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Geología




Enviado por vera




    Es la ciencia que
    estudia los cambios sucesivos que han operado en los reinos
    orgánicos e inorgánicos en la naturaleza. Los
    procesos
    geológicos y sus efectos.

    1. La tierra
      forma parte del sistema
      solar y por lo tanto debe tener una estructura
      y composición similar a los otros planetas y
      estar sometida a las mismas leyes
      generales. La tierra
      tiene un radio medio
      de 6371 Km.

      La temperatura interna de la tierra
      aumenta para cada 33 m 1 ºC llamándose a este
      aumento el gradiente geotérmico o grado
      geotérmico
      . Si el aumento continuase uniformemente
      la temperatura en el centro de la tierra
      llegaría hasta los 193.000 ºC, es decir, unas 35
      veces más caliente que el sol que
      tiene una temperatura de 5500 ºC, Pero en realidad
      la temperatura en centro de la tierra
      oscila entre los 2200 y 4400 ºC.

      Litosfera.- La litosfera o corteza
      terrestre parece tener dos componentes principales: una capa
      de unos 5 Km. de basalto duro que circunda la tierra
      llamada (SIMA), compuesta fundamentalmente de silicio y
      magnesio y sobrepuesta a esta, bloques de roca
      granítica liviana de hasta 65 Km de espesor en las
      raíces montañosas que forman los continentes,
      llamadas (SIAL) compuesta de aluminio y
      silicio.

      Pirósfera.- La pirósfera
      está compuesta de hierro y
      silicato de aluminio,
      tiene una temperatura aproximada de 2000 ºC. Tiene
      un espesor desde 1500 a 3000 Km.

      Barísfera.- La barísfera
      está compuesta de níquel y hierro
      llamándose también por este motivo NIFE, tiene
      un espesor alrededor de 3000 Km y alcanza temperaturas de
      más de 4000 ºC.

    2. Estructura de la
      tierra.-

      Dentro de los procesos
      geológicos está:

      1. La cual se divide en:

        1. Estudia los procesos geológicos internos
          como ser:

          Actividades magmáticas
          (magmatismo).-
          Con este término se designa
          a todos aquellos fenómenos que se originan
          desde la fusión hasta el enfriamiento de
          un magma.

          Vulcanismo.- Significa uno de
          los principales procesos geológicos y abarca el
          origen, movimiento y solidificación de
          la roca fundida. También debajo de la
          superficie terrestre se efectúa extensamente
          el vulcanismo. La roca fundida subterránea se
          llama magma, al enfriarse forma la roca ígnea
          y puede alcanzar la superficie a través de
          fisuras o erupciones volcánicas en cuyo caso
          se llama lava. A este proceso geológico se le
          atribuye la formación del globo
          terrestre.

          Terremotos.- Son temblores de
          tierra causados por el paso de
          vibraciones a través de las rocas, constituyen los más
          terribles de los fenómenos naturales, el
          estudio de los temblores se llama
          sismología.

          Maremotos.- Es una
          concusión o sacudida del fondo del mar,
          causante de una agitación violenta de las
          aguas, que a veces se propaga hasta las costas, dando
          ocasión a inundaciones.

          Tectonismo.- Es llamado
          también diastrofismo, con este término
          se indican todos los movimientos de las partes
          sólidas de la tierra de los que resultan
          desplazamiento (fallamiento) o deformación
          (plegamiento), todos estos movimientos son debidos a
          las presiones.

          Metamorfismo.- Es un
          término general, que se refiere a cualquier
          alteración sufrida por las rocas. Los agentes que producen el
          metamorfismo son el calor, la presión y la
          solución. El proceso predominante es la
          recristalización.

        2. Dinámica
          interna
        3. Dinámica
          externa
      2. La geología física o
        dinámica

      Estudia los procesos
      geológicos externos causados por la energía
      atmosférica

      Acción
      atmosférica

      Acción geológica de los
      ríos

      Acción de los mares

      El proceso
      llamado gradación (intemperismo).

    3. Procesos geológicos y sus
      efectos.-

      1. Estructura primaria.- Por ejemplo
        la estratificación de las rocas
        sedimentarias, son aquellas que se forman al mismo
        tiempo
        que la masa de la roca misma o durante su
        consolidación. Tanto las rocas
        sedimentarias como las ígneas tienen estructura primaria y muchos de sus
        derivados metamórficos presentan estructuras primarias que no fueron
        modificadas durante la alteración de la roca. A
        través de esta estructura, la roca es depositada
        horizontalmente y no son afectadas por los movimientos
        epirogénicos y orogénicos. Las estructuras primarias de mayor importancia
        son:

        Estratificación. La naturaleza estructural más
        común y prominente de los sedimentos, es la
        disposición en capas llamada
        estratificación o colocación en lechos. Los
        lechos, capas o estratos, pueden diferir en el
        tamaño de los granos, en la disposición o
        arreglo de éstos en el color,
        en la constitución mineralógica, o
        en la combinación de estos elementos. Los
        depósitos más uniformes y más
        extensos, son los de los mares; los depósitos
        procedentes de lagos, corrientes y viento, son menos
        uniformes y en general menos extensos. Es frecuente que
        haya una gradación, desde sedimento de
        partículas gruesas, cerca de la orilla (aguas poco
        profundas) a depósitos de sedimentos de
        partículas finas, lejos de la orilla (aguas
        profundas).

        Laminación y laminación
        transversal.
        Dentro de los lechos o capas, puede
        haber unidades de menos de un cuarto de pulgada de
        espesor que se llaman láminas; un deposito
        que presente láminas se dice que es
        laminado. Las láminas pueden ser paralelas
        a los planos de las capas de sedimentación, o
        formar un cierto ángulo con dichos planos. En este
        último caso, se dice que el sedimento presenta
        laminación transversal.

        Ondulación. La
        ondulación es familiar par quien haya visto alguna
        vez un área cubierta de arena. Esta
        ondulación puede deberse al viento, a las
        corrientes de agua,
        o las olas.

        Grietas primarias. Las
        contracciones debidas a pérdidas de agua,
        compactación y asentamientos, aterronado y otras
        causas menos comunes, dan lugar a grietas en los
        sedimentos no consolidados y parcialmente consolidados.
        Es característico que estas grietas
        sean cortas, irregulares y
        discontinuas.

        Estructura secundaria.- Se han
        formado después de la consolidación de la
        masa rocosa por las fuerzas de los movimientos
        epirogénicos y orogénicos a través
        de los cuales la roca se ha ondulado y deformado. Son de
        este tipo de estructura los pliegues, fracturas o
        fallas, fisuras, etc.

      2. Tipos de estructuras.-

        Que son los movimientos internos de la
        corteza terrestre que causan deformación de la
        roca.

        Se subdivide en:

        1. Que son todas las fuerzas verticales
          las cuales producen fracturamientos de las rocas y
          afectan a una extensión considerable, pero no
          causan mucha deformación.

          Se producen las siguientes
          deformaciones:

          Fracturas.- Cualquier grieta en
          una roca sólida es una
          fractura.

          Fisuras.- Una fractura extensa
          se llama fisura que puede llegar a ser un conducto
          que sirva para el paso de la lava, que formará
          un basalto de meseta o de soluciones que originarán vetas
          mineralizadas.

          Junturas.- Las fracturas a lo
          largo de los cuales no han habido movimientos
          perceptibles y que ocurren en grupos paralelos se llaman juntas, en
          cualquier tipo de roca la junta se producen como
          estructuras secundarias por la
          fuerza de compresión,
          torsión y esfuerzo cortante.

          Fallas.- Cuando en las
          fracturas, fisuras o juntas se ha efectuado un
          desplazamiento apreciable, se llaman
          fallas.

          Diaclasas.- las diaclasas se
          pueden definir como planos divisorios o superficies
          que dividen las rocas y a lo largo de las cuales no
          hubo movimiento visible paralelo al plano o
          superficie.

        2. Movimientos
          epirogénicos.-
        3. Movimientos orogénicos.
      3. El diastrofismo.-

      Son causados por la actividad volcánica
      y movimientos sísmicos (terremotos), el tipo de esfuerzo es
      compresión horizontal de desplazamiento considerable,
      se caracteriza por deformación en la roca. Se producen
      las siguientes deformaciones:

      Ondulamiento.- es un ligero
      combatimiento a gran escala, en
      su significado más amplio, los ondulamientos han sido
      referidos a amplios levantamientos verticales de proporciones
      continentales, tales movimientos pueden levantar extensas
      mesetas y restaurar por compensación isostática
      (sí la roca pesada hunde un lugar entonces la roca
      desplazada se eleva empujando a la roca
      ligera).

      Plegamiento.– el plegamiento es
      semejante al ondulamiento, excepto que denota un mayor grado
      de deformación, dándose en pequeñas
      proporciones.

      Partes principales de los plegamientos.
      En el estudio de los pliegues es conveniente considerar un
      cierto número de elementos o partes principales. Son
      éstas, los flancos, el plano axial y el
      eje.

      Los costados o lados de los pliegues se llaman
      flancos.

      La superficie axial, llamada
      comúnmente plano axial, es la superficie que
      divide mas aproximadamente al pliegue en forma
      simétrica a lo largo del mismo. Puede ser una
      superficie plana u ondulada y puede estar vertical o
      inclinada. Si el plano axial está inclinado, el
      pliegue es recostado y asimétrico.

      La intersección del plano axial con la
      cresta o arista del pliegue, se llama eje. El eje
      puede ser horizontal o inclinado.

      El ángulo de inclinación del eje
      de un pliegue con respecto a un plano horizontal se llama
      declive del pliegue.

      Tipos de
      plegamientos.

      Anticlinales.- Son las elevaciones. Es
      un pliegue convexo hacia arriba.

      Sinclinales.- Son las depresiones. Es
      un pliegue cóncavo hacia arriba.

      Monoclinales.- Es un anticlinal o un
      sinclinal unido a una parte plana.

      Pliegue simétrico.- Tiene
      el plano axial esencialmente vertical y los flancos poseen el
      mismo ángulo de inclinación pero en direcciones
      opuestas.

      Pliegue asimétrico.- El
      plano axial es inclinado y ambos flancos se inclinan en
      direcciones opuestas pero con ángulos
      diferentes.

      Pliegue volcado o sobre pliegue.
      El plano axial es inclinado y ambos flancos inclinan en la
      misma dirección, generalmente con
      ángulos diferentes.

      Pliegue recumbente. Es aquel cuyo plano
      axial es esencialmente horizontal.

      Anticlinorio.- Es un gran anticlinal
      compuesto por muchos pliegues menores.

      Sinclinorio.- Es un gran sinclinal
      compuesto por muchos pliegues menores.

    4. Estructuras
      geológicas.-

      Todas las masas de roca tienen algunas
      características o aspectos que
      constituyen su estructura. El estudio de las disposiciones y
      significación de éstas, constituye el campo de
      la geología, llamado geología
      estructural
      .

