Geología

Los minerales son elementos y compuestos que se presentan en la naturaleza , con una composición química homogénea definida y una disposición atómica ordenada. Las sustancias amorfas que se asemejan a un mineral a veces se denominan mineraloides , aunque existen excepciones como la georgeíta y la autunita . Algunas sustancias amorfas formadas por procesos geológicos se consideran minerales si la sustancia original era un mineral antes de la metamictización . ^{[ 5 ]}

Cada mineral tiene propiedades físicas distintas, y existen muchas pruebas para determinar cada una de ellas. Los minerales a menudo se identifican mediante estas pruebas. Las muestras se pueden analizar para: ^{[ 6 ]}

• Color: Los minerales se agrupan según su color. Si bien suele ser un criterio diagnóstico, las impurezas pueden alterar el color de un mineral.
• Raya : Se realiza raspando la muestra sobre una placa de porcelana . El color de la raya puede ayudar a identificar el mineral.
• Dureza: La resistencia de un mineral a rayarse o a sufrir hendiduras.
• Patrón de fractura: Un mineral puede presentar fractura o exfoliación ; la primera consiste en la rotura de superficies irregulares, y la segunda, en la rotura a lo largo de planos paralelos muy próximos entre sí.
• Brillo : Cualidad de la luz reflejada en la superficie de un mineral. Ejemplos: metálico, nacarado, ceroso, mate.
• Densidad relativa : el peso de un volumen específico de un mineral.
• Efervescencia : Consiste en verter ácido clorhídrico sobre el mineral para comprobar si burbujea.
• Magnetismo: Consiste en utilizar un imán para comprobar si existe magnetismo .
• Sabor: Los minerales pueden tener un sabor característico, como la halita (que sabe a sal de mesa ).

Una roca es cualquier masa sólida o agregado de minerales o mineraloides que se encuentra en la naturaleza . La mayor parte de la investigación en geología se centra en el estudio de las rocas, ya que constituyen el registro principal de la mayor parte de la historia geológica de la Tierra. Existen tres tipos principales de rocas: ígneas , sedimentarias y metamórficas . El ciclo de las rocas ilustra las relaciones entre ellas (véase el diagrama). ^{[ 7 ]}

Cuando una roca se solidifica o cristaliza a partir de un material fundido ( magma o lava ), se denomina roca ígnea . ^{[ 8 ]} El flujo activo de roca fundida se estudia minuciosamente en vulcanología , y la petrología ígnea tiene como objetivo determinar la historia de las rocas ígneas desde su fuente fundida original hasta su cristalización final. ^{[ 9 ]}

Las rocas pueden erosionarse y desgastarse , para luego ser redepositadas y litificadas en rocas sedimentarias. Las rocas sedimentarias se dividen principalmente en cuatro categorías: arenisca, lutita, carbonato y evaporita. Esta clasificación se centra, en parte, en el tamaño de las partículas sedimentarias (arenisca y lutita) y, en parte, en la mineralogía y los procesos de formación (carbonatación y evaporación). ^{[ 10 ]} Las rocas ígneas y sedimentarias pueden transformarse en rocas metamórficas por efecto del calor y la presión, que modifican su composición mineral , dando lugar a una textura característica . Los tres tipos pueden fundirse de nuevo, y cuando esto ocurre, se forma nuevo magma, a partir del cual una roca ígnea puede solidificarse nuevamente. La materia orgánica, como el carbón, el betún, el petróleo y el gas natural, está ligada principalmente a las rocas sedimentarias ricas en materia orgánica. ^{[ 11 ]}

Para estudiar los tres tipos de roca, los geólogos evalúan los minerales que las componen y otras propiedades físicas, como la textura y la estructura .

