Descargar documento - Olimpiada Científica Estudiantil

Introducción a la Geografía Física
Preparado por Erwin Galoppo von
Borries en base a Dr.
Michael Pidwirny University of British
Columbia Okanagan
EGvB
1
Geografía física
• Geografía: estudio de los fenómenos
naturales y culturales desde el punto de vista
de su dimensión espacial
• La geografía física estudia los patrones o
configuraciones espaciales del tiempo
atmosférico, clima, suelos, vegetación,
animales, agua en todas sus formas y las
formas del terreno
EGvB
2
Subdivisiones de la Geografía
Geografía
Humana
1
2 3
4
Geografía
Física
5
1. Evaluación de recursos naturales
2. Estudios de impacto ambiental
3. Ordenamiento territorial
4. Geografía regional
5. Ecología humana
GEOGRAFIA
DEMOGRAFIA
11
ETNOLOGIA 10
SOCIOLOGIA
C. DE LA TIERRA
12
6
ASPECTOS
HUMANOS
DEL ESPACIO
9
6. Geo. económica
7. Geo. histórica
8. Geo. política
9. Geo. social
10. Geo. cultural
11. Geo. de la población
ECONOMIA
7
HISTORIA
C. DEL AGUA 15
8
ASPECTOS
FISICOS DEL
ESPACIO
13 C. DEL AIRE
14
POLITOLOGIA
C. DE LA VIDA
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12. Geomorfología
13. Climatología
14. Biogeografía
15. Hidrología
3
La mirada geográfica
Paisaje
=
Medio de comunicación del territorio
EMPIRISMO
territorio
•
•
•
•
TEORIA
espacio
geográfico
(construcción
/objeto
abstracto)
producto humano
Espacial (problemática de las localizaciones)
Sistémica (aborda la realidad de manera global)
Pluriescalar (análisis a diferentes escalas)
Antropocentrada (con el hombre en el centro de su
interés)
• Dinámica (pasado – presente – futuro)
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4
EGvB
5
Mapas
(Basado en Pidwirny )
EGvB
6
Sistema de coordenadas geográficas (Latitud
y Longitud)
• Todo punto sobre la Tierra puede localizarse en base a
coordenadas angulares llamadas Latitud y Longitud
• La Latitud es el ángulo que forma la vertical del lugar
con el plano del ecuador (plano perpendicular al eje
de rotación de la Tierra). Varía de 0º en el ecuador, a
90º en los polos
• La Longitud es el ángulo que forma el plano que
contiene la vertical del lugar con el plano que
contiene la vertical de un punto de referencia
(Greenwich). Varía de 0º en el meridiano de
Greenwich, hasta 180º hacia el Este o hacia el Oeste
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7
Latitud y Longitud de un punto
EGvB
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Sistema de coordenadas cartográficas
(X,Y)
• Sobre el mapa, todo punto puede localizarse
en un sistema tradicional de coordenadas
rectangulares o cartesianas X, Y, llamadas
coordenadas cartográficas
EGvB
9
Localización de un punto por sus
coordenadas cartográficas
• En el mapa, la estrella
tiene por
coordenadas:
• X=7
• Y=4
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10
La Proyección cartográfica
• La Transformación de las coordenadas geográficas en
coordenadas cartográficas se realiza gracias a la
proyección cartográfica
• La proyección es un algoritmo matemático que
permite la correspondencia bi-unívoca entre un par
de coordenadas (Latitud, Longitud) de un punto
sobre la Tierra, con un par de coordenadas (X,Y) del
mismo punto en su representación sobre el mapa
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11
Tipos de proyecciones
• Como la Tierra es casi una esfera y el mapa es un
plano, toda proyección deforma o altera, ya sea
las direcciones o las áreas que se representan en
el mapa.