      Las estructuras geológicas están
      relacionadas con todos los accidentes
      tectónicos de la masa rocosa, estas son formadas por
      movimientos epirogénicos y movimientos
      orogénicos.

      Estructura es la forma en la que han sido
      depositadas las rocas, es
      decir, como están colocadas. Nos ayudan a determinar
      el método y costo de
      excavación como material de préstamo ya sea
      para una carretera o vía férrea, la
      excavación de un túnel y la ubicación de
      posos de agua
      subterránea.

      Movimientos
      tectónicos.-

      Son los movimientos orogénicos y
      epirogénicos.

      Movimientos ascendentes del
      magma.-

      Al ser más ligero y más
      móvil que la roca sólida, el magma tiende a
      elevarse en la corteza de al tierra,
      forzado por la presión excesivamente grande de la roca
      circundante. Con las condiciones que prevalecen durante la
      formación de montaña, simplemente el magma es
      comprimido hacia arriba, al expandirse alcanza posiciones de
      baja presión que le permiten liberar algunos gases; Por
      medio de estos gases
      corrosivos puede corroer su camino hacia
      arriba.

      Cuando llega a profundidades someras, donde
      pueden existir extensas fracturas adyacentes, el magma
      comienza a moverse con mayor facilidad, irrumpe como lava
      cuando alcanza la superficie habiendo perdido sus gases,
      existe la posibilidad que el magma pueda solidificarse a lo
      largo de su acenso.

    5. Movimientos que afectan la
      roca.-
    6. Formación de las
      rocas.-

    Las rocas se forman:

    • Por enfriamiento del magma.
    • Por desintegración transporte y
      deposición.
    • Por precipitación de sales
      inorgánicas contenidas en las aguas.
    • Por la condensación de gases que
      contienen partículas minerales
    • Por deposición de restos animales y
      vegetales.
    • Por recristalización parcial o total de
      los minerales de
      una roca debida a elevadas temperaturas y fuertes
      presiones.

    En resumen se tiene que por
    cristalización de un magma se forman las rocas
    ígneas, que pueden ser básicas, ácidas o
    intermedias según su composición y
    plutónicas o intrusivas y volcánicas o
    extrusivas, según que su consolidación se haya
    producido en el interior de la tierra o en su superficie. Luego
    las rocas ígneas ya consolidadas, por la acción
    del intemperismo se fragmentan o disgregan en fragmentos
    menores, partículas o clastos para formar los
    sedimentos, que posteriormente son transportados y acumulados
    en una cuenca apropiada, donde pueden sufrir un proceso de
    endurecimiento o compactación llamados diagénesis
    o litificación, para así formar las rocas
    sedimentarias.

    Las rocas sedimentarias se encuentran
    constituidas por capas o estratos de diferente
    granulometría, así las arenas por
    litificación se convertirán en areniscas, los
    limos en lutitas, el material calcáreo en calizas, las
    gravas en conglomerados, etc.

    Las rocas sedimentarias e ígneas pueden
    sufrir la acción de altas temperaturas y fuertes
    presiones provocadas por distintas causas que conduzcan a un
    cambio
    mineralógico y textural bien marcado, sin que tal
    cambio
    implique el paso por el estado
    líquido; a este proceso se
    lo denomina metamorfismo y a las rocas resultantes rocas
    metamórficas.

    Finalmente tanto las rocas ígneas como
    sedimentarias y metamórficas, por la acción de
    fuertes presiones y elevadas temperaturas con determinadas
    condiciones especiales, pueden sufrir la fusión o
    refusión para volver nuevamente al estado
    magmático primitivo, dando así comienzo a un
    nuevo ciclo.

    1. Las rocas se clasifican según su
      origen y según su contenido de
      sílice.

        1. Son rocas formadas en un ambiente profundo de altas presiones
          y altas temperaturas. Cuando enfrían en el
          interior terrestre son rocas granudas o
          faneríticas; cuando enfrían sobre la
          superficie terrestre generalmente son
          afaníticas.

          Son las más importantes en
          cuanto a su dureza, son rocas que se forman por
          enfriamiento y solidificación del
          magma.

          Al descender la temperatura del
          magma o solución de roca fundida, se inicia
          la cristalización. El orden de la
          cristalización es el orden en que los
          componentes minerales se hacen insolubles en la
          solución de la roca. El tamaño y
          disposición de los cristales que componen
          las rocas ígneas, da lugar a la propiedad llamada
          textura.

          Se clasifican según su
          origen, su textura, su composición
          mineralógica.

          1. Rocas plutónicas,
            intrusivas o abisales.-

            Son aquellas que se han
            consolidado a partir de soluciones de roca fundida
            llamado magma en el interior de la
            corteza terrestre sin comunicación con el
            exterior que han penetrado en otras rocas. El
            tamaño de estas intrusiones varía
            desde pequeñas masas, hasta masas de
            cientos de millas de extensión. Pueden
            penetrar en rocas sedimentarias,
            metamórficas o en otras rocas
            ígneas.

            Tienen los granos
            gruesos
            , están formados de
            cuarzo, feldespato y mica, se
            utilizan como fuentes de apoyo de grandes
            estructuras, y sirven como material de
            préstamo.

            Modos de
            presentarse:

            Batolitos. Un batolito es
            una gran masa de roca ígnea que se ha
            cristalizado a una profundidad considerable
            bajo la superficie de la tierra y sólo
            ha podido llegar a quedar expuesta a causa de
            la erosión.

            Mantos. Es un tipo de
            plutón tabular similar, de espesor
            variable entre 2 y 3 cm, hasta unos 100 m. Y
            por supuesto de menor edad que las rocas
            encajantes, criterio que por otra parte sirve
            para diferenciarlo de los derrames de
            lava.

            Rocas en masa. Se llaman
            comúnmente rocas en masa
            áreas de rocas ígneas, de
            contorno más o menos circular expuestas
            por la erosión sobre una
            extensión de menos de 30 a 40 millas
            cuadradas. Pueden ser en parte afloraciones o
            asomos de un batolito subyacente,
            todavía no expuesto, o intrusiones
            independientes.

            Lacolitos. Son
            intrusiones que han penetrado como lentes en
            rocas estratificadas determinando un arco
            superior. Su tamaño varía desde
            unos cuantos centenares de metros hasta varios
            kilómetros de diámetro, y desde
            unos cuantos centenares de pies hasta varios
            miles de pies de espesor.

            Lopolitos. Se denominan
            así a ciertas masas grandes de rocas
            ígneas básicas que generalmente
            son concordantes, de forma lenticular pero que
            centralmente tienen un hundimiento ligero en
            forma de plato o fuente. Su espesor puede
            alcanzar el kilómetro y su
            extensión muchas veces
            mayor.

            Láminas
            intrusivas.
            Son intrusiones de magma entre
            los planos de estratificación de las
            rocas sedimentarias o los planos estructurales
            de las rocas metamórficas. En general,
            tienen un espesor relativamente pequeño,
            en comparación con las demás
            dimensiones.

            Diques. Son intrusiones
            de forma tabular, relativamente alargadas, que
            se ha abierto paso a través de los
            estratos de las rocas sedimentarias, de los
            planos estructurales de las rocas
            metamórficas, o de otras rocas
            ígneas.

            Necks. O cuellos
            volcánicos. Son masas cilíndricas
            de rocas ígneas de posición
            vertical que ocupan el conducto a través
            del cual el magma fluyó para formar un
            volcán. Una vez que ha concluido el
            proceso volcánico, la masa fundida que
            aún queda en el conducto se solidifica
            lentamente y tan pronto como la erosión
            desgasta las rocas que lo cubren, queda
            expuesto aflorando en
            superficie.

            Algunas de estas rocas
            son:

            Granito.- Roca
            ácida de textura granítica,
            presenta: cuarzo, feldespato alcalino,
            plagioclasa sódica y micas, su
            coloración varía de muy claro a
            tonos medios de gris, con sombras de
            rosa o rojo frecuentemente. A veces se
            encuentran tonos verdes. El mineral secundario
            más común es probablemente la
            biotita. También se encuentran con
            frecuencia la muscovita y la hornablenda. La
            textura de los granitos es sumamente variable,
            desde fina a muy gruesa. En general, tanto la
            textura como el color son uniformes en grandes
            volúmenes de roca. El granito es
            más resistente con clima seco.

            Diorita.- Es una roca
            intermedia, de coloración oscura debido
            a la abundancia de minerales ferromagnesianos. De
            textura granuda y contiene minerales como: plagioclasa,
            feldespato alcalino, micas y cuarzo (escaso),
            con hornablenda o biotita como principal
            constituyente oscuro. Es un tipo de roca
            más abundante que las sienitas, pero
            menos que los granitos. Las dioritas pasan a
            convertirse en gabros al disminuir el
            feldespato que contienen y aumentar los
            minerales ferromagnesianos,
            haciendo que la roca sea más oscura. Las
            dioritas se han usado más para
            aplicaciones de piedra triturada, o para fines
            monumentales y decorativos, que para fines
            estructurales.

            Gabros.- Roca de textura
            granítica de color oscuro, verde, gris oscuro
            o negro, se compone de: plagioclasa
            cálcica, auguita, piroxeno, y olivino,
            no hay cuarzo. Los gabros son menos abundantes,
            probablemente que las dioritas. Los gabros,
            como las dioritas, se han usado mucho
            más como piedra ornamental que para
            fines de construcción. Es
            frecuente confundir los gabros con las
            dioritas.

            Sienitas.- son rocas
            granuladas compuestas esencialmente por
            feldespato ortoclasa. Generalmente se
            encuentran como minerales accesorios la biotita
            y la hornablenda. No contienen cuarzo. La
            sienita a causa de su rareza, tiene poca
            utilidad comercial como material
            de construcción.

            Dolerita. Se usa
            el término dolerita para asignar
            aquellas rocas de color intermedio y oscuro y
            textura fina, que a causa de la finura del
            grano, no puede saberse si son gabro o
            diorita.

            Peridotita.- Los gabros
            al reducirse el contenido de plagioclasa, se
            convierten en una variedad formada
            principalmente por minerales oscuros como los
            piroxenos. También hay variedades que
            contienen hornablenda y
            olivina.

            Rocas efusivas, extrusivas,
            volcánicas.-

            Son aquellas que han sido
            llevadas a la superficie de la tierra por la
            fuerza volcánica, su
            granulometría es
            fina.

            Ninguna de las rocas
            volcánicas se usa mucho para fines de
            construcción. La diabasa
            se ha utilizado ocasionalmente para monumentos
            o pavimentación. Tiene bastante resistencia y se pulimenta muy
            bien. No obstante, es difícil extraerla
            en bloques grandes y no es fácil de
            trabajar, por lo que se usa muy poco. Las
            diabasas y basaltos, cuando no son vesiculares
            o escoriformes constituyen un excelente
            material para balasto (cascajo) en los
            ferrocarriles y se usan mucho en el campo de la
            construcción como piedra
            machacada o triturada.

            Basalto.- Roca
            básica de color oscuro, pesado, completo y
            resistente, de grano fino generalmente. Su
            composición mineralógica parecida
            al gabro.