Los geólogos estudian los materiales no litificados (conocidos como depósitos superficiales ) que se encuentran sobre el lecho rocoso . ^{[ 12 ]} Este estudio se conoce a menudo como geología cuaternaria , en referencia al período cuaternario de la historia geológica, que es el período más reciente del tiempo geológico. ^{[ 13 ]}

En la década de 1960, se descubrió que la litosfera terrestre , que incluye la corteza y la porción superior rígida del manto superior , está dividida en placas tectónicas que se mueven a través del manto superior sólido y plásticamente deformable, denominado astenosfera . Esta teoría está respaldada por varios tipos de observaciones, incluyendo la expansión del fondo oceánico ^{[ 15 ] [ 16 ]} y la distribución global del terreno montañoso y la sismicidad. ^{[ 17 ]}

Existe un acoplamiento íntimo entre el movimiento de las placas en la superficie y la convección del manto (es decir, la transferencia de calor causada por el movimiento lento de la roca dúctil del manto). Por lo tanto, las partes oceánicas de las placas y las corrientes de convección del manto adyacentes siempre se mueven en la misma dirección, porque la litosfera oceánica es en realidad la capa límite térmica superior rígida del manto en convección. Este acoplamiento entre las placas rígidas que se mueven en la superficie de la Tierra y el manto en convección se denomina tectónica de placas . ^{[ 18 ]}

El desarrollo de la tectónica de placas ha proporcionado una base física para muchas observaciones de la Tierra sólida . Las largas regiones lineales de características geológicas se explican como límites de placas: ^{[ 19 ]}

• Las dorsales oceánicas , regiones elevadas en el lecho marino donde existen fuentes hidrotermales y volcanes, se consideran límites divergentes , donde dos placas se separan.
• Se postula que los arcos de volcanes y terremotos son límites convergentes , donde una placa se subduce , o se mueve, debajo de otra.
• Los límites transformantes , como el sistema de fallas de San Andrés , son zonas donde las placas se deslizan horizontalmente una junto a la otra.

La tectónica de placas ha proporcionado un mecanismo para la teoría de la deriva continental de Alfred Wegener , ^{[ 20 ]} en la que los continentes se mueven sobre la superficie de la Tierra a lo largo del tiempo geológico. Proporcionaron una fuerza impulsora para la deformación de la corteza y un nuevo marco para las observaciones de la geología estructural. El poder de la teoría de la tectónica de placas reside en su capacidad para combinar todas estas observaciones en una sola teoría sobre cómo se mueve la litosfera sobre el manto en convección, formando una "gran teoría unificadora de la geología". ^{[ 21 ] [ 22 ]}

Los avances en sismología , modelado computacional y mineralogía y cristalografía a altas temperaturas y presiones brindan información sobre la composición y estructura internas de la Tierra. ^{[ 23 ]}

Los sismólogos pueden usar los tiempos de llegada de las ondas sísmicas para obtener imágenes del interior de la Tierra. Los primeros avances en este campo mostraron la existencia de un núcleo externo líquido (donde las ondas de cizallamiento no podían propagarse) y un núcleo interno sólido y denso . Estos avances llevaron al desarrollo de un modelo estratificado de la Tierra, con una litosfera (incluida la corteza) en la parte superior, el manto debajo (separado internamente por discontinuidades sísmicas a 410 y 660 kilómetros), y el núcleo externo e interno debajo de este. ^{[ 24 ] [ 25 ]} A partir de la década de 1970, los sismólogos han podido usar nuevas técnicas, como la inversión de onda completa sísmica , para crear imágenes detalladas de las velocidades de las ondas dentro de la Tierra, de la misma manera que un médico obtiene imágenes de un cuerpo en una tomografía computarizada . Estas imágenes han dado lugar a una visión mucho más detallada del interior de la Tierra y han reemplazado el modelo estratificado simplificado por un modelo mucho más dinámico. ^{[ 26 ] [ 24 ]}

Los mineralogistas han podido utilizar los datos de presión y temperatura de los estudios sísmicos y de modelización, junto con el conocimiento de la composición elemental de la Tierra, para reproducir estas condiciones en entornos experimentales y medir los cambios dentro de la estructura cristalina. ^{[ 27 ]} Estos estudios explican los cambios químicos asociados con las principales discontinuidades sísmicas en el manto ^{[ 28 ]} y muestran las estructuras cristalográficas esperadas en el núcleo interno de la Tierra. ^{[ 29 ]}

Las siguientes cinco líneas de tiempo muestran la escala del tiempo geológico. La primera abarca todo el período desde la formación de la Tierra hasta la actualidad, pero deja poco espacio para el eón más reciente. La segunda línea de tiempo muestra una visión ampliada del eón más reciente. De manera similar, la tercera línea de tiempo muestra la era más reciente, la cuarta el período más reciente y la quinta la época más reciente.

