miércoles, 4 de junio de 2014

PRÁCTICA DE GEOLOGÍA

Como metodología en la asignatura de geología de la Universidad de Sucre, se desarrollaron dos prácticas en la Costa Caribe Colombiana.  Específicamente los lugares de la primera práctica  fueron: el Puente Calamar ubicado en el Departamento de Bolívar; y el Parque Nacional Tayrona, en el Departamento de Magdalena. El segundo recorrido estuvo definido en la localidad de San Antero que se encuentra en Córdoba y en las Cavernas localizadas en Toluviejo perteneciente al Departamento de Sucre.

Todos los recorridos fueron  con la  finalidad de hacer unos reconocimientos de rocas metamórficas, ígneas y sedimentarias, y mediante observaciones definir cada una de las características  de formación del suelo y las rocas presentes en cada uno de los lugares.
Fueron visitados varios lugares ya que el proceso de formación de rocas y suelos depende de las condiciones físicas y biológicas que varía comparativamente en espacio (relieve) y tiempo, presentando su morfología de acuerdo al lugar en el que se encuentra.  A manera de ejemplo, encontramos que mayoritariamente las rocas ígneas  y metamórficas se encuentran  en lugares de relieve predominantemente montañoso y las rocas sedimentarias en  las zonas de baja pendiente.

De manera general daremos una descripción de la formación de las rocas y a manera explicativa como varía los tipos de roca en la superficie terrestre.

Los  minerales  son los componentes básicos de la tierra  que generan  cuerpos sólidos como las rocas del resultado  de varios  procesos naturales que han intervenido, dando  una variación y multitud de rocas en la superficie terrestre que se diferencia por el proceso geológico del cual se formaron  y se agrupan  dentro de una clasificación, sedimentaria, ígnea y  metamórficas.

Las rocas se mueven despacio y se transforman unas a otras, su movimiento se debe a la  litosfera.  Capa ubicada en la parte externa del planeta, formada por el manto terrestre  y  corteza superior, se encuentra fragmentada en todo el planeta debido al movimiento de sus placas, mientras en una parte del planeta se forma en otra se destruye. Existe la zona llamada subducción (parte del planeta en donde se realiza la destrucción de las placas) donde la litosfera se acerca al manto y empieza a fundirse, y es en este lugar donde tiene paso  el proceso de trasformación o ciclo de las rocas.

Generalmente el ciclo de las rocas empieza con una roca preexistente en la superficie, que por proceso físico como la lluvia y el viento las destruye o lentamente las disgrega y transportan depositando los fragmentos en zonas más bajas, gracias a la gravedad, en las cuencas sedimentarias, formándose las rocas sedimentarias,  situadas encima de la capa litosférica oceánica que se mueve lentamente y que se encuentra sobre la capa litósferica   continental donde los fragmentos   se van introduciendo en el interior de la tierra, que por energía propia de la tierra se empieza a calentar progresivamente y por el gran peso proveniente de  todas las capas que están por encima, eleva la presión litostática y junto con  el aumento de la temperatura van afectando  a los minerales, y por ende las característica de la roca  empieza a tomar forma en dirección del aplastamiento,  formándose así las rocas metamórficas. Estas a su vez, por presión y aumento de  temperatura determinado  empieza a fundirse formando magma que asciende lentamente a la superficie terrestre por medio de un volcán, y al ir llegando a la superficie empieza a solidificarse formándose nuevamente las rocas ígneas.


Procesos que influyen en la formación de rocas sedimentarias

El proceso de formación de las rocas sedimentarias se denomina Litificación o diagénesis.
Siendo las radiaciones solares las responsables de la formación del viento, las variaciones de presión atmosférica, las lluvias, las temperaturas, denominados  agentes geológicos externos, que actúan sobre las rocas mediante procesos de meteorización, de transporte y de sedimentación, originan los sedimentos y por ende las rocas sedimentarias.

Los procesos de sedimentación, compactación, cementación y diagénesis forman rocas sedimentarias. Que las hacen clasificar en:


Dedríticas, formadas por fragmentos de rocas, proceso físico.

Evaporíticas o químicas, se originan al precipitar las sales en el fondo de lagos u océanos, precipitación de soluciones.