            Riolita.- de color muy
            oscuro, formado por cuarzo, feldespato, ortosa,
            piroxeno; de textura
            porfírica.

            Rocas
            filonianas.-

            Son aquellas que se forman en
            las grietas u orificios de salidas. Su
            granulometría es intermedia. Son
            también llamadas
            hipoabisales.

          2. Según su
            origen:

            Condiciones que influyen en
            la textura.
            El enfriamiento y la
            cristalización lenta del magma, se
            traducen en rocas de textura gruesa. En este
            caso, se establecen pocos centros de
            cristalización relativamente y los
            átomos tienen suficiente tiempo para disponerse en
            cristales relativamente grandes. En cambio, el enfriamiento
            rápido favorece el establecimiento de
            muchos centros de cristalización y se
            producen texturas más
            finas.

            Dependen de los minerales que la
            integran, tamaño y manera de
            agruparse.

            Granuda.- cuando se ha
            solidificado lentamente y los minerales han
            podido cristalizarse por separado
            (plutónicos).

            Porfídicas.-
            cuando el proceso de enfriamiento se interrumpe
            o cambia de velocidad formándose
            cristales de gran tamaño (fenocristales)
            y otros pequeños que constituyen de una
            masa fundamental (efusivas
            volcánicas).

            Vítrea.- cuando el
            magma sale y el enfriamiento es rápido,
            los componentes no tienen tiempo de separarse y la masa
            queda amorfa.

          3. Según su
            textura:
          4. Según su
            composición
            mineralógica:

          Desde luego, no suele disponerse de
          análisis químicos,
          pero el color permite hacer una
          clasificación aproximada desde el punto de
          vista químico. Las variedades de color claro
          son generalmente ácidas; las de color oscuro
          suelen ser básicas. Los colores intermedios indican una
          composición química intermedia. La
          aplicación del término
          ácido a una roca, significa un
          contenido de silicio relativamente alto, mientras
          que el término básico indica
          una riqueza relativamente elevada en hierro y magnesio.

          Rocas ácidas.-
          aquellas que contienen cuarzo.

          Rocas intermedias.- aquellas
          que contienen feldespato alcalino y no contiene
          cuarzo.

          Rocas básicas.-
          contienen feldespato
          cálcico.

          Rocas ultrabásicas.-
          aquellas que contienen minerales oscuros como
          piroxenos y olivinos.

        2. Rocas Igneas o
          eruptivas.-
        3. Rocas Sedimentarias o
          estratificadas.-
      1. Según su
        origen.-
    2. Clasificación de las
      rocas.-

    Los cambios de agregación que se
    producen, entre el momento del depósito y la
    litificación, se llaman diagénesis. Durante la
    diagénesis, se produce cohesión por
    compactación, deshidratación, cementación
    y recristalización.

    Son rocas formadas en un ambiente
    exógeno (exterior), por desechos provenientes de otras
    rocas. Estas pueden ser de origen: a) químico, b)
    orgánico, o bien c) detrítico
    (descomposición de una masa sólida en
    partículas). En este tipo de roca se encuentran
    diferentes tipos de fósiles de plantas y
    animales.
    Tienen una textura granulada. También sirven como
    material de apoyo en la ingeniería civil. Las rocas sedimentarias
    se toman a partir de sus granos.

    El cemento en
    las rocas se ha formado por precipitación de aguas
    cargadas de agentes químicos, y por
    cristalización de minerales debidos a altas presiones.
    Los tipos de cementos naturales son: arcillas, sílice,
    carcáreo; de los cuales el de sílice es el que
    tiene mejor resistencia y
    calidad.

    Formación de las rocas
    sedimentarias.

    En general se las encuentra estratificadas,
    son aquellas que se han formado de cuatro
    maneras:

    • Por deposición de restos provenientes
      de la desintegración de las rocas
      preexistentes.
    • Por la precipitación de sales
      inorgánicas contenidas en el
      agua.
    • Por la deposición de sustancias
      orgánicas (vegetales y animales).
    • Por la condensación de gases que
      contienen partículas minerales.

    Compactación de las rocas
    sedimentarias

    Las rocas se compactan por los siguientes
    procesos:

    • Cuando un depósito queda enterrado por
      la acumulación de nuevos materiales
      depositados, tiene lugar un asentamiento local bajo la carga,
      con expulsión del exceso de agua.
      Finalmente se establece una ligazón o se fortalece la
      que ya existía y el sedimento adquiere un grado
      apreciable de solidez.
    • Por la compactación, el agua es
      expulsada y las partículas individuales presiones
      quedan más juntas por el peso sobreyacentes de los
      sedimentos.
    • La cementación es un proceso por el
      cual la materia
      mineral llevada en solución por las aguas
      subterráneas, se deposita en granos para mantenerlos
      unidos. Entre muchas de las sustancias que cementan a las
      rocas sedimentarias se incluyen el carbonato de calcio
      (cemento
      calcáreo) y la sílice (cemento
      silicio), así como cantidades menores de óxidos
      de hierro
      (cemento de
      ferruginos), arcilla y yeso.
    • Las alteraciones químicas incluyen la
      reducción, especialmente de los compuestos de hierro,
      por la materia
      orgánica; la destilación destructiva de la
      materia
      orgánica y otras.

    Principales rocas
    sedimentarias.-

    Conglomerado.- Los intersticios entre
    los quijarros suelen rellenarse con arena o con materiales
    más finos. Las aguas que circulan a través de
    depósitos de grava pueden precipitar sílice,
    carbonato de calcio y óxidos de hierro, que
    actúan como cemento,
    para ligar las partículas de grava entre sí y
    formar conglomerados. Un contenido de tipo arcilloso puede
    endurecerse por compactación y deshidratación y
    constituir un material de
    cementación.

    De granos gruesos y fragmentos de rocas bien
    redondeados, de textura detrítica o plástica.
    La grava cementada se llama conglomerado, el tamaño de
    los fragmentos varían ampliamente cuando la grava es
    cascajo sin desgastar relativamente, con aristas agudas y
    puntiagudas se denomina brecha
    sedimentaria.

    Arenisca.- Los granos gruesos, finos o
    medianos, bien redondeados; de textura detrítica o
    plástica. El cuarzo es el mineral que forma la
    arenisca cuarzosa, pero las areniscas interesantes pueden
    estar totalmente de yeso o de coral. Las arenas verdes o
    areniscas glauconíticas contienen alto porcentaje del
    mineral glauconita. La arcosa es una variedad de arenisca en
    la que el feldespato es el mineral dominante además
    del cuarzo, tenemos la caliza detrítica del
    tamaño de la arena.

    Propiedades.

    Color. El color de las areniscas
    varía de blanco, en el caso de las rocas
    constituidas virtualmente por cuarzo puro, a casi negro, en
    el caso de las piedras ferro-magnesianas.

    Porosidad y permeabilidad. Las
    areniscas figuran entre las más porosas de las rocas
    consolidadas, aunque ciertas cuarzitas sedimentarias pueden
    tener menos de 1% de espacios vacíos. Según
    el tamaño y la disposición de los espacios
    vacíos o poros, las areniscas muestran diversos
    grados de permeabilidad.

    Duración. Las areniscas de
    buena calidad
    son duraderas. La roca tiene una buena resistencia al fuego y a este respecto, es
    superior a la mayor parte de las rocas empleadas para
    construcción.

    Rocas arcillosas. Las rocas arcillosas,
    conocidas con los variados nombres de piedra de barro,
    piedra de arcilla, esquisto y argilita,
    figuran entre las
    más abundantes de las rocas
    sedimentarias.

    Lutita.- la roca sedimentaria que
    ocurre con más frecuencia en todos los continentes es
    la lutita, un lodo (limo y arcilla), compuesto por las
    partículas mas finas de los sedimentos. Las lutitas
    que contienen arena se llaman arenosas. Compuestas
    generalmente de silicatos alumínicos, pirita,
    etc.

    Limolita. Es una roca compuesta
    principalmente por limo. Posee una superficie algo
    áspera al tacto.

    Arcillolita. Es una roca compacta, sin
    fisilidad y formada por partículas del tamaño
    de la arcilla.

    Marga. Roca arcillosa compuesta por
    limo, arcilla y un 50% de CO3Ca, generalmente de
    colores
    grisáceos y poco coherentes.

    Caliza.- de textura cristalina o
    sacaroide, o colamorfa. De las rocas sedimentarias no
    clásicas dominantes, la caliza es la más
    común, marga es un material calcáreo de grano
    muy fino comúnmente mezclado con
    arcilla.

    Creta. Está formada por calcita
    de origen bioquímico en forma de esqueletos de
    animales
    microscópicos o restos de plantas
    entremezclados con calcita de grano fino. La roca es blanca,
    friable y muy porosa.

    Coquina. Es una roca de origen y
    composición similar a la creta, pero se diferencia
    porque sus restos esqueletarios son mayores, siendo valvas,
    conchas, etc.

    Dolomia. Es una roca formada por
    más del 50% de Dolomita y le resto por
    caliza.

    Yeso.- Capas gruesas del mineral yeso
    componen una de las rocas sedimentarias más comunes, a
    las cuales se les aplica el mismo nombre del mineral y que
    también son producidas por evaporación de
    agua
    marina.

    Anhidrita.- compuesta del mineral
    anhidrita la roca de este nombre cambia a yeso en presencia
    de humedad.

    Carbón.- el carbón se
    considera como roca sedimentaria porque se encuentra en
    capas, sin embargo, no se ha originado como las rocas
    sedimentarias.

    Otros ejemplos de rocas sedimentarias podemos
    mencionar: los de textura detrítica o plástica
    las siguientes: toba, ceniza volcánica,
    aglomerados, till o tillita;
    los de textura cristalina
    como: sílex de calcedonia; los de textura
    amorfa: ópalo, carbón.

    Una clasificación de acuerdo al
    tamaño de los granos:

    Bolos roca de bolos

    Cantos roca de cantos

    Grava conglomerado

    Arena arenisca

    Limo limonita

    Arcilla arcillolita

    1. Las rocas metamórficas, con pocas
      excepciones, son cristalinas. Esto significa que en
      contraposición a lo que ocurre con muchos
      sedimentos, las rocas metamórficas están
      constituidas por cristales unidos directamente entre
      sí, y no ligados por medio de un cemento. En este
      aspecto se asemejan a las rocas
      ígneas.

      Son rocas por recristalización de
      rocas preexistentes, las que al ser sometidas a altas
      presiones y elevadas temperaturas sufren un arreglo
      molecular y en su estructura.

      Las rocas metamórficas se clasifican
      según su textura y según su
      estructura.

      Según su textura pueden ser:
      masiva, granular y foliada; según su
      estructura pueden ser: lenticular, granular y
      hojosa.

      Cuando su textura es foliada y su estructura
      es hojosa está en forma de láminas de
      distintas formas.

