Manual de Geología para Ingenieros, GDE. 2º Ed.

Ciudad de Manizales y Nevado del Ruiz al fondo. Colombia

MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS. 2ª Ed

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MANIZALES

MANIZALES, 2003

CONTENIDO


PRESENTACION
1	INTRODUCCION A LA GEOLOGIA
1.1	SOBRE LA GEOLOGIA
1.2	CICLO DE LAS ROCAS
2.	MATERIA Y ENERGIA
2.1	INTRODUCCION
2.2	CONSTANTES EN LA TEORIA FISICA
2.3	MACROESTRUCTURAS
2.4	TRABAJO
2.5	LA ENERGIA
2.6	DETECCION A DISTANCIA POR RADAR
3.	EL SISTEMA SOLAR
3.1	EL SISTEMA SOLAR
3.2	TEORIAS ACERCA DE LA FORMACION DEL SISTEMA SOLAR
3.3	FORMACION DE LA TIERRA
4.	LA TIERRA SÓLIDA Y FLUIDA
4.1	ATMOSFERA
4.2	LA TIERRA SÓLIDA
4.3	HIDROSFERA
4.4	EL CLIMA MUNDIAL
4.5	LOS ELEMENTOS DEL CLIMA
5.	LOS MINERALES
5.1	DEFINICION
5.2	ELEMENTOS CLAVE
5.3	CRISTALIZACION
5.4	ENLACES, ESTRUCTURAS Y ALEACIONES
5.5	PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES
5.6	FORMA Y SISTEMAS CRISTALINOS
5.7	MINERALOGIA QUIMICA
5.8	PARTICIPACION E IMPORTANCIA DE LOS MINERALES
5.9	GEOLOGIA ECONOMICA DEL EJE CAFETERO VULCANISMO
6.	VULCANISMO
6.1	LOS AMBIENTES DE LOS PROCESOS MAGMATICOS
6.2	PARTES DE UN VOLCAN
6.3	MECANISMOS ERUPTIVOS DE LOS VOLCANES
6.4	PRODUCTOS Y EFECTOS DE LAS ERUPCIONES
6.5	MANIFESTACIONES VOLCANICAS
6.6	LOS VOLCANESCOLOMBIANOS
7.	ROCAS IGNEAS
7.1	GENERALIDADES
7.2	ASPECTOS FUNDAMENTALES
7.3	CRITERIOS DE CLASIFICACION
7.4	PAISAJE IGNEO
7.5	ALGUNOS TERMINOS Y DEFINICIONES
7.6	EJEMPLOS EN COLOMBIA
8.	INTEMPERISMO O METEORIZACION
8.1	PROCESOS EXTERNOS
8.2	FACTORES DEL INTEMPERISMO FISICO O MECANICO
8.3	FACTORES DEL INTEMPERISMO QUIMICO
8.4	FORMAS DEL INTEMPERISMO QUIMICO
8.5	FRAGMENTOS LITICOS
8.6	SUELOS
8.7	ZONAS RICAS DEL PAIS
9.	ROCAS SEDIMENTARIAS
9.1	GENERALIDADES
9.2	DIAGENESIS
9.3	CLASIFICACION DE ROCAS SEDIMENTARIAS
9.4	CARACTERISTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
9.5	DESCRIPCION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
9.6	SEDIMENTOS ORGANICOS
9.7	FASES DE EXPLORACION GEOLOGICA
9.8	EJEMPLOS DE SEDIMENTITAS EN COLOMBIA
10.	TIEMPO GEOLOGICO
10.1	TIEMPO ABSOLUTO
10.2	TIEMPO RELATIVO
10.3	LA COLUMNA GEOLOGICA
10.4	FORMACION DEL SECTOR NORTE DE LOS ANDES (COLOMBIA)
