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ESPECIALIZACIÓN EN EXPLOTACIÓN MINERA.

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Ciclo Hidrológico

1. Describa el movimiento del agua a través del ciclo hidrológico. Una vez que la precipitación ha caído sobre la tierra.

El agua cae sobre el mar y sobre la tierra; cuando lo hace en el mar retorna enseguida a su punto de partida; cuando cae en la tierra, ha de seguir caminos muy distintos hasta reintegrarse a él, estableciendo el llamado ciclo hidrológico.

Una parte del agua que se precipita sobre la tierra corre por la superficie de ésta, se concentra en arroyuelos y luego en ríos que erosionan y disuelven los materiales que se encuentran a su paso y que la llevan, por último, al mar. El suelo es recorrido por una inmensa red de torrentes, arroyos y ríos que alcanzan, en conjunto, una longitud de más de 130,000 kilómetros y envían sus aguas al lecho de corrientes caudales. La masa de agua arrojada por estas corrientes principales, calculada en unos 13,000 millones de metros cúbicos por hora, es recogida por el océano, en el cual se decanta el fango que ella arrastró, y queda en su fondo, y se limpia, combinándose con las sales de sodio, potasio, calcio y magnesio. Luego, el Sol la evapora nuevamente y se originan las nubes, enriquecidas en oxígeno por la acción de los vientos, y vuelven a viajar de nuevo a la tierra. Aquí, el frío condensa el vapor de agua, que cae como lluvia o rocío.

Otra parte del agua que cae sobre la tierra se infiltra y constituye el agua subterránea, formando la capa acuífera que al filtrarse y formar manantiales es aprovechada por los vegetales, los animales y el hombre. Y otra tercera parte se evapora y vuelve a la atmósfera. Si el agua cae en lugares con baja temperatura esta no podrá ser absorbida por el suelo, ni correr o evaporarse en seguida por lo cual se acumulara en campos de nieve o glaciares. En el subsuelo, mientras más profundo sea, la presión cierra los poros de la tierra. Esto provoca que casi la totalidad del agua del subsuelo sea encontrada a una distancia de 8 kilómetros 2. Sobre los océanos, la evaporación supera la precipitación. ¿Por qué

no disminuye el nivel mar? Si bien el nivel del mar debería disminuir, esto no sucede debido al equilibrio hidrológico el cual compensa la disminución de volumen de agua en el mar con cantidades de escorrentías superficiales y subterráneas que son vertidas al océano. Además la relación océano océano-tierra es 7:1 aproximadamente. Por tanto la mayor parte de la precipitación cae de nuevo al océano y el ciclo hidrológico empieza de nuevo.

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Volcanes

1. ¿Por qué un volcán alimentado por magma muy viscoso probablemente sea

más peligroso que un volcán abastecido con magma fluido?

El magma muy viscoso tiene menor fluidez y menor movilidad. Al tener mayor

resistencia a fluir el magma en el interior del volcán aumenta, lo que produce

una erupción muy violenta.

2. ¿Describa la situación que genera magmas en el vulcanismo de las zonas de

subducción?

En las zonas de subducción se producen enormes esfuerzos de rozamiento entre

las placas litosféricas, lo que hace que se eleve la temperatura de los materiales

en fricción. Esta temperatura sobrepasa el punto de fusión de

los componentes de las rocas y se forma el magma. Los magmas por vulcanismo

debido a zonas de subducción se generan por fusión de las rocas que constituyen

la base de la corteza y del manto superior, a profundidades que oscilan entre 20

y 300 Km. Los magmas (que son mezclas de silicatos fundidos, gas, cristales y

burbujas), se generan en bordes continentales activos donde convergen dos

placas litosféricas (zonas de subducción), en las dorsales oceánicas (zona de

rotura y divergencia de placas) y asociados a puntos calientes (volcanismo

intraplaca). Para que las rocas de las que procede el magma comiencen a

fundirse se necesita alcanzar una temperatura y una presión determinada (punto

de solidus). Los magmas ascienden hacia la superficie por flotabilidad (diferencia

de densidad con el entorno). El ascenso puede ser rápido y sin paradas,

produciéndose la salida en superficie mediante una erupción volcánica

caracterizada por su baja explosividad. En otras ocasiones el magma no llega a

alcanzar la superficie y se detiene durante un periodo de tiempo, más o menos

dilatado, dando lugar a la formación de cámaras magmáticas. En ellas el magma

se enfría, generándose procesos de diferenciación magmática mediante los

cuales se producen cambios sustanciales en su composición química, así como

en las condiciones de los gases disueltos en el líquido magmático. Nuevos

aportes de magma desde las zonas de generación, desestabilizan las cámaras y

pueden dar lugar a erupciones explosivas muy violentas. Los tipos más

frecuentes de magmas son los siguientes: magmas toleíticos, calcoalcalinos y

alcalinos. Los magmas toleíticos se generan a poca profundidad (20 Km.) bajo

las dorsales oceánicas, aunque también pueden asociarse a volcanismo

intraplaca y a algunos arcos insulares.

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Las rocas tipo de la serie son los basaltos toleíticos, caso típico de Guatemala.