      En el estudio del mantenimiento deben considerarse cuatro
      procesos: la granulación, la deformación
      plástica, la recristalización y el
      metasomatismo.

      Granulación. Ya hemos citado
      las brechas, formadas por compresión de la roca a lo
      largo de fallas. Sin embargo, en masas enterradas
      profundamente, la compresión puede ser penetrante, y
      el proceso puede llegar a determinar la
      pulverización. Finalmente, puede quedar pulverizada
      toda la masa, formándose una microbrecha o milonita.
      Esta trituración llamada granulación, tiene
      lugar sin que se produzcan aberturas visibles y sin
      pérdida de cohesión.

      Deformación plástica.
      La deformación plástica es el cambio
      no elástico de forma de un sólido, sin
      fractura apreciable. Si, por ejemplo, se comprime un
      cristal suficientemente, no vuelve a su forma original al
      suprimir la presión, sino que queda deformado, en
      parte por lo menos.

      Recristalización. La
      recristalización es la reagrupación de los
      elementos en nuevos cristales. La reagrupación
      atómica puede formar minerales nuevos o cristales
      nuevos de los minerales que ya estaban presentes. Si se
      comprime un cristal hasta producir una deformación
      plástica, (planos de deslizamiento), y se suprime la
      presión deformante, queda una presión
      residual interna, producida por la deformación,
      debida a la curvatura o torsión del retículo
      adyacente a los planos de deslizamiento. Esta
      energía de deformación acumulada, es la
      "fuerza
      que produce" la recristalización de los materiales comprimidos.

      Metasomatismo. El metasomatismo se
      define como una solución y precipitación,
      esencialmente simultánea, de materia
      mineral, en un punto o lugar común de la roca. Es
      una sustitución, volumen
      por volumen,
      de una sustancia por otra.

      1. El primer metamorfismo de
        contacto
        , se produce en asociación con
        invasiones ígneas, y el segundo, metamorfismo
        dinámico
        , se produce asociado con
        movimientos de tierra importantes o
        deformaciones.

        Metamorfismo de contacto. El
        metamorfismo de contacto puede ser el resultado de
        aumentos de temperatura que actúan bajo
        presiones hidrostáticas, con poca o ninguna
        introducción de material desde el magma. El
        metamorfismo de contacto puede tener lugar
        también mediante la introducción de
        constituyentes del magma en gran escala. Los efectos de contacto de los
        magmas secos pueden designarse con el nombre de
        metamorfismo térmico; los efectos de
        contacto de los magmas húmedos pueden
        denominarse metamorfismo de contacto
        aditivo
        .

        El metamorfismo térmico.
        El solo efecto del calor produce cocción y
        endurecimiento, deshidratación y frecuentemente
        induce un cierto grado de recristalización, con
        el resultante engrosamiento de la textura. Una elevada
        presión de tipo hidrostático o
        equilibrado, favorece una disminución de
        volumen. De aquí que durante la
        recristalización, una recombinación de
        muchos de los elementos pueda formar minerales
        más densos.

        Metamorfismo aditivo. En torno a muchas intrusiones ígneas
        ha habido transferencias, en gran escala, de material ígneo hacia
        las paredes y la superficie superior de la roca
        invadida. En estos casos, la sustitución por
        material ígneo, debe haberse realizado de un
        modo pasivo, por sustitución metasomática
        penetrante a través de la masa. Se da
        frecuentemente a este proceso de
        granitización.

        Metamorfismo dinámico. El
        metamorfismo debido a la deformación
        plástica de las rocas sólidas, se llama
        metamorfismo dinámico. La
        deformación consiste en un cambio de forma de la masa de roca, sin
        fractura visible.

        Foliación. Se hizo notar
        en el estudio del metamorfismo de contacto, que las
        presiones eran esencialmente hidrostáticas. En
        el metamorfismo dinámico intervienen presiones
        no equilibradas. La masa de roca sufre alargamiento y
        acortamientos. Las láminas de mica se han
        orientado durante su crecimiento de tal modo que sus
        planos de crucero quedan paralelos al plano de
        alargamiento de la roca, y perpendiculares al eje de
        mayor acortamiento. Este arreglo subparalelo de los
        minerales en láminas o agujas, determinado por
        la recristalización, durante la
        deformación de la roca, se llama
        foliación. La foliación se produce en
        parte, sin duda, por la reorientación de los
        granos que ya estaban presentes en la roca no
        metamorfoseada.

        Estructura masiva. No todas las
        rocas que han sufrido metamorfismo dinámico
        presentan foliación. Algunos minerales,
        especialmente el cuarzo, la calcita y el feldespato,
        que son comunes en las rocas metamórficas, no
        dan lugar a estructuras foliadas, a causa de su modo de
        cristalización. En consecuencia, las rocas
        compuestas predominantemente por estos minerales,
        tienen una estructura masiva, sin una dirección preferente o
        fácil de "división en
        láminas".

      2. Tipos de
        metamorfismo.-
      3. Principales rocas
        metamórficas.-
    2. Rocas
      Metamórficas.-

    Gneis.- de textura masiva y estructura
    lenticular. Es la roca metamórfica de grano más
    grueso, rico en feldespato y cuarzo, son más
    granulares y de colores
    claros que las ricas en micas, biotitas, anfíboles,
    etc.

    Pizarras.- Es la roca de grano fino,
    contiene grafito, hierro y manganeso. Tiene una textura
    foliada, estructura hojosa y está compuesta de
    diversos tipos de minerales prismático (muscovita,
    biotita).

    Mármol.- De textura granular y
    estructura granítica, provienen de rocas carbonatadas,
    se produce por el metamorfismo de calizas o dolomias,
    contiene minerales como la calcita y dolomita. El color de
    los mármoles es variable, aunque si la roca es un
    mármol puro de calcita o dolomita, es generalmente
    blanco. Diversas impurezas dan lugar a distintos tonos,
    alguno de los cuales son muy atractivos y dan valor a la
    piedra. Son frecuentes los tonos verdes, rosados y leonado, y
    muchas veces existen vetas negras.

    Cuarcita.- de textura granular y
    estructura granítica, provienen de areniscas
    cuarcíferas.

    Serpentinas.- de textura foliada,
    estructura hojosa y está compuesta de diversos tipos
    de minerales prismático (muscovita,
    biotita).

    Filitas. Son de composición
    similar a las pizarras, pero sus minerales constituyentes
    presentan mayor desarrollo
    y, además, la esquistocidad, que son bandas de
    segregación mineral y textural, está mas
    marcada, debido a que su grado metamórfico es
    mayor.

    Esquistos. De todas las rocas de
    metamorfismo regional, el esquisto es sin duda el más
    abundante, existiendo una gran variedad de ellos que pueden
    derivar tanto de rocas ígneas, como de sedimentarias y
    de metamórficas de menor grado.

    Otras: gramilita, ladrillos, esteatitas y
    anfibotitas.

    1. Según su contenido de
      sílice.-

    Rocas Acidas.- Contienen más de
    60% de sílice

    Rocas Intermedias.- Contienen entre 55 y
    60% de sílice

    Rocas Básicas.- Contienen menos de
    55% de sílice

    1. Es un material duro y compacto que se
      encuentra en la naturaleza,
      está compuesto de uno o más minerales y tiene
      una resistencia mayor a 14
      kg./cm2.

    2. Descripción de las
      rocas.-
    3. Textura y estructura de las
      rocas.-

    Textura es la ordenación de los granos de
    los cuales está compuesto una roca, partiendo de una
    partícula. Cuando los granos son redondeados la
    compactación es menor, los granos se ordenan en el caso
    de suelos, en el
    caso de rocas pueden tener o no cemento en medio de los granos,
    en caso de no llevar cemento se llaman rocas porosas y
    también se ordenan los granos y hay
    asentamiento.

    Estructura es la ordenación relativa de
    las principales características que presenta una roca
    (lisa, estratificada, áspera).

    Tanto las rocas ígneas como las
    ácidas son las primeras que se toman en cuenta como
    material de apoyo o material de préstamo en obras
    civiles.

    1. Es una sustancia natural homogénea,
      inorgánica que tiene una composición química definida así como
      también una estructura molecular, cuando adquiere
      forma geométrica corresponde a una forma
      atómica denominada cristal.

        1. Minerales
          metálicos.-
      1. Clasificación.-
    2. Minerales constituyentes de las
      rocas.-

    Oxidos.-

    • Cuarzo
    • Corindón
    • Ematites
    • Ilmenita
    • Limonita
    • Magnetita
    1. Minerales no
      metálicos.-

    Silicatos.-

    • Feldespatos
    • Piroxenos
    • Olivinos
    • Micas
    • Hornablenda
    • Serpentina
    • Zeolita

    Carbonatos.-

    • Calcita
    • Dolomita

    Sulfatos.-

    • Yeso
    • Anhidrita
    1. La identificación de los minerales en
      las rocas o suelos es
      de mucha importancia ya que a través de ellos se
      puede determinar el tipo de roca o suelo.
      Ejemplo: un suelo
      arenoso que contiene un alto porcentaje de mineral de
      cuarzo recibe el nombre de arena
      cuarzosa.

      1. A simple vista (Método megascópico),
        cuando es utilizada la observación de un mineral con
        lupa.
      2. Analítico.-

      Método de laminas delgadas.
      Cuando se agarra un pedazo de roca y se pule en el laboratorio.

      De rayos
      X.
      el cual se utiliza cuando la muestra
      presenta granos finos.

      Método del soplete. Se utiliza
      una llama de fuego observándose el color, este
      método se utiliza para
      óxidos.

      Por análisis químicos. Que se
      efectúa en laboratorio.

    2. Métodos para la identificación
      de un mineral.-

      Color.- El color que presentan los
      minerales suele ayudar a clasificarlos. Los minerales
      presentan el color inherente al mineral por lo
      general por ejemplo el mineral pirita (color amarillo
      latón), la galena o sulfuro de plomo ( color gris
      acero);
      estos son colores
      inherentes al mineral y siempre se observan en el mineral
      puro. El segundo tipo de color es accidental y
      depende de las impurezas que presente el mineral o se
      manifiesta al fracturarlo.

      Raya.- si un mineral es raspado en un
      pedazo de porcelana blanca, deja marcada una raya de
      determinado color que también sirve para
      identificarlo.

      Raspadura.- es más característico que el color por lo
      tanto es más útil para la
      identificación, es el color del mineral en polvo. La
      raspadura de la tiza, por ejemplo es blanca; la hematita
      mineral que es óxido de hierro común puede
      ser rojo, negro o gris acero.

      Crucero.- el crucero de un mineral es
      su capacidad de romperse más fácilmente en
      unas direcciones que en otras debido a la
      disposición de los átomos. Algunos minerales
      como las micas comunes, tienen crucero perfecto en una
      dirección. El mejor modo de
      determinar los cruceros es exponer el trozo del mineral a
      la luz y
      hacerlo girar lentamente en varias direcciones para que
      incida la luz
      sobre las superficies de crucero que la reflejan
      brillantemente, como si fueran pequeños
      espejos.

