Geodinamica Interena y Externa

5/11/2018 Geodinamica Interena y Externa - slidepdf.com

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U U N N II V V E E R R S S II D D A A D D N N A A C C IIOO N N A A L L D DE E C C A A J J A A M M A A R R C C A A FACULTAD DE INGENIERÍA

E E S S C C U U E E L L A A A A C C A A D DÉ É M M IIC C OO P P R R OOF F E E S S IIOO N N A A L L D DE E II N N G G E E N N IIE E R R Í Í A A C C II V V II L L

GEODINAMICA EXTERNA EINTERNA

CURSO :Geología General

DOCENTE:Ing. GILBERTO CRUZADO VASQUEZ.

ALUMNOS:- AQUINO RAFAEL, Javier.-GOICOCHEA CASAS, Edgar.

-HUARIPATA ATALAYA, Nolberto.-MENDOZA LINARES, César Augusto.-MENDOZA RAMOS, Silas -SALAZAR ARRELUCEA, Carlo

CICLO :II

Cajamarca, diciembre del 2010

GEODINAMICA EXTERNA E INTERNA



UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

Facultad de Ingeniería.

Escuela académico profesional de ingeniería civil

GEOLOGÍA GENERAL

En nuestra visita a campo hemos podido observar que las diversas geomorfologíasde los suelos, son un resultado de la intervención de fuerzas exógenas y endógenas.

Las fuerzas externas o exógenas

Denominadas también procesos de denudación, son los que se producen en lasuperficie terrestre; donde los levantamientos y hundimientos reciben el ataque delos agentes geodinámicos externos (agua, sol, gravedad, viento y organismos vivos),factores geodinámicos (litológicos, estratigráficos, tectónicos, topográficos,climáticos, hidrológicos, antrópicos) que originan fenómenos de remoción en masa(deslizamientos, reptación de suelos y/o de rocas, derrumbes o desplomes,hundimientos), fenómenos de flujos hídricos (arroyadas difusas, erosión (porsalpicadura en surcos en cárcavas y laminar), torrentes o flujos torrenciales, riadas oavenidas, desbordes, inundaciones y erosión de riberas, produciendo diferentesclases de geoformas del paisaje.

Las fuerzas endógenas o internas

Estas fuerzas se producen al interior de la tierra y se originan de la expansión,contracción o la transformación de la materia fluida en sólida, esto permite formarafloramientos de poca y gran altura y otros tipos de geoformas, así como laformación de depresiones, donde el resultado es la deformación de la cortezaterrestre por si misma y con el movimiento del material fluido de un lugar a otro.

Estos fenómenos geomorfodinámicos han ocurrido y ocurren desde tiemposgeológicos antiguos y es parte de una evolución natural, pues la superficie sobre la

que habitamos está sujeta a procesos geomorfológicos que la desgastan y modelan,bajo la acción directa o indirecta de los agentes geodinámicos

1. ¿Cuáles son los procesos de degradación de los taludes?Los procesos de degradación de taludes, empieza por la meteorización, erosión ytransporte.

METEORIZACIÓN: es el proceso por el cual la roca se descompone y sedesintegran por los agentes atmosféricos, mecánicos y químicos. En lameteorización se desintegra y descompone mas no hay transporte de esta.

Meteorización física por raíces: el cual ocasionaba problemas deintemperización. Por la presión de raíces, el cual se ocasionaba el desgaste delas rocas, formando socavamientos (en forma de medialuna) y finalmente eldesplome del área.Meteorización física por presión alta: llamada también meteorización catafilar opor descamación.Meteorización biológica: ocasionada por microorganismos (líquenes), los cualescuando sudan absorben sustancias químicas formando ácidos orgánicos.Meteorización química por carbonatación: son las que atacan a las calizas(bicarbonato de calcio) por el proceso de hidratación oxido- reducción.

EROSION: en la zona se ha observado los siguientes tipos de erosión:






GEOLOGÍA GENERAL

Erosión por cárcava, que se desarrolla fundamentalmente en las regiones áridasque registran fuertes precipitaciones ocasionales y dan lugar a un terreno deaspecto acanalado, con estrías en principio poco profundas y separadas entre sípor interfluvios agudos. Inciden con más facilidad sobre materiales blandos poco

compactos, como los suelos arcillosos y de margas. Aunque su origen se debe ala erosión fluvial, la cárcava solo está ocupada momentáneamente por un cursode agua.Erosión por descamación: por diferencia de temperaturas. Que la roca sedesprende en forma de láminas. Como por ejemplo: La Siderita (FeCO 3) queforma la limonita.Erosión laminar: en la cual el relieve se presenta en forma de tablas donde nohay hondonadas; y en el que el agua va lavando en drenajes paralelos, los cualesvan acarreando el material del suelo lentamente, hasta dejar la roca sinprotección. Esta, por efecto del sol, agua, gravedad y movimientos orogénicos; sefragmenta produciendo grietas, que luego de un intervalo de tiempo determinado

produce deslizamientos grandes de roca y masas de tierra. Este tipo de erosiónse da en casi todos los suelos calcáreos. Esta erosión es la que causa másproblemas.

Fig 1: muestra la meteorización por descamación o catafilar

Fig 2: muestra la meteorización por descamación o catafilar






GEOLOGÍA GENERAL

Fig3: muestra la erosión por cárcavas

Fig4: muestra la erosión por cárcavas

2. Clases de erosión. La ecuación universal de pérdida de suelo.Susceptibilidad a la erosión las vertientes del valle cajamarquino y otroslugares de la región, según sea el caso de donde usted reside.

EROSION: procesos de desgaste y movimiento de un lugar hacia otro, poragentes geologicos externos, donde interviene el sol, el agua, etc.

