1. DERIVA CONTINENTAL La deriva continental es el desplazamiento de las masas continentales unas respecto a otras. Esta hipótesis fue desarrollada en 1912 por el alemán Alfred Wegener a partir de diversas observaciones empírico-racionales, pero no fue hasta la década de 1960, con el desarrollo de la tectónica de placas, cuando pudo explicarse de manera adecuada el movimiento de los continentes LA TEORÍA DE LA DERIVA CONTINENTAL FUE PROPUESTA ORIGINALMENTE POR ALFRED WEGENER en 1912, quien la formuló basándose, entre otras cosas, en la manera en que parecen encajar las formas de los continentes a cada lado del océano Atlántico, como África y Sudamérica, de lo que ya se habían percatado anteriormente Benjamin Franklin y otros. También tuvo en cuenta la distribución de ciertas formaciones geológicas y el registro fósil de los continentes septentrionales, que manifestaba que habían compartido floras y faunas en tiempos geológicos anteriores. Con estos datos, Wegener conjeturó que el conjunto de los continentes actuales estuvieron unidos en el pasado remoto de la Tierra, formando un supercontinente, denominado Pangea, que significa "toda la tierra" en griego. Este planteamiento fue inicialmente descartado por la mayoría de sus colegas, ya que su teoría carecía de un mecanismo para explicar la deriva de los continentes. En su tesis original, propuso que los continentes se desplazaban sobre otra capa más densa de la Tierra que conformaba los fondos oceánicos y se prolongaba bajo ellos, de la misma forma en que uno desplaza una alfombra . Sin embargo, la enorme fuerza de fricción implicada motivó el rechazo de la explicación de Wegener y la puesta en suspenso, como hipótesis interesante pero no probada, de la idea del desplazamiento continental. En síntesis, la deriva continental es el desplazamiento lento y continuo de las masas continentales..
LA TEORÍA EN LA ACTUALIDAD La teoría de la deriva continental, junto con la de la expansión del fondo oceánico, quedaron incluidas en la teoría de la tectónica de placas, nacida en los años 1960 a partir de investigaciones de Robert Dietz, Bruce Heezen, Marie Tharp, Harry Hess, Maurice Ewing, Tuzo Wilsony otros. Según esta teoría, el fenómeno del desplazamiento sucede desde hace miles de millones de años gracias a la convección global en el manto (exceptuando la parte superior rígida que forma parte de la litosfera), de la que depende que la litosfera sea reconfigurada y desplazada permanentemente. Se trata en este caso de una explicación consistente, en términos físicos, que aunque difiere radicalmente acerca del mecanismo del desplazamiento continental, es igualmente una teoría movilista, que permitió superar las viejas interpretaciones fijistas de la orogénesis(geosinclinal y contraccionismo) y de la formación de los continentes y océanos. Por esto, Wegener es considerado, con toda justicia, su precursor y por el mismo motivo ambas teorías son erróneamente consideradas una sola con mucha frecuencia aceptada
TECTÓNICA DE PLACA CONTINENTAL Durante miles de millones de años se ha ido sucediendo un lento pero continuo desplazamiento de las placas que forman la corteza de nuestro planeta Tierra,Este movimiento se origina por la llamada tectónica de placas, una teoría que complementa y explica la deriva continental.
Los continentes se unen entre sí o se fragmentan, los océanos se abren, se levantan montañas, se modifica el clima, influyendo todo esto, de forma muy importante en la evolución y desarrollo de los seres vivos. Se crea nueva corteza en los fondos marinos, se destruye corteza en las trincheras oceánicas y se producen colisiones entre continentes que modifican el relieve.
Las bases de la teoría Según la teoría de la tectónica de placas, la corteza terrestre está compuesta al menos por una docena de placas rígidas que se mueven a su aire. Estos bloques descansan sobre una capa de roca caliente y flexible, llamada astenosfera, que fluye lentamente a modo de alquitrán caliente.
Los geólogos todavía no han determinado con exactitud cómo interactúan estas dos capas, pero las teorías más vanguardistas afirman que el movimiento del material espeso y fundido de la astenosfera fuerza a las placas superiores a moverse, hundirse o levantarse. El concepto básico de la teoría de la tectónica de placas es simple: el calor asciende. El aire caliente asciende por encima del aire frío y las corrientes de agua caliente flotan por encima de las de agua fría.
El mismo principio se aplica a las rocas calientes que están bajo la superficie terrestre: el material fundido de la astenosfera, o magma, sube hacia arriba, mientras que la materia fría y endurecida se hunde cada vez más hacia al fondo, dentro del manto.
La roca que se hunde finalmente alcanza las elevadas temperaturas de la astenosfera inferior, se calienta y comienza a ascender otra vez. Este movimiento continuo y, en cierta forma circular, se denomina convección. En los bordes de la placa divergente y en las zonas calientes de la litosfera sólida, el material fundido fluye hacia la superficie, formando una nueva corteza.
PANGEA Pangea fue el supercontinente que existió al final de la era Paleozoica y comienzos de la Mesozoica que agrupaba la mayor parte de las tierras emergidas del planeta. Se formó por el movimiento de las placas tectónicas, que hace unos 300 millones de años unió todos los continentes anteriores en uno solo; posteriormente, hace unos 200 millones de años, comenzó a fracturarse y a dispersarse hasta alcanzar la situación actual de los continentes, en un proceso que aún continúa. Este nombre, aparentemente usado por primera vez por el alemán Alfred Wegener, principal autor de la teoría de la deriva continental en 1912, procede del prefijo griego "pan" que significa "todo" y de la palabra en griego "gea" "suelo" o "tierra" (Γαῖα Gaîa, Γαῖη Gaîē o Γη Gē), y significaría "toda la tierra". Se cree que la forma original de Pangea era una masa de tierra con forma de "U" o de "C" distribuida a través del ecuador. Ya que el tamaño masivo de Pangea era muy amplio, las regiones internas de tierra debieron ser muy secas debido a la falta de precipitación. En el gran supercontinente los animales terrestres habrían podido emigrar libremente de un extremo a otro. Entre los animales que vivieron durante los 160 millones de años de existencia de Pangea se encuentran los traversodóntidos o el alokotosaurio Shringasaurus indicus, que habitó en lo que hoy es la India. Las investigaciones también sugieren que los primeros dinosaurios caminaron por Pangea.1 Se estima que Pangea se formó a finales del período Carbonífero (hace aproximadamente 300 millones de años) cuando los continentes, que antes estaban separados, se unieron formando un solo supercontinente rodeado por un único mar, Panthalassa.