• Según su deformación o alteración, las
proyecciones se distinguen en:
• Proyecciones conformes (mantienen las
direcciones)
• Proyecciones equivalentes o equiárea (mantienen
las superficies
• Proyecciones afilácticas (no mantienen las
direcciones ni las áreas)
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12
Escala del mapa
• Una representación de la
superficie de la Tierra en
su verdadera dimensión
sería inmanejable
• Por esta razón, se reduce
cualquier superficie
terrestre en cierta
proporción, para poder
representarla en un mapa
• Dicha proporción se llama
Escala del Mapa
EGvB
13
Gran escala – Pequeña escala Escala
mayor – Escala menor
• Así, una escala 1:100.000
significa que 1 unidad
medida en el mapa
representa 100.000
unidades en el terreno
• Cuanto más grande sea el
denominador, menor será
la escala y se hablara de
“escala menor” (menor
detalle pero mayor
superficie mapeada)
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14
Acimut
• Cualquier dirección
puede ser definida por
el acimut de una línea
entre dos puntos
• El acimut es el ángulo
que forma la dirección
del norte con la
dirección de interés,
medido en el sentido
de las agujas del reloj
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15
Rumbo
• También una dirección
puede definirse por su
rumbo
• En este sistema se divide
el horizonte en 4
cuadrantes de 90º, siendo
la dirección Norte y Sud,
las dominantes,
midiéndose los rumbos,
hacia el Este o el Oeste
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16
Direcciones en el mapa
• En el mapa puede
medirse 3 tipos de acimut:
• Acimut verdadero (con
relación al N geográfico)
• Acimut magnético (con
relación al N magnético
• Acimut cuadricular (con
relación al N de la
cuadricula)
• La diferencia entre el N
geográfico y el N
magnético se llama
declinación magnética
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Origen de la Tierra
(Basado en Pidwirny)
EGvB
18
• 11.000 a 15.000 millones de años atrás:
toda la energía y materia concentradas en
un área del tamaño de un átomo
• Luego el universo comenzó a expandirse
(Big Bang) Comienzo del tiempo, el espacio
y la materia
• La coalescencia de los gases y materia
formó las estrellas y los planetas y el
sistema solar hace 5.000 millones de años
• Hoy día el universo continúa
expandiéndose
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19
Nuestro sistema solar con sus 9 planetas y el Sol
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20
Teoría oscilante del Universo
• Con un universo finito, la expansión llega a
detenerse y comienza una contracción (Big
Crunch) hasta un punto infinitamente
pequeño y hay una nueva gran explosión,
EGvB
21
La Tierra
• Hace 4.600 millones de años, se forma la Tierra
por concentración del polvo cósmico
• Hace 4.400 millones de años, la masa de la Tierra
era similar a la actual
• Hace 4.200 millones de años se formaron los
continentes
• La Tierra continuó enfriándose y el Oxígeno se
formó por fotodisociación del agua y por
fotosíntesis de las algas marinas
• El Ozono se forma también y protege a los
organismos de los rayos ultravioleta
• La evolución de la atmósfera de la Tierra:
EGvB
22
Nombre de la Etapa
Atmósfera temprana
Duración de la etapa (Miles Principales constituyentes de
de millones de años antes)
la atmósfera
4.4 a 4.0
H2O, cianido de hidrógeno
(HCN), amonio (NH3),
metano (CH4), azufre, iodo,
bromo, cloro, argón
Procesos y Rasgos
dominantes
Gases más livianos como
hidrógeno y helio escapan al
espacio. Toda el agua es
retenida en la atmósfera en
estado de vapor, a causa de las
altas temperaturas.
A los 4,000 millones de años Liberación continua de gases
dominan H2O, CO2, y
desde la litosfera.
nitrógeno (N). Enfriamiento de Nubes de vapor de agua muy
la atmósfera causa
comunes en la baja atmósfera.
precipitaciones y desarrollo de Aparecen las bacterias
los océanos
quimiosintéticas a los 3,600
A los 3,000 millones de años millones de años. La vida
dominan CO2, H2O, N2.
comienza a modificar la
Comienza a acumularse el O2. atmósfera.
N2 - 78%, O2 - 21%, Argón - Desarrollo, evolución y
0.9%, CO2 - 0.036%
crecimiento de los seres vivos
aumentan la cantidad de
oxígeno en la atmósfera desde
<1% a 21%.
Hace 500 millones de años, la
concentración del oxígeno
atmosférico se estabiliza.
Los seres humanos empiezan a
modificar la concentración de
algunos gases de la atmósfera
alrededor del año 1700.
