Ciencias de la Tierra: Explorando Nuestro Planeta

Ciencias de la Tierra para la Sociedad

Vulcanología

La vulcanología es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados. Un vulcanólogo es un estudioso de este campo. El término vulcanología viene de la palabra latina Vulcānus, Vulcano, el dios romano del fuego.

Los vulcanólogos visitan frecuentemente los volcanes, en especial los que están activos, para observar las erupciones volcánicas, recoger restos volcánicos como la tefra (ceniza o piedra pómez), rocas y muestras de lava. Una vía de investigación mayoritaria es la predicción de las erupciones; actualmente no hay manera de realizar dichas predicciones, pero prever las erupciones volcánicas, al igual que prever los terremotos, puede llegar a salvar muchas vidas.

Sismología

La sismología (del griego seísmos = sismo y logos = estudio) es una rama de la geofísica que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas) que se generan en el interior y la superficie de la Tierra.

La sismología estudia el fenómeno de los temblores que ocurren en nuestro planeta. Sus principales objetivos son:

• El estudio de la propagación de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra a fin de conocer su estructura interna.
• El estudio de las causas que dan origen a los temblores.
• La prevención de daños.

La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de maremotos y marejadas asociadas (tsunamis) y vibraciones previas a erupciones volcánicas. En general, los terremotos se originan en los límites de placas tectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entre dos o más placas.

Climatología

La climatología es la ciencia o rama de las Ciencias de la Tierra que se ocupa del estudio del clima y sus variaciones a lo largo del tiempo cronológico. Ha sido un asunto del que se había ocupado la geografía desde sus comienzos; incluso Claudio Ptolomeo, en su libro "Geographia", dedica un tercio de éste a la variación global de los climas.

Aunque utiliza los mismos parámetros que la meteorología (ciencia que estudia el tiempo atmosférico), su objetivo es distinto, ya que no pretende hacer previsiones inmediatas, sino estudiar las características climáticas a largo plazo.

De las condiciones atmosféricas dependen muchas actividades humanas, desde la agricultura hasta un simple paseo por el campo. Por eso se ha hecho un esfuerzo ingente por predecir el tiempo tanto a corto como a medio plazo.

Cuando una comarca, ciudad, ladera, etc., tiene un clima diferenciado del clima zonal decimos que es un topoclima; éste se caracteriza por estar mayormente afectado por el estado local del resto de los factores geográficos (geomorfología, hidrografía, etc.).

Geohidrología

La hidrología es la ciencia que trata con el agua de la Tierra y la parte que estudia el agua en las rocas y suelos es la geohidrología.

La geohidrología estudia la textura y la estratificación de las rocas y los suelos, ya que son estos los que forman los receptáculos y conductos por donde el agua se infiltra.

En este aspecto corresponde el campo de la geología, pero la geohidrología también tiene que ver con las fuerzas que actúan sobre el agua subterránea y provocan su movimiento. En este aspecto queda dentro del campo de la mecánica de fluidos.

Mineralogía

La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación. Por mineral se entiende una materia de origen inorgánico, que presenta una composición química definida además de una estructura cristalográfica y que suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra, aunque algunos, como el agua y el mercurio, se presentan en estado líquido.

El estudio de los minerales lo podemos dividir en 5 grandes grupos:

• Mineralogía general: estudia la estructura, cristalografía, y las propiedades de los minerales.
• Mineralogía determinativa: aplica las propiedades fisicoquímicas y estructurales a la determinación de las especies minerales.
• Mineralogénesis: estudia las condiciones de formación de los minerales, de qué manera se presentan los yacimientos en la naturaleza y las técnicas de explotación.
• Mineralogía descriptiva: estudia los minerales y los clasifica sistemáticamente según su estructura y composición.
• Mineralogía económica: desarrolla las aplicaciones de la materia mineral, su utilidad económica, industrial, gemología, etc.