Erosión por cárcava, que se desarrolla fundamentalmente en las regiones áridasque registran fuertes precipitaciones ocasionales y dan lugar a un terreno deaspecto acanalado, con estrías en principio poco profundas y separadas entre sípor interfluvios agudos. Inciden con más facilidad sobre materiales blandos poco

compactos, como los suelos arcillosos y de margas. Aunque su origen se debe ala erosión fluvial, la cárcava solo está ocupada momentáneamente por un cursode agua.Erosión por descamación: por diferencia de temperaturas. Que la roca sedesprende en forma de láminas. Como por ejemplo: La Siderita (FeCO 3) queforma la limonita.Erosión laminar: en la cual el relieve se presenta en forma de tablas donde nohay hondonadas; y en el que el agua va lavando en drenajes paralelos, los cualesvan acarreando el material del suelo lentamente, hasta dejar la roca sinprotección. Esta, por efecto del sol, agua, gravedad y movimientos orogénicos; sefragmenta produciendo grietas, que luego de un intervalo de tiempo determinadoproduce deslizamientos grandes de roca y masas de tierra. Este tipo de erosión






GEOLOGÍA GENERAL

se da en casi todos los suelos calcáreos. Esta erosión es la que causa másproblemas.

ECUACIÓN UNIVERSAL DE PÉRDIDA DE SUELOS

(weishemier)

La ecuación se presenta en la forma:

A = R ( K . LS . C . P)

A: pérdida anual de suelos, expresada en Mg/ha/año.

R: Indice de erosividad de las lluvias.

K: Coeficiente de resistencia del suelo.

LS: longitud de la pendiente.

C: Tipo de cultivo practicado.

P: Sistema de conservación.

Factor R: es la capacidad de las lluvias para provocar erosión. Depende de la

energía cinética de las lluvias y de la Intensidad máxima en 30 minutos.

Factor K: es la susceptibilidad del suelo a la erosión. Se obtiene en función al

contenido de arcilla, limo y arena muy fina, al % de materia orgánica, a la estructura

del suelo y a la permeabilidad. Se calcula mediante el nomograma de Wischmeier o

de una ecuación.

Factor LS: es el índice topográfico, que representa el efecto interaccionado del

largo y grado de la pendiente. Se lo obtiene a través de un gráfico o de ecuaciones.

Factor C y P: se obtiene comparando la pérdida de suelo medida en una parcela

testigo, mantenida en barbecho desnudo todo el año, con las pérdidas medidas con

distintos cultivos y manejo. Estos valores se encuentran en tablas confeccionadas

por distintos autores.

El valor máximo de pérdida de suelos (A), admitida en un manejo sustentable,

puede variar entre 2 y 10 Mg/ha/año y a este valor se lo denomina TOLERANCIA.






GEOLOGÍA GENERAL

3. Susceptibilidad de los suelos a la erosión hídrica en función a la mecánica desuelos.

La erosión del suelo por escurrimiento aumenta al disminuir la velocidad de

infiltración. En suelos de texturas gruesas (arenosos, areno franco, francoarenoso), la infiltración es alta (mayor de 30 mm/h) y por lo tanto el escurrimientoes menor que en suelos de texturas finas, los que estarán mas expuestos a laerosión, sobre todo si los contenidos de limo son altos. Los suelos con buenaagregación, resisten más a la erosión que los suelos con agregados inestables.

Otro parámetro importante es la porosidad del suelo, el agua infiltra másfácilmente en un suelo poroso y por lo tanto el escurrimiento es menor. Laporosidad se ve favorecida por una buena agregación.

4. Técnicas y obras para controlar la erosión hídrica.Como hemos podido observar en la visita a campo las técnicas y obras paracontrolar la erosión hídrica tenemos: zanja de coronación, cultivo de vegetalesautóctonos, espejos de agua, cercos vivos con vegetación, diques y otros.

5. ¿Cuál es la razón por el cual el territorio nacional es muy susceptible a sufrirdaños por geodinámica externa e interna?

a. Condiciones Naturales

El Perú, con cerca de 28 millones de habitantes se localiza en la parte centraly occidental de Sudamérica, debajo de la línea ecuatorial y es parte del

Círculo de Fuego del Pacífico. La superficie peruana es de 1'285,216 km2

y presenta una geografía así como topografía compleja que se baña congran diversidad de climas.

El Círculo de Fuego del Pacífico. La zona donde se ubica el Perú se definecomo de alta sismicidad y se producen aproximadamente el 85% de laactividad sísmica mundial generadora de terremotos, tsunamis y eventos

volcánicos importantes. Así, para el territorio peruano se considera tresfuentes principales sismogénicas:

i) La zona de subducción de la placa Nazca por debajo de la placaSudamericana, que colisionan a una velocidad de 9cms/año, produciendosismos de poca profundidad pero muy destructores, habiéndose registradomovimientos de grado IX y X

ii) las zonas de desequilibrio cortical, asociado con fallas geológicas activas,esta afecta a todo el país y también produce movimientos muy

destructivosiii) la actividad volcánica que afecta marcadamente la zona sur del país.La situación geográfica y las particularidades hidro-metereológicas. Está






GEOLOGÍA GENERAL

relacionado con los cambios climáticos adversos y recurrentes observados enlos últimos años generadores de situaciones extremas como la ocurrencia delfenómeno El Niño y las inundaciones asociadas; deslizamientos y aludes, asícomo también, desglaciación, heladas, granizadas, y sequías, entre otros.

6. Nomenclatura de un deslizamiento. Factores para que se produzca undeslizamiento. Clasificación de los movimientos de masas según Varnes,1978.

Los factores para que se produzca un deslizamiento son:

Capa porosa.

Agua subterránea.

Capa impermeable.

Pendiente.

Gravedad.