Atmósfera secundaria
4.0 a 3.3
Atmósfera viviente
3.3 al presente
EGvB
23
Momento de origen de los
principales grupos de plantas y
animales
Grupo de organismos
Momento del origen
Invertebrados
Hace 570 millones de años
Peces
Hace 505 millones de años
Plantas terrestres
Hace 438 millones de años
Anfibios
Hace 408 millones de años
Reptiles
Hace 320 millones de años
Mamíferos
Hace 208 millones de años
Plantas con flor (Angiospermas)
Hace 140 millones de años
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24
Esferas naturales de la Tierra
• Litosfera.- porción inorgánica de la tierra (rocas,
minerales, elementos)
• Atmósfera.-capa envolvente de aire que rodea la
tierra
• Hidrosfera.- el agua de la Tierra (océanos, ríos, lagos,
glaciares, aguas subterráneas, agua atmosférica)
• Biosfera.- plantas, animales y microorganismos
EGvB
25
• Estas esferas están interrelacionadas por
interacciones dinámicas tales como los ciclos
biogeoquímicos que transportan e
intercambian materia y energía entre las 4
esferas naturales de la Tierra
EGvB
26
Atmósfera
(Basado en Pidwirny)
EGvB
27
La fuente solar de la energía
terrestre
• Casi toda la energía que mueve los sistemas
terrestres (climáticos, hidrológicos, ecosistemas,
etc.) proviene del sol
• En el núcleo del sol, cada segundo, 700 millones
de toneladas de hidrógeno se convierten en 695
millones de toneladas de helio. Los 5 millones
restantes se convierten en radiación que es
emitida al espacio exterior del sol
• La cantidad total de energía emitida por el sol es
de 63 millones de watts/m2. Después de un
recorrido de 149.5 millones de Km, la radiación
recibida por la atmósfera exterior de la Tierra es
de 1370 watts/m2
EGvB
28
Geometría Sol-Tierra
• Rotación de la Tierra: giro de la tierra sobre su
eje. Día solar medio = un giro = 24 horas
• Revolución de la Tierra: órbita de la tierra
alrededor del sol (365 ¼ días)
EGvB
29
Posición de los equinoccios, solsticios,
afelio y perihelio durante la revolución
de la tierra
EGvB
30
Inclinación del eje de la Tierra
• El eje de la tierra no es perpendicular a la eclíptica
(plano generado por la órbita de la Tierra, alrededor
del sol), sino que tiene una inclinación de 23º 27’
• Esta inclinación es la causa de las diferencias de
duración de la radiación en diferentes puntos de la
tierra según el momento del año y por tanto
responsable de la diferencia entre estaciones
EGvB
31
EGvB
32
Variaciones en la elevación del sol a
mediodía durante el año a 16º LS
EGvB
33
Energía y vida
• La captura y el uso de la energía en los
sistemas vivientes se realiza a través la
fotosíntesis y la respiración
• La fotosíntesis:
6CO2 + 6H2O + energía luminosa >>> C6H12O6 + 6O2
• La respiración:
C6H12O6 + 6O2 >>> 6CO2 + 6H2O + energía liberada
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EGvB
35
EGvB
36
Estructura vertical de la atmósfera
EGvB
37
Patrón anual de la radiación solar recibida por la
superficie de la Tierra (1987)
EGvB
38
Radiación de onda larga emitida por la
Tierra
EGvB
39
Balance global de calor. Flujos de calor
• La figura siguiente muestra los valores
globales de la radiación de onda larga y de
onda corta, de polo a polo
• Si no hubiera transporte meridiano de la
energía, causado por la circulación
atmosférica y oceánica, los polos serían 25ºC
más fríos y el ecuador sería 14ºC más caliente
EGvB
40
Balance neto de la radiación de onda
larga y corta en el planeta
EGvB
41
Temperatura media del aire en
superficie en Enero (1959-1997)
EGvB
42
Temperatura media del aire en
superficie en Julio (1959-1997)
EGvB
43
Los pisos altitudinales
EGvB
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Fuerzas que causan el viento
• Viento = aire en movimiento
• El viento resulta de diferencias en la presión
atmosférica, causadas en general por una
diferencia de absorción de la radiación solar
• El viento se caracteriza por una dirección y una
velocidad
• La velocidad se mide en Km/h, m/seg, millas
naúticas/hora (nudos) con ayuda de un
anemómetro.
• La dirección se señala por el origen del viento (de
dónde proviene), con ayuda de una veleta
EGvB
45
Formación del viento como resultado de una
diferencia localizada de temperaturas
EGvB
46
Movimiento del viento
• Horizontalmente, el
viento se mueve de las
altas presiones hacia
las bajas presiones y
su velocidad depende
de la gradiente de
fuerza de la presión
• Distinguir isobaras y
gradiente de presión
EGvB
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Viento de gradiente en ciclones (L) y anticiclones (H) del
hemisferio norte, resultantes de la fuerza de gradiente de
presión (PGF), la fuerza de Coriolis (CF) y la fuerza Centrípeta
(Ce)
EGvB
48
Patrones de circulación del viento en los sistemas de
alta y baja presión en los hemisferios Norte y Sur
EGvB
49
Circulación atmosférica a escala global:
modelo simplificado de 3 celdas vientos de
superficie
EGvB
50
Presión a nivel del mar, vientos de superficie y ZCIT en
Enero (media 1959-1997)
EGvB
51
Presión a nivel del mar, vientos de superficie y ZCIT en
Julio (media 1959-1997)
EGvB
52
EGvB
53
Vientos locales
• Brisas de mar y de tierra: durante el día, la tierra se
calienta más rápidamente que el mar, el aire se
expande y forma un gradiente H >L que dirige el aire en
altitud hacia el mar y en superficie desde el mar hacia
la tierra. Durante la noche a la inversa
• Brisas de valle y de montaña: durante el día, el aire se
calienta y se expande (menos denso), dirigiendo el aire
hacia arriba. Durante la noche el aire se enfría y se
acumula hacia abajo (más denso), llegando a formar en
las primeras horas del día una inversión de
temperatura. Los valles pueden actuar como túneles
donde se forma el efecto Venturi, acelerando el viento
a velocidades significativas (hasta de 150 km/h)
EGvB
54
Brisa de mar (en el día) y de tierra (en la noche)
EGvB
55
Brisa de valle (en el día) y de montaña (en la noche)
EGvB
56
Masas de aire y zonas frontales
• Una masa de aire es un gran cuerpo de aire de
humedad y temperatura similar que cubre
miles de kilómetros cuadrados
• Las masas de aire son clasificadas por su
región de origen, por sus características de
temperatura (Ecuatorial, Tropical, Polar o
Artica) y de humedad (continental o
marítima)
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57
Tipos de masas de aire y patrón de movimiento en
Norteamérica
EGvB
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Frentes
• Frecuentemente dos masas de aire de
temperatura diferente se encuentran formando
una interfase o límite llamado frente o zona
frontal
• El aire caliente choca con el aire frío y por su
densidad menor es levantado sobre el aire frío
más denso.
