130932487 Libro Mecanica de Suelo

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PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA DE CONSTRUCCIÓN CIVIL 
 
 
 
 
 TEXTO GUÍA 
PARA LA CÁTEDRA DE 
MECÁNICA DE SUELOS 
 
 
 
 
Raúl Espinace Abarzúa 
Carola Sanhueza Plaza 
 
 
 
Septiembre, 2004 
SANTIAGO DE CHILE 
 
I N D I C E 
 
Introducción…………………………………………………………………………………….. i
 
 
CAPÍTULO 1: Conceptos Básicos de Geología y Geotecnia. 
 
1.1 Problemas asociados a la Mecánica de Suelos...................................................... 1
1.2 Conceptos básicos de Geología.............................................................................. 6
1.3 La Tierra y su estructura.......................................................................................... 7
1.4 Los materiales de la corteza terrestre..................................................................... 9
1.5 Procesos geológicos que determinan el emplazamiento de las obras civiles......... 11
1.6 Rocas y minerales................................................................................................... 22
1.7 Origen y formación de suelos.................................................................................. 30
 
 
CAPÍTULO 2: Naturaleza del Suelo y sus Propiedades Elementales. 
 
2.1 Propiedades índices................................................................................................ 35
2.2 Estructura de los minerales de arcilla...................................................................... 46
2.3 Características de las partículas y de la masa de suelo.......................................... 51
2.4 Granulometría de suelos......................................................................................... 55
2.5 Límites de Atterberg................................................................................................ 57
2.6 Sistemas de clasificación de suelos........................................................................ 60
 
 
CAPÍTULO 3: El Agua en los Suelos. 
 
3.1 Formas en que se encuentra el agua...................................................................... 72
3.2 Permeabilidad de los suelos.................................................................................... 74
3.3 Infiltración en el terreno........................................................................................... 81
3.4 Fuerzas de filtración. Sifonamiento......................................................................... 84
3.5 Agotamiento y drenaje de suelos............................................................................ 86
 
 
CAPÍTULO 4: Distribución de Presiones y Deformaciones en el Suelo. 
 
4.1 Esfuerzos en una masa de suelos........................................................................... 90
4.2 Ley de Terzaghi y el concepto de la presión efectiva.............................................. 92
4.3 Distribución de esfuerzos y deformaciones debido a una carga en la superficie.... 104
4.4 Asentamientos elásticos.......................................................................................... 120
 
 
CAPÍTULO 5: Resistencia y Deformación de los Suelos. 
 
5.1 Resistencia al corte................................................................................................. 122
5.2 Criterio de rotura de Coulomb................................................................................. 122
5.3 Criterio de rotura de Mohr – Coulomb..................................................................... 124
5.4 Principales ensayos esfuerzo – deformación.......................................................... 127
5.5 Trayectoria de tensiones......................................................................................... 138
 
 i
CAPÍTULO 6: Equilibrio Plástico de Masas de Suelo. 
 
6.1 Empuje de tierras..................................................................................................... 144
6.2 Teoría de Rankine................................................................................................... 144
6.3 Teoría de Coulomb.................................................................................................. 150
 
 
CAPÍTULO 7: Compactación de Suelos: el Suelo como Material de Construcción. 
 
7.1 El suelo como material de construcción.................................................................. 163
7.2 Teoría de la compactación...................................................................................... 163
7.3 Curva de compactación........................................................................................... 166
7.4 Variables que afectan el proceso de compactación................................................ 170
7.5 Métodos de compactación en laboratorio................................................................ 172
7.6 Métodos para el control de compactación en terreno.............................................. 174
7.7 Elección del método de compactación.................................................................... 177
7.8 Ensayo CBR............................................................................................................ 184
7.9 Control de calidad en obras de compactación......................................................... 185
 
 
CAPÍTULO 8: Técnicas de Reconocimiento del Subsuelo. 
 
8.1 El Estudio Geotécnico............................................................................................. 187
8.2 Etapas de un Estudio Geotécnico........................................................................... 188
8.3 Diseño y planificación de las investigaciones in situ............................................... 189
8.4 Reconocimiento visual de los suelos....................................................................... 195
8.5 Métodos de reconocimiento del terreno.................................................................. 196
 
 
CAPÍTULO 9: Consolidación unidimensional de suelos. 
 
9.1 Teoría de la consolidación....................................................................................... 226
9.2 El ensayo edométrico……………............................................................................ 229
9.3 Cálculos de asentamientos por consolidación……….............................................. 243
9.4 Determinación de la velocidad de consolidación..................................................... 245
9.5 Metodología de cálculo…………………................................................................... 251
 
 
CAPÍTULO 10: Aplicaciones de las teorías de resistencia al corte al diseño y 
construcción de obras. 
 
10.1 Estructuras de contención….................................................................................. 253
10.2 Corte a cielo abierto……….……............................................................................ 260
10.3 Fundaciones…………………………...……………….............................................. 264
10.4 Taludes……………………………………………..................................................... 283
 
 
 
 ii
I N T R O D U C C I Ó N 
 
El presente texto forma parte de un conjunto de herramientas de apoyo a la 
asigantura de Mecánica de Suelos para alumnos de Construcción Civil, el cual se 
complementa con el Manual de Laboratorio, las Diapositvas Electrónicas y el sistema 
de consulta BBS, los cuales se encuentran disponibles actualmente como forma de 
apoyo a las clases presenciales. 
 
Este texto guía es el resultado de un Proyecto de Fondo del Desarrollo de la 
Docencia, FONDEDOC 2004, el cual ha tenido como objetivo principal recopilar en un 
texto único los conceptos básicos de Geotecnia necesarios para comprender los 
diversos problemas asociados al suelo como material de construcción y como terreno 
de fundación para los distintos tipos de obras. 
 
El proyecto ha logrado reunir en un texto escrito los conceptos necesarios de la 
Mecánica de Suelos y de este modo complementar el material de apoyo a la docencia 
virtual que existe en estos momentos al impartir la cátedra, incorporando ejemplos y 
casos prácticos, además de referencias bibliográficas relacionadas con el tema. De 
este modo, el texto permitirá a los alumnos repasar los temas tratados en las clases y 
reforzar dichos contenidos. Todo lo anterior sobre la base de los objetivos del curso 
que pertenecen al nuevo currículum, el cual propone una formación científica aún más 
integral y acorde, además, a los nuevos métodos de enseñanza, en los cuales la 
atención se centra en el alumno y en el autoaprendizaje. 
 
Para el logro de los objetivos se trabajó sobre la recopilación de información 
bibliográfica a través de textos clásicos de Geotecnia, información mediante páginas 
web (http://icc.ucv.cl/geotecnia/) y resolución de ejercicios que permitieron trabajar en 
los siguientes temas: Capítulo 1) “Conceptos básicos de Geología y Geotecnia”; 
Capítulo 2) “Naturaleza del Suelo y sus Propiedades Elementales”; Capítulo 3) “El 
Agua en los Suelos”; Capítulo 4) “Distribución de Presiones y Deformaciones en el 
Suelo”; 5) “Resistencia y Deformación de los Suelos”; 6) “Equilibrio Plástico de Masas 
de Suelo”; 7) “Compactación de Suelos: el Suelo como Material de Construcción”; 8) 
“Técnicas de Reconocimiento del Subsuelo”; 9) “Consolidación Unidimensional de 
Suelos”; y 10) “Aplicaciones de las Teorías de Resistencia al Corte al Diseño y 
Construcción de Obras”. 
 
 i
CAPITULO 1: CONCEPTOS BÁSICOS DE GEOLOGÍA Y GEOTECNIA 
 
 
 
1.1 PROBLEMAS ASOCIADOS A LA MECÁNICA DE SUELOS 
 
 
La Mecánica de Suelos es una disciplina que pertenece al área de la Geotecnia dedicada 
al estudio de las propiedades mecánicas, físicas y químicas del suelo, la cual permite 
determinar su comportamiento y definir el empleo de este suelo como material de 
construcción (rellenos, terraplenes, bases de pavimentos y otros) o como sustento de 
una construcción (fundaciones de edificios, puentes, muros de contención, entre otros). 
 
En el trabajo práctico de construcción de obras civiles, el terreno puede presentar 
diversos problemas, como en el caso de fundaciones, empleo del suelo como material de 
construcción, en taludes y excavaciones, estructuras de contención y otros problemas 
especiales que se pueden presentar durante el desarrollo de una obra. 
 
Fundaciones 
 
Todas las estructuras deben fundarse sobre la superficie del terreno o dentro de ella y 
para que se comporte satisfactoriamente debe tener una fundación adecuada, lo que se 
traduce en evitar asentamientos suficientemente grandes para dañar la estructura o 
dificultar sus funciones. 
 
Cuando el terreno resistente se encuentra próximo a la superficie, las soluciones de 
fundación pueden ser de carácter superficial (zapatas aisladas, losas de fundación, 
zapatas corridas, entre otras soluciones de acuerdo a las cargas transmitidas y la 
capacidad de soporte del suelo de fundación). 
 
En caso que el terreno firme no esté próximo a la superficie, un sistema habitual para 
transmitir las cargas al terreno es por medio de fundaciones profundas (pilotes, pilas, 
cajones u otros elementos verticales). 
 
Cuando la solución de fundación es superficial, la Mecánica de Suelos deberá responder 
algunas interrogantes, como: 
 
9 ¿A qué profundidad deberá fundarse la estructura en el terreno? 
9 ¿Cómo se protegerá la excavación durante la construcción, para evitar el 
desprendimiento del terreno? 
9 ¿Cuál es la posición del nivel freático?, ¿Habrá que abatirlo?, ¿Cómo? 
9 ¿Existe peligro de daños a las construcciones adyacentes? 
9 ¿Cuánto se asentará la construcción una vez finalizada la obra?, ¿Será uniforme 
ese asentamiento? 
9 ¿Qué esfuerzos y distribución de los mismos deberán considerarse para el 
proyecto de fundación? 
 