Según Varnes 1978, la remoción de suelos y de rocas se clasifica en lo siguiente:

a. Caídas, desplome o derrumbe, no utiliza la pendiente solamente la gravedad.

b. Inclinación o volteo. c. Reptación, son procesos lentos pero al final hay movimiento.

d. Deslizamiento, Suelo poroso, aguas subterráneas, capa impermeable, pendiente

y gravedad.

e. Esparcimiento lateral, cuando tiende abrirse a los costados.

f. Flujos, más liquido que solido.

Huaycos, alta pendiente.

Flujo de roca, grandes pedazos de roca.

Flujo de detritos, pedacitos de rocas.

Flujo de suelo. Flujo de lodo.

g. Avalanchas, movimientos sumamente rápidos.

h. Hundimientos, Movimiento vertical.i. Riadas, cuando el río llega en gran caudal.

j. Erosión de riberas.

7. ¿Cuáles son los parámetros que se requieren para el estudio para el estudiode un deslizamiento?

Parámetros que influyen en el movimiento masal. Los parámetros que influyen

en la inestabilidad de las masas son:






GEOLOGÍA GENERAL

El tipo de material (clase de rocas, capa alterada y tipo de cobertura).

Pendiente (gradiente, forma y longitud de las laderas).

Condiciones hidrológicas (infiltración, permeabilidad, profundidad del agua

subterránea y cantidad de agua).

Procesos morfológicos (erosión fluvial e hídrica y movimientos masales).

Parámetros externos (como la distribución de la pluviosidad, es decir,

relación intensidad-período, la sismicidad y el vulcanismo).

8. ¿Cuáles son las clases de inestabilidad geo estructural de los movimientosde masas en los taludes rocosos y cuáles son los métodos de control dedesprendimiento?

CLASIFICACION Y DESCRIPCION DE LOS MOVIMIENTOS DE MASAS

Es importante una taxonomía que explique los mecanismos de deslizamientos

de tierra y roca en el medio tropical andino, pues los fenómenos naturales no se

producen siempre de una misma manera regular y uniforme y bajo condiciones

simples y homogéneas. Con una clasificación capaz de abarcar todas las

especies y géneros del fenómeno se pueden elaborar modelos y teorías útiles

en el análisis y cálculo de los fenómenos que han de ser prevenidos o

corregidos.

Clasificación de los movimientos masales. Una primera aproximación,

puede ser la de discriminar los flujos rápidos y los deslizamientos, es decir los

fenómenos de transporte de masas y de desplazamiento de masas.

El transporte de masas se da en avalanchas, flujos, fenómenos de

escurrimiento y deyección de materiales. Los desplazamientos de masas,

se dan en fenómenos de reptación, desprendimientos, deslizamientos,subsidencias (cavernas de erosión y disolución) y propagación lateral de

materiales.

Una segunda aproximación es la clasificación de los movimientos por su

rapidez. Se consideran movimientos rápidos los deslizamientos de tierra,

flujos de lodo, flujos de tierra y desarrollo de taludes. Se consideran

movimientos lentos el resbalamiento, la solifluxión y los glaciares de roca.






GEOLOGÍA GENERAL

Los deslizamientos pueden ser profundos (sin control estructural), caídas de

detritos (con control estructural) y deslizamientos de rocas (con control

estructural). Los deslizamientos pueden ser rotacionales (superficie de falla

curva y suelo cohesivo) o translacionales (superficie de falla plana y suelo

friccionante).

La reptación o reptamiento (flujo lento) se reconoce por la ondulación del

terreno, el desplazamiento de líneas de acueducto, la inclinación de postes y

árboles. La velocidad se excita en épocas de invierno aunque en los más

profundos ésta es más uniforme. Hay reptación de suelos en zonas

interfluviales (material inconsolidado y húmedo), reptación de rocas en capas

inclinadas hacia valles y reptación de talus (fragmentos de roca acumulados en

cantiles).

Los escurrimientos son derrumbes o colapsos de masas irregulares asociados

a excavaciones lineales (vías canales). Los desprendimientos son

volcamientos, caídas, saltamientos y rodamientos de rocas.

Los flujos rápidos pueden ser flujos de tierra (baja velocidad), flujos de lodo

(velocidad moderada) y avalanchas de detritos (alta velocidad). Un flujo de

tierra puede transformarse en un flujo de lodo si hay aportes de agua; los

flujos de lodo son más rápidos pero no portan volúmenes significativos de

piedra y los sólidos están dominados por finos. Las avalanchas son ya enormes

y permiten diferenciar bien un canal o cuello que conecta una zona de

alimentación y otra de descarga. También hay flujos de detritos que son rápidos

a causa de las altas pendientes, con contenidos de agua y aportes de

materiales gruesos, pero que no compiten con las avalanchas

Descripción de los movimientos masales.

Se tratará de complementar la descripción de los movimientos, clasificados ellos

de acuerdo a su velocidad, y se harán anotaciones relacionadas con el manejo

o la prevención de algunos eventos.

Deslizamientos de tierra.






GEOLOGÍA GENERAL

Los movimientos catastróficos y destructivos de roca y suelo, que son los

ejemplos de movimientos de masa más espectaculares, conocidos vulgarmente

como "deslizamientos de tierra", deben ser subdivididos en tres así:

Desplazamientos o fallas de pendientes.

Son desplomes de masas que se desplazan como una unidad o serie de

unidades; estos movimientos dentro del campo elástico a lo largo de planos

curvos, son típicos de terrazas.

Deslizamiento de roca. Son de carácter rápido y repentino. Estos

movimientos, los más catastróficos de todos, se dan a lo largo de los planos dedebilidad de las unidades de roca.

