Recursos geológicos mineros

Geología. Geominería. Geoformas. Geofluidos. Erosión. Suelos. Rocas. Ríos. Cuenca hidrográfica. Lapiaces. Desprendimientos. Estratos. Pliegues. Fallas. Cabalgamientos. Aguas freáticas. Aguas fisurales. Magma. Sedimentación. Filones. Volcanismo

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Tema1

Lámina 1: agentes de evolución cortical.

La corteza actúa como una membrana en la que confluyen las energías procedentes del manto y de la atmósfera. La corteza tiene que tener un origen, una energía que la produjo.

Pero no fue producida por un número concreto de energías sino por todas ellas en conjunto. Así hablamos de los agentes promotores de las grandes manifestaciones, que generan las energías para que pueda formarse. Estas energías pueden manifestarse como calor, movimiento, ...; estos agentes productores de energía producen fenómenos que hacen que la corteza terrestre sufra modificaciones y son la manifestación de la actuación de los agentes.

Los procesos son una serie de fenómenos sucesivos que originan la corteza y sus modificaciones son los responsables de la formación de la corteza, y son:

Proceso sedimentario, proceso ígneo, proceso metamórfico.

Hay dos tipos de agentes, considerando por tal a las causas productoras del dinamismo y actividad que ha tenido y tiene la corteza terrestre:

  • Agentes externos:

  • Su energía procede fundamentalmente de la atmósfera e hidrosfera. Pueden ser:

    • Agentes externos exteriores (fuera de la atmósfera):

  • Termalismo solar: Debido a la acción del calor recibido desde el sol. Modifica poco pero intensamente.

  • Mareas: Debido a la atracción de la Luna produciendo cierta modificación en la corteza.

    • Agentes externos próximos a la corteza:

    a) Superficie o zona oceánica: Olas, corrientes oceánicas.

  • Superficie terrestre: Viento, nieve, lluvias (con movilización de materiales), meteorización (alteración superficial debido a la presencia de humedad) y seres vivos (con su enraizamiento y defecación).

  • La superficie está bombardeada continuamente por estas acciones de alteración o deformación derivadas de reacciones, pequeñas fuerzas de arrastre, fuerzas de choque.

  • Agentes internos:

  • Provienen de la misma Tierra:

    • Agentes internos corticales: Su energía nace en la corteza.

  • Presión litostática: Carga de los materiales.

  • Isostasia: Fluidos interiores que penetran y deforman.

    • Agentes internos interiores: Los más profundos.

    a) Sismicidad: Liberación de energía transmitida en forma de ondas.

    b) Volcanismos: Materiales fluidos que tienden a salir hacia el exterior.

    c) Radioactividad: Inestabilidad de ciertos materiales por lo que producen calor (geotermalismo).

  • Expansión oceánica: Las zonas centro - oceánicas y de unión mar - costa se modifican por materiales que salen en las dorsales o que entran en zonas de empalme respectivamente. Se establecen tensiones entre las zonas de expansión y de colisión, causando las fracturas interiores en ciclos, traducidas en activismo de la corteza, basada en la existencia de energía.

  • Lámina 2: proceso general de erosión.

    Cuando hablamos de meteorización estamos hablando de una erosión meteórica y la erosión propia es la erosión sedimentadora.

    En la erosión tienen lugar procesos de arranque, transporte y sedimentación parcial, y correspondiendo a estos tres procesos se da una acción destructiva, una erosión por fricción o por destrucción y una erosión por sedimentación.

    Esto produce procesos de cambios de estado mecánico, disolución-precipitación, oxidación-reducción y de hidrólisis.

    • Formaciones superficiales:

    Son formaciones con elementos biológicos producidas por alteraciones debidas a los seres vivos, y por la presencia de materiales orgánicos en el suelo.

    • Superficie orográfica: Litología de elementos de la corteza actual.

    • Zonas de erosión y sedimentación.

    • Formaciones profundas:

    Son zonas de sedimentación antigua.

    • Suelo:

    • Autóctono: Zona meteorizada.

    • Alóctono: Formación superficial.

    El proceso de residuación es un proceso penetrativo y lateral.

    Lámina 3: terraciones.

  • Profundas: Pertenecientes a la era primaria, secundaria o terciaria.

  • Superficiales: Son recientes, pertenecientes a la era cuaternaria.

  • Existen zonas planas, zonas de declive y zonas de arrastre fluvial.

    • Eluviones: Materiales que no son trasladados.

    • Coluviones: Materiales que se han movido gravitacionalmente.

    • Aluviones: Materiales que se trasladan continuamente por acción fluvial.

    • Horizontes edafológicos:

    El suelo está caracterizado por un horizonte vegetal, por un horizonte mineral y un horizonte acuoso. Un suelo completo ha de tener los tres horizontes.

    • Edafosuelo: Suelo de la vegetación.

    • Geotecnosuelo: El suelo como lo conocemos es un suelo apto para realizar acciones técnicas debido a sus condiciones geológicas y físicas.

    Paleosuelo: Suelo antiguo, fosilizado, que está compactado al pasar a zonas profundas, siendo enterrado por aluviones.

    Lamina 17:

    Todo material rocoso tiene la cualidad de haber sedimentado en la cuenca, posee una estructura y, además, está constituida por unos elementos característicos.

  • El primer estudio comprende un análisis de geoformas que es uno de los estudios fundamentales ya que analiza unas cualidades cinéticas que posee la corteza.

  • Ahora estudiamos ambas superficies y la masa interior que es discontinua, para ello llevamos a cabo el segundo análisis. Estudios cualificativos.

