Introducción a la Geología: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones en Ingeniería

Minerales y Rocas

Caliza, Dolomía, Calcita y Dolomita

La calcita es un mineral del grupo de los carbonatos (CO3Ca) que cristaliza en el sistema trigonal. La dolomita es un mineral del grupo de los carbonatos ((CO3)2CaMg) que cristaliza en el sistema trigonal. La caliza es una roca sedimentaria del grupo de las carbonatadas cuyo mineral esencial es la calcita. La dolomía es una roca sedimentaria del grupo de las carbonatadas cuyo mineral principal es la dolomita.

Ensayo Franklin (Ensayo de Carga Puntual)

El Ensayo Franklin es un ensayo de carga puntual en el cual a la muestra, testigo de sondeo o fragmento de roca, se le somete a presión hasta rotura mediante una prensa. Se obtiene el índice de resistencia I.

I (MPa) = P/D2

Donde P es la carga de rotura y D el diámetro de la muestra o de separación entre puntas.

Balance Hidráulico

Términos de la Ecuación del Balance Hidráulico

P = E + EVT + I – R

  • P (Precipitación): se mide en L/mm2 de altura.
  • R (Reserva): existente en los acuíferos.
  • E (Escorrentía): corriente de agua de precipitación a través de arroyos, ríos y barrancos hasta acumularse en lagos y mares.
  • EVT (Evapotranspiración): son las pérdidas por evaporación y transpiración.
  • I (Infiltración): es la parte del agua de la precipitación que se filtra en el terreno.

Fracturas y Fallas

Definición de Fractura y Falla

Fractura: deformación plana en la cual no se ha producido desplazamiento relativo a favor del plano de rotura.

Falla: fractura de la roca en la cual se ha producido movimiento relativo a favor del plano de rotura.

Macizos Rocosos

Influencia de las Fracturas en las Propiedades de un Macizo Rocoso

La presencia de abundantes fracturas abiertas en un macizo rocoso modifica sus características geomecánicas. Aumenta la permeabilidad, los riesgos en excavaciones y la heterogeneidad en caso de abrir una cantera. Permite un arranque más fácil y, si las fracturas presentan una apertura determinada, influyen en el rendimiento de las máquinas tuneladoras. Un método para consolidar un macizo rocoso fracturado es mediante inyecciones.

Ofita: Definición, Yacimientos y Utilización

La ofita es un tipo de diabasa, con textura ofítica ligada a los diapiros arcillosos y yesíferos. Se presenta en forma de chimeneas y pitones irregulares o como bolos de roca sana en masas descompuestas. Su utilización más habitual es como capa de rodadura.

Procesos Geológicos

Proceso Kárstico

La karstificación es un proceso de disolución de las rocas por la presencia de agua, que produce una morfología especial, con huecos, cuevas, simas, etc. Este proceso es común en rocas carbonatadas como la caliza y la dolomía, y es más rápido en rocas evaporíticas como el yeso y la anhidrita.

Diferencias entre Margas y Arcillas

  • Arcilla: Constituida por minerales arcillosos, plástica y no venteable.
  • Marga: Mezcla de arcilla y caliza, plasticidad dependiente del contenido de caliza y venteable.

Rocas en la Edificación

Utilización de Pizarra, Cuarcita y Sienita en la Edificación

  • Cuarcita: no es roca muy empleada en edificación ya que tiene gran dureza y es muy costosa de trabajar y cortar. Se puede utilizar como mampuesto.
  • Pizarra: se utiliza en techos, cubriciones de fachada, enlosados y fachadas con fines estéticos. Su uso como sillares para muros es menos común, excepto en zonas rurales.
  • Sienita: no es muy corriente en edificación por tratarse de roca poco abundante y difícil de explotar. En caso de utilizarse, es en trabajos ornamentales.

Investigación del Terreno

Tipos de Investigación del Terreno: Sondeo, Galería, Pozo y Zanja

  • Sondeo: Permite alcanzar grandes profundidades, obtener muestras del terreno (testigo) y realizar ensayos para definir las características del macizo rocoso.
  • Galería: Excavación en el terreno que permite la observación en profundidad y en zonas afectadas directamente por la estructura.
  • Pozo: Excavación vertical que permite tomar datos y muestras.
  • Zanja: Excavación longitudinal, no de gran profundidad, que permite tomar datos y muestras.

El Diamante en la Investigación del Terreno

El diamante, un material constituido por carbono, se utiliza en las coronas de perforación. Existen dos tipos de coronas de diamantes: de inserción y de concreción.

Rocas y Macizos Rocosos

Definición de Roca y Macizo Rocoso

Roca: agregado de minerales que presenta los mismos caracteres de conjunto en un área de cierta extensión de la corteza terrestre.

