El Trabajo del Geólogo: Explorando la Geosfera

Los geólogos son científicos dedicados al estudio de la composición, la estructura y la dinámica de la geosfera. Su labor abarca diversas áreas fundamentales para el conocimiento de nuestro planeta:

• Conocimiento sobre la Tierra: Investigación de los procesos y materiales terrestres.
• Prospección de recursos: Identificación y evaluación de minerales y rocas de interés económico.
• Previsión de riesgos geológicos: Estudio y anticipación de fenómenos como terremotos, erupciones volcánicas y deslizamientos.
• Evaluación de las características del terreno: Análisis de la idoneidad del suelo para construcciones e infraestructuras.

Fases del Trabajo Geológico

El trabajo de un geólogo se organiza en distintas fases interconectadas:

1. Trabajo de Campo

En esta fase, los geólogos se desplazan al terreno para recopilar datos y muestras directamente. Las actividades incluyen:

• Recolección de muestras de rocas y fósiles.
• Estudio de la sucesión de materiales geológicos.
• Uso de herramientas como geófonos, explosivos (para estudios sísmicos), calas (excavaciones exploratorias), sónar y análisis de fotografías aéreas o de satélite.

2. Trabajo de Laboratorio

Las muestras recogidas en campo son analizadas en detalle en el laboratorio. Aquí se realizan:

• Observación de muestras con el microscopio petrográfico para identificar minerales o microfósiles.
• Análisis químicos para la identificación precisa de componentes.
• Uso de instrumentos especializados como:
  • El gravímetro, que mide variaciones en el campo gravitatorio.
  • El sismógrafo, que capta ondas sísmicas.
  • El microscopio electrónico, para objetos muy pequeños.
  • El microscopio petrográfico, que utiliza luz polarizada (nicoles).
  • El espectrógrafo de masas, que permite detectar la presencia de isótopos.
• Para la preparación de muestras de láminas delgadas, se utiliza una sierra de diamante y una pulidora, terminándose a mano.

3. Trabajo de Gabinete

Esta fase implica la organización y el procesamiento de toda la información recopilada:

• Estudio y ordenación de las anotaciones de campo.
• Clasificación de los fósiles.
• Elaboración o estudio de mapas geológicos.
• Tras el análisis, se formulan las conclusiones y se procede a la publicación de los resultados.
• Se utilizan herramientas y datos recopilados en las fases anteriores para la interpretación y síntesis.

Métodos para Estudiar el Interior Terrestre

El estudio del interior de la Tierra se realiza mediante métodos que se clasifican en directos e indirectos:

• Métodos directos: Proporcionan datos contrastables y se utilizan principalmente para estudiar la superficie de la Tierra o zonas accesibles.
• Métodos indirectos: Se aplican para el estudio de objetos o materiales que no se pueden manipular directamente, como el interior profundo del planeta.

Métodos Indirectos Clave:

• Método Sísmico: Consiste en analizar los ecos debidos al rebote de las ondas sonoras producidas por explosiones controladas en la superficie. Es un método de estudio indirecto que permite detectar las superficies de separación entre materiales de diferente composición, conocidas como discontinuidades sísmicas.
• Método Gravimétrico: Detecta las pequeñas variaciones del campo gravitatorio terrestre, que son causadas por la distribución de las masas rocosas en el interior.
• Mediciones de Isótopos: Las proporciones de isótopos como el O16 y O18 permiten determinar la temperatura del agua en la que vivió un organismo, ofreciendo pistas sobre climas pasados.
• Dataciones Radiométricas: Se utilizan para conocer la edad absoluta de una roca, basándose en la desintegración de isótopos radiactivos.
• Estudio de Meteoritos: La mayoría de los meteoritos se formaron en la misma época que la Tierra. Su composición proporciona información valiosa sobre la composición media de la Tierra en sus etapas iniciales.

Ondas Sísmicas

Las ondas sísmicas son fundamentales para el estudio del interior terrestre. Se distinguen dos tipos principales:

• Ondas P (Primarias):
  • Se mueven a gran velocidad y son las primeras en ser registradas.
  • Son ondas longitudinales (de compresión y dilatación).
  • Se transmiten tanto por sólidos como por líquidos.
  • Su velocidad es mayor cuanto mayor es la rigidez del medio.
• Ondas S (Secundarias):
  • Son más lentas que las ondas P.
  • Son ondas transversales (de cizalla).
  • Se transmiten en los sólidos, pero no en los líquidos.

Sistemas de Información Geográfica (SIG)

Los Sistemas de Información Geográfica (SIG) son herramientas poderosas que ofrecen información diversa, como mapas, fotografías aéreas y de satélite. Los datos son almacenados y actualizados por organismos como el Instituto Geográfico Nacional. El SIG permite realizar diferentes cálculos, como distancias entre puntos, rutas óptimas, y análisis espaciales complejos.

