La geología (del griego γῆ /guê/, 'Tierra', y -λογία /-loguía/, 'tratado') es la ciencia natural que estudia la composición y estructura tanto interna como superficial del planeta Tierra, y los procesos por los cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo geológico.
La misma comprende un conjunto de geociencias, así conocidas actualmente desde el punto de vista de su pedagogía, desarrollo y aplicación profesional. Ofrece testimonios esenciales para comprender la tectónica de placas, la historia de la vida a través de la paleontología, y cómo fue la evolución de esta, además de los climas del pasado. En la actualidad, la geología tiene una importancia fundamental en la exploración de yacimientos minerales (minería) y de hidrocarburos (petróleo y gas natural), y la evaluación de recursos hídricos subterráneos (hidrogeología). También tiene importancia fundamental en la prevención y entendimiento de fenómenos naturales como remoción de masas, en general terremotos, tsunamis, erupciones volcánicas, entre otros. Aporta conocimientos clave en la solución de problemas de contaminación medioambiental, y provee información sobre los cambios climáticos del pasado. Juega también un rol importante en la geotecnia y la ingeniería civil.
La geología incluye ramas como la geofísica, la tectónica, la geología estructural, la estratigrafía, la geología histórica, la hidrogeología, la geomorfología, la petrología y la edafología.
Aunque la minería y las piedras preciosas han sido objeto del interés humano a lo largo de la historia de la civilización, su desarrollo científico dentro de la ciencia de la geología no ocurrió hasta el . El estudio de la Tierra, en especial la paleontología, floreció en el , y el crecimiento de otras disciplinas, como la geofísica con la teoría de las placas tectónicas en los años 60, que tuvo un impacto sobre las ciencias de la Tierra similar a la teoría de la evolución sobre la biología.
Por extensión, se aplica al estudio del resto de los cuerpos y materia del sistema solar (astrogeología o geología planetaria).
Historia
Material geológico La mayoría de los datos geológicos proceden de la investigación de los materiales sólidos de la Tierra. Los meteoritos y otros materiales naturales extraterrestres también se estudian con métodos geológicos.
Mineral
Los minerales son elementos y compuestos naturales con una composición química homogénea definida y una composición atómica ordenada.
Cada mineral tiene propiedades físicas distintas, y hay muchas pruebas para determinar cada una de ellas. Los especímenes pueden someterse a las siguientes pruebas: lustre: calidad de la luz reflejada en la superficie de un mineral; ejemplos: metálico, nacarado, ceroso, opaco; color: los minerales se agrupan por su color. La mayoría son de diagnóstico, pero las impurezas pueden cambiar el color de un mineral; rayado: se realiza rayando la muestra en un plato de porcelana y el color de la raya puede ayudar a identificar el mineral; dureza: la resistencia de un mineral al rayado, usando alguna de las escalas de dureza; patrón de rotura: Un mineral puede mostrar fractura o escisión, siendo la primera una rotura de superficies desiguales, y la segunda una rotura a lo largo de planos paralelos muy espaciados; peso específico: el peso de un volumen específico de un mineral; efervescencia: consiste en hacer gotear ácido clorhídrico sobre el mineral para comprobar la efervescencia; magnetismo: consiste en utilizar un imán para comprobar el magnetismo; sabor: los minerales pueden tener un sabor distintivo, como la halita (que sabe a sal de mesa).
Roca thumb|El ciclo de las rocas muestra la relación entre ígneas, sedimentarias y metamórficas roca.
Una roca es cualquier masa sólida de origen natural o agregado de minerales o mineraloide. La mayor parte de la investigación en geología está asociada al estudio de las rocas, ya que proporcionan el registro primario de la mayor parte de la historia geológica de la Tierra. Existen tres tipos principales de rocas: ígneas, sedimentarias y metamórficas. El ciclo de las rocas ilustra las relaciones entre ellas (ver diagrama).
Cuando una roca se solidifica o cristaliza a partir de un fundido (magma o lava), es una roca ígnea. Esta roca puede ser meteorizada y erosionada, luego redepositada y litificada en una roca sedimentaria. A continuación, puede convertirse en una roca metamórfica mediante calor y presión que cambian su contenido de minerales, dando lugar a una conformación característica. Los tres tipos pueden volver a fundirse y, cuando esto ocurre, se forma un nuevo magma, a partir del cual puede volver a solidificarse una roca ígnea. La materia orgánica, como el carbón, el betún, el petróleo y el gas natural, está ligada principalmente a las rocas sedimentarias ricas en materia orgánica. thumb| Oro nativo de Venezuela. thumb|Cuarzo del Tíbet. El cuarzo constituye más del 10% de la corteza terrestre en masa. Para estudiar los tres tipos de roca, los geólogos evalúan los minerales que las componen y sus otras propiedades físicas, como la texturaReal Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. «textura». Vocabulario Científico y Técnico. Acceso 5 de junio de 2025. y la fábrica.Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. «fábrica». Vocabulario Científico y Técnico. Acceso 5 de junio de 2025.
Material no litificado Los geólogos también estudian los materiales no litificados (denominados depósitos superficiales) que se encuentran por encima de la roca madre."Surficial Geologic Maps" en New Hampshire Geological Survey, Geologic maps. des.nh.gov Este estudio suele conocerse como geología del Cuaternario, por el Cuaternario de la historia geológica, que es el periodo más reciente del tiempo geológico.
Magma
El magma es la fuente original no litificada de todas las rocas ígneas. El flujo activo de roca fundida se estudia detenidamente en la vulcanología, y la petrología ígnea tiene como objetivo determinar la historia de las rocas ígneas desde su fuente original fundida hasta su cristalización final.