Mapa físico de Pangea basado en el de Christopher R. Scotese. Pangea habría comenzado a fragmentarse entre finales del Triásico y comienzos del Jurásico (hace aproximadamente 200 millones de años), producto de los cambios y movimientos de las placas tectónicas. El proceso de fragmentación de este supercontinente condujo primero a dos continentes, Gondwana al oeste y Laurasia al norte, separados por un mar circumecuatorial (mar de Tetis) y posteriormente a los continentes que conocemos hoy. Dicho proceso geológico de desplazamiento de las masas continentales se mantiene en marcha al día de hoy. MAPA DE LAS PLACAS TECTÓNICAS
ERAS GEOLÓGICAS DE LA TIERRA En muchos de los artículos de este blog se hace referencia a una determinada era geológica. Sin embargo creo que muchos de los lectores no conocen o han olvidado algunos conceptos básicos sobre dichas eras geológicas, que en este artículo las enfocamos de una manera convencional. El objetivo de este artículo es refrescar algunos conocimientos básicos. En millones de años se ha ido formando la corteza terrestre, que ha experimentado cambios profundos por la elevación o hundimiento de las masas continentales y la formación de plegamientos o cadenas de montañas. En un momento determinado aparecieron las primeras formas de vida que fueron evolucionando. La práctica totalidad de especies animales y vegetales que han vivido en la Tierra están actualmente extinguidas y parece que la extinción es el destino final de todas las especies. Estas extinciones han tenido lugar continuamente a lo largo de las eras geológicas. La extinción del Cretácico-Terciario, durante la cual se extinguieron los dinosaurios, es la más conocida, pero la anterior extinción Permo-Triásica fue aún más catastrófica, causando la extinción de casi el 96% de las especies. Pero la extinción del Holoceno es una extinción que todavía está en marcha y que está asociada con la expansión de la humanidad. El ritmo de extinción actual es de 100 a 1.000 veces mayor que el ritmo medio, y hasta un 30% de las
especies pueden estar extintas a mediados del siglo XXI. Las actividades humanas son actualmente la causa principal de esta extinción que aún continúa y es posible que el calentamiento global la acelere aún más en el futuro.
Estos procesos nos permiten distinguir las llamadas eras geológicas de la Tierra, que son: LA ERA AZOICA, que significa “sin vida” y es la más antigua. En ella no aparecen fósiles de plantas ni de animales. LA ERA ARCAICA, que se calcula duró hasta hace unos 500 millones de años. En ella se produjeron grandes plegamientos y cataclismos que dieron origen a algunas de las principales cadenas de montañas. La actividad volcánica fue muy intensa en América y surgieron las cordilleras en Canadá. Los científicos creen que al final de este período aparecieron las primeras bacterias y algas en el mar.
LA ERA PRIMARIA O PALEOZOICA, significa “vida antigua”. En los primeros tiempos la vida estaba limitada al mar. Dominaban los invertebrados y también las medusas, gusanos, moluscos, caracoles y corales. Hace aproximadamente 350 millones de años aparecieron los primeros vertebrados: se trataba de peces cuyo cuerpo estaba cubierto por una coraza ósea. En este período brotaron los primeros vegetales terrestres, como helechos y coníferas, y aparecieron los insectos, los primeros animales que abandonaban el mar, y los anfibios o batracios. Hace 488 millones de años ocurrieron una serie de extinciones masivas del Cámbrico-Ordovícico . Durante ese evento desaparecieron muchos braquiópodos y conodontes, también se redujo significativamente el número de especies de trilobites. Tuvo lugar a principios de la era Paleozoica. En aquella época la vida se concentraba enteramente en el mar, lo que explica que los seres marinos fueran los únicos afectados por dicha extinción de causa imprecisa. Existen pruebas que afirman que esta extinción estuvo dividida en cuatro partes. La primera causó la desaparición de los trilobitas más antiguos y los arqueociátidos. El resto de las extinciones afectaron a los demás trilobitas, a los braquiópodos y a los conodontes. Actualmente los científicos creen que el causante del exterminio del 95% de las especies marinas puede ser un período glacial o la reducción de la cantidad de oxígeno disponible. Las dos hipótesis más aceptadas sobre las causas de estas extinciones son la llegada de un período glacial y el enfriamiento del agua unido a una reducción en la cantidad de oxígeno disponible. Esta era tiene varios períodos: – Período Cámbrico.- Se desarrolla entre los 570 a 500 millones de años antes de nuestra era. Al principio de este período una explosión de vida pobló los mares, pero la tierra firme permanecía estéril y la vida animal estaba confinada por completo en los mares.