Geología Petrolera

La geología del petróleo es una aplicación especializada de la geología que estudia todos los aspectos relacionados con la formación de yacimientos petrolíferos y su prospección. Entre sus objetivos están la localización de posibles yacimientos, caracterizar su geometría espacial y la estimación de sus reservas potenciales.

En la geología del petróleo se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades o plays para encontrar hidrocarburos (petróleo y gas natural).

El desarrollo de la geología del petróleo tuvo lugar principalmente entre las décadas de los años 1970 y 1980, cuando las empresas del petróleo crearon grandes departamentos de geología y destinaron importantes recursos a la exploración. Los geólogos de esta industria aportaron a su vez nuevos avances a la geología, desarrollando, por ejemplo, nuevos tipos de análisis estratigráfico (estratigrafía secuencial, microfacies, quimioestratigrafía, etc.) y geofísicos.

Geotecnia

La ingeniería geotécnica es la rama de la ingeniería civil que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra. Los ingenieros geotécnicos investigan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, etcétera.

Es por esto que los ingenieros geotécnicos, además de entender cabalmente los principios de la mecánica y de la hidráulica, necesitan un adecuado dominio de los conceptos básicos de la geología. Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinados materiales fueron creados o depositados, y los posteriores procesos estructurales o diagenéticos (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, etc.) que han sufrido.

Geodinámica

La geodinámica es una rama de la geología, que trata de los agentes o fuerzas que intervienen en los procesos dinámicos de la Tierra. Se subdivide en:

• Geodinámica interna o procesos endógenos: de los factores y fuerzas profundas del interior de la Tierra; así como de las técnicas y métodos especiales para el conocimiento de la estructura de las capas más profundas (técnicas geofísicas).
• Geodinámica externa o procesos exógenos: de los factores y fuerzas externas de la Tierra (viento, agua, hielo, etc.), ligada al clima y a la interacción de éste sobre la superficie o capas más externas. Sobre el compendio de metodologías y técnicas que pueden emplearse sobre las "formas del relieve".

Geomorfología

La geomorfología es la rama de la geología y de la geografía que estudia las formas de la superficie terrestre. Por su campo de estudio, la geomorfología tiene vinculaciones con otras ciencias. Uno de los modelos geomorfológicos más popularizados explica que las formas de la superficie terrestre es el resultado de un balance dinámico —que evoluciona en el tiempo— entre procesos constructivos y destructivos, dinámica que se conoce de manera genérica como ciclo geográfico. El término geomorfología proviene del griego: Γηος, es decir, geos (Tierra), μορφή o morfeé (forma) y λόγος, logos (estudio, conocimiento).

Habitualmente la geomorfología se centra en el estudio de las formas del relieve, pero dado que éstas son el resultado de la dinámica litosférica en general integra, como insumos, por un lado, conocimientos de otras ciencias de la Tierra, tales como la climatología, la hidrografía, la pedología, la glaciología y, por otro lado también integra insumos de otras ciencias, para abarcar la incidencia de fenómenos biológicos, geológicos y antrópicos, en el relieve. La geomorfología es una rama muy relacionada tanto a la geografía física como a la geografía humana (por causa de los riesgos naturales y la relación hombre medio) y a la geografía matemática (por causa de la topografía).

Edad de la Tierra y Definición de Mineral

Los geólogos y geofísicos modernos consideran que la edad de la Tierra es de unos 4440-4551 millones de años. Esta edad ha sido determinada mediante técnicas de fechado radiométrico de material proveniente de meteoritos y es consistente con la edad de las muestras más antiguas de material de la Tierra y de la Luna.

Un mineral es una sustancia sólida, natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (pero variable dentro de ciertos límites). Esas sustancias inorgánicas poseen una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencias, pueden generar formas geométricas características, conocidas como cristales.

Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar múltiples productos de la moderna civilización. Así, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio. Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Ciertos materiales, como el yeso, son utilizados profusamente en la construcción.