 
 
 
 
 1
En los casos que la solución se trate de fundaciones profundas, las interrogantes pueden 
ser: 
 
9 ¿Qué tipo de pilote debe emplearse? 
9 ¿Cuál es la carga máxima admisible por pilote? 
9 ¿Con qué separación deben colocarse los pilotes? 
9 ¿Qué método de colocación debe emplearse? 
9 ¿Qué variación con respecto a la vertical puede permitirse en un pilote? 
9 ¿Cuál es la secuencia óptima de colocación de los pilotes? 
9 ¿Tendrá el hincado de pilotes alguna influencia sobre las estructuras adyacentes? 
 
En los casos en que se opte por una alternativa de fundación que conduzca a reducir los 
costos mediante alguna técnica de mejoramiento del terreno, como es la precarga, 
algunas de las interrogantes a responder son: 
 
9 ¿Qué altura debe tener el terraplén? 
9 ¿Con qué rapidez se podría construir dicho terraplén? 
9 ¿Cuáles serían los taludes que debe tener el terraplén? 
9 ¿Cuál será el valor de los asentamientos que sufrirá el terraplén? 
9 ¿Durante cuánto tiempo debería dejarse el terraplén con objeto de que el terreno 
se consolide lo suficiente para permitir la construcción y buen funcionamiento de la 
construcción definitiva? 
 
Suelo como material de construcción 
 
El suelo es el material de construcción más abundante del mundo y en muchas zonas 
constituye, de hecho, el único material disponible localmente. 
 
Cuando se emplea el suelo como material de construcción debe seleccionarse el tipo de 
suelo más adecuado, el método de colocación y, posteriormente, controlar su colocación 
en obra. Una masa de suelo colocada por el hombre constituye un relleno. Uno de los 
problemas más habituales en este tipo de construcción se debe a la gran diversidad de 
los puntos de extracción, denominados zonas de empréstito. De este modo, una labor 
importante es cerciorarse que las propiedades del material colocado correspondan a las 
supuestas en el proyecto, o modificar el proyecto durante la construcción, teniendo en 
cuenta cualquier diferencia entre las propiedades de la obra construida y las que se 
consideraron en el proyecto. 
 
Algunos ejemplos de empleo del suelo como material de construcción lo constituyen las 
presas de tierra y los terraplenes para carreteras, por lo que las principales interrogantes 
planteadas para cada caso son: 
 
a) Presas de tierra: 
 
9 ¿Qué dimensiones debería tener la presa para obtener una estructura más 
segura y económica? 
9 ¿Cuál es el espesor mínimo seguro de las capas de grava? 
9 ¿Qué espesores de grava y bloques de roca serían necesarios en el manto 
para limitar el hinchamiento de un núcleo de arcilla a un valor admisible? 
9 ¿Qué humedad y método de compactación deberían emplearse en la 
colocación de la grava y arcilla? 
 2
9 ¿Cuáles serían las características de resistencia y permeabilidad de la 
presa construida? 
9 ¿Cómo variaría la resistencia y la permeabilidad de la presa con el tiempo y 
la altura de agua e el embalse? 
9 ¿Qué pérdidas por filtración podrían producirse bajo la presa y a través de 
la misma? 
 
b) Terraplén para carreteras: 
 
 
 
 
9 ¿Cuál es el material más adecuado? 
9 ¿Qué espesores deberían darse a las distintas 
capas de material que deberán soportar las cargas 
previstas? 
9 ¿Qué tipo y grado de compactación debería 
aplicarse? 
9 ¿Qué equipo de compactación debería emplearse? 
9 ¿Qué metodología de control es la más adecuada? 
 
 
 
Taludes y excavaciones 
 
Cuando la superficie del terreno no es horizontal existe una componente del peso que 
tiende a provocar deslizamientos del suelo. Si a lo largo de una superficie potencial de 
deslizamiento, los esfuerzos tangenciales debidos al peso propio o a cualquier otra causa 
(como agua de filtración, peso de una estructura o de un sismo) superan la resistencia al 
corte de un suelo, se produce un deslizamiento de una parte del terreno.Para estos casos, las interrogantes planteadas pueden ser: 
 
 
9 ¿Cuánta profundidad se puede excavar sin 
necesidad de entibar? 
9 ¿Cuál es el tipo de talud más adecuado a utilizar? 
9 En caso que sea necesario entibar ¿Qué tipo de 
entibación se puede emplear? 
9 ¿Cuál es la dimensión de los puntales? 
9 ¿Cómo afectan los cambios de humedad en el 
comportamiento del suelo? 
9 ¿Cómo pueden controlarse estos cambios de 
humedad? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3
Estructuras de contención 
ualquier estructura construida bajo la superficie de terreno, o sobre ella, estará sometida 
uando se trata de estructuras como tablestacas ancladas, las cuales están bajo la 
9 ¿Qué tipo de material se puede emplear en la tablestaca y de qué sección 
9 idad debe penetrar la tablestaca en el terreno? 
obre la tablestaca? 
sarrolle una importante 
 
roblemas especiales asociados a la Mecánica de Suelos
 
C
a las fuerzas que ejerce el suelo en contacto con la estructura. 
 
C
superficie del terreno, las interrogantes planteadas pueden ser: 
 
transversal? 
¿Qué profund
9 ¿A qué altura debe situarse el anclaje? 
9 ¿Qué longitud debe tener el anclaje? 
9 ¿Cuál es la distribución de presiones s
9 ¿Qué tipo de drenaje debe emplearse para evitar que se de
presión hidrostática diferencial a ambos lados de la tablestaca? 
P 
xisten algunos problemas especiales, que a pesar de no ser muy comunes, pueden 
9 Vibraciones: 
 
lgunos suelos granulares se pueden compactar fácilmente mediante vibraciones y las 
9 Explosiones y sismos: 
 
as ondas originadas por voladuras de canteras y otras explosiones realizadas con fines 
9 Heladas: 
 
ebido a que ciertos suelos y bajo determinadas condiciones se dilatan al congelarse, los 
l hinchamiento que se puede producir ejerce fuerzas suficientemente grandes como para 
 
E
presentar daños importantes en las construcciones. 
 
A
estructuras construidas sobre ellos pueden sufrir asentamientos importantes, producto de 
la vibración de la maquinaria instalada sobre ellos. De este modo, los efectos pueden ser 
graves, especialmente, cuando la frecuencia de la vibración coincide con la frecuencia 
natural del terreno. 
 
L
constructivos pueden tener graves efectos sobre las estructuras adyacentes. Problemas 
semejantes ocasionan los sismos. El tipo de terreno sobre el cual se apoyan las 
estructuras y su tipo de fundación influyen en la magnitud de los daños que puede sufrir la 
edificación durante un terremoto. 
 
D
problemas con los que se pueden enfrentar son de expansión por efecto de las heladas, 
puesto que al entrar en contacto con la humedad y experimentar temperaturas de 
congelación pueden absorber agua y sufrir una expansión importante. 
 
E
desplazar y agrietar estructuras adyacentes, creando serios problemas en épocas de 
deshielo por el exceso de humedad. La descongelación de suelos helados suele proceder 
desde la superficie hacia abajo. El agua de fusión de hielo no puede ser evacuada hacia 
el terreno inferior helado, con lo cual queda atrapada reblandeciendo el suelo. 
 
 4
9 Hundimientos: 
 
a extracción importante de agua del terreno puede producir asentamientos de gran 
esolución de los problemas de Mecánica de Suelos
L
magnitud. Por esta razón, es importante estudiar detalladamente los métodos de 
agotamiento del terreno y la metodología de sustitución de los volúmenes de agua 
extraída en los casos necesarios. 
 
R 
omprendidos los problemas que el terreno puede plantear, es importante visualizar el 
a Geología ayuda en gran medida, puesto que el método de formación de una masa de 
n resumen, para resolver un problema de Mecánica de Suelos es importante conjugar, a 
9 Conocimiento teórico, conceptos, modelos y propiedades de los suelos. 
en terreno 
9 resultados 
9 
 
s importante considerar que casi todos los problemas de Mecánica de Suelos son, en un 
9 El suelo no posee una relación lineal o única de esfuerzo-deformación. 
físico. 
iene en un problema está bajo 
9 e, debido a la toma 
 
 
C
método de cómo enfrentarlos y resolverlos adecuadamente. 
 
L
suelo influye en el tamaño, forma y comportamiento del mismo. La exploración ayuda a 
establecer los contornos de un depósito y permite la selección de muestras para ensayos 
de laboratorio. La experiencia del profesional es importante en el momento de analizar los 
resultados obtenidos de las pruebas. Por otro lado el factor económico es muy importante 
en el momento de escoger una solución respecto a otra. 
 
E
lo menos, estos cinco elementos: 
 
9 Exploración del terreno por medio de ensayos de laboratorio y pruebas 
con el objeto de obtener los parámetros de diseño del suelo en estudio. 
Experiencia del profesional que permita interpretar adecuadamente los 
obtenidos y contrastarlos con experiencias anteriores similares, donde las 
soluciones implementadas han dado resultados positivos. 
Costo de una alternativa de solución con respecto a otra. 
9 Criterio profesional. 
E
grado importante, estáticamente indeterminados. Aún es más relevante el hecho de que 
los depósitos de suelos naturales presentan características que originan más 
complicaciones: 
 
9 El comportamiento del suelo depende de la presión, tiempo y del medio 
9 El suelo es diferente, prácticamente, en cada lugar. 
9 En casi todos los casos la masa de suelo que interv
la superficie y no puede observarse en su totalidad, sino que se debe estudiar a 
partir de pequeñas muestras obtenidas en puntos localizados. 
La mayoría de los problemas son muy susceptibles a alterars
de muestras, por lo que el comportamiento medido en ensayos de laboratorio 
puede ser diferente al del suelo in situ. 
 
