geologia para dummies

5/16/2018 Geologia Para Dummies - slidepdf.com

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MINERALES

silicatos

Silicatos petrogenados

Silica: cuarzo, ópalo, calcedonia

Feldespastos: ortoclasta, plagioclasas

Micas: moscovita, biotita

Anfiboles: Hornblenda

Olivino – piroxeno, augita – anfíboles

Alofana Caolinita Haloisita Montmorillonita illita Minerales arcillosos

Silicatos de alteración: Clorita – vermiculita – talco- serpentina- sericita

Óxidos: corindón, hematita

Hidróxidos: limonita, goetita, gibsita

Carbonatos: Calcita, dolomita

Sulfatos: Anhidrita, yeso

Sulfuros: Pirita, calcopirita, galena

ROCAS



FABRICA

COMPORTAMIENTO

Abrasivo: cuarzo, cuarcita

Álcalisis cementos: Calcedonia, ópalo

Desleíbles: Clorita, sericita, vermiculita, talco, Serpentina

Solubles: Halita, Calcita

oxi-hidra: Pirita, marcasita

Dilatación: Yeso

Expansivo: Montmorillonita Y Min Arcillosos



PROPIEDADES INDICE ROCAS

Explique la relación entre porosidad, densidad y resistencia de las rocas.

Las rocas poseen dos tipos de porosidad: la porosidad de poros np, que se relacionacon lar aberturas o vacíos entre las partículas minerales, y la porosidad de poros,relacionada con las fisuras dentro de las partículas nf.. Entre mayor sea np en lasrocas, existen menos áreas de contacto partícula-partícula y en consecuencia menosresistencia. La porosidad de fisuras nf por su parte, crea dependencia de esfuerzos:estas fisuras están abiertas cuando la roca está sin confinamiento lateral y se cierrancuando están confinadas.Las rocas ígneas plutónicas y las metamórficas son las menos porosas; algunaporosidad se desarrolla en las rocas ígneas volcánicas efusivas y entre las volcánicaspiroclásticas se encuentran las rocas más porosas de todas. Por su parte las rocasclásticas poseen una porosidad variable.

Durabilidad: Consiste en la resistencia de las rocas luego de estar sometidas ameteorización, para satisfacer las necesidades de pavimentos y taludes.El procedimiento consiste en introducir algún tipo de roca seca en un tambor cilíndricoagujerado que contiene un poco de agua para luego ser girado en un especificadonumero de revoluciones. La cantidad de material que sale de los agujeros y el quequeda dentro, variará según el tipo de roca. El índice durabilidad desleimiento secalculara haciendo la proporción entre material seco retenido luego del giro y materialinicial. La clasificación de Gamble consiste en la especificación de porcentajes deretenimiento, que va desde muy alta hasta muy baja. Las lutitas mal cementadas sonun ejemplo de rocas con problemas de durabilidad.

Abrasividad: Capacidad de una roca de desgastar un material. Rocas que contienen

cuarzo:Granito, granodiorita, cuarcita. Desgastan equipos de excavación.

Expansividad: Rocas que se expanden y contraen con los efectos de meteorización.Rocas arcillosas, lutitas.

Durabilidad: Resistencia de las rocas a la meteorización, que satisfacen lasexigencias de taludes y pavimentos. Durables: limolitas siliceas, shales con cementosiliceo o calcáreo, argilitas

Menos durables: Arcillolita, lodolita, shale arcilloso.

Desleibilidad:Índice de forma, que se relaciona con la posibilidad de obtener en la trituraciónagregados de forma regular fáciles de colocar y manejar. Pobre en agregados detrituración provenientes de rocas con textura laminada (ej. lutitas) o foliadas (ej.esquisto, pizarra), Independientemente del procedimiento de trituración.

Reactividad álcali-silica: Se trata de una reacción química entre los álcalis delcemento Pórtland y ciertos agregados que contienen calcedonia, ópalo y otras formasde sílice amorfa, microcristalina o criptocristalina. El proceso se inicia con la disoluciónde los álcalis del cemento y su concentración en el agua, a partir de la mezcla inicialcon el cemento y los agregados pétreos. Esta concentración de álcalis aumenta

gradualmente a medida que el agua se va consumiendo en el proceso de hidratación.La solución resultante ataca los agregados ricos en sílice amorfa y se forman geles desílice alcalina que provocan altas presiones osmóticas. A causa de estas presiones se



forman pequeñas fisuras donde los geles se van inyectando de tal manera que, mástarde, las fisuras se agrandan y se propagan hasta alcanzar la superficie del hormigóndonde las grietas así formadas exudan los geles. Esto ocasiona un serio deterioro delconcreto. Aunque el daño puede tardar algunos años antes que se haga notorio, unavez que se inicia es prácticamente imposible contrarrestarlo, es decir que lo másaconsejable es prevenirlo.

ESTRUCTURAS



_______________________________________________________________

_______________________________________________________________



Falla Inversa

Falla Normal



MACIZOS ROCOSOS

El macizo rocoso comprende el conjunto del material rocoso, es decir, la sustancia

rocosa misma, y las discontinuidades geologicas que aislan los bloques o fragmentos

de roca que lo conforman.

Orientación: La orientación espacial de una discontinuidad se describe por el rumbo y

el buzamiento de la misma. Por lo general los macizos rocosos presentan familias de

discontinuidad o sistemas de discontinuidad. El primer termino se refiere a un conjunto

de diaclasas paralelas, el segundo tiene que ver con agrupaciones típicas de diaclasas

cada una de las cuales por lo general presenta la misma historia de esfuerzos. Esta

característica controla la posibilidad de que se presente condiciones favorables o

desfavorables de estabilidad, según la manera como influya la redistribución de

esfuerzos en los planos de discontinuidad.