  • Ver si tiene discontinuidades y su lineación. Analizando las discontinuidades predecimos como se va a producir el desprendimiento.

  • Ensayos y testificaciones geomecánicas de campo:

    • Dureza.

    • Punzonamiento.

    • Testificación: Hacemos una valoración del grado de ruptura del testigo (índice de calidad).

    • Las muestras se someten a movimiento en un tambor y se ve cuanto tarda en romperse (índice de durabilidad).

  • Ensayos geomecánicos de laboratorio: Sobre el testigo hacemos estudios de:

    • Compresión simple.

    • Compresión triaxial.

    • Corte abierto.

    • Análisis de permeabilidad.

    Lamina 19: índices de valoración geotécnica general de rocas.

    • Martillo de dureza.

    • Perforabilidad.

    • Indice de durabilidad.

    • Indice de punzonamiento: Se somete el testigo a una presión y se ve su resistencia a la ruptura.

    • Indice de calidad.

    Lámina 21: suelos geomineros eluvionales.

    • Yacimiento: Minerales dispersos de tipo útil que a causa de la meteorización quedan reordenados.

    Son geotecnosuelos reconcentrados, de tipo minero:

  • Arcillas residuales: Arcillas concentradas en virtud de un proceso de residuación. El residuo es la parte más fina que no se puede romper; hay materiales de tipo pizarroso y eruptivo. Se origina un proceso destructivo: Se desagregan los materiales que hay, llegando a destruirse todo el material, quedando un material sedimentario nuevo. Existen basaltos y esquistos lo es un suelo geotectónico minero.

  • Caolines: Material arcilloso rico en caolinita; se caracterizan por su blancura. Inicialmente tenemos una masa granítica. Se inicia un proceso de destrucción, avance destructivo según fracturación y ruptura de organización con lo que obtenemos un material nuevo. Hay una zona rota dónde está el material. Existe granito, y por la acción del agua y la humedad se altera, se transforma en una arcilla y se forma un yacimiento residual.

  • Bauxitas: Son materiales especialmente concentrados en Al2O3 (alumina). Se forman a expensas de margas y calizas, principalmente, según meteorización, destrucción y avance. La destrucción produce desagregación. Dentro de la zona destruida, existe la frontera donde se separan la zona en la que se rompe mecánicamente y en la que se concentra. Son suelos de meteorización in situ.

  • Concentraciones supergénicas.

    Una concentración supergénicas tiene lugar cuando se produce una alteración y concentración de los materiales de tipo útil; las excavaciones a cielo abierto se producen en filones de este tipo.

    • Filón mineral: Yacimiento minero útil que nos interesa extraer.

    Las condiciones climáticas de la zona exterior han de ser especiales, zonas donde exista gran humedad, calor, que permitan la acción destructiva y que esta se produzca de forma continua. Estas zonas se localizan en los trópicos, lugares húmedos y calientes. En resumen, lo que se producen es una montera.

    El primer hecho que se produce es la ruptura, que comunica con el exterior para que penetre lo que va a alterar.

    El agua puede penetrar en los laterales produciendo una zona de avance.

    Se pueden distinguir tres zonas:

  • Zona superficial (ð): Zona donde se produce un lavado, expuesta a la meteorización, por lo cual se destruye y se altera el material de esta zona.

  • Zona supergénica (ð): Se produce concentración, es una zona muy permeable al agua, en la que hay una alteración subterránea.

  • Zona normal o hipogea (γ): Es mixta de las dos anteriores, esta nos da yacimientos que se explotan a cielo abierto.

  • El contacto con el exterior facilita la destrucción, pero también pueden darse otras posibilidades.

    Si tenemos un filón y hay un material permeable, el agua entra pudiendo quedar retenida. Se crea una zona concentrada y de ahí que se cree la montera con más fuerza.

    Si nos centramos en la montera, al comentar la potencia nos permite hacer exploraciones a cielo abierto; cuando se agota una montera se pasa a la minería subterránea.

    En la sedimentación se produce un proceso de deformación de materiales así como de concentración de materiales densos (generalmente preciosos). Se producen yacimientos de tipo placer y granular que son interesantes para la ingeniería así como su cualidad de plasticidad.

    Si hacemos una sección de la corteza terrestre, obtendremos su perfil topográfico.

    Lámina 27: Tipos elementales y parámetros de escombreras y balsas.

    Llamamos escombreras a elementos o acumulaciones materiales que pueden crear declives y ser perjudiciales.

  • Tipo clásico de minería superficial.

  • Tipo clásico de minería superficial.

  • Escombrera múltiple, con varias salidas.

  • Zona de valle que se aprovecha para depositar material.

  • Acumulación tras salida directa de transporte.

  • Depósito en forma de presa para material procedente de la minería. Se forma con materiales concentrados en los que el núcleo es de material líquido o pastoso.

  • Estas escombreras vienen determinadas por unos parámetros, diferentes según en tipo de escombreras (en función de su inestabilidad).

    • 1, 2, 3: Los materiales van cayendo hasta una determinada relación b/h, en la que no se produzcan desprendimiento.

    • 4, 5: Igual que el anterior, considerando b/h en la zona más conflictiva.

    • 6: Relleno interior de materiales concentrados con dos formas de presa a los lados, marchándose el liquido y quedando lo sólido depositado; b/h se mide en las presas laterales.

    Lamina 32: mal de la piedra.

    Una roca expuesta al exterior sufre:

    • Meterorización.

    • Contaminación.

    • Bioganización.

    • Infiltraciones.

    • Humedad interior.

    • Cambios de termicidad.

    En consecuencia:

    • Se blastifica.

    • Se dilata.

    • Se contrae.