 
 
 
 
 5
1.2 CONCEPTOS BÁSICOS DE GEOLOGÍA 
n este capítulo se presentan conceptos básicos de Geología, que han sido 
a Geología es la ciencia de la tierra que se ocupa del estudio de las características 
eografía: Estudio de la superficie y sus relaciones con los organismos 
Oceanografía: o de los océanos 
mposición y desarrollo del planeta 
 
: agua de la Tierra 
arte de ella 
 
Petrología: , su origen, procesos de formación, 
Paleontología: icas pasadas, fósiles, su 
Estratigrafía: posición, secuencia, cronología y 
Geología estructural: tónicas en la corteza 
Geomorfología: de las características 
Geología histórica: ución cronológica de la tierra desde su 
Geología económica: de la geología al aprovechamiento de minerales, 
Geotecnia: dades de los suelos, rocas y materiales 
 
tras especialidades son, por ejemplo: Volcanología, Geología Marina, Geología de 
Yacimientos Minerales, Hidrología, Geofísica, Geoquímica, Petrografía, Geología 
Regional y Sedimentología, entre otras. 
 
E
seleccionados como los mínimos necesarios para comprender con mayor facilidad, los 
temas geotécnicos que se desarrollarán más adelante. Para una mayor profundización y 
comprensión de los temas que aquí se presentan, se recomienda al alumno revisar la 
bibliografía de referencia que complementa este capítulo, la cual se encuentra al término 
del presente capítulo. 
 
L
representativas, origen y transformación en el tiempo del planeta. De este modo, se 
preocupa de dar respuesta a interrogantes de cómo se ha formado la tierra, de qué 
está hecha, cuál es su historia, qué cambios han tenido lugar sobre ella y en ella y 
otras preguntas que pueden ser respondidas con apoyo de disciplinas geológicas o 
especialidades, como son: 
 
G
vivos 
Estudi
Meteorología: Estudio de la atmósfera 
Climatología: Investigación del clima 
Geofísica: Estudio la estructura, co
Sismología: Rama que estudia los terremotos 
Hidrogeología Investiga la cantidad y calidad del 
Geodesia: Investiga la forma y dimensiones de la Tierra o una p
Mineralogía:Estudio de los minerales, su estructura interna, composición 
química y clasificación 
Estudio de las rocas
composición, alteración y destrucción 
Estudio de la vida de épocas geológ
clasificación y reconocimiento, con el objeto de mejorar el 
conocimiento de la evolución 
Estudio de la formación, com
correlaciones de las rocas estratificadas 
Analiza e interpreta las estructuras tec
terrestre, las fuerzas que producen fracturamiento, plegamiento 
y montañas (fallas, pliegues y orogénesis) 
Estudio de la descripción e interpretación 
del relieve terrestre 
Estudio de la evol
formación 
Aplicación 
combustibles y otros 
Estudio de las propie
artificiales, que permiten resolver problemas de fundaciones y/o 
excavaciones en ellos, o bien, su empleo como material de 
construcción (presas, terraplenes, vías de comunicación, otros) 
O
 6
El estudio de la Geología permite conocer los materiales naturales, sus características y 
modos de ocurrencia, con lo cual se pueden evaluar zonas para emplazamiento de obras 
y lugares de empréstitos. También se pueden conocer las rocas y los factores que afectan 
onde los factores geológicos son 
ondicionantes de un proyecto. Las principales conclusiones son: 
n el comportamiento 
geotécnico de los materiales. 
 
 
 
.3 LA TIERRA Y SU ESTRUCTURA 
os científicos de los últimos siglos no tenían métodos para medir las edades absolutas 
n estimar edades relativas. Actualmente, se puede 
edir la edad de la Tierra determinando la edad absoluta de la formación de rocas, lo cual 
líquida; la tercera, cuarta 
 quinta, la litosfera, el manto y el núcleo son sólidas. 
mitad de su masa se concentra en 
los 5,6 km más bajos. La litosfera, compuesta sobre todo por la fría, rígida y rocosa 
su calidad con el objeto de estudiar la construcción de túneles en sus distintas etapas: 
excavación, sostenimiento y revestimiento. Del mismo modo, el conocimiento de las 
aguas subterráneas permite planificar y diseñar obras al comprender el comportamiento 
de las napas freáticas. En términos generales, se puede decir que la primera importancia 
de la Geología se manifiesta en las obras de ingeniería donde el terreno constituye el 
soporte, el material de excavación, de almacenamiento o de construcción. Un segundo 
campo en el cual la Geología tiene un importante rol, se refiere a la prevención, mitigación 
y control de los riesgos geológicos, así como de los impactos ambientales de las obras 
públicas, actividades industriales, mineras o urbanas. 
 
La diversidad del medio geológico y la complejidad de sus procesos hacen que en las 
obras de ingeniería se deban resolver situaciones d
c
 
9 Los factores geológicos son la causa de la mayoría de los problemas geotécnicos. 
9 El agua es uno de los factores de mayor incidencia e
9 Los procesos geológicos pueden modificar el comportamiento de los materiales, 
incidiendo sobre el medio físico y ocasionar problemas geotécnicos. 
1
 
L
en las rocas, por lo cual sólo se pudiero
m
se ha podido llevar a cabo por el método de medición de la descomposición radioactiva de 
algunos isótopos en forma permanente (U, Rb, C). De este modo, se ha determinado que 
la Tierra tiene una edad aproximada de 4.750 millones de años. 
 
La estructura de la Tierra se puede considerar que está formada por cinco partes: la 
primera, la atmósfera, es gaseosa; la segunda, la hidrosfera, es 
y
La atmósfera es la cubierta gaseosa que rodea el cuerpo sólido del planeta. Aunque tiene 
un grosor de más de 1.100 km, aproximadamente la 
corteza terrestre, se extiende a profundidades del orden de 100 km. La hidrosfera es la 
capa de agua que, en forma de océanos, cubre el 70,8% de la superficie de la Tierra. El 
manto y el núcleo son el pesado interior de la Tierra y constituyen la mayor parte de su 
masa. El núcleo está compuesto principalmente por hierro y níquel. Aquí tiene su origen el 
campo magnético que afecta a todo el planeta. Algunos organismos vivos son sensibles al 
magnetismo y lo utilizan para orientarse como, por ejemplo, algunas aves. Rodeando al 
núcleo se encuentra el manto, es la capa más voluminosa de la Tierra, compuesta por 
oxígeno y silicio acompañados de otros elementos como aluminio, magnesio, hierro, 
calcio, sodio y otros. 
 7
La Tierra, según largos estudios, se cree procedente de una nebulosa o globo líquido de 
temperatura muy elevada que el frío del espacio lo solidificó progresivamente. De este 
modo, el aumento de la temperatura fue suficiente para calentar el planeta por entero. En 
n 
de una corteza más delgada, estable y duradera. Una vez que el manto se encontraba a 
 
 las rocas, en lo que se 
suele llamar el ciclo geomorfológico; 
nica de placas. Los continentes se unen 
Alguno
 
Radio ecuatorial : 6.378 km 
7 km 
olumen : 1,083 x 1012 km3
n 
omedio 3
s antiguas de años 
os / Continentes 
s océanos
n nos, pero en sentido estricto comprende 
das las superficies acuáticas del mundo, como mares interiores, lagos, ríos y aguas 
subterráneas. La profundidad media de los océanos es de 3.794 m, más de cinco veces la 
ese momento se inició la formación de la corteza terrestre, mediante el ascenso de 
aquellos elementos licuados que eran gravitacionalmente más ligeros. Mientras, los 
líquidos más pesados que contenían níquel, hierro y azufre, se separaron y se fueron 
introduciendo hasta ir formando lo que es el núcleo de la Tierra. Los elementos ligeros 
más volátiles fueron elevándose y al convertirse en gases, se escaparon al exterior. Esto 
se puede asociar con la actividad volcánica en la superficie y formar la atmósfera 
secundaria y los océanos. Este proceso es conocido como diferenciación de la Tierra. 
Esta primitiva y delgada corteza, era probablemente inestable y se fundía e iba hacia las 
profundidades, generando más energía gravitacional que a su vez permitía la formació
alta temperatura y en estado líquido, se produjo un largo proceso de sucesivos traslados 
que dieron origen a la formación de la corteza oceánica. Durante un período de 700 
millones de años, en los cuales se fue produciendo una evolución en la corteza, 
comienzan a aparecer las primeras masas rocosas registrables. 
Hay dos grandes procesos que han modelado la superficie del planeta y que han tenido 
una decisiva importancia en la evolución y distribución de la vida:
9 La existencia, por una parte, de una atmósfera y una hidrosfera ha provocado un 
continuo proceso de erosión, transporte y sedimentación de
9 Por otra parte, durante miles de millones de años se ha ido sucediendo un lento 
pero continuo desplazamiento de las placas que forman la parte externa del 
planeta, originando la denominada tectó
entre sí o se fragmentan, los océanos se abren, se levantan montañas, se modifica 
el clima, influyendo todo esto, de forma muy importante en la evolución y 
desarrollo de los seres vivos. 
s datos interesantes de la Tierra son: 
Radio polo / polo : 6.35
V
Masa : 6 x 1021 to
Peso específico pr : 5,517 g/cm
Rocas má : 3,75 mil millones 
Océan : 71% / 29% 
Profundidad promedio de lo : 3.800 m 
 