Tiempo geológico
Hitos importantes
4600 millones de años: formación del sistema solar. 4.54 Ga: formación de la Tierra. c. 4 Ga: fin del Bombardeo intenso tardío, primeras evidencias de vida. c. 3.5 Ga: inicio de la fotosíntesis. c. 2.3 Ga: atmósfera oxigenada, primera Glaciación global* 730–635 Ma: segunda Glaciación global. 542± 0.3 Ma: explosión cámbrica – Gran multiplicación de organismos vivos; primer registro fósil en abundancia; inicio del Paleozoico. c. 380 Ma: primeros vertebrados terrestres. 250 Ma: extinción masiva del Pérmico-Triásico– Al menos el 90 % de todos los animales en tierra mueren; fin del Paleozoico y comienzo del Mesozoico. 65 Ma: extinción masiva del Cretácico-Terciario – Desaparecen los dinosaurios; fin del Mesozoico y comienzo del Cenozoico. c. 7 Ma: aparición de los homínidos. 3.9 Ma: aparición del Australopithecus, ancestro directo del Homo sapiens. 200 ka: aparición del primer Homo sapiens moderno en el Este de África.
Métodos de datación
Dataciones relativas
thumb|upright=1.35|Las relaciones de secciones transversales se pueden utilizar para determinar las edades relativas de los estratos rocosos y otras estructuras geológicas. Explicaciones: A - estratos de roca plegados cortados por una falla de empuje ; B - gran intrusión (cortando A); C - discordancia angular erosiva (cortando A y B) en la que se depositaron los estratos rocosos; D - dique volcánico (atravesando A, B y C); E - estratos rocosos aún más jóvenes (superpuestos C y D); F - falla normal (cortando A, B, C y E).
Los métodos para la datación relativa se desarrollaron cuando la geología surgió por primera vez como ciencia natural. Los geólogos todavía utilizan los siguientes principios en la actualidad como un medio para proporcionar información sobre la historia geológica y el momento de los eventos geológicos.
El principio del uniformismo establece que los procesos geológicos observados en funcionamiento que modifican la corteza terrestre en la actualidad han funcionado de manera muy parecida a lo largo del tiempo geológico.Reijer Hooykaas, Natural Law and Divine Miracle: The Principle of Uniformity in Geology, Biology, and Theology, Leiden: EJ Brill, 1963. Un principio fundamental de la geología propuesto por el médico y geólogo escocés del James Hutton es que "el presente es la clave del pasado". En palabras de Hutton: "la historia pasada de nuestro globo debe explicarse por lo que se puede ver que está sucediendo ahora". El principio de las relaciones intrusivas se refiere a las intrusiones transversales. En geología, cuando unaintrusión ígnea atraviesa una formación de roca sedimentaria , se puede determinar que la intrusión ígnea es más joven que la roca sedimentaria. Los diferentes tipos de intrusiones incluyen cepas , lacolitos , batolitos , umbrales y diques . El principio de relaciones transversales se refiere a la formación de fallas y la antigüedad de las secuencias por las que cortan. Las fallas son más jóvenes que las rocas que cortan; en consecuencia, si se encuentra una falla que penetra algunas formaciones pero no las que están encima de ella, entonces las formaciones que se cortaron son más antiguas que la falla, y las que no se cortan deben ser más jóvenes que la falla. Encontrar la plataforma clave en estas situaciones puede ayudar a determinar si la falla es una falla normal o una falla de empuje. El principio de inclusiones y componentes establece que, con rocas sedimentarias, si se encuentran inclusiones (o clastos ) en una formación, entonces las inclusiones deben ser más antiguas que la formación que las contiene. Por ejemplo, en las rocas sedimentarias, es común que la grava de una formación más antigua se rompa y se incluya en una capa más nueva. Una situación similar con las rocas ígneas ocurre cuando se encuentran xenolitos . Estos cuerpos extraños se recogen como flujos de magma o lava, y se incorporan para luego enfriar en la matriz. Como resultado, los xenolitos son más antiguos que la roca que los contiene.
thumb|upright=1.35|La estratigrafía del Pérmico al Jurásico del área de la meseta de Colorado en el sureste de Utah es un ejemplo tanto de la horizontalidad original como de la ley de superposición. Estos estratos componen gran parte de las famosas formaciones rocosas prominentes en áreas protegidas muy espaciadas como el parque nacional Capitol Reef y el parque nacional Canyonlands. De arriba abajo: Cúpulas redondeadas de color canela de la Arenisca Navajo, Formación Kayenta roja estratificada, Arenisca Wingate roja, formando acantilados, articulada verticalmente, Formación Chinle violácea, formadora de pendientes, Formación Moenkopi de color rojo claro en capas y arenisca blanca de la Formación Cutler en capas . Imagen del área recreativa nacional de Glen Canyon , Utah.
El principio de horizontalidad original establece que la deposición de sedimentos ocurre como lechos esencialmente horizontales. La observación de sedimentos marinos y no marinos modernos en una amplia variedad de entornos apoya esta generalización (aunque los estratos cruzados están inclinados, la orientación general de las unidades con estratos cruzados es horizontal). El principio de superposición establece que una capa de roca sedimentaria en una secuencia tectónicamente inalterada es más joven que la que está debajo y más vieja que la que está encima. Lógicamente, una capa más joven no puede deslizarse debajo de una capa previamente depositada. Este principio permite que las capas sedimentarias se vean como una forma de la línea de tiempo vertical, un registro parcial o completo del tiempo transcurrido desde la deposición de la capa más baja hasta la deposición del lecho más alto.