Castilla-La Mancha PAU Geology & Env Sci cheat sheet
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La Tierra como sistema: estructura, composición y dinámica
Sistema Tierra = subsistemas geosfera, atmósfera, hidrosfera y biosfera, acoplados por flujos de materia y energía; un cambio en uno genera retroalimentación en los demás.
Estructura por composición: corteza (continental ~35 km, granítica; oceánica ~7 km, basáltica), manto (peridotita, hasta ~2900 km) y núcleo (Fe-Ni).
Estructura por comportamiento mecánico: litosfera rígida (~0-100 km), astenosfera plástica, mesosfera, núcleo externo líquido y núcleo interno sólido.
Discontinuidades sísmicas clave: Mohorovičić (corteza/manto), Repetti (manto superior/inferior), Gutenberg (~2900 km, manto/núcleo) y Lehmann (núcleo externo/interno).
La densidad media terrestre (~5,5 g/cm³) supera la de las rocas corticales (~2,7 g/cm³), lo que implica un núcleo metálico denso.
Fuentes de energía: radiación solar (motor de procesos externos) y calor interno por desintegración radiactiva y calor residual (motor de procesos internos).
Métodos de estudio del interior: ondas sísmicas P y S, meteoritos, xenolitos, sondeos profundos y campo magnético terrestre.
Las ondas S no atraviesan medios líquidos y las P se refractan en el núcleo externo, generando la zona de sombra sísmica entre ~103° y 143°.
Geodinámica interna: tectónica de placas, magmatismo y metamorfismo
Placas litosféricas rígidas se desplazan sobre la astenosfera; motores: corrientes de convección, empuje de dorsal y succión o tracción de la losa subducente.
Límites divergentes (dorsales): litosfera nueva, sismicidad superficial y magmatismo basáltico toleítico; ejemplo, dorsal mesoatlántica.
Límites convergentes: subducción oceánica (fosa, arco volcánico, sismicidad de Benioff) y colisión continental (orógenos tipo Himalaya, sin vulcanismo actual).
Límites transformantes: fallas de desgarre con sismicidad superficial, sin creación ni destrucción de litosfera; ejemplo, falla de San Andrés.
Tipos de magma: basáltico (baja sílice, alta temperatura, poco viscoso), andesítico (zonas de subducción) y granítico/ríolítico (alta sílice, muy viscoso, explosivo).
Metamorfismo: aumento de presión y temperatura en estado sólido; facies desde zeolita y esquistos verdes hasta anfibolita, granulita y eclogita.
Metamorfismo regional ligado a orogénesis (foliación, esquistosidad); de contacto junto a intrusiones (corneanas); de alta presión en zonas de subducción (eclogitas, glaucofana).
Magmas diferenciados por cristalización fraccionada (serie de Bowen) y asimilación; el vulcanismo explosivo se asocia a magmas ácidos y ricos en volátiles.
Geodinámica externa: meteorización, erosión, transporte y sedimentación
Meteorización física: gelifracción, termoclastia, haloclastia y descompresión; no hay cambio de composición química.
Meteorización química: disolución (caliza y yeso), hidrólisis de silicatos (caolinización), oxidación (hematites y limonita) y carbonatación.
La meteorización es favorecida por clima cálido y húmedo (química) o frío y con ciclos hielo-deshielo (física); el clima controla el tipo dominante.
Erosión: arranque y movilización del material meteorizado por agua, viento, hielo o gravedad; agentes y procesos distintos de la meteorización.
Transporte: gravedad (coladas, reptación), agua (suspensión, saltación, arrastre), viento (deflación, saltación) y glaciares (detritos atrapados en el hielo).
La madurez de un sedimento aumenta con el transporte: mayor redondez, mejor clasificación y minerales más estables (cuarzo resistente, feldespatos y micas alterables).
Ambientes sedimentarios: continentales (fluvial, aluvial, lacustre, eólico, glaciar), de transición (deltaico, playa, estuario) y marinos (nerítico, pelágico, turbidítico).