– Período Ordovicico.- Comenzó hace unos 500 millones de años. Los mares se retiraron, dejando grandes áreas descubiertas. Los continentes de esa época se acercaban unos a otros. Se produjo una intensa actividad volcánica y se elevaron las montañas. El clima fue bastante uniforme y tibio en toda la Tierra. Hace 444 millones de años, en la transición entre los períodos Ordovícico y Silúrico, ocurrieron dos extinciones masivas llamadas extinciones masivas del Ordovícico-Silúrico. Su causa probable fue el período glaciar. El primer evento ocurrió cuando los hábitats marinos cambiaron drásticamente al descender el nivel del mar. El segundo ocurrió entre quinientos mil y un millón de años más tarde, al crecer el nivel del mar rápidamente. El primer evento ocurrió tras el cambio drástico de los hábitats marinos al descender el nivel del mar; el segundo, entre quinientos mil y un millón de años más tarde por lo contrario, el crecimiento del nivel de mar rápidamente. Los grandes afectados fueron los seres marinos al ser los únicos pobladores del planeta. Desaparecieron el 50% de los corales y cerca de 100 familias biológicas, lo que representaba el 85% de las especies de fauna. Se extinguieron principalmente los braquiópodos y los briozonos, junto con las familias de trilobitas, conodintes y graptolites. La teoría más aceptada explica que la primera parte de la extinción fue causada al inicio de una larga edad de hielo que provocó la formación de grandes glaciares en el supercontinente Gondwana y, por consecuente, la bajada del nivel del mar. La segunda, en cambio, surgió tras la finalización de la edad de hielo, el hundimiento de los glaciares y el posterior aumento del nivel del mar. – Período Silúrico.- Este periodo se inicia hace 430 millones de años. El nivel de los mares tiende a variar y se produjeron grandes plegamientos de la corteza terrestre. El clima fue templado y muy seco en algunas zonas. La vida vegetal se extendió en la tierra bajo la forma de plantas simples llamadas psilofitas, que tenían un sistema vascular (tejidos que transportan el alimento) para la circulación del agua. – Período Devónico.- Este periodo se conoce también como la edad de los peces, por la abundancia de sus fósiles. Se desarrolla entre los 400 y los 350 millones de años antes de nuestra era. Fue una época de gran actividad volcánica y formación de montañas. El clima era cálido y había abundantes lluvias.
– Período Carbonífero.- Comenzó hace unos 350 millones de años. Hubo fuertes movimientos de la corteza terrestre. Se alzó el fondo de los mares y se originaron cadenas de montañas por el plegamiento de las capas externas de la corteza. Otras áreas se sumergieron. – Período pérmico.- Comenzó hace 270 millones de años. Las zonas de tierra se unieron en un único continente llamado Pangea y en la región que se correspondía con América del Norte se formaron los Apalaches. Se completo la formación de grandes cadenas montañosas en Asia, Europa y América. Emergió la parte central de la cordillera andina. El clima era árido y cálido en el hemisferio sur y glacial en el hemisferio norte. Se fueron marcando diferencias estacionales. La cuarta extinción (hace 200 millones de años) afectó considerablemente a la vida de la tierra, tanto en la superficie como en el mar. No se conocen los motivos de dicha extinción pero entre los más creíbles se encuentran una serie de erupciones volcánicas masivas que pudieron ocasionar un cambio climático. Ocurrida aproximadamente hace 251 millones de años, es el límite entre la era Primaria y la Secundaria, entre los períodos Pérmico y Triásico. Se conoce como “La Gran Mortandad”, por ser la extinción más dramática y de peores consecuencias en el seno de la Tierra. Desparecieron un gran número de especies : el 90% de todas las especies; el 96% de las especies marinas y el 70% de las terrestres, entre ellos, el 98% de los crinoideos, el 78% de los braquiópodos, el 76% de los briosos, el 71% de los cefalópodos, 21 familia de reptiles y 6 de anfibios, además de un gran números de insectos, árboles y microbios. Los conocidos trilobites desaparecieron para siempre con esta extinción en masa. Además de los arqueosauros no dinosaurios, la mayoría de los terápidos y los últimos grandes anfibios. Tras la catástrofe sólo sobreviviría un 10% de las especies presentes a finales del pérmico, pero la creación de nichos ecológicos vacíos, que se desencadenó con la extinción, condujo a la dominancia de los dinosaurios en los siguientes períodos (triásico y jurásico).
LA ERA SECUNDARIA O MESOZOICA es la edad de los dinosaurios, se extiende desde unos 200 millones hasta 70 millones de años antes de nuestros días. Comenzó con una intensa actividad volcánica y se formaron los bosques petrificados de Arizona. Luego Europa fue invadida por los océanos, lo mismo que grandes extensiones de América y África. Aparecen los primeros reptiles, que en esta edad alcanzaron extraordinario desarrollo y tamaño gigantesco, como los dinosaurios. Algunos reptiles aprendieron a volar, corno el ranforrinco, que era semejante al murciélago. Al final de la era evolucionaron las plantas con flores, llamadas angiospermas, y se diversificaron por todo el mundo. Se extinguieron los dinosaurios y comenzó la gran diversificación de los mamíferos. Hacia fines del período Cretáceo, tras unos 150 años de evolución, proliferaban los dinosaurios, de los cuales existían numerosos tipos, variados y exitosos. Pero diez millones de años después habían desaparecido, como consecuencia de una crisis que se produjo a fines del Cretáceo, una catástrofe biológica de grandes proporciones, que ocurrió hace 65 millones de años, dando término a la era Mesozoica. ¿Cómo pudo extinguirse un grupo como el de los dinosaurios, que había dominado la Tierra durante 165 millones de años? Esta crisis no solamente afectó a los dinosaurios, también se extinguieron otros grupos importantes, como los reptiles voladores (pterosaurios), los reptiles marinos (plesiosaurios, mosasaurios, cocodrilos marinos e ictiosaurios), un gran número de organismos planctónicos, entre ellos la mayoría de los foraminíferos (protozoos marinos provistos de complejos exoesqueletos) y moluscos como los ammonitoideos, belemnites y rudistas (bivalvos formadores de arrecifes). Esta era tiene los siguientes períodos:
– Período Triásico.- Se inicia hace 245 millones de años. El clima era cálido y seco por lo que se detuvo la proliferación de especies. El principio de este periodo quedó marcado por la reaparición de Gondwana cuando Pangea se dividió en los supercontinentes del Norte (Laurasia) y del Sur (Gondwana).
