Geología

Grado y Doble Grado. Curso 2017/2018.

GEOFÍSICA - 800751

Curso Académico 2017-18

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG1. Reconocer y utilizar teorías, paradigmas, conceptos y principios propios de la Geología.
CG3. Aplicar conocimientos para abordar y resolver problemas geológicos usuales o desconocidos.
CG6. Desarrollar las destrezas necesarias para ser autónomo y para el aprendizaje continuo a lo largo de toda la vida: autodisciplina, autodirección, trabajo independiente, gestión del tiempo, y destrezas de organización.
CG7. Identificar objetivos para el desarrollo personal, académico y profesional y trabajar para conseguirlos.
CG8. Desarrollar un método de estudio y trabajo adaptable y flexible.
CG9. Reseñar la bibliografía utilizada en los trabajos de forma adecuada.
CG10. Utilizar Internet de manera crítica como herramienta de comunicación y fuente de información.
CG11. Comprender y utilizar diversas fuentes de información (textuales, numéricas, verbales, gráficas).
CG12. Transmitir adecuadamente la información geológica de forma escrita, verbal y gráfica para diversos tipos de audiencias.
Transversales
CT1. Adquirir capacidad de análisis y síntesis
CT2. Demostrar razonamiento crítico y autocrítico
CT3. Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución
CT4. Adquirir la capacidad de comunicarse de forma oral y escrita en la lengua nativa
CT5. Adquirir capacidad de gestión de la información
CT6. Adquirir la capacidad para la resolución de problemas
CT8. Adquirir la capacidad de trabajo autónomo o en equipo
CT9. Adquirir habilidades en las relaciones interpersonales
CT10. Adquirir capacidad para el aprendizaje autónomo
CT11. Adquirir la capacidad para adaptarse a nuevas situaciones
CT12. Demostrar creatividad e iniciativa y espíritu emprendedor
CT13. Demostrar motivación por la calidad en el desarrollo de sus actividades
CT14. Adquirir sensibilidad hacia temas medioambientales
Específicas
CE1. Saber aplicar los principios básicos de la Física, la Química, las Matemáticas y la Biología al conocimiento de la Tierra y a la comprensión de los procesos geológicos.
CE2. Disponer de un conocimiento adecuado de otras disciplinas relevantes para la Geología.
CE3. Capacidad para identificar y caracterizar las propiedades de los diferentes materiales y procesos geológicos usando métodos geológicos.
CE5. Capacidad para analizar la distribución y la estructura de diferentes tipos de materiales y procesos geológicos a diferentes escalas en el tiempo y en el espacio.
CE15. Ser capaz de obtener, recoger, almacenar analizar y representar muestras utilizando las técnicas adecuadas de campo, laboratorio y gabinete.
CE16. Ser capaz de obtener, preparar, procesar, interpretar y presentar datos usando las técnicas cualitativas y cuantitativas adecuadas, así como los programas.
CE17. Ser capaz de integrar datos de campo y laboratorio con las teorías, conceptos y principios propios de la disciplina, siguiendo una secuencia de observación a reconocimiento, síntesis y modelización.
Otras
RESULTADOS DEL APRENDIZAJE
Conocer y comprender las leyes y parámetros físicos más comunes utilizados en el conocimiento de interior de la tierra
Relacionar las anomalías geofísicas con las variaciones en la composición y estructura terrestre
Conocer los principios de la sismología y la exploración sísmica y sus aplicaciones.
Conocer las formas de transmisión de calor y materia en la Tierra y su relación con los principales procesos geológicos

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
Tres horas de clases téoricas a la semana.
Clases prácticas
Dos horas de prácticas de laboratorio a la semana. Las prácticas de laboratorio serán obligatorias, y abordarán diversas experiencias prácticas con diferentes técnicas y datos geofísicos. Las prácticas se desarrollaran fundamentalmente en el aula de informática de la facultad de Ciencias Geológicas. Estas prácticas incluirán actividades de:
1) Solución de problemas con lápiz, papel, calculadora y hojas de cálculo.
2) Utilización de equipos geofísicos para la medida de datos (gravímetro, magnetómetro, etc.).
3) Utilización de programas de ordenador para el procesado y análisis de datos geofísicos.
4) Utilización de programas de ordenador de modelización geofísica para obtener interpretaciones geológicas sencillas.
5) Proyecto de Análisis e interpretación de datos geofísicos en una investigación geodinámica. Se entregará antes del día del examen. Será individual, y su valoración será un 20% de la nota de prácticas.
Trabajos de campo
La asignatura no tiene campo, pero se realizarán clases prácticas con medida de parámetros geofísicos en los alrededores de la Universidad.