Estructuras sedimentarias indicadoras: estratificación cruzada (corrientes), ripples, gradación (turbiditas), grietas de desecación (exposición subaérea) y bioturbación.
Geología histórica, paleontología y tiempo geológico
Principios estratigráficos: superposición, horizontalidad original, continuidad lateral, inclusión y superposición de procesos (corte).
Principio de sucesión faunística: fósiles guía de corta distribución temporal y amplia geográfica permiten datar y correlacionar estratos.
Escala de tiempo: eones Hádico, Arcaico, Proterozoico y Fanerozoico; el Fanerozoico se divide en Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico.
Fósiles guía clásicos: trilobites (Paleozoico), ammonites (Mesozoico), graptolitos (Ordovícico-Silúrico) y foraminíferos (Cretácico-Cenozoico).
Datación relativa (orden de eventos) frente a absoluta (isótopos radiactivos: K-Ar, Rb-Sr, U-Pb, C-14 para materiales orgánicos recientes).
La vida máxima de un isótopo útil para datar es de unas 5-10 semividas; C-14 tiene semivida ~5730 años y no sirve para rocas antiguas.
Grandes extinciones: final del Pérmico (~252 Ma, la mayor) y final del Cretácico (~66 Ma, impacto de Chicxulub y extinción de ammonites y dinosaurios no avianos).
La Tierra tiene ~4600 Ma; el registro fósil con esqueleto se generaliza desde el Cámbrico (explosión cámbrica) y los homínidos aparecen en el Neógeno.
Minerales y rocas: identificación, clasificación y usos
Mineral: sólido natural, inorgánico, de composición química definida y estructura cristalina ordenada; el vidrio volcánico no es mineral.
Propiedades diagnósticas: dureza (escala de Mohs 1 talco a 10 diamante), exfoliación, fractura, brillo, color, raya y densidad.
Silicatos: nesosilicatos (olivino, granate), inosilicatos (piroxenos, anfíboles), filosilicatos (micas, arcillas) y tectosilicatos (cuarzo, feldespatos).
Rocas ígneas: plutónicas faneríticas (granito, gabro) y volcánicas afaníticas o vítreas (basalto, riolita); clasificación por composición y textura.
Rocas sedimentarias: detríticas (arenisca, conglomerado, lutita), químicas (caliza, yeso, sal) y orgánicas (carbón); textura clástica o cristalina.
Rocas metamórficas: foliadas (pizarra, esquisto, gneis) y no foliadas (mármol, cuarcita, corneana); el grado metamórfico se deduce de la secuencia pizarra-esquisto-gneis.
Usos: caliza para cemento, arcillas para cerámica y ladrillo, yeso para construcción, granito y mármol como roca ornamental, cuarzo en vidrio y electrónica.
Minerales de mena: sulfuros (galena, blenda, calcopirita) e óxidos (hematites, magnetita); la ganga es la parte no aprovechable del yacimiento.
Atmósfera, hidrosfera y sistema climático
Composición del aire seco: N₂ ~78%, O₂ ~21%, Ar ~0,9% y CO₂ ~0,04%; el vapor de agua es variable y concentra el efecto invernadero natural.
Capas por temperatura: troposfera (gradiente negativo, fenómenos meteorológicos), estratosfera (ozono, gradiente positivo), mesosfera y termosfera.
El ozono estratosférico absorbe radiación UV; su destrucción por CFC se acelera en condiciones polares (agujero antártico).
Efecto invernadero: gases como CO₂, CH₄, N₂O y vapor de agua absorben y reemiten radiación infrarroja terrestre; sin él la superficie sería ~33 °C más fría.
Circulación general: células de Hadley, Ferrel y polar; el efecto Coriolis desvía vientos hacia la derecha en el hemisferio norte.
Hidrosfera: ~97,5% agua salada; del agua dulce, ~69% en glaciares y casquetes, ~30% subterránea y <1% en ríos y lagos.
El ciclo del agua incluye evaporación, transpiración, condensación, precipitación, escorrentía e infiltración; la evapotranspiración cierra el balance.
