Apuntes ParteI Tema1 Introduccion 2015

CURSO GEOLOGÍA

CIV-323

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD DE UNIVERSIDAD DE VALPARAÍSOVALPARAÍSO

SEGUNDO SEMESTRE 2015

Prof. Sergio Calderón Díaz.

[email protected]

APUNTES PARTE I – TEMA 1

INTRODUCCIÓN

CLASE 01

ESTRUCTURA DEL CURSO GEOLOGIA GENERAL PARA ESTUDIANTES DE LA CARRERA DE ING. CIVIL - UV

PARTE IIntroducción, conceptos y

procesos geológicos básicos

(13 semanas)*

Tema 1: Introducción, Geología y sus disciplinas

Tema 2: Conceptos geológicos básicos

Tema 3: Procesos Geológicos básicos (endógenos, exógenos, deformación de rocas y estructuras geológicas)

PARTE IINociones generales de geotecnia y geología

aplicada a obras civiles

(3 semanas)*

Tema 4: Geología aplicada a la ingeniería: definición, objetivos, usos, aplicaciones mediante ejemplos

Tema 5: Aspectos generales de macizos rocosos y suelos: diferencias y mecanismos de inestabilidad asociados

Tema 6: Aplicabilidad en campo profesional y discusión de cierre

LABORATORIO – TALLERES

COMPLEMENTARIOS

Ejercicios, aplicaciones, ejemplos, profundización de temas abordados

VISITA A TERRENO

1 Visita a terreno orientada a aplicar y visualizar en terreno los conceptos aprendidos

(*) duración estimada de acuerdo a planificación inicial del curso

Normas y Evaluaciones

Filosofía de normativas del curso (¿uso del buen criterio?)

PARTE I – Tema 1

Clases prácticas obligatorias (salvo excepciones indicadas en que se dará la opción de asistencia libre)

Visita a terreno obligatoria

Evaluaciones complementarias (“Pregunta de la semana”, “Geo-desafíos”, Tareas, Ejercicios, Laboratorios) algunas voluntarias con puntajes acumulativos

PARTE I – Tema 1

Normas y Evaluaciones

NF = 0.25* C1 + 0.25*C2 + 0.15*T1 + 0.10*T2 + 0.25*C3

TIPO DE EVALUACIÓN CONTENIDOS PORCENTAJE

Control 1 (C1)Parte I del curso (Temas 1, 2 y 3

parcial)25%

Control 2 (C2)Parte I del curso (Tema 3

completo)25%

Evaluación Visita Terreno (T1)Trabajo resumen de tópicos

visualizados en visita a terreno15%

Promedios Laboratorios, Tareas y Ejercicios de desarrollo en

clases (T2)Todo el curso (previo aviso) 10%

Control 3 (C3) Toda la materia del curso 25%

PARTE I – Tema 1

Evaluación y Aprobación del curso

CALCULO DE NOTA FINAL APROBACIÓN (NF)

NF = 0.25* C1 + 0.25*C2 + 0.15*T1 + 0.10*T2 + 0.25*C3

Si NF > 4.0 y asistencia => APROBACIÓN

Si 3.8 < NF < 4.0 y “asistencia” => INTERROGACIÓN ORAL 2ª INSTANCIA

Si NF < 4.0 => REPROBACIÓN

C1: Nota Control 1 T1: Nota evaluación terreno 1 C3: Nota Control 3

C2: Nota Control 2 T2: Nota evaluación Laboratorios, Tareas Ejercicios

PARTE I – Tema 1

Bibliografía

Ciencias de la Tierra (Tarbuck. E., Lutgens. F). 2005

Geología Física (M Orozco, J.M. Azañón, A. Azor). Consulta General. 2004

Ingeniería Geológica (L. Gonzáles de Vallejo, 2003). Consulta General

Diccionario Geológico. J. Dávila. 1995. Consulta General

Geomorfología. Principios y Procesos. Javier de Pedraza. 1996. Consulta General

Enseñando Geología a lo largo de Chile (G. Chong D., 2003)

A practical Handbook of Rock Mass Classifications Systems and modes of ground failures. A. Afrouz 1992. Consulta específica

Rock Slope Engineering. Hoek and Bray 1981. Consulta específica

Structural Geology of Rock and Regions. G. Davis, S. Reynolds. 1996. Consulta general

