Datación radiométrica y otros métodos de datación

La radiactividad proporciona un medio fiable para calcular la edad de las rocas y los minerales que contienen isótopos radiactivos concretos. Este proceso se denomina datación radiométrica.

Periodo de semidesintegración

Tiempo necesario para que se desintegre la mitad de los núcleos de una muestra.

Métodos de datación

• Potasio-argón: Se usa para la calibración cronométrica de la curva de los isótopos de oxígeno y la escala temporal de la polaridad geomagnética.
• Carbono 14: Se basa en analizar la cantidad de Carbono 14 en restos orgánicos y estimar el tiempo pasado desde su muerte. Solo sirve para fechar elementos orgánicos.
• Otros métodos: barras glaciares, dendrocronología, anillos de crecimiento de conchas y corales.

Clasificación de los silicatos según su estructura

Todo silicato contiene los dos elementos más abundantes de la corteza terrestre: oxígeno y silicio.

Tipos de silicatos

• Nesosilicatos: Estructura cristalina formada por tetraedros sencillos separados por cationes metálicos (ej. olivinos, granates).
• Sorosilicatos: Estructura cristalina formada por tetraedros unidos de dos en dos (ej. Epidota).
• Ciclosilicatos: Estructura cristalina formada por la unión de tetraedros formando anillos, ciclos (ej. Berilo, turmalina).
• Inosilicatos: Estructura cristalina formada por grupos de tetraedros unidos entre sí dando lugar a cadenas sencillas (piroxenos) o dobles (anfíboles) de estructura abierta o cerrada.
• Filosilicatos: Estructura cristalina formada por tetraedros unidos que dan lugar a anillos hexagonales formando capas (ej. micas y arcillas).
• Tectosilicatos: Silicatos con estructura más compleja, formada por tetraedros que configuran una red tridimensional (ej. Cuarzo, feldespatos).

Componentes texturales de las rocas carbonatadas

Este material no permanece disuelto indefinidamente en el agua; una parte precipita para formar los sedimentos químicos, que se convierten en rocas como la caliza, sílex, etc. Esta precipitación se produce de dos maneras:

• Aloquímicos: Partículas carbonatadas de la misma cuenca (ej. Introclastos, Dolitos, Fósiles, Pellets).
• Ortoquímicos: Precipitados de carbonatos.

Facies metamórficas

El conjunto de minerales que experimentan condiciones similares, formados bajo las mismas condiciones de temperatura y presión en ambientes tectónicos similares, independientemente de su ubicación o edad. Ejemplos: facies corneanas, cataclásticas, de esquistos verdes, anfibolíticas, granulíticas, de esquistos azules y eclogitas. El nombre de cada facies se basa en los minerales que la definen (ej. lutita, pizarra, filita, esquisto, gneiss, migmatita).

Series de reacción de Bowen

La serie de reacción de Bowen proporciona una representación visual del orden en el que los minerales cristalizan a partir de un magma de composición media. Al enfriarse el magma, el primer mineral que cristaliza es el olivino, después reacciona químicamente con el fundido restante para formar piroxeno, que reacciona con el fundido para generar estructuras de cadena dobles típicas de los anfíboles, que reaccionan con el fundido para formar silicato laminar biotita y, por último, se forma feldespato. Se llama serie de reacción discontinua porque en cada etapa se forma un silicato con distinta estructura. Durante la última etapa de la cristalización, cuando se ha solidificado gran parte del magma, se forma feldespato potásico. Y si el magma tiene exceso de sílice, se formará cuarzo.

Proceso de hidrólisis

Reacción de cambio catiónico que origina la progresiva destrucción de los minerales, sobre todo silicatados. Los iones de hidrógeno atacan y sustituyen a otros iones positivos encontrados en el retículo cristalino, destruyéndose la disposición ordenada original de los átomos y descomponiéndose el mineral. Es una hidro-carbo-hidrólisis, es decir, hidratación y cambio catiónico.

Ejemplo: SiO₄FeMg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + FeO + SiO₃H₂

Morfologías fluviales según su perfil transversal

Tipos de valles

• En forma de V (Barranco, garganta, cañón): Domina la erosión vertical. Se caracterizan por rápidos y cataratas. Una situación normalmente producida por variaciones en la erosionabilidad del lecho de roca.
• En fondo plano: Domina la sedimentación. Tienen canal y llanura inundable. Una vez que la corriente aproxima su cauce al nivel de base mediante erosión, se aproxima a una condición en equilibrio, y la erosión vertical se hace cada vez menos dominante.
• Mixto (llanura aluvial encajada, sistema aterrazamiento):

Llanuras de inundación

La erosión lateral continua produce gradualmente un fondo de valle plano cubierto de aluvión. Esta zona se denomina llanura de inundación, porque cuando el río desborda sus márgenes durante una inundación, anega la llanura. Con el tiempo, se ampliará hasta tal punto en que la corriente erosiona activamente las paredes del valle solo en unos pocos lugares.

• Llanura de inundación erosiva: Cuando un río produce erosión lateral y crea una llanura de inundación.
• Llanuras de inundación deposicionales: Se producen por una fluctuación importante de las condiciones, como un cambio de nivel de base.

Intrusión marina

El agua dulce es menos densa que el agua salada, por lo que flota sobre ella y forma un cuerpo lenticular grande que puede extenderse a profundidades considerables por debajo del nivel del mar. El agua del mar y el agua dulce forman un cuerpo de agua continuo que, a corto plazo por efecto de las extracciones, recarga y mareas, reacciona como un cuerpo no deformable; a medio-largo plazo se producen: penetración de la cuña salina, espesor de agua dulce y espesor de la zona de mezcla, modificándose las reacciones entre las partes.