Los magmas calcoalcalinos se generan a mayor profundidad (alrededor de 100

Km.) en las zonas de subducción, la presencia de una corteza hidratada rebaja

el punto de fusión y permite la generación de magma a menor profundidad. Las

rocas volcánicas más importantes son las andesitas y las riolitas. Los magmas

alcalinos tienen su origen en zonas profundas asociados al desarrollo de puntos

calientes y a aperturas de rift continentales. Las rocas más características son

los basaltos alcalinos, siendo usual la presencia de términos evolucionados

(traquitas y fonolitas).

3. ¿Dónde son más comunes las erupciones fisúrales?

A pesar de que las erupciones volcánicas están relacionadas con estructuras en

forma de cono, la mayor parte del material volcánico es extruido por fracturas

en la corteza denominadas fisuras. Estas fisuras permiten la salida de lavas de

baja viscosidad que recubren grandes áreas. La llanura de Columbia en el

noroeste de los Estados Unidos se formó de esta manera. Las erupciones

fisurales expulsaron lava basáltica muy líquida. Las coladas siguientes cubrieron

el relieve y formaron una llanura de lava (plateau) que en algunos lugares tiene

casi 1,5 km de grosor. La fluidez se evidencia en la superficie recorrida por la

lava: unos 150 km desde su origen. A estas coladas se las denomina basaltos

de inundación (flood basalts). Este tipo de coladas sucede fundamentalmente en

el suelo oceánico y no puede verse. A lo largo de las dorsales oceánicas, donde

la expansión del suelo oceánico es activa, las erupciones fisurales generan nuevo

suelo oceánico. Islandia está ubicada encima de la dorsal centroatlántica y ha

experimentado numerosas erupciones fisurales. Las erupciones fisurales más

grandes de Islandia ocurrieron en 1783 y se denominaron erupciones de

Laki. Laki es una fisura o volcán fisural de 25 km de largo que generó más de

20 chimeneas separadas que expulsaron corrientes de lava basáltica muy fluida.

El volumen total de lava expulsada por las erupciones de Laki fue superior a los

12 km³. Los gases arruinaron las praderas y mataron al ganado islandés. La

hambruna subsiguiente mató cerca de 10.000 personas. La caldera está situada

muy por debajo de la boca del volcán.

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4. Enumere tres factores que determinan la naturaleza de una erupción

volcánica. ¿Qué papel desempeña cada uno?

La composición de los magmas, temperatura y la cantidad de gases disueltos

que contienen. Cuando se enfría, la lava empieza a solidificarse y conforme

aumenta su viscosidad disminuye su movilidad. La viscosidad del magma está

directamente relacionada con su contenido en sílice. Las lavas graníticas

(félsicas), con un elevado contenido en sílice (> 70 por ciento), son muy viscosas

y formas coladas cortas y gruesas. Las lavas basálticas (máficas), con un

contenido menos de sílice (alrededor del 50 por ciento), son más fluidas y

pueden viajar a distancias más largas antes de solidificarse. Los gases disueltos

tienden a aumentar la fluidez del magma, y conforme se expande, proporcionan

la fuerza que impulsa a las rocas fundidas desde la chimenea de un volcán.

5. ¿Cómo podría detectarse un lacolito en la superficie de la Tierra antes de ser

expuesto por la erosión?

Estructuralmente puede detectarse por la formación de estructuras arqueadas

en forma de domos. Son característicos en la roca encajante típicos de presión

por la formación de intrusivos (lacolitos) que arquean las capas situadas por

encima del mismo.

6. ¿Con que tipo de roca está asociado el vulcanismo de las dorsales?

Las rocas asociadas están asociados a magmas toleíticos que se generan a poca

profundidad (20 Km.) bajo las dorsales oceánicas, aunque también pueden

asociarse a volcanismo intraplaca y a algunos arcos insulares. Las rocas tipo de

la serie son los basaltos toleíticos. Se trata de basaltos alcalino ricos en

fenocristales de olivino, piroxenos cálcicos, plagioclasas y sílice.

7. ¿Qué hace que las rocas fundan en las regiones de dorsales oceánicas?

El factor clave es la presión. Las rocas en las dorsales oceánicas se encuentran

a elevadas presiones y temperaturas en estado sólido, pero muy cerca de su

punto de fusión. Al ascender hacia la superficie debido a las corrientes de

convección, la presión disminuye súbitamente, manteniéndose prácticamente la

temperatura, lo que hace que las rocas se fundan constituyendo magmas.

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8. Los volcanes del anillo de fuego del Pacifico, ¿se definen generalmente como

tranquilos o violentos? Nombre un volcán que apoyaría su respuesta.

Se definen como violentos El Anillo de Fuego es una zona donde se producen un

gran número de terremotos y erupciones volcánicas en la cuenca del Océano

Pacífico. En 40,000 km (25.000 millas) en forma de herradura, que se asocia

con una serie casi continúa de fosas oceánicas, arcos volcánicos y cinturones

volcánicos y/o movimientos de las placas. Tiene 452 volcanes y es el hogar de

más del 75% de los volcanes activos e inactivos del mundo. Localmente en

Guatemala los volcanes Amatitlán, Atitlán, Fuego, Santa María; volcanes de edad

Terciaria y Cuaternaria son típicos ejemplos.