Enlaces: GRIEM, W. & GRIEM-KLEE, S. (online): Apuntes Geología General. - GeoVirtual (Copiapó, Chile): http://www.geovirtual2.cl; Museo Geológico Virtual de Venezuela (http://www.pdvsa.com/lexico/museo/museo.htm); Apuntes virtuales Universidad Autónoma de Madrid (http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/casado/GEORED/index2.htm); Departamento Geofísica Universidad de Chile (www.dgf.cl)

MATERIA DEL CURSO – PARTE I

TEMA 1 Introducción, Geología y sus disciplinas

Presentación del curso (objetivos, tópicos, normas, evaluaciones, bibliografía)

Ciencias Geológicas (definición, áreas de estudios, ciencias relacionadas)

TEMA 2 Conceptos Geológicos básicos

El origen de nuestro planeta

Tiempo geológico (nociones generales)

Estructura Interna y composición de la tierra

Generalidades de tectónica de placas

Definición de materiales, cristales, minerales y rocas

TEMA 3 Procesos Geológicos básicos

Procesos endógenos de la tierra (magmatismo, metamorfismo)

Procesos exógenos de la tierra (meteorización, erosión, sedimentación)

Deformación de rocas (fallas, pliegues, diaclasas, contactos)

TEMA 4 Geología aplicada a la ingeniería

Definición de Geología Aplicada y ciencias relacionadas

Usos y aplicaciones en Ingeniería Civil y otras áreas

TEMA 5 Aspectos generales de macizos rocosos y suelos

Definición de macizos rocosos y suelos

Diferencias y mecanismos de inestabilidad

TEMA 6 Aplicabilidad en campo profesional

Aplicaciones de geología en geotecnia y obras civiles (taludes, túneles, otras)

Discusión cierre

MATERIA DEL CURSO – PARTE II

PARTE I – Tema 1

Objetivo general del curso

Proporcionar una visión global de las ciencias geológicas, introduciendo conceptos básicos que les permitan entender los principales procesos geológicos que actúan sobre la superficie de la Tierra y la aplicabilidad que estos pueden tener en su desarrollo académico y profesional futuro.

PROYECTO EDIFICIO “VISTAMAR”

¿

¿

* Régimen tectónico actual o rasgos post-miocenos (Sabaj, 2008); González de Vallejo, 2002, ha presentado movimiento en los últimos 10.000 años (Holoceno); Kerr et al., 2003, ha presentado movimiento repetidamente en el pasado y su historia indica que podría presentarlo nuevamente

SISMO

PARTE I – Tema 1

Objetivos específicos

Entregar una visión global de las ciencias geológicas y sus distintas áreas de desarrollo, especialmente las ligadas o aplicables al campo de especialmente las ligadas o aplicables al campo de obras civilesobras civiles

Entregar conceptos básicos necesario que les permitan entender la geología como una ciencia global, y sus procesos relacionados (*)procesos relacionados (*)

Dar a conocer, desde el punto de vista académico y profesional, cuáles son las aplicaciones de la geología aplicaciones de la geología y geotecnia en las obras civilesy geotecnia en las obras civiles

PARTE I – Tema 1

Definición de GeologíaDefinición de Geología

La geología es una disciplina La geología es una disciplina científicacientífica multidisciplinaria que multidisciplinaria que

estudia el planeta tierra estudia el planeta tierra

www.windows2universe.org/earth/Water/Argentina

Cuidad de Santiago Junio 2011 (Cerro San Ramón)

http://eltamiz.com/2008/06/07/el-sistema-solar-la-tierra-ii/

Su Su pasadopasado

Entender nuestro Planeta TierraEntender nuestro Planeta Tierra

https://www.youtube.com/watch?v=0jHsq36_NTU

https://video-gru1-1.xx.fbcdn.net/hvideo-xft1/v/t42.1790-2/11692076_10155892441450083_445162177_n.mp4?efg=eyJybHIiOjU0OSwicmxhIjo1MTJ9&rl=549&vabr=305&oh=dab0df0978be1e7f9f42d2d9eaf9ad2b&oe=55BFC259

https://www.youtube.com/watch?v=cQVoSyVu9rk

https://www.youtube.com/watch?v=UwWWuttntio

https://www.youtube.com/watch?v=C4V-ooITrws

http://htwins.net/scale2/lang.html

Videos

Su ComposiciónSu ComposiciónRocas y MineralesExterior

Su ComposiciónSu Composición

http://factoides.com.ar/post/1042594069/temperatura-nucle-tierra-superficie-sol

Interior

6370 Km

DiS

pez

io,

Mic

hae

l ,

et a

l.