• Esto provoca el enfriamiento, condensación y
precipitación
• Las zonas frontales donde el aire no se mueve
forman frentes estacionarios
• Los frentes pueden ser fríos o cálidos y ocluidos
EGvB
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Frente frío
EGvB
60
Frente cálido
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61
Tormentas
• Las tormentas se forman cuando el aire húmedo e
inestable es levantado en altitud
• La elevación resulta en condensación y liberación
de calor latente y precipitación en forma de lluvia,
granizo o nieve
• El ascenso puede deberse a:
• Convección por calentamiento de la superficie
• Barrera orográfica que obstruye el flujo de aire y
lo obliga a ascender
• Ascenso dinámico debido a un frente
EGvB
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Desarrollo de nubes de tormenta en su etapa de
cúmulos
EGvB
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Nube madura de tormenta (Cumulonimbus) con la
forma típica en yunque
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64
Tormenta
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EGvB
67
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70
El efecto invernadero
• Una vez calentada la tierra por el sol, ésta
irradia energía en longitudes de onda largas o
infrarrojas, esta emisión hacia el espacio es en
gran parte absorbida por los gases de
invernadero
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71
Gases invernadero
• Son CO2, vapor de agua, CH4, y absorben
naturalmente la radiación de onda larga que
emite la tierra
• Sin efecto invernadero, la Tierra tendría una
temperatura de –18ºC, en lugar de 15ºC y la vida
no sería posible
• Todos estos gases han aumentado desde 1700 por
la actividad humana. Como resultado, los
científicos piensan que la temperatura de la Tierra
aumenta y modelos de computadora estiman un
aumento de 3ºC por un aumento del doble de
CO2
EGvB
72
• Sin embargo estos modelos no consideran
que un aumento de la temperatura,
aumenta también la evaporación y la
nubosidad, disminuyendo la insolación, lo
que enfría la tierra, equilibrando el efecto
• CO2 55% responsable del efecto
invernadero, CFC 25%, metano 15%, NO2
5%
EGvB
73
EGvB
74
Gases invernadero: concentraciones y
fuentes
Concentración
1750
Concentración
1995
Cambio porcentual
Dióxido de carbono
280 ppm
360 ppm
29 %
Metano
0.70 ppm
1.70 ppm
143 %
Gas invernadero
EGvB
Fuentes naturales y
antrópicas
Disminución
orgánica, incendios
forestales, volcanes,
quema de
combustibles fósiles,
deforestación,
cambio del uso de la
tierra
Humedales,
disminución
orgánica, termitas,
extracción de gas
natural y petróleo,
quema de biomasa,
cultivo de arroz,
ganado, rellenos
sanitarios
75
Gases invernadero: concentraciones y
fuentes
Gas invernadero
Oxido nitroso
Clorofluorcarbonos
(CFCs)
Ozono
Concentración
1750
Concentración
1995
280 ppb
310 ppb
0
900 ppt
Desconocida
Varía con la latitud y
altitud en la atmósfera
EGvB
Cambio porcentual
Fuentes naturales y
antrópicas
Bosques, pastizales,
oceános, suelos,
cultivos, fertilizantes,
11 %
quema de biomasa,
quema de combustibles
fósiles
Refrigeradores,
propulsores de
No se aplica
aerosoles, solventes de
limpieza
Creado naturalmente
Los niveles globales
por la acción de la luz
generalmente han
solar sobre el oxígeno
disminuido en la
molecular, y
estratósfera y
artificialmente, a través
aumentado cerca de la
de la producción
superficie terrestre
fotoquímica del smog
76
La capa de Ozono
• Región de concentración de O3 en la
estratosfera entre 10 y 50 km de altitud, con
un máximo de concentración en los 25 km de
altitud
• El adelgazamiento de la capa de ozono sobre
el polo sur se llama agujero de ozono
• La capa de ozono es importante porque
intercepta la radiación ultravioleta
EGvB
77
EGvB
78
• La radiación ultravioleta es dañina pues:
• Destruye los ácidos del ADN, provocando
cáncer de piel
• Aumenta las cataratas y quemaduras de
piel
• Elimina los sistemas inmunológicos de los
organismos
• Tiene impactos adversos sobre plantas y
animales