Carbonatadas o químicas,  se producen por precipitación del carbonato cálcico.

Organógenas, formadas a partir de restos blandos de seres vivos.

El proceso de meteorización, consiste en la destrucción de las rocas solidas por acción de fuerzas químicas, físicas o biológicas, conociéndose tres tipos de meteorización:

  • Meteorización mecánica: depende de la fuerza que ejercen  los cambios de temperatura entre e día y la noche, las heladas y deshielos e hidratación o cristalización de sales sobre la superficie de las rocas.
  • Meteorización química, incluye la oxidación, reducción e hidrólisis. Contribuyendo los factores como presencia de agua, oxígeno y temperatura siendo más notables y rápidos en temperaturas altas.
  • Meteorización orgánica biológica, los microorganismos y la micro flora se desarrollan en la superficie de las rocas liberando ácidos y mostrando efectos sobre las rocas. Depende del clima (temperatura y precipitaciones) y de las características de las rocas, como dureza, porosidad, desgaste estructural y composición mineral.

Diagénesis, son los procesos físico-químicos que ocurren dentro de un sedimento, después de ser  depositadas y antes que comience su metamorfosis como producto del tiempo.


ROCAS METAMÓRFICAS 

Cuando las rocas son sometidas a grandes presiones y temperaturas por millones de años, éstas actúan plegándose y fluyendo. Dicho fenómeno se produce en el interior de la tierra,  los tipos de metamorfismo son: 

Dinámico, cuando la causa de la transformación de las rocas son grandes presiones.

Contacto, si la causa ha sido una alta temperatura por proximidad de un magma.

Regional, cuando concurren las dos causas anteriores.

Los procesos que permiten la formación de este tipo de roca son principalmente:

Temperatura

Mediante energía resulta la recristalización de los minerales, cuyo calor es proporcionado desde la profundidad de la tierra.

Presión

Aumenta con la profundidad, debido al peso que soporta producto de las cargas que tiene sobre sí análoga a la presión hidrostática que actúa e todas las direcciones.

Las fuerzas tectónicas direccionales durante la formación de las montañas someten a las rocas a esfuerzos direccionales, generalmente a comprensión que acortan el volumen de la roca, pero también esfuerzos tensiónales que tienden a aumentar el volumen de la roca.

Fluidos de químicos

Generalmente el fluido es una solución de agua con iones. Cuando los minerales que forman las rocas  se encuentran hidratados,  y están a grandes profundidades la presión reduce el volumen de los poros y el agua sale, deshidratándose también  por efectos del calor. El agua expulsada actúa como catalizador ayudando a la migración iónica, la cual contribuye a la recristalización de algunos minerales o intercambios iónicos para formar minerales nuevos.

Transporte De Los Materiales Para La Formación De Sedimentos

Flotación: los materiales menos densos son transportados por la superficie sin hundirse.

Saltación: el agua o aire elevan pequeños fragmentos que luego vuelven a caer.

Disolución: transporte de materiales que se disuelven en agua.

Rodadura: arrastre de materiales pesados, sin levantarlos del suelo.

Suspensión: el aire o agua transportan partículas muy finos que no se depositan en el suelo.

Transporte por el viento: el viento recoge los materiales del suelo y los transporta a una cierta distancia, según sea su fuerza y el tamaño de los materiales. Materiales grandes son arrastrados a corta distancia, materiales más pequeños son solventados y transportados a mayor distancia, el polvo es transportado en suspensión bastante lejos de su lugar de origen.

Transporte por hielo: cuando el hielo de los glaciares se desplaza ladera abajo arrastra los materiales que encuentran a su paso y se produzca selección por tamaño. La distancia de arrastre dependerá de la fuerza de avance del hielo, de la pendiente y del tiempo que dure el transporte.

Procesos gravitacionales: desploman materiales que estaban a una cierta altura hasta caer más abajo solo debido a la acción de la gravedad sobre ellos, desprendiendo rocas que ruedan por las laderas.

Transporte por el agua: el agua de los ríos y arroyos es el mejor medio de transporte que existe, tanto por la cantidad de materiales que arrastra como por la variedad de los tipos. Cada tipo de material se transporta de una manera distinta.