– Período Jurásico.- Empezó hace 200 millones de años. Nuevamente avanzaron los mares. Se extendieron las selvas o llanuras pantanosas, con grandes lagos y ríos. Predominaban los climas suaves, subtropicales. – Período Cretácico.- Duró 65 millones de años. Intensa actividad orogénica (de formación de montañas), como las Rocallosas de América del Norte y algunas partes de los Andes. Crecimiento de abundante vegetación. En Australia y el sur de América, en cambio, los territorios estaban cubiertos de glaciares
LA ERA TERCIARIA O CENOZOICA, o edad de los mamíferos, se extiende hasta un millón de años antes de nuestros días. La intensa actividad orogénica dio origen a cordilleras tan importantes como los Andes, los Alpes y el Himalaya. Es la edad de los mamíferos, que si bien aparecieron en la era anterior, adquirieron en ésta mayor relevancia y una gran área de dispersión. También surgieron los tipos actuales de árboles. Esta era tiene los períodos: – Período Terciario.- El periodo Terciario es el primer periodo de la era cenozoica. Las formas de vida de la tierra y del mar se hicieron más parecidas a las existentes ahora. Se desarrollaron nuevos grupos de mamíferos como los caballos pequeños, los rinocerontes, los tapires, los rumiantes, las ballenas y los ancestros de los elefantes. A su vez, este período se divide en cinco épocas que son: El Paleoceno. Al extinguirse los dinosaurios y muchos otros reptiles, comienzan a dominar los mamíferos. Prevalecen los marsupiales primitivos, evolucionan los carnívoros primitivos y surgen las aves modernas. Comienzan a dominar las plantas con flor. El Eoceno. Las plantas con flores dominaban en la vegetación. Adaptaciones de las plantas a los cambios climáticos. El Oligoceno. Evolución de diversos pastos y, como consecuencia de ello, la de mamíferos herbívoros. El Mioceno. formación de cadenas montañosas como los Himalayas y los Alpes. El Plioceno. Los continentes y océanos comenzaron a configurar sus formas actuales.
LA ERA CUATERNARIA, que es la actual. Los glaciares cubrieron la cuarta parte de la superficie terrestre, y el clima era muy frío. En esta era aparece el hombre, que convivió con animales feroces y corpulentos como el mamut, el mastodonte, el tigre de dientes afilados, entre otros. Su aspecto era semejante a los simios, así lo demuestran las mandíbulas y otros restos encontrados. Al final de 1a ultima glaciación, hace unos 30.000 años, apareció el hombre de Cro-Magnon u Horno Sapiens, que habitaba en cuevas y que lenta pero constantemente va creando su cultura e imponiéndose al medio quo le rodea. Cinco mil millones de años e infinitos acontecimientos que ningún mortal puede abarcar constituyen la maravillosa historia terrestre. Durante el Terciarioo y el Cuaternario tenemos el Paleolítico, que significa Edad de piedra antigua, término creado por el arqueólogo John Lubbock en 1865 en contraposición al de Neolítico (Edad moderna de la piedra). Es el período más largo de la historia del ser humano (de hecho abarca un 99% de la misma) y se extiende desde hace unos 2,85 millones de años (en África) hasta hace unos 10.000 años. Constituye, junto con el Mesolítico/Epipaleolítico y el Neolítico, la llamada Edad de Piedra, denominada así porque la elaboración de utensilios líticos ha servido a los arqueólogos para caracterizarla (en oposición a la posterior Edad de los Metales). Tradicionalmente el Paleolítico se ha dividido en tres períodos: Paleolítico Inferior, hasta hace 127.000 años abarcando los Pleistocenos Inferior y Medio; Paleolítico Medio, hasta los 40.000-30.000 años antes del presente, lo que supone casi todo el Pleistoceno Superior; Paleolítico Superior, hasta alrededor del 10.000 a. C. Además habría que añadir un período de transición con el Neolítico, denominado Mesolítico o Epipaleolítico, en función de las escuelas de investigadores y de las circunstancias en que se desarrolla. Aunque esta etapa se identifica con el uso de útiles de piedra tallada, también se usaron otras materias primas orgánicas para construir diversos artefactos: hueso, asta, madera, cuero, fibras vegetales, etc. Durante la mayor parte del Paleolítico Inferior las herramientas líticas eran gruesas, pesadas, toscas y difíciles de manejar, pero a lo largo del tiempo fueron haciéndose cada vez más ligeras, pequeñas y eficientes. Se cree que el hombre del Paleolítico era nómada, es decir, se establecía en un lugar y se quedaba en él hasta agotar los recursos naturales. La era Cuaternaria se divide en dos épocas: – Época del pleistoceno.- Comenzó hace un millón de años. Mantos de hielo cubrían grandes extensiones. Profundos cambios de clima ocasionaron la desaparición de muchas especies de plantas y animales. En los periodos glaciares vivían en Europa bisontes, buey almizclero, gamuzas, mamut, oso de las cavernas, mientras que en los periodos interglaciares había jirafas, hipopótamos, elefantes, es decir, animales de la fauna africana. – Época del holoceno.- Comenzó hace unos diez mil años y vivimos actualmente en esta época. Termina la ultima glaciación continuando la retirada de los hielos. La topografía era semejante a la actual. Los climas se fueron equilibrando, se vuelven cálidos y se produjo sequedad en el ambiente terrestre.