Presenciales

6

No presenciales

9

Semestre

2

Breve descriptor:

Estructura interna de la Tierra. Campos gravitatorio y magnético terrestres. Sismología. Sísmica. Flujo térmico.

Requisitos

Matemáticas I y II, Física, Principios de Geología I y II

Objetivos

·         Comprender la estructura interna de la Tierra y sus principales características físicas.

·         Comprender los campos potenciales naturales terrestres (gravimétrico y magnético).

·         Comprender los principios y las principales aplicaciones de la sismología y la exploración sísmica.

·         Conocer las formas de transmisión de calor y materia en la Tierra y los procesos geológicos asociados

Contenido

Programa de Teoría

Tema 1. Introducción

Conceptos geofísicos básicos. Características y Clasificación de los métodos geofísicos. La interpretación geofísica: el problema inverso y límites de aplicación.

Tema 2. Adquisición y Procesado de Datos Geofísicos

Adquisición y reducción de datos geofísicos. Conceptos de señal y ruido. Modelización geofísica: concepto y tipos. Procesado de datos Geofísicos. Dominio de Tiempo/Espacio y dominio de Frecuencias. Digitalización de datos y parámetros de control. Transformada de Fourier. Análisis espectral y filtrado digital.

Tema 3. Principios de Sismología e Investigación Sísmica 

Principios de elasticidad y propiedades elásticas (esfuerzo y deformación, Ley de Hooke, módulos elásticos). Ondas Sísmicas internas y superficiales. Atenuación geométrica y reológica. Propagación de ondas sísmicas. Impedancia acústica y coeficientes de transmisión y reflexión. Ley de Snell. Reflexión, refracción y difracción de ondas sísmicas. Refracción crítica. 

Tema 4. Terremotos

Introducción y teoría del Rebote Elástico. Localización temporal y espacial de terremotos. Sismos próximos y telesismos. Características de la Sismicidad Global. Tamaño de los Terremotos: Intensidad y Magnitud. Energía Liberada por Terremotos. Frecuencia y Ley de Gutenberg-Richter. Teoría de la Fuente sísmica: Patrones de radiación y Mecanismos Focales de Terremotos. El tensor de Momento Sísmico.  Predicción de Terremotos. Características de la sismicidad en la España.

Tema 5. Elementos de Prospección Sísmica 

Fuentes de energía sísmica en tierra y mar. Sismógrafos y sensores. El sismograma.

Tema 6. Sísmica de Refracción 

Curvas Tiempo / Distancia (Dromocronas): Onda Directa y Onda crítica refractada. Refractor horizontal, Refractor múltiple y refractor inclinado. Límites de la refracción: Capas fantasma, zonas de baja velocidad. Características de materiales y velocidades sísmicas. Adquisición de datos en sísmica de refracción. Aplicación en estudios geodinámicos. 

Tema 7. Sísmica de reflexión 

Introducción y Principios básicos. Geometría de los Rayos reflejados. Reflexiones múltiples. El sismograma de reflexión.  Representación de datos (display). Adquisición de datos sísmicos de reflexión multicanal 2D y 3D. Resolución de Perfiles sísmicos. Procesado en Sísmica Multicanal (CMP, CDP, Gather, fold, NMO, correcciones estáticas y dinámicas, stacking). Migración de Datos Sísmicos. Conversión a profundidades y restitución en 2-D de los perfiles sísmicos. Interpretación de perfiles sísmicos de reflexión. Errores comunes en la interpretación de secciones en tiempos (pit falls).  

Tema 8. Campo Gravitatorio Terrestre: Gravimetría

Leyes básicas de gravitación. Campo gravitatorio terrestre. Unidades. Forma de la Tierra. Sistemas de referencia. El Geoide y el nivel medio del mar. Altimetría satelital. Medida de la gravedad absoluta y relativa. Aparatos de medida. Cálculos de anomalías gravimétricas. Deriva instrumental, correcciones de marea y Eötvös. Correcciones de Aire Libre, Bouguer y Topográfica. Densidad de los materiales. Ecuación de Adams-Williamson. Variaciones de densidad Presión y Gravedad en el interior de la Tierra. Representación e Interpretación de anomalías gravimétricas. Características gravimétricas en diferentes ambientes geodinámicos. Separación Regional–Residual. Transformaciones de campo potencial: gradientes, prolongaciones analíticas. Introducción a la modelización e interpretación gravimétricas.

Tema 9. Isostasia

Introducción y concepto de isostasia. Gravedad y equilibrio isostático. Isostasia con compensación local: Modelos de Airy y Pratt. Isostasia con compensación regional: Espesor elástico y Modelo de Vening-Meinesz. Cálculo de la Anomalía Isostática Residual. Dinámica isostática oceánica y continental.