• Reduce el crecimiento del fitoplancton de
los océanos
• Enfría la estratosfera y posiblemente tiene
efecto sobre la superficie terrestre
EGvB
79
• Desde los años 1970, los científicos
descubrieron que durante la primavera, la
capa de ozono sobre la Antártida disminuía
en un 60% con relación a meses anteriores
• La disminución del ozono desde 1978 es de
un 3% anual en la Antártida
• El principal agente de destrucción del O3
son los clorofluorcarbonos (CFC)
• Fueron producidos por vez primera en 1928
por General Motors Corporation
EGvB
80
El Niño y la Oscilación Sur
• Normalmente, costas del Perú con aguas frías que
suben de la profundidad, favoreciendo el plancton y
los peces
• El Niño (durante la navidad), aguas anormalmente
cálidas que desfavorecen a la pesca y que tienen
consecuencias sobre el clima
• Oscilación Sur oscilación de cambio de presiones
que provoca la aparición de El Niño
EGvB
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Patrón típico de circulación
atmosférica en el Pacífico ecuatorial
EGvB
82
Patrón de circulación en un evento El
Niño
EGvB
83
Efectos globales de El Niño
EGvB
84
La litosfera
(Basado en Pidwirny)
EGvB
85
La estructura de la Tierra
• La Tierra es un esferoide achatado. Está
compuesta de diferentes capas determinadas por
la evidencia sísmica. Estas capas son:
• El Núcleo (3500 km de radio) y localizada al centro
de la Tierra
• El Manto que rodea al núcleo y tiene un espesor
de 2900 km
• La Corteza que flota sobre el manto, compuesta
de la corteza oceánica, rica en basalto y de la
corteza continental, ricaEGvBen granito
86
Estructura de la Tierra
EGvB
87
• La litosfera es la capa que incluye la corteza
y la parte superior del manto (astenosfera).
Tiene un espesor de 100 km y se desliza
sobre el resto del manto superior
• La litosfera es la zona de los sismos, de la
orogénesis, del volcanismo y de la deriva de
los continentes
• La corteza es menos densa que el manto
superior. La corteza oceánica es menos
espesa que la corteza continental (5 a 10
km vs 20 a 70 km) y más densa (3 g /cm3 vs
2,7 g /cm3)
EGvB
88
La corteza terrestre
EGvB
89
• Ambos tipos de corteza están compuestos
de placas tectónicas que flotan sobre el
manto y se mueven lentamente,
movimiento provocado por las corrientes
de convección dentro del manto
• Grandes depósitos sedimentarios se
encuentran normalmente en los límites
entre ambos tipos de corteza
EGvB
90
Tectónica de placas
• En el siglo 19 y principios del 20 Teoría de la Deriva
Continental apoyada por los siguientes argumentos:
• Localización de los mismos fósiles en diferentes continentes
• Evidencias paleoclimáticas que partes tropicales actuales
tuvieron climas polares en el pasado, hacen suponer que se
encontraban en otras latitudes
• Formas de continentes se acomodan como piezas de un
rompecabezas
• Depósitos geológicos del este de Norte y Sud América
similares a los del Oeste de Europa y Africa
EGvB
91
• En los años 1960s evidencias para la teoría de
la tectónica de placas por la orientación
magnética de los cristales de las rocas en el
fondo del oceano, a ambos lados de la dorsal
medio-oceánica
EGvB
92
Dorsal medio-oceánica
EGvB
93
Proceso de formación de
la corteza oceánica
EGvB
94
Convergencia de placas y
formación de las montañas
EGvB
95
Relieve de los continentes y
oceanos
EGvB
96
Placas y zonas sísmicas
EGvB
97
EGvB
98
Las rocas
• Se puede definir una roca como una sustancia
sólida que ocurre naturalmente por los
efectos de 3 procesos geológicos básicos:
solidificación del magma; sedimentación de
los restos de rocas meteorizadas; y
metamorfismo o cambio en las propiedades
de rocas preexistentes.
• Como resultado de esos procesos, existen 3
tipos de roca:
EGvB
99
Rocas ígneas
• Rocas Igneas – producidas por la
solidificación del magma fundido del
Manto.
• El magma que se solidifica en la superficie
de la tierra da lugar a las rocas ígneas
extrusivas o volcánicas.
• Cuando el magma se enfría y solidifica
debajo de la superficie terrestre, se forman
las rocas ígneas intrusivas o plutónicas.