Resumen: Paleontología es la ciencia que se encarga del estudio de los fósiles, y es a través de estos que se puede obtener información acerca de las distintas eras geológicas. Permite conocer la flora y fauna de cada era. Eras geológicas son los tiempos en que se dividen la tierra, a saber: Agnostozoica, Paleozoica, Mesozoica y Cenozoica.
Era Agnostozoica: es la primera era geológica, abarca de la formación de la tierra, hasta hace 570 millones de años. Se divide en los periodos Arcaico, y Precambrico. Surge la vida.
Era Paleozoica: es la segunda era, se divide en seis periodos: Cámbrico, Ordovicico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico. La vida evoluciona a formas muy variadas. Era Mesozoica: es la tercera era, se divide en: Triásico, Jurásico y Cretácico. Se desarrollan los reptiles y predominan los animales gigantes. Era Cenozoica: es la ultima era y se divide en dos periodos: el Terciario y el Cuaternario. A su ves el terciario se divide en: Paleoceno, Eoceno, Oligoceno, Mioceno y Plioceno. El cuaternario se divide en: Pleistoceno y Holoceno. Fuentes: Edward J. Tarbuck – Ciencias de la Tierra G. Gorshkov – Geología General Hugo Rivera Mantilla – Geología General Santiago Escuain – La Edad de las Formaciones Geológicas
Publicado el 1/29/2017
FORMACIONES GEOLOGICAS DE CUCUTA (NORTE DE SANTANDER) MARCO TEÓRICO FORMACIONES GEOLÓGICAS DE CÚCUTA - TMG – TERCIARIO MIOCENO GUAYABO En Cúcuta se encuentra ubicada esta formación en la parte este de la ciudad. Las formaciones terciarias aparecen en la zona territorial de Cúcuta hace ya 65 millones de años aproximadamente, pero la época del Mioceno no fue sino hasta hace 26 millones de años. Esta formación se caracteriza por ser una matriz de arcilla en la cual comúnmente se encuentran adheridas rocas, siendo esta particularidad semejante a una guayaba, en la cual la carnosidad de la guayaba representa la matriz de arcilla y sus semillas representan las rocas.
La arcillolita presentada en esta formación suele estar tintada de color rojo, esto se debe a que el agua ha diluido el contenido del hierro de la arcillolita. También se puede apreciar en la formación TMG presente en la ciudad de Cúcuta la presencia de roca saprolitica. Un saprolito es una roca que se ha meteorizado a tal grado que constituye una masa de arcilla o grava donde todavía se pueden ver estructuras de la roca original, es decir, roca que con el tiempo se ha deteriorado debido a la erosión hídrica, la erosión eólica y la erosión antrópica (producida por el hombre).
La erosión antrópica presente en este sector de Cúcuta se debe al uso de la dinamita para efectos de remoción de material en el proceso de construcción de la infraestructura vial. - TOL – TERCIARIO OLIGOCENO LEÓN Esta formación geológica está ubicada en la ciudad principalmente en la ciudadela de Juan Atalaya. La formación terciaria como ya se mencionó antes, aparece hace 65 millones de años aproximadamente en la zona territorial de Cúcuta, sin embargo, esta época en específico (oligoceno) surgió hace 37 millones de años aproximadamente; de las tres formaciones que se mencionan aquí esta es la más antigua. - QAL – CUATERNARIO ALUVIAL Esta formación en la ciudad de Cúcuta está ubicada en el valle del rio Pamplonita, su formación se dio hace aproximadamente 12 millones de años, esto hace que sea la formación más reciente del grupo de formaciones vistas. Se caracteriza por la presencia de gravas aluviales las cuales fueron previamente transportadas, es decir, su origen no se debe a procesos de transformación química sino a procesos de transporte de materiales gracias a factores como el viento, la gravedad o el agua. - CONTACTO ENTRE FORMACIONES En un principio, las formaciones Guayabo (TMG) y León (TOL) estaban unidas, la separación de estas dos formaciones se dio tras el surgimiento del rio Pamplonita, el cual rompe la estructura terciaria presente en ese entonces dando paso a una nueva formación, la cual es la formación del cuaternario (QAL). Así pues, queda la ciudad dividida en tres grandes formaciones: En la parte occidental de la ciudad se encuentra la formación León, en la parte central (en donde se encuentra la zona centro de Cúcuta y el valle del rio Pamplonita) encontramos las formaciones cuaternarias (terrazas aluviales); y en la parte oriental encontramos las terrazas terciarias del mioceno de la formación Guayabo.
Valle del río Pamplonita- Formacion QAL y de fondo la formación TOL. RESULTADOS OBTENIDOS: - MUESTRA DEL LUGAR “CERRO TORCOROMA”
“ARCILLA TIZNADA” parcialmente morada, rojo y amarilla. La arcilla es un material natural que está constituido por minerales en forma de granos. Puede ser un material muy moldeable al ser combinado con agua, por se le puede dar cualquier forma y luego, se endurece al secar o al ser sometida al calor. Por esas propiedades, la arcilla es ampliamente utilizada para realizar objetos cerámicos; de hecho, fue la primera cerámica realizada por el hombre y hasta hoy, uno de los materiales más utilizados. La arcilla se habría formado a partir del desgaste de las rocas, especialmente las compuestas por silicato y feldespato, sumando factores como presión tectónica, sismos, erosión, etc. Se considera físicamente como un coloide, por su composición de partículas tan pequeñas y de superficie lisa. Se puede encontrar en diversas coloraciones debido a impurezas minerales, pero es blanca en su estado puro.
- VÍA ALTERNA ENTRE SAN MATEO Y CLUB TENNIS (PASANDO POR LA REDOMA DE SAN MATEO) Esta es una vía ubicada en el Sur-Este de la ciudad de Cúcuta. Como se puede apreciar en el siguiente mapa:
La vía posee una pendiente considerable, y al llegar a ella se puede apreciar la intervención del hombre en el paisaje (el cual es un desierto tropical) para poder abrir espacio para la construcción de la vía, como ya se había mencionado en el marco teórico.