Espaciamiento: Este término se refiere a la separación media entre discontinuidades

adyacentes y controla el tamaño de bloques individuales de material rocoso. Cuando

el espaciamiento es muy denso tiende a presentarse condiciones de baja cohesión de

masa, mientras que si es amplio la condición de entrabamiento de bloques es por lo

general favorable.



SUELOS Y METEORIZACION

Procesos Endogenos:

Diastrofismo: conjunto de procesos mediante los cuales se deforme lacorteza terrestre debido a fuerzas tectónicas. De estas fuerzas unas sonpredominantemente horizontales (orogenéticas); otras predominantementeverticales

Vulcanismo: como resultado de la actividad de los volcanes se originanmontañas de ese origen.

SUELOS REIDUALES: Corresponden a los productos de la descomposición delas rocas que yacen sobre su roca parental se les conoce como suelos residuales.Los Suelos residuales están conformados por un conjunto de niveles llamadoshorizontes de meteorización, lo cuales tienen características diferentes. La

composición varía según el horizonte y la textura es en esencia apolítica, conpreservación de la estructura original de la roca parental (textura heredada o



relicta). Tanto la composición como la textura definen el comportamiento de losdiferentes horizontes del suelo residual e ingeniería.

Los suelos transportados presentan características diferentes según el tipo de

agente de trasporte que los haya formado: si son aluviales (transportados y

depositados por el agua), las partículas que los conforman se seleccionan por

tamaños y la mayoría de las veces forman capas con características diferentes; si

son eólicos (trasportados y depositados por el viento), son de tamaño arena

(dunas) o tamaño limo con algo de arcilla (loess); y si son glaciales (trasportados y

depositados por el hielo) son muy heterogéneos.

Los depósitos de gravedad por su parte, conforman masas heterogéneas de

bloques roca y suelo, sin selección alguna.

METEORIZACION: La meteorización comprende entonces un conjunto deprocesos a través de los cuales las rocas liberadas de los esfuerzos deconfinamiento natural por denudación, o expuestas a la acción de los agentesatmosféricos, principalmente la lluvia y la temperatura y los gases (oxígeno,anhídrido carbónico y vapor de agua), con la contribución de la materia orgánica,se desintegran o se descomponen.

METEORIZACIÓN FÍSICA

En la meteorización física las rocas se desintegran mecánicamente sin

cambios en la composición mineral.

Expansión y contracción térmica Por calentamiento y enfriamiento

cíclico repentino, (calor de sol y frío de la noche y otras

circunstancias), los minerales de muchas rocas se expanden y

contraen diferencialmente dando lugar a la desintegración mecánica

de las rocas, debido a que los coeficientes de dilatación y

contracción cúbica de los minerales difiere mucho de un mineral a

otro.

Alivio por descarga Muchas rocas expuestas en superficie estuvieron

sepultadas en el pasado a más de 20.000 metros de profundidad y

quedaron expuestas en los valles por denudación. Debido a estos

procesos la presión de confinamiento disminuye y las rocas sufren

agrietamientos de tensión en respuesta al alivio por descarga. Por



este mecanismo se originan las diaclasas de relajación que se

observan expuestas en cortes altos de carretera. Estos depósitos

plantean problemas espaciales en cimentaciones y excavaciones

para obras de ingeniería.

Desintegración por Hidro-fracturación Al congelarse el agua que

penetra en las fracturas, fisuras y aun poros de las rocas a 0°C, el

volumen se incrementan en un 9%, originando presiones de

expansión muy superiores a la resistencia de las rocas a la tensión.

Como consecuencia las rocas se fracturan dando lugar a grandes

bloques angulares. Este tipo de desintegración mecánica es muy

efectivo pero solo opera en altas montañas donde la temperatura

oscila alrededor del punto de congelación.

Acción de plantas y organismos Las raíces de los árboles penetran

en las rocas a través de fisuras y grietas y como consecuencia de su

crecimiento en grosor y longitud agrandan las grietas donde penetran

y crean nuevas fracturas, aflojando las rocas. Un papel similar

desempeñan los pequeños roedores y los gusanos que penetran en

el macizo.

Humedecimiento-secado cíclico Las lutitas en general se fisuran y

deslíen por cambios cíclicos de humedecimientosecado provocados

por lluvia e insolación alternos. Al humedecerse estos materiales se

hinchan y posteriormente por desecación se contraen y agrietan. Por

cambios sucesivos debidos a lluvia y desecación las fisuras se

propagan cada vez más profundamente en los macizos de lutitas,

principalmente de la variedad llamada shale.

METEORIZACIÓN QUÍMICA



Este proceso comprende la descomposición de las rocas con formación

de nuevos minerales, más livianos y débiles que los minerales

originales.



HORIZONTES DEL SUELO RESIDUAL

Como resultado de la descomposición de las rocas se forma una secuencia de

horizontes cada uno de los cuales posee características físicas, químicas y

mecánicas

diferentes. El paso de un horizonte a otro es gradual y el comportamiento es

característico para cada horizonte, dependiendo no solo del patrón estructural

impuesto por las proporciones de roca sana, saprolito . y suelo residual; sino

también de la mineralogía desarrollada en cada horizonte.

_____________________________________________________________________

Horizonte VI Suelo Residual. (SR) Con nuevos minerales y sin vestigio de

estructura

Heredada de la roca parental. Corresponde a los horizonte A y B agronómico s.

