7/24/2019 Presentacion Formacion de Suelos
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Departamento de Geologa
Universidad de Chile
Conceptos Geolgicos Bsicos
Sofa Rebolledo
DEFINICIN Y ALCANCESDE LA GEOLOGA
Geologa es la ciencia que estudia laTierra.
Las rocas que la constituyen, losprocesos que las formaron y los
cambios que ellas sufren para darorigen a los paisajes actuales, sonalgunas de las preocupaciones deun gelogo.
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Como toda ciencia, la geologa tiene
algunas reas de inters msespecfico, dentro de las cuales se
pueden destacar:Geologa econmica, geologa
estructural, petrologa, geoqumica,
sedimentologa, estratigrafa,paleontologa, geocronologa,
vulcanologa, hidrogeologa, geologaaplicada a la ingeniera, geologa
ambiental.
EL TIEMPO EN GEOLOGA
El tiempo es un parmetro que debe sertomado en cuenta para la comprensinglobal de la geologa de un lugar.
La columna estratigrfica mundial divideal tiempo geolgico en periodos (Tabla2.1).
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Usualmente se espera que las rocasms antiguas sean ms competentesy menos permeables. Sin embargo,
en lugares como nuestro pas,afectado por fuerte tectonismo, lasrocas antiguas pueden mostrar unfuerte deterioro fsico y mecnico.
Tabla 2.1.- El T iempo en GeologaPeriodo/sistema Era Edad,
m.a.Vida
Holoceno= Reciente(ltimos 10.000 aos)
Cuaternario
Homo sapiens
Pleistoceno 2 ma H.Habilis
Plioceno Roedores 5 ma primeroshominidos (Kenya
Mioceno Caballos
Oligoceno Terciario Primates
Eoceno
Paleoceno
Cretcico ltim. dinosaurios
Jursico Mesozoico Primeros mamferos
Trisico
Prmico
Carbonfero Primeros reptiles
Devnico Paleozoico Primeros rboles
Silrico Amonites
Ordovcico Primeros peces
Cmbrico Graptolites, trilobites
Precmbrico Gusanos, esponjas
(origen de la tierra) 4600
65
1.6-2
570
245
144
213
286
360
408
37
55
25
5
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Tipos de materiales
geolgicos
Rocas y Suelos
Rocas
Material o substancia rocosa y macizorocoso
Material: Rocas gneas
Rocas sedimentarias
Rocas metamrficas Descripcin: Color, tamao degrano,estructura, meteorizacin,
nombre, resistencia y discontinuidades
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ROCAS Las rocas se definen como agregados
slidos de minerales. Dependiendo desu origen, las rocas se dividen en tresgrandes grupos: rocas gneas, rocassedimentarias y rocas metamrficas.
Rocas gneas
Las rocas gneas se forman delenfriamiento de un material caliente
(roca fundida), rico en gases,denominado magma.
El magma se origina en las
profundidades de la corteza y seacumula en cmaras magmticas.
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En algunos casos, el magma se abre
espacio y sale a la superficie generandouna erupcin volcnica.
Las rocas que se generan en esteevento son denominadas rocasvolcnicas o extrusivas y representanuno de los dos tipos principales derocas gneas.
Cuando el magma no consigue llegar ala superficie y se enfra y cristaliza en
cmaras magmticas subsuperficiales,las rocas que se generan se denominan
rocas intrusivas.
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Las rocas plutnicas, como el granito yla diorita, se forman a partir de unmagma enterrado a gran profundidadbajo la corteza terrestre.
Las rocas se enfran muy despacio,permitiendo as el crecimiento de
grandes cristales de minerales puros.
Las rocas volcnicas, como el basalto yla riolita, se forman por enfriamiento ysolidificacin rpida del magma engrietas prximas a la superficie, o ensuperficie cuando el magma emerge atravs de los volcanes. El resultadoson rocas de grano fino o vidrio.
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En determinados casos, existen rocasque se componen de cristales, grandes
y bien formados, en una masafundamental constituida por cristales degrano ms fino o vidrio. Esta textura se
denomina porfdica y las rocas quetienen esta textura se denominan
prfidos.
Las rocas gneas, compuestas casi ensu totalidad por un tipo de mineralesdenominados silicatos, suelenclasificarse segn su contenido deslice. Las principales categoras soncidas o bsicas, siendo el granito y lariolita ejemplos del primer grupo, y el
gabro y el basalto del segundo.