EGvB
100
Rocas sedimentarias
• Rocas sedimentarias - formadas por el
enterramiento, compresión y modificación
química de los restos meteorizados de rocas
depositadas, o sedimentos en la superficie de
la Tierra.
EGvB
101
Rocas sedimentarias clásticas
Nombre de la roca
Tipo de fragmento
Brecha
Gruesos fragmentos angulares
Conglomerado
Gruesos fragmentos redondeados
Arenisca
Partículas de arena compuestas en 90%
de cuarzo
Arcosa
Arenisca compuesta de 25% de granos
de feldespato
Arcillita (Filita)
Partículas de arcilla
Limolita
Partículas de limo
Lutita
Mezcla de arcilla y limo
Caliza
Mezcla de esqueletos calcáreos de
organismos marinos
EGvB
102
EGvB
103
Rocas sedimentarias formadas por
precipitación química
Nombre de la roca
Tipo de precipitado
Halita
Sodio y cloro
Yeso
Calcio, azufre y oxígeno
Silicretos
Silicio
Ferricretos
Hierro
Caliza
Carbonato de calcio
Dolomita
Carbonato de calcio y magnesio
EGvB
104
EGvB
105
Rocas metamórficas
• Rocas metamórficas – formadas por la
modificación química o física de las rocas
existentes, por el intenso calor o presión.
EGvB
106
Principales rocas metamórficas
Nombre de la roca metamórfica
Roca de origen
Pizarra
Lutita
Esquisto
Lutita
Gneiss
Granito
Marmol
Caliza
Cuarcita
Arenisca
EGvB
107
EGvB
108
Rocas y minerales
• La mayoría de las rocas están compuestas
de minerales
• Los minerales son sólidos inorgánicos
naturales que tienen una estructura
cristalina y diferente composición química
• Los minerales presentan diferentes
organizaciones de los elementos químicos
• Los 8 elementos más comunes de los
minerales de las rocas terrestres son:
EGvB
109
Ocho elementos más comunes de los minerales
de la corteza terrestre
Elemento
Símbolo químico
Oxígeno
O
46.60
Silicio
Si
27.72
Aluminio
Al
8.13
Hierro
Fe
5.00
Calcio
Ca
3.63
Sodio
Na
2.83
Potasio
K
2.59
Magnesio
Mg
2.09
EGvB
Peso porcentual en la
corteza terrestre
110
Deformación de la corteza: pliegues y
fallas
• El movimiento de las placas provocan deformaciones en
forma y volumen en las rocas por tensión o distensión
• Para la deformación plástica de las rocas es necesario
ciertas condiciones:
– El material rocoso debe tener la capacidad de
deformarse bajo la presión y el calor
– Más alta la temperatura de la roca, más plástico su
comportamiento
– La presión no debe exceder las fuerzas de cohesión
interna de la roca, sino, ocurren fracturas o fallas
– Las deformaciones deben ocurrir lentamente
EGvB
111
• Un pliegue se define como una curva en los
estratos de la roca, debido a las fuerzas de
compresión
• Los principales tipos de pliegues son:
– Pliegue monoclinal (suave curvatura en un solo
sentido)
– Pliegue anticlinal (curvatura hacia arriba)
– Pliegue sinclinal (curvatura hacia abajo)
EGvB
112
monoclinal
EGvB
113
anticlinal
EGvB
114
sinclinal
EGvB
115
Pliegues inclinados
EGvB
116
Pliegue
recostado
EGvB
117
El ciclo de las rocas
• El ciclo de las rocas es un modelo general que describe la
forma en que varios procesos geológicos crean, modifican e
influyen sobre las rocas. Este modelo sugiere que el origen de
todas las rocas puede hallarse al final en la solidificación de un
magma fundido.
• El magma consiste en una mezcla parcialmente fundida de
elementos y compuestos que se encuentran en las rocas. El
magma se encuentra debajo de la corteza rígida de la Tierra
en una zona llamada Manto
EGvB
118
El ciclo de las rocas
ENERGÍA SOLAR
Superficie terrestre
Rocas Igneas
extrusivas
Sedimento, erosión,
transporte y
deposición
Meteorización
Movimiento del magma
hacia la superficie
terrestre
Enterramiento
y litificación
Levantamiento
y denudación
de la corteza
terrestre
Rocas Igneas
intrusivas
Metamorfismo
Rocas
metamórficas
Fusión
Rocas
sedimentarias
Metamorfismo
Fusión
Fusión
AMBIENTE DE SUBSUPERFICIE: ALTA
TEMPERATURA Y PRESIÓN
EGvB
119
El ciclo de las rocas
EGvB
120
El tiempo geológico
• Los geólogos describen la historia geológica de la
Tierra mediante un sistema temporal llamado escala
de tiempo geológico
• Esta escala comprende 4 unidades de tiempo: Eones,
Eras, Períodos y Epocas. Estas unidades se
subdividen por algún evento geológico importante.