    • Se fractura.

    • Se lámina.

    • Se explosiona.

    • Se pulveriza.

    • Cambia de textura.

    Pudiendo ser el mal:

    • Macroestructural:

    • Zonal.

    • Planar.

    • Puntiforme.

    • Microestructural:

    • Especial.

    • Laminar.

    • Zonal.

    • Exteriorizado extendido:

    • Superficial.

    • Somero.

    • Local.

    • Fracturado.

    • Interiorizado tramado o intenso:

    • Local somero.

    • Local profundo.

    • Tramado.

    • Muy tramado.

  • Tema2

    Lámina 6: Río.

    Río es una fuerza de erosión y meteorización dominada por la fuerza y meteorización del agua que va arrancando materiales y depositándolos.

    • Cuenca Hidrográfica: Cuenca por donde circula el río.

    La zona de máxima erosión es regresiva va avanzando hacia atrás, se extiende en torrentes, etc...; es de donde procede la mayor parte de los materiales arrancados, la erosión que se produce es casi vertical.

    En las zonas más planas, de menos pendiente es donde comienza la sedimentación, es una escombrera que a veces llega hasta el mar y constituye un delta.

    El río es una mina activa y natural en el que hay galerías para la conducción de materiales.

    Las cuencas fluviales son zonas de producción de minerales por erosión y meteorización.

    • Características de los aluviones:

    El proceso de concentrado de aluviones en un proceso actual, toda acción fluvial está determinada por un esquema.

    En los ríos distinguimos una zona de cabecera y una zona básica que se ensancha al desembocar en el mar, los deltas; los ríos llevan los materiales a la cuenca de sedimentación.

    El proceso no es instantáneo, sino que sufre una diferenciación, estructuración y sedimentación.

    Lámina 9: Formas de conductos de los ríos.

    El agua circula por la cuenca con un movimiento y según avanza el agua va perdiendo fuerza y los materiales que arrastra van sedimentándose en los laterales.

    Tenemos entonces el conducto fluvial del río con partículas en suspensión, saltación, formando un medio turbio. Pero el medio fluvial no es turbio porque los sedimentos le hace perder turbiedad.

    Debido a las velocidades del canal del valle, las velocidades son perpendiculares a los cauces del río, pero tiene tendencia a circular con más o menos ángulo.

    Dependiendo de la frecuencia y de la cantidad de agua, llega un momento determinado en el que el avance se desborda produciendo zonas de inundación, dejando arcillas y materiales densos que se sedimentan.

    Debido a esto se forma estratos y se produce una selección que es importante desde el punto de vista minero.

    Lámina 10: Agua subálvea.

    Si un mineral se rompe, en los poros se puede acumular agua que puede ser dulce, cuando se acumula, el volumen es importante y de interés para en hombre; los cauces fluviales suelen tener materiales muy porosos.

    A este agua acumulada en los poros de los minerales se le llama agua subálvea, puede provenir de las zonas montañosas o de la lluvia.

    Este agua pueden ser extraída para explotarla.

  • Nivel plezométrico: Donde hay mayor cantidad de agua que se filtra hacia abajo.

    • Subálveo: Zona donde se acumula el agua.

  • Si hay materiales permeables y no permeables se filtra agua formando subálveos libres y subálveos cautivos.

  • En la figura grande hay subálveo superficial, medio y profundo. Si hay agua contaminada que se filtra se crea subálveos de agua contaminada.

  • Lámina 11: Geomineria de las zonas fluviales.

    En el cauce de un río se pueden realizar explotaciones por medio de canteras.

    Con la minería restitutiva hay posibilidad de utilizar zonas mineras de tipo central, explotando arenas y arcillas depositadas que servían para evitar que el río se saliera de su cauce.

    Se forman coluviones en las zonas de pendiente, son importantes en las zonas de evolución de la corteza; dependiendo de la masa de los materiales el desplazamiento será vertical.

    También se realizan aprovechamientos de las aguas de subálveos subterráneos.

    Aquí el agua circula muy rápidamente y no tiene tiempo a filtrarse, para ello se hacen dos balsas, una decanta los sedimentos y otra es donde se produce la infiltración, son balsas de recarga.

    También hacen pozos rellenos de gravas, entonces el agua al circular se infiltra rápidamente.

    lámina 13: Aprovechamiento del sistema fluvial.

    El río erosiona y sedimenta materiales.

  • Según su carácter erosivo:

  • El sistema fluvial debe ser protegido en lo referente a que la actividad erosiva.

    • Defensas terciarías: Encierran torrentes, se colocan presas.

    • Defensas primarias: Presas de regulación para producir energía eléctrica y regular la fuerza erosiva del río.

    • Defensas secundarias: La utilización de defensas marginales para evitar inundaciones y para realizar correcciones del curso.

  • Según su carácter sedimentador (geominero):

    • Hay una zona hidroeléctrica y minera primaria de donde se obtienen concentrados minerales, rocas industriales y agua subálvea local.

    • Existe otra zona agrícola, hidroeléctrica y minera principal donde se obtienen concentraciones minerales frecuentes, " placeres ", rocas industriales y explotación de agua subálvea.

    • En las zonas del delta se buscan geofluidos (petróleo y gas).

    Lámina 14: Regulación de la dinámica erosivo-sedimentaria fluvial.

    Los torrentes se regulan en los puntos “A” donde indica la figura.

    Hay que regular el curso del torrente con muros de contención y con escolleras para las inundaciones.

    Se hacen correcciones del curso para evitar meandros, con esto regularizamos la dinámica pero no la evitamos.

    lámina 19: Erosión correspondiente a la zona marina de tipo litoral y de costa.