Horizonte V Roca Completamente Descompuesta. (RCD) Con nuevos minerales

pero con vestigios de la estructura heredada. Por presentar vestigio de la roca

parental sele llama Saprolito. (Saprofito Fino). Corresponde al horizonte C agr onómico.

Horizonte IV Roca Altamente Descompuesta.(RAD) Parcialmente contiene

minerales

Producto de la descomposición, saprolito (S. Grueso) y pequeños fragmento de

roca.

Horizonte III Roca Moderadamente Descompuesta. RMD) Con alto porcentaje de

rocas (boques algo entrabados mecánicamente), y algo de saprolito (Meteorización

penetra algo los bloques).

Horizonte II Roca Débilmente Descompuesta, (RDD) con 100% de roca fresca

pero con oxidación en la cara de las diaclasas, debido a que éstas estan

ligeramente abiertas y permiten el acceso al agua. Es cecir que los bloques están

algo sueltos.



Horizonte I Roca fresca (.o descompuesta), (RF) con bloques perfectamente

entrabados132.

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70. esquema con los 6 horizontes

Suelo residualHorizonte lateritico

no se reconoce fabricaheredada, solamente

algo de fabrica mineral.

No sirve como materialde fundaciones y es

inestable enexcavaciones, si no seprovee protección. Lasfallas de taludes sonsemejantes a las deotros suelos, es decir sincontrol estructuralSe puede excavar amano.

ROCACOMPLETAMENTEDESCOMPUESTASaprolito fino

roca decolorada muydeleznable con fabricarelictaRetorno de agua turbia

Incompetente comofundación de grandesestructuras; cortesrequieren protección



en la perforación conalgo de perdida.

vegetal. Las fallas detaludes sonsemicontroladas por laestructura heredada.También se puede

excavar a mano sindificultad

ROCA ALTAMENTEDESCOMPUESTA

Roca decolorada; losfragmentos se puedendesmenuzar aun con lamano. Puedenrecobrarse algunosnúcleos de perforación.Perdida de agua delavado

Las fallas de los taludesson controladas por lafabrica relicta o heredadSe requiereparcialmente usarequipos pesados yexplosivos en lasexcavaciones

ROCAMODERADAMENTEDESCOMPUESTA

Roca decolorada; losfragmentos no puedenromperse con la mano ylos fragmentospresentan meteorizaciónpenetrativa. Se pierdecasi toda el agua delavado si no se usa lodo

Sirve como fundaciónde estructuras pequeñasy puede usarse pararelleno semipermeable;su estabilidad en cortesdepende de su actitudestructuralRequiere el uso deexplosivos paraexcavarse

ROCA DEBILMENTEDESCOMPUESTA la roca es algodecolorada y presenta laapariencia de rocafresca, salvo que poseemeteorización superficialen las diaclasas yfracturas

estable como fundaciónde grandes estructuras,las diaclasas abiertas yla posibilidad de quecircule agua a presiónpor estas, esdesfavorables para laestabilidad deexcavaciones.Requiere el uso deexplosivos para

excavarseROCA FRESCA Roca parental sana Estable como fundacion;

las fallas de taludes decorte están controladasestructuralmente.Requiere el uso deexplosivos paraexcavarse

Suelos tropicales:



En un clima tropical la descomposición es intensa y el suelo residual se desarrolla

hasta una gran profundidad. Con abundante lluvia, alta temperatura, buen drenaje

y relieve estable, abundan las arcillas del grupo de la caolinita, los óxidos e

hidróxidos de hierro y aluminio; goetita, hematita y gibsita y arcillas especiales, no

cristalinas provenientes de suelos volcánicos jóvenes, conocidas como alofanas.

Según las condiciones climáticas del sitio y la profundidad en el subsuelo, en la

zonatropical se reconocen diferentes tipos de suelos, entre otros los siguiente:

1. Suelos saprolíticos horizontes V (saprofito fino) y IV (saprofito grueso) del perfil

de meteorización, bien desarrolados en rocas plutónicas ácidas (granitos y

granodioritas principalmente) de regiones tropicales húmedas.

2. Suelos Lateríticos: VI

3. Suelos Andosoles: Sensibles, Los Andosoles son suelos jóvenes de grano fino

derivados de la descomposición de cenizas volcánicas recientes (

4. Suelos expansivos: Son suelos que presentan un gran incremento de volumenen presencia del agua y unafuerte retracción cuando se desecan. Este

comportamiento plantea muchos problemas en la construcción de edificios,

carreteras, canales etc.

5. Suelos colapsibles: caracterizan por un repentino y enorme decrecimiento de

volumen a esfuerzo constante cuando se inundan. La colapsibilidad depende en

primer lugar del estado y el estado es función de los procesos de formación y de la

historia geológica.

Desde el punto de vista de ingeniería se deben destacar algunos puntos:

Los 6 horizontes del perfil de meteorización raramente se desarrollan y en

la práctica se debe establecer cuáles de ellos se presentan en los sitios en

investigación. Las características de los horizontes y el grado de su

desarrollo dependen de la roca parental, el clima, la vegetación, la



estabilidad del relieve y el tiempo de exposición de las rocas a los agentes

de descomposición.

No existen límites definidos entre un horizonte y otro sino una transición

gradual.

El comportamiento geotécnico de los horizontes (estabilidad de

excavaciones y cimentaciones, erodabilidad, dificultad de excavar los

materiales (manualmente, directamente con equipos pesados o con ayuda

de explosivos) depende, tanto de las proporciones de roca, saprofito y suelo

residual en cada horizonte como de la mineralogía, es decir que ambos

aspectos deben ser investigados.