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Dentro de las rocas gneas, las rocaspiroclsticas tienen particularimportancia en la geologa de Chile.
Estas son muy comunes y se asocian ala actividad volcnica de nuestro pas.
Las rocas piroclsticas estn formadaspor fragmentos de rocas y mineralesque son arrojados desde un volcn.
Tabla 4.1.- Clasificacin de rocas gneas para propsitos de ingeniera. (Modificadade Dennen y Moore, 1986).
Composicin Mineralgica
Mineralesprincipales Cuarzo-ortoclasa Plagioclasa Plagioclasapiroxenoolivino
Olivinopiroxeno
Mineralesaccesorios
Biotita-muscovitaanfbola
Anfbolabiotita
Magnetita
Pegmatticas(grano muy grueso,
>1cm)
Pegmatitas
Fanertica (granomedio, 0.25-2cm)
Granito Diorita Gabro Peridotita
Dunita
Porfirtica(cristales mayoresen una masa de
grano fino)
Prfidograntico,
Prfidocuarcfero
Prfidoandestico
Andesitaporfdica
Prfidobasltico
Prfido deolivino
Afantica (cristalesvisibles, de
pequeo tamao)
Riolita Andesita Basalto Basalto deolivino
Vtrea Obsidianapmez
(esponjosa,vesicular)
Escoria (vesicular)
Contenido deSlice
Acidas
sobre 65%
Intermedias
55-65%
Mficas oBsicas45-55%
Ultramficas
menos de45%
Color Claras Oscuras
T
exturayTamaodelgrano
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Tabla 4.2.- Caractersticas geotcnicas de las rocas gneas.(Modificada de Mathewson,1981)
Caractersticas Descripcin
Rocas gneas intrusivasExtensin areal grandes reas, ocasionalmente cuerpos
menoresRocas principales granito-granodiorita-diorita-gabroColores caractersticos rosado- grises claros a muy oscurosTamao del grano mayor de 0,25 cm, visible a simple vistaResistencia alta a muy alta, mayor que 100MPaDeformacin usualmente elstico-plstica
Rocas gneas extrusivasExtensin areal muy variable, ocurren como flujos o
intrusiones superficialesRocas principales Riolita - andesita - basaltoColores caractersticos Rosado - grises claros a muy oscurosTamao del grano grano fino, frecuentemente no visible a
simple vista
Resistencia variable de muy alta a muy bajaDeformacin variable de plstico-elstica a elstica.
Las rocas piroclsticas ocurren encuerpos lenticulares o tabulares yreciben diferentes nombresdependiendo, bsicamente, del tamaode los clastos (Tabla 4.3.-).
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Tabla 4.3 .- Rocas piroclsticasPartculas caractersticas Nombre
RocaBloques Fragmentos
angulosos mayoresde 64 mm
Brecha
Bombas Fragmentosredondeadosmayores de 64mm
Aglomerado
Lapilli (2-64mm)
Ceniza (
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Las rocas sedimentarias no clsticaspueden ser qumicas u orgnicas.
Un ejemplo de rocas qumicas son lascalizas, formadas por precipitacin decarbonato de calcio;
las coquinas, formadas bsicamente apartir de la acumulacin de restos decaparazones de organismos marinos,son un ejemplo de rocas orgnicas.
La litificacin es el fenmeno por elcual un sedimento se convierte en rocay es inducido por la presin ytemperatura que afecta a lossedimentos cuando tienen unasobrecarga de varios cientos de metrosde sedimentos.
La litificacin consiste en tres procesos:
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)compactacin, que se refiere a ladisminucin del volumen de los poros de unsedimento debido a la presin ejercida porlos sedimentos que lo sobreyacen. Para queexista esta disminucin de la porosidad,debe existir un arreglo del empaquetamientode los granos y prdida de agua. Ladisminucin del volumen del sedimentodebido a compactacin puede, en algunos
casos, llegar al 50%, como es el caso dealgunas arcillas.
)cementacin, que corresponde a ladepositacin de minerales como calcita,slice, xidos de fierro o arcillas en losporos o espacios que existen entre las
partculas que constituyen elsedimento. Este proceso es facilitado
por la circulacin de agua.
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)recristalizacin que consiste en ladisolucin y cristalizacin, a
pequea escala, de alguno de losminerales ms inestables como el
cuarzo y la calcita y suredepositacin.
