocas
Pasa la vibración a las partículas vecinas
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CONVECCIÓN DE CALOR
La conducción es un mecanismo válido en la corteza terrestre,
pero en cualquier caso, las rocas son malas conductoras del
calor, luego se necesita otro mecanismo mas eficiente: La
convección.
Se trasmite el calor por
desplazamiento de las
partículas que forman los
cuerpos.
Se crean células de
convección debido a los
cambios de densidad y a la
gravedad
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Convección terrestre
Convección en 1 capa
Convección en 2 capas
Hay pruebas a favor
de ambas teorías
Las plumas térmicas son emisiones
de materiales fundidos de una
determinada zona del manto (Capa
D’’)
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Tectónica de placas
La corteza terrestre está dividida en placas.
En los límites de las placas encontramos como principales
zonas, geológicamente activas:
1. Las dorsales oceánicas.
2. Las fosas tectónicas.
3. Las fallas transformantes.
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Contacto entre placas
Dos placas chocan. Pueden darse tres situaciones:
1. Choque de placa oceánica contra oceánica. Subducción
2. Choque de placa oceánica contra continental.
Subducción
3. Choque de placa continental contra continental. No
hay subducción
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TECTÓNICA DE PLACAS
• La litosfera se construye en las dorsales
• Se destruye en las zonas de subducción
• En las fosas oceánicas los sedimentos se acumulan: pueden ascender o descender
• En las zonas de subducción los materiales se hunden hacia el manto, formandose los distintos tipos de rocas
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Tipos de rocas y litogénesis• Rocas sedimentarias: formadas por la
acumulación, presión y compactación de sedimentos.
• Rocas metamórficas: Cuando la roca original ha sido transformada por efecto del calor, la presión o por introducción de nuevos minerales.
• Rocas ígneas: De dos tipos: Plutónicas si el enfriamiento es lento en el interior
de la corteza.
Volcánicas cuando el enfriamiento se ha producido bruscamente.
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Rocas sedimentarias
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Rocas metamórficas
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Rocas ígneas
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RIESGOS GEOLÓGICOS
Definición: cualquier condición del medio geológico o proceso geológico que pueda generar un daño económico o social y en cuya predicción, prevención o corrección han de emplearse criterios geológicos.
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Un diapiro (del griego διαπείρειν = atravesar) es un tipo de intrusión
en el que se fuerza un material más dúctil deformable y móvil a
través de las rocas suprayacentes quebradizas.
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Riesgos volcánicos
Manifestación directa de la energía geotérmica por donde sale magma al exterior y que constituye un riesgo geológico natural.
Distribución geográfica:• Límites de placas
• intraplaca
1) Puntos calientes
2) Fracturas o puntos débiles litosfera
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Límite convergente
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Límite divergente
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PUNTOS CALIENTES
Teoría de plumas
Esta teoría sugiere que hay plumas del manto que
ascienden por convección desde el límite entre el núcleo y
el manto en forma de diapiro.
El ascenso de las plumas se debería al calentamiento del
manto inferior por conducción de calor desde el núcleo
terrestre.
Teoría de extensión
La otra hipótesis postula que no es la alta temperatura del
manto la causa el vulcanismo sino que zonas de
movimiento divergente de la litosfera que facilitan el
ascenso pasivo de magma desde niveles poco profundos
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Punto caliente
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Partes de un volcán
• Cráter :
• Cono volcánico
• Cámara magmática
• Chimenea
• Columna eruptiva
• Colada de lava
• Cono secundario
http://www.geo.wvu.edu/~donovan/geol101/animations/06.swf
http://www.snet.gob.sv/Geologia/Vulcanologia/amenazas/peligros.pdf
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Factores de riesgo volcánico
• Exposición : Áreas volcánicas muy pobladas debido a las tierras fértiles volcánicas.
• Vulnerabilidad: En función de la riqueza, la tecnología, la educación y la información que determinan los medios para afrontar un desastre.
• Peligrosidad : Que depende de la magnitud del evento y de las manifestaciones volcánicas siguientes:
http://www.volcanesdecanarias.com/interna/Educacion/edu_riesgo.htm
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Peligrosidad manifestaciones volcánicas
• Gases: son el motor de las erupciones, son tóxicos.• Coladas de lava: Su peligrosidad está en función de su
viscosidad.Las lavas ácidas son muy viscosas, provocan explosiones.(mucho SiO2)Las lavas básicas son muy fluidas y recorren grandes distancias.(Poco SiO2)En el fondo oceánico las lavas suelen ser básicas y en los bordes destructivos son ácidas.
• Lluvias de piroclastos: Fragmentos sólidos lanzados al aire. Por tamaño : cenizas, lapilli y bombas.
• Explosiones: Dependen de la viscosidad de la lava.Índice de explosividad
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Peligrosidad manifestaciones volcánicas
• Nubes ardientes: muy peligrosas. Cuando la columna eruptiva desciende por la ladera del volcán.
• Domo volcánico: Cuando la lava es muy viscosa y forma un tapón en el cráter.
• Caldera: Desplome del techo de la cámara magmática.
• Peligros indirectos: coladas de barro, tsunamis, desprendimientos de laderas
http://hvo.wr.usgs.gov/multimedia/
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Tipos de magmas
Tª SiO2 Densidad ExplosividadViscosid
ad
Básicos
Ácidos
Intermedios
-50%
+65%
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Actividad volcánica
La actividad volcánica corresponde a los distintos
tipos de erupciones que pueden darse en un volcán. A
su vez dan lugar a los distintos tipos de edificios
volcánicos.
Un mismo volcán puede variar su tipo de actividad de
una erupción a otra.