10.5	TERMINOS
11.	GEOLOGIA ESTRUCTURAL
11.1	CONCEPTOS BASICOS
11.2	COMPORTAMIENTO DE LAS ROCAS
11.3	DEFORMACIONES DE LA CORTEZA TERRESTRE
11.4	PLIEGUES
11.5	FRACTURAS
11.6	DISCORDANCIAS ESTRATIGRAFICAS
11.7	ELEMENTOS DE LA GEOLOGIA ESTRUCTURAL COLOMBIANA
12.	MACIZO ROCOSO
12.1	CALIDAD DEL MACIZO
12.2	DISCONTINUIDADES EN MACIZOS ROCOSOS
12.3	ESTABILIDAD DEL MACIZO
12.4	RASGOS ESTRUCTURALES
13.	ROCAS METAMORFICAS
13.1	AGENTES DEL METAMORFISMO
13.2	TIPOS DE METAMORFISMO
13.3	MINERALES DEL METAMORFISMO
13.4	FACIES DEL METAMORFISMO
13.5	TEXTURA
13.6	TIPOS DE ROCAS METAMORFICAS
14.	MONTAÑAS Y TEORIAS OROGENICAS
14.1	TIPOS BASICOS DE MONTAÑAS
14.2	CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE LAS MONTAÑAS
14.3	TIPOS DE CORDILLERAS O PLEGAMIENTOS
14.4	GEODINAMICA
14.5	CAUSAS DE LAS FUERZAS ENDOGENAS DE LA OROGENIA
14.6	SUCESION Y CLASIFICACION DE LAS OROGENESIS
14.7	ESTILOS ESTRUCTURALES DE LOS TERRENOS DE COLOMBIA
15.	SISMOS
15.1	TEORIA DEL REBOTE ELASTICO
15.2	DOS LECCIONES: SAN FRANCISCO Y KOBE
15.3	PARAMETROS DE UN SISMO
15.4	LA SISMOLOGIA
15.5	RIESGO SISMICO
15.6	RIESGO SISMICO EN COLOMBIA Y EL EJE CAFETERO
16.	MOVIMIENTOS MASALES
16.1	PARAMETROS Y PROCESOS DE INESTABILIDAD
16.2	CAUSAS Y FACTORES DE LA INESTABILIDAD
16.3	EVALUACION DE LA ESTABILIDAD
16.4	CLASIFICACION Y DESCRIPCION DE LOS MOVIMIENTOS DE MASAS
16.5	LA SITUACION EN COLOMBIA
16.6	EVALUACION DEL RIESGO
17.	AGUAS SUPERFICIALES
17.1	EL MAR
17.2	ATMOSFERA E HIDRÓSFERA
17.3	CORRIENTES SUPERFICIALES
17.4	DINAMICA FLUVIAL
17.5	MORFOLOGIA Y RED DE DRENAJE
17.6	PRINCIPALES RIOS DE COLOMBIA
18.	AGUAS SUBTERRANEAS
18.1	PROCEDENCIA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS
18.2	DINAMICA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS
18.3	FACTORES DEL MOVIMIENTO DE AGUAS SUBTERRANEAS
18.4	MANTOS
18.5	PAISAJE KARSTICO
19.	GLACIARES Y DESIERTOS
19.1	GLACIARES
19.2	EROSION GLACIAR
19.3	TEORIA DE LA GLACIACION MULTIPLE
19.4	EL VIENTO
19.5	DESIERTOS
19.6	EROSIÓN EN EL DESIERTO
19.7	DESIERTOS EN AMERICA
20.	GEOMORFOLOGIA
20.1	LA GEOMORFOLOGIA COMO CIENCIA
20.2	CLAVES DE FOTOINTERPRETACION
20.3	GENERALIDADES DEL AREA DE MANIZALES Y CHINCHINA
BIBLIOGRAFIA