Iones en solución: los iones viajan en solución, y para que se produzca su precipitación química. Han de quedar sometidas a condiciones específicas producto de la solubilidad o de sobresaturación. Otra posibilidad es que los aniones y cationes sean fijados por organismos para construir sus caparazones, como es el caso de muchos moluscos, algunas algas microscópicas, u otros microorganismos que fijan el carbonato cálcico en las aguas.


ROCAS ÍGNEAS

En la profundidad  de la tierra, la temperatura, la presión y composición química de magma, hace que la formación de las rocas sea intrusiva.

El enfriamiento paulatino del magma en  la corteza terrestre va dando origen a las rocas plutónicas. Que se encuentran principalmente en la corteza terrestre o en la superficie. A partir del fenómeno llamado levantamiento. Entre mayor sea la profundidad donde se encuentra el material magnético, más tiempo se demora en producir el enfriamiento y la formación de las rocas plutónicas.


A través de las erupciones volcánicas, el magma sube hacia la superficie de la tierra donde se enfría rápida y repentinamente  originando las rocas volcánicas. Pero hay parte del material que se enfría y solidifica en los conductos de salida antes de alcanzar la superficies es así como se forman las rocas subvolcánicas.

PUENTE DE CALAMAR

En el municipio de Calamar se pudo observar  que alrededor del Canal del Dique existe una gran cantidad de arena proveniente del dragado que se le hace al rio Magdalena, pero al acercarse a las orillas de este canal se pudo notar la presencia de un suelo limoso con grietas.


La presencia de arena en el rio es producto de la erosión de las rocas provenientes de las partes altas del rio y cuyos sedimentos depositan en las zonas de baja pendiente. Se pudo notar escases de vegetación en suelo arenoso porque este tipo de suelo no es el más apto para el crecimiento de las plantas de esta región.



El suelo limoso se encuentra agrietado debido a la erosión causada por la humedad y el calor que se presenta en este lugar. La humedad hace que el limo se expanda pero el calor lo seca rápidamente contrayéndolo, produciendo grietas muy grandes en el suelo.




PARQUE TAYRONA Y RIO PIEDRA

En río piedra y el parque Tayrona se observaron muchos granitos que se diferenciaban en su color ya que las que se encontraban en rio piedra eran más claras,  porque predominaban batolitos de característica intrusiva perteneciente a las rocas  ígnea , que en términos generales se le nombra como granito;  pero debido a  efectos ambientales y biológicos como la humedad, que favorecen a la proliferación de algas y bacterias, afectan la coloración de las rocas. Además de granito se pudo encontrar algunos gabros a orillas de la playa conocida como “la piscina” en el parque tayrona, donde también se observó arenas de grano grueso y de textura vítrea que posiblemente se trate de partículas de cuarzo provenientes del granito.



Los granitos son rocas ígneas plutónicas que se forman por enfriamiento lento del magma a grandes presiones y profundidades, lo que permite que sean rocas de gran dureza, están compuestas por minerales como cuarzo (vítreos, de color gris claro), feldespato (color blanco, gris rosado o salmón) y micas (color oscuro) que son fácilmente diferenciables en la roca gracias a los distintos colores que presentan estos minerales.



El gabro también es una roca ígnea plutónica de origen similar al granito pero con una composición química diferente, porque esta contiene plagioclasas cálcicas y piroxena por esta razón presenta una coloración más oscura que el granito.


Estos dos tipos de rocas pudieron ascender a la corteza gracias a los procesos de orogénesis que se  dieron en esta zona, donde dos placas colisionaron y formaron las montañas que luego de un tiempo prolongado en miles de años el material que está dentro, sale a la superficie y se desliza hasta llegar hasta donde está hoy en día.





Esta roca presenta diaclasas, que son fracturas en las que no se producen deslizamientos.



PRÁCTICA EN LA CANTERA LA CABAÑA

En la cantera llamada La Cabaña, hay material de tipo limoso de un tamaño de 62 micras a 4 micras, seguidamente se encuentran materiales de tipo arcilloso con tamaños menores a 4 micras, según las características de estos se pudo identificar tipos de rocas entre ellas la lutitas, y como se sabe que hay presencia de material orgánico en la superficie expuesta en una zona de la cantera, se pudo identificar rocas como las margas.