También cabe resaltar que allí podemos evidenciar la dirección en la que la roca se ha ido formando con respecto al eje horizontal, lo que es mejor conocido como el buzamiento de la roca.
Para ir concluyendo, en este sector, debido a su ubicación al este de la ciudad podemos manifestar fácilmente que geológicamente lo que estamos observando son relieves pertenecientes al grupo o formación TMG (Terciario – Mioceno – Guayabo), esto de acuerdo a los datos suministrados por las orientaciones en la clase; sin embargo, conociendo muy bien las características de cada una de las formaciones de la ciudad, es fácil llegar a esta conclusión ya que en el lugar abundaban grandes estructuras de arcilla arenosa y areniscas, en una tonalidad de colores que variaban de rojo a grisáceo y estas son estructuras características de las formaciones TMG.
En la imagen observamos los restos de lo que anteriormente fue una roca en su mejor estado, y ahora por los procesos de erosión en el ambiente su estructura físico-química ha cambiado.
CONCLUSIONES: Cúcuta está situada en el valle del mismo nombre, en la Cordillera Oriental de los Andes Colombianos, a una altitud de 320 msnm, y tiene un área total de 1 176 km². Sus fuentes hídricas son el Río Pamplonita y el Río Zulia. La ciudad se encuentra en la región geográfica denominada "Valle de Cúcuta", en la cordillera oriental de los Andes a una altitud media de 320 msnm, en la frontera con Venezuela. En nuestro estudio geológico nos encontramos con diferentes lugares situados en Cúcuta como lo son laguna de san Luis, cerro Torcoroma, puente la Gazapa, rio Pamplonita y la vía alterna entre san mateo y club Tennis dentro de estos lugares pudimos observar distintas formaciones LAGUNA SAN LUIS: De los perfiles que debíamos obtener solo llegamos a observar la formación TMG del grupo del guayabo (areniscas de grano fino o medio y algunas arcillo litas) todo sobre base de sedimentaciones. Este lugar ha sido afectado por diferentes factores geológicos externos ya que el relieve se ve afectado por gravedad, el suelo, el clima y los cuerpos de agua, mayor parte por cuerpos de agua y falta de las restantes formaciones CERRO TORCOROMA: Así como en la mayoría de lugares de Cúcuta la única formación observada fue TMG en altas alturas y espacios grandes el suelo es muy seco y pocos sectores verdes, arcillas tiznadas y demás tipos de la misma con tonos pardos y dispersos todo sobre bases sedimentadas.
RIO PAMPLONITA: Aquí tuvimos un avance ya que observamos más de una formación como lo son TMG Y QAL , pudimos denotar la formación de aluviones del cuaternario por la mezcla de distintas gravas y arenas finas que son consecuencia de los arrastramientos del rio pamplonita que está en constante circulación por la ciudad de Cúcuta y demás lugares , identificamos limos y arcillas orgánicas (relativa materia orgánica ) , muchos espacios verdes alrededor del lugar y además cascajos algunas de estas partículas en las a orillas del lugar claro está que estas solo son resultantes de la desintegración física por el paso del tiempo. VIA ALTERNA ENTRE SAN MATEO Y CLUB TENNIS: La vía es muy extensa y no es muy antigua en la ciudad de Cúcuta por lo tanto son muchos los estudios que se le han hecho. En esta vía observamos muy largas formaciones de TMG con distintos tipos de arcillas y sobre los suelos se pueden ver limo y arcillas orgánicas, humus por su color oscuro y materias descompuestas de la misma PUENTE LA GAZAPA: visualizamos el relieve parcial de la ciudad de Cúcuta en su totalidad; ahora bien, vemos muchos campos verdes y varias vías de transporte.
2. Como se divide la geología, significado de cada una: LA GEOLOGIA Y SUS DIVISIONES La geología es la ciencia de la tierra, de su constitución, estructura y los procesos que tienen lugar en ella. La diversidad de materias que se agrupan bajo el denominador común de geologia autoriza la división en una serie de secciones autónomas conocidas con el nombre de ciencias geologicas que son: 1.- GEOLOGIA DINAMICA: Estudia la fuerza de los movimientos de la tierra (acción de las aguas, volcánes, terremotos etc.), o sea los fenómenos o fuerzas que tienden a modificar la superficie de la tierra. Dentro de esta ciencia se pueden incluir: a) GEOLOGIA ESTRUCTURAL: Que estudia las formas que toman las rocas tanto en la superficie como en el subsuelo, debido a las fuerzas …ver más… La mayoría de los minerales naturales se presenta en forma cristalina. 6.- GEOLOGIA HISTORICA: Estudia los eventos geológicos que tuvieron lugar en el pasado y que ayudan a reconstruir las diferentes etapas que ha sufrido la superficie de la tierra hasta la actualidad. Aqui se incluye a: a).- ESTRATIGRAFIA: Se ocupa del orden de la superposición de los materiales erosionados, transportados y depositados por las fuerzas que actuan en la superficie del globo. b).- PALEONTOLOGIA: Estudia los seres que vivieron en otros tiempos y que gracias a sus fósiles permiten establecer la sucesión cronológica necesaria para la estratigrafía. c).- PALEOGEOGRAFIA: Procura reconstruir la distribución de las tierras y mares durante los pasados tiempos geológicos. 7.- GEOQUIMICA Y GEOFISICA: Es la aplicación de la química y la física a la geología. 8.- GEOTECNIA: Es la geología aplicada a la ingenieria civil, reforzada con información útil sacada de otras ciencias del suelo.