(La escala horizontal es de millones de años para las líneas de tiempo anteriores; de miles de años para la línea de tiempo siguiente).

• 4.567 Ga (gigaannum: miles de millones de años atrás): Formación del sistema solar ^{[ 31 ]}
• 4.54 Ga: Acreción o formación de la Tierra ^{[ 32 ] [ 33 ]}
• 4.5 Ga: Impacto propuesto que formó la Luna ^{[ 35 ]}
• c. 4 Ga: Fin del bombardeo pesado tardío , la primera vida
• c. 3.5 Ga: Inicio de la fotosíntesis
• 3,2–2,3  Ga : Transición de la corteza de tapa estancada a tectónica de placas ^{[ 36 ]}
• c. 2.3 Ga: Atmósfera oxigenada , primera Tierra bola de nieve
• 1,8–1,5  Ga : supercontinente Columbia ^{[ 37 ]}
• 1.100–750 Ma  (megaaño: hace millones de años): supercontinente Rodinia ^{[ 37 ]}
• 730–635  Ma : segunda Tierra bola de nieve
• 650–540  Ma : supercontinente Pannotia ^{[ 37 ]}
• 541 ± 0,3  Ma : explosión cámbrica : gran multiplicación de la vida con cuerpos duros; primeros fósiles abundantes ; inicio del Paleozoico.
• c. 380 Ma: Primeros animales terrestres vertebrados
• 300–180  Ma : supercontinente Pangea ^{[ 37 ]}
• Hace 250 millones de años: Extinción del Pérmico-Triásico : muere el 90% de todos los animales terrestres; fin del Paleozoico y comienzo del Mesozoico.
• 66 Ma: Extinción del Cretácico-Paleógeno : los dinosaurios mueren; fin del Mesozoico y comienzo del Cenozoico.
• 45–35  Ma : Se forma la cordillera del Himalaya ^{[ 38 ]}
• c. 7 Ma: Aparecen los primeros homininos.
• Hace 3,9 millones de años: Aparecen los primeros Australopithecus , antepasados ​​directos del Homo sapiens moderno.
• 200 ka (kiloannum: mil años atrás): Aparecen los primeros Homo sapiens modernos en África Oriental.

Las épocas de la historia lunar se basan en la cronología de los eventos de impacto y reciben su nombre de los impactos más importantes que las definen. Por lo tanto, el Imbriano recibe su nombre de la formación de la cuenca Mare Imbrium . La edad de las cuencas lunares más antiguas se puede datar según la intensidad de su campo magnético intrínseco, ya que la Luna primitiva tenía un campo magnético que se debilitó con el tiempo. La edad de los cráteres se puede estimar mediante clasificaciones morfológicas y estratigráficas; los cráteres más jóvenes se superponen a los impactos más antiguos y, por lo general, muestran menos desgaste por impacto. ^{[ 39 ]}

Épocas:

Los métodos de datación relativa se desarrollaron cuando la geología surgió como ciencia natural . Los geólogos aún utilizan hoy en día los siguientes principios para obtener información sobre la historia geológica y la cronología de los eventos geológicos. ^{[ 40 ]}

El principio del uniformismo afirma que los procesos geológicos observados que modifican la corteza terrestre en la actualidad han funcionado de manera muy similar a lo largo del tiempo geológico. ^{[ 41 ] [ 42 ]} Un principio fundamental de la geología, propuesto por el médico y geólogo escocés del siglo XVIII James Hutton, es que «el presente es la clave del pasado». En palabras de Hutton: «la historia pasada de nuestro planeta debe explicarse por lo que se observa que está sucediendo ahora». ^{[ 43 ]}

El principio de relaciones intrusivas se refiere a intrusiones transversales. En geología, cuando una intrusión ígnea corta una formación de roca sedimentaria , se puede determinar que la intrusión ígnea es más joven que la roca sedimentaria. ^{[ 44 ]} Los diferentes tipos de intrusiones incluyen stocks, lacolitos , batolitos , sills y diques . ^{[ 45 ]}