    En las zonas próximas a la costa se dan unas condiciones particulares, debido al mar y a su dinamismo.

    Debemos tener en cuenta dos cosas:

    • La marea que sube y baja.

    • Estos lugares están cubiertos de agua y tiene la capacidad de moverse según dos tipos de apoyos, uno frontal y otro en superficie.

    Vemos entonces que es un fenómeno cíclico que facilita que actúe como un martillo picador y que la superficie se forme a intervalos, más arriba o más abajo.

    Las zonas donde se estrella el mar fragmentado las rocas que allí se encuentran, se llama zona de socavación y fragmentación; las rocas se fragmentan y al romper se forma una cavidad, con nuevos golpes del mar se producen desprendimientos de los materiales límites de dicha cabida iniciándose el proceso.

    En las playas se acumulan elementos de erosión y sedimentación. Existen varias zonas: Zona aplanada, zona donde se produce la erosión, zona donde se produce la sedimentación, acantilado.

    La acción marina depende de la dinámica del mar, olas, corrientes submarinas, corrientes de turbiedad, mareas.

    Lámina 20: características que producen la erosión y la sedimentación en la zona costera.

    Existe una zona litoral, una plataforma continental de pendiente suave y un talud continental de pendiente pronunciada.

    El movimiento de las olas es de tipo oscilatorio que permite en movimiento de traslación de las partículas, éste es frenado por las pendientes bajas próximas al litoral que permitan su sedimentación.

    • Superficie de abrasión: Superficie que está erosionada.

    Las corrientes litorales son perpendiculares a las anteriores, es decir, a las superficies de abrasión, y trasladan materiales en suspensión.

    Los otros elementos son más interiores, producidos por corrientes de tipo marino, son materiales granulares, suelen ser árido, no arcillosos.

    Los concentrados en forma de arenas o gravas son placeres litorales.

    Todos estos hechos son los que permiten el equilibrio paisajistico de las zonas costeras.

    Lámina 21: Representación en planta de las zonas litorales.

    Tenemos frentes de ondas que se trasladan; hay un primer frente de ondas que se traslada y luego se producen atrás y adelante.

    El oleaje puede tener teóricamente reflexión al chocar contra el fondo, lo que crea ondas de reflexionamiento.

    Hay zonas donde erosiona y se sedimenta más. Teniendo en cuenta las ondas de reflexionamiento, llegamos a la conclusión de que el fondo marino no es plano.

    lámina 22: Explotación de zonas costeras.

    En las zonas próximas a la costa, debido a la acción del viento se pueden producir deposiciones y acumulaciones de materiales con características muy distintas y posibilidad de encontrar materiales útiles.

    Todos los materiales son granulares, están sueltos y con la característica de que se pueden producir concentraciones gracias a esto, tenemos la posibilidad de explotar estas zonas, y podemos encontrar:

    • Materiales granulares: arenas.

    • Arenas concentradas minerales.

    • Minerales pesados, densos, útiles.

    • Aguas subterráneas (agua del continente, agua de lluvia).

    • Acuíferos.

    Como el material destacados de estas zonas costeras es permeable, el agua al caer se filtra, pudiendo formar acuíferos.

    lámina 23: Explotación de aguas costeras.

    La explotación de las aguas costeras es cada vez más importante, por lo que vamos a ver los fluidos de tipo acuoso y la capacidad de los materiales para ser retenidos.

    La mayor parte del agua va a penetrar en el terreno por ser éste muy filtrante, con lo que se crea una zona impermeable de agua.

    Si debemos extraer el agua debemos hacer un pozo para sacarla del acuífero, éste está abierto según la capa superior (comunica con el exterior) y confinado por la capa inferior y su flanco abierto.

    Todo acuífero tiene un límite de explotación, no nos interesa sacar todo el agua y dejarlo vacío; sino que interesa a la vez de sacarla ir metiendo agua otra vez, porque así se aprovechan las propiedades mineralógicas que tienen, que en otro caso se perderían.

    El agua salada tiende a desplazarse a la derecha, se dice que hay un frente de avance; en un momento dado puede avanzar o retroceder según disminuya o aumente el nivel de agua del acuífero. Con el agua dulce tendríamos que tener cuidado al explotar el acuífero porque al sacar el agua dulce, la salada avanza, pudiendo llegar a la inversión casi total; para evitar que esto ocurra se va reponiendo el agua dulce según se saca.

    El nivel de agua dulce que se necesita se llama nivel plezométrico; la barrera se utiliza para contener un poco de agua salada.

    Las aguas mezcladas, salada y dulce, se pueden utilizar después de una desalinización.

    Lámina 24: Explotaciones y construcciones.

  • Hay que trabajar contra el agua; se baja el nivel de agua que existe en la zona por medio de sondeos, mediante los cuales se bombea el agua hacia fuera y así hasta secar la zona, esta zona se puede aumentar corriendo hacia atrás los sondeos. En cuanto se deje de hacer los sondeos y de sacar el agua se inunda de nuevo.

  • Existe una zona de superficies con presencia de materiales derivados de la erosión. Hay una zona empapada de agua dulce y otra empapada de agua salada. Se deben de hacer cimientos en forma de placa bajo todo el edificio c); se pueden utilizar elementos de hormigón o hacer perforaciones y luego llenarlas de cemento, es el procedimiento más habitual b); con cimientos convencionales no es conveniente construir en zonas alejadas de la costa a). Si se hacen socavaciones producidas por el agua, la c) se puede hundir, en cambio la d) se mantiene.

  • Lámina 25. Regulación erosivo-sedimentaria litoral.

