geología para ingenieros - Escuela de Ingenieria Civil y Geomatica

Universidad del Valle
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
GEOLOGÍA PARA INGENIEROS
Código:
720017M
Créditos:
3
Prerrequisito: Ninguno
Habilitable:
Sí
Validable:
Sí
INTRODUCCIÓN
En el siglo XIV el arzobispo de Durham, Richard de Bury dividía el conocimiento en dos grandes áreas: La
geología (el conocimiento terrestre) y la teología (el conocimiento celestial). Incluso, hasta principios del
siglo XX se consideraba geología todo aquello que pudiera ser golpeado con un martillo. Lo anterior
implicaba que la geología estaba estrictamente restringida al estudio de las rocas. Pero dicho concepto ha
evolucionado y en la actualidad la geología no sólo se limita al estudio de las rocas que se encuentran
principalmente en la superficie terrestre (Litósfera), sino que incluye el estudio de la hidrósfera (agua), la
atmósfera (aire, viento, clima) y sus relaciones con la biósfera (los seres vivos). En el día a día todos usamos
o nos beneficiamos de los productos extraídos de nuestra corteza terrestre; algunos renovables y
fundamentales para la vida como el agua y otros, no renovables como el petróleo y sus derivados. Plantas,
animales y el hombre necesitan la Tierra y sus productos (resultado de procesos que toman millones de
años) para crecer y desarrollarse. Es por esto que adquirir una cultura universitaria en geología se convierte
en una base fundamental para el futuro ingeniero civil.
OBJETIVO GENERAL
Proporcionar a los estudiantes una cultura universitaria en geociencias sentando las bases adecuadas que
pueden ser bien integradas a la ingeniería. Al final del curso el estudiante estará capacitado para comprender
los fenómenos dinámicos internos y externos de la corteza terrestre; la formación de las rocas y los
minerales, las estructuras geológicas fundamentales, los suelos y los principales agentes de inestabilidad.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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Familiarizar al estudiante con la composición mineralógica y clasificación de los principales tipos de roca.
Brindar los conceptos básicos sobre los procesos dinámicos de la Tierra (internos y externos) y su
relación con las diferentes formas en la superficie terrestre, la presencia o ausencia de los diferentes
recursos minerales y los potenciales peligros para la vida y las actividades del hombre que estos
procesos dinámicos generan.
Adquirir conocimientos de base sobre las riquezas del subsuelo, la manera correcta de utilizarlas
(teniendo en cuenta el medio ambiente) pensando en las generaciones futuras.
METODOLOGÍA
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Exposiciones por parte del docente haciendo uso de medios audiovisuales (campus virtual, videos,
diapositivas, mapas). En algunas ocasiones se acudirá a modelos análogos y muestras de mano
(especímenes de laboratorio)
Fecha de actualización: 26/03/15
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Se espera la participación activa de los estudiantes. Al matricular este curso se comprometen a presentar
los trabajos escritos que se realizan dentro y/o fuera del aula, talleres, ejercicios y evaluaciones a
tiempo.
Visita industrial, sea a Cementos San Marcos, sea Triturados el Chocho.
EVALUACIÓN
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Dos exámenes de igual valor (30%)
Prácticas de laboratorio, talleres y Quices (30%)
Salida de campo e Informe (10%) o trabajo semestral en el laboratorio
Un solo opcional final es previsto
CONTENIDO
I. RELACIONES DE LA GEOLOGIA CON OTRAS CIENCIAS
1.1. Breve historia de la geología
1.2. Relación Ingeniería - Geología
II. FUNDAMENTOS DE GEOLOGÍA GENERAL
2.1. La superficie terrestre: distribución de continentes y océanos
2.2. Rasgos mayores de la Tierra: sistemas montañosos, plataformas continentales y oceánicas;
talud continental y fosas oceánicas.
2.3. Esferoide vrs geoide
III. SISMOLOGÍA Y ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA
3.1. Qué es un sismo, tipos de sismos
3.2. Escalas de medida: Magnitud versus Intensidad de una sismo
3.3. Principios de sismología: clasificación de las ondas sísmicas, instrumentación.
3.4. Localización de un sismo: epicentro vrs hipocentro
3.5. Consecuencias de los sismos
3.6. Sismicidad en Colombia: casos históricos
3.7. Estructura interna de la Tierra: composición y estructura (basada en la información obtenida de
las ondas sísmicas)
3.8. Estratificación por densidad de la corteza y el manto. Características mecánicas de la corteza y
el manto. Discontinuidades terrestres
Principio de isostasia.
3.9. El campo magnético terrestre
IV. MATERIALES DE LA TERRESTRE
4.1. Composición de la corteza terrestre. Estructura cristalina, minerales y rocas
4.2. Corteza continental (sial) y corteza oceánica (sima).
4.3. Mineralogía: Definición de mineral y cristal. Estructura cristalina y minerales formadores de
rocas. Familias minerales: silicatos y no silicatos. Composición de los minerales.
Propiedades físicas, eléctricas, magnéticas, químicas y ópticas de los minerales. Alteración de los
minerales. Atención particular será prestada al grupo de las arcillas.
V. FENÓMENOS ENDÓGENOS PRINCIPALES: MAGMATISMO Y ROCAS ÍGNEAS.
5.1. Cristalización del magma: del magma a las cenizas volcánicas.
5.2. Clasificación mineralógica de las rocas ígneas. Rocas volcánicas o extrusivas. Volcanes y
erupciones volcánicas. Diferenciación magmática. Propiedades técnicas de las rocas.