      Exfoliación.- Si se da un
      golpe seco a un mineral se romperá generalmente a lo
      largo de un plano definido llamado plano de clivaje o
      exfoliación.

      Fractura.- Se llama fractura de un
      mineral al aspecto que presenta cuando se rompe. En algunos
      casos puede ser muy útil esta característica.

      Tenacidad.- la capacidad de un
      mineral para mantenerse sin romperse o
      doblarse.

      Frágil.- cuando se rompe con
      facilidad y se reduce a polvo (cuarzo).

      Séctil.- cuando el mineral se
      puede cortar con cuchillo (yeso, oro
      puro).

      Maleable.- cuando puede transformarse
      a laminas delgadas por percusión (oro puro, cobre).

      Dúctil.- cuando se puede dar
      forma de hilo (oro puro, cobre).

      Flexible o plástico.- cuando
      puede ser doblado, pero sin que recupere su forma
      normal.

      Elástico.- cuando se dobla
      recupera su forma original.

      Peso específico.- es la
      relación que existe entre el peso de un volumen
      determinado de un mineral, y el peso de otro volumen
      igual de agua pura a una temperatura de 4
      ºC.

      Densidad.- Mientras la roca es
      más densa posee resistencia alta, al ser menos densa es
      más porosa.

      Dureza.- La dureza de un mineral se
      determina por su capacidad para rayar o ser rayado por
      otros de acuerdo con la escala
      de dureza llamada escala
      de Mohs, dicha escala es la siguiente:

      Dureza

      Mineral

      Prueba
      característica

      1

      Talco

      Pueden rayarse con
      la uña

      2

      Yeso

      "

      3

      Calcita

      Se corta
      fácilmente con la navaja

      4

      Fluorita

      Se rayan con la
      navaja

      5

      Apatita

      "

      6

      Feldespato

      Se corta
      difícilmente con la
      navaja

      7

      Cuarzo

      No los raya el
      acero; el cuarzo

      8

      Topacio

      raya al cristal; el
      topacio al cuarzo;

      9

      Corindón

      el corindón
      al topacio y el diamante

      10

      Diamante

      al
      corindón

      Brillo o lustre.- Es el aspecto del mineral
      a la luz
      ordinaria (es aspecto debido a la reflexión de la
      luz
      sobre su superficie). Según su apariencia se
      clasifican en: brillo metálico, vítreo,
      mate o terrosos, sedoso, graso, perlado.

      Transparencia.- Cuando a
      través de él pueden divisarse claramente
      otros objetos.

      Translucencia.- Cuando permite que la
      luz
      pueda atravesar un material.

      Opacidad.- Que no transmite
      luz.

      Fluorescencia.- Es la propiedad que presentan los minerales que se
      hacen luminiscentes al ser expuestos a los rayos
      ultravioletas, rayos X
      u otros.

      Estructura.- Algunos minerales son
      granulares como la olivina; otros son
      hojosos, como la cianita; o fibrosos, como la
      crisolita. Algunos son brotoidales como por ejemplo
      algunas formas de hematita cuyos aspectos se parecen a un
      racimo de uvas pegadas unas a otras.

    3. Propiedades físicas de los minerales
      constituyentes de las rocas.-

      Grupo de los feldespato.- Los
      feldespatos son los minerales más abundantes en la
      naturaleza.
      El grupo
      tiene especial interés e importancia , porque la
      clase y la cantidad de feldespato es la base para una
      clasificación detallada de las rocas
      ígneas.

      La familia de
      los feldespatos está constituida por dos grandes
      secciones: el feldespato potásico, la Ortoclasa; los
      feldespatos sódico-cálcicos,
      Plagioclasas.

      Todos los feldespatos tienen las mismas
      propiedades físicas generales. Fundamentalmente son
      blancos, pero con frecuencia tienen tientes rosados o
      grises. En las rocas que contienen a la vez feldespatos
      rojos o feldespatos blancos o grises , los rojos o rosados
      suelen ser ortoclasa y los grises o blancos plagioclasa. La
      raspadura es clara o incolora, y la dureza es 6. Tanto la
      ortoclasa como la plagioclasa tienen dos direcciones de
      crucero bien definidas.

      Cuarzo.- Los granos grises o
      incoloros de cuarzo son muy frecuentes en muchas clases de
      rocas su fórmula es SiO2 Incoloro, blanco
      y varios matices; lustre vítreo a grasoso. Su dureza
      es 7 y no muestra
      crucero. Otras variedades conocidas como calcedonias
      incluyen a los pedernales y jaspes.

      Grupo de los anfíboles.- El
      principal es la hornablenda, su composición es:
      silicatos hidratados complejos de calcio, magnesio, hierro,
      aluminio. Tiene color que varía de
      verde a negro, con brillo vítreo o sedoso y
      raspadura de color claro. Su dureza es de 5 a
      6.

      Grupo de las piroxenos.- Semejantes a
      los anfíboles. El miembro más frecuente de
      este grupo es
      la auguita, su composición: silicatos
      complejos que contienen calcio, magnesio, alúmina,
      hierro, sodio. Su color varía de verde oscuro a
      negro, con brillo vítreo o sedoso y raspadura de
      color claro. Su dureza es de 5 a 6. La auguita y la
      hornablenda se parecen mucho entre
      sí.

      Grupo de la mica.- Los más
      comunes son la muscovita o mica blanca (silicato de potasio
      y aluminio, incoloro o de tinte plateado, con
      brillo perlado, y especialmente de un crucero muy perfecto,
      que permite que el mineral se rompa formando laminas
      elásticas), biotita o mica negra (es un silicato
      complejo de potasio, magnesio, hierro y aluminio). La muscovita y la biotita tienen
      propiedades físicas análogas. Ambas son
      blandas, 2.5 a 3, y tienen crucero
      perfecto.

      Olivina.- La olivina es un mineral
      verde, vítreo, generalmente granular, compuesto de
      magnesio, hierro y sílice, su dureza varia de 6.5 a
      7, su raspadura es de color claro y su crucero es
      indistinto.

      Calcita.- Es un carbonato de calcio.
      Mineral muy extendido que ocurre en masas granulares,
      efervescente en ácido, incolora, blanca y otros
      matices.

      Dolomita.- Es un carbonato de calcio
      y de magnesio. Similar a la calcita, pero menos
      efervescente, blanca, gris, rosada.

      Yeso.- Se presenta como espato
      lustroso fibroso, alabastro compacto y selenita cristalina;
      el yeso es un producto
      abundante de la evaporación,
      blanco.

      Anhidrita.- parecido al yeso, mineral
      muy abundante, blanco.

      Halita.- Es la sal común o sal
      gema, color blanco.

      Clorita.- semejante a la mica verde
      pero flexible, de color verde.

      Serpentina.- mineral masivo, liso,
      grasoso, una variedad se llama crisólito, es la
      clase más importante de los asbesto, de color
      verde.

    4. Minerales formadores de
      roca.-

      Es una sustancia que se torna
      plástica con una cantidad limitada de agua, dando
      olor a tierra mojada. Las arcillas están formadas
      por silicatos hidratados de aluminio con hierro, magnesio,
      calcio, sodio y potasio. Por la calcinación pierde
      la plasticidad, propiedad en la que se basa el arte
      cerámico. Son ejemplos de arcillas el caolín
      y la marga. Figulina, la que contiene caliza, arena,
      óxidos de hierro, etc. La identificación de
      los minerales arcillosos dependen fundamentalmente del
      análisis térmico y de los
      rayos
      X.

      1. Razones de su
        estudio.-
    5. Minerales de
      arcilla.-
    • En contraste con los suelos
      constituidos por grava o arena, hay algunos que tienen
      arcillas o sustancias coloides orgánicas, y otros en
      los que predominan la arcilla o el material
      orgánico.
    • Muchas, sino la mayoría, de las obras
      de ingeniería, descansan sobre un suelo, y la
      arcilla es uno de los suelos
      más comunes.
    • Porque tienen un diámetro por debajo
      de 0.00064
    • Porque los minerales de arcilla tienen la
      capacidad de almacenar agua y son de forma laminar y no
      redondeada, sub-redondeadas o angulosas.
    1. Entre los minerales de arcilla más
      importantes tenemos los siguientes:

      Mineral de Arcilla Caolinita.- Los
      minerales de este grupo
      tienen una estructura reticular característica, que
      es común a todos ellos. Las caolinitas están
      muy extendidas en las arcillas marinas modernas, pero
      abundan menos que las ilitas en estos depósitos.
      Tanto la caolinita como la ilita se encuentran
      comúnmente entremezcladas en las arcillas
      sedimentarias. La caolinita es el constituyente más
      abundante de los depósitos residuales de
      arcilla.

      Sus características técnicas
      más sobresalientes: son estables, son inexpansibles,
      son de mediana plasticidad, poseen ángulo de
      fricción interna alta, cuando se encuentra impura
      son inestables y expansibles.

      Mineral de Arcilla Ilita.- El
      grupo de
      las ilitas está constituido por diversos minerales
      parecidos a la mica muscovita. La ilita es, posiblemente,
      el grupo
      más abundante en los depósitos arcillosos
      marinos modernos. Es también la arcilla más
      abundante en los depósitos sedimentarios antiguos y
      es el material arcilloso predominante en las
      lutitas.

      Características: medianamente
      inestables, medianamente inexpansibles, mediana
      plasticidad, ángulo de fricción interna
      media.

      Mineral de Arcilla Montmorilonita.-
      Los minerales de este grupo difieren de las ilitas en que
      tienen una estructura en forma de enrejado. Los minerales
      de este grupo son especialmente abundantes en arcillas
      derivadas de cenizas volcánicas
      intemperizadas.

      Características: son arcillas muy
      inestables, medianamente inexpansibles, alta plasticidad,
      ángulo de fricción muy baja, sometidas a
      fuertes agrietamientos cuando se encuentra en proceso de
      desecación.

    2. Clasificación de los minerales de
      arcilla.-

      Por diversas razones, las arcillas funcionan
      de la misma manera. Difieren, como ya se ha indicado, en su
      mineralogía aunque, por supuesto, difieren en otras
      propiedades, tamaño de grano, capacidad de
      intercambio iónico, plasticidad, permeabilidad,
      compactibilidad, volúmenes en seco y en estado
      húmedo, etc.

      Tamaño del grano. La
      característica física más importante de las
      arcillas es la finura de su grano. Los dos tipos de rocas
      (harina de roca y arcillas de minerales arcillosos) son de
      grano extremadamente fino. El orden de tamaño de las
      partículas arcillosas varía desde 0.005 mm
      hasta dimensiones coloidales, teniendo muchas
      partículas arcillosas un diámetro inferior a
      0.0002 mm. La determinación exacta del tamaño
      de grano en las arcillas, no es fácil debido a la
      tendencia de éstas a agruparse o flocular. El orden
      de colocación que generalmente decrece con el
      tamaño del grano, es: harina de roca > caolinita
      > ilita > montmorilonita.