El Horizonte VI por ejemplo no tiene estructura heredada y posee

abundante arcilla y óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio. En los

horizontes saprolíticos V y IV se presenta estructuras heredadas, es decir

que las masas de roca presentan discontinuidades estructurales que deben

ser analizadas. La mineralogía es diferente de la del horizonte VI. El

horizonte III es de transición y de comportamiento algo complejo por esa

razón. Los Horizontes I y II son muy semejantes pero las manchas de

oxidación del horizonte II sugieren que la masa de roca posee diaclasas

abiertas y en consecuencia esos bloques pueden

SUELOS TRANSPORTADOS

Suelos Aluviales: Se les llama así a los depósitos formados por desalojo,

transporte y acumulación de detritos en los lechos de corriente, desde las laderas

adyacentes de torrentes y ríos, junto con detritos dispuestos por gravedad. Todos

estos detritos son sometidos a un tratamiento especial por las corrientes antes de

disponerse en capas.

Abanicos: Cuando un torrente fluye de una parte alta y pendiente sobre el

piso ancho y casi plano del r í o en el cual tributa, el cambio abrupto de su

gradiente provoca de manera brusca el depósito de la mayor parte de sucarga. Este tipo de depósitos se dispone en forma progresivamente más



amplia con un remate semicircular lobulado hacia aguas abajo y con una

pendiente relativamente suave. Se forma así un abanico a causa de la

distribución casi uniforme del material transportado sobre la superficie del

depósito.

Depósitos de Canal: En una cierta parte de los cursos de los r í os se forman

curvas sucesivas. La corriente es desviada hacia el lado externo de esas

curvas, lo cual ocasiona socavación, y crea al mismo tiempo una zona de

depósito en la parte interna de esas curvas. (Figura 19) Éstas se van

ampliando y migrando hacia aguas abajo, dejando una extensa y amplia

capa de sedimentos (aluviones) en el piso de los r í os. En valles bien

evolucionados a estas curvas se les llama Meandros y a estos valles: Valles

Amplios. La evolución de un valle amplio se explica en la secuencia de

esquemas de la Figura 20.

Depósitos de Terrazas: Se forman cuando un r í o corta en una o más

ocasiones sobre su propio lecho de depósitos, debido a factores climáticos

o de cambios en el nivel de base.

Depósitos de llanura de inundación: Una corriente cuyo nivel de creciente

sobrepasa las márgenes de su canal habitual, causa inundación en el piso

adyacente al valle. Cuando el flujo excedente es obligado a sobrepasar el

borde del cauce, su velocidad es contrarrestada r ápidamente, causando

depósito de detritos de grava y arena lo largo de los bordes pr óximos del

canal anegado, con espesor decreciente hacia afuera del mismo El depósito

conforma pequeños lomos en el borde del canal, los cuales permanecen allí

después que ha cesado la inundación.

Depósitos Trenzados: En muchas llanuras de inundación, las corrientes pierden

velocidad, debido una disminución brusca del gradiente (en un pie de monte, por

ejemplo), o a la disminución del caudal. En estas circunstancias las corrientes

pierden energí a y son obligadas a depositar una buena parte de su carga,

obstruyendo temporalmente sus canales. La corriente es forzada a desplazarsepor una red de nuevos canales que con el tiempo forman un patr ón trenzado.



Barras: Se le da este nombre a acumulaciones elongadas de arena y grava en el

cauce de algunas corrientes, en las cuales la carga de sedimentos no alcanz ó a

producir un patr ón trenzado. En algunas corrientes las barras se forman en el nivel

de aguas bajas y son retrabajadas (socavadas) en las pr óximas inundaciones, si

bien en algunos casos cambian su forma y posición, según las variaciones del

clima.

Deltas: Cuando la corriente en su desembocadura es contrarrestada por el agua

estacionaria de un océano o un lago, la carga se sumerge gradualmente formando

un relleno que crece hacia la masa de agua que recibe la carga. Cuando el relleno

está cerca a la superficie de agua, puede sobrepasar el nivel de esta superficie,

creando un terreno de forma triangular con su ápice hacia aguas arriba.

SUELOS EÓLICOS

Los depósitos eólicos son aquellos desalojados, trasportados y depositados por

acción del viento en zonas áridas donde la arcilla es escasa y las coberturas muy

pobres. En viento arrastra partí culas de arena y de limo, las partí culas de arenacomo carga de fondo; estas partí culas saltan y rebotan en la superficie del terreno,

proceso conocido como saltación eólica. El viento arrastra los granos de arena

hasta que caen por gravedad.

DUNAS: El viento arrastra en las regiones áridas, su carga de fondo que

corresponde a las arenas, y la deposita alrededor de cualquier obstáculo

cuando las partí culas se asientan por gravedad. Estos depósitos son

comunes en los desiertos: la arena se acumula formando primero pequeñas

colinas y luego crestas de mayor tamaño, conocidas como dunas.

LOESS: Los depósitos de loess están formados por partí culas tamaño limo

acarreados en suspensión por el aire en zonas desérticas o antiguas zonas

glaciadas. El término loess es de origen alemán y significa: suelto o

inconsolidado. Constituyen depósitos homogéneos de limo, no



estratificados, extremadamente bien sorteados, con espesores hasta de

100 m, que cubren muchas regiones áridas de la tierra.

