Geología aplicada

Descripción

Un ingeniero civil del siglo XXI tiene que entender que la Tierra es un sistema complejo, cerrado, finito y que la actual población mundial es lo suficientemente grande como para influir este sistema. Para este siglo se prevé que la población mundial alcanzará su máximo en un valor de alrededor de los diez billones de habitantes, lo cual hará trabajar a este sistema a su máxima capacidad. Claramente, los humanos se han convertido en una fuerza natural que rivaliza a las fuerzas climáticas y las fuerzas geológicas; todas capaces de moldear los procesos, la biósfera y la hidrósfera del planeta.

El sistema de la Tierra es muy complejo y hasta ahora no es comprendido en su totalidad por la humanidad; sin embargo, la actividad humana cada vez va disminuyendo las piezas del sistema que nos daría la posibilidad de vislumbrar cómo funciona el mismo. El proceso de comprender el sistema Tierra requiere el entendimiento y desarrollo de una serie de disciplinas relacionadas, que hoy en día se agrupa en las Ciencias de la Tierra. La geología es una de esas disciplinas de las Ciencias de la Tierra; y esta disciplina es un punto de partida (no el único) para entender la relación de la actividad humana con la Tierra. De este modo, a partir de este punto de partida se desea que el futuro ingeniero civil pueda proyectar obras civiles más armoniosas con el sistema Tierra.

Desde la Revolución Industrial (\(\approx\) mediados del siglo XIX), la mentalidad humana a apuntado como único objetivo hacia la mejora de la economía individualista llegando en la actualidad a un irracional consumismo, que de lejos es innecesario para la subsistencia. Esto hace que en la actualidad la raza humana haya apostado a la adaptación hacia el inminente cambio climático de origen antropogénico en vez de si quiera apostar a la mitigación y mucho menos a la conservación. Esta apuesta, casi a ciegas, hace que el desarrollo de la ingeniería civil tenga que ser distinta a la que se ha practicado en el pasado: ella debería ser más una respuesta de un claro conocimiento de las Ciencias de la Tierra en vez de un simple impulso hacia lo que creemos que es un progreso.

Es este curso de geología aplicada se mostrará los conceptos necesarios de las Ciencias de la Tierra (con énfasis en geología) para lograr dos posibles objetivos:

ambos frente a los fenómenos naturales que da como respuesta la Tierra al cambio climático y deterioro de la vida que nosotros mismos ocasionamos.

Se impartirá información teórica, ejemplos ilustrativos y casos prácticos; también se realizará una práctica de campo, que pretende lograr que los estudiantes observen los aspectos tratados en el curso.

Programa

  1. Herramientas para la asignatura.
    1. Herramientas computaciones: LaTeX, Inkscape, Gimp y Octave o Python3.
    2. Concepto de escala.
    3. Conceptos de dibujo técnico para geología: el diagrama de bloques.
    4. Coordenadas geográficas.
    5. Proyección esférica: uso del diagrama estereográficoequiangular (estereográfica).
    6. Diagrama ternario.
    7. Orientación espacial de planos y líneas.
      1. Facciones estructurales.
      2. Buzamiento aparente.
      3. Espesor de una capa.
      4. Medida del espesor real con la barra Jacob.
      5. El problema de los tres puntos.
  2. Conceptos para la asignatura.
    1. Elementos químicos estables e inestables: concepto de radioactividad.
    2. Compuestos químicos inorgánicos y orgánicos.
    3. Minerales formadores de rocas.
    4. Rocas comunes
      1. Rocas ígneas.
      2. Rocas metamórficas.
      3. Rocas sedimentarias.
    5. Meteorización y suelos residuales.
    6. Mecanismos de transporte y suelos sedimentarios.
    7. Macizo rocoso y discontinuidades.
    8. Estructuras geológicas.
      1. Fallas y zonas de falla.
      2. Anticlinales y sinclinales.
    9. Rocas y suelos en zonas de falla.
    10. Bloques de rocas en matriz de suelos.
  3. Origen de la Tierra y el sistema solar.
    1. Teoría del origen del universo.
    2. La vía láctea.
    3. El sistema solar.
    4. Las leyes de Kepler.
    5. La formación de la Tierra y la Luna.
  4. Evolución de la Tierra.
    1. La escala del tiempo geológico y dataciones.
    2. Periodos, épocas y edades geológicas
    3. El Antropoceno.
  5. Controversias geológicas.
    1. Catastrofismo.
    2. Extinción masiva.

Lecturas obligatorias

  1. Placas tectónicas ([Fletcher, 2012], Chapter 3), página 76 Assessing your knowledge, preguntas del 1 al 15.
  2. Materia y minerales ([Tarbuck et al., 2005], Capítulo 3), página 105 Preguntas de repaso, preguntas 1 al 18.
  3. Rocas Ígneas ([Tarbuck et al., 2005], Capítulo 4), página 132 Preguntas de repaso, preguntas 1 al 20.
  4. Meteorización ([Fletcher, 2012], Chapter 7), página 190 Assessing your knowledge, preguntas del 1 al 15.
  5. Rocas Sedimentarias ([Tarbuck et al., 2005], Capítulo 7), página 224 Preguntas de repaso, preguntas 1 al 23.
  6. Rocas Metamórficas ([Tarbuck et al., 2005], Capítulo 8), página 252 Preguntas de repaso, preguntas 1 al 19.
  7. Movimientos en Masa ([Fletcher, 2012], Chapter 18), página 504 Assessing your knowledge, preguntas 1 al 15.

Trabajo de campo

  1. Repaso de conceptos para el trabajo de campo.
  2. Herramientas e instrumentos para el trabajo de campo.
  3. Directrices para el trabajo de campo.

Bibliografía

Tarbuck, E. J., F. K. Lutgens, and D. Tasa (2005), Ciencias de la tierra: una introduccion a la geologia fisica, 8 ed., Pearson, Madrid.

Fletcher, C. (2012), Physical Geology: The Science of Earth, 2nd ed., edited by None, Wiley, London.

Otra bibliografía de referencia

Selley, R. C., L. R. M. Cocks, and I. R. Plimer (Eds.) (2005), Encyclopedia of Geology, 1st ed., edited by R. C. Selley, L. R. M. Cocks, and I. R. Plimer, Elsevier, London.

González de Vallejo, L. I. G., M. Ferrer, L. Ortuño, and C. Oteo (2002), Ingeniería Geológica, Pearson Educación, Madrid.

Beavis, F. C. (1985), Engineering geology, 1st ed., Blackwell Publishing, Carlton.

MacDougall, D. (2011), Why geology matters: Decoding the past anticipating the future, 1st ed., University of California Press, Berkeley.

Awange, J. L., E. W. Grafarend, B. Paláncz, and P. Zaletnyik (2010), Algebraic geodesy and geoinformatics, 2nd ed., Springer, Heidelberg.

Hencher, S. (2012), Practical engineering geology, 1st ed., Spon Press, London.

Pozo-Rodríguez, M., J. González-Yélamos, and J. Giner-Robles (2004), Geología práctica: introducción al reconocimiento de materiales y análisis de mapas, 1st ed., Pearson, Madrid.

Wilson, E. O. (2014), The meaning of human existence, 1st ed., Libveright Publishing Corporation, New York.

Grafarend, E. W., and F. W. Krumm (2006), Map projections: Cartographic information systems, 1st ed., Springer, Stuttgart.

Hallam, A. (1989), Great geological controversies, 2nd ed., Oxford University Press, Oxford.