Por ejemplo, durante el Eón Hadeano, la vida no
existió. Durante el Arqueano, apareció la vida y
estuvo dominada por organismos unicelulares.
EGvB
121
Eón
Era
Periodo
Cuaternario (0-1.6 MA BP)
Cenozoico
Terciario (1.6-65 MA BP)
Cretácico (65-144 MABP)
Mesozoico
Jurásico (144-208 MABP)
Triásico (208-245 MABP)
Pérmico (245-286 MABP)
Fanerozoico
(Hoy-551 MABP)
Pensilvánico (286-320 MABP)
Misisípico (320-360 MABP)
Paleozoico
Devónico (360-408 MABP)
Silúrico (408-438 MABP)
Ordovícico (438-505 MABP)
Cámbrico (505-551 MABP)
Proterozoico (551-2500 MA BP)
Arqueano (2500-3800 MABP)
Precámbrico
Hadeano (3800-4600 MABP)
EGvB
122
Periodo
Cuaternario
(0-1.6 MA BP)
Hitos geológicos
Época
mayores
Holoceno
Desarrollo del
(Presente-10,000 hombre moderno.
ABP)
Interglaciar de la
edad de hielo del
Pleistoceno.
Pleistoceno
Edad de hielo del
(10,000 -1,600,000 Pleistoceno.
ABP)
Extinción de muchas
especies de grandes
mamíferos y aves.
EGvB
123
Periodo
Época
Plioceno (1.6-5.3 MABP)
Mioceno (5.3-24 MABP)
Oligoceno (24-37 MABP)
Terciario
(1.6-65 MA BP)
Eoceno (37-58 MABP)
Paleoceno (58-65 MABP)
EGvB
Hitos geológicos
mayores
Desarrollo del bipedismo de los
homínidos. Enfriamiento climatico.
Evolución de las líneas de
homínidos y chimpancés. Extensa
glaciación en el hemisferio sud.
Enfriamiento del clima.
Evolución de muchas plantas
modernas y de mamíferos
herbívoros. Creación de los Alpes y
del Himalaya. Formación de
volcanes en las Montañas Rocosas.
Evolución de monos primitivos y
comienzo de la formación del
Himalaya. La placa australiana se
separa de la Antártida. La placa
India colisiona con el Asia.
Evolución de ratas, ratones y
ardillas. Los mares continentales
poco profundos se reducen.
124
Periodo
Cretácico (65-144 MABP)
Jurásico (144-208 MABP)
Triásico (208-245 MABP)
Hitos geológicos mayores
Primeras plantas con flor, Mayor diversidad de
dinosaurios, extinction en masa del Cretácico
(65 millones de años BP), y formación de los
Andes. Africa y Sud América empiezan a
separarse. Enfriamiento del clima por la
formación de las montañas. Los mares poco
profundos tienen una distribución extensa.
Aparecen las primeras aves y mamíferos.
Grandes áreas de los continentes se encuentran
cubiertas por mares poco profundos. Cima
generalmente caliente y estable con poca
variación estacional o latitudinal. Los mares
poco profundos se expanden.
Primeros dinosaurios. Extensos desiertos en el
interior de los continentes. Clima cálido.
Mares poco profundos limitados en su
distribución.
EGvB
125
Periodo
Pérmico (245-286 MABP)
Pensilvánico (286-320 MABP)
Misisípico (320-360 MABP)
Devónico (360-408 MABP)
Silúrico (408-438 MABP)
Ordovícico (438-505 MABP)
Cámbrico (505-551 MABP)
Hitos geológicos mayores
Extinción en masa del Pérmico. Reptiles se
diversifican. Clima frío al principio del Pérmico, luego
caliente. Masas terrestres elevadas poco extendidas.
Aparecen los primeros reptiles. Evolución de los
insectos alados. Glaciaciones ocasionales en el
hemisferio sur.
Evolución de los helechos e insectos primitivos.
Aparecen los bosques y se vuelven dominantes. La
formación de las montañas produce hábitats áridos en el
interior de algunos continentes.
Aparecen los primeros anfibios y árboles. Se forman las
montañas Apalaches. Extinción de las plantas
vasculares primitivas. Las masas de tierra aumentan
generalmente de altitud. Enfriamiento del clima.
Ocurren importantes eventos de extinción. Primeras
plantas e insectos. Los continentes son generalmente
llanos. El levantamiento tectónico comienza.
Primeros peces y hongos. La mayor extension de los
mares poco profundos. El clima se vuelve más cálido.
Los invertebrados se vuelven comunes. Fosilización en
las lutitas de Burguess. Amplias áreas de mares poco
profundos cerca del ecuador. Clima caliente.