DEPÓSITOS GLACIALES: en el pasado geológico grandes masas de hielo

cubrieron la tierra en el hemisferio septentrional y luego fundieron abandonado el

material que transportaban hoy dí a ocurre lo mismo con los glaciales de alta

montaña. las masas de hielo poseen cavidades que se llenan de agua y junto con

el agua que funde en el fondo en contacto con el terreno menos fr í o lubrican la

base de los mantos facilitando la traslación por gravedad.

TILL GLACIAL: material depositado directamente por el hielo. a las

geomormas de los depósitos, se les llama morrenas frontales y terminales,

morre.as laterales o morre.as de retroceso, según el sitio donde se formen

respecto de la posición del glacial al fundir.

ARREO ESTRATIFICADO O DEPOSITO GLACIO-FLUVIAL: material

depositado por las aguas de fusión. Estos depósitos se forman rellenando

grietas (eskers) o formando colinas cónicas o irregulares (kames).

DEPOSITOS DE GRAVEDAD

Son depósitos de ladera formados por acción directa de la gravedad con alguna

contribución de los agentes de trasporte.

COLUVIÓN: De las partes altas de las montañas, desde los macizos de roca, se

desprenden fragmentos de roca (tamaños de grandes bolos a gravas) junto con

partí culas pequeñas de minerales (arenas, limo y arcillas) que se van acumulando

poco a poco en la parte media y baja de las laderas, creando acumulaciones en la

parte media de las laderas.

TALUS: Se forman de manera similar a los coluviones solo que los fragmentos se

desprenden de escarpes formados por secuencias sedimentarias con capas

horizontales o de las contrapandientes estructurales de las secuencias

sedimentarias.



GRADACION: METEORIZACION, EROSIÓN Y REMOSION EN MASA



Las particulas de la fraccion gruesa son por lo general producto de la meteorizacion

fisica y su composicion se identifica bastante con la roca parental mientras que las

particulas de la fraccion fina son producto de la descomposicion y su relacion con la

roca parental, en particular su mineralogia, es distante. El comportamiento ingenieril de

los suelos depende de dos factores: (1) las fuerzas que actuan en las areas de

contacto entre las particulas individuales, las cuales son en su mayor parte de origen

gravitacional y por tanto se relacionan aproximadamente con el volumen de las

particulas. (2) de las fuerzas superficiales debidas a actividad electroquimica en la

superficie de las particulas. Las particulas de la fraccion gruesa son tridimensionales,

entre redondeadas y angulares, en tanto que las de la fraccion fina no solo son muy

pequenas sino que debido a que son laminares, poseen una alta relacion entre el area

de la superficie y su volumen.´

Comportamiento especial de algunos suelos en ingeniería

Colapsibles: Las particulas de los suelos limosos en depositos de loess y otros,

son por lo general redondeadas y de textura suave, lo cual influye en su grado

de empaquetamiento y otras propiedades d estos suelos. Cuando en tales

depositos las particulas son ademas de tamano uniforme (mal gradadas), su

porosidad y relacion de vacios es algo mayor que en el caso de otros suelos y

su angulo de resistencia al corte reducido. Se les llama colapsibles debido a su

estructura metaestable como consecuencia de que en principio sus particulas

se empaquetaron en una condicion relativamente suelta.

Expansivos: Muchas arcillas principalmente del grupo de la montmorillonita, se

expanden considerablemente cuando se humedecen y se contraen

reciprocamente por desecacion, causando muchos problemas en el piso de

fundacion de estructuras y en los taludes de excavaciones (ej asentamientos

del suelo de fundacion de edificios u otras estructuras).

Desleíbles: Este termino se aplica a suelos o rocas arcillosas que se fisuran y

degradan por ciclos de humedecimiento secado; cuando absorben agua se

hinchan y luego por desecacion se fisuran y agrietan volviendose muy

inestables. Es el caso de los shales y sus suelos residuales derivados

sometidos en la naturaleza a la accion de la lluvia y cambios de temperatura.



Dispersivos: En el caso de algunas arcillas sus particulas coloidales se

dispersan y entran en estado de suspension en presencia de agua

relativamente pura (se dice que defloculan) y tales suelos en estas condiciones

son muy sensibles a la erosion y tubificacion. Este comportamiento se observa

en suelos arcillosos principalmente del tipo montmorillonita o illita en regiones

donde la precipitación anual es inferir a 860mm/a (Bell et al, 1991);tales suelos

pueden contener un porcentaje mayor a 12 % de sodio disuelto en el agua de

sus poros. Observese que este comportamiento depende tanto de la

composicion del suelo como del clima, en este ultimo caso de que existan sales

disueltas en los poros del suelo. Este tipo de erosion interna (erosion coloidal)

permite la formación de tubos y cavidades internas en los taludes. La

tubificacion se inicia por la dispersion de las particulas de arcilla a lo largo degrietas de desecacion, fisuras o cavidades dejadas por las raices de los arboles

y la evidencia de este proceso se manifiesta como pequenos manantiales de

agua lodosa; en su estado avanzado se forman galerias y carcavas de erosion.

Sensitividad: Perdida de resistencia por amasado.

TERREMOTOS

TERREMOTO: Se llama terremotos a las vibraciones de la tierra producidas

por súbitas liberaciones de energía elástica originada en el interior de la tierra.

Debido a súbitas dislocaciones de la corteza, se generan ondas elásticas que

se irradian en todas direcciones y se propagan hasta la superficie de la tierra

con efectos muchas veces devastadores. La mayor parte de los terremotos se

generan en fallas geológicas asociadas a los bordes de las placas tectónicas

que conforman la corteza terrestre, otros se deben a la activación o

reactivación de fallas geológicas presentes en los continentes, en sitios

diferentes a los bordes de placas.