La hidrosfera se compone principalme te de océa
to
altura media de los continentes. La masa de los océanos es de (1,35 × 1018) toneladas. 
 8
La litosfera comprende dos capas (la corteza y el manto superior) que se dividen en unas 
doce placas tectónicas rígidas. La corteza misma se divide en dos partes. La corteza 
siálica o superior, de la que forman parte los continentes, está constituida por rocas cuya 
rado de la corteza por una discontinuidad 
sísmica, la discontinuidad de Mohorovicic, y del manto inferior por una zona débil 
e extiende desde la base de la corteza hasta 
una profundidad de unos 2.900 km. Excepto en la zona conocida como astenosfera, es 
e 10. Esta capa es probablemente 
rígida y los estudios demuestran que su superficieexterior tiene depresiones y picos, y 
.4 LOS MATERIALES DE LA CORTEZA TERRESTRE 
n corte de la Tierra muestra una serie de capas similares a las de una cebolla. La 
 un grosor de pocos kilómetros. 
or debajo se extiende el manto, compuesto principalmente de metales y rocas ígneas. El 
composición química media es similar a la del granito y cuya densidad relativa es de 2,7. 
La corteza simática o inferior, que forma la base de las cuencas oceánicas, está 
compuesta por rocas ígneas más oscuras y más pesadas como el gabro y el basalto, con 
una densidad relativa media aproximada de 3. 
La litosfera también incluye el manto superior. Las rocas a estas profundidades tienen una 
densidad de 3,3. El manto superior está sepa
conocida como astenosfera. Las rocas plásticas y parcialmente fundidas de la 
astenosfera, de 100 km de grosor, permiten a los continentes trasladarse por la superficie 
terrestre y a los océanos abrirse y cerrarse. 
El denso y pesado interior de la Tierra se divide en una capa gruesa, el manto, que rodea 
un núcleo esférico más profundo. El manto s
sólido y su densidad, que aumenta con la profundidad, oscila de 3,3 a 6. El manto 
superior se compone de hierro y silicatos de magnesio como el olivino y la parte inferior 
de una mezcla de óxidos de magnesio, hierro y silicio. 
La investigación sismológica ha demostrado que el núcleo tiene una capa exterior de unos 
2.225 km de grosor con una densidad relativa media d
estos últimos se forman donde surge la materia caliente. Por el contrario, el núcleo 
interior, cuyo radio es de unos 1.275 km, es sólido. Se cree que ambas capas del núcleo 
se componen en gran parte de hierro con un pequeño porcentaje de níquel y de otros 
elementos. Las temperaturas del núcleo interior pueden llegar a los 6.650 °C y se 
considera que su densidad media es de 13. 
 
 
 
1
 
U
corteza, compuesta sobre todo de basalto y granito, tiene
P
manto constituye la porción más importante del planeta y abarca desde la base de la 
corteza hasta 2.900 km de profundidad (figura 1.1). El manto aumenta su densidad con la 
profundidad. 
 
 
 
 
 
 9
 
 
El interior de la Tierra consta del núcleo, el manto y la 
corteza. 
La energía remanente de la formación del planeta, 
unida a la que produce la radioactividad del núcleo y 
el manto, genera un flujo de calor que desencadena 
corrientes de material caliente en el manto. 
 
Corteza 
Manto 
Núcleo 
Figura 1.1 
Por debajo del manto se encuentra el núcleo exterior, líquido. Se cree que este material 
se compone de hierro, níquel y cantidades menores de azufre y otros elementos, y que su 
densidad supera en 10 veces la del agua. 
Aún más profundo y denso resulta el núcleo interno, donde presiones enormes (cuatro 
millones de veces las que imperan en la superficie terrestre) mantienen sólidos el hierro y 
el níquel a pesar de que las temperaturas superan los 5.200 ºC. El núcleo interno, sólido, 
forma el corazón de hierro de la Tierra y tiene un diámetro de 2.400 kms (figura 1.2). 
Núcleo interno 
Núcleo externo 
 
Pirósfera - SIMA
 
 Litósfera - SIAL 
 Discontinuidad de Conrad 
Discontinuidad de Mohorovicic 
 
Figura 1.2 
 
La corteza terrestre se compone de dos tipos: la corteza continental y la oceánica. La 
corteza continental incluye los continentes y los sectores del mar de baja profundidad, 
mientras que la corteza oceánica se encuentra en los sectores oceánicos de alta 
profundidad y contiene una mayor cantidad en aluminio, hierro, magnesio, calcio y 
potasio. 
La corteza continental en parte está dividida por la discontinuidad de Conrad, la cual no es 
continua y se divide en una zona superior y una zona inferior. Esta discontinuidad no está 
desarrollada en todas las partes de la corteza, normalmente se ubica en una profundidad 
entre 15 a 25 km. En montañas altas, como los Alpes, la corteza continental llega hasta 
una profundidad de 55 km. 
 
 10
La corteza terrestre se compone de: 
9 47% Oxígeno 
9 28% Silicio 
9 8% Aluminio 
9 5% Hierro 
9 12% Calcio, magnesio, etc 
La combinación de estos elementos forman los distintos minerales que se encuentran 
presentes en la Tierra. 
 
1.5 PROCESOS GEOLÓGICOS QUE DETERMINAN EL EMPLAZAMIENTO DE LAS 
OBRAS CIVILES 
Han transcurrido millones de años desde la formación de la corteza terrestre, la que fue 
experimentando cambios muy profundos, debidos principalmente, a la elevación o 
hundimiento de las masas continentales y a la formación de plegamientos o cadenas de 
montañas. 
Todo esto permite distinguir las llamadas eras geológicas, o etapas en la vida de la Tierra. 
La más antigua es la era azoica, que significa sin vida porque en ella no aparecen fósiles 
de plantas ni de animales. Luego sigue la era arcaica. Se calcula que duró unos 500 
millones de años. Durante ella se produjeron grandes plegamientos y cataclismos que 
dieron origen a algunas cadenas de montañas. La actividad volcánica fue muy intensa en 
América, y surgió la cordillera de los Hurones en Canadá. Se cree que al final de este 
período aparecieron las primeras bacterias y algas en el mar. Continúa la era primaria o 
paleozoica, que consta de varios períodos. En los primeros la vida estaba limitada al mar. 
La era secundaria o mesozoica, que siguió a la anterior, se extiende desde unos 200 
millones hasta 70 millones de años antes de esta era. Comenzó con una intensa actividad 
volcánica y se formaron los bosques petrificados de Arizona. Luego, Europa fue invadida 
por los océanos, lo mismo que grandes extensiones de América y Africa. 
Sigue la era terciaria o cenozoica, que se extiende hasta un millón de años antes de esta 
era. La intensa actividad orogénica dio origen a cordilleras tan importantes como los 
Andes, los Alpes y el Himalaya. 
La última era, que es la actual, es la cuaternaria. Al principio los glaciares cubrieron la 
cuarta parte de la superficie terrestre y el clima era muy frío. 
La siguiente tabla muestra las edades geológicas de la Tierra, la cual debe ser leída 
desde abajo hacia arriba: 
 
 
 
 11
Eras Sistemas Grandes acontecimientos morfológicos
y edad absoluta de su inicio (en millones de años salvo otra 
indicación)
 
 
Cuaternario 
1.8
Posglacial u Holoceno 
10.000 años 
 
Pleistoceno 
0,7 
 
Villafranquiense superior 
1,8 
 
Glaciaciones e interglaciares 
 
Enfriamiento del clima en las zonas 
actualmente templadas
 
Terciario 
65
 Plioceno 
 6,5 
 Mioceno Neogeno 
 25 
 
 Oligoceno 
 40 Eogeno 
 Eoceno 
 65 
 
Paroxismo de los plegamientos andinos
 
Secundario 
225
Cretácico 
135 
Jurásico 
190 
Trias 
225 
 
Plegamientos andinos 
 
 
Penillanura petriásica 
 
 
Primario 
570
Pérmico 
280 
 
 
Carbonífero 
345 
Devónico 
395 
 
 
Silúrico 
440 
Ordovícico 
550 
Cámbrico 
570 
 
Depósitos rojos de las cuencas pérmicas 
(correlativos de la destrucción de los 
últimos relieves hercinianos) 
 
Plegamientos hercinianos 
Depósitos de Old Red Sandstone en 
Gran Bretaña (correlativos de la cordillera 
caledoniana) 
Plegamientos Caledonianos
 
Precámbrico 
5.000
Infra-cámbrico 
700 
Algónkico 
1.000 
Arcaico 
 
Plegamientos cadonianos del macizo 
Armoricano
 
 
 
 12
Durante todas estas eras geológicas, se han dado lugar a distintos procesos geológicos 
que dan origen a la formación de los suelos sobre la corteza terrestre. Los más 
importantes se describen a continuación: 
9 Orogénesis: períodos de deformación tectónica que consiguen dar a la región una 
determinada estructura y levantamiento. 
9 Volcanismo y magmatismo: consisten en la penetración a la superficie de laTierra 
de roca en estado de fusión. 
9 Erosión: proceso que disgrega la roca en fragmentos más pequeños. 
9 Meteorización: alteraciones físico – químicas de las rocas, producto de entornos 
distintos a los que dieron origen. 
Entre los procesos que llevan a la forma actual de la corteza, están la erosión y los 
movimientos de la corteza terrestre, por medio de levantamientos, hundimientos y 
plegamientos (figura 1.3). 
 