EGvB
126
Eón
Proterozoico
(551-2500 MA BP)
Era / Periodo
Precámbrico
Arqueano
(2500-3800 MA BP)
Hadeano
(3800-4600 MA BP)
EGvB
Hitos geológicos mayores
Desarrollo de los
organismos celulares
eucariotas. Primeros
organismos pluricelulares.
Cambios en la litosfera
crean las mayores masas
terrestres y extensos mares
poco profundos.
Lento desarrollo de la
litosfera, hidrosfera y
atmósfera. Primeros
organismos unicelulares
procariotas.
Las rocas de la Tierra más
antiguas provienen de este
Eón.
127
Formas de origen
vocánico
EGvB
128
Formas de origen
vocánico
EGvB
129
Formas de origen
estructural
EGvB
130
Formas de origen
estructural
EGvB
131
Formas de origen
glacial
EGvB
132
Las formas de origen eólico
EGvB
133
Regiones fisiográficas de Bolivia
EGvB
134
Introducción a los suelos
• El suelo no sólo
contiene partículas
minerales, sino
también aire, agua y
materia orgánica
EGvB
135
• Dentro del suelo, varios procesos
dinámicos:
– Actividad orgánica
– Translocación (eluviación, iluviación y
lixiviación)
• Características más importantes del suelo:
textura, estructura, pH, color
EGvB
136
Perfil del suelo
• La mayoría de los suelos
tiene un perfil distintivo
o secuencia de
horizontes
EGvB
137
Textura
• La textura del suelo se
refiere a la distribución de
tamaños de las partículas
minerales en el suelo
• Así se habla de suelos
arcillosos, francos, francoarenosos, etc
• En general, suelos con
partículas más finas
retienen mejor los
nutrientes
EGvB
Tipo de partícula
mineral
Rango de tamaño
arena
2.0 – 0.06 mm
limo
0.06 – 0.002 mm
arcilla
Menos de
0.002mm
138
pH del suelo
• El pH mide la concentración de
iones de hidrógeno
• Suelos con altas concentraciones
(valores bajos de pH ) son ácidos)
• Suelos con bajas concentraciones
(valores altos de pH) son básicos
o alcalinos
• En general los suelos con mayor
fertilidad tienen valores de pH de
6.0 a 7.2
EGvB
139
• El horizonte O es el superior, compuesto
principalmente de hojarasca en diferentes niveles
de descomposición y de humus
• El horizonte A, debajo del anterior y compuesto
principalmente de partículas minerales mezcladas
con humus, sometidos a la eluviación
• El horizonte B, debajo del anterior en el que
domina la iluviación
• El horizonte C, compuesto del material parental
poco afectado por los procesos pedogenéticos
• El horizonte R, que consiste del material parental
no meteorizado
EGvB
140
Pedogénesis del suelo
• Es el proceso de desarrollo o formación de un
suelo
• Depende de 5 factores:
– Clima
– Organismos vivos
– Material parental
– Topografía
– Tiempo
EGvB
141
Principales procesos pedogenéticos
• Laterización (climas cálidos y húmedos)
• Podsolización (climas templados y húmedos)
• Calcificación (climas secos, semiáridos o
áridos)
• Salinización (climas semiáridos o áridos)
• Gleysización (por saturación de agua)
EGvB
142
Clasificación de suelos: el sistema
NRCS USA
• Ordenes de suelo (nivel más general de
clasificación):
– oxisoles, aridisoles, mollisoles, alfisoles, ultisoles,
espodsoles, entisoles, inceptisoles, vertisoles,
histosoles, andisoles, gelisoles.
EGvB
143
• Gelisoles – suelos con permafrost a menos de 2
metros de profundidad
• Histosoles – suelos orgánicos
• Espodosoles – suelos ácidos con una acumulación
subsuperficial de complejos metálico-humíferos
• Andisoles – suelos formados de cenizas
volcánicas
• Oxisoles – suelos tropicales y subtropicales
intensamente meteorizados
• Vertisoles – suelos arcillosos con una alta
capacidad de hincharse y contraerse
EGvB
144
• Aridisoles – suelos con alto contenido de carbonatos de
calcio de ambientes áridos, con desarrollo del horizonte
subsuperficial
• Ultisoles – suelos con un horizonte subsuperficial de
acumulación de arcillas silicatadas y menos de 35% de
saturación de bases
• Mollisoles – suelos con alto contenido de bases, de las
praderas
• Alfisoles - suelos con un horizonte subsuperficial de
acumulación de arcillas silicatadas y más de 35% de
saturación de bases
• Inceptisoles – suelos con horizontes subsuperficiales poco
desarrollados
• Entisoles – suelos con poco o ningún desarrollo
morfológico
EGvB
145
EGvB
146