FOCO Y EPICENTRO: FOCO al sitio donde se genera la perturbación sísmica

y EPICETRO a la zona superficial situada directamente encima del foco a

donde llegan las ondas que producen las vibraciones.



REBOTE ELASTICO: El mecanismo de rebote elástico inicia con una Ruptura

pre-existente antes del desplazamiento, se presenta una Deformación muy

lenta y diferencial de la roca debido a fuerzas tectónicas en la zona de falla,con acumulación de energía elástica

Superada la resistencia de la roca se activa o se reactiva la falla con

desplazamientos en las zonas más débiles acompañados de una recuperación

o rebote elástico de las rocas, que permite la liberación de la energía

acumulada durante la deformación. Una vez liberada toda la energía las

partículas de la roca se reacomodan

DESPLAZAMIENTO EN FALLAS: En algunos segmentos de las fallas se

producen movimientos muy lentos y graduales que generan muy poca

perturbación sísmica (fault creep); en otros segmentos se producen

deslazamientos pequeños que pueden generar terremotos débiles que pueden

pasar desapercibidos, en otros segmentos las rocas se deforman gradualmente

sin fallar de tal manera que acumulan gran cantidad de energía durante varios

años hasta que algún día fallan súbitamente (stick slip) causando los

terremotos que provocan desastres.

Los períodos de recurrencia de estos sismos mayores son diferentes para cada

región

ONDAS S Y P: Entre mayor sea el intervalo de tiempo (retraso) entre la llegada

de la primera onda P y la llegada de la primera onda S, mayor será la distancia

al origen del terremoto. A partir de sismogramas típicos -escogidos- se han

generado graficas como las de la

Figura 6 que muestran la relación entre la distancia al epicentro y el tiempo de

llegada de las señales sísmicas, con base en curvas típicas de ondas P y S. En

esta figura se puede establecer como ejemplo que para un retraso de 5

minutos la distancia al epicentro es de 3800 kilómetros aproximadamente. Esto

en cualquier dirección.



FRANJAS Y CINTURONES: Los terremotos se concentran a lo largo de tres

cinturones sísmicos:

• El 85% de la energía se libera en el Cinturón de Fuego del Pacífico en Sur

América, Japón, Filipinas y varias cadenas de islas volcánicas. Casi todos lossismos de foco intermedio y profundo, se originan tierra adentro de las fosas

oceánicas. La mayor sismicidad es de tipo tectónico, asociada las superficies

de Wadati-Benioff.

• El 10% de la energía liberada en los terremotos se da a lo largo de la zona

mediterránea-trans-asiática, con zonas de elevada sismisidad como Italia,

Grecia, Irán y China. Se deben a compresión de las placas africana e índica

sobre la placa Eurasiática• El 5% de la energía liberada en los terremotos se produce en el sistema de

las dorsales oceánicas, por movimientos a lo largo de las fallas de

transformación. Generalmente son de foco superficial y ninguno es de

intensidad importante.

INTESIDAD: Es una medida subjetiva de los daños ocurridos. Es claro que esta

escala es aún muy subjetiva porque la gente puede dar interpretaciones muy

diferentes según su “punto de vista”, o las circunstancias. La intensidad de un

terremoto depende no solamente de la cantidad de energía que alcanza la

superficie terrestre. Se tiene que evaluar otros factores, como por ejemplo: (1)

el objetivo del daño: edificios, puentes u otras estructuras, obras lineales

(carreteras , oleoductos etc), taludes de carretaras u otras excavaciones y las

laderas naturales; (2) la calidad de las edificaciones; (3) el tipo de suelo en el

sitio afectado; si son suelos blandos amplifican más las ondas elásticas que los

suelos duros o los substratos rocosos. (4) De dos terremotos que liberen la

misma energía, el más dañino seguramente es aquel cuyo foco es menos

profundo.

MAGNITUD (escala de Richter): En este caso los terremotos se clasifican

según la cantidad de energía liberada que depende de la cantidad de material

que se desplaza en la zona de falla y la distancia de ese desplazamiento. Pero

muy pocas fallas cortan la superficie de la tierra de tal manera que es difícil



medir directamente la cantidad de desplazamiento. En 1935 Charles Richter del

Instituto Tecnológico de California clasificó los terremotos que ocurría en el Sur

de California en grupos de magnitud grande, media o pequeña con base en la

interpretación de los sismogramas. La Magnitud de Richter se determina conbase en la amplitud de la mayor onda registrada en un sismograma. Para

normalizar la medición se deben hacer ajustes relacionados con el

debilitamiento de las ondas sísmicas conforme se alejan del foco y con la

sensibilidad del aparato que registra el sismo.

FACTORES DE DAÑO: A medida que se propagan las hondas L de un

terremoto el suelo vibra tanto verticalmente (ondulaciones hacia arriba y haciaabajo), como horizontalmente (de costado). La magnitud del daño estructural

atribuible a las vibraciones depende de factores tales como la intensidad, la

duración de las vibraciones, la naturaleza del material sobre las que descansan

las construcciones y la calidad de su diseño.

Las edificaciones de madera que son más flexibles, resisten mejor que las de

concreto, más rígidas y por su puesto son más vulnerables aquellas menos

ref orzadas. Asociados a la destrucción de las ciudades por terremotos se

producen graves incendios originados en el desplazamiento de tuberías de gas

y líneas eléctricas.