LISTA DE FIGURAS


Figura 1	El ciclo de las rocas (dos versiones)	Cap01
Figura 2	Relieve de los Fondos Oceánicos	Cap01
Figura 3	Estados de la materia	Cap02
Figura 4	Los elementos aristotélicos
Figura 5	Formas de intercambio de energía
Figura 6	Espectro electromagnético
Figura 7	Imágenes desde el espacio
Figura 8	Orbita elíptica de un planeta en torno al Sol	Cap03
Figura 9	Diagrama temporal	Cap03
Figura 10	Regiones térmicas de la atmósfera	Cap04
Figura 11	Trayectoria de las ondas sísmicas
Figura 12	Corte ideal del planeta Tierra
Figura 13	Modelos isostáticos
Figura 14	Perfil hipsográfico
Figura 15	Enlaces	Cap05
Figura 16	Arreglos de átomos de carbono
Figura 17	Tetraedros de carbono
Figura 18	Reflexión y refracción de una haz luz
Figura 19	Ejemplos de cristales sistema por sistema
Figura 20	Vulcanismo en zona magmática interplaca	Cap06
Figura 21	Estructura general de un volcán
Figura 22	Formación de una caldera
Figura 23	Desplazamiento transversal de una dorsal
Figura 24	Proceso volcánico por despresurización de su reservorio
Figura 25	Proceso volcánico por ascenso de magma
Figura 26	Cuatro tipos de erupciones en vulcanismo subaéreo
Figura 27	Mapa de Amenazas Potenciales del VN del Ruiz
Figura 28	Ambientes de formación y texturas	Cap07
Figura 29	Manejo de un diagrama de triple entrada
Figura 30	Diagrama de Streckeisen
Figura 31	Paisaje ígneo
Figura 32	La clasificación de las rocas piroclásticas
Figura 33	Anexos petrográficos
Figura 34	Procesos de agradación y degradación de la corteza	Cap08
Figura 35	Formación de un peñasco esferoidal
Figura 36	Bloque fracturado merced a un sistema de diaclasas
Figura 37	Raíz de una planta formando arcillas
Figura 38	Representación simbólica de las arcillas
Figura 39	Etapas y procesos en la formación del suelo
Figura 40	Depósitos sedimentarios con clastos
Figura 41	Otros depósitos sedimentarios
Figura 42	Perfil de un suelo
Figura 43	Ambientes sedimentarios	Cap09
Figura 44	Estratificación cruzada
Figura 45	Representación de una estructura sedimentaria
Figura 46	Costos y rendimientos de diferentes métodos de prospección
Figura 47	Correlación de eventos con base en tres columnas estratigráficas	Cap10
Figura 48	Registros fósiles	Cap10
Figura 49	Esfuerzos y deformaciones de un cuerpo por cargas externas
Figura 50	Carga creciente instantánea y carga constante prolongada	Cap11
Figura 51	Bloque sometido a compresión
Figura 52	Relaciones esfuerzo-deformación de las rocas
Figura 53	Partes de un pliegue
Figura 54	Tipos de pliegues
Figura 55	Partes de una falla
Figura 56	Tipos de fallas
Figura 57	Otros tipos de fallas
Figura 58	Sistemas compuestos de fallas
Figura 59	Discordancia
Figura 60	Discordancia entre cinco unidades litológicas
Figura 61	Correlación entre formaciones ígneas y sedimentarias
Figura 62	Correlación entre eventos tectónicos
Figura 63	Mapa estructural de Colombia
Figura 64	Diagrama estructural de la región
Figura 65	Túnel en un macizo afectado por una intrusión	Cap12
Figura 66	Profundidad de una galería
Figura 67	Clasificación ingenieril de roca intacta según Deere
Figura 68	Fallas de un talud de roca
Figura 69	Estratificación y esquistocidad en el caso de un túnel
Figura 70	Volcamiento y deslizamiento de bloques en un macizo
Figura 71	Aptitud de una estructura geológica y la dirección de un túnel
Figura 72	Estabilidad de cuñas de roca
Figura 73	Galería rectangular con fuerte anisotropía estratigráfica
Figura 74	Plano inclinado