(199

9)

"forma que tiene la Tierra”

Las masas internas de la Tierra no son homogéneas (montañas, cuencas), de ahí que la Tierra no sea un elipsoide perfecto.

O qué forma tiene vista desde el espacio

La Tierra tendría una forma esférica si estuviera inmóvil y fuera de superficie homogénea

Forma de la tierra "Geoide".

Su PresenteSu Presente

www.worldatlaspedia.com/es/sudamerica-chile-region-metropolitana-de-santiago

www.radio.uchile.clwww.mundo-geo.es/naturaleza/paisajes

La geología es una disciplina

científicacientífica multidisciplinaria que estudia el planeta tierra

Método Científico

1. Hacer una observación acerca del mundo que nos rodea

2. Desarrollar una explicación (hipótesis) que permita predecir el resultado de otras observaciones o experimentos

3a. Hacer nuevosexperimentos

3b. Hacer nuevasobservaciones

4. Los resultados, ¿están de acuerdo con lo predicho por la hipótesis?

¿Cómo saber si no estoy equivocado?

NO SÍ

Se rechazala hipótesis

Vuelta alpaso 2

Vuelta alpaso 3

BIOLOGÍA

GEOLOGÍA

MATEMÁTICAS

FÍSICA QUÍMICA

METEREOLOGÍA ASTRONOMÍA

URBANISMOPLANIFICACIÓN

Multidisciplinaria

PARTE I – Tema 1

Definición de Geología

Estudia su origen, cómo se ha formado, de qué está hecha (composición interna, estructura y materiales que lo forman)(composición interna, estructura y materiales que lo forman)

Estudia su historia y los cambios historia y los cambios que han tenido desde su creación hasta el presente (procesos dinámicos)

Estudia su morfología (formas)(formas)

Nace por el deseo del ser humano para entender su mundo y entender su mundo y por la necesidad de mejorar su entornopor la necesidad de mejorar su entorno (búsqueda de recursos naturales, mineralógicos, geológicos)

¿De dónde vino esta roca?

CatastrofismoCatastrofismo• Explica que los cambios geológicos y

biológicos producidos en nuestro planeta se debían no a cambios graduales, sino a cambios repentinos y violentoscambios repentinos y violentos (Georges Cuvier)

• Las catástrofes que dan nombre a la teoría.

PARTE I – Tema 1Principales principios en geología

Erupción Monte Vesubio 79 ac

Terremoto de Valdivia 1960

Fuente: http://noticias.starmedia.com/imagenes/2011/04/chile__cc5fd9f001c5b9b7f4d490b551.jpg

Terremoto Concepción 2010

Fuente: http://2.bp.blogspot.com/_T64Khz9S9NM/TPEUDoHOMDI/AAAAAAAAAFM/tGX65v8ADnc/s1600/terremoto-chile-1.jpg

AluvionesAtacama 2015

UniformitarismoUniformitarismo

El presente es la clave del pasado

James Hutton

Las leyes naturales no cambian - sin embargo, las tasas e intensidades de los

procesos si pueden cambiar.

PARTE I – Tema 1

Principales principios en geología

Conociendo nuestro planetaConociendo nuestro planeta sabremos cómo cuidarlosabremos cómo cuidarlo

http://mywall.mex.tl/photo_97103_La-Tierra-Enferma.html

Fuentes energéticas alternativas

Aprovechar el calor interno del planetaEnergía

Geotérmica

Cambio climático y Cambio climático y problemas ambientalesproblemas ambientales

Ciclo hidrológico e Ciclo hidrológico e hidrogeológico del aguahidrogeológico del agua

http://jumapam.gob.mx/cultura-del-agua/distribucion-de-agua-en-el-planeta/

Agua en el planetaAgua en el planetaA

gua

Tot

al d

el P

lan

eta

AGUA DULCE ~ 3%

AGUA OCÉANO~ 97%

NIEVE Y HIELO ~ 77.6 %

TOTAL DE AGUA DULCE ~ 3%

AGUA DULCE EN SUPERFICIE 0.6%

AGUA SUBTERRÁNEA

21.8%

http://dannycastrom.webnode.com.co

Aguas contaminadas

Desechos Sólidos

http://www.elciudadano.cl/2010/10/29/28191

AGUA SUBTERRÁNEA

Estudios para cuidado del medio ambientePARTE I – Tema 1

1999 – Deslave Estado de Vargas - Venezuela (12.000 a 15.000 víctimas)