      Consolidación. Debido a que
      las aperturas entre las partículas de arcilla y el
      contenido de agua, relativamente alto, están
      propensas a la compactación o consolidación
      al soportar cargas. La consolidación de los suelos
      involucra perdidas de espacio poroso, con la
      correspondiente pérdida del gas o del
      agua contenidos en los poros. Hasta cierto punto, la
      consolidación incluye también un reacomodo de
      las partículas que componen el suelo. Los
      asentamientos más citados, y posiblemente los
      más aparatosos por lo que respecta a la
      consolidación de la arcilla, se llevan a cabo en la
      ciudad de México, que está sostenida por
      gruesas capas de arcilla montmorilonítica, tobas,
      gravas, arena, arcilla limosa y arena arcillosa. Grandes
      edificios han sufrido asentamientos con un promedio anual
      de 5 pulgadas y un total de 10 pies. La arcilla puede
      contener de cinco a siete veces su peso en agua, con una
      relación de porosidad que llega hasta
      14.0.

      Contracción. La mayor parte de
      los suelos de arcilla natural tienden a encogerse cuando se
      secan, debido a la reducción de espacio poroso. La
      contracción puede originarse por pérdida de
      agua alrededor de los granos, o por pérdida de agua
      de la estructura de los minerales arcillosos y es mayor en
      las arcillas que contienen montmorilonita que en los otros
      tipos de suelos arcillosos.

      Intumescencia. Si los suelos
      arcillosos absorben agua, aumentan de volumen,
      fenómeno contrario al de contracción,
      independientemente de que la estructura del suelo es
      tan alterada por éste, que no alcanza a recuperar su
      volumen inicial. Algunas arcillas montmoriloníticas,
      como por ejemplo, la bentonita, que es una ceniza
      volcánica alterada, puede aumentar de volumen 1600%
      o más después de una prolongada empapada, en
      tanto que las arcillas caoliníticas aumentan cuando
      mucho un 10%.

      Plasticidad. La plasticidad es la
      propiedad que tienen las arcillas de
      deformarse sin elasticidad, sin cambio de volumen y sin
      ruptura visible. En las arcillas la plasticidad está
      condicionada hasta cierto punto a su contenido de agua, el
      modo por el cual el agua
      es detenida y la forma y tamaño de las
      partículas.

      Permeabilidad. Las arcillas tienen
      baja permeabilidad. Las aperturas intergranulares son
      demasiado pequeñas para permitir una
      circulación rápida. Posiblemente la mayor
      cantidad de agua que penetra en la masa arcillosa llegue a
      través de grietas de contracción y
      desecación.

      Sensibilidad. Las partículas
      arcillosas poseen cargas eléctricas parecidas, por
      lo que originan mutua repulsión, siendo arrastradas
      a lo largo de las corrientes o dispersadas en un cuerpo de
      agua.

    3. Propiedades de las
      arcillas.-
    4. Estructuras de los depósitos de
      arcilla

    Existen dos tipos de estructuras de arcilla de
    acuerdo a su acomodo en el suelo.

    Macro-estructuras, eso incluye las
    grietas, fisuras, perforaciones, betas y otras discontinuidades
    que a menudo controlan el comportamiento del total de la masa del suelo.
    La resistencia de la masa de suelo es menor a lo largo de una
    grieta o fisura en relación con la del material
    intacto.

    El drenaje de una capa de arcilla puede ser
    marcadamente afectada por otra capa muy delgada de limo y
    arena. En consecuencia en cualquier problema de ingeniería que comprenda la estabilidad o
    asentamiento se debe investigar cuidadosamente las macro
    estructuras de arcilla.

    ESTUDIO DE LOS
    SUELOS

    1. El término suelo se usa en más
      de un sentido. Para el ingeniero es sinónimo de
      regolita, o sea, el agregado suelto de todos los materiales
      que se encuentran por encima de la roca.

      Las rocas que están en la superficie de
      la tierra, o cerca de ella están expuestas a
      desintegración y descomposición. Los productos
      disgregados se acumulan formando "suelos". El proceso de la
      destrucción de las rocas y las propiedades de los
      materiales
      resultantes, merecen ser estudiados cuidadosamente por los
      ingenieros civiles pues muchos problemas
      de ingeniería se presentan precisamente en
      estos materiales.

      Estos materiales no consolidados o
      semiconsolidados constituyen lo que se ha llamado regolita o
      cubierta de las rocas. La regolita puede tener varios cientos
      de metros de espesor o puede faltar por completo. Las partes
      superiores de la regolita, a las que se han incorporado
      sustancias orgánicas y que están más o
      menos modificadas biológicamente constituyen el suelo.
      Sin embargo, los ingenieros extienden la denominación
      de suelo a todo el material de la regolita.

      Suelo se puede definir como el material no
      consolidado o semiconsolidado compuesto de la mezcla de
      partículas de diferentes tamaños, diferentes
      minerales y compuestos litológicos, y con diferentes
      cantidades y clases de materias orgánicas. Los cuales
      se encuentran sobre la corteza terrestre como ser: quijarros,
      arenas, limos, arcillas, materiales turbosos, etc. La capa
      superficial de la tierra rica en material orgánico, se
      designa con el nombre de capa vegetal. Los suelos derivan de
      las rocas que por los procesos geológicos (tectonismo)
      originan que la roca sea fracturada o plegada luego por los
      procesos de alteración originan los suelos. Esta
      mutación no alcanza un estado de
      equilibrio
      permanente pues continuamente intervienen agentes o
      factores de formación que van modificando o
      cambiando las características físicas y
      químicas del suelo. La roca madre, que se convierte en
      suelo puede ser de origen ígneo, sedimentario o
      metamórfico.

      Los procesos geológicos como el
      tectonismo origina que la roca sea fracturada y/o plegada
      actuando posteriormente los procesos de meteorización
      (alteración o intemperismo o
      erosión).

      1. Bajo el título general de
        intemperización, existen dos tipos de
        transformaciones

        1. Meteorización física.
      2. Meteorización.-
    2. Definición,
      formación.-

    Significa desintegración de una roca en
    partículas menores sin alteración química. Hay dos
    tipos principales de esta intemperización mecánica. El primero de ellos
    desintegración en bloque, resulta de la
    formación de grietas, que rompen la masa de roca en gran
    número de bloques o fragmentos individuales. El segundo
    tipo, llamado desintegración granular, resulta de
    una pérdida de cohesión entre las
    partículas individuales de los minerales, que hace que
    la roca se convierta en una masa granular
    incoherente.

    Algunas causas para la intemperización o
    meteorización física
    son:

    • Variación de la temperatura.
      Los cambios de temperatura determinan modificaciones en el
      volumen de las masa de roca. Al calentarse la parte exterior
      de una masa de roca, se dilata y se producen esfuerzos de
      tensión y cortantes entre las partes externa e
      interna.
    • Acción de plantas y
      animales
      . Acción de las raíces de los
      árboles al expandirse provocan presión en el
      interior de la roca.
    • Expansiones térmicas de los
      minerales
      .
    • Congelación. Cuando los cambios
      de temperatura son tales que hay hielo y deshielo
      alternativamente, pueden ser eficaces los efectos
      desintegradores debidos a la fuerza de
      dilatación del agua confinada en la roca. La
      absorción de la mayor parte de las rocas ígneas
      es tan lenta, que este proceso suele producir más
      frecuentemente una desintegración en bloque, que una
      desintegración granular.
    • Desgaste, impacto y
      trituración
      . Las rocas pueden romperse
      también mecánicamente por diversos procesos, en
      los que interviene el movimiento, especialmente de una masa de roca
      sobre otra o contra otra.
    • Exfoliación esferoidal. Es el
      proceso de intemperismo mecánico en el que por
      acción de las fuerzas físicas internas, se
      separan de una roca grandes fragmentos curvados a manera de
      costras, dando lugar a la formación de colinas
      abovedadas llamados también domos de
      exfoliación y otras estructuras menores como
      peñascos redondeados y bloques
      intemperizados.
    • Mezclado mecánico. Es el que
      realizan las hormigas, roedores y gusanos sobre todo de la
      clase platelmintos, removiendo materiales que sacan a la
      superficie y como su actividad es constante hacen con que las
      partículas removidas sean más susceptibles de
      sufrir intemperismo.
    • Agentes físicos. Entre estos se
      pueden citar al agua que corre por la superficie del hielo de
      un glaciar o por el curso de un río de montaña,
      al viento y las olas del océano, que también
      pueden contribuir a la reducción del material rocoso a
      fragmentos cada vez menores.

    Las condiciones que favorecen a la
    intemperización mecánica son los grandes cambios de
    temperatura, la aridez y las pendientes fuertes. Los grandes
    cambios de temperatura se registran en las latitudes más
    altas y en las zonas desérticas.

    Estos procesos dan origen a los suelos de grano
    grueso generalmente dependiendo del tipo de roca. Actúan
    en climas fríos.

    1. Meteorización química.

    La meteorización o intemperización
    química,
    es la alteración de las rocas a causa de modificaciones
    mineralógicas o químicas, inducidas por agentes
    superficiales.

    Los ingredientes activos, en
    lo que se refiere a la intemperización de las rocas, son
    el oxígeno, el anhídrido carbónico, el
    vapor de agua y los ácidos. Estos se disuelven en
    el agua que
    cae como precipitación y pueden llegar al interior de la
    roca pues siempre penetra una cierta cantidad de agua en la
    parte superficial de la tierra.

    Estos son suelos de consistencia fina y
    disminuyen según el clima. Se
    obtiene suelo de grano fino (arcilla, limo). Actúan en
    climas húmedos y calientes produciendo suelos de baja
    resistencia.

    Sus agentes son los
    siguientes:

    • Oxidación. Implica la
      adición de iones de oxigeno,
      como ocurre en las rocas que contienen Fe ,
      manifestándose como cambios de coloración y a
      veces hasta de consistencia.
    • Hidratación. Significa la
      adición de agua a los minerales o absorción,
      pero dentro de su propia estructura atómica o
      molecular.
    • Carbonatación. Es la
      disolución de algunos materiales por medio de aguas
      con elevado contenido de CO2, (el potasio, el
      calcio, el sodio y el magnesio, suelen unirse con el
      anhídrido carbónico y el oxígeno para
      formar carbonatos).
    • Efectos químicos de la
      vegetación.
      Los ácidos orgánicos que
      se forman donde hay vegetales en descomposición
      tienden a aumentar el poder de
      disolución de las aguas que los
      contienen.

    Como resultado de estos procesos, puede
    separarse la sílice de los silicatos minerales,
    llamándose a este fenómeno de separación
    de la sílice, deslización.

    Todos los procesos mencionados anteriormente
    intervienen en la transformación de la roca en
    suelo.