Figura 75	Proyección del plano estructural
Figura 76	Tipos de proyecciones
Figura 77	Plano estructural, horizonte y polo
Figura 78	Plano estructural K = (N f E: a SE)
Figura 79	Representación del plano de falla K (N 60° W; 30° SW)
Figura 80	Ejemplos numéricos de equivalencias entre dos notaciones
Figura 81	Inestabilidad cinemática con una familia de discontinuidades
Figura 82	Inestabilidad cinemática con dos familias de discontinuidades
Figura 83	Metamorfismo progradante	Cap13
Figura 84	Esquema de Turner (1968)
Figura 85	Acerca de las fábricas texturales
Figura 86	Tipos de montañas según su origen	Cap14
Figura 87	Magnetismo fósil en el fondo oceánico
Figura 88	Colisión entre placa continental y placa oceánica
Figura 89	Placas principales y sus límites
Figura 90	Mapa de los terrenos geológicos de Colombia
Figura 91	Teoría del rebote elástico	Cap15
Figura 92	Parámetros de un sismo
Figura 93	Maremoto
Figura 94	Ondas sísmicas
Figura 95	Esquema de un sismógrafo
Figura 96	Sismograma
Figura 97	Sismo por corrimiento
Figura 98	Espectro de respuesta a un sismo
Figura 99	Zonas de riesgo y fuentes sismotectónicas en Colombia
Figura 100	Perfil idealizado de una ladera	Cap16
Figura 101	Fallas en suelos
Figura 102	Falla de un talud friccionante
Figura 103	Falla de un talud cohesivo
Figura 104	Grano de arena en equilibrio crítico sobre un talud
Figura 105	Selección de la ladera adecuada
Figura 106	Evaluación del riesgo sísmico
Figura 107	Corrientes oceánicas	Cap17
Figura 108	Fondo del mar
Figura 109	Ciclo hidrológico
Figura 110	Sistema de drenaje
Figura 111	Perfil longitudinal de una corriente
Figura 112	Curva de Hjulstrom
Figura 113	Deltas de una corriente
Figura 114	Abanicos aluviales
Figura 115	Formación de un valle
Figura 116	Formación de una terraza aluvial
Figura 117	Corrientes aluviales
Figura 118	Líneas de flujo en una corriente
Figura 119	Velocidad terminal de una partícula
Figura 120	Meandros en cause sinuoso y corriente rápida
Figura 121	Canales para tratamientos de aguas en ladera
Figura 122	Defensas de las riveras de un río
Figura 123	Formas de drenaje
Figura 124	Tipos de corriente
Figura 125	Curva de rocío	Cap18
Figura 126	Nivel freático regional
Figura 127	Esquema del nivel freático
Figura 128	Meniscos
Figura 129	Variaciones en la porosidad de la arena
Figura 130	La Ley de Darcy
Figura 131	Acuíferos y nivel piezométrico
Figura 132	Acuíferos especiales
Figura 133	Esquema del NAF en un macizo
Figura 134	Corriente subterránea de un torrente
Figura 135	Pozos en acuífero libre
Figura 136	Pozo en acuífero confinado
Figura 137	Paisaje kárstico
Figura 138	Estructura de un glaciar	Cap19
Figura 139	Nieve, neviza y hielo
Figura 140	Glaciares de montaña
Figura 141	Movimiento de partículas en el glaciar
Figura 142	Morfologia glaciar
Figura 143	Formación de una marmita
Figura 144	Modelado del paisaje glaciar
Figura 145	Glaciaciones del pleistoceno
Figura 146	Efecto multiplicador de un deshielo o un calentamiento
Figura 147	Esquema de la máquina atmosférica del planeta
Figura 148	Circulación de los vientos en dos temporadas
Figura 149	Formación de un ventifacto
Figura 150	Formación de una cuenca de deflación
Figura 151	Pedestales
Figura 152	Barján y duna en U
Figura 153	Dinámica de las dunas
Figura 154	Evolución del paisaje húmedo y seco
Figura 155	Paisaje con diferentes tipos pétreos	Cap20
Figura 156	Geoformas en rocas sedimentarias
Figura 157	Morfología para diagnóstico
Figura 158	Perfil morfoestructural

