CURSO: SIGLA: CRÉDITOS: MÓDULOS: CARÁCTER: DISCIPLINA: PROFESOR: SEMESTRE: HORARIO: SALA: I. INTRODUCCIÓN A LA GEOLOGÍA FISICA ICE-2623 10 2 CÁTEDRAS + 2 LABORATORIOS OBLIGATORIO (MAJOR GEOCIENCIAS), OPTATIVO DE OTROS PROGRAMAS INGENIERÍA JOSÉ CEMBRANO P. 2/2016 CÁTEDRA: M-J:2; LABORATORIO: W: 4-5, V: 6 BC-23, LABORATORIO DE GEOTECNIA, CS405 Descripción El curso presenta una introducción a los fundamentos de la Geología Física (Tectónica de placas, tiempo geológico, rocas y minerales, sismicidad, volcanismo, procesos superficiales, recursos minerales, energéticos e hídricos) que permite entender la relevancia de los procesos geológicos en el desarrollo sustentable de las comunidades humanas. II. Objetivo general, competencias y actividades Objetivo General El objetivo general de este curso es que los alumnos sean capaces de describir y entender el planeta Tierra, su origen y sus cambios a través del tiempo, mediante el aprendizaje de un conjunto de conceptos, herramientas y técnicas geológicas Competencias 1) Explicar el funcionamiento general del sistema terrestre y sus principales procesos internos y externos. 2) Reconocer y caracterizar los materiales y elementos geológicos 3) Identificar los procesos característicos de distintos ambientes geológicos a través del relieve, tipo de roca, etc. 4) Aplicar el método científico en el abordaje de problemas geológicos 5) Explicar y priorizar la relevancia de los procesos geológicos fundamentales en la formación y/o ocurrencia de recursos minerales e hídricos, peligros geológicos, contaminación ambiental, etc. 6) Identificar, describir y explicar los materiales y estructuras geológicas tal como se manifiestan en la naturaleza 7) Formular hipótesis sobre el origen de los materiales y estructuras geológicas desde la observación en terreno Actividades 1), 3) y 5) En las clases de cátedra el profesor facilitará el aprendizaje de los alumnos evaluando su conocimiento previo, estimulando la reflexión y asociación de ideas, y presentando los conceptos nuevos. Se plantearán preguntas y problemas a ser resueltos por los alumnos. 2) Trabajo práctico de laboratorio: Se aplicarán técnicas de observación y descripción de minerales, rocas y estructuras geológicas, con entrega de informe para cada uno de los temas de laboratorio. 4) Análisis de casos para ilustrar el método científico en los problemas geológicos 2), 6) y 7) Salida a terreno de 1 día al Cajón del Maipo-Lo Valdés. Se realizará la secuencia completa del trabajo de terreno: revisión de antecedentes, planteamiento del problema, técnicas para el registro de datos y observaciones, interpretación y elaboración del modelo general. Los estudiantes deberán confeccionar una libreta de terreno, cuya evaluación será equivalente a la tercera interrogación PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA / 2016-2 1 III. Contenidos Conceptuales. Clases de cátedra 1. Introducción a las Ciencias de la Tierra y la Geología (semanas 1 y 2). 1.1. Presentación del curso. Origen de la Tierra. Aplicaciones de la Geología y las Ciencias de la Tierra. 1.2. Marco Teórico: Tectónica Global. Procesos geológicos y sus productos: Minerales, Rocas, Estructuras, Cadenas de Montañas. 1.3. Minerales. Silicatos. Propiedades físicas de minerales. 1.4. Tiempo Geológico. Evolución de la Tierra. 2. Rocas y minerales (semanas 3 a 5). 2.1. Plutonismo y Volcanismo, Rocas ígneas. 2.2. Rocas Plutónicas y Volcánicas (criterios de clasificación). 2.3. Erosión, Transporte y Depositación: Rocas Sedimentarias. 2.4. Rocas sedimentarias (criterios de clasificación). 2.5. Transformación estructural y química: Rocas Metamórficas y criterios de clasificación. 2.6. Ciclo de las rocas. 3. Nociones de Geología Estructural (semanas 6 y 7). 3.1. Fallas, diaclasas y pliegues. 3.2. Sistemas de fallas en los Andes Chilenos. 3.3. Deformación de la corteza (montañas y terremotos). 3.4. Representación de líneas y planos. Proyección en red estereográfica. 4. Recursos minerales y energéticos (semanas 8 a 10) 4.1. Recursos metálicos. 4.2. Recursos no-metálicos. 4.3. Recursos hídricos y energéticos. 4.4. Depósitos y recursos andinos 1. 4.5. Depósitos y recursos andinos 2. 5. Procesos superficiales (semana 11). 5.1. Nociones de Geomorfología. 5.2. Hidrogeología. 6. Nociones de Geología Ambiental (semanas 12). 6.1. Peligro y Riesgo Geológico, Contaminación de Acuíferos. 