VI. MATERIALES DE LA CORTEZA TERRESTRE: GEODINÁMICA EXTERNA
6.1. Meteorización, erosión, transporte y acumulación de sedimentos.
Fecha de actualización: 26/03/15
6.2. Los diferentes agentes de meteorización: agua, hielo o viento. Ambientes sedimentarios. Tipos
de meteorización. Productos de la meteorización. Perfil del suelo. Formación de los suelos y
clasificación de los suelos en general. Problemas en ingeniería civil (vías y taludes).
Lecturas complementarias: referencia 8
VII. TIEMPO GEOLÓGICO:
7.1. Definición y evolución del concepto desde el medioevo hasta nuestros días. Evolución de las
especies (Charles Darwin).
7.2. Tiempo geológico. Duración y escala de los principales fenómenos geológicos. Una atención
particular será prestada al periodo Cuaternario (periodo de influencia del hombre).
7.3. Métodos de datación.
VIII. LAS ROCAS SEDIMENTARIAS: IDENTIFICACIÓN, PROPIEDADES Y USOS
8.1. El registro rocoso. Tipos de rocas sedimentarias: detríticas, bioclásticas e hidroquímicas.
8.2. La diagénesis.
8.3. El proceso sedimentario: nivel de base, discordancias. Ambientes sedimentarios. Unidades
estratigráficas: cronoestratigráficas, geocronológicas, bioestratigráficas y litológicas. La extinción
orgánica.
8.4. Propiedades técnicas de las rocas.
I.X. ROCAS METAMÓRFICAS: IDENTIFICACIÓN, PROPIEDADES Y USOS
9.1 Metamorfismo. Principales rocas metamórficas y sus propiedades. Propiedades técnicas de las
rocas.
X. CARTOGRAFÍA GEOLÓGICA BÁSICA.
10.1. Mapas geológicos. Rumbo y buzamiento. Utilización de la brújula geológica. Cartografía de
estructuras geológicas. Tipos de pliegues.
10.2 El mapa geológico del Valle del Cauca: Unidades geológicas constitutivas. Evolución geológica
del suroccidente colombiano.
X.I. GEOLOGÍA ESTRUCTURAL:
11.1. Principales estructuras geológicas: pliegues y fallas. Esfuerzo y deformación. Deformación
dúctil. Fallas geológicas. Tipos de fallas. Diaclasas o juntas. Zonas de cizalladura. Esquistosidad y
estratificación.
11.2. Clasificación y distribución de fallas activas. Mapa de fallas activas en Colombia. Sismicidad
histórica. Amenaza sísmica en Colombia Estudios de microzonificación sísmica.
Lecturas adicionales: Gallego et al., 2005, Paris et al., 2000
X.II. INTRODUCCIÒN A LA GEOLOGÍA DE LOS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN:
12.1. Componentes y estructura del hormigón.
12.2. El cemento portland
12.3. Concretos autocompactantes: Taller sobre artículo Silva et al (2015).
12.4. Agregados pétreos de pavimentos y concretos.
BIBLIOGRAFÍA
1.
ASPDEN, J. A., NIVIA, A. & MILLWARD, D. 1985. Mapa Geológico Preliminar Plancha 279 - Dagua.
Escala 1:100.000. INGEOMINAS, Bogotá.
2.
GALLEGO, A., OSPINA, L & OSORIO, J. 2005. Terremoto del Quindío del 25 de enero de 1999.
Evaluación morfoneotectónica y sismológica. Boletín de Geología. 27 :
Fecha de actualización: 26/03/15
3.
GÓMEZ, J., NIVIA, A., MONTES, N.E., JIMÉNEZ, D.M., TEJADA, M.L., SEPÚLVEDA, M.J.,
OSORIO, J.A., GAONA, T., DIEDERIX, H., URIBE, H. & MORA, M., COMPILADORES. 2007. Mapa
Geológico de Colombia. Escala1:1'000.000. INGEOMINAS, 2 hojas. Bogotá. (Se pueden descargar versiones
a diferentes escalas en la página:
(http://www.ingeominas.gov.co/content/view/659/85/)
2.
HOLMES, A. & HOLMES, D. 1980. Geología Física. Ediciones Omega, SA.
3.
KREMER, K., SIMPSON, G. AND GIRARDCLOS, S. 2013. Giant Lake Geneva tsunami in AD 563.
Nature Geoscience, 5: 756-757.
4.
LEET, L.D. & JUDSON, S. 1968. Fundamentos de Geología Física. Editorial Limusa — Wiley, S.A.
5.
NIVIA, J.A. 2002. Mapa geológico generalizado del departamento del Valle del Cauca,
1:250.000.000. Memoria explicativa. INGEOMINAS Bogotá.
6.
PARIS, G., MACHETTE, M, N., DART, R L. AND HALLER K, M., 2000. Map and Data Base of the
Active Faults and Folds of Colombia and its Off Shore Regions. Open-File Report 00-0284. US Geological
Survey, Denver, Colorado, USA.
7.
SILVA, Y., ROBAYO, R., MATTEY, P. AND DELVASTO, S., 2015. Obtención de concretos
autocompactantes empleando residuos de demolición. Rev. LatinAm. Metal. Mat., 35:1. pISSN: 0255-6952
8.
STEIN, S. & M. WYSESSION, 2003. Introduction to seismology, earthquakes and earth structure.
Blackwell Publishing. 554 pp. http://levee.wustl.edu/seismology/book/. Es un muy buen libro para nivel de
pregrado y posgrado como introducción a la sismología.
9.
SUAREZ DIAS JAIME (xxxx), Deslizamientos y estabilidad de taludes en climas tropicales.
Bucaramanga.
Los sitios internet del servicio geológico colombiano y del servicio geológico de los Estados Unidos
son un excelente apoyo para el alumno.
Fecha de actualización: 26/03/15