9. ¿Cuál es el mayor de los cuerpos intrusivos? ¿Es tabular o masivo? ¿Es

concordante o discordante?

Los cuerpos de roca intrusivos se llaman Plutones. Varían mucho en forma y

extensión y se clasifican según su forma y su relación con la roca encajante en

dos grupos:

� Plutones Masivos. Que son grandes masas d rocas que pueden ser

concordantes con la roca encajante o bien discordantes. A este grupo

pertenecen los batolitos, lopolitos, lacolitos y facolitos.

� Plutones Tabulares. Que son masas intrusivas de menor espesor y tamaña

que las anteriores. Están relacionados con los anteriores porque son

apéndices o expansiones de ellos que forman rocas filonianadas. A este

grupo pertenecen los diques o filones y los sills o filones capa. La figura 1

muestra la dimensión de ambos tipos de plutones.

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Figura 1. Intrusiones magmáticas y su respectiva clasificación.

10. Enumere los principales gases liberados durante una erupción volcánica

En las erupciones volcánicas se liberan gases, que pueden variar en cada volcán.

Los componentes principales de gases volcánicos son el vapor de agua (H2O),

dióxido de carbono (CO2), sulfuro como el dióxido de sulfuro (SO2) (gases

volcánicos de alta temperatura) o sulfuro de hidrógeno (H2S) (gases volcánicos

a baja temperatura), nitrógeno, argón, helio, neón, metano, monóxido de

carbono e hidrógeno. Otros compuestos detectados en gases volcánicos son

oxígeno (meteórico), HCl, HF, HBr, NOx, SF6 y compuestos orgánicos. Hay

también rastro de compuestos exóticos del incluyen el mercurio, CFCs, y

radicales metílicos del óxido del halógeno. La mayor parte del cloruro de

hidrógeno (HCl) y el fluoruro del hidrógeno (HF) se disuelven en las gotitas de

agua de la nube generada por la erupción y bajan rápidamente a la Tierra como

lluvia ácida. La ceniza cae rápidamente de la estratosfera; la mayor parte

desaparece de la atmósfera en varios días a algunas semanas. Finalmente, las

erupciones volcánicas explosivas lanzan el dióxido de carbono del gas del

invernadero y proporcionan así una fuente profunda de carbón para los ciclos

biogeoquímicos. Las emisiones de gas de los volcanes son un contribuidor

natural a la lluvia ácida. La actividad volcánica lanza cerca de 130 a 230

teragramos de dióxido de carbono al año.

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Corrientes

1. ¿En que se parece un delta y un abanico aluvial? ¿Explique en qué se

diferencian?

Un abanico aluvial es una forma del terreno o accidente geográfico formado

cuando una corriente de agua que fluye rápidamente entra en una zona más

tendida y su velocidad disminuye, extendiéndose su cauce en abanico, en

general a la salida de un cañón en una llanura plana. Un delta es formado en

la desembocadura de un río por los sedimentos fluviales que allí se depositan.

Los depósitos de los deltas provenientes de los ríos más grandes se caracterizan

por el hecho de que el río se divide en múltiples brazos que se van separando y

vuelven a juntarse para formar un cúmulo de canales activos e inactivos. Se

parecen porque se forman por la disminución de la velocidad de la corriente y

consecuente disminución de la capacidad de transporte de la corriente fluvial, y

se diferencia en que el abanico aluvial es una formación continental, el delta

hidrográfico es típicamente litoral.

2. Las medidas de control de las inundaciones son la construcción de diques

artificiales, describa brevemente la formación de diques naturales.

Los diques naturales son formados por depósitos de material arrastrado por

ríos en los bordes de los mismos, durante las crecidas del caudal, lo que va

ocasionando, progresivamente, la elevación de la ribera. Son muy frecuentes en

los ríos de llanura, con un cauce divagante y de muy escasa pendiente. A su vez,

la elevación de la riberas se debe a la pérdida de velocidad de las aguas junto a

ellas ya que durante las crecidas, las aguas alcanzan mayor velocidad en la línea

central del río, cortando los meandros por la parte convexa, al revés de lo que

sucede en aguas bajas, cuando la fuerza centrífuga del agua tiende a desplazar

la corriente hacia la parte cóncava

3. Cuando el caudal de la corriente aumenta, ¿Qué ocurre con la velocidad de la

corriente?

Cuando el régimen del río es normal, con un caudal medio, la velocidad suele

ser inferior a 1 m/s en los cursos de agua de pendiente suave; se incrementa en

el curso inferior si aumenta mucho la profundidad del cauce. En los ríos de mucho

caudal y de pendiente acentuada, la velocidad suele ser de 1,5 a 2 m/s. Durante

las crecidas excepcionales la velocidad llega a ser de 4 m/s en los ríos más

caudalosos y de 5 a 10 m/s en algunos afluentes. Por tanto, cuando el caudal

de la corriente aumenta la velocidad de la corriente aumenta.