Introducción GEOLOGÍA

...

GEOLOGÍA MINERA.- Se encarga de plantear métodos y sistemas para la explotación, exploración y reconocimientos de los yacimientos minerales.

INGENIERÍA GEOLÓGICA.- Tiene por objeto el estudio de las condiciones geológicas para la ejecución de obras civiles e hidráulicas.

GEOLOGÍA ECONÓMICA.- Se encarga del estudio de los yacimientos minerales, sus condiciones geológicas y físico químicas de su formación.

Son las actividades prácticas del hombre y la necesidad de utilizar los recursos naturales, las que han determinado el surgimiento de las disciplinas geológicas y su amplio desarrollo ulterior.

FIGURA Y DIMENSIONES DE LA TIERRA

El problema de la forma y dimensiones de la Tierra ha preocupado al hombre de todas las épocas. Lenta y paulatinamente el hombre se fue acercando a !a solución de este problema, debiendo someterse a largas y enconadas luchas contra toda clase de prejuicios, principalmente de tipo religioso. Hoy en día podemos afirmar con conocimiento de causa, que la Tierra es redonda y se asemeja a los demás planetas y satélites del sistema solar. Tanto la forma como las dimensiones, están confirmadas y los que mas interesa es conocer los métodos que se han empleado en su determinación, así como los resultados obtenidos por dichos métodos. Pero antes es preciso plantearse la interrogante ¿qué forma pudo haber adquirido la Tierra girando con una velocidad angular constante alrededor de su eje y hallándose en estado pastoso?. Teniendo en cuenta que todas las partículas son atraídas mutuamente conforme a la ley de la Gravitación Universal de Newton. De este modo, cada partícula de la Tierra en rotación está sometida a la acción de dos fuerzas: la fuerza de atracción mutua de las partículas y la fuerza centrífuga, actuando ambas en sentido contrario; de tal suerte que cada partícula queda sometida a la acción resultante de ambas fuerzas. Dicha resultante lleva el nombre de fuerza de gravedad.

Isaac Newton (1643 - 1727) fue el primero en descubrir que la Tierra en rotación, en cada uno de cuyos puntos, actúa la fuerza de gravedad, debe adquirir la forma de un esferoide o elipsoide de revolución, achatado en los polos y ensanchado en el ecuador. El grado de achatamiento dependerá de la velocidad angular; a mayor velocidad angular, mayor achatamiento en los polos y mayor ensanchamiento en el ecuador. Si la velocidad angular es igual a cero, es decir, no hay rotación, entonces el cuerpo adquirirá la forma de esfera.

De la ecuaciones de la Mecánica Celeste, se deduce que al observarse la desigualdad

[pic 1]

en donde: K = 6,67 x 10-8 cgs es la constante de gravitación terrestre; w - es la velocidad angular; [pic 2]- es la densidad.

Sólo resultarán estables aquellas figuras que estén comprendidas dentro de la definición del elipsoide de revolución.

Si [pic 3], entonces no existen figuras de equilibrio, por que dichos cuerpos se dispersarán en el espacio cósmico debido a su excesiva fuerza centrífuga.

Los cálculos efectuados muestran que la Tierra se aproxima a la figura ideal de equilibrio, en donde, tanto la velocidad angular de rotación y la densidad corresponden a las que se observan en la realidad. Para que la fuerza centrífuga en el ecuador resultara igual a la fuerza de atracción dirigida hacia en centro de la Tierra, es decir, que los objetos situados en el ecuador empezaran a desligarse de la Tierra y alejarse de ella, debería girar a una velocidad aproximadamente 16 veces mayor que la actual, es decir, que cada vuelta debería durar 1 hora con 25 minutos.[pic 4]

En la figura, la recta WOE que pasa por el centro de la Tierra y une puntos extremos del ecuador, se llama eje ecuatorial mayor del elipsoide terrestre, la recta NOS es el eje polar.

Las magnitudes [pic 5]y [pic 6]son los semiejes ecuatorial y polar del esferoide. Conociendo [pic 7] y [pic 8] se pueden determinar la forma y dimensiones del esferoide terrestre, inclusive el área de la superficie y el volumen de la Tierra.

La forma exterior del elipsoide de revolución, es decir, la posición de cualquier punto, cuyas coordenadas sobre la superficie sean x, y, z; está determinada por la ecuación:

[pic 9]

Si [pic 10]>[pic 11] tendremos un esferoide y cuanto mayor sea la diferencia entre [pic 12] y [pic 13], mayor será su acatamiento a lo largo del eje polar. Si [pic 14]=[pic 15] tendremos una esfera.

La magnitud [pic 16] caracteriza la forma del esferoide y se llama achatamiento.

Para determinar los factores numéricos de los elementos del esferoide terrestre, es decir, [pic 17], [pic 18] y [pic 19]; existen dos métodos fundamentales: el geométrico y el dinámico.

1. Método Geométrico.- Permite determinar [pic 20] y [pic 21], o bien [pic 22] y [pic 23] empleando la longitud de los arcos de los meridianos o de los paralelos.

2. Método Dinámico.- Está basado en el conocimiento de la distribución de la gravedad sobre la Tierra. La medición de la fuerza de gravedad en varios puntos de la Tierra permite obtener el valor de [pic 24], es decir, el acatamiento.

Mediante un análisis detallado de las dimensiones de la Tierra, se han obtenido los siguientes valores:

[pic 25] Km.

[pic 26] [pic 27] Km.

[pic 28]

Al examinar dichos valores, podemos notar la diferencia entre los semiejes ecuatorial y polar y vemos que es de aproximadamente 21 Km. La superficie de la Tierra es aproximadamente igual a 510 millones de Km2 y su volumen de 1012 Km3. La longitud de un meridiano es igual a 40008,6 Km.; la del ecuador 40075,7 Km. La masa de la Tierra es igual a 6 x 1027 gr.

ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN DE LA CORTEZA TERRESTRE

Para investigar y estudiar la Tierra se apela a diferentes métodos indirectos que nos permiten desentrañar su estructura y composición, ya que los métodos directos sólo nos permiten estudiar una capa superficial muy delgada. Métodos como la sísmica, gravimetría, geoeléctrica, geomagnética; han permitido penetrar a las regiones mas profundas del globo terrestre.

Por ejemplo el método sísmico emplea diferentes