Levantamiento HundimientoPlegamiento 
 
 
 
Figura 1.3 
Teorías de formación de los continentes 
Existen 2 teorías sobre la formación de los continentes. La primera corresponde a la 
Teoría de la Deriva Continental, la cual postula que los continentes se mueven sobre el 
magma, ya sea convergiendo o divergiendo entre ellos. De este modo, las corrientes 
convectivas en el manto superior hacen que las placas "floten" como masas 
independientes y se deslicen unos centímetros cada año 
La segunda, de mayor validez que la anterior y empleada actualmente, es la Teoría de la 
Tectónica de Placas, la cual es posterior a la de la Deriva Continental y sostiene que la 
corteza terrestre está formada por placas rígidas en movimiento, cuyos bordes se 
encuentran bajo el mar (50 – 100 km de profundidad). Estas placas se hunden en las 
zonas de subducción dando lugar a las fosas oceánicas, cadenas de volcanes, fallas, 
elevaciones y montañas. 
9 Teoría de la Deriva Continental: 
El posible movimiento de los continentes, uno con respecto al otro, en el pasado 
geológico fue bosquejado por primera vez por Alfred Wegener en 1912, constituyendo un 
tema de controversia por años. Durante la década de los años ‘60 se obtuvieron pruebas 
que demostraron, fuera de toda duda, que la deriva sí se había efectuado. Las pruebas 
provienen principalmente del estudio del magnetismo en las rocas de la corteza terrestre y 
de los levantamientos detallados del piso del océano, las cuales demostraron que los 
 13
continentes no habían mantenido siempre la misma posición relativa y que los pisos de 
los océanos son más “jóvenes” que los continentes que ellos separan. 
Wegener y otros señalaron la similitud de las costas de Africa y América del Sur aunque 
separadas en la actualidad por el océano Atlántico, lo cual podría ser explicado si los dos 
continentes estuvieran originalmente yuxtapuestos y considerados como parte de una 
sola masa continental. Wegener postuló un supercontinente al que dio el nombre de 
Pangea (figura 1.4). 
 
 
 
 
 
 
En el hemisferio meridional se incluyen 
América del Sur, Africa, Antártica, 
Australia e India peninsular, que 
formaban un continente gigante llamado 
“Gondwana”, durante el Carbonífero, 
hace unos 400 millones de años, y 
desde entonces se han separado hasta 
ocupar su posición actual. 
 
 
 
 
Figura 1.4 
 
La deriva de los continentes está asociada con la apertura y extensión del piso del océano 
a partir de los lomos oceánicos (cadenas montañosas submarinas). Las temperaturas de 
las rocas cerca del centro de un lomo son más altas que en cualquiera de sus laderas, 
puesto que el material del manto surge hacia la superficie en la parte central más caliente 
del mismo. La causa de este flujo ascendente, se cree es debido a la operación de 
corrientes de convección de movimiento lento que tienen lugar en el manto de la Tierra. 
Las corrientes ascienden hacia la base de la litosfera y se extienden horizontalmente, 
pasan por márgenes continentales y vuelven a descender. El material rocoso más caliente 
en la corriente ascendente es menos denso, por lo que tiende a flotar y es lo que 
constituye la fuerza motriz del mecanismo. 
 
 
 
 14
9 Teoría de la Tectónica de Placas: 
Cuando se aceptó la deriva continental a mediados de la década de los años ‘60 esta idea 
progresó aún más al considerar actualmente que la corteza terrestre, la litosfera, podía 
dividirse en un mosaico de doce o más placas grandes rígidas. Las placas se mueven 
libremente con respecto a la astenosfera subyacente, y también pueden moverse una con 
respecto de la otra de tres maneras: (i) una placa se desliza pasando frente a la otra a lo 
largo de su margen; (ii) dos placas se mueven alejándose mutuamente; (iii) dos placas se 
mueven en tal forma que una desliza debajo de la otra. El primero de estos movimientos 
tiene su expresión en la superficie de la Tierra por el movimiento a lo largo de las fallas 
transcurrentes, como sucede en la falla de San Andrés. El segundo tipo de movimiento da 
origen a los lomos oceánicos. El tercer tipo de movimiento tiene su acción en las 
profundas trincheras oceánicas, donde el borde de una capa se mueve hacia abajo con 
respecto a la otra y desaparece en el manto. Este proceso se conoce como subducción. 
Las placas pueden ser continentales u oceánicas la diferencia está en que la última es 
coronada por la corteza continental, es decir, los continentes “cabalgan” sobre la placa 
subyacente. Generalmente se han determinado seis grandes placas: la Norteamericana y 
Sudamericana, la Eurasiática, la Africana, la Indoaustraliana y la Pacífica. Hay muchas 
placas más pequeñas cuyos movimientos son muy difíciles de determinar. La placa 
oceánica está cubierta por una delgada corteza oceánica de composición principalmente 
basáltica, la cual está cubierta por un delgado revestimiento de sedimentos. 
El término Tectónica de Placas se utiliza para señalar los procesos que son responsables 
de los movimientos e interacciones de las placas. Cuando convergen con placas 
continentales y se forma una faja de montañas plegadas intercontinentales, como la faja 
orogénica Alpina-Himalaya, puede utilizarse el término zona de colisión. 
La validez de esta teoría recibió un fuerte apoyo de los datos sísmicos reunidos a través 
de años de la red sísmica mundial que fue establecida hacia el final de la década de los 
años `50. Los datos demostraron que las zonas en donde ocurren la mayor parte de los 
terremotos del mundo son muy estrechas y muy bien definidas, sugiriendo que la mayoría 
de los terremotos registrados resultan de los movimientos de las placas donde ellas 
chocan unas con otras. De esta manera los datos sísmicos pueden utilizarse para 
cartografiar los límites de las placas. 
Placas tectónicas y Terremotos 
La abundancia del calor interno de la Tierra da lugar a una gran actividad geológica en 
comparación con otros planetas. El calor del interior provoca terremotos y erupciones 
volcánicas, levanta montañas y desplaza los continentes. Un terremoto es el movimiento 
brusco de la Tierra, causado por la liberación de energía acumulada durante un largo 
tiempo. 
La corteza terrestre está conformada por una docena de placas de aproximadamente 70 
km de espesor, cada una con diferentes características físicas y químicas (figura 1.6). 
Estas placas se están acomodando en un proceso que lleva millones de años y han ido 
dando la forma que hoy se conoce a la superficie del planeta, originando los continentes y 
los relieves geográficos en un proceso que está lejos de completarse. Habitualmente 
estos movimientos son lentos e imperceptibles, pero en algunos casos estas placas 
 15
chocan entre sí como gigantescos témpanos de tierra sobre un océano de magma 
presente en las profundidades de la Tierra, impidiendo su desplazamiento. Entonces una 
placa comienza a desplazarse sobre o bajo la otra originando lentos cambios en la 
topografía. Pero si el desplazamiento es dificultado, comienza a acumularse una energía 
de tensión que en algún momento se liberará y una de las placas se moverá bruscamente 
contra la otra rompiéndola y liberándose entonces una cantidad variable de energía que 
origina el terremoto. 
 
 
Cuando colisiona una placa delgada de corteza oceánica 
con una placa continental gruesa (izquierda), la placa 
oceánica se ve forzada a introducirsebajo el continente y 
se funde en un proceso llamado subducción. La roca 
fundida procedente del interior asciende entonces hasta 
emerger y formar volcanes. 
Figura 1.5 
Las zonas en que las placas ejercen esta fuerza entre ellas se denominan fallas y son los 
puntos en que con más probabilidad se originan fenómenos sísmicos. Se estima que sólo 
un 10% de los terremotos ocurren alejados de los límites de estas placas. 
 
Límites de placas en la corteza de la Tierra. 
Los límites de estas placas coinciden 
principalmente con zonas de actividad 
volcánica y sísmica. 
Se observan las placas del Pacífico, 
Norteamericana, Sudamericana, Africana, 
Euroasiática, Indoaustraliana, Antártica, 
Filipinas, Caribiana, Nazca, Cocos y 
Arábiga. 
Figura 1.6 
A causa de un choque de una placa oceánica (peso específico mayor) y una placa 
continental (peso específico menor) la placa oceánica se hunde por debajo de la placa 
continental. Este movimiento lento hacia abajo incluye un aumento lento de las 
temperaturas en las rocas del antiguo fondo del mar. En una profundidad de 100 km 
aproximadamente, las rocas de la placa oceánica se funden parcialmente. Durante la 
subducción (figura 1.5) se observa además un aumento relativo rápido de la presión. 
 16
 
Convergencia oceánica - oceánica Convergencia oceánica - continental 
Figura 1.7 
La subducción ocurre principalmente en la costa oeste de América del Sur (Chile, Perú), 
Japón y algunas zonas del mar mediterráneo. Siempre provoca fenómenos sísmicos de 
mayor magnitud. Además, la placa oceánica en subducción y parcialmente fundida puede 
generar una cadena de volcanes activos. 
Existen dos tipos de subducción, el tipo 
Andino, el cual tiene un ángulo entre 20º 
a 30º y produce una morfología como la 
de la cordillera de Los Andes. 
El otro es el tipo Back-Arc, tiene un 
ángulo de subducción de 70º y produce 
una cadena de islas volcánicas y una 
corteza oceánica entre los volcanes y el 
continente. 
Figura 1.8 
Ejemplos en la configuración de placas actualmente en las zonas de subducción, son: la 
placa Nazca en América del Sur, en Chile, Perú, Ecuador y Colombia (subducción tipo 
Andino) y Japón con subducción del tipo Back-Arc, entre otras. 
Otras causas de terremotos están asociadas a la actividad subterránea originada por un 
volcán en proceso de erupción, el cual puede originar un fenómeno similar. Actualmente 
se estima que una fuerza extrínseca, provocada por el hombre, podría desencadenar un 
terremoto, probablemente en un lugar donde ya había una falla geológica. Es así como se 
ha supuesto que experimentos nucleares, o la fuerza de millones de toneladas de agua 
acumulada en represas o lagos artificiales podría producir tal fenómeno. 
El estudio de los terremotos se denomina sismología y es una ciencia relativamente 
nueva. Se definen dos conceptos importantes, en primer lugar hipocentro o foco, que 
corresponde al punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en 
un terremoto. Cuando ocurre en la corteza de ella (del orden de 70 km de profundidad) se 
denomina superficial. Si ocurre entre los 70 y los 300 km se denomina intermedio y si es 
de mayor profundidad, profundo. En segundo lugar, epicentro, el cual se define como el 
punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro. Corresponde a la 
localización de la superficie terrestre donde la intensidad del terremoto es mayor. 
 17
Hasta el siglo XVIII los registros objetivos de terremotos son escasos y no había una real 
comprensión del fenómeno. De las explicaciones relacionadas con castigos divinos o 
respuestas de la Tierra al mal comportamiento humano, se pasó a explicaciones pseudo-
científicas como que eran originados por liberación de aire desde cavernas presentes en 
las profundidades del planeta. 
El primer terremoto del que se tenga referencia ocurrió en China en el año 1.177 AC. 
Existe un catálogo chino de terremotos que menciona unas docenas más de tales 
fenómenos en los siglos siguientes. 
 