a).- MECANICA DE SUELOS Y DE ROCAS: Se apoyan en conocimientos físicos, mecánicos y más especialmente en el estudio de esfuerzos, tensiones y deformaciones en los suelos y rocas. b).- PEDOLOGIA: Ciencia del suelo, tiene por objeto el estudio de las capas más altas de la corteza terrestre constituidas por suelos. 3. Tabla de la escala de Mohs ó dureza de los minerales correspondiente a rocas
4 Resistencia y deformabilidad de roca 1. 1. MECANICA DE ROCAS RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD DE ROCAS Ing. Juan Fredy CALLA FERNANDEZ 2014 2. 2. INTRODUCCION El comportamiento mecánico de las rocas está definido por su resistencia y su deformabilidad. La resistencia, como se ha definido anteriormente, es el esfuerzo que soporta una roca para determinadas deformaciones. Cuando la resistencia se mide en probetas de roca sin confinar se denomina resistencia a compresión simple, y su valor se emplea para la clasificación geotécnica de las rocas. La resistencia es función de las fuerzas cohesivas y friccionales del material (además de otros factores extrínsecos al material rocoso. 3. 3. La cohesión c, es la fuerza de unión entre las partículas minerales que forman la roca. El ángulo de fricción interna Φ, es el ángulo de rozamiento entre dos planos de la misma roca, para la mayoría de las rocas éste ángulo varía entre 25° y 45°. La fuerza friccional depende del ángulo de fricción y del esfuerzo normal σ actuando sobre el plano considerado. 4. 4. La resistencia de la roca no es un valor único, ya que además de los valores de c y Φ, depende de otras condiciones, como la magnitud de los esfuerzos confinantes, la presencia de agua en los poros o la velocidad de aplicación de la carga de rotura. También, incluso en rocas aparentemente isótropas y
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homogéneas, los valores de c y Φ pueden variar según el grado de cementación o variaciones en la composición mineralógica. 5. CRITERIOS DE ROTURA La resistencia de la matriz rocosa isótropa se puede evaluar mediante los criterios de rotura de Mohr-Coulomb y de Hoek y Brown. La principal diferencia entre ambos es que el primero es un criterio lineal y el segundo no lineal, más adecuado al comportamiento mecánico real de las rocas. 6. Criterio de Mohr-Coulomb Este criterio expresa la resistencia al corte a lo largo de un plano en un estado triaxial de tensiones, obteniéndose la relación entre los esfuerzos normal y tangencial actuantes en el momento de la rotura mediante la expresión matemática 7. CIRCULO DE MOHR COULOMB 8. Efectos de la anisotropía y de la presión de agua en la resistencia.- Cuando la roca presenta anisotropía, su resistencia compresiva para un mismo estado de esfuerzos varía según el ángulo β (β= 90 - θ) entre la dirección de los planos de anisotropía y la dirección de la carga aplicada, pudiendo presentar valores muy diferentes. Las rocas anisótropas son difíciles de ensayar por la variabilidad de su resistencia, siendo necesarios numerosos ensayos para obtener parámetros representativos de todo el rango de resistencia. 9. La presión intersticial en la matriz rocosa porosa disminuye su resistencia, al actuar esta presión en contra de la tensión normal que se opone a la rotura, cumpliéndose el principio de la tensión efectiva: Esto sólo afecta a rocas porosas permeables, que permiten la entrada de agua y pueden llegar a saturarse. Muchas de las rocas pueden considerarse prácticamente impermeables, aunque bajo condiciones de presencia de agua, la saturación es cuestión de tiempo. 10. El criterio de Mohr-Coulomb implica que tiene lugar una fractura por corte al alcanzarse la resistencia de pico del material. La gran ventaja de este criterio es su sencillez. Sin embargo presenta inconvenientes debido a que: • Las envolventes de la resistencia en roca no son lineales; se ha comprobado experimentalmente que la resistencia de las rocas aumenta menos con el incremento de la presión normal de confinamiento que lo obtenido al considerar una ley lineal, lo que puede implicar errores al considerar los esfuerzos actuantes, sobre todo en zonas de bajos esfuerzos confinantes. - La dirección del plano de la fractura según este criterio no siempre coincide con los resultados experimentales. - El criterio sobrevalora la resistencia a la tracción. 11. No obstante, si se utiliza este criterio lineal de rotura, para evaluar la resistencia de la matriz rocosa, se pueden adoptar las siguientes recomendaciones: - Suponer que el valor de la cohesión es un valor próximo al 10% de la resistencia a compresión simple de la matriz rocosa. - Adoptar un valor del ángulo de rozamiento interno según el nivel de tensiones con el que trabaja, tomado de ensayos específicos o de tablas. 12. CRITERIO DE HOEK Y BROWN El propuesto por Hoek y Brown (1980) es un criterio empírico de rotura no lineal valido para evaluar la resistencia de la matriz rocosa isótropa en condiciones triaxiales: Donde σ1, y σ3 son los esfuerzos principales mayor y menor en rotura, σci, es la resistencia a compresión simple de la matnz rocosa y mi es una constante que depende de las propiedades de la matnz rocosa. 13. DEFORMABILIDAD La deformabilidad es la propiedad que tiene la roca para alterar su forma como respuesta a la actuación de fuerzas. Según sea la intensidad de la fuerza ejercida, el modo en que se aplica y las características mecánicas de la roca, la deformación será permanente o elástica; en este último caso el cuerpo recupera su forma original al cesar la actuación de la fuerza. 14. Ensayos de laboratorio de resistencia y deformabilidad .- Los métodos experimentales para determinar la resistencia y la deformabilidad de las rocas son independientes del criterio de rotura adoptado en cada caso; su finalidad es establecer las relaciones entre los esfuerzos y las deformaciones durante el proceso de carga y rotura, los esfuerzos a que está sometida la roca en el momento de la rotura y sus parámetros resistentes. Estos métodos son los ensayos de laboratorio de compresión uniaxial, compresión triaxial y tracción. 15. RESISTENCIA Y DEFORMABILIDAD DE MACIZOS ROCOSOS La resistencia de los macizos rocosos es función de la resistencia de la matriz rocosa y de las discontinuidades, siendo ambas extremadamente variables, y de las condiciones geoambientales a las que se encuentra sometido el macizo, como las tensiones naturales y las condiciones hidrogeológicas. La presencia de zonas tectonizadas, alteradas o de diferente composición litológica, implica zonas de debilidad y anisotropía con