Tema 10. Campo Magnético Terrestre: Geomagnetismo

Introducción. Campo Magnético terrestre. Principios y Leyes Físicas en magnetismo. Unidades. Magnetización y Comportamiento magnético de rocas y minerales. Tipos de Magnetización. Reducción de las observaciones: corrección diurna, reducción al IGRF. Cálculo de Anomalías magnéticas. Instrumentos de medida. Prospección magnética en tierra, mar y aire. Interpretación de anomalías magnéticas: directa e indirecta. Transformaciones del campo potencial. Paleomagnetismo. Escala de tiempo basada en polaridades magnéticas. Paleolatitudes y Curvas de deriva polar aparente. Anomalías magnéticas oceánicas.

Tema 11. Geotermia: El Calor y Tª en la tierra

Conceptos básicos en geotermia. Unidades, variables y gradiente adiabático. Fuentes de calor en la Tierra. Modalidades de Transporte Térmico: Radiación, conducción, convección y advección. Convección en el manto. Estructura tomográfica del Manto. Flujo térmico en la superficie. Medida y unidades. Ecuación de flujo térmico. Estructura térmica de corteza y litosfera. Flujo térmico global. Flujo térmico en continentes y océanos. 

Evaluación

Evaluación continuada de las prácticas y examen final teórico y práctico. La calificación corresponderá a un 50% teoría y un 50% prácticas.
La calificación del examen final constituirá > 60 % de la calificación final de teoría de la asignatura.
La calificación de las prácticas será un 60% el examen y un 40% la valoración del proyecto individual.

Bibliografía

- Blakely, R.J. (1995) Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge University press. New York, 441 pp.
- Dentith, M. & Mudge, S.T. (2014) Geophysics for the Mineral Exploration Geoscientist. Cambridge University Press. 426 pp.
- Kearey P. & Brooks, M. (2002) An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Science (3ª Ed.).
- Kearey P., Klepeis, K.A. & Vine, F.J. (2009) Global Tectonics (3ª ed.). Wiley-Blackwell.
- Lille R.J. (1999) Whole Earth Geophysics. Prentice Hall.
- Lowrie, W. (1997) Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press.
- Milson, M. (1996) Field Geophysics. Geological Society of London Handbook (2nd ed.) John Wiley & Sons. New York.
- Reynolds, J.M. (1997) An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley & Sons.
- Shearer, P.M. (1999) Introduction to Seismology. Cambridge Univ. Press (1st Ed.).
- Stüwe, K. (2007) Geodynamics of the lithosphere (2nd Ed.). Springer. 493 pp.
- Telford, W.M.; Geldart, L.P.; Sheriff, R.E. & Keys, D.A. (1976). Applied Geophysics (2nd ed., 1991). Cambridge University Press.

Otra información relevante

La asignatura estará virtualizada en el campus virtual de la UCM, para facilitar el intercambio de información y la comunicación alumno-profesor, así para un desarrollo flexible de las tutorías.
Los valores de los créditos presenciales y no presenciales corresponden a horas (1 ECTS es equivalente a 25 horas).

Estructura

MódulosMaterias
FORMACIÓN BÁSICAGEOLOGÍA

Grupos

PRÁCTICAS LABORATORIO
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO PRÁCTICAS A205/02/2018 - 12/05/2018LUNES 15:30 - 17:30-ENRIQUE ARACIL AVILA
MARIA DRUET VELEZ
GRUPO PRÁCTICAS B105/02/2018 - 12/05/2018VIERNES 11:30 - 13:30-JOSE LUIS GRANJA BRUÑA
MARIA DRUET VELEZ
GRUPO PRÁCTICASI B205/02/2018 - 12/05/2018JUEVES 18:00 - 20:00Seminario 4ENRIQUE ARACIL AVILA
MARIA DRUET VELEZ
GRUPO PRÁCTICIAS A105/02/2018 - 12/05/2018LUNES 09:00 - 11:00-ALFONSO MUÑOZ MARTIN
JOSE LUIS GRANJA BRUÑA


Clases teóricas y/o prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A05/02/2018 - 10/05/2018LUNES 12:30 - 13:303202ALFONSO MUÑOZ MARTIN
JUEVES 09:00 - 10:003202ALFONSO MUÑOZ MARTIN
VIERNES 13:30 - 14:303202ALFONSO MUÑOZ MARTIN
Grupo B05/02/2018 - 10/05/2018LUNES 14:30 - 15:303202JOSE LUIS GRANJA BRUÑA
JUEVES 16:30 - 17:303202JOSE LUIS GRANJA BRUÑA
VIERNES 16:30 - 17:303202JOSE LUIS GRANJA BRUÑA


Exámenes finales
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo único - - -