El resultado es similar a la
cementacin.
La mayora de las rocas sedimentariasse presentan en capas o estratosparalelos o discordantes.
Estos planos reflejan cambios en lavelocidad de sedimentacin o en lanaturaleza de la materia depositada.
Cuando los planos son discordantes,
estos reflejan eventos tectnicosmayores.
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Tabla 4.4.- Principales rocas sedimentarias.(Modificada de Dennen y Moore, 1986).
Clsticas
Tamao de grano Nombre
Grueso (>2mm) ConglomeradoGrueso, fragmentos angulosos (>2mm) BrechaArena (0.063-2mm) AreniscaLimo a arcilla (
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Rocas metamrficas
Las rocas que se formaron bajo ciertascondiciones de presin y/o temperatura
se pueden volver inestables si estascondiciones son alteradas de manera
drstica.
Si el tiempo es suficientemente largo,los minerales cambian a minerales que
son estables bajo las nuevascondiciones.
Este cambio o transformacin sedenomina metamorfismo y las rocas
resultantes son las rocasmetamrficas.
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En general, la temperatura asociada ametamorfismo es mayor a 200C y laspresiones son altas.
Los lmites del estn sobre la presin ytemperatura asociada a litificacin perobajo el punto de fusin de las rocas.
El efecto principal del metamorfismo esque la fbrica original de la roca se
reemplaza por una nueva.
Por ejemplo, en rocas monominerales,como la arenisca cuarcfera y la caliza,el metamorfismo da origen a una rocacon textura de mosaico definida por el
desarrollo de granos gruesos,uniformes, con bordes irregulares.
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Sin embargo, muchas rocas
metamrficas desarrollan unaestructura planar, penetrativa,
denominada foliacin.
Debido a esta foliacin o anisotropa, lamayora de las propiedades de la roca
son altamente dependientes de laorientacin.
En algunos casos, la foliacincorresponde a un clivaje, definido como
planos de particin preferenciales deuna roca; en otros, a una esquistosidaddefinida por el crecimiento de minerales
tabulares, orientados en planossubparalelos.
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Tabla 4.7.- Rocas metamrficas foliadas. (Modificada de Birkeland y Larson, 1989).
Nombre Grado
Metamor-fismo
Textura Tamao
Grano
Minerales
Principa-les
Cl ivaje Fol iacin
Pizarra bajo clsticaamicrocristalina
muy f ino arci lla-cuarzo,mica-cuarzoclorita
perfecto muypenetrativa
Filita bajo microcristalina
fino mica-cuarzo-clorita
buena penetrativa
Esquisto alto cristalina fino amedio,
medio agrueso
mica-clorita-hornblenda-granate
errt ica media,segrega-cinmineralesclaros yoscuros
Gneiss alto cristalina medio agrueso
feldespato-cuarzo-biotita ymuscovita-hornblen-da ygranate
sinfoliacin
gruesa, enbandas demineralesclaros yoscuros
Tabla 4.8.- Caractersticas geotcnicas de algunas rocas metamrficas.(Modificada de Mathewson1981).
Caractersticas Descripcin
Metamorfismo de Bajo grado
Extensin regional usualmente grandes reas, excepto enmetamorfismo de contacto
Rocas principales cuarcita - pizarra - mrmol
Tamao grano o cris tales usualmente visible-muy fino-variable
Resistencia alta a muy alta-media a alta-media
Deformacin plstica-elstica-plst. a elstica-plst.
Metamorfismo de alto grado
Extensin regional reas extensas
Rocas principales esquisto - gneiss
Tamao grano o cristales medio a grueso - grueso
Resistencia muy baja a muy alta- media a muy alta
Deformacin plstica a elstica, elstica-plstica
Anisotropa anistropa, puede ser anistropa
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Estructuras En ambientes tectnicos como por
ejemplo, zonas de colisin de placas,zonas de cizalle y sectores donde seha emplazado un intrusivo, la cortezaterrestre es sometida a esfuerzos. Enestos ambientes cualquier material, a
una determinada temperatura y tasa dedeformacin, puede plegarse ofracturarse.
Las fracturas son superficies a lo largode las cuales una roca ha perdidocohesin.
La mayora de estas estructuras, entrelas que destacan diaclasas y fallas, sonposteriores a la formacin de la roca.