    Hay que proteger dunas, arenas, islotes de la fuerza de las olas que es muy fuerte.

    La acción erosiva y sedimentaria puede cambiar, y donde hay erosión produce sedimentación y donde hay sedimentación produce erosión.

    Hay que conservar las líneas de costas.

    En algunas zonas se buscan puntos neutros para desplazar la erosión, se regulan los fenómenos naturales, pero no se paran.

    En la línea de costa hay acumulación de arenas, se forman dunas que tienen capacidad de avanzar hacia el interior del continente y se produce una desertización; para evitar este avance se plantan vegetales en ciertos puntos que con lo que el viento no podría transportar las arenas.

    Detrás de las dunas se pueden hacer exploraciones a cielo abierto.

    Para parar la fuerza del mar se utilizan muros de protección y bloques con lo que se consigue romper las grandes olas y dividirlas en olas más pequeñas, disminuyendo así la erosión, son los llamados arrecifes artificiales.

    También se construyen arrecifes artificiales en las proximidades de las plataformas petrolíferas, estos arrecifes crean recursos que depositan materiales, y disminuyen la erosión, también hacen que aumente la cantidad de peces, pues las aguas circundantes están más calientes.

    Las plataformas de arrecifes también se usan para proteger la costa; estas construcciones no son definitivas, sino que deben poder levantarse.

    También existen balizajes de protección que sirven de filtro para todo lo que flota y para evitar accidentes.

    Lámina 26: Acción karstica.

    Hay lugares donde abundan los materiales calcáreos (caliza), estratificados y a veces tienen fisuras por donde penetra el agua, entonces se produce una disolución y se crea un vacío, que es un minado natural, que en un momento determinado hace que no sea tan coherente como parecía.

    Se denomina erosión karstica; Yugoslavia y Asturias son regiones karsticas, esta erosión puede formar cavernas (primer hábitat humano), el agua que circula por las zonas karsticas forma un río.

    Lámina 27: Lapiaz.

    Son formas redondeadas que permiten pasar el agua.

    El agua al penetrar puede salir pronto o ir profundizando (que es a lo que tiende) y salir lo más abajo posible.

    Las galerías puede ser de la forma a) donde el agua la llena enteras; a veces hay menos agua de la que permite el conducto y éstos se erosionan hacia abajo b) y c), si no hay agua se produce una destrucción de la parte superior, con lo que se produce un hundimiento d), en e) ya no hay agua pero sí muchos materiales que se han desprendido y están destruidos, se forman concentrados de minerales que forman minas.

    Lámina 28: Forma de los lapiaces.

    • Se acumulan arcillas rojizas en las zonas residuales y se utilizan como yacimientos.

    • También hay lapiaces fosilizados que se explotan en minería.

    • En los lapiaces normales, en la superficie existen sumideros, que filtran el agua y ésta pasa al interior.

    En el dibujo intermedio, en la superficie hay zonas que infiltran mucha agua; hay salidas de agua y se forma c), donde hay estalactitas y estalagmitas.

    En a) hay acumulaciones que se producen en zonas que no están planificadas. El tipo de yacimiento más propio de esta forma es el c).

    En el dibujo inferior, hay una zona donde hay sumideros esto hace que se produzcan concentraciones de tipo detrítico; hay concentraciones de tipo residual, de tipo arcilloso, también concentraciones químicas, como en Asturias el aluminio.

    • Paleo: Yacimiento situado debajo de un depósito, por lo general de tipo arcilloso.

    Un paleo se utiliza extrayendo estos depósitos, son yacimientos pequeños. En Asturias existen yacimientos de galerías enteras de cobre, manganeso, etc...

    El Karst destaca por su capacidad concentrativa, debido a las cavidades, esta zona está minada, lo que quiere decir que es muy inestable.

    Lámina 29: Sistema karstico abierto.

  • Cimentación especial: La karstificación (su porosidad) y la capacidad de pérdida de agua que tiene son elementos negativos de esta zona. Se busca la zona de karstificación y se intenta taponar las galerías, aunque es en principio rechazado.

  • Galería o túneles: Se comienzan en zonas de galerías, por lo que hay posibilidad de hundimiento y entonces se cimentar.

  • Canteras: Se hacen canteras para la explotación de calizas que es muy utilizada en ingeniería civil e industrial; si la zona está karstificada tiene dos problemas:

    • Las cavidades o huecos, que bajan la calidad de la roca que se busca.

    • Las zonas de rocas se hacen inestables.

  • Almacenamientos subterráneos: Una vez localizada la zona karstica se construye una cerca de protección y así podemos almacena fluidos como agua y petróleo.

  • Es una zona retenedora y almacenadora de agua, y para esto se utiliza a veces.

  • Surgencias: Fuentes de tipo calcáreo (sistema de producción natural de agua). Hay una zona de absorción, transporte y salida.

  • Cuando tenemos una masa calcárea, a veces hay una zona karstificada, se forma una acumulación subterránea de agua, ésta puede aflorar y formar acuíferos de tipo cautivo subterráneo.

    Luego nos interesa:

    • Materiales que se acumulan.

    • Socavación subterránea (que impide la obra de ingeniería).

    • Aprovechamiento de los geofluidos.

    Cualquier alteración que se produce en la superficie se transmite a la zona interior, que es inestable, por lo que una alteración y contaminación en la superficie puede penetrar en una galería; esto es negativo porque puede contaminada fuente importantes de agua.

    Lámina 31: tipos de movimiento en zonas de ladera.

    Se producen procesos de ordenación por la acción de la pendiente, fósiles, gravedad... La acción no es lineal sino que varía según distintas zonas. En virtud de esta serie de actuaciones sucesivas se producen los deslizamientos y desmoronamientos de determinadas zonas.