En la cantera se pudieron apreciar todos los tipos de sedimentación que se han llevado a cabo por diferentes procesos para la formación de la roca detrítica. También se pudo apreciar los tipos de meteorización, la meteorización antrópica fue la más común pues es la realizada por el hombre, la meteorización biológica, donde hay presencia de raíces, la meteorización física y una meteorización química.


En relación con la erosión, en la cantera se han dado procesos de  erosión por cárcavas y erosión por surcos.


 Los perfiles son muy claros al momento de identificarse. Haciendo el ejercicio se pudieron identificar en una de las canteras tres tipos de perfiles, en la parte superior con una capa delgada compuesta principalmente por materia orgánica. Suelos arcillosos mezclados. Al pie de esta, también se apreció un perfil C característico de rocas meteorizadas y más abajo una roca no meteorizada. En otra de las canteras por el contrario, se observaron materiales diferentes, materiales finos con presencia de algunos minerales.

Por otra parte, se encontró un perfil de suelo lixiviado, materiales lavados y que se adhieren al perfil como por ejemplo hierro y aluminio, existen aquí rocas limolitas con presencia de hierro y aluminio que se producen por la acción de lavado de los perfiles superiores. Se observa una meteorización física por descompresión debido a que el material está en el fondo y por lo tanto las presiones son menores, produciendo esto que el material ceda.  


En una parte de las canteras se observaron arenas, es decir, había un tipo de roca arenisca presente. La matriz es menor al 15% debido a que no hay presencia notoria de arcilla pero si de feldespatos y cuarzo, por lo tanto se puede decir que esta es llamada arcosa. La forma que tienen es producto de la erosión.


En otra parte se observaron gravas, que es un material sedimentario de  tamaños medianos, por ejemplo, se encontraron gravas de tipo anguloso y redondeado, que junto con otros materiales forman las llamadas brechas y pudingas. Por lo general, en este tipo de perfiles se llevan a cabo procesos de elevación, lavado de materiales finos de la parte superior a la parte inferior, luego sufre un proceso de lixiviación, que es una disolución de materiales como el potasio, el sodio, el magnesio, entre otros. Siendo esto la explicación principal de observar perfiles C en estas canteras.

Muchos de los materiales encontrados en la cantera (gravas, arenas, etc.)  son muy importantes para la construcción, se utilizan tanto materiales naturales (la grava) como materiales químicos (la caliza), ambos se pueden utilizar para diseño de concreto, pero el problema radica en que se deben cumplir ciertos requisitos para su optima utilización, como por ejemplo, la caliza no debe ser muy plana ni muy alargada ya que de esta característica depende mucho la resistencia del concreto, por otro lado la grava, las redondas de textura liza no es muy viable, para este es mejor utilizar caras de textura rugosa que tienen más adherencia al concreto. Es por eso que en las canteras se hacen ensayos de fractura de caras ya que en la parte fracturada es donde se aplica más la adherencia del material. Las gravas son más resistentes que la caliza. 


También se encontró con conglomerados finos, más que todo en la parte del pie de la cantera. Aquí la matriz es mayor al 15% valor característico de las grauvacas, que se contiene feldespatos cuarzo y arcilla.

En la parte alta de las montañas, se puede observar que hay un talud con pendiente bastante inclinada casi del 90° y a una altura aproximada de 35 m, y que al pie de esta se encuentran viviendas, del talud pueden deslizarse materiales grandes exponiendo al peligro la comunidad aledaña. Es por ello que se ha establecido un límite ambiental para que la explotación que se le hace a las canteras no afecte la estabilidad del talud. 



Al pie del talud se observa que lo están explotando, lo que representa un problema bastante serio ya que se le está quitando estabilidad al talud y por lo tanto este dentro de un tiempo podría colapsar. Este talud se le observan perfiles bastante característicos que han llevado procesos de lixiviación.








PRÁCTICA CAVERNA EN TOLÚ VIEJO

Tolú viejo se encuentra ubicado al Nor-Oeste del departamento de Sucre,  como una ramificación de los Montes de María, caracterizándose por presentar un paisaje cálcico en su relieve. Cuentan con una serie de cavernas formadas  por procesos naturales en las eras terciarias y parte de la cuaternaria cuando todo en el pasado estuvo sumergido bajo las profundidades marinas, hace aproximadamente 2500 años A.C.