El principio de las relaciones de corte transversal se refiere a la formación de fallas y la edad de las secuencias que atraviesan. Las fallas son más jóvenes que las rocas que cortan; por lo tanto, si se encuentra una falla que penetra algunas formaciones pero no las que están encima, entonces las formaciones que fueron cortadas son más antiguas que la falla, y las que no fueron cortadas deben ser más jóvenes que la falla. ^{[ 42 ]} Encontrar el estrato clave en estas situaciones puede ayudar a determinar si la falla es una falla normal o una falla inversa . ^{[ 46 ]}

El principio de inclusiones y componentes establece que, en rocas sedimentarias, si se encuentran inclusiones (o clastos ) en una formación, entonces las inclusiones deben ser más antiguas que la formación que las contiene. ^{[ 42 ]} Por ejemplo, en rocas sedimentarias, es común que la grava de una formación más antigua se desprenda y se incorpore a una capa más reciente. Una situación similar ocurre con las rocas ígneas cuando se encuentran xenolitos . Estos cuerpos extraños son arrastrados por flujos de magma o lava y se incorporan, enfriándose posteriormente en la matriz. Como resultado, los xenolitos son más antiguos que la roca que los contiene. ^{[ 47 ]}

El principio de horizontalidad original establece que la deposición de sedimentos ocurre como capas esencialmente horizontales. ^{[ 42 ]} La observación de sedimentos marinos y no marinos modernos en una amplia variedad de ambientes respalda esta generalización (aunque la estratificación cruzada está inclinada, la orientación general de las unidades estratificadas cruzadamente es horizontal). ^{[ 46 ]}

El principio de superposición establece que una capa de roca sedimentaria en una secuencia tectónicamente inalterada es más joven que la que se encuentra debajo y más antigua que la que se encuentra encima. Lógicamente, una capa más joven no puede deslizarse por debajo de una capa depositada previamente. ^{[ 42 ]} Este principio permite considerar las capas sedimentarias como una forma de línea de tiempo vertical, un registro parcial o completo del tiempo transcurrido desde la deposición de la capa más baja hasta la deposición de la capa más alta. ^{[ 46 ]}

El principio de sucesión faunística se basa en la aparición de fósiles en rocas sedimentarias. Dado que los organismos existen durante el mismo período en todo el mundo, su presencia o (a veces) ausencia proporciona una edad relativa de las formaciones donde aparecen. ^{[ 42 ]} Basándose en los principios que William Smith estableció casi cien años antes de la publicación de la teoría de la evolución de Charles Darwin , los principios de sucesión se desarrollaron independientemente del pensamiento evolucionista. Sin embargo, el principio se vuelve bastante complejo debido a las incertidumbres de la fosilización, la localización de los tipos de fósiles debido a cambios laterales en el hábitat ( cambio de facies en los estratos sedimentarios) y el hecho de que no todos los fósiles se formaron globalmente al mismo tiempo. ^{[ 48 ]}

Los geólogos utilizan métodos para determinar la edad absoluta de muestras de roca y eventos geológicos. Estos pueden utilizarse junto con métodos de datación relativa o para calibrar métodos relativos. ^{[ 50 ]}

A principios del siglo XX, el avance de la ciencia geológica se vio facilitado por la posibilidad de obtener fechas absolutas precisas de eventos geológicos mediante isótopos radiactivos y otros métodos. Esto transformó la comprensión del tiempo geológico. Anteriormente, los geólogos solo podían utilizar fósiles y la correlación estratigráfica para datar secciones de roca entre sí. Con las fechas isotópicas, fue posible asignar edades absolutas a las unidades de roca, y estas fechas absolutas pudieron aplicarse a secuencias fósiles que contenían material datable, convirtiendo las antiguas edades relativas en nuevas edades absolutas. ^{[ 51 ]}