Huaycos. Escurrimientos superficiales asociados a saturación por lluvias

torrenciales. La masa que involucra la cobertura de suelo meteorizada, se

transforman en flujos de escombros; son frecuentes en laderas desprotegidas

de sistemas radiculares profundos o con pastos, sobre abruptas pendientes. La

denominación es de origen Quechua.

PREVENCION

Para prevenir los deslizamientos de tierra se recomienda el recubrimiento de las

laderas con pastos especiales, la siembra de árboles de bajo porte que no

provoque rugosidad y que favorezca la infiltración; la transpiración abate el nivel

freático estabilizando el terreno. Los drenes horizontales de penetración

también abaten el nivel freático y su papel consiste en llevar la presiónatmosférica al interior del talud, para recuperar la tensión superficial. En

macizos con diaclasas favorables a la pendiente, se recomienda el anclaje de

cuñas y la selección de la ladera adecuada para la fundación de bancas de

vías, buscando planos de debilidad contrarios a la pendiente de la ladera.

Selección de la ladera adecuada. Izquierda, Ladera en Macizo de Buzamiento

conforme, Derecha, ladera en macizo de buzamiento contrario. Tomado y

adaptado de Jaime Suárez, Deslizamientos.






GEOLOGÍA GENERAL

La observación del estado de las coronas de los taludes y acantilados,

particularmente en las zonas mineras y en regiones históricamente inestables,

puede contribuir a la mitigación de los desastres. La construcción de obras decontención y defensa en el pie de las laderas amenazadas por corrientes de

agua resulta de suma importancia.

Flujos de lodo.

Masas mezcladas de tierra, roca y agua en avalancha, que fluye con la

consistencia del concreto. Se ocasionan por procesos de deshielo o por lluviarepentina en paisajes desérticos y no desérticos. Prototipo de este evento es el

flujo que destruyó Armero en 1985 y el que destruyó la Planta de Gallinazo en

Manizales en 1979. Estos eventos de gran recorrido, inundan finalmente los

valles de salida de los ríos.

Hay monitores de flujos que se instalan en las vaguadas de los ríos con el

propósito de generar alarmas tempranas para anticipar el aviso de eventos

importantes que amenazan zonas pobladas aguas abajo de las corrientes.Consisten aquellos en cables horizontales tendidos transversalmente a una

altura conveniente, para que flujos de cierta altura los revienten, interrumpan un

circuito eléctrico y se genere una señal telemétrica de alarma.

Flujos de tierra. Movimiento plástico de depósitos de tierra no consolidados,

se diferencia de los anteriores porque el movimiento es muy lento pero

perceptible. Los bloques conservados en la parte alta emulan a los desplomes,

mientras las partes más bajas fluyen manteniendo su carácter plástico.

Fallas de taludes. Son desprendimientos de fragmentos de roca provenientes

de acantilados que caen en una serie de saltos libre, rebotes y deslizamientos.

La pendiente del talud varía con el tamaño y forma de los fragmentos de

roca, pero rara vez supera los 40 de inclinación con el horizonte.

Aludes. Movimientos típicos de zonas estacionales causados en terrenosmontañosos, dado que la pendiente crítica de la nieve es 20. Cuando las laderas






GEOLOGÍA GENERAL

superan dicha inclinación, si no hay bosques o sistemas artificiales que generen

rugosidad, durante el invierno, en caso de presentarse una mala estratificación

de la nieve o de sobrevenir la acción del agua de deshielo por la llegada de la

primavera, se provoca un alud de nieve, piedras, etc.

Resbalamiento o reptación. Se da incluso en pendientes suaves y en climas

templados y tropicales, cuando el material no consolidado, en estado húmedo,

fluye sin dejar marcas superficiales sobre la cubierta vegetal, como fisuras o

quiebres en la cubierta. Otras evidencias pueden anunciarlo, por el flujo los

árboles y postes se inclinan y los pavimentos, conducciones y estructuras se

agrietan y dislocan.

Solifluxión. En el período de deshielo el agua se derrite de arriba hacia abajoquedando en el fondo una superficie que impide la percolación y por ende la

masa de tierra saturada fluye. Otra forma de solifluxión, no periglaciar, es la

que se da en las zonas tropicales húmedas, cuando en las laderas de los

montes embebidas de aguas fluye el suelo por debajo de las raíces.

Glaciares de roca. Son largas lenguas de escombros rocosos. Se mueve la

masa de las rocas, sugiriendo un comportamiento viscoso y al pie de los

acantilados, cuando recibe por carga los nuevos bloques producto de la acciónde las olas, del hielo, etc., según el lugar donde se encuentren.

Licuación. Se da en depósitos no consolidados (sobre todo de material

friccionante) saturados sometidos a la acción de un sismo, que destruye la

presión efectiva del suelo convirtiéndolo en un fluido a manera de arena

movediza. En la licuación o licuefacción la presión neutra de la masa de suelo

aumenta hasta igualar la presión total. Ocurrido estos la presión

intergranular se hace nula, se pierde el autosoporte del esqueleto sólido del

suelo, los edificios cimentados se hunden y el depósito, de estar mal confinado,

fluye.

A causa de la excitación del sismo, por la turbulencia en el fluido, se genera una

infiltración de los granos de arena que destruye la cohesión entre las partículas

del suelo. Al desaparecer la presión intergranular, queda la arena sin ninguna

resistencia al corte.






GEOLOGÍA GENERAL

9. ¿Cuáles son las funciones de la vegetación en el tratamiento de taludesnaturales y taludes de corte?

La vegetación es una muy buena alternativa ya que ayuda en la protección de la

erosión hídrica, erosión eólica, pero también se vuelven peligrosas cuando sus

raíces son muy profundas.10. Técnicas de bioingeniería en el tratamiento de taludes. Factores a tomar en

cuenta para la selección de especies vegetales para estabilizar taludes.