LISTA DE CUADROS


Cuadro 1	Las fuerzas de la naturaleza	Cap02
Cuadro 2	Distancia a los planetas en unidades astronómicas	Cap03
Cuadro 3	Las atmósferas y las gravedades de los cuerpos del sistema solar	Cap03
Cuadro 4	La composición del agua del mar	Cap04
Cuadro 5	Elementos más abundantes en la Tierra	Cap05
Cuadro 6	Tipos de erupción volcánica	Cap06
Cuadro 7	Serie de reacciones de Bowen	Cap07
Cuadro 8	Cuadro simplificado de las rocas ígneas	Cap07
Cuadro 9	Resistencia de algunas rocas en Kgf/cm²	Cap08
Cuadro 10	Tamaños típicos de partículas y fragmentos de suelo	Cap08
Cuadro 11	Símbolos para la representación litológica de las principales rocas	Cap09
Cuadro 12	Proceso de formación de las rocas sedimentarias
Cuadro 13	Las rocas sedimentarias
Cuadro 14	Edades radiométricas en el departamento de Caldas	Cap10
Cuadro 15	Escala de tiempo geológico	Cap10
Cuadro 16	Tipos principales de discontinuidades en macizos rocosos	Cap13
Cuadro 17	Rocas metamórficas
Cuadro 18	Textura y fábrica del material rocoso
Cuadro 19	Fases de plegamiento en América	Cap14
Cuadro 20	Procesos de erosión hídrica e inestabilidad	Cap16
Cuadro 21	Perfil de un suelo residual
Cuadro 22	Clasificación de los movimientos de suelos y rocas en regiones tropicales
Cuadro 23	Origen de las aguas subterráneas	Cap18
Cuadro 24	Claves fotogeológicas	Cap20

LISTA DE TABLAS


Tabla 1	Lista de constantes fundamentales y magnitudes derivadas	Cap02
Tabla 2	Escalas de estructuras
Tabla 3	Escala de energía involucrada en diferentes fenómenos
Tabla 4	Componentes del aire seco al nivel del mar	Cap04
Tabla 5	Estructura de la Tierra
Tabla 6	Composición promedia de la corteza, del manto y del planeta Tierra
Tabla 7	Escala de Mohs	Cap05
Tabla 8	Peso específico y dureza de algunos minerales
Tabla 9	Ejemplos de silicatos
Tabla 10	Ejemplos de óxidos
Tabla 11	Ejemplos de sulfuros
Tabla 12	Ejemplos de carbonatos
Tabla 13	Ejemplos de sulfatos
Tabla 14	Las menas más importantes
Tabla 15	Serie del uranio 238	Cap10
Tabla 16	Contenido radiactivo y calor liberado	Cap10
Tabla 17	Comparación entre varios tipos de desastres naturales	Cap15
Tabla 18	Valoración de parámetros para la microzonificación	Cap15
Tabla 19	Diferencia entre reptamiento y deslizamiento	Cap16
Tabla 20	Componentes disueltos en el agua de mar	Cap17
Tabla 21	Principales ríos del mundo con su cuenca	Cap17

Cap01 Ciclo geológico	Cap06 Vulcanismo	Cap11 Geología estructural	Cap16 Movimientos masales	Bibilografía	Geología & Astronomía
Cap02 Materria y Energía	Cap07 Rocas ígneas	Cap12 Macizo rocoso	Cap17 Aguas superficiales	Presentación	Geociencias & Ingenieria
Cap03 El sistema Solar	Cap08 Intemperismo ó meteorización	Cap13 Rocas Metamórficas	Cap18 Aguas subterráneas	Contenido	El Autor
Cap04 La Tierra sólida y fluida	Cap09 Rocas sedimentarias	Cap14 Montañas y teorías orogénicas	Cap19 Glaciares y desiertos	Guía Astronómica	CTS - Economia
Cap05 Los minerales	Cap10 Tiempo geológico	Cap15 Sismos	Cap20 Geomorfología	Mecánica de los suelos	Túneles en Manizales

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