La peligrosidad de un volcán variará en función del
tipo de actividad que tenga y esto a su vez depende de
tres factores característicos del magma:
1. Temperatura
2. Cantidad de gases
3. Viscosidad
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Predicción y prevención de riesgos volcánicos
• Métodos de predicción.
Estudio de los fenómenos precursores volcánicos.
Elaboración de mapas de riesgo.
• Métodos de prevención y corrección.
Desviación de las corrientes de lava.
Vaciado de lagos de cráteres.
Instalación de alarmas y planes de evacuación.
Restricción de construcciones y tipos especiales de viviendas.
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http://www.tendencias21.net/Catastroficos-tsunamis-podrian-
derivarse-del-derrumbe-de-un-volcan-de-La-Palma_a397.html
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Riesgos sísmicos
• Los terremotos son una manifestación de la energía geotérmica que produce el desplazamiento de las placas litosféricas.
• El terremoto es la vibración de la Tierra producida por la liberación brusca de la energía elástica almacenada en las rocas.
• Una parte de la energía es liberada en forma de calor y otra parte en forma de ondas sísmicas.
http://www.emsc-csem.org/index.php?page=current&sub=ge
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Ondas sísmicas• Profundas: Se propagan por el
interior de la tierra a partir del hipocentro. Se distinguen en: Primarias (P): Las moléculas se comprimen, son las más rápidas y atraviesan sólidos y fluidos.Secundarias (S): son sacudidas perpendiculares al sentido de desplazamiento, no atraviesan fluidos.
• Superficiales: consecuencia de la interacción con la superficie terrestre de las ondas profundas. Son las que causan los mayores destrozos. Hay de dos tipos L y R .
http://www.school-portal.co.uk/GroupDownloadFile.asp?file=21415
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Tipos de ondas sísmicas (resumen)
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Parámetros de medida
Magnitud: Energía liberada, indica el grado de movimiento. Se utiliza la escala de Richter y valora el factor peligrosidad.
Se representa según la fórmula: log Es=11,8+1,5*M
Es = Energía elástica en ergios
M= Magnitud de 0 a10
Crecen exponencialmente
Los mayores terremotos registrados han sido de magnitud 9 en Japón, Sumatra y Chile
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Parámetros de medidaIntensidad: Capacidad de destrucción. Cuantifica el factor vulnerabilidad.
Se utiliza la escala Mercalli (U.S.A) y la M.S.K. (Europa y España )y se representa por números romanos.
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Comparación entre Intensidad y magnitud
• Las escalas de intensidad miden los efectos producidos por el terremoto;
• pero no miden la fuerza real del terremoto
• Ya que no consideran la distancia al epicentro ni la naturaleza del terreno
• Con la misma magnitud de un terremoto, puede ser que la intensidad sea diferente en distintos lugares de observación
INTENSIDAD MAGNITUD
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• Los seísmos que más daños producen no son siempre los de mayor magnitud: así, el de San Francisco de 1906 produjo menor número de víctimas que el de Managua de 1972. La explicación puede estar en las medidas antisísmicas aplicadas (factor vulnerabilidad).
• Tras el seísmo de Kwanto de 1923, un gran fuego posterior aumentó considerablemente el número de víctimas. En el sur de Chile, en 1960, hubo pocas víctimas por estar escasamente poblada esta región (factor exposición). El terremoto ocurrido en China en 1975 fue predicho, y se produjo la evacuación de la población.
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Métodos de Predicción y prevención
Predicción
• Precursores sísmicos: Comportamiento de animales, velocidad ondas P, elevación del suelo, resistividad rocas, emisiones de radón.
• Mapas de peligrosidad.
• Localización de fallas activas
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PREVENCIÓN :
• Medidas estructurales: Normas de construcción sismorresistentes.
• Medidas no estructurales:
Ordenación de territorio.
Protección civil.
Educación para el riesgo.
Establecimiento de seguros.
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Normas construcción sismoresistentes
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Ej. 5
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OTROS RIESGOS GEOLÓGICOS
MOVIMIENTOS GRAVITACIONALES DE LADERA
• FACTORES CONDICIONANTES:
Litológicos: Materiales alterados o de diferente naturaleza.
Estructurales: Planos inclinados o fracturas.
Climáticos: Alternancia de climas.
Hidrológicos: Cambios, o alternancia de estratos de diferente permeabilidad.
Topográficos: Pendientes superiores al 15%.
Vegetación: Escasez de vegetación.
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• Reptación: Movimiento lento a favor de pendiente.
• Solifluxión
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• Coladas de barro.
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• Deslizamientos.
• Desprendimientos.
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Predicción, prevención y corrección de riesgos geológicos.
• Análisis de factores de riesgo.
• Mapas de peligrosidad.
• Medidas correctoras. Modificación de taludes, drenajes, revegetación de taludes, medidas de contención (muros, mallas, anclajes etc.)
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• Subsidencias y colapsos
• Zonas kársticas
• Suelos expansivos.
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INUNDACIONES
• Torrenciales. En cauces secos o en laderas montañosas.
Solo llevan agua tras lluvias torrenciales o en deshielo.
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• Fluviales
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Prevención de inundaciones
• Soluciones estructurales:
Construcciones de diques.
Aumento del cauce: ensanchamiento y dragados.
Desvío de cauces.
Reforestación y conservación del suelo.
Laminación: construcción de embalses.
Estaciones de control.
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Prevención
• Soluciones no estructurales.
Ordenación del territorio
Planes de Protección civil
Modelos de simulación
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Ejercicio 11
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Riesgos geológicos mixtos
• Erosión y sedimentación.
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• Dinámica litoral:
Riesgos:
Retroceso de acantilados.
Interrupción de corrientes costeras.
Alteraciones de deltas.
Extracción de arena.