Existen numerosos métodos de estabilización de taludes que utilizan las plantas

en combinación con construcciones de madera, piedra y alambre, como

paredes, poste plantado, redes cuesta vivir, muros de piedra, vegetación y

gaviones vegetación. Elección del método adecuado depende de varios factores

tales como la posición de la pendiente, de tierra y materiales disponibles.

APLICACIONES GENERALES ENBIOINGENIERIA DE SUELOS

VENTAJAS (.) DEVENTAJAS (.)

Hidrosiembracon semillas (en

suelo) óHidroMulch (en

roca)

Barrerasde

vegetacióncon postes

y matas

BarrerasVivas conEstacas

Control de erosión por lluvia: El follajeintercepta las gotas y protege lasuperficie de la pérdida de partículas desuelo.

• • •

Control de erosión contra surcos: Lasraíces amarran la superficie departículas de suelo.

• • •

Control de erosión por escurrimiento delagua: Las plantas se encargan dedetener el arrastre de las partículas desuelo contra la escorrentía.

•

Control de erosión por viento: Lavegetación con plantas reduce laexposición del suelo al viento y por endesu transporte con el viento.

• • •

Control de erosión por congelamiento:Las raíces restringen el movimiento delsuelo.

• • •

Control Inmediato de la erosión yestabilidad de taludes y terraplenes ocuerpos de tierra.

•

Estabilización de taludes: Suelo

reforzado vs. Resistencia adeslizamientos poco profundos.

• •






GEOLOGÍA GENERAL

Estabilización de taludes: Las plantasayudan a controlar el efecto deldescongelamiento en suelos al final de laestación de invierno.

• •

Estabilización de taludes: Resistencia alos deslizamientos profundos en laderas.Bajo costo inicial de mantenimiento • Bajo costo de mantenimiento a largoplazo

• • •

Impacto generado por la construccióndel sistema biotécnico

• • •

Costo de construcción relativamentebajo

• •

Capacidad de combinación con otrossistemas de bioingeniería.

• • •

Estética / Beneficio para vida animalsalvaje

• •

Prevención de la erosión y protección enlíneas costeras contra la inestabilidadpor el efecto generado por las olas.

11. Caracterización geotécnica en etapas en el movimiento de masas de sueloy de rocas en taludes.

Las superficies de la Tierra que poseen una inclinación que favorece la remoción

de partículas son las laderas. Hasta las de poca pendiente, de 2 a 5 grados. El

80% de la tierra firme consiste en laderas y sólo un 20% son planicies de menos

de 2° de inclinación.

Son varios los factores que condicionan estos procesos: presencia de agua en la

superficie y el subsuelo, pendiente del terreno, tipos de rocas, estructuras de las

mismas (deformaciones y rupturas), permeabilidad y otros más. En función delos factores que se conjugan resultan movimientos de diversas velocidades, lo

que ha permitido clasificarlos en rápidos y lentos.

12. Cuáles son los movimientos de masas rocosas provocadas por el tipo deestratificación, por fallas, diaclasas, por su esquistosidad y por lasestructuras de roca masiva.






GEOLOGÍA GENERAL

Variaciones del material y otros. Como cambios en la naturaleza del suelo (por

meteorización o por alteración natural o artificial de los materiales), esfuerzos

dinámicos (sismos, tráfico, etc.), sobrecargas artificiales e intervención del

hombre (talas, construcciones, etc.)

Perfil de un suelo residual

HORIZONTE DESCRIPCION AFALLAMIENTO

Roca no meteorizadaRoca débil/

descompuestaFalla en cuña o planar, caída

Superficie curva en roca triturada

Falla en taludes de suelo. Para comprender algo acerca del papel de la fricción y

la cohesión en una masa de suelos, tomemos un talud que ha de fallar, no por

deslizamiento superficial sino por movimiento del cuerpo del talud. Nos interesa

el segundo caso donde la falla puede ser traslacional o rotacional según el tipo

de suelo.

Fallas en suelos: A. Falla traslacional, B. Falla rotacional. Suelos friccionantes.

Por ejemplo arenas. La falla en este caso es traslacional o plana.

El factor de seguridad FS está dado por el cociente entre las fuerzas resistentes

FR y las fuerzas actuantes FA. Así, la estabilidad supone factores de seguridad

mayores que uno.

13. ¿Cuáles son los factores que afectan a la estabilidad de los taludes ensuelos y cuáles son los métodos de estabilización?Los factores que afectan la estabilidad de taludes Son:

Litología.

Pendiente.

Presencia de agua subterránea.

Gravedad.

Geomorfología.

Los métodos de estabilización de taludes van dependiendo del tipo de suelos,

tales como el cultivo de plantas naturales, como el molle y otras plantassilvestres, el aliso también es buen estabilizador de taludes, en la actualidad






GEOLOGÍA GENERAL

para estabilizar un talud se utilizan los gaviones que constan de rocas

amarradas por mallas.

El Aliso en la estabilización de taludes

14. Definir los siguientes términos: Riesgo, amenaza, peligro, probabilidad,vulnerabilidad. Criterios para determinar el grado de susceptibilidad a losdeslizamientos.

Riesgo geológico: Corresponde al número esperado de vidas perdidas,

personas damnificadas, daños a expresa como el producto de la probabilidad de

ocurrencia del fenómeno por la vulnerabilidad y por el valor de los elementos

bajo riesgo. Nótese que, a diferencia del peligro geológico, el riesgo se puede

medir en unidades monetarias o por medio de algún índice familiar

Evaluación de riesgos: Técnica de naturaleza predictiva cuyo objetivo es

identificar los tipos de eventos peligrosos, determinar la frecuencia de tales

eventos y definir las condiciones espaciales y temporales de su ocurrencia.