Para muchas aplicaciones geológicas, se miden las proporciones isotópicas de elementos radiactivos en minerales que indican el tiempo transcurrido desde que una roca pasó por su temperatura de cierre particular : el punto en el que los diferentes isótopos radiométricos dejan de difundirse dentro y fuera de la red cristalina . ^{[ 52 ] [ 53 ]} Estos se utilizan en estudios geocronológicos y termocronológicos . Los sistemas isotópicos más adecuados para este propósito incluyen uranio-plomo , rubidio-estroncio y potasio-argón . ^{[ 54 ]} La datación uranio-torio se utiliza para datar carbonato de calcio. ^{[ 55 ]}

La datación de capas de lava y ceniza volcánica encontradas dentro de una secuencia estratigráfica puede proporcionar datos de edad absoluta para unidades de roca sedimentaria que no contienen isótopos radiactivos y calibrar técnicas de datación relativa. ^{[ 56 ]} Estos métodos pueden utilizarse para determinar edades de emplazamiento de plutones . El fraccionamiento de los elementos de la serie de lantánidos se utiliza para calcular edades desde que las rocas fueron removidas del manto. ^{[ 57 ]} Otros métodos se utilizan para eventos más recientes. La luminiscencia estimulada ópticamente y la datación con radionúclidos cosmogénicos se utilizan para datar superficies y/o tasas de erosión. ^{[ 58 ] [ 59 ]} La dendrocronología puede utilizarse para la datación de paisajes. ^{[ 60 ]} La datación por radiocarbono se utiliza para materiales geológicamente jóvenes que contienen carbono orgánico . ^{[ 54 ]}

Las técnicas termoquímicas pueden utilizarse para determinar los perfiles de temperatura dentro de la corteza terrestre, el levantamiento de las cadenas montañosas y la paleotopografía.

El trabajo de campo geológico varía según la tarea a realizar. Un trabajo de campo típico podría consistir en:

• Cartografía geológica ^{[ 73 ]}
  • Cartografía estructural: identificación de la ubicación de las principales unidades rocosas y de las fallas y pliegues que dieron lugar a su disposición en esos lugares.
  • Cartografía estratigráfica: identificación de las ubicaciones de las facies sedimentarias ( litofacies y biofacies ) o la cartografía de isopacas de igual espesor de roca sedimentaria.
  • Cartografía superficial: registro de la ubicación de suelos y depósitos superficiales.
• Levantamiento topográfico de características topográficas
  • compilación de mapas topográficos ^{[ 74 ]}
  • Trabajar para comprender los cambios en los paisajes, incluyendo:
    • Patrones de erosión y sedimentación
    • Cambios en el cauce del río por migración y avulsión.
    • Procesos de ladera
• Cartografía del subsuelo mediante métodos geofísicos ^{[ 75 ]}
  • Estos métodos incluyen:
    • Estudios sísmicos superficiales
    • Radar de penetración terrestre
    • Estudios aeromagnéticos
    • Tomografía de resistividad eléctrica
  • Ayudan en:
    • exploración de hidrocarburos
    • Encontrar aguas subterráneas
    • Localización de artefactos arqueológicos enterrados
• Estratigrafía de alta resolución
  • Medición y descripción de secciones estratigráficas en la superficie.
  • Perforación y registro de pozos
• Biogeoquímica y geomicrobiología ^{[ 76 ]}
  • Recopilación de muestras para:
    • determinar vías bioquímicas
    • identificar nuevas especies de organismos
    • identificar nuevos compuestos químicos
  • y utilizar estos descubrimientos para:
    • comprender la vida primitiva en la Tierra y cómo funcionaba y metabolizaba
    • encontrar compuestos importantes para su uso en productos farmacéuticos
• Paleontología : excavación de material fósil.
  • Para la investigación sobre la vida pasada y la evolución.
  • Para museos y educación
• Recolección de muestras para geocronología y termocronología ^{[ 77 ]}
• Glaciología : medición de las características de los glaciares y su movimiento ^{[ 78 ]}

Un microscopio petrográfico

Una sección delgada en luz polarizada cruzada

En mineralogía óptica , se utilizan láminas delgadas para estudiar las rocas. El método se basa en los distintos índices de refracción de los diferentes minerales.