Estudios para evitar desastres naturalesPARTE I – Tema 1

1985, Erupción del Volcán Nevados del Ruiz (Colombia) 21.000 victimas fatales


Sernageomin

10 junio 2013

Incorporación de parámetros geológicos en obras de ingeniería

PARTE I – Tema 1

PARTE I – Tema 1

Especialidades y/o disciplinas que abarca la Geología

PARTE I – Tema 1 Especialidades y/o disciplinas que abarca la Geología

Especialidad: EXPLORACIÓN / PROSPECCION

Actividades principales: Búsqueda de yacimientos de interés. Lugar de trabajo: Cerro, lugares desconocidos, entorno minería

¿qué parámetros podemos observar?


Cómo se puede hacer exploración acá?


Especialidad: ESTRATIGRAFÍA

Actividades principales: Estudio de las rocas estratificadas, su origen, relaciones. Interpretación de secuencias verticales y horizontales

Lugar de trabajo: Centros de investigación, Minería, obras civiles, Petróleo, otros

PARTE I – Tema 1



Especialidad: PALEONTOLOGIA

Actividades principales: Estudia pasado mediante fósiles (clasificación, reconocimiento)

Lugar de trabajo: Investigación (en algunos casos, apoyo a otras ciencias geológicas como exploración)

PARTE I – Tema 1 Especialidades y/o disciplinas que abarca la GeologíaEspecialidad: MINERALOGÍA

Actividades principales: Estudia los minerales (estructura, clasificación, reconocimiento, composición química)

Lugar de trabajo: Investigación, apoyo a otras ciencias geológicas y civiles (ej. Detección asbestos)

ASBESTOS

PARTE I – Tema 1


PARTE I – Tema 1Especialidades y/o disciplinas que abarca la Geología

Especialidad: PETROLOGÍA

Actividades principales: Estudio de las rocas (origen, clasificación, formación, procesos. La Petrografía las describe y clasifica

Lugar de trabajo: Centros de investigación, Minería, obras civiles, otros


Especialidad: SEDIMENTOLOGIA

Actividades principales: Estudio de sedimentos (arenas, areniscas, gravas, conglomerados, limos) procesos de formación, transporte y depósito

Lugar de trabajo: Investigación, Obras civiles, minería (en algunos yacimientos específicos) apoyo a otras ciencias geológicas.

PARTE I – Tema 1

Especialidad: GEOLOGÍA ESTRUCTURAL

Actividades principales: Análisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen deformación frágil o plástica.

Lugar de trabajo: Investigación, Minería, apoyo a otras ciencias geológicas, sismología, obras civiles, etc.

DEFORMACION PLASTICA (PLIEGUES)



Estudios en distintas Estudios en distintas ciudades:ciudades:

Fallas que atraviesan la ciudad de Concepción (Galli, 1967; Quezada, 1996)

Falla San Ramón en el sector oriente de Santiago (Vargas et al, 2012)

Fallas en Antofagasta (Delouis et al, 1997)

Falla Marga-Marga en Viña del Mar (Thorson, 1999; Muñoz, et al, 2012).

GEMA – U. de Concepción

PARTE I – Tema 1


PARTE I – Tema 1

Especialidad: GEOLOGIA REGIONAL

Actividades principales:

Estudia distintas regiones geológicas del mundo, tipos de roca, depósitos, yacimientos, distribución. Generan planos geológicos regionales

Estudia la evolución y procesos involucrados

Lugar de trabajo:Centros

de investigación, organismos de gobierno (caso Chile: SERNAGEOMIN)


PARTE I – Tema 1


E W

Afloramientos orientales de la Formación Abanico, intensamente plegados y cabalgados con vergencia al este, probablemente formando parte de la faja plegada y corrida de Aconcagua.