Peligro geológico: Es una condición o proceso geológico potencialmente

catastrófico. Igualmente se entiende por peligro a la probabilidad de que suceda

un evento de este tipo durante un cierto período de tiempo en un sitio dado.

Vulnerabilidad: Grado de pérdida de uno o más elementos en riesgo debido a

la ocurrencia de un fenómeno natural de una magnitud dada.






GEOLOGÍA GENERAL

Elementos en riesgo: la población, propiedades, actividades económicas, etc.

que pueden ser afectados en un área determinada.

La vulnerabilidad puede ser medida en una proporción (0 a100%) del costo

susceptible a ser perdido por la ocurrencia de un fenómeno (Sepúlveda, 1998).

Técnica que, a partir de la evaluación de peligros, trata de cuantificar las

informaciones, correlacionando la probabilidad de consecuencias indeseables,

estimándose los daños y realizándose estudios de vulnerabilidad.

Susceptibilidad: Capacidad o potencialidad de una unidad geológica o

geomorfológica de sufrir un proceso geológico determinado. Usualmente

expresa la posibilidad de que un fenómeno ocurra en un área y depende de las

características de ese terreno en particular. La probabilidad de ocurrencia, la

cual depende también de la recurrencia de los factores gatillantes, no es

considerada.

Remoción de masa: Se refiere a procesos de movilización lenta o rápida de

determinado volumen de suelo, roca o ambos, en diversas proporciones,

generados por una serie de factores.

Riesgo: Número esperado de pérdidas humanas, heridos, daños a la propiedad

o perturbación de la actividad económica debido a un fenómeno natural

particular

Riesgo se expresa como:

Riesgo= A*B*C

A= costo de los elementos bajo riego

B=vulnerabilidad

C= probabilidad de ocurrencia del fenómeno






GEOLOGÍA GENERAL

Peligros que representan los fenómenos de remoción en masa

Los materiales pueden trasladarse a velocidades de hasta 200 km/h y los

deslizamientos pueden durar unos pocos segundos o minutos o pueden ser

movimientos más lentos con duración de varias horas, días, meses o añosdependiendo del mecanismo involucrado. El impacto de estos procesos puede

ser catastrófico, afectando de manera súbita o gradual a personas, animales,

autos, viviendas o bien obras civiles tales, como sistemas hidráulicos, caminos

y puentes entre otras.

15. Fenómenos de geodinámica interna que modifican el relieve terrestre.Diastrofismo, vulcanismo, sismicidad, fallas. Clase de fallas. Pliegues,

clases de pliegues.

Diastrofismo es el conjunto de muchos procesos y fenómenos geofísicos dedeformación, alteración y dislocación de la corteza terrestre por efecto de lasfuerzas internas. Es una palabra derivada del griego y que significa "torsión".Por oposición al catastrofismo, el diastrofismo explica las deformacionesterrestres por fenómenos de curvatura y de plegamiento extremadamente lentos.En ciertos casos se trata de epirogénesis: el levantamiento o el hundimiento dela corteza abarca extensiones muy grandes; el radio de curvatura de lasdeformaciones se hace entonces muy grandes y los declives tienen escasapendiente. En otros casos, las deformaciones son mucho más importantes,

aunque netamente localizadas. Se trata entonces de orogénesis, proceso que hadado lugar a la formación de grandes cordilleras. En la epirogénesis el fenómenofundamental es el ascenso o descenso de grandes superficies; en la orogénesis,el plegamiento o fractura.

La causa principal por la que se produce el diastrofismo es la existencia decorrientes convectivas de magma en la astenosfera, las que determinan eldesplazamiento de las placas tectónicas. El diastrofismo comprende tanto losprocesos responsables de la fusión de las rocas y la formación de los magmascomo los que participan en la consolidación y cristalización de los minerales endichos magmas, para constituir las rocas magmáticas.

Sismicidad, es el estudio de la cantidad de sismos que ocurren en algún lugaren específico. Un lugar puede tener alta o baja sismicidad y eso significa queocurren frecuentemente sismos en ese lugar. Sismicidad es el nombre técnicoque usamos en sismología para decir "cantidad de sismos en un lugar".

Un estudio de sismicidad es aquel que muestra un mapa con los epicentros y elnúmero de sismos que ocurren en algún período. La sismicidad además tieneciertas leyes, una de las más usadas es la ley de Gutemberg Richter querelaciona el número de sismos con la magnitud.

Falla, Una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocassuperficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de profundidad) cuando las fuerzas

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GEOLOGÍA GENERAL

tectónicas superan la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene unasuperficie generalmente bien definida denominada plano de falla y su formaciónva acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial a este plano.

El movimiento causante de la dislocación puede tener diversas direcciones:vertical, horizontal o una combinación de ambas. En las masas montañosas quese han alzado por movimiento de fallas, el desplazamiento puede ser de milesde metros y muestra el efecto acumulado, durante largos periodos, de pequeñose imperceptibles desplazamientos, en vez de un gran levantamiento único. Sinembargo, cuando la actividad en una falla es repentina y brusca, se puedeproducir un gran terremoto, e incluso una ruptura de la superficie terrestre,generando una forma topográfica llamada escarpe de falla.

Las fallas se clasifican en tres tipos en función de los esfuerzos que las originany de los movimientos relativos de los bloques:

Falla inversa. Este tipo de fallas se genera por compresión (Fig. A). Elmovimiento es preferentemente horizontal y el plano de falla tiene típicamenteun ángulo de 30 grados respecto a la horizontal. El bloque de techo seencuentra sobre el bloque de piso. Cuando las fallas inversas presentan unmanteo inferior a 45º, estas pasan a tomar el nombre de cabalgamiento.