Además de identificar rocas en el campo ( litología ), los petrólogos identifican muestras de roca en el laboratorio. Dos de los métodos principales para identificar rocas en el laboratorio son a través de la microscopía óptica (como con el microscopio petrográfico ^{[ 79 ]} ) y mediante el uso de una microsonda electrónica . ^{[ 80 ]} En un análisis de mineralogía óptica , los petrólogos analizan secciones delgadas de muestras de roca utilizando un microscopio petrográfico , donde los minerales pueden identificarse a través de sus diferentes propiedades en luz polarizada plana y polarizada cruzada, incluyendo su birrefringencia , pleocroísmo , maclado y propiedades de interferencia con una lente conoscópica . ^{[ 81 ]} En la microsonda electrónica, se analizan ubicaciones individuales para sus composiciones químicas exactas y variación en la composición dentro de cristales individuales. ^{[ 82 ]} Los estudios de isótopos estables ^{[ 83 ]} y radiactivos ^{[ 84 ]} proporcionan información sobre la evolución geoquímica de las unidades de roca.

Los petrólogos pueden utilizar datos de inclusiones fluidas ^{[ 85 ]} y realizar experimentos físicos a alta temperatura y presión ^{[ 86 ]} para comprender las temperaturas y presiones a las que aparecen las diferentes fases minerales y cómo cambian a través de procesos ígneos ^{[ 87 ]} y metamórficos. Esta investigación puede extrapolarse al campo para comprender los procesos metamórficos y las condiciones de cristalización de las rocas ígneas. ^{[ 88 ]} Este trabajo puede ayudar a explicar procesos que ocurren dentro de la Tierra, como la subducción y la evolución de la cámara magmática . ^{[ 89 ]}

Los geólogos estructurales utilizan el análisis microscópico de secciones delgadas orientadas de muestras geológicas para observar la fábrica dentro de las rocas, lo que proporciona información sobre la deformación dentro de la estructura cristalina de las rocas. ^{[ 90 ]} Representan gráficamente y combinan mediciones de estructuras geológicas para comprender mejor las orientaciones de fallas y pliegues y reconstruir la historia de la deformación de las rocas en el área. Además, realizan experimentos analógicos y numéricos de deformación de rocas en entornos de gran y pequeña escala.

El análisis de estructuras se suele realizar trazando las orientaciones de diversas características en estereogramas . Un estereograma es una proyección estereográfica de una esfera sobre un plano, donde los planos se proyectan como líneas y las líneas como puntos. Estos se pueden utilizar para encontrar la ubicación de los ejes de pliegues, las relaciones entre fallas y las relaciones entre otras estructuras geológicas. ^{[ 91 ]}

Entre los experimentos más conocidos en geología estructural se encuentran aquellos que involucran cuñas orogénicas , que son zonas donde se forman montañas a lo largo de límites de placas tectónicas convergentes . ^{[ 92 ]} En las versiones analógicas de estos experimentos, capas horizontales de arena se arrastran a lo largo de una superficie inferior hasta un tope, lo que da como resultado patrones de fallas de aspecto realista y el crecimiento de una cuña orogénica con un estrechamiento crítico (todos los ángulos permanecen iguales). ^{[ 93 ]} Los modelos numéricos funcionan de la misma manera que estos modelos analógicos, aunque suelen ser más sofisticados y pueden incluir patrones de erosión y elevación en la cadena montañosa. ^{[ 94 ]} Esto ayuda a mostrar la relación entre la erosión y la forma de una cadena montañosa. Estos estudios pueden proporcionar información útil sobre las vías del metamorfismo a través de la presión, la temperatura, el espacio y el tiempo. ^{[ 95 ]}

En el laboratorio, los estratígrafos analizan muestras de secciones estratigráficas que se pueden obtener del campo, como las de los testigos de perforación . ^{[ 96 ]} Los estratígrafos analizan datos de estudios geofísicos que muestran la ubicación de las unidades estratigráficas en el subsuelo. ^{[ 97 ]} Los datos geofísicos y los registros de pozos se pueden combinar para producir una mejor visión del subsuelo, y los estratígrafos a menudo utilizan programas informáticos para hacerlo en tres dimensiones. ^{[ 98 ]} Los estratígrafos pueden luego usar estos datos para reconstruir procesos antiguos que ocurrieron en la superficie de la Tierra, ^{[ 99 ]} interpretar ambientes pasados ​​y localizar áreas para la extracción de agua, carbón e hidrocarburos.