Clima frente a tiempo: el clima es el promedio estadístico de variables atmosféricas en 30 años; factores: latitud, altitud, continentalidad, corrientes y relieve.
Sistemas ambientales: biodiversidad, suelos, agua y energía
Biodiversidad = diversidad genética + de especies + de ecosistemas; hotspots y endemismos concentran prioridades de conservación.
Factores de pérdida de biodiversidad: destrucción de hábitat, especies invasoras, sobreexplotación, contaminación y cambio climático.
Perfil del suelo: horizontes O, A (humus, raíces), B (iluvación), C (material parental alterado) y R (roca madre); el suelo es recurso no renovable a escala humana.
Textura del suelo: arenosa (permeable, poca retención), arcillosa (impermeable, alta retención) y franca (equilibrada, fértil); el pH y la materia orgánica condicionan la fertilidad.
Recursos hídricos: aguas superficiales y subterráneas; la sobreexplotación de acuíferos causa descenso del nivel, intrusión marina y subsidencia.
Energías renovables (solar, eólica, hidráulica, biomasa, geotermia) frente a fósiles y nuclear; impactos propios: ocupación del territorio, ruido, embalses.
Huella ecológica e hídrica comparan consumo con biocapacidad; un déficit ecológico indica insostenibilidad del modelo de consumo.
Residuos y contaminación: lixiviados de vertederos, eutrofización por nitratos y fosfatos, lluvia ácida por SO₂ y NOₓ, y contaminación difusa agraria.
Riesgos naturales, impactos ambientales y gestión
Riesgo = peligrosidad × vulnerabilidad × exposición; la gestión reduce el riesgo actuando sobre la vulnerabilidad y la exposición, no sobre la peligrosidad.
Riesgos geológicos internos: sismos (fallas activas, magnitud frente a intensidad), volcanes (lavas, piroclastos, lahares) y tsunamis.
Riesgos geológicos externos: deslizamientos e inundaciones; se agravan por deforestación, ocupación de cauces y construcción en laderas.
Magnitud mide energía liberada (escala de Richter o momento sísmico); intensidad mide efectos y daños (escala EMS o Mercalli).
Medidas estructurales (diques, muros, canalizaciones) frente a no estructurales (ordenación del territorio, mapas de riesgo, seguros, educación y alerta temprana).
Impactos: Evaluación de Impacto Ambiental previa a proyectos; medidas correctoras, compensatorias y preventivas; principio de precaución y quien contamina paga.
La erosión del suelo y la desertificación son graves en el sureste peninsular y Castilla-La Mancha por clima semiárido, suelos frágiles y sobrepastoreo.
Cambio climático: aumento de temperatura, eventos extremos y subida del nivel del mar; mitigación (reducir emisiones) y adaptación (reducir vulnerabilidad) son estrategias distintas.
Interpretación de campo: mapas, cortes y datos geológicos
Escala = distancia en el mapa / distancia real; 1:50.000 significa 1 cm en el mapa = 500 m en el terreno.
Curvas de nivel separadas por equidistancia; cuanto más próximas, mayor pendiente; el corte topográfico se obtiene proyectando las curvas.
El rumbo es la dirección de la línea de intersección del estrato con la horizontal; el buzamiento es el ángulo de máxima inclinación, medido perpendicular al rumbo.
Regla de la V: los estratos inclinados forman una V en los valles que apunta en el sentido del buzamiento; los horizontales siguen las curvas de nivel.
Símbolos de mapa: fallas (línea con trazos), cabalgamientos (triángulos), discordancias (línea ondulada), y contactos litológicos frente a contactos por falla.
Un corte geológico se construye: perfil topográfico, proyección de contactos y buzamientos, y ordenación por el principio de superposición.
Columna estratigráfica: de muro a techo, con espesores, litologías y fósiles; las discordancias marcan lagunas erosivas o hiatos temporales.
En un corte, la falla normal alarga el bloque superior (extensión) y la inversa lo acorta (compresión); el salto se mide sobre el plano de falla.