Algunas fracturas son primarias, y se
desarrollan junto con la roca. Ejemplosde fracturas primarias son las diaclasascolumnares, producidas al enfriarse uncuerpo gneo.
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Los pliegues son estructuras en formade onda que se producen por ladeformacin de un material en estadodctil.
En la naturaleza, los pliegues puedentener longitudes de onda desde 1 cm omenores, hasta algunos kilmetros.
Suelos
Geolgicamente, depsitos recientes,cuaternarios, corresponden a suelos.En Santiago por ejemplo, la mayorparte del suelo de fundacin sondepsitos de los ros y esteros
principales.
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Si una muestra de suelo es examinada,se ver que est constituida por
partculas de diferente tamao. Laspartculas mayores (>2mm) son
principalmente fragmentos de rocas.Las medias (0.1-2 mm) son usualmentepartculas minerales, en muchos casos
cuarzo. El fino, limo y arcillas, sondifciles de describir visualmente en
terreno, pero caracterizadas porplasticidad, dilatancia, etc.
Tipos de suelos
Residuales: aquellos formados en ellugar por meteorizacin directa de la
roca.
En lugares fros y en zonas climticas
templadas los suelos son usualmentedelgadas capas debido a meteorizacinlenta. En regiones clidas es inverso.
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Transportados: han sido depositadosen su ubicacin presente por alguno de
los agentes-agua-viento-lluvia.Depsitos aluviales, morrenas, dunas,
etc. Rocas no endurecidas: usualmente
referidas como suelo. Arcilla Oxford,algunas formaciones de arenas
antiguas.
DEPOSITOSCUATERNARIOS
Los depsitos del Cuaternario sonbastante amplios y son importantes
como medios de fundacin.
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Algunos son subareos, por ejemplo,los fragmentos que cubren las
pendientes rocosas, otros son acuticoscomo las arenas y gravas fluviales y las
arenas de playa.
Otros pueden ser volcnicos como losformados de ceniza y muchos han sidodepositados por la accin de glaciares.
Los depsitos originados en elCuaternario, frecuentemente son
diferentes de las rocas ms duras yslidas a las que cubren.
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Denudacin La accin conjunta de la meteorizacin
y erosin se denomina denudacin y esla responsable de modelar el paisaje.
Detrito corresponde a una partcula deroca o a un fragmento monomineral
que proviene de la intemperizacin de
una roca. Un conjunto de detritos sedenomina depsito sedimentario o
sedimento.
Tipos de depsitos
Depsitos aluviales Depsitos coluviales
Morrenas Depsitos elicos (dunas, loess)
Materiales volcnicos
Depsitos de remocin en masa
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Depsitos aluviales Sedimento aluvial es el trmino general
dado a los depsitos dejados por el ro;incluyen material fino como limo y
arcilla y material grueso como arena ygrava. El sedimento transportado es
abandonado al disminuir la velocidad de
una corriente.
Los depsitos fluviales se presentan encuatro formas bsicas:
(i) aquellos en el cauce normal del ro,
(ii) aquellos que se esparcen sobre laplanicie en cualquier lado del ro
durante los perodos de inundacin,
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(iii) aquellos depsitos en el piso delestuario y que estn interestratificadoscon sedimentos acarreados al estuariopor el mar, y
(iv) los correspondientes a deltas.
El depsito aluvial es, en general, muyporoso y compresible, sobre todo si esrico en arcilla, y es permeable si estcompuesto principalmente de limo,
arena o grava.
La mecnica del ro, da origen avariaciones laterales y verticalesimportantes de los sedimentos.
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Depsito coluvial
Corresponde a material acumulado porprocesos gravitacionales formando
taludes y conos de derrubios al pie deescarpes.
Su composicin es idntica al materialoriginario.
El tamao de los fragmentos serelaciona a la estructura de la roca
parental.
Depsitos glaciares
Toda la carga transportada por el hieloes aludida genricamente comoderrubios glaciares.
La sedimentacin se produce alfundirse el hielo, variar las tensiones de
confinamiento o cesar el empuje.
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Los sedimentos derivados del hielo
glaciar forman acumulaciones de bajaconsistencia (sueltas), que reciben elnombre genrico de tills.
Si estn litificados se denominan tillitas. El material es, en general, polimctico,
no litificado, mal seleccionado, confragmentos de tamao variable entreunos pocos mm a grandes bloques.