En Chile, los más importantes son: 
 
Siglo Fecha y lugar 
Siglo XVI
- 8 de febrero de 1570, Concepción 
- 16 de diciembre de 1575, Valdivia 
 
Siglo XVII 
 
- 17 de junio de 1604, La Serena 
- 24 de noviembre de 1604, Arica 
- 16 de diciembre de 1615, Arica 
- 1639, Coquimbo 
- 31 de marzo de 1650, Arica 
- 15 de marzo de 1657, Concepción 
- 10 de Marzo de 1681, Arica 
 
Siglo XVIII 
 
- 24 de diciembre de 1737, Valdivia 
- 30 de Marzo de 1796, Copiapó 
 
Siglo XIX 
 
- 3, 4 y 11 de abril de 1819, Copiapó 
- 5 de noviembre de 1822, Copiapó 
- 7 de noviembre de 1837, Valdivia 
- 6 de diciembre de 1850, Santiago 
- 5 de octubre de 1859, Copiapó 
- 13 de agosto de 1868, Arica 
- 11 de noviembre de 1876, Illapel 
- 9 de mayo de 1877, Iquique 
- 15 de agosto de 1880, Illapel 
 
Siglo XX
- 16 de agosto de 1906, Valparaíso (8,2 grados escala de Richter) 
- 10 de noviembre de 1922, Vallenar (8,5 grados escala de Richter) 
- 1 de diciembre de 1928, Talca (7,6 grados escala de Richter) 
- 24 de enero de 1939, Chillán (8,3 grados escala de Richter) 
- 6 de septiembre de 1942, Caldera (Intensidad VIII Mercalli) 
- 6 de abril de 1943, Ovalle (8,2 grados escala de Richter) 
- 2 de agosto de 1946, Copiapó (Intensidad IX a X Mercalli) 
- 19 de abril de 1949, Angol (Intensidad IX a X Mercalli) 
- 12 de diciembre de 1949, Punta Arenas (Intensidad VII a VIII Mercalli)
- 6 de mayo de 1953, Ñuble (Intensidad IX a X Mercalli) 
- 6 de diciembre de 1953, Calama (Intensidad IX a X Mercalli) 
- 4 de septiembre de 1958, Cajón del Maipo (7 grados escala de 
Richter) 
- 21 y 22 de mayo de 1960, Valdivia (9,5 grados escala de Richter) 
 18
- 28 de marzo de 1965, La Ligua (7,6 grados escala de Richter) 
- 28 de diciembre de 1966, Taltal (Intensidad VIII Mercalli) 
- 20 de diciembre de 1967, Tocopilla y Calama (Intensidad VII a VIII 
Mercalli) 
- 8 de julio de 1971, Illapel (7,7 grados escala de Richter) 
- 13 de marzo de 1975, Coquimbo (Intensidad IX Mercalli) 
- 3 de marzo de 1985, Algarrobo (8 grados escala de Richter) 
- 8 de agosto de 1987, Arica (Intensidad VII a VIII Mercalli) 
- 30 de julio de 1995, Antofagasta (8 grados escala de Richter) 
- 14 de octubre de 1997, Punitaqui (6,8 grados escala de Richter) 
 
 
 
 
La medición de los terremotos se realiza a través de un instrumento llamado sismógrafo, 
el que registra en un papel la vibración de la Tierra producida por el sismo (sismo 
grama), informando la magnitud y su duración. 
Este instrumento registra dos tipos de ondas: las superficiales, que viajan a través de la 
superficie terrestre y que producen la mayor vibración de ésta (y probablemente el mayor 
daño) y las centrales o corporales, que viajan a través de la Tierra desde su 
profundidad. 
Las ondas centrales a su vez son de dos tipos: las ondas primarias (ondas “P”) o de 
compresión, las cuales viajan longitudinalmente y las ondas secundarias (ondas “S”) o 
de corte, que viajan transversalmente. 
Las ondas “P” viajan a través de cualquier material, sea sólido o líquido, como el magma o 
zonas de rocas fundidas, modificando su trayectoria con cada cambio de densidad. Son 
las que primero llegan a la superficie ya que logran una mayor velocidad y van empujando 
pequeñas partículas de material delante de ellas y arrastrando otro tanto detrás. 
Las ondas “S” solo se pueden propagar a través de los cuerpos sólidos, por lo que no 
pueden atravesar el núcleo exterior líquido. Además, por ir más lentas van desplazando 
material en ángulo recto a ellas, por esta razón se les denomina ondas transversales. 
La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo causado por 
las ondas “P”, luego las ondas “S” y finalmente el “retumbar” de la Tierra causado por las 
ondas superficiales. 
Escalas demedición de los terremotos 
Uno de los mayores problemas para la medición de un terremoto es la dificultad inicial 
para coordinar los registros obtenidos por sismógrafos ubicados en diferentes puntos 
(Red sísmica), de modo que no es inusual que las informaciones preliminares sean 
discordantes ya que fueron basadas en informes que registraron diferentes amplitudes de 
onda. Determinar el área total abarcada por el sismo puede tardar varias horas o días de 
análisis del movimiento mayor y de sus réplicas. 
 19
A cada terremoto se le asigna un valor de magnitud único, pero la evaluación se realiza, 
cuando no hay un número suficiente de estaciones, basada principalmente en registros 
que no fueron realizados forzosamente en el epicentro sino en puntos cercanos. De allí 
que se asigne distinto valor a cada localidad o ciudad, interpolando las cifras se consigue 
ubicar el epicentro. 
Una vez coordinados los datos de las distintas estaciones, lo habitual es que no haya una 
diferencia asignada que sea apreciable para un mismo punto. Esto puede ser más difícil 
de efectuar si ocurren varios terremotos cercanos en tiempo o lugar. 
Resulta más útil, entonces, catalogar cada terremoto según su energía intrínseca. Esta 
clasificación debe ser un número único para cada evento, y este número no debe verse 
afectado por las consecuencias causadas, que varían mucho de un lugar a otro. 
De este modo, se presentan dos escalas de medición: la Escala de Magnitud Richter y 
la Escala de Intensidad de Mercalli. 
9 Escala de Magnitud Richter: 
Representa la energía sísmica liberada en cada terremoto y se basa en el registro 
sismográfico. 
Es una escala que crece en forma potencial o semilogarítmica, de manera que cada punto 
de aumento puede significar un aumento de energía diez o más veces mayor. De este 
modo, una magnitud 4 no es el doble de una de 2, sino que 100 veces mayor. 
Este método asocia la magnitud del terremoto con la amplitud de la onda sísmica, lo que 
redunda en propagación del movimiento en un área determinada. El análisis de esta onda 
(la onda “S”) en un tiempo de 20 segundos en un registro sismográfico, ha servido de 
referencia para la calibración de esta escala. Teóricamente en esta escala pueden darse 
sismos de intensidad negativa, lo que corresponderá a leves movimientos de baja 
liberación de energía. 
La forma general de la ecuación empírica para la magnitud M es: 
),(log10 PDFT
AM +⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= 
Donde: 
A : Amplitud máxima producida en la superficie en micrómetros. Se deduce de los 
registros del sismógrafo. 
T : Período de la onda en segundos. 
F : Función empírica de la distancia D expresada en grados y de la profundidad P del 
foco expresada en kilómetros. 
 