    El problema de estas acciones puede verse desde dos puntos diferentes:

  • El humano, ya que los materiales deslizados pueden invadir el valle y producir una catástrofe.

  • Son importantes en la minería, ya que pueden aprovecharse para minas a cielo abierto o para minería subterránea. Además es necesario su estudio por la necesidad de poner escombreras que frenen el deslizamiento de dichos materiales.

    • Tipos de deslizamientos:

  • Desprendimiento: Se da en relieves fuertes, casi verticales con material coherente. Dicho material sufre facturas (a), lo que produce que un deslizamiento bloque a bloque (b); los bloques pueden seguir descendiendo por la pendiente (c).

  • Deslizamiento o argayo: Se da en pendientes menores y donde las rocas son semicoherentes o incoherentes. Los materiales se sueltan o se hunden (b´) y se deslizan en masa desplazándose por la superficie (c´).

  • Colada o frana: Se da en rocas menos coherentes y también en pendientes menores. La erosión es más suave (a”) y los materiales se mezclan con agua formando coladas (b”) que son generalmente de poca profundidad pero mucha superficie (c”).

  • Estos 3 sistema se conocen como sistemas de inestabilidad básicos pero no tienen porque darse aislados entre sí. A veces estos sistemas de inestabilidad básicos pueden aparecer combinados (sistemas de inestabilidad complejos).

    De esta manera, los bloques desprendidos en las zonas de grandes pendientes al seguir bajando golpean las masas incoherentes de material erosionándolas y se produce el llamado desprendimiento deslizante.

    Estos materiales se deslizan por la pendiente y arrastran más materiales que al mezclarse con agua forman las coladas y se produce el llamado deslizamiento franado.

    Lámina 32: desprendimiento.

    Debemos distinguir tres zonas diferentes según la acción que se produce:

  • Los materiales, debido a distintas acciones y el hechos presentan fisuras, cuando estas llegan a ser bastante profundas y pronunciadas, el material, al ser coherente y la pendiente pronunciada, rompe en forma de bloques que caen. Se conoce esta zona como zona de ruptura.

  • Los bloques desprendidos caen debido a la pendiente, a esta zona se le conoce como zona de desprendimiento.

  • Al llegar a una zona donde las pendientes son mucho menores, los bloques quedan acumulados, zona de acumulación. Al ir cayendo unos tras otros por, los últimos empujan a los primeros avanzando por la zona de reptación. A la parte más alejada se le conoce como frente.

  • Este sistema de inestabilidad es propio de zonas calcáreas. Es importante por la peligrosidad que se presenta en zonas de desprendimiento y en el frente, donde se forman los canchales.

    Lámina 33: deslizamiento o argayo.

    Se produce un hundimiento de material en una zona determinada, como consecuencia del la caída de dicho material aparecen fisuras. Tanto oblicuas como longitudinales y transversales. Las primeras son consecuencia del desprendimiento de parte del material y las segundas y terceras del deslizamiento de éste por la pendiente del avance.

    El material también sufre una serie de ondulaciones consecuencia de la irregularidad del terreno. La parte más avanzada recibe el nombre de frente.

    En la zona de la ladera se produce una ruptura en un momento dado, normalmente de manera instantánea; en poco tiempo pueden moverse masas enormes. Se arrastran y pueden mezclarse con agua, formándose una pasta que se mueve con mayor facilidad, pudiendo llegar a la invasión del valle.

    El deslizamiento de esta masa no cesa hasta que se termina la masa profunda inicial. Puede arrastrar también a materiales cercanos al inicial, aumentando el material que se desliza, siendo entonces más difícil de frenar. Por el desprendimiento, en la zona del avance pueden recogerse materiales útiles (minería viva). Además, el avance de materiales suele servir para enriquecer el suelo, si se produce en zonas de surgimiento de agua (o salida) puede utilizarse éste, de esta manera, recogiendo materiales disminuimos la cantidad de material y aprovechando el agua evitamos que se forme pasta y en consecuencia evitamos en cierta medida el avance del frente, en ambos casos.

    Lámina 34: Colada o frana.

    Es notablemente inestable, con gran posibilidad de avance; generalmente hay cuarcitas de arenas muy finas, por lo que el frente se puede explotar y utilizar estos minerales para vidrios, cerámicas,.... Son deslizamientos que circulan muy rápidamente pudiendo producir desastres.

    Tema3

    lámina 2: Laminaciones y discontinuidades sedimentarias.

    Todo material que se sedimenta está caracterizado por una serie de discontinuidades, consecuencia de unas diferencias en la forma de deposición y en el intervalo en el que ésta se efectúa.

    Toda la dinámica de deposición queda marcada por esta laminación, que puede ser de tres tipos:

  • Primarias:

  • Son las superficies de separación entre unos estratos y otros. Se denominan superficies de estratificación porque separan las grandes masas de materiales que estratifican; pero dentro del estrato en sí, sin que se produzcan verdaderas discontinuidades, existen unas laminaciones debidas a la forma de deposición que ha existido en cada zona.

  • Secundarias laminaciones:

  • Se producen en la zona de decantación próxima a la línea de costas y en la zona de plataforma; permiten que se pueda cortar más el estrato; en la zona de plataforma se pueden formar superficies de laminación planas cuando las aguas están tranquilas o bien curvas cuando no hay calma.

  • Terciarias (Texturas laminares):

  • No son verdaderas laminaciones que separen dos zonas de distinta dureza. Corresponden más bien a una zona de debilidad estructural. Las partículas se colocan unas tras otras formando casi una línea, línea sobre línea.