Falla normal. Este tipo de fallas se generan por tracción (Fig. B). Elmovimiento es predominantemente vertical respecto al plano de falla, el cualtípicamente tiene un ángulo de 60 grados respecto a la horizontal. El bloqueque se desliza hacia abajo se le denomina bloque de techo, mientras que elque se levanta se llama bloque de piso. Otra manera de identificar estasfallas es la siguiente. Si se considera fijo al bloque de piso (aquel que se

encuentra por encima del plano de falla) da la impresión de que el bloque detecho cae con respecto a este. Conjuntos de fallas normales pueden dar lugara la formación de horsts y grábenes.

Falla de desgarre, en dirección, o transcurrente. En esta tipología lacomponente vertical del salto es despreciable y el movimiento predominantees horizontal (Fig. C). . Se distinguen dos tipos de fallas de desgarre: dextral ysinistral. Situándose el observador en cualquiera de los bloques y mirandohacia dónde se desplaza el otro , son dextrales aquellas donde el movimientorelativo de los bloques es hacia la derecha, mientras que en las sinistrales,ocurre al contrario.No se deben confundir con las fallas transformantes, que están asociadas alconcepto de borde transformante de la teoría de tectónica de placas, ni conlas fallas transversales, que son aquellas que permiten acomododarmovimientos diferenciales de los bloques a lo largo de un plano de falla.

Falla rotacional o de tijeras. Es la que se origina por un movimiento debasculamiento de los bloques que giran alrededor de un punto fijo, como lasdos partes de una tijera.

Falla oblícua . Es aquella que presenta movimiento en una componentevertical y una componente horizontal.

Vulcanismo, Significa uno de los principales procesos geológicos y abarca el

origen, movimiento y solidificación de la roca fundida. También debajo de lasuperficie terrestre se efectúa extensamente el vulcanismo. La roca fundida

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subterránea se llama magma, al enfriarse forma la roca ígnea y puede alcanzarla superficie a través de fisuras o erupciones volcánicas en cuyo caso se llamalava. A este proceso geológico se le atribuye la formación del globo terrestre.

Pliegue, Deformación de las capas geológicas, con forma ondulada. Lospliegues surgen como consecuencia de la presión tectónica en rocas plásticasque, en lugar de fracturarse, se pliegan.

Un pliegue está constituido por el conjunto anticlinal-sinclinal. Los plieguespueden ser derechos, inclinados o tumbados, en función del buzamiento de suplano axial, y presentan diversos grados de curvatura.

Sinclinal ya anticlinal, Tanto el sinclinal como el anticlinal son formas dedisponerse los estratos en una estructura plegada. Los sinclinales correspondena amplias depresiones que llevan el nombre de “val”. En algunas ocasiones la

erosión ataca muy profundamente los anticlinales y son los sinclinales losrelieves más elevados adoptando entonces el nombre de “sinclinales colgados”como ocurre en el Campo de Jaca.

16. Origen de los volcanes. Clases de volcanes. Los movimientos sísmicos,origen y clases de movimiento sísmicos. Efectos de los movimientossísmicos. Ondas sísmicas y los sismógrafos, determinación del epicentro

de un movimiento sísmico.

ORIGEN DE LOS VOLCANES Los volcanes son una manifestación en superficie de la energía interna de laTierra. La temperatura y la presión se incrementan a medida que nos acercamosal centro de la Tierra, alcanzándose temperaturas de 5000 ºC en el núcleo. Elefecto combinado de la temperatura y la presión a distintas profundidadesprovoca un comportamiento diferente de los materiales que se estructuran envarias capas:

La corteza, fría y muy rígida, es la capa externa.






GEOLOGÍA GENERAL

El manto, con temperaturas superiores a los 1000 ºC, presenta uncomportamiento semirrígido. En los niveles superiores es donde se originanlos magmas por fusión parcial de las rocas que allí se encuentran. En elmanto inferior (Astenosfera), los materiales se mueven lentamente debido a

las corrientes de convección originadas por las diferencias de temperaturaentre la parte superior y el núcleo, provocando el movimiento de las placastectónicas.

El núcleo es la parte más interna y más densa de la Tierra. Se encuentra auna temperatura próxima a los 5000 ºC. Debido a esta elevada temperatura,los materiales se comportan como un líquido (núcleo externo); sin embargo,en la zona más profunda se encuentran en forma sólida debido a laelevadísima presión que soportan.

La actual estructura interna de la Tierra se ha ido formando a medida que elplaneta ha ido envejeciendo y enfriándose. Inicialmente, toda la superficie

estaba constituida por materiales fundidos, que han ido solidificándose en eltranscurso de miles de millones de años. La actividad volcánica actual es sólo unresto de este proceso (Fig. 1).

5. Interior de la Tierra. 1 Corteza, 2 Manto superior hasta 950 Km., 3 Manto

Inferior a 15 Km. en océanos y a 45 Km. bajo los continentes, 4 Núcleo

Externo a 2900 Km. y 5 Núcleo Interno a 5000 Km. hasta el centro de la

Tierra a 635

MOVIMIENTOS SÍSMICOS 0 KmLa causa de un terremoto, temblor o sismo, se da por el movimiento de la corteza

terrestre que generan deformaciones intensas en las rocas del interior de la

tierra, acumulando energía que súbitamente es liberada en forma de ondas que

sacuden las superficies terrestres.






GEOLOGÍA GENERAL

Este fenómeno no representa un riesgo, salvo en casos excepcionales, pero sí

nos afectan sus consecuencias, ocasionando catástrofes: caída de

construcciones, incendios, avalanchas y tsunamis.

ORIGEN DE LOS MOVIMIENTOS SÍSMICOS

El origen de los terremotos se encuentra en la acumulación de energía que seproduce cuando los materiales del interior de la Tierra se desplazan, buscandoel equilibrio, desde situaciones inestables que son consecuencia de lasactividades volcánicas y tectónicas, que se producen principalmente en losbordes de la placa.