PARTE I – Tema 1

CHUQUICAMATA


Especialidad: GEOLOGIA ECONÓMICA

Actividades principales: Evalúa y modela yacimientos minerales (metálicos, no metálicos). Define y apoya a la operación guiando la continuidad y calidad de los minerales

Lugar de trabajo: Minería

PARTE I – Tema 1

PARTE I – Tema 1


MINA LOS BRONCES

Mineral

PARTE I – Tema 1

Bingham Canyon Mine

65–70 million cubic meters

PARTE I – Tema 1

Especialidad: HIDROGEOLOGIA

Actividades principales: Estudia aguas subterráneas y características (ubicación napas, presiones, volúmenes, flujos) y afloramientos en superficie

Lugar de trabajo: Centros de investigación, Minería, obras civilesobras civiles, , otros


PARTE I – Tema 1


Especialidad: GEOFÍSICA

Actividades principales: Estudio de la física de la tierra: anomalías de gravedad, de ondas sísmicas- sismología, campo magnético de la tierra

Lugar de trabajo: Centros de investigación, Minería, obras civiles, otros

PARTE I – Tema 1


Perfil Sísmico


Especialidad: VULCANOLOGÍA

Actividades principales: Estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados

Lugar de trabajo: Investigación, apoyo a otras ciencias (planificación)


Especialidad: GEOLOGÍA APLICADA A LA INGENIERÍA

Actividades principales: Conjugación entre problemas de ingeniería, medio ambiente, actividades humanas y medio geológico

Lugar de trabajo:

Proyectos de ingeniería (distintas áreas), proyectos ambientales, investigación, gobierno, etc.

PARTE I – Tema 1

Especialidad: GEOTECNIA

Actividades principales: Estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra (suelos y rocas), clasificación de materiales, mecanismos que los afectan

Lugar de trabajo: Minería, obras civiles, investigación, otros


PARTE I – Tema 1



Especialidad: GEOMORFOLOGÍA

Actividades principales: Estudio, descripción y la explicación del relieve terrestre, continental y marino, como resultado de la interferencia de los agentes atmosféricos sobre la superficie terretre.

Lugar de trabajo: Investigación, Minería, apoyo a otras ciencias geológicas, obras civiles, etc.


Especialidad: GEOLOGÍA AMBIENTAL

Actividades principales: Identificación de sectores contaminados, formas y procesos de contaminación (especialmente de agua, y suelos) y su calidad. Estudios Impacto ambiental,

Lugar de trabajo: Investigación, consultoras ambientales


Especialidad: GEOLOGÍA MARINA

Actividades principales: Estudio de fondos oceánicos (composición, morfología, procesos geológicos). Geometría y composición de placas oceánicas.

Lugar de trabajo: Investigación, consultoras ambientales

PARTE I – Tema 1


http://universitam.com/

PARTE I – Tema 1


Especialidad: GEOQUIMICA

Actividades principales: Estudia la distribución y la abundancia de los elementos en las distintas partes de la corteza terrestre y trata de explicar la distribución de los elementos en las rocas por medio de procesos geológicos

Lugar de trabajo: centros de investigación, universidades, minería, geotermia, etc. Hoy en día es una especialidad presente en la mayoría de las áreas de la geología

PARTE I – Tema 1


Especialidad: GEMOLOGÍA

Actividades principales: Ciencia y arte de identificar y clasificar gemas y piedras preciosas

OTRAS

•GEOLOGIA PLANETARIA

•GEOTURISMO

•GEOTERMIA

•EDUCACIÓN

¿ Por qué es importante que Ingenieros Civiles sepan de

Geología ?

El Túnel de Eupalino o Acueducto mide 1.036 m de largo en Samos, Grecia, construido en el siglo VI a. C. Fuente: Wikipedia. org

Un poco de historia

Uso del medio geológico para

obras

Obras subterráneas

¿ Por qué es importante que Ingenieros Civiles sepan de Geología ?

Un poco de historia

Uso del medio geológico para

obras

Obras Superficiales

http://www.el-nacional.com/mundo/Maravillosas-esculturas-piedra-alrededor-mundo

Monumento Nacional Monte Rushmore

Entre 1927 y el 31 de octubre de 1941, Gutzon Borglum y 400

trabajadores tallaron los bustos colosales de 18 metros de los

presidentes estadounidenses. Localizado en Dakota del Sur.

La escultura está hecha en granito (intruída por diques pegmatíticos) y que

corta a secuencia de esquistos (se ven en la base).La roca meteorizada fue

removida vía tronadura controlada con dinamita. El espaciamiento de los tiros, así como la carga era progresivamente

más fina al acercarse a la cara final.

Rocas es el soporte de otras estructuras

www.angelino.cl

http://www.construhub.cl/


Rocas se emplean como materiales de construcción


PLANTA MAPEO ESTRUCTURAL TÚNEL

¿ Por qué es importante que Ingenieros Civiles sepan de

Geología ?

Apuntes ParteI Tema1 Introduccion 2015

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