  • Por ello la zona de contacto entre dos de éstas es una zona que presenta cierta debilidad y es más fácil de romper debido a la estructura que tiene, sin embargo en cualquier otra dirección en material puede ser de gran dureza.

  • Situar la capa o estrato útil (conocimiento de materiales antiguos y modernos, disposición,…) es la tarea inicial pero también tenemos que arrancarlos, mediante tecnología adecuada, para ello debemos tener en cuenta las posibles laminaciones de los materiales y la dirección de éstas, así como su dureza según la dirección, ya que de esta manera podemos saber cómo debemos sacar el material con el menor coste posible y cómo hacer las galerías o túneles aprovechando dicha dureza según determinadas direcciones.

    Si la mina es a cielo abierto, también se aprovecha ésta dureza según la dirección.



    Al estar A laminado según esa dirección, la carga le afecta más, ya que es más débil según esa dirección que B, que la fuerza de la carga le afecta según su dirección más resistente, de mayor dureza.

    En A los materiales son menos resistentes a la carga y parte se desprenden hasta el estrato inferior el cual tiene una dirección laminar más resistente aunque pueden desprenderse materiales de él a causa del impacto de los caídos.

    En B, el estrato superior puede soportar perfectamente la carga del cual no se desprenden materiales, aunque la capa inferior no es tan resistente y pueden producirse desprendimientos.


    Hay que realizar túneles y cortes de tal manera que cada estrato se vea afectado por la carga según la dirección posible, en la que mayor resistencia oponga, ya que si no, no hay seguridad.

    Lámina 3: Características y parámetros geométricos del estrato.

    Un estrato sufrirá erosión diferente según los materiales que lo formen, ya sean estos más blandos o más duros, traduciéndose en el relieve. Gracias a esto podemos obtener superficies o zonas en las que se distinguen los distintos planos de estratificación, hecho que aprovechamos para poder estudiar sus características.

    Los parámetros que podemos encontrar en dichos planos de estratificación y que los caracterizan son:

  • dirección.

  • Buzamiento (sentido).

  • Ángulo de buzamiento.

  • Cada estrato está caracterizado por estos tres parámetros, por lo que es necesaria su representación en los mapas geológicos; gracias a esto sin falta de dibujar el mapa en relieve sabemos cómo va a ser dicha superficie o estrato, como se va a comportar.

    Definimos cada uno de ellos:

    • Sentido o buzamiento: Sería aquel hacia el que correría una gota de agua colocada en el estrato.

    • Ángulo de buzamiento: Es el ángulo que forma la línea de máxima pendiente del estrato con la horizontal.

    • Dirección: El ángulo que forma la horizontal del estrato con el norte.

    Para indicar la dirección, sentido y ángulo, utilizamos el siguiente símbolo:

    Para hacer las medidas en el campo utilizamos la brújula geológica, brújula normal + clinómetro.

    La brújula nos da la dirección cardinal del punto observado; por ello, la dirección del estrato se puede medir con una brújula normal para lo que se coloca paralela a la superficie del estrato.

    sin embargo, la brújula geológica tiene un péndulo con escala; si la apoyamos sobre el estrato dicha aguja nos da un ángulo que será el correspondiente al ángulo de buzamiento. Este aparato se conoce como clinómetro.

    Para poder determinar estos parámetros referentes a un estrato, debemos realizar muchas medidas y realizar un promedio entre ellas. Además, debemos tener en cuenta que los estratos sufren deformaciones y podemos estar midiendo sobre una deformación, en vez de sobre la superficie de estratificación correcta.

    Cuando aparecen cotas intermedias (0 - 10) o (45 - 70) se refieren a que los datos del mapa son representativos y no exactos, si lo que queremos es una zona determinada, entonces realizamos los estudios precisos para concretar esos datos; que aparecen así como una generalización no como falta de precisión.

    lámina 4: Reconocimiento estratigráfico. Procedimientos de trabajo.

    Podemos distinguir tres zonas:

  • Reconocimiento de campo: Zona directa. Afloramiento o cortes transversales observados.

  • Sondeos con recogida de testigos, que testifican cualidades naturales de las rocas que se encuentran en las paredes de sondeo (diagráfica). Zona de sondeos.

  • Las transmisiones en el límite de los sondeos, recogiendo ahora niveles característicos (Zona de geofísica).

  • Tanto los sondeos como la geofísica nos sirven para profundidades, aunque también para zonas lo suficientemente poco profundas como queramos estudiar (zona somera).

    Lámina 5: Obtención de datos por sondeos.

    Es un método indirecto y por tanto obtenemos una muestra deformada. Sondeo es toda incisión que hacemos sobre los materiales de la corteza terrestre para poder coger una parte representativa a una profundidad determinada.

    Hay distintos procedimientos:

  • Colocamos el testificador sobre la superficie, éste tiene dos zonas cortantes a los lados que se hincan sobre la corteza, obteniendo la muestra correspondiente prácticamente inalterada.

  • Soporte con un péndulo de percusión; posteriormente se mete una cuchara que recoge la muestra alterada.

  • Por aire comprimido, se rompe el material y mediante agua que se mezcla con el polvo y se sale al exterior, se obtiene la muestra tras dejarla secar.

  • Se realiza con un movimiento de rotación; consta de una cabeza amplía con elementos de punción, se inyecta agua para que se refrigere dicha cabeza; el agua sale al exterior arrastrando el polvo, que tras secar obtendremos la muestra.