    1. Factores de formación de los
      suelos.-
    • La materia de
      origen, de la cual se ha originado el suelo
      , puede ser una
      roca ígnea, sedimentaria o metamórfica que se ha
      transformado lentamente.
    • El agua, al atravesar las distintas
      capas produciendo en su contacto con los elementos
      químicos y materia orgánica una serie de
      reacciones fisico-químicas, que hacen que este vaya
      transformando lentamente.
    • La topografía del lugar, el agua
      también actúa en el relieve o
      topografía del terreno ya si el terreno
      es llano, o hay colinas esta se distribuirá según
      su relieve.
    • El clima de la
      región
      , determina el color de un
      suelo.
    • La temperatura, está asociada
      íntimamente al clima, pues a
      mayor temperatura existe mayor cantidad de arcilla en un suelo.
      Además, el espesor de los estratos o capas depende de la
      temperatura. Así en zonas frías el espesor de las
      capas de un suelo es pequeño. En climas cálidos,
      el lecho rocoso se encuentra a mayor profundidad que en climas
      fríos.
    • Los organismos existentes,
      particularmente los microorganismos, plantas y
      animales
      intervienen en la formación del
      suelo.
    • El ser humano y sus obras, la
      construcción de represas, autopistas, carreteras, etc.
      alteran las condiciones naturales
      existentes.
    • Movimientos sísmicos, ciclones y
      maremotos
      , estos producen grandes deformaciones en la
      corteza terrestre.
    • Explosiones nucleares, ocasionan
      violentos cambios en la corteza terrestre y alteran las
      condiciones climáticas atmosféricas y ambientales
      existentes.
    1. Propiedades físicas de los
      suelos.-
    • Composición mineralógica y
      composición química.
    • Granulometría (Forma,
      tamaño
      influencia en la composición
      mineralógica (redondeada, sub-redondeada,
      angulosa)).
    • Peso específico.
    • Estructura.
    • Densidad.
    • Absorción.
    • Porosidad y permeabilidad se confunden
      generalmente. La porosidad es el espacio vacío en
      la unidad de volumen del material, expresado en porcentaje. Por
      lo tanto, la porosidad es el volumen de vacíos dividido
      por el volumen total. Expresado de otra manera es la capacidad
      de un suelo de absorber agua.
    • Permeabilidad en lo que se refiere a los suelos
      y a las rocas, se define como aquella propiedad
      que permite el paso o la penetración de fluidos a
      través de la masa. Expresado de otra manera: es la
      capacidad de un suelo de dejar pasar agua.
    1. Los suelos pueden quedar en el lugar,
      directamente de la roca de la cual derivan, dando así
      origen a los suelos llamados residuales o suelos no
      transportados. Pero estos productos
      pueden ser movidos del lugar de formación, por los
      mismos agentes geológicos y re-depositados sobre otros
      estratos sin relación directa con ellos, a estos
      suelos se los denomina suelos
      transportados.

      1. No transportados o
        residuales.-
    2. Formas de suelos.-

    Es aquel tipo de suelo que se forma en el mismo
    lugar donde se encuentra por meteorización de la roca
    del lugar.

    4.1.1.
    Características.-

    • Suelo heterogéneo.
    • Tienen asentamiento.
    • No sufren transporte
      (suelto no compacto).
    • No aptos para fundaciones.
    • Son difíciles de reconocer en el
      campo.
    • Son de granulometría
      heterogénea.
    • Las formas de los granos son
      angulosas.
    • Son permeables
    • Porosos
    • Difíciles de reconocer en campo por la
      vegetación que crece en ellos.
    1. Transportados.-

    Se formaron por meteorización de la roca
    en un lugar y posterior transporte a
    otro lugar por agentes externos que podrían ser: agua,
    glaciares, viento y gravedad. Los depósitos
    transportados por el viento, glaciares y agua están
    ampliamente repartidos, aunque en el sentido estricto de la
    palabra estos son depósitos transportados hace tanto
    tiempo, que
    se ha producido algunos o bastantes modificaciones en las
    condiciones presentes, el suelo endurecido está sometido
    a meteorización produciendo un material que es
    más residual que transportado.

    1. Son suelos transportados por el agua. El
      tamaño de sus granos es de fino a muy grueso, su
      forma es sub-redondeada.

      La combinación del escurrimiento de
      aguas en las laderas de las colinas y montes y de las
      fuerzas del campo gravitatorio forman los depósitos
      de talud, en las faldas de las elevaciones, estos
      depósitos suelen ser heterogéneos, sueltos y
      predominantemente formados por materiales
      gruesos.

      El escurrimiento de torrentes produce
      arrastres de materiales de gran tamaño (mayores a
      velocidades crecientes del agua), que se depositan en forma
      graduada a lo largo de su curso, correspondiendo los
      materiales más finos que las zonas planas de los
      valles.

      Los ríos acarrean materiales de muy
      diversas graduaciones, depositándolos a lo largo de
      su perfil, según varia la velocidad de su curso al ir disminuyendo
      esta, la capacidad de acarreo de la corriente se hace menor
      depositándose los materiales más gruesos. De
      esta manera el río transporta y deposita suelos
      según sus tamaños decrecientes,
      correspondiendo las partículas más finas
      (limos arcillas) a depósitos próximos a su
      desembocadura. Otra característica importante es que
      se depositan en capas de espesores
      pequeños.

      Perforar en ellos es más
      fácil, entre ellos tenemos:

      1. Torrenciales.- Presenta granos
        desde muy grueso hasta muy fino.
    2. Suelos aluviales.-
    • Grano grueso
    • Pendiente fuerte
    1. Terrazas.-

    Los depósitos aluviales de terrazas se
    caracterizan por tener granulometría heterogénea.
    Cuando en una terraza observamos una erosión de 90º
    tenemos una terraza formada de grava gruesa muy
    compacta.

    • Grano mediano a fino.
    1. Lacustres.-

    Los depósitos lacustres son generalmente
    de grano fino a causa de la pequeña velocidad
    con que las aguas fluyen en los lagos.

    Los depósitos marinos (formados por el
    mar) suelen ser estratificados reflejando muchas veces las
    características de las costas que los mares
    bañan.

    • Granulometría fina y muy
      fina
    1. Suelos
      eólicos.-

    Son suelos transportados por el viento. El
    viento transporta sus materiales de tres maneras, por
    suspención, saltación, y rodamiento, según
    sea el tamaño de material y la velocidad
    del viento.

    Para que se produzca deposición vasta que
    el viento disminuya su velocidad
    hasta que las partículas de limo o los granos de arena
    no puedan mantenerse en el aire. Esta
    disminución de la velocidad puede deberse a los
    obstáculos que existen en el suelo como árboles,
    edificios, altos topográficos naturales, etc., o
    también el hecho de haber cesado las causas que provocan
    el movimiento
    de aire.

    El viento da lugar a la formación de dos
    tipos de depósitos cuyas características
    están en función del tamaño de los
    materiales que los componen. Las acumulaciones de arcillas,
    limos y arenas muy finas reciben el nombre de Loes,
    mientras que los de arenas medianas a gruesas se llaman
    Médanos o Dunas.

    De dunas.-

    Poseen las siguientes
    características:

    • Suelo suelto.
    • No son aptos para
      fundación.
    • Son de granulometría fina
      (redondeada).
    • Forma de deposición en forma
      longitudinal o media luna.
    • Nivel freático
      bajo.
    • Permeabilidad media o
      baja.
    • Angulo de fricción
      nulo.
    • Color gris claro.
    • No es plástica.

    Transversal. Se desarrollan en
    dirección perpendicular a la del viento
    dominante.

    Dunas costeras. Son acumulaciones de
    arena que se presentan en las costas o próximas a
    ellas.

    De loes.-

    Poseen las siguientes
    características:

    • Compactados ligeramente.
    • No son aptos para
      fundación.
    • Son de granulometría muy
      fina.
    • Forma de deposición en
      mantos.
    • No tiene nivel
      freático.
    • Permeabilidad baja o nula
      (impermeable).
    • Angulo de fricción interna
      nula.
    • Color gris oscuro.
    • Es plástica.
    1. Suelos glaciares.-

    Son suelos transportados por el hielo y el agua.
    Son los mejores acuíferos por su permeabilidad y
    porosidad.

    El escombro arrastrado por un glaciar se
    deposita generalmente porque la masa de hielo que lo
    transportaba se funde.

    Los depósitos glaciales están
    formados por suelos heterogéneos que van desde grandes
    bloques, hasta materiales muy finamente granulados a causa de
    las grandes presiones desarrolladas y de la abrasión
    producida por el movimiento
    de las masas de hielo.

    • Tamaño de los granos de grueso a
      fino.
    • Forma de los granos de sub-redondeados a
      redondeados.
    • Alta permeabilidad.
    • Alta porosidad.

    Morrénicos.- aptos para las
    construcciones de puentes, vías, fundaciones, etc.
    Generalmente están compuestos de till y
    tillita.

    • Granulometría
      heterogénea.
    • Granos angulosos a
      sub-angulosos.
    • Tamaño irregular.
    • Alta permeabilidad.
    • Alta porosidad.
    • Alta resistencia.
    • Sirve para todo tipo de hormigón,
      canteras y vías camineras.

    De deslave.-

    • Granulometría
      heterogénea.
    • Granos sub-redondeados a
      redondeados.
    • Tamaño de los granos de arena gruesa y
      arena fina.
    • Permeabilidad mediana
      alta.
    • Porosidad media.
    • Resistencia media a alta.
    1. Suelos coluviales.-

    Son suelos transportados por la
    gravedad.

    • Granulometría
      heterogénea.
    • El tamaño de sus granos es de muy fino
      a grueso.
    • La forma de sus granos es
      angulosa.
    • Forma de depósitos completamente
      irregular.
    • No sufre desgaste por transporte.
    • No hay nivel
      freático.
    • No apto para
      fundación.

    ESTUDIO DEL
    SUBSUELO

    1. Objetivo.-
    • Conocer la secuencia litológica del
      subsuelo.
    • Obtención muestra de las
      diferentes capas del subsuelo.
    • Conocer el espesor de cada capa o
      estrato.
    • Conocer y determinar la profundidad del nivel
      del agua subterránea
    • Obtener muestras de agua para determinar su
      calidad.
    • Determinación de la capacidad de
      resistencia de un suelo o una roca.
    • Ver si sirven de material de préstamo
      para obras civiles.
    • Ver si es apto para
      fundación.

    Se conocen dos métodos de
    investigación del subsuelo los cuales
    son:

    1. Métodos
      directos.-
    • Se conocen directamente las muestras del
      suelo.
    • Se conocen directamente los problemas
      del suelo o de la roca.
    • Se perfora el suelo o roca con un equipo o
      maquinaria de pendiendo del tipo de material a perforar y luego
      se elige el tipo de estructura a necesitar.
    • Tiene un costo
      elevado.
    1. Informaciones que se
      obtienen.-
    • Muestras alteradas.
    • Muestras no alteradas.
    • La profundidad de las capas.
    • El espesor de las capas.
    • La profundidad del agua subterránea
      (nivel freático).
    • El grado de saturación de una roca o un
      suelo.
    • Se determina la porosidad.
    • Se determina la
      permeabilidad.
    • El fracturamiento del
      subsuelo.
    1. Tipos de métodos.-

    Método a cielo abierto.

    Método a percusión a
    cable.

    Método a rotación con
    circulación de lodos.

    Método a rotación con
    circulación de agua.

    Método con gusano helicoidal o care
    barril.

    Método con rotación a
    diamantina.

    Método de muestras
    lavadas.

    Método de penetración
    cónica.

    Método estándar
    (STP).

    Pozo a cielo abierto.

    Barrenos helicoidales

    1. Métodos
      indirectos.-
    • No se perfora el suelo.
    • Tiene un costo
      económico.
    • No se obtienen muestras.
    1. Informaciones que se
      obtienen.-
    • La profundidad de las capas.
    • El espesor de las capas.
    • La profundidad del agua subterránea
      (nivel freático).
    • El fracturamiento del
      subsuelo.
    1. Tipos de métodos.-

    Método de resistividad.

    Método sísmico a
    fracción.

    Método sísmico a
    reflexión.

    Método georadar.

    Método
    gravimétrico.

    Para obras de envergadura se utilizan los dos
    métodos.

    1. Estudios preliminares.- con ellos se
      conocen:
    • Profundidad de los estratos atravesados o
      capas.
    • Espesor de los estratos.
    • Tipo de litología del
      mineral.
    1. Con estos estudios preliminares se pueden
      definir:
    • El tipo de método a
      utilizar.
    • El tipo de equipo a
      utilizar.
    • El costo del
      trabajo a realizarse (costo de la
      perforación).
    • El tiempo de
      duración del trabajo, etc.

    HIDROLOGÍA
    SUBTERRÁNEA

    1. Objetivos.-
    • Para fines de
      exploración.
    • Para fines de abastecimiento de agua potable
      (humano, industrial, riego).
    • Para la construcción de obras civiles
      (vías camineras, portuarias, fundaciones,
      etc.).
    • Para estudio de reservas de aguas
      subterráneas.
    1. El agua subterránea es aquella que se
      encuentra por debajo de la superficie del terreno se
      encuentra en la zona de saturación. El agua
      subterránea está siempre en
      movimiento.

      Es el agua que se encuentra por debajo de la
      superficie del terreno que puede estar a 100 metros o
      más, el agua subterránea ocupa el área
      de saturación.

    2. Definición.-

      Las aguas subterráneas proceden de
      diversas fuentes;
      las impurezas que contienen suelen indicar su origen o su
      historia.

      1. El agua que penetra hacia el interior por
        efecto de la gravedad, ocupa parte de los espacios
        porosos de las rocas o sedimentos, mientras que otra
        parte es ocupada por el aire
        retenido que no pudo escapar. De manera que todos los
        espacios porosos o cualquier otro espacio libre son
        compartidos por el agua o el aire, por
        lo que esta zona se la denomina ZONA DE
        AEREACIÓN.

        Pero a partir de cierta profundidad
        variable, aunque generalmente no muy grande, todos los
        espacios libres y porosos se encuentran ocupados por agua
        en su totalidad, denominándose a esta ZONA DE
        SATURACIÓN.

      2. Zonas de saturación y de
        aereación.-
      3. Aguas meteóricas.- la fuente
        más importante de agua subterránea es aquella
        porción de la precipitación que se infiltra
        en el terreno. Esta agua que forma la mayor parte de las
        aguas subterráneas se llama agua
        meteórica
        .
    3. Origen.-

    El agua pasa a la atmósfera por evaporación y es
    distribuida por los vientos a todas partes de la atmósfera. Cuando tiene lugar la
    condensación, el agua puede llegar de nuevo a la
    superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve, granizo,
    escarcha o rocío. Una parte del agua atmosférica
    que cae sobre la superficie de la tierra se vuelve a evaporar;
    otra parte se escurre sobre la superficie en forma de
    láminas de inundación, arroyos y corrientes y
    encuentra su camino directamente hacia alguna masa de agua
    situada a menor altitud; otra parte por último se
    infiltra en el suelo.

    Las aguas meteóricas por
    infiltración de precipitaciones tenemos la zona vadosa y
    la zona profunda.

    • Zona vadosa es la que se encuentra
      cerca de la superficie en la cual el espacio de poros
      está solo parcialmente lleno con agua y circulando
      horizontalmente.

    Infiltración es la
    penetración del agua en la zona porosa del suelo,
    dependiendo del tipo de suelo o superficie.

    • Zona profunda representa la reserva de
      agua subterránea y no corren mucho, debido a que
      están hidrostáticamente
      aprisionadas.
    1. Movimiento del agua subterránea.
      El movimiento de un líquido puede ser laminar o
      turbulento. En el escurrimiento laminar, el movimiento del agua
      es ordenado y uniforme; en el escurrimiento turbulento, tienen
      lugar remolinos y movimientos irregulares. En el movimiento del
      agua subterránea prevalece el escurrimiento laminar, que
      se verifica a velocidades reducidas. El escurrimiento laminar
      del agua subterránea a través de la roca se llama
      percolación.
    2. Temperatura. En general la temperatura
      es muy constante hasta cerca de 100 m de profundidad, estando
      aproximadamente desde 1 ºC a 1,5 ºC por encima de
      la temperatura media del aire de la
      localidad. A mayores profundidades el incremento de la
      temperatura acompaña al gradiente
      geotérmico.

      Salinidad. En general las aguas
      subterráneas con dulces y aptas para el consumo
      humano. Pero las aguas subterráneas próximas a
      las costas son literalmente invadidas por aguas saladas que
      en algunos casos logran contaminarlas, sin embargo, en otros
      casos logran rechazar y hasta dominar a las aguas saladas
      invasoras.

    3. Propiedades del agua
      subterránea.
    4. Características de la zona de
      saturación.-
    • Geología del lugar.
    • Presencia de poros (suelo) o intersticios o
      fisuras (rocas).
    • Recarga o alimentación de las
      aguas.
    • Desplazamiento o movimiento de las aguas
      subterráneas debido a la porosidad.
    1. Es una formación geológica capaz
      de almacenar y transmitir agua. La presión esta en
      función al espesor de la arcilla.

      Para definir si un acuífero es pobre o
      rico mediante su perfil litológico, se observa la
      forma del cono que se forma en el nivel estático del
      acuífero.

      Nivel estático es la distancia
      comprendida desde la superficie del terreno hasta la zona de
      saturación.

      Nivel dinámico es también
      llamado de bombeo.

      Cada punto sobre la superficie de la zona de
      saturación se llama nivel
      freático
      .

      La unión de todos los niveles
      freáticos de los posos se llama napa
      freática
      .

      1. Los principales tipos de acuíferos
        de la zona de AEREACIÓN son:

        Acuífero del suelo. Que
        virtualmente se encuentra restringida al espesor de las
        capas hasta donde alcanzan las raíces de plantas y
        árboles.

        Acuífero pelicular. Es el
        agua adherida a los clastos integrantes o participantes
        del suelo (agua absorbida) y que no esta afectada por los
        movimientos gravitacionales.

        Acuífero gravitacional o
        vadosa.
        Es la que es afectada por la gravedad y
        tiende a fluir hasta niveles muy inferiores de la zona de
        aereación.

        Acuífero capilar. Es el agua
        que a modo de flecos se eleva desde el nivel
        freático o límite inferior de la zona de
        aereación.

        Acuífero colgada. Es aquella
        agua gravitacional que en su descenso queda atrapada por
        un estado
        impermeable, quedando virtualmente como
        colgada.

        Dentro de la zona de SATURACIÓN,
        podemos diferenciar cuatro tipos de acuíferos que
        son:

        Acuífero de movimiento
        libre.
        Es el agua que fluye libremente controlada por
        la pendiente del nivel freático.

        Acuífero confinada. Es la
        situada entre dos capas impermeables pero así como
        tiene entrada también puede contar con salida,
        estando su movimiento controlado por la diferencia de
        altura entre la entrada y la salida, o sea, su altura
        hidrostática.

        Acuífero aprisionada o
        congénita.
        Es el agua que quedó
        soterrada, cuando los sedimentos se formaron, como por
        ejemplo el agua de los yacimientos
        petrolíferos.

        Acuíferos juveniles. El agua
        subterránea es en parte una contribución
        directa de la actividad magmática o
        volcánica. Durante la cristalización, se
        desprende agua, que puede pasar a la roca adyacente y
        formar parte del caudal subterráneo. El agua
        desprendida en la cristalización de las rocas
        ígneas se llama agua joven.

        Acuífero connata. Cuando se
        depositan sedimentos bajo los mares, parte del agua del
        mar es retenida en los intersticios. Al depositarse
        encima sedimentos impermeables, parte de esta agua puede
        quedar aprisionada y retenida en el sedimento, hasta que
        sea descubierta en forma accidental o intencionada. El
        agua atrapada en los sedimentos en el momento de su
        depósito se llama agua
        connata.

      2. Tipos de
        acuíferos.-
      3. Formas de reconocer un
        acuífero.-
    2. Acuífero.-
    • Pruebas de acuíferos mediante los
      valores de almacenamiento y
      transmisibilidad.
    • Mediante una forma práctica de un
      perfil litológico.
    1. Porosidad.- es la capacidad de un suelo
      de absorber agua.

      Permeabilidad.- es la capacidad de un
      suelo de dejar pasar agua.

      Transmisibilidad.- Capacidad que tiene
      un suelo de dejar pasar agua.

      Coeficiente de almacenamiento.- Capacidad que tiene un
      suelo de almacenar agua.

    2. Propiedades.-

      La pendiente del nivel freático
      determinada por el bombeo del pozo, se va haciendo menos
      pronunciada al alejarse de éste. La distancia del pozo
      a la que es descenso del manto freático causado por el
      bombeo, deja de ser apreciable, se llama radio de
      influencia
      .

      1. Perforación del poso
        piloto.-
    3. Pasos para la perforación de un poso
      de agua.-
    • Muestreo.
    • Viscosidad y densidad.
    • Tiempo de
      penetración.
    1. Registro
      eléctrico.-
    • Registro eléctrico de potencial
      espontáneo (porosidad, permeabilidad de los
      estratos).
    • Registro de resistividad (calidad del
      agua).
    • Delimitación de capas de
      arcilla.
    1. Ensanche del poso
      piloto.-
    • Este ensanche está en función del
      diámetro del entubado.
    1. Entubado del poso.-
    • Se hace previamente un diseño del pozo.
    1. Engravado del
      poso.-
    • Él engrave se debe usar por gravedad
      para evitar los puentes o vacíos. Primeramente en la
      capa superior se pone la grava muy fina, fina, mediana y por
      último la grava gruesa.
    1. Desarrollo del poso
      por.-
    • Pistoneo.
    • Bombeo.
    • Aire comprimido.
    • Hielo seco.
    1. Prueba de bombeo.-
    • Nos permite diseñar el tipo de bomba que
      se va ha utilizar en el pozo.

     

     

    Autor:

    Omar Vera Terceros

    vera[arroba]mail.zuper.net

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