Dentro de las Cavernas predomina mucho la piedra caliza ya que durante su proceso de formación unos pequeños animales de caparazón de calcio y bicarbonato de calcio, llamados trilobiteos, no aguantaron los cambios climáticos por los que pasaba el  planeta; éstos se fueron muriendo y  sus cadáveres, sedimentando en el fondo del mar; Para ese tiempo ya existían dos tipo de rocas, la ígnea y metamórficas. Las sales y los minerales provenientes del mar, reaccionaron, con los restos sedimentados de los trilobiteos en las cuencas sedimentaria dando origen a un  tercer tipo de roca  denominada sedimentaria, caracterizándose la  roca  caliza o calcárea. Es de esta manera como el cadáver de los trilobiteos fueron pieza fundamental para la creación de las cavernas.

En el interior de la caverna Mercedes  del municipio de Tolú Viejo, se notaron las diferentes formaciones que se dan por la filtración del agua en las rocas permeables y semipermeables. Las permeables dan una clase de formación como  huecos dentro de la caverna que recibe el nombre de wolinas y fuera de la caverna se denominan  torca.

La torca captura el agua de lluvia que ayuda a la formación dentro de la caverna, pues si no hubiese agua u humedad la caverna no crecería, ya que constantemente esta en un proceso de transformación y crecimiento. 



La estalactita  son las concreciones calcáreas que cuelgan de las cavernas en que se infiltran agua cargada de carbonato de calcio,  y las estalagmitas son concreciones calcáreas estructuradas  en el suelo de  la caverna  que crecen hacia el techo para formar con la estalactita una columna llamada Dolomitas.  La estalactita tiene un proceso de formación de 25 años y las estalagmitas de  50 años.

Las cavernas en sus paredes presentan un color oscuro que se debe a la presencia de hierro, calcio o magnesio. Importante y utilizado para la construcción y pavimentación en obras civiles.

VOLCAN SAN ANTERO

En este volcán se encuentran depósitos de lodo con mezcla de hidrocarburos que  se debe a la formación de las capas, por la acumulación de sales como la alita, yeso y materia orgánica.

Las sales que se encuentra es producto de la materia orgánica que está en la  profundidad y que por tener una baja densidad reaccionan con hidrocarburos y suben por las capas, como mezcla de hidrocarburo, lodo y agua.

Buscan la parte más débiles de los estratos para subir a la superficie superior, provocando un una inestabilidad a la cima. El volcán más que todo es un respiradero de lodo, el agua tiene muy poca influencia en la formación.





CONCLUSIONES

·   En las zonas de alta pendiente como El Parque Tayrona se encontraron rocas ígneas (granito, gabro). Sin embargo en las zonas de pendiente baja  como la cantera la cabaña se encuentran materiales como arenisca, lutita, conglomerados que son rocas sedimentarias, que han sido transportadas a través del tiempo de zonas de mayor altitud por agentes exógeno.

·   El dragado hecho en las cercanías del puente Calamar ha causado erosión a sus alrededores.

·        En las zonas que en periodos de tiempos pasados estuvieron bajo profundidades marinas, en la actualidad  se encuentran abundancia en rocas calcáreas ricas en calcio y magnesio, como calizas y dolomitas.

·         En el Río Piedra las rocas en su mayoría  mostraron formas redondeadas y superficie picoteada debido a   los impactos sucesivos que reciben  de otras rocas que se transportaron por deslizamiento superficial y por la corriente de agua. Se caracterizan  los granitos, cantos rodados y batolitos.

·         Las excavaciones excesivas  hechas en la cantera la Cabaña erosionan el talud que se encuentra en la vía que conduce a Tolú y que pasa por Sierra Flor, pudiendo causar un deslizamiento.


·        En zonas cercanas al Volcán de Lodo ubicado en el municipio de San Antero, Córdoba, se pueden encontrar varios respiraderos que expulsan materiales  producto de la mezcla de sólidos finos (sedimentos), suspendidos en hidrocarburos y agua