En el laboratorio, los bioestratígrafos analizan muestras de roca de afloramientos y testigos de perforación para encontrar los fósiles que contienen. ^{[ 96 ]} Estos fósiles ayudan a los científicos a datar el testigo y a comprender el ambiente de deposición en el que se formaron las unidades rocosas. Los geocronólogos datan con precisión las rocas dentro de la sección estratigráfica para proporcionar límites absolutos más precisos sobre el momento y las tasas de deposición. ^{[ 100 ]} Los estratígrafos magnéticos buscan indicios de inversiones magnéticas en las unidades de roca ígnea dentro de los testigos de perforación. ^{[ 96 ]} Otros científicos realizan estudios de isótopos estables en las rocas para obtener información sobre el clima del pasado. ^{[ 96 ]}

La geología económica es una rama de la geología que se ocupa de los aspectos de los minerales económicos que la humanidad utiliza para satisfacer diversas necesidades. Los minerales económicos son aquellos que se extraen de forma rentable para diversos usos prácticos. Los geólogos económicos ayudan a localizar y gestionar los recursos naturales de la Tierra , como el petróleo y el carbón, así como los recursos minerales, que incluyen metales como el hierro, el cobre y el uranio. ^{[ 105 ]}

Geología del petróleo

Los geólogos petroleros estudian las ubicaciones del subsuelo de la Tierra que pueden contener hidrocarburos extraíbles, especialmente petróleo y gas natural . ^{[ 113 ]} Debido a que muchos de estos yacimientos se encuentran en cuencas sedimentarias , ^{[ 114 ]} estudian la formación de estas cuencas, su evolución sedimentaria y tectónica, y las posiciones actuales de las unidades rocosas.

La geología de la ingeniería es la aplicación de los principios geológicos a la práctica de la ingeniería con el fin de asegurar que los factores geológicos que afectan la ubicación, el diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento de las obras de ingeniería se aborden adecuadamente. ^{[ 115 ]} La geología de la ingeniería es distinta de la ingeniería geológica , particularmente en América del Norte.

En el campo de la ingeniería civil , se utilizan principios y análisis geológicos para determinar los principios mecánicos del material sobre el que se construyen las estructuras. Esto permite construir túneles sin que se derrumben, puentes y rascacielos con cimientos sólidos, y edificios que no se asienten en arcilla y lodo. ^{[ 116 ]}

La geología y los principios geológicos pueden aplicarse a diversos problemas ambientales, como la restauración de arroyos , la recuperación de terrenos contaminados y la comprensión de la interacción entre el hábitat natural y el entorno geológico. La hidrología de aguas subterráneas, o hidrogeología , se utiliza para localizar aguas subterráneas, ^{[ 117 ]} que a menudo proporcionan un suministro constante de agua no contaminada y son especialmente importantes en regiones áridas, ^{[ 118 ]} y para monitorear la propagación de contaminantes en pozos de agua subterránea. ^{[ 117 ] [ 119 ]}

Los geólogos obtienen datos mediante estratigrafía, perforaciones , muestras de núcleos y núcleos de hielo . Los núcleos de hielo ^{[ 120 ]} y los núcleos de sedimentos ^{[ 121 ]} se utilizan para reconstrucciones paleoclimáticas, que informan a los geólogos sobre la temperatura, la precipitación y el nivel del mar pasados ​​y presentes en todo el mundo. Estos conjuntos de datos son nuestra principal fuente de información sobre el cambio climático global, además de los datos instrumentales. ^{[ 122 ]}

Los geólogos y geofísicos estudian los peligros naturales para promulgar códigos de construcción seguros y sistemas de alerta que se utilizan para prevenir la pérdida de bienes y vidas. ^{[ 123 ]} Ejemplos de peligros naturales importantes que son pertinentes para la geología (a diferencia de aquellos que son principalmente o exclusivamente pertinentes para la meteorología) son: ^{[ 124 ]}