Amplificación de las ondas sísmicas

La zona alrededor del epicentro de un terremoto, digamos dentro de un radio

de 50 kilómetros, vibra con una intensidad similar si bien la destrucción puede

ser diferente, lo cual se debe a la naturaleza del suelo de fundación: los

sedimentos blandos por ejemplo, amplifican las vibraciones mucho más que la

roca firme. En el terremoto de México 85, las construcciones de la costa donde

se concentró el terremoto no sufrieron tanto y las vibraciones se debilitaron

progresivamente al incrementarse la distancia al epicentro, en cambio las de la

ciudad de México situada 400 kilómetros lejos de la costa las ondas que

llegaron allí atenuadas, se amplificaron considerablemente debido a la

presencia de sedimentos blandos causando muchos daños.



LICUEFACCION: En terrenos arenosos poco consolidados y saturados las

vibraciones provocadas por los sismos pueden fluidificar el suelo. Estructuras

enterradas como tanques de almacenamiento o alcantarillados pueden flotar y

estructuras pesadas como edificios de varios pisos pueden hundirse.

Maremotos: Olas destructivas que se generan en el mar por efecto de

vibraciones sísmicas y como consecuencia de desplazamientos verticales del

suelo oceánico durante un terremoto.

Deslizamientos: Las fuertes sacudidas de los terremotos pueden desencadenar

deslizamientos, desprendimientos, flujos y avalanchas que movilizanprincipalmente la capa superficial más suelta del terreno, con preferencia

materiales sueltos saturados sin cohesión que conforman terrenos ondulados o

de montañas suaves.

MODELO TECTONICO

El modelo tectónico de Colombia se relaciona con el origen de los Andes

Septentrionales donde interactúan tres placas tectónicas: Nazca, Caribe y Sur

América.

FALLLAS

Romeral: cordillera central, mas activa,

Borde llanero: oriente, cordillera oriental, sedimentarias del terciario y

cretaceo

Murindó: Choco, sismos de foco profundo.

Unidad del Viejo Caldas asociada a la zona Wadatti-Benioff

En un proceso de convergencia la placa de Nazca (oceánica) se desplaza por

debajo de la placa Americana



(Continental) en la zona de influencia de las cordilleras Central y Occidental,

arrastrando sedimentos continentales de la fosa abisal los cuales funden a 150

km de profundidad generando actividad magmática y vulcanismo andesítico.

(a) Se presenta sismicidad con epicentros mar adentro con origen en fallasnormales que afecta la placa oceánica; ejemplo sismo de Tumaco 1906.

(b) También se presentan sismos con origen en la zona de Benioff,

provenientes de sistemas intercontinentales.

Se localizan en el Interior del país, asociados a fallas inversas y de rumbo con

una dirección NS y NNE. Se sitúan en los pie de montes o limitando valles de

grandes ríos.

Dentro de esta fuente sismogénica se destaca el Sistema de Romeral, en lavertiente occidental de la Cordillera Central (río Cauca). Este sistema se

extiende 700 kilómetros y comprende varias fallas relativamente paralelas que

afectan la transición de rocas oceánicas como gabros, basaltos y rocas

sedimentarias del Cretáceo, (occidente) a rocas metamórficas (esquistos) de

origen continental y oceánico del Paleozoico.

Unidad del Pie de Monte Llanero, en el borde oriental de la Cordillera Oriental.

El sistema del Pie de Monte Llanero: reactivación de antiguas fallas normales

del Jurásico y Cretáceo sometidas a inversión tectónica que afectan rocas

depositadas en cuencas sedimentaria del Mezosoico, 8000 m

(Cuencas de Cundinamarca y Santander).

Unidad Darién Murindó

Esta zona en el límite de Colombia y Panamá se interpretó como un choque de

la microplaca Panamá con la microplaca del Bloque Andino, antes de la

instalación de la RSNC. Después de la instalación de esta red la sismicidad en

esta parte del país se concentra más al este del Darién, en la región de

Murindó asociada a la falla de Murindó.



VOLCANES

107. Los volcanes pueden hacer erupciones de materiales (lavas y piroclastos)

con diferente composición. Describa los tipos principales de erupciones ydestaque el peligro relativo según el caso. (Tenga en cuenta las características

de viscosidad de la lava, los tipos de aparatos volcánicos y la vio lencia de las

erupciones).

Las lavas acidas como la riolita, o las intermedias son expulsadas con gran

violencia desprendiendo fragmentos de roca se forman estrato-volcanes por su

menor fluidez y mayor viscosidad originan geoformas de relieve fuerte, lasrocas piroclasticas se originan por la explosión de fragmentos incandescentes

que varía según su carácter y tamaño, los magmas básicos mas fluidos

conforman como producto de erupciones de este tipo coladas y mantos de

morfología muy suave

108. Describa tres diferentes peligros de la actividad volcánica y cómo se

originan.

los mantos de piroclastos resultan de erupciones explosivas asociadas

principalmente a lavas acidas y a erupciones terrestres cerca del cráter se

acumula la fracción más pesada de bloques y fragmentos más tarde y más

lejos los trozos menudos y livianos vitrificados como las cenizas se pueden

también formar acumulaciones tobaceo-sedimentarias como consecuencia de

combinaciones de transporte aéreo y terrestre que permite la incorporación de

materiales de origen detrítico asociado a procesos de avalanchas y fenómenos

parecidos como es el caso de avalanchas de lodos y piedras, los lahares se

forman después de las erupciones por lluvia o descongelamiento de los

casquetes dando lugar a grandes masas de lodo que forman flujos y

avalanchas muy peligrosas



REMOSION EN MASA

110. Se puede presentar erosión por lluvia y erosión por flujo de agua

encauzada, explique brevemente los procesos que se pueden dar en amboscasos.