 
 20
Ejemplo 1.1: 
-3 10-3 Los sismógrafos modernos son sensibles para niveles de -3,0. 
-0,5 10-0,5 M = 10-0,5 unidades de energía, por ejemplo, es la magnitud de energía 
generada por la caída de una roca de 100 kg de masa desde una altura de 
10 m sobre la superficie terrestre. 
2 102 Los terremotos menos sentidos por los seres humanos corresponden al 
nivel 2 de la Escala de Richter. 
9,5 109,5 Terremoto de 1960 en Chile. 
La siguiente tabla muestra los efectos de un terremoto en función de la magnitud 
alcanzada: 
Magnitud Efectos del terremoto 
Menos de 3,5 Generalmente no se siente, pero es registrado 
3,5 a 5,4 A menudo se siente, pero sólo causa daños menores 
5,5 a 6,0 Ocasiona daños ligeros a edificios 
6,1 a 6,9 Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas 
7,0 a 7,9 Terremoto mayor. Causa graves daños 
Mayor a 8,0 Gran terremoto. Destrucción total a comunidades cercanas 
9 Escala de Intensidad de Mercalli: 
Se basa en el efecto o daño producido en las estructuras y en las sensaciones percibidas 
por las personas. Los grados no son equivalentes con la escala de Richter. Se expresa en 
números romanos y es proporcional, de modo que una intensidad IV es el doble de una 
de II. 
La siguiente tala muestra los distintos valores de intensidad asociados a los efectos de un 
terremoto: 
Grado I Movimiento sentido por muy pocas personas en condiciones especialmente 
favorables. 
Grado II Movimiento sentido sólo por pocas personas en reposo, especialmente en 
los pisos altos de los edificios. Los objetos suspendidos pueden oscilar. 
Grado III Movimiento sentido claramente en los interiores, especialmente en los 
pisos altos de los edificios, muchas personas no lo asocian con un temblor. 
Los vehículos de motor estacionados pueden moverse ligeramente. 
Vibración como la originada por el paso de un vehículo pesado. 
Grado IV Movimiento sentido durante el día por muchas personas en los interiores, 
por pocas en el exterior. Por la noche algunas personas despiertan. 
Vibración de vajillas, vidrios de ventanas y puertas. Sensación como de un 
vehículo pesado chocando contra un edificio, los vehículos de motor 
estacionados se balancean claramente. 
Grado V Movimiento sentido casi por todas las personas; muchos despiertan. 
Algunas piezas de vajilla, vidrios de ventanas se rompen; pocos casos de 
agrietamiento de estructuras; caen objetos inestables. Se observan 
perturbaciones en los árboles, postes y otros objetos altos. Se detienen 
relojes de péndulo. 
 21
Grado VI Movimiento sentido por todas las personas, muchas de ellas atemorizadas 
huyen hacia afuera. Algunos muebles pesados cambian de sitio; pocos 
ejemplos de caída de estructuras o daño en chimeneas. Daños ligeros. 
Grado VII Advertido por todos. La gente huye al exterior. Daños sin importancia en 
edificios de buen diseño y construcción. Daños ligeros en estructuras 
comunes bien construidas; daños considerables en las débiles o mal 
diseñadas estructuras; rotura de algunas chimeneas. Estimado por las 
personas conduciendo vehículos en movimiento. 
Grado VIII Daños ligeros en estructuras de diseño especialmente bueno; considerable 
en edificios comunes con derrumbe parcial; grande en estructuras 
débilmente construidas. Los muros salen de sus armaduras. Caída de 
chimeneas. Los muebles pesados se vuelcan. Arena y lodo proyectados en 
pequeñas cantidades. Cambio en el nivel del agua de los pozos. Pérdida 
de control en las personas que guían vehículos motorizados. 
Grado IX Daño considerable en las estructuras de diseño bueno; las armaduras de 
las estructuras bien construidas se desploman; grandes daños en los 
edificios sólidos, con derrumbe parcial. Los edificios salen de sus 
cimientos. El terreno se agrieta notablemente. Las tuberías subterráneas 
se rompen. 
Grado X Destrucción de algunas estructuras de madera bien construidas; la mayor 
parte de las estructuras de mampostería y armaduras se destruyen con 
todo y cimientos; agrietamiento considerable del terreno. Las vías del 
ferrocarril se tuercen. Considerables deslizamientos en los márgenes de 
los ríos y pendientes fuertes. Invasión del agua de los ríos sobre sus 
márgenes. 
Grado XI Casi ninguna estructura de mampostería queda en pie. Puentes destruidos. 
Anchas grietas en el terreno. Las tuberías subterráneas quedan fuera de 
servicio. Hundimientos y derrumbes en terreno suave. Gran torsión de vías 
férreas. 
Grado XII Destrucción total. Ondas visibles sobre el terreno. Perturbaciones de las 
cotas de nivel (ríos, lagos y mares). Objetos lanzados en el aire hacia 
arriba. 
 
 
 
1.6 ROCAS Y MINERALES 
 
Las rocas son agregados naturales duros y compactos de partículas minerales con 
fuertes uniones cohesivas permanentes que habitualmente se consideran un sistema 
continuo. La proporción de diferentes minerales, la estructura granular, la textura y el 
origen de la roca sirven para su clasificación geológica. 
 
La composición, características y propiedades de las rocas son altamente variables, 
confiriendo a los materiales naturales un carácter heterogéneo y anisótropo.Las rocas 
están afectadas por procesos geológicos y ambientales que dan lugar a su fracturación, 
alteración y meteorización. 
 
En cuanto a sus condiciones y características en terreno, la roca está afectada por juntas 
tectónicas y otros planos de debilidad, además de estar sometida a tensiones naturales 
relacionadas con esfuerzos tectónicos. 
 
 22
Existen dos teorías sobre el origen de las rocas: la Teoría de Werner (1749 – 1817), que 
sostiene que todo proceso de formación de las rocas estaría condicionado por el agua, 
debido a esto, se pueden encontrar materiales remanentes de la corteza terrestre y 
volcánicos, además de rocas formadas por erosión, arrastre y depositación; y la actual 
Teoría de Hutton (plutonista), donde se sostiene que el calor interno y la presión de la 
Tierra son responsables de las transformaciones de rocas preexistentes (ígneas y 
sedimentarias). 
 
De una forma simplificada las rocas se pueden clasificar, en base a su composición, 
relaciones geométricas de sus partículas (textura) y características genéticas, en tres 
grupos. Rocas ígneas (plutónicas y volcánicas) son el producto de una masa fundida, 
magma, la que al emerger a la superficie y enfriarse, solidifica. Rocas sedimentarias 
(detríticas y no detríticas) son el producto de la desintegración de rocas preexistentes por 
acciones externas, estas partículas son arrastradas y depositadas. El material 
sedimentado se solidifica por efecto del tiempo, temperatura y presión; existen también 
rocas sedimentarias formadas por la concentración de sales, como el yeso y la caliza. 
Rocas metamórficas son el producto de las presiones, cambios de temperatura y las 
acciones de fluidos subterráneos activos, que provocan cambios en las propiedades 
químicas y físicas de una roca. Con el tiempo y alterando las condiciones, una de las 
rocas antes descritas se puede convertir en alguna de las otras dos, a esto se le 
denomina el ciclo de las rocas. 
 
Rocas ígneas
 
Los procesos geológicos debidos a los agentes naturales que operan en la superficie de 
la Tierra se analizarán más adelante (subcapítulo 1.6). Sin embargo, otros procesos se 
originan debajo de la superficie e incluyen la acción de los volcanes. El material rocoso 
fundido que es generado dentro o debajo de la corteza terrestre alcanza la superficie de 
vez en cuando y fluye de los orificios volcánicos como lava. Material similar puede ser 
inyectado en las rocas de la corteza dando lugar a una variedad de intrusiones ígneas, las 
cuales se enfrían lentamente y solidifican. Muchas de ellas fueron formadas durante 
épocas geológicas pasadas y ahora son expuestas en la superficie después de haber sido 
eliminada su cubierta rocosa debido a la denudación. Las lavas y las intrusiones 
solidificadas constituyen las rocas ígneas. 
 
El material fundido del cual han solidificado las rocas ígneas se llama magma. Los 
magmas naturales son fundidos calientes, viscosos y silicosos, en los que los elementos 
principales presentes son el silicio y el oxígeno, junto con los metales potasio, sodio, 
calcio, magnesio, aluminio y hierro. Junto con estos constituyentes se encuentran 
pequeñas cantidades de otros elementos, además de gases como CO2, SO2 y H2O. De 
esta manera los magmas son cuerpos complejos y las rocas que se derivan de ellos 
tienen una gran variedad en su composición. Un magma rápidamente enfriado solidifica 
como una roca de vidrio, es decir, que no contiene cristales; el que se enfría lentamente, 
los minerales formadores de rocas cristalizan a partir de él. 
 
El punto de fusión del magma se ubica en profundidades entre 100 y 200 km, es decir, en 
el manto superior. Se supone que sólo una porción pequeña del material del manto está 
fundida, lo demás está en estado sólido. Este estado se llama fusión parcial. La porción 
fundida es un líquido menos denso en comparación con la porción sólida. Por 
consiguiente tiende a ascender a la corteza terrestre concentrándose allí en bolsas y 
cámaras magmáticas. 
 23
En la formación del magma la presión juega un papel importante. A alta presión las 
temperaturas de cristalización de los minerales son altas también. Una disminución de la 
presión tiene en consecuencia una disminución en la temperatura de fusión o 
cristalización de los minerales. De este modo, en altas profundidades en la corteza 
terrestre y en el manto superior puede producirse el magma a partir del material sólido. 
Un volcán es esencialmente un conducto entre la superficie de la Tierra y un cuerpo de 
magma situado dentro de la corteza. Durante una erupción la lava es extraída por medio 
del conducto volcánico y los gases contenidos en ella son separados; pueden ser 
descargados con toda quietud si la lava es muy fluida y el contenido de gas pequeño, 
pero por lo común son descargados con violencia explosiva. En una erupción submarina 
la lava fluye sobre el piso marino; puede construirse una pila volcánica, la cual 
eventualmente puede elevarse arriba del nivel del mar para formar una isla. 
 
Todos los registros sobre erupciones volcánicas en 
Chile presentan un cuadro más o menos similar, en 
el cual se consigna la ocurrencia de algunos 
fenómenos premonitorios como la emanación de 
humo en un cráter que parecía inactivo o la aparición 
de un nuevo cráter. Esto puede durar algunos días, 
semanas e incluso años, hasta que una serie de 
temblores y ruidos subterráneos preceden a la salida de cenizas y lava, la que escurre 
entre 5 y 100 km/h, dependiendo del desnivel geográfico, siguiendo habitualmente las 
quebradas del área y desembocando en cauces de ríos o lagos. La fase eruptiva ha 
durado desde algunas semanas, hasta cinco o más años. 
 