Macizo rocoso: conjunto formado por una o varias matrices rocosas que presentan una determinada estructura, está afectado por un cierto grado de alteración y por una serie de discontinuidades, pudiendo contener o no agua.

Permeabilidad

Definición y Medición de la Permeabilidad

La permeabilidad es la facilidad de paso de un flujo a través de un material. En laboratorio se mide habitualmente mediante el permeámetro.

Limos

Definición y Características de los Limos

Los limos son rocas detríticas con un tamaño de grano entre 1/16 mm y aproximadamente 4 micras. Presentan baja permeabilidad, alta capilaridad, susceptibilidad a la licuefacción, dificultad de compactación, deformidad moderada, sensibilidad a las vibraciones y son fácilmente erosionables.

Gneis

Definición, Mineralogía y Textura del Gneis

El gneis es una roca metamórfica regional de alto grado de metamorfismo. Sus minerales más comunes son el cuarzo, el feldespato y las micas. Presenta una textura granoblástica y porfidoblástica.

Fallas

Elementos de una Falla

  • Plano de falla
  • Salto de falla
  • Labios de falla
  • Dirección
  • Buzamiento

Arcillas

Definición y Características de las Arcillas

Las arcillas son rocas sedimentarias detríticas compactas. Son impermeables, con alta capilaridad, no son susceptibles a la licuefacción, son fácilmente erosionables, tienen cierta cohesión, tienen una deformación grande, tienen un bajo o nulo ángulo de rozamiento y son de difícil compactación.

Margas

Definición y Tipos de Margas

Las margas son rocas sedimentarias intermedias, constituidas principalmente por lutitas, caliza o dolomía y una escasa porción de arena. Existen diferentes tipos de margas en función del contenido de lutitas y rocas carbonatadas.

Sondeos

Tipos de Coronas en Sondeos de Rotación

  • Widia: Rocas blandas y de dureza media.
  • Diamante de Concreción: Rocas duras.
  • Diamante de Inserción: Rocas duras.

Bentonita

Clasificación, Propiedades y Aplicaciones de la Bentonita

La bentonita es un silicato, filosilicato, del grupo de las arcillas y dentro de estas del grupo de la montmorillonita. Se hinchan y gelatinizan sin adquirir plasticidad (son tixotrópicas). Se utiliza como plastificante, en lodos de perforación y en lechas de impermeabilización.

Túneles en Arcillas con Yesos

Problemas y Soluciones en la Perforación de Túneles en Arcillas con Yesos

La perforación de túneles en arcillas con yesos masivos puede presentar problemas de sostenimiento durante la excavación y la plastificación del yeso. Se requieren sostenimientos resistentes y hormigones especiales para solucionar estos problemas.

Protección de Cantiles

Procedimientos de Protección de Cantiles

  1. Mallas elásticas
  2. Redes de cables
  3. Mallas reforzadas con cables
  4. Gaviones
  5. Morteros de hormigón proyectados
  6. Anclajes
  7. Caballones de tierra y escollera
  8. Muros
  9. Pantallas
  10. Pantallas dinámicas

Mapa Geológico de España

Descripción de una Hoja del Mapa Geológico de España

Cada hoja del Mapa Geológico de España contiene información sobre la geología de la zona, incluyendo la estratigrafía, la tectónica, la geocronología y la geología económica. Además, cada hoja va acompañada de una memoria explicativa.

Tiempo Geológico

Definición del Tiempo en Geología

En geología, la unidad de tiempo es el millón de años. Existen dos tipos de cronología: la cronología absoluta (tiempo transcurrido desde un suceso) y la cronología relativa (orden cronológico de los sucesos).

Ondas Sísmicas

Tipos de Ondas Sísmicas

  • Longitudinales «Primae» o «p»: se propagan en la dirección del rayo sísmico y son las más rápidas.
  • Transversales «Secundae» o «s»: se propagan en un plano normal al rayo sísmico y son más lentas que las longitudinales.
  • Superficiales: Rayleigh, Love y Lungae o «L» (destructivas).

Mineralogía

Finalidad de la Mineralogía

La mineralogía estudia las propiedades, leyes de origen, génesis, yacimientos y aplicaciones de los minerales.

Agregados Cristalinos

Utilización de Agregados Cristalinos en la Construcción

Los granitos son adecuados para su uso como áridos en la construcción, tanto para balasto como para firme de carreteras. Sin embargo, para balasto se debe emplear microgranito.

Propiedades Mecánicas de los Materiales

Definición de Módulo Elástico y Coeficiente de Poisson

Módulo de Poisson: cociente entre la deformación transversal y la deformación longitudinal producidas en el ensayo de resistencia a compresión.