Principales formas resultantes de la erosión eólica

• Depresiones de deflación: Depresiones superficiales producidas por la deflación.
• Pavimentos desérticos: Capa continua de granos gruesos tras la eliminación de arena y limo por deflación.
• Cantos con facetas (ventifactos): Rocas pulidas y picadas por la abrasión eólica.
• Corredores y surcos paralelos (yardangs): Crestas aerodinámicas esculpidas por el viento.

Terremotos y ondas sísmicas

Un terremoto es la vibración de la superficie terrestre producida por una rápida liberación de la energía elástica almacenada en las rocas sometidas a esfuerzos. La energía liberada irradia en todas las direcciones desde su origen en forma de ondas. Del estudio de las ondas sísmicas se encarga la sismología.

Tipos de ondas sísmicas

• Ondas superficiales (L y R): Se propagan por la parte superficial de la Tierra. Ondas Rayleigh (R): provocan ondulaciones en el suelo. Ondas Love (L): son las más peligrosas.
• Ondas de cuerpo (P y S): Recorren el interior de la Tierra. Ondas primarias (P): son las más rápidas. Ondas secundarias (S): su velocidad de propagación es inferior a las P.

Mineralogía de las rocas ígneas

Se clasifican en función del ambiente de formación (textura) y la composición química/mineral (color y proporción).

Ambiente de formación

• Rocas plutónicas: Cristalizan en profundidad, enfriamiento lento, textura de grano grueso.
• Rocas volcánicas: Se forman al solidificarse el magma en la superficie terrestre, enfriamiento rápido, textura de grano fino.

Texturas

• Afanítica: De grano fino, minerales indistinguibles a simple vista.
• Fanerítica: De grano grueso. Pegmatita si los cristales superan 1 mm.
• Según la distribución de cristales: Equigranular, Porfidica, Piroclástica.

Proceso de cristalización

Cambio de líquido a sólido que empieza en un magma de silicatos cuando se da una combinación crítica de presión y temperatura. Al disminuir la temperatura, los iones se disponen en estructuras cristalinas formando minerales. Factores que influyen: tiempo y espacio.

Sublimación de gases

Las sustancias presentes en un gas a alta temperatura comienzan a caer y forman cristales cuando el gas se enfría bruscamente. Este proceso se da en las fumarolas de los volcanes para formar azufre.

Estructuras sedimentarias

Proporcionan información útil para la interpretación de la historia de la Tierra. Ej. estratificación.

Tipos de estructuras sedimentarias

• De ordenamiento interno: Ripples, estratificación cruzada, estratificación bimodal.
• Diageneticas: Se forman después de la sedimentación.
• De deformación: Se originan después de la sedimentación.
• Orgánicas: Su génesis está provocada por procesos biológicos.
• Inorgánicas: Su génesis está provocada por procesos físico-químicos.

Estructuras geológicas resultantes de la deformación de las rocas

• Fallas normales: Generadas por tensión horizontal.
• Fallas con desplazamiento vertical: Asociadas con estructuras denominadas montañas limitadas por fallas.
• Fallas con desplazamiento horizontal: Falla dextral, falla sinestral, falla transformante.
• Diaclasas: Fracturas sin desplazamiento entre los bloques.

Diferencias y similitudes entre los procesos de transporte fluvial y eólico

Ambos tienen erosión, sedimentación y abrasión. La eólica tiene deflación. Las formas resultantes son diferentes. Los procesos de transporte también son diferentes (fluvial: carga de fondo, en suspensión, disuelta; eólico: saltación).

Texturas de las rocas ígneas

• Afaníticas: De grano fino.
• Faneríticas: De grano grueso. Pegmatítica si los cristales superan 1 cm.
• Según la distribución de los cristales: Equigranular, Inequigranular, Porfidica.

Comportamiento mecánico de la litosfera y astenosfera

La astenosfera es una zona de baja viscosidad; las rocas fluyen en el tiempo geológico. La litosfera (manto superior y corteza) es una zona rígida fragmentada en placas. Los tipos de límites entre placas hacen posible la existencia de tres tipos de movimientos: divergentes o constructivos, convergentes o destructivos, y bordes pasivos o fallas transformantes.

Características de los 5 regolitos más importantes

• Terra Rossa: Arcilla + óxido de Fe. Meteorización por disolución de carbonatos.
• Arenización: Cuarzo + fragmentos de roca + arcilla. Meteorización de rocas ígneas.
• Gores: Arcilla. Meteorización de rocas metamórficas pelíticas.
• Lateritas: Óxidos e hidróxidos de Fe + arcilla. Zonas tropicales. Hidrólisis total de rocas silicatadas.
• Bauxitas: Óxidos e hidróxidos de Al + arcilla. Zonas tropicales. Hidrólisis total de rocas silicatadas.

Pozo surgente y no surgente

Pozo surgente: La superficie piezométrica está por encima del terreno.

Pozo no surgente: La superficie piezométrica está por debajo del nivel del suelo.

Grado de meteorización

Clasificación de los niveles de suelos residuales:

1. Grado I: Roca fresca.
2. Grado II: Débilmente meteorizada.
3. Grado III: Moderadamente meteorizada.
4. Grado IV: Altamente meteorizada.
5. Grado V: Completamente meteorizada.
6. Grado VI: Residual o suelo.

Formación y comportamiento de las rocas evaporíticas

Se forman por la precipitación química de soluciones saturadas de sales. Ej. halita y yeso. Deben estar recubiertas por otros materiales como lutitas. Al evaporarse el agua, los minerales precipitan según su solubilidad.

Principios de intersección e inclusión

Si un material corta a los estratos horizontalmente, estos serán más antiguos que el que corta. Si un estrato contiene fragmentos de roca, estos serán más antiguos que el estrato.