Morrenas
Las morrenas son acumulaciones de till,de todo tipo y procedencia, con granheterogeneidad fisonmica, aunque
predomina una geometra caracterizada
por suaves colinas que culminan en unacresta aguda.
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Propiedades Fsicas de losDepsitos
Propiedades de los depsitospueden ser previstos del
conocimiento geolgico o delambiente de depositacin :
Depsitos glaciales: depositadospor glaciares o agua de ellos.
Importantes en el Plioceno. Mezclade variados tamaos desde arcillaa grandes bloques. Los asociados
al derretimiento, mejorseleccionados. Distribucin
escalonada o multimodal.Permeabilidad variable segn el
contenido de arcilla.
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Depsitos elicos: Arena fina y tamao limo, son
muy permeables y erosionables. Dunas y loess.En zonas costeras y en desiertos (actuales).
Depsitos aluviales: Asociados a ros, limos agravas y buenos para la agricultura. Variaciones
locales. Permeabilidad variable.
Depsitos de pantanos: ricos en materiaorgnica, baja resistencia, altamente
compresibles y a veces saturados. Baja
permeabilidad.
Porosidad Hay cuatro tipos principales de
espacios vacos, o poros, en una rocay/o sedimento:
(i) espacios entre granos minerales, (ii) fracturas,
(iii) cavidades por disolucin y/o (iv) vesculas.
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En depsitos de arenas y gravas, los
poros pueden llegar a constituir entre el12 a 45% del volumen total.
Si el sedimento es mal seleccionado, esdecir, tiene varios tamaos, o si haycementacin, la porosidad llega adisminuir de manera importante.
En rocas como los granitos, la nicaposibilidad de espacios vacoscorresponde a fracturas.
En rocas carbonatadas, las cavidadespueden dar origen a una porosidad alta.
En rocas volcnicas, las vesculaspueden dar origen a una permeabilidad,
en general, de poca importancia.
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Permeabilidad
Rocas de alta permeabilidad sonconglomerados, areniscas, basaltos y
ciertas calizas.
Meteorizacin
Las rocas se forman, en general, bajo lasuperficie de la tierra, en condicionesde presin y temperatura diferentes alas que predominan en superficie.
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La accin del agua, glaciares, viento yoleaje, permite que estas rocas afloren
y queden expuestas al ataque de laatmsfera y de agentes orgnicos.
Cuando estn expuestas, las rocas sontransformadas por el procesodenominado meteorizacin.
La meteorizacin fsica se refiere alproceso de ruptura de la roca. Losagentes principales de este tipo de
meteorizacin son organismos, cicloscongelamiento y fusin del agua,
cambios de temperatura, etc.
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Una vez que la roca est fracturada,agentes qumicos disueltos en el aguapueden penetrar a la roca y destruir las
estructuras de los minerales en unproceso denominado meteorizacin
qumica.
Los principales agentes son dixido decarbono, proveniente de la atmsfera ydel suelo, y cidos orgnicos disueltos
por el agua infiltrada.
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Si estos cidos disuelven minerales
que constituyen el cemento de algunasrocas sedimentarias y/o el relleno dealgunas discontinuidades selladas, la
roca se debilita o se disgrega.
Los minerales ms fcilmente alterablesson la calcita, dolomita y yeso.
Con el tiempo, los cidos disueltos en elagua pueden alterar a arcilla los
cristales de feldespatos, piroxenos yanfbolas.
El resultado de la descomposicin serun material constituido por granosresiduales de cuarzo, estable a la
meteorizacin, en una matriz de arcillao limo.
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Los efectos y la profundidad de la rocaafectada por la meteorizacin son
dependientes del tipo de roca, del climay del tiempo.
Las reacciones qumicas son muchoms rpidas en climas tropicales y
hmedos que en climas ridos o fros.
Por ejemplo, en los polos y en losdesiertos, actan principalmente los
procesos mecnicos de lameteorizacin fsica, los cuales llevan,
lentamente, a la ruptura de la masarocosa.
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En los trpicos los procesos mecnicostrabajan rpidamente y en conjunto con
la meteorizacin qumica, de maneraque rocas frescas, recin expuestas,
pueden ser alteradas en un corto plazo.
La Tabla 4.9 muestra una clasificacinde rocas meteorizadas.
Tabla 4.9.- Clasificacin de Rocas Meteorizadas. (Modificado de Waltham,1994).