Sistemas de Posicionamiento Global

• Sistema de Posicionamiento Global (GPS): Está formado por un conjunto de satélites artificiales que orbitan la Tierra. Cuando un receptor capta las señales de al menos cuatro satélites, realiza un cálculo para determinar su posición exacta. Si el receptor incluye una base de datos de mapas, se denomina navegador.
• Sistema de Posicionamiento Galileo: Formado por 30 satélites, proporciona una precisión de pocos centímetros, lo que permite aplicaciones críticas como el aterrizaje de aviones y el atraque de barcos.

Teledetección

La teledetección es la técnica que utiliza satélites artificiales para tomar imágenes constantemente de la superficie terrestre. Sus aplicaciones son variadas, incluyendo la meteorología, el monitoreo del nivel de embalses, y la observación de cambios ambientales.

Sistemas de Alerta Temprana (SAT)

Los Sistemas de Alerta Temprana (SAT) están diseñados para predecir catástrofes naturales. Emiten señales a intervalos irregulares de tiempo para avisar a la población y a las autoridades.

Programa de Vigilancia Espacial

Este es un proyecto de la NASA que tiene como objetivo detectar asteroides que podrían colisionar contra la Tierra, mitigando así posibles amenazas.

Divisiones Temporales en Geología

La historia geológica de la Tierra se divide en unidades de tiempo basadas en eventos significativos:

• Las Discordancias: Son superficies resultantes de un proceso de erosión, que representan lapsos de tiempo sin deposición o con remoción de material.
• Las Extinciones de Especies: Se identifican por la desaparición de ciertos fósiles en las rocas. Estas extinciones masivas han servido para correlacionar y definir grandes divisiones temporales.

Basándose en estas evidencias, se identificaron tres grandes conjuntos de materiales, que corresponden a eras geológicas:

• Materiales Primarios (Paleozoico): Contienen fósiles muy antiguos.
• Materiales Secundarios (Mesozoico): Compuestos por rocas sedimentarias con fósiles de organismos parecidos a los actuales.
• Materiales Terciarios (Cenozoico): Rocas poco o nada plegadas, con fósiles de organismos modernos.

Datación de Rocas

La datación de rocas permite establecer su edad, utilizando métodos absolutos y relativos.

1. Datación Absoluta

Consiste en averiguar la edad concreta de una roca, que se mide en millones de años. Se basa en el principio de la desintegración radiactiva de isótopos inestables.

• Carbono-14: Los átomos de carbono-14 son inestables y se desintegran radiactivamente a un ritmo constante. En los tejidos vivos, la proporción carbono-14/carbono-12 permanece constante debido a la incorporación continua de nuevos átomos. Tras la muerte del organismo, el carbono-14 se desintegra sin ser reemplazado, permitiendo datar restos orgánicos.
• Isótopos en Geología:
  • En las rocas volcánicas, suelen aparecer cristales del mineral biotita que contiene potasio-40, un isótopo útil para dataciones.
  • Las rocas graníticas suelen contener el mineral circón, que incorpora uranio y es excelente para dataciones.

2. Datación Relativa

La datación relativa proporciona el orden de antigüedad de los materiales o de los procesos geológicos que han actuado sobre ellos. Los geólogos se basan en los siguientes principios:

• La Superposición de los Estratos: Las rocas se disponen en capas o estratos; los que están encima son más modernos que los que están debajo.
• La Superposición de los Procesos Geológicos: Cada proceso geológico (como un plegamiento o una falla) es más moderno que los materiales a los que afecta, y anterior a los materiales que lo recubren.
• La Correlación Fósil: Cuando dos rocas sedimentarias presentan el mismo contenido fósil, se infiere que ambas rocas tienen la misma edad.

Mapas Topográficos

Los mapas topográficos son una forma de representar, sobre un plano, el relieve y los elementos de la superficie terrestre a una escala determinada. Para representar el relieve se utilizan curvas de nivel, también llamadas isocotas. Las altitudes representadas por estas curvas son correlativas y equidistantes.

Cálculos Topográficos

A partir de un mapa topográfico, se pueden realizar diversos cálculos:

• La distancia horizontal entre dos puntos: Se mide con una regla en el mapa y se multiplica por la escala.
• La diferencia de altura entre dos puntos: Se resta la altitud indicada por las curvas de nivel que pasan por cada punto.
• La distancia real entre dos puntos: Sabiendo la diferencia de altura y la distancia horizontal, se calcula hallando la hipotenusa de un triángulo rectángulo.
• La pendiente de una ladera: Se divide la diferencia de altura entre la distancia horizontal y se multiplica por 100 para obtener el porcentaje de pendiente.