  • Con testificador: Tubo vacío que se caracteriza por unas superficies externas con zonas que cortan y vacío en el interior, quedando aquí la muestra encajada; también se necesita agua para refrigerar y al salir arrastra partículas de la muestra, pero hay agua que queda en el interior, y por ello cuando está completo hay que sacarlo y vaciarlo. Tiene movimiento de rotación.

  • Testificación es en la que la torre de sostención tiene un elemento que llega hasta el testigo, de tal manera que cuando esté lleno no tengamos que mover todo el varillaje; sino que lo sacamos por dentro y lo volvemos bajar, lo que resulta más cómodo

  • Aprovechamos un hueco ya hecho y bajamos un dispositivo con un detonante; se ubica en las paredes en varios sitios, y se retorna de manera que se desprende material para la muestra.

  • lámina 6: Representación de columna estratigráfica tras obtención de datos y muestras.

    Obtenidos los testigos, se colocan en una caja en su orden correspondiente. Para poder representar la organización de esta zona debemos tener en cuenta la profundidad y la fricción que se produce al recoger dichas muestras, perdiendo parte del material, teniendo esto en cuenta se realizará la columna.

    Además de conocer su composición y la potencia del estrato, nos interesa conocer su buzamiento. Por el testigo se puede conocer la estratificación, pero como el testificador sufre rotaciones, etc. no sabemos cómo están inicialmente orientados cardinalmente, ya que suelen aparecer ante nosotros girados; para ello, al recoger la muestra trabajamos con un marcaje orientado, que bajamos antes de subirla; haciendo una incisión o pintando una marca, queda fijado el norte, con lo que ya conocemos como está orientada la muestra y por tanto el estrato.

    Como para bajar el marcaje tenemos que desmontar todo el equipo y montarlo posteriormente, estos marcajes se harán el número de veces necesario.

    El sondeo hace que al sacar la muestra quede un hueco en el terreno, lo que se puede aprovechar para tomar datos de las paredes, esto se conoce, diagrafía de sondeo.

    Ripio: Muestra orientada, material procedente del testigo.

    Lámina 7: estratificación propia (según laminación).

    Los estratos pueden ser:

  • Estratos cruzados: Si la laminación secundaria es inclinada.

  • Estratos texturados: Cuando se tienen nodos secundarios.

  • Estratos normales: La laminación secundaria es subhorizontal.

  • Estas formas básicas pueden sufrir algunos cambios como consecuencia de:

  • Salida de fluidos.

  • Consecuencia de irregularidades en el estrato inferior o por deformaciones debidas a la carga.

  • Por efectos de interior y exterior.

  • Por fenómenos de convolución en la parte alta.

  • Por efecto de la carga, el estrato se calienta, pudiendo producirse una ruptura de los materiales.

  • Debido a acciones de tipo horizontal, se puede modificar más las laminaciones secundarias.

  • La sedimentación también puede producirse en zonas de pendiente, por lo que pueden darse deformaciones debidas al desplazamiento, no a la estratificación. Suelen ser mayores en las circunvalaciones que se producen, hasta tal punto que se cuelen en otro estrato formando bolsas; a pesar de ello, siguen siendo estratificaciones propias.

    Estas inclinaciones también pueden darse por ser materiales blandos que se doblan o material lodoso que al avanzar se rompe y tiende a salir.

    Lámina 8: Importancia minera de la estratificación.

  • Estratificación propia o regular: Debemos tener en cuenta:

    • Diversificación: Diversificación dentro de una capa, pudiendo encontrar capas no homogéneas de riqueza variable.

    • Repetición: (Regular, irregular o rítmica). Repetición de capas o niveles de geofluidos, encontrando paquetes de capas.

  • Estratificación irregular o accidentada: Analizamos los distintos accidentes estratigráficos:

    • Fácies: Se puede dar un estrangulamiento con pérdida de cualidades, de materia útil a otro no útil, o con niveles de geofluidos, pudiendo ser el estrangulamiento total o parcial.

    • Diastema y laguna: Por la disminución de la potencia de las capas o por la desaparición de capas o niveles de geofluidos.

    • Disconformidad: Por las alteraciones en el techo o muro de la capa, o por la aparición de concentraciones de muro.

    • Discordancia: Por soterramiento de capas (capa útil que no aparece en la superficie); por truncacturas de capas o por concentraciones de superficie.

    • Trasgresión-Regresión: Por la desaparición de capas o niveles de geofluidos.

    • Otros accidentes: Relacionados con movimientos sísmicos u otras manifestaciones anteriores; por la aparición de intrusiones estratoides y estratos con estructura de mezcla por movimientos sísmicos que afectan al estrato nuevo que se está depositando, respectivamente.

    Lámina 10: definición y características del pliegue.

  • Pliegue: Un estrato sometido a tensiones laterales se deforma, donde la deformación más sencilla es una flexión hacia arriba o hacia abajo, pero manteniendo el orden de la capa y dónde estas deformaciones reciben el nombre de antiforma y sinforma, respectivamente.

  • En el caso real, tenemos un conjunto de estratos, y las deformaciones dependen de las capturas características de los materiales en cada estrato (+ duros; + plásticos); es decir, se forman antiformas y sinformas que pueden ser estructuras que mantienen el concentrismo (todas las capas se deforman de igual manera, como si todos los estratos estuviesen formados por el mismo material), que forman estructuras cilíndricas (la zona de inflexión puede dibujarse según un círculo) o como estructuras no cilíndricas o no concéntricas, dependiendo siempre de las características de los materiales de las distintas capas.

  • Cuando tenemos una estratificación antiformal o sinformal que además cumple la disposición cronológica se dice que tenemos un anticlinal y un sinclinal respectivamente verte.

  • De esta manera, el anticlinal vendrá representado por