6.2. Ordenamiento territorial. 7. Mapas Geológicos (semanas 13 a 14) 7.1. Conceptos básicos. Representación de unidades geológicas. Geo-referenciación de datos 7.2. Perfiles geológicos. 7.3. Columnas estratigráficas. 7.4. Plantas y secciones. Modelo 3-D. Estimación de recursos geológicos 8. Evolución del margen andino (formación de montañas y evolución de continentes) (semana 15 a 16) 8.1. Evolución del margen andino 1. 8.2. Evolución del margen andino 2. PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA / 2016-2 2 _____________________________________________________________________________________________ IV. Trabajos prácticos y ayudantías Semana 2.- Propiedades físicas de los minerales (Lab 1) Semana 3.- Descripción y clasificación de rocas ígneas intrusivas (Lab 2) Semana 4.- Descripción y clasificación de rocas ígneas extrusivas (Lab 3) Semana 5.- Descripción y clasificación de rocas sedimentarias (Lab 4) Semana 6.- Descripción y clasificación de rocas metamórficas (Lab 5) Semana 7.- Estructuras Geológicas I (Lab 6) Semana 8.- Estructuras Geológicas II (Lab 7) Semana 9.- Minerales de Mena (Lab 8) Semana 11.- Geomorfología I (Lab 9) Semana 12.- Geomorfología II (Lab 10) Semana 13.- Construcción de plantas y perfiles (Lab 11) Semana 14.- Mapas Geológicos I (Lab 12) Semana 15.- Mapas Geológicos II (Lab 13) V. Evaluación Se realizarán evaluaciones consistentes en: Evaluación de laboratorio a través de trabajos prácticos semanales y evaluaciones Controles de lectura 3 Interrogaciones (I1: 14 de septiembre, I2: 18 de octubre, I3: 16 de noviembre) 1 Salida a terreno por 1 día al Cajón del Maipó (fecha por fijar). Examen: 24 de noviembre Las condiciones de aprobación son: Nota de laboratorio Promedio de Controles Promedio de Interrogaciones . (Nota: Se podrá reemplazar la peor nota de las interrogaciones por la nota del examen (EX), sólo si esta última es mayor. La nota PI es calculada luego de este reemplazo) Nota de cátedra Si las condiciones anteriores son cumplidas, la nota final se calcula como . En caso contrario, . Observaciones a) La asistencia a los laboratorios es obligatoria. b) Los alumnos que por cualquier razón no rindan uno o más de los controles, tendrán nota 1.0 en la actividad correspondiente. Se eliminará la peor nota de controles al calcular su promedio. c) Los alumnos que por cualquier razón no rindan uno o más de las interrogaciones, tendrán nota 1.0 en cada una de ellas. d) El promedio de interrogaciones debe ser ≥ 5.5 y haber cumplido todas las actividades para eximirse del examen PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA / 2016-2 3 VI. Bibliografía Tarbuck, E. J. & Lutgens, F.K. Earth: An Introduction to Physical Geology by E.J. (Ninth Edition), 2008. Pearson Prentice Hall eds. Press, F., & Siever, R. Understanding Earth. (Third Edition), 2000, W. H. Freeman and Company. New York. Juan Manuel López Marinas Geología Aplicada a la Ingeniería Civil, Cie Inversiones Editoriales Dossat (3ª ed), Madrid Dolgoff, A. Essentials of Physical Geology. 1998. Houghton Mifflin Company 461 p. Sepúlveda, S.A., Serey, A., Tsunamigenic, earthquake-triggered rock slope failures during the 21st of April 2007 Aisén earthquake, Southern Chile (45.5ºS). 2009. Andean Geology 36(1), 131-136. Naranjo, J. A., Arenas, M., Clavero, J., Muñoz, O. Mass movement-induced tsunamis: main effects during the Patagonian Fjordland seismic crisis in Aisén [45º25'S], Chile. 2009. Andean Geology 36 (1): 137-145. Antinao et al. Hauser, A. Hauser, A. Naranjo, J.A., Moreno, H., Banks, N.G. Geología para el ordenamiento territorial: Estudio geoambiental del área Puerto MonttFrutillar, X región de Los Lagos. 34 p., 2 mapas escalas 1:100.000 y 1.20.000. Boletín No. 55. 2000. (SERNAGEOMIN-BGR). 2000. Informes técnicos del Servicio Nacional de Geología y Minería. Remociones en Masa en Chile. 75 p. Boletín No. 45. 1993. Informes técnicos del Servicio Nacional de Geología y Minería. Los aluviones del 18 de junio de 1991 en Antofagasta: Un análisis crítico, a 5 años del desastre. 90 p. Boletín No. 49. 1997. Informes técnicos del Servicio Nacional de Geología y Minería. La erupción del volcán Hudson en 1991 (46ºS), Región XI, Aysén, Chile. 1993. 49 p. Boletín No. 44. Informes técnicos del Servicio Nacional de Geología y Minería PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA / 2016-2 4