En la erosión por lluvia se dan los siguientes procesos: saltación pluvial, las

gotas de agua que caen sobre el terreno desprenden partículas del suelo para

que sean arrastradas por las gotas de agua que corren en la superficie erosión

laminar, es el arrastre uniforme de las partículas sueltas por el agua se

desplaza de esta forma solo unos pocos metros surcos y cárcavas, cuando elagua se concentra en pequeños canales debido al incremento del gradiente del

terreno el agua comienza a correr en canales llamados surcos y luego en

canales grandes llamados cárcavas hondonadas de erosión, son sistemas

conformados por varias cárcavas generalmente dan paso a eventos de

remoción en masa deslaves en zona de montaña, son los arrastres repentinos

de capas uniformes del suelo en taludes de carretera u otras excavaciones

Erosión por flujo de agua encauzada, el agua encauzada socava las orillas o el

fondo de los valles provocando socavación de fondo o lateral, los ríos reciben

toda la carga de sedimentos de los torrentes y si esta carga es excesiva los

cauces de estos ríos se colmatan y se producen inundaciones, los torrentes de

montaña por lo general arrastran enormes cantidades de sedimentos, el trabajo

de las torrentes se incrementa cuando las cuencas aferentes están mal

conservadas.

111. Erosividad, Formas del relieve y Vegetación. Explique la forma como

intervienen estos tres factores en la erosión pluvial.

La erosividad influye en la erosión pluvial, puesto que es la pérdida progresiva

de los materiales del suelo, provocando arrastre de partículas móviles de la

superficie, y al haber una concentración de lluvia en poco tiempo (intensidad),

puede no infiltrarse y escurrir en alta cantidad, lo que produce una erosión más

fuerte. La forma del relieve en una zona implica más erosiones concentradas y



más efectivas a lo largo de depresiones angulosas, que en depresiones de

fondo amplio.

Y la vegetación por ejemplo en laderas debe tener una buena cobertura, puesto

que una buena ubicación de árboles, arbustos y malezas impide de maneraefectiva que la lluvia impacte al suelo arrastrando partículas.

112. Establezca la diferencia entre erosión normal y erosión antrópica y

explique la manera como el hombre interviene como agente de erosión.

La erosión normal es cuando los procesos naturales de le tierra hacen que

existan erosiones, lo que favorece en la formación de valles de los torrentes y

los ríos, las montañas y llanuras, en cambio la erosión antropomórficas es lagenerada con ayuda del hombre, es decir al alterar de una forma brusca las

montañas, construcción de vivienda y servicios, con la explotación de los

recursos naturales, haciendo que la erosión se de aceleradamente.

113. Desplazamientos en masa: reptación, caída, deslizamiento. Estos

procesos de remoción en masa presentan mecanismos diferentes: establezca

las diferencias principales en cuanto a los mecanismos y en cuanto a los

efectos que puedan darse por su ocurrencia.

caída es cuando hay desprendimiento de material y ese material sale en forma

de caída libre, es decir no toca la superficie del talud, este se da cuando su

inclinación es mayor a 75 grados, cuando está entre 75 y 45 el material

desciende en brincos, y si el ángulo es menor a 45 el material se desprende

rodando. Por su lado la reptación es cuando hay movimiento en la ladera es

decir se deforma todo el terreno pero es de una forma más lenta casi

imperceptible.

Y los deslizamientos que se produce a lo lardo de fallas por cortante la cual

tiene un componente horizontal que es notable, hay varios tipos de

deslizamientos, el rotacional el translacional, el planar o en cuña.

114. Flujos canalizados y Avalanchas. Explique las diferencias que presentan

estos dos procesos considerados en conjunto, si se comparan con los tres

procesos mencionados en el punto anterior.



Flujos canalizados se da cuando el material viscoso desciende por el fondo de

depresiones topográficas acanaladas y por su parte las avalanchas se dan

cuando el material desciende a velocidad extrema por el fondo de depresiones,llegando incluso a remontar obstáculos topográficos, la diferencia entre estos

dos procesos y los tres anteriores es que en los flujos es algo mas acumulado y

más viscoso, también que en los flujos no necesariamente tiene que ser a lo

largo de una falla.

115. En relación con los movimientos en masa intervienen dos tipos de

factores: factores inherentes y factores desencadenantes. Explique estosconceptos y con base en lo observado por usted en la salida de campo

ilústrelos con ejemplos

Los factores inherentes están relacionados con la composición, condición y

estructura geología de los materiales involucrados , el flujo de agua y la

presencia o ausencia de coberturas vegetales nativas, es decir el estado

original constituyendo la causa verdadera de

inestabilidad. En cambio los factores desencadenantes son aquellos factores

que provocan la inestabilidad como lo son cambios de la condición de

materiales, deforestación, actividad sísmica, mal uso de suelos, entre otros, es

decir factores externos producidos naturalmente o por el hombre que causan

alteraciones en el material. Y en el caso de la salida se pudo observar que

habían casos de inestabilidad en laderas donde por manos del hombre

realizaron mal el corte para la pendiente causando serios deslizamientos y

caídas de material rocoso, en el Cune, al realizar el corte se afecto y se altero

la estabilidad del suelo haciendo que se levantara pero se realizo una solución

oportuna

geologia para dummies

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