Módulo elástico: cociente entre la tensión aplicada y la deformación unitaria producida en el ensayo de resistencia a compresión.

Meteorización de las Rocas

Factores de Meteorización de las Rocas

  1. Roca matriz
  2. Fracturación
  3. Estructura
  4. Actividad biológica
  5. Topografía
  6. Clima
  7. Tiempo

Cimentaciones en Arcillas Expansivas

Recomendaciones Habituales para Cimentar sobre Arcillas Expansivas

Existen diversas recomendaciones para cimentar sobre arcillas expansivas, incluyendo la mejora del terreno, el monolitismo, las cimentaciones profundas, el mantenimiento de las condiciones estables de humedad y el control o prevención de expansiones.

Ensayos de Permeabilidad In Situ

Tipos de Ensayos de Permeabilidad In Situ

  • Método Haefeli
  • Medida de la permeabilidad en el fondo del sondeo
  • Medida de la permeabilidad en tramos de sondeo
  • Ensayos de bombeo

Metamorfismo

Definición y Tipos de Metamorfismo

El metamorfismo es el conjunto de cambios estructurales, químicos y mineralógicos de las rocas. Existen tres tipos de metamorfismo: de contacto, dinámico y regional.

Granito

Utilización del Granito como Balasto y Macadán

El granito es una buena roca para hormigón y balasto debido a su alta resistencia, superficie rugosa y buena adherencia con el cemento. Para balasto se deben emplear microgranitos sanos.

Calizas y Dolomías en Pedraplenes

Comparación entre Calizas y Dolomías para Pedraplenes

Tanto las calizas como las dolomías son adecuadas para pedraplenes debido a sus características similares de resistencia, rugosidad y forma del fragmento al romperse.

Silicatos

Tipos de Silicatos

  1. Tectosilicatos
  2. Sorosilicatos
  3. Nesosilicatos
  4. Inosilicatos
  5. Filosilicatos
  6. Ciclosilicatos

Explotación de Canteras de Granito

Factores Geológicos a Tener en Cuenta en la Explotación de una Cantera de Granito

Existen diversos factores geológicos a considerar en la explotación de una cantera de granito, incluyendo el tipo de roca, la extensión, las heterogeneidades, la alteración, la facturación y la relación con las formas del relieve.

Ambientes Sedimentarios

Ambientes Sedimentarios Continentales

  • Glaciar
  • Desértico
  • Fluvial
  • Lacustre
  • Pantanoso
  • Albuferas
  • Deltaico

Ambientes Sedimentarios Marinos

  • Zona Nerítica
  • Zona Batial
  • Zona Abisal

Litificación de los Sedimentos

Procesos de Litificación de los Sedimentos

  • Compactación
  • Cementación
  • Diagénesis
  • Metasomatismo

Propiedades de los Minerales

Tipos de Propiedades de los Minerales

  • Propiedades escalares
  • Propiedades vectoriales

Transgresión y Regresión

Definición de Transgresión y Regresión

Transgresión: avance del agua de mar sobre una zona costera.

Regresión: retirada del mar de una zona costera.

Filosilicatos

Definición de Filosilicatos

Los filosilicatos son una subclase de silicatos con estructura en láminas. Forman el grupo de minerales de la arcilla.

Deformación de la Corteza Terrestre

Tipos de Deformación de la Corteza Terrestre

  1. Deformación elástica
  2. Deformación frágil
  3. Deformación frágil y dúctil
  4. Deformación dúctil
  5. Deformación viscosa

Teorías Orogénicas

Teorías que Explican la Formación de las Montañas

  1. Teoría de geosinclinales
  2. Teoría de la deriva continental
  3. Teoría de la tectónica de placas

Estratigrafía

Conceptos Generales de la Estratigrafía

La estratigrafía estudia los estratos, su origen, procesos evolutivos, transformaciones y correlación de rocas sedimentarias a lo largo del tiempo.

Ciclo Geológico

Ciclo Geológico y Suceso Geológico

El ciclo geológico describe la permanente evolución de la Tierra debido a fenómenos geodinámicos internos y externos. Un suceso geológico es cualquier variación de la Tierra.

Zonas Orogénicas, Escudos y Ciclos Orogénicos

Definición de Zonas Orogénicas, Escudos o Cratones y Ciclos Orogénicos

Zonas orogénicas: zonas que han sufrido deformaciones a escala global.

Escudos o cratones: zonas que han permanecido inactivas a lo largo de la historia geológica.

Ciclos orogénicos: historia evolutiva de las deformaciones sufridas por una zona montañosa.

Karstificación

Tipos de Rocas que Presentan Karstificidad

  • Rocas sedimentarias carbonatadas: caliza y dolomía.
  • Rocas sedimentarias evaporíticas: yeso, anhidrita y rocas salinas.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *