Geología Estructural y sus Aplicaciones en la Exploración de Recursos

Geología Estructural y su Relación con la Tectónica

La geología estructural estudia la forma, distribución y estructura interna de las rocas, considerando los procesos que intervienen en su deformación. Además, se relaciona con la tectónica, que se ocupa de los procesos que ocurren en la litosfera.

Aplicaciones de la Geología Estructural

El análisis estructural es útil para:

  • Determinar estructuras favorables para la acumulación de hidrocarburos y anomalías geoquímicas que constituyen yacimientos minerales.
  • Prevenir riesgos geológicos como derrumbes, tsunamis y predecir terremotos.
  • Contribuir al conocimiento del vulcanismo.

Estructura Interna de la Tierra: Métodos Gravimétricos

El objetivo principal de la gravimetría es medir anomalías en el campo gravitatorio de la Tierra causadas por cambios de densidad entre distintos materiales.

  • Se parte de valores teóricos de la gravedad, calculados para puntos en el geoide (superficie media del mar).
  • Para que la forma de la Tierra coincidiera con la del geoide, los continentes tendrían que estar rebajados hasta el nivel del mar.
  • Los valores de gravedad del geoide se ajustan para aplicarlos al elipsoide (forma más real del planeta).
  • Si la densidad de la Tierra fuera uniforme, se calcularía el valor de gravedad conociendo la altitud y latitud.

La Tierra tiene una figura geométrica achatada en los polos. Desde el punto de vista gravimétrico, podemos encajar la forma del planeta en:

  • Elipsoide: Figura que mejor contiene la forma real de la Tierra.
  • Geoide: Une puntos de igual gravedad (la de la superficie del mar), formando una figura geométrica irregular.

El valor teórico de la gravedad (gt) se ajusta con:

  • Corrección simple de Bouguer: Considera la masa rocosa entre el punto de medición y el geoide.
  • Corrección topográfica: Considera valles y colinas cercanas.

La diferencia entre valores calculados y obtenidos se denomina anomalía gravimétrica.

  • Anomalía gravimétrica positiva: Mayor gravedad de la esperada (fondo del mar).
  • Anomalía gravimétrica negativa: Menor gravedad de la esperada (orógenos).

Las anomalías gravimétricas positivas indican materiales rocosos más densos de lo esperado. La corteza oceánica es más densa de lo esperado.

Las anomalías gravimétricas negativas indican materiales rocosos menos densos de lo esperado. La corteza continental (sobre todo en orógenos) es menos densa de lo esperado.

Principio de la Isostasia

La corteza es menos densa en montañas que bajo llanuras, y bajo llanuras menos que en océanos. Los bloques de la corteza emergen según su densidad, como flotadores en agua. Este es el principio del equilibrio isostático.

El equilibrio isostático se basa en el Principio de la Isostasia (Dutton, 1892): Excesos y defectos de masa se compensan hidrodinámicamente a cierta profundidad (superficie de compensación).

Modelos de Isostasia

  • Modelo de Pratt: Bloques de diferente densidad y tamaño, alcanzando la misma profundidad.
  • Modelo de Airy: Bloques de igual densidad, pero diferente masa. Los más masivos se hunden más.

El equilibrio isostático puede romperse por:

  • Formación de una cordillera.
  • Erosión que aligera un bloque montañoso.
  • Fusión de un casquete glaciar.

Aplicaciones Industriales de los Métodos Gravimétricos

  • Minería: Localización de yacimientos metálicos y no metálicos.
  • Geotecnia: Mapas 3D del sustrato rocoso y detección de cavidades.
  • Medio Ambiente: Caracterización de lugares para vertederos.

Cronología de la Exploración Sísmica

  • 1914: Ludger Mintrop desarrolla el primer sismógrafo mecánico.
  • 1919: Mintrop patenta un método de refracción.
  • 1924: Se prospecta el primer domo salino con sísmica de refracción.
  • 1930: El método de reflexión cobra mayor importancia.
  • 1953: Registro de datos en cintas magnéticas y desarrollo del método «Vibroseis».
  • 1956: Se patenta el método «Common-Midpoint» (CMP).
  • 1960: Se introduce el registro digital.

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