 
Se definen las rocas ígneas extrusivas o volcánicas como aquellas que cristalizan en la 
superficie de la Tierra. 
Cuando el cuerpo del magma se eleva a niveles altos penetrando en las rocas que se 
encuentran sobre la corteza de la Tierra pero no alcanza la superficie, se habla de una 
roca ígnea intrusiva. Durante el proceso de intrusión puede incorporar a su propia masa 
fragmentos de la roca con la cual está en contacto. Algunos magmas pueden despedir 
fluidos calientes que penetran y cambian la roca en su inmediata vecindad. Una masa de 
magma grande, de muchos kilómetros cúbicos de volumen es una intrusión mayor, que 
se enfría lentamente a causa de su tamaño. Son capaces de formarse cristales grandes y 
las rocas así formadas son cristalinas de grano grueso. Dentro de este grupo se 
encuentran los batolitos, que corresponden a una gran masa ígnea que no tiene base (el 
término indica una “roca de profundidad”) que se eleva como una proyección irregular 
dentro de rocas sedimentarias y de otras rocas de la corteza. 
Cuando el magma se eleva y llena fracturas y otras aberturas en las rocas se forman las 
intrusiones menores o rocas hipabisales, es decir, cuerpos ígneos pequeños entre los 
que se incluyen los diques, los cuales son masas semejantes a un muro, muy empinado 
o vertical cuyos lados son aproximadamente paralelos; y los mantos, que son hojas de 
roca cuya extensión es más o menos horizontal y que yacen paralelos a la estratificación 
 24
de las rocas sedimentarias entre las cuales se encuentran intrusionados. Las rocas del 
dique y el manto comúnmente tienen texturas de grano fino a medio. Las vetas son 
inyecciones más pequeñas de material ígneo y comúnmente son delgadas e irregulares 
que rellenan grietas que han sido abiertas en las rocas que rodean la intrusión. Un 
lacolito es una intrusión pequeña que tiene un piso plano y un techo que ha sido 
arqueado por la presión del magma que ingresa. 
Batolito 
Lacolito 
Dique
 
Figura 1.9 
Se puede sostener que las rocas ígneas han sido derivadas de dos tipos de magma, uno 
granítico (ácido) y el otro basáltico (básico) los cuales se originan a diferentes nivelesbajo la superficie terrestre. El magma básico primario proviene del manto situado a 
profundidades considerables mientras que los cuerpos de magma granítico son 
generados en la corteza, en las fajas orogénicas de la Tierra donde la corteza llega a 
hacerse lo suficientemente líquida. De esta manera se generan dos tipos de rocas 
diferentes: granito y sus afines (diorita, porfirita, andesita, pórfido de cuarzo y algunas 
riolitas) de los magmas graníticos; y lavas basálticas, dolerita, gabro y ultrabásicas (tales 
como peridotito y picrita), del magma basáltico. Este agrupamiento corresponde a la forma 
en la cual son distribuidas las rocas ígneas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Basalto Andesita Brecha 
 
 Figura 1.10 
 25
Rocas sedimentarias 
 
Los sedimentos forman una capa superficial relativamente delgada de la corteza terrestre 
que cubre las rocas ígneas o las metamórficas que las subyacen. Esta cubierta 
sedimentaria es discontinua y tiene un espesor promedio de 800 m; pero localmente 
alcanza hasta 12.000 m o más. Se ha estimado que las rocas sedimentarias constituyen 
un poco más del 5% de todas las rocas corticales (hasta una profundidad de 16.000 m); 
dentro de este porcentaje las proporciones de los tres principales tipos sedimentarios son 
las siguientes: lutitas y arcillas 4%; areniscas 0,75% y calizas 0,25%. Entre otras 
variedades con cantidades más pequeñas se encuentran las rocas compuestas de restos 
orgánicos tales como carbones y lignitas, y aquellas formadas por la depositación 
química. 
 
Las rocas sedimentarias se definen como los materiales que han sido depositados por el 
agua, hielo, viento o químicamente precipitado en el agua. 
 
Los procesos sedimentarios son fenómenos de la superficie terrestre y del agua. Empieza 
con la destrucción de rocas sólidas por la meteorización, la erosión y el transporte por un 
medio (agua, viento o hielo), la depositación o precipitación y como último la diagénesis 
(formación de rocas sólidas). Los procesos sedimentarios generalmente son muy 
complejos y dependen de muchos factores. 
 
 
9 Formación de las rocas sedimentarias: 
 
 
Material de partida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los materiales de los cuales han sido formadas incluyen acumulaciones de arenas y 
detritos lodosos derivados de la destrucción de rocas más antiguas y llevados juntos y 
clasificados por el agua o el viento. Algunos sedimentos se forman principalmente de los 
restos de animales y plantas que vivieron en ríos, estuarios, deltas a lo largo de las líneas 
de costa y en el mar. 
 
Meteorización 
Erosión y transporte 
Depositación / 
precipitación 
Diagénesis 
Suelo 
Rocas sedimentarias 
Rocas sedimentarias 
blandas 
Grava 
Arena 
Limo 
Arcilla 
 26
Los sedimentos también pueden ser formados por la evaporación del agua y la 
precipitación de los minerales solubles, como ocurre en los lagos y playas. 
 
Los componentes de los sedimentos se endurecen en rocas sedimentarias como 
arenisca, cuarcita, caliza y lutita por cambios que comienzan inmediatamente después 
que el sedimento es acumulado. 
 
El agua que percola a través de los vacíos o poros entre las partículas de sedimento 
acarrean materia mineral que cubre los granos y actúa como un cemento que los une. 
Tales procesos se conocen con el nombre de cementación; eventualmente pueden llenar 
por completo los poros, y son los responsables de convertir en roca muchos sedimentos 
de grano grueso. La conversión de un sedimento lodoso en roca se logra principalmente 
por las partículas muy pequeñas de limo y arcilla de las cuales están en su mayor parte 
compuestas al ser presionadas por el peso de los sedimentos sobreyacentes, el agua 
intersticial es expulsada y la materia mineral precipitada en la retícula microscópica de los 
poros. En el curso del tiempo el lodo se transformará en una masa coherente de arcilla, 
que recibe el nombre de lutita. 
 
El término general diagénesis se utiliza para describir los procesos mencionados 
anteriormente, los cuales convierten los sedimentos en rocas sedimentarias. La 
diagénesis incluye, además de la cementación y la compactación, los procesos de 
solución y redepositación del material para producir rocas extremadamente fuertes o 
débiles. Todos estos cambios tienen lugar cerca de la superficie terrestre a temperaturas 
normales. 
 
Cuando las rocas están completamente formadas en la zona de intemperismo, luego de 
permanecer sepultadas un largo tiempo, las sustancias solubles son removidas y las 
partículas insolubles son liberadas, con lo que empieza un nuevo ciclo de sedimentación 
en los ríos y en el mar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Arcilla Caliza Conglomerado Arenisca 
 
Figura 1.11 
 
 
Rocas metamórficas 
 
Metamorfismo es un término utilizado para indicar la transformación de las rocas en 
nuevos tipos, por la recristalización de sus constituyentes. 
 
La roca original puede ser ígnea, sedimentaria u otras que ya han sido metamorfoseadas 
y los cambios que sufren resultan de la adición de calor o de la operación de la presión. El 
calor y la presión son los agentes del metamorfismo que imparten energía a las rocas, la 
suficiente para movilizar los constituyentes de los minerales y reunirlos como nuevos 
minerales cuya composición y red cristalina están en equilibrio con las condiciones 
 27
existentes. Tales procesos transforman las rocas y les superponen una textura 
metamórfica que puede ser muy diferente de la que originalmente poseían. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.12 Pizarras 
 
9 Clasificación geológica general de las rocas: 
 
 Clasificación de las rocas por su origen 
Rocas sedimentarias Detríticas: Cuarcita, arenisca, lutita, limolita, conglomerado. 
 Químicas: Evaporitas, caliza dolomítica. 
 Orgánicas: Caliza, carbón, rocas coralíferas. 
Rocas ígneas Plutónicas: Granito, gabro, diorita. 
 Volcánicas: Basalto, andesita, riolita. 
Rocas metamórficas Masivas: Cuarcita, mármol. 
 Foliadas: Pizarra, filita, esquisto, gneiss. 
 
 
Minerales 
 
Los minerales son los constituyentes sólidos de todas las rocas ígneas, sedimentarias y 
metamórficas. Un mineral puede ser definido como una sustancia homogénea de uno o 
más elementos, formados mediante procesos inorgánicos naturales; se caracterizan por 
una composición química definida, estructura atómica determinada y por sus propiedades 
físicas. 
 
Se conocen más de 3.000 especies minerales, algunos compuestos por elementos 
simples, como el oro (Au), la plata (Ag) y el carbono (C), entre otros. También están los 
conformados por elementos más complejos, como la pirita que contiene hierro (Fe) y 
azufre (S), la sal, que contiene sodio (Na) y cloro (Cl). 
 
Los minerales se clasifican de acuerdo a su composición química, tipo de cristal, dureza y 
apariencia (color, brillo y opacidad). En general, los minerales son sustancias sólidas a 
temperatura ambiente, siendo los únicos líquidos el mercurio y el agua. 
 
Los minerales que conforman las rocas son de carácter no metálicos y se debe distinguir 
entre aquellos que son constituyentes esenciales, por lo tanto dan su nombre a la roca y 
otros que se encuentran en pequeñas cantidades y su presencia o ausencia no influye en 
el nombre de ésta. Los minerales secundarios son aquellos que resultan de la 
descomposición de los minerales esenciales, lo cual se ha producido por acción del agua 
en alguna forma, con la adición o sustracción de otro material y con la formación de 
subproductos del mineral. 
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Las principales familias de minerales que conforman las rocas son: 
 
9 Feldespatos: Constituyentes más abundantes de las rocas ígneas. Los 
componentes principales de este grupo son: Ortoclasa, Plagioclasa, 
Microlina. La ortoclasa se encuentra en granitos y sienitas, como 
también en algunos gneises y