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diferentes comportamientos y características resistentes. Estas circunstancias determinan una gran complejidad en la evaluación de la resistencia de los macizos rocosos. 16. Comportamiento y propiedades resistentes del Macizo Rocoso Según el grado de fracturación del macizo, su comportamiento y propiedades resistentes quedarán definidas por: • La resistencia de la matriz rocosa (isótropa o anisótropa). • La resistencia al corte de una familia de discontinuidades. • La resistencia al corte de 2 ó 3 familias de discontinuidades (siempre que sean representativas en el macizo). • La resistencia global de un sistema de bloques rocosos con comportamiento isótropo. 17. OBTENCIÓN DE L AS CONSTANTES m, s y α Con el fin de ampliar el rango de aplicación del criterio generalizado, sobre todo a macizos rocosos de mala calidad, y emplear parámetros más geológicos para la evaluación de su resistencia, Hoek (1994) y Hoek et al, (1995) han propuesto un índice geológico de resistencia, GSI (geological strength index), que evalúa la calidad del macizo en función del grado y las características de la fracturación, estructura geológica, tamaño de los bloques y alteración de las discontinuidades. 18. El valor de GSI = 25 es arbitrario. Para GSI > 25 (macizos de media a muy buena calidad) este índice puede obtenerse a partir del RMR, mediante la correlación siguiente, en cuyo caso debe asignarse un valor de 15 para las condiciones de agua del macizo y un valor de 0 al parámetro de ajuste para la orientación de las discontinuidades: 19. Deformabilidad de los macizos rocosos La deformabilidad de un macizo rocoso viene dada por las relaciones entre los esfuerzos aplicados y las deformaciones producidas, y queda definida por su módulo de deformación, que relaciona la tensión o esfuerzo con la deformación correspondiente. La deformabilidad, al igual que las demás propiedades de los macizos, presenta un carácter anisótropo y discontinuo, por lo que su determinación resulta compleja, siendo uno de los problemas sin resolver adecuadamente en mecánica de rocas 20. Métodos para la Evaluación de la Deformabilidad Los métodos para la evaluación de la deformabilidad del macizo se pueden clasificar en directos e indirectos. En el primero (directos) se incluyen los ensayos in-situ, mientras que el segundo grupo (indirectos) incluye los métodos geofísicos y una serie de correlaciones empíricas. 21. Influencia de las discontinuidades en la deformabilidad del macizo Conforme se considera un mayor volumen de macizo rocoso, se permite a las discontinuidades jugar un papel más importante en su resistencia y deformabilidad, del macizo será función del espaciado de las juntas, con dimensiones varias veces superiores a éste. La resistencia a compresión, al igual que ocurre con otras propiedades del macizo, se reduce con el incremento del tamaño de la muestra, tendencia similar a la de la matnz rocosa y a la de las discontinuidades 22. CONCLUSION La deformabilidad del macizo rocoso depende del grado de fracturación y de las propiedades deformacionales de las discontinuidades y de la matriz rocosa. Al aumentar la intensidad de fracturación aumenta la deformabilidad del macizo, debido a la influencia de un número creciente de discontinuidades.
5- rocas ígneas
Lista de rocas ígneas por orden alfabético
Imagen
Nomb re
Minerales
Descripción
Plagioclasa, hornblenda y ortopiroxeno
Roca volcánica, de grano fino.14 Se forma en bordes convergentes de placas litosféricas.15
Anortosit a
Plagioclasa (labradorita o bytownita), espinela, hornblenda, piroxeno, corindón y granate
Roca plutónica de carácter básico, que está formada casi exclusivamente por plagioclasas y que también se encuentra en la superficie lunar .171819
Aplita
Cuarzo, feldepato potásico, moscovita, biotita, turmalina y hornblenda
Roca filoniana de color blanco a gris claro.20
Plagioclasa y piroxeno
Roca volcánica oscura, que suele formarse en dorsales oceánicas.21
Andesita
Basalto
Basanita
Plagioclasa, olivino, feldespatoides y piroxeno
Roca volcánica de color negro a gris, formando los feldespatoides la matriz, y presentándose la plagioclasa
Lista de rocas ígneas por orden alfabético
Imagen
Nomb re
Minerales
Descripción como fenocristale s.22
Boninita
Protoenstatita, ortopiroxeno, clinopiroxeno y olivino
Roca volcánica con gran cantidad de vidrio que contiene gran cantidad de magnesio.23
Carbonat ita
Forsterita, clinohumita, serpentina, magnetita, egirina , diópsido y calcita
Roca volcánica de gran fluidez que se emite a 500 °C.2425
Cuarzo, feldespato, hiperstena, granate y rutilo
Roca de composición parecida al granito, de textura granoblástica. El color es de blanquecino a verdoso.17
Plagioclasa, biotita, hornblenda y cuarzo
Roca volcánica con gran cantidad de fenocristales de plagioclasa.26
Labradorita, augita, biotita, magnetita y apatito
Roca filoniana de composición parecida a la del basalto, con textura holocristalina.27
Charnoc kita
Dacita
Diabasa
Lista de rocas ígneas por orden alfabético
Imagen
Nomb re
Diorita
Minerales
Descripción
Plagioclasa, hornblenda, esfena, epidota, magnetita y allanita
Roca plutónica, de color negro, gris oscuro o verdoso.2829