Grado Descripcin Litologa Fundaciones
VI Suelo residual Algn contenidoorgnico, no sepreserva estructuraoriginal, todos losminerales estndescompuestos,excepto el cuarzo
Inadecuado sinanlisis de suelo
V Completamentemeteorizada
Suelo, an sereconoce estructuraoriginal
Necesita anlisis desuelo
IV Intensamentemeteorizada
Parcialmentetransformada a suelo,predomina suelosobre roca
Variable y pococonfiable comomedio de fundacinsi no se cuenta conanlisis
III Moderadamentemeteorizada
Parcialmentetransformada a suelo,
predomina rocasobre suelo
Buena para lamayora de
estructuras pequeas
II Ligeramentemeteorizada
Roca fracturada,ptinas de alteracin,feldespatosparcialmentealterados
Buena excepto paragrandes presas
I Roca fresca Roca limpia Buena para cualquierestructura
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Tomado de apuntes W.GRIEM & S.GRIEM-KLEE.
Universidad de Atacama
Tomado de apuntes W.GRIEM & S.GRIEM-KLEE.
Universidad de Atacama
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Resistencia del material
rocoso. La resistencia de una muestra de roca
intacta depende de la resistencia de losminerales que la componen y de lamanera en que ellos estn unidos -yasea por cristalizacin o cementacin. Laresistencia de una roca sedimentaria
depende de manera importante delcemento y del arreglo de las partculas.
Tabla 4.12 .- Descripcin y estimacin de la resistencia en terreno. (Modificado deWaltham,1994).
Descripcin roca UCS(Mpa) Caractersticas
Roca muy resistente >200 Rebote del martillo
Roca resistente 100-200 Se rompe con un golpefirme de martillo
Roca moderadamenteresistente
50-100 Se marca con el martillo
Roca moderadamenteblanda
10-50 No se rompe con lamano
Roca blanda 1.5-10 Se rompe con unelemento punzante
Roca muy blanda 0.6-1.5 Se rompe con la mano
Suelo muy firme 0.3-0.6 Se marca con la ua
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Tabla 4.11 .- Parmetros asociados a la resistencia de las rocas. (Modificado deWaltham,1994).
Roca DensidadSeca
PorosidadUCS
mediaUCS
saturada
Mdulo
de
Elastici-
dad
Resisten-
cia a la
traccin
Resistencia
al cizalle*1ngulo
de
friccint/m3 % MPa MPa GPa MPa MPa
Granito
Basalto
2.7
2.9
1
2
200
250
75
90
15
15
35
40
55
50
Grauwaca
Arenisca (Cb)*
Arenisca (Tr)**
2.6
2.2
1.9
3
12
25
180
70
20
160
50
10
60
30
4
15
5
1
30
15
4
45
45
40
Caliza (Cb)*
Caliza (Jr)***
2.6
2.3
3
15
100
25
90
15
60
15
10
2
30
5
35
35
Limolita (Cb)
Lutita (Cb)
2.3
2.3
10
15
40
20
20
5
10
2
1
0.5
30
25
Carbn
Yeso
Sal
1.4
2.2
2.1
10
5
5
30
25
12
10
20
5
2
1 30
Mrmol
Gneiss
Esquisto
Pizarra
2.6
2.7
2.7
2.7
1
1
3
1
100
150
60
90
60
45
20
30
10
10
2
10
32
30
35
30
25
25
*Cb=carbonfera **Tr=trisica ***Jr=jursica
*1Resistencia al cizalle directo, no confinado.
La Tabla 4.10 muestra que una mismaroca, afectada por distintos grados de
meteorizacin, puede presentarvariaciones importantes en sus
propiedades.
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Tabla 4.10.- Variacin de las propiedades de algunas rocas asociada a diferentesgrados de meteorizacin. (Modificado de Waltham,1994).
Grado de Meteorizacin I II III IV V
Granito: Resistencia a la compresin noconfinada(Mpa)
250 150 5-100 2-15
Arenisca Trisica: Resistencia a lacompresin noconfinada (Mpa)
30 15 5 2
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Rocas Sedimentarias
Permeabilidad Determinar la morfologa de los cuerpos
que varan su espesor de manerarpida.
Grado de cementacin con el fin deestimar la permeabilidad de la roca.
Problemas durante la etapa de
exploracin debido a su alta durezaortoqz)
Rocas Igneas
Contactos complejos, en generaldiscordantes, difciles de predecir.