Aunque las actividades tectónica y volcánica son las principales causas por las

que se generan los terremotos, existen otros muchos factores que puedenoriginarlos: desprendimientos de rocas en las laderas de las montañas y elhundimiento de cavernas, variaciones bruscas en la presión atmosférica porciclones e incluso la actividad humana. Estos mecanismos generan eventos debaja magnitud que generalmente caen en el rango de microsismos, tembloresque sólo pueden ser detectados por sismógrafos.

Clases de ondas sísmicas:

A. Medición de los sismos Los sismos se detectan con sismógrafos, que registran los movimientos delsuelo por donde pasan las ondas sísmicas del interior de la Tierra. Elprincipio del funcionamiento está basado en el principio de la inercia de loscuerpos este principio nos dice que todos los cuerpos tienen una resistenciaal movimiento o a variar su velocidad. El sismógrafo consiste de una masasuspendida por un resorte atado a un soporte acoplado al suelo que lepermite permanecer en reposo por algunos instantes con respecto almovimiento del suelo, cuando el soporte se sacude al paso de las ondas

sísmicas, la inercia de la masa hace que ésta permanezca un instante en elmismo sitio de reposo. Posteriormente cuando la masa sale del reposotiende a oscilar, ya que esta oscilación posterior del péndulo no refleja elverdadero movimiento del suelo, es necesario amortiguarla por medio deuna lámina sumergida en un líquido (comúnmente aceite), actualmente selogra por medio de bobinas o imanes que ejercen las fuerzasamortiguadoras de la oscilación libre de la masa.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Placa_tect%C3%B3nica

http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_atmosf%C3%A9rica

http://es.wikipedia.org/wiki/Cicl%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Sism%C3%B3grafo

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Se registra una componente del movimiento del suelo en un cilindro que giraa velocidad constante, el papel donde traza el movimiento se conoce comosismograma. El gráfico puede ser también señalado mediante un rayo de luzque incide sobre un papel fotográfico, en el cual van marcados los intervalosde tiempo por horas, minutos y segundos.

Figura 5. Sismograma

SismógrafoEl registro más antiguo que hace referencia a un equipo sísmico data delaño 132 DC, cuando el científico chino Chang Heng inventó el primersismoscopio, instrumento que podía registrar la ocurrencia de un sismo.

En la actualidad, el aparato utilizado para registrar los movimientosvibratorios de la tierra recibe el nombre de sismógrafo, el cual fue inventadoen 1880 por John Milne.

Es comunmente usado en estaciones de microsismicidad. Para registrarsismicidad más fuerte o macrosismicidad se utiliza el acelerógrafo, equipo






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que registra sismos que generan aceleraciones en el lugar donde seencuentran instalados. Este instrumento registra las tres componentes de laaceleración en función del tiempo, del lugar en que se encuentra.

El sismógrafo mide los parámetros de origen de un terremoto, tales como:Hora, localización del epicentro, profundidad, y magnitud.

Figura 1. Sismógrafo y otros equipos en Costa Rica

El sismógrafo es capaz de registrar dos tipos de ondas: las superficiales, queviajan a través de la superficie terrestre y que producen la mayor vibraciónde ésta (y probablemente el mayor daño) y las centrales o corporales, queviajan a través de la Tierra desde su profundidad.

Cálculo del Epicentro y Magnitud de un sismo.

Cuando ocurre un sismo, las ondas generadas por la liberación repentina deenergía en el foco o hipocentro viajan en todas direcciones y son registradaspor los sismómetros que se encuentran en las estaciones sismológicasubicadas en todo el territorio nacional (ver figura 1). El tiempo que tardan enregistrarse las ondas P (ondas primarias) y las ondas S (ondas secundarias)en cada estación sismológica es de gran utilidad para obtener la localizaciónepicentral del sismo.






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Figura 1. Estaciones sismológicas de Banda Ancha del Servicio SismológicoNacional

Para conocer a qué distancia se encuentra el epicentro de una estacióndeterminada (S1) se obtiene la diferencia del tiempo de llegada entre lasondas P y S en esa estación. El resultado se multiplica por la velocidadteórica de viaje de las ondas P que es de 8 km/s. Si se traza un círculoalrededor de la estación cuyo radio es el valor obtenido anteriormente (figura

2), se obtendrá una circunferencia cuyo límite sería la región probable dondeocurrió el evento. Al realizar este mismo procedimiento para otras dosestaciones (S2 y S3) se verá que las tres circunferencias cortan entre sí en unmismo punto. Es en este lugar donde se encontrará el epicentro del sismo.

17. Usos de los sistemas de información geográfica en los estudios degeodinámica externa e interna.

La tecnología de los Sistemas de Información Geográfica (SIG) es unamanera interactiva de desarrollar métodos automatizados cuantificando lavariabilidad espacial de las inundaciones. Una integración mayor del SIG a losmétodos de evaluación de inundaciones existentes proveerá una mejorperspectiva de la inundación en un contexto espacial, considerando laadministración y evaluación de riesgo.Las aplicaciones del SIG están relacionadas a modelos hidrológicos y proveen

de funciones para el almacenamiento de datos, el cálculo de los parámetros

de ingreso requeridos, manipulación de datos y procesamiento de resultados.

Estas aplicaciones, más que mejorar la funcionalidad del modelo, intentan

integrar el procedimiento de análisis con el marco de trabajo SIG.






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Mapa de inundación, la zona roja es el desbordamiento.

Figura 3: mapa de suelos inundados.

Figura 5: Mapa Geológico-Geomorfológico inundado.

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Geodinamica Interena y Externa