Diaclasas que provienen del enfriamiento ydescarga del material que la cubra y que
generan permeabilidad.
Meteorizacin juega un papel muyimportante en las propiedades.
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En rocas volcnicas,diferentes tipos demateriales presentes y zonas de altapermeabilidad.
Las lavas con diaclasamiento columnarson una de las rocas de mayorpermeabilidad.
La superficie superior de la lava puedeestar fracturada y ser porosa. Lasuperficie inferior puede haber oxidadoo alterado la roca que subyace. Laporcin central puede estar fracturadade manera columnar con fracturas.
Rocas Metamrficas Grado de meteorizacin.
Problemticas por esquistosidad.
Diferencia gran variedad de tipos dificultanagruparlas en rocas con problemas
similares.
Cuarcita es muy dura, problemas paraperforacin.
Determinar la orientacin de la foliacin en laexploracin.
Muy comn la existencia de diaclasasproducto de la relajacin de esfuerzos.
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V. Exploracin Geolgica
Introduccin
Las caractersticas geolgicas de lossitios donde se pretende desarrollar un
proyecto son muy variadas y por lotanto se requiere de un estudio que
asegure que las condiciones geolgicas
cumplen con las exigencias delproyecto en particular.
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Filosofa de la exploracin
Con el suficiente tiempo y dinero, esposible determinar casi todos los
detalles geolgicos de casi cualquierlugar.
La exploracin se orienta a determinarlos rasgos geolgicos relevantes de laroca en el lugar mismo del proyecto.
Es importante un reconocimientogeolgico a nivel ms regional.
Exploracin o InvestigacinGeolgica de Sitio
Definicin y Objetivos
Se define una investigacin de sitio comouna investigacin del lugar donde se va a
desarrollar un proyecto en particular. Los objetivos de una investigacin de sitio
varan con el tamao y naturaleza delproyecto propuesto.
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Usualmente, incluye uno o ms de lossiguientes objetivos:
a) Determinar si el lugar es o no apropiado parael proyecto propuesto.
b) Determinar las condiciones del lugar y laspropiedades de suelos y rocas.
Por otra parte la planificacin de la investigacin, en elcaso de proyectos de geotecnia debe estar dirigida a
mejorar los datos referentes a :
a) Tipo y ubicacin de los distintos materiales
b) La profundidad a la que se encuentra elbasamento rocoso
c) Caractersticas del fracturamiento
d) Propiedades de resistencia y variacionesestructurales de los materiales, as como la
existencia de cavidades naturales o artificiales
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Costo de la investigacin
La extensin y costo de la investigacinde sitio vara enormementedependiendo de la naturaleza delproyecto y de la complejidad local.
Tabla 1.- Costos Tpicos paraInvestigacin del Sitio
Proyecto % del Costo Total
Edificios 0.05 0.2
Caminos 0.2 1.5
Represas 1 - 3
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El principio de cualquier investigacinde sitio es continuar hasta que lascondiciones del lugar son conocidas ysuficientemente comprendidas.
Este principio debe ser aplicado sin importarel costo. Si se duplica el presupuesto para lainvestigacin de sitio sta no supera, engeneral, el 1% del costo total del proyecto.Sin embargo, si debido a una inadecuadainvestigacin de sitio, se encuentrancondiciones imprevistas adversas, el costode un proyecto puede ser incrementado enhasta un 10%.
Etapas de una investigacin desitio
Una investigacin de sitio se divide entres etapas: etapa inicial, etapa principaly etapa de revisin.
Las etapas sealadas estn en orden
de costo ascendente de manera queconstituyen en el tiempo una secuenciacosto-efectiva.
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Etapa Inicial
Esta etapa incluye :
Estudio crtico, en gabinete, de losantecedentes disponibles.
Visita al lugar y reconocimiento visual.
Informe preliminar y plan de trabajo deterreno.
Etapa principal Trabajo de terreno
i) mapeo geolgico si es necesario,
ii) reconocimiento geofsico si esapropiado,
iii) excavacin y estudio de calicatas,zanjas y sondajes,
iv) ensayos de laboratorio,principalmente de suelos.
Informe final
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Etapa de revisin
Monitoreo duranteexcavacin y construccin.
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Goodman, R. 1993. Engineering Geology. Rock in
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Blyth, F.G.H. Y M.H. de Freitas. 1989. Geologa
para ingenieros Compaa Editorial Continental
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