Curso Académico:
2018/19
541 - Máster Universitario en Geología: Técnicas y Aplicaciones
Información del Plan Docente
Año académico:
2018/19
Asignatura:
60430 - Métodos y técnicas en Geología
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
Titulación:
541 - Máster Universitario en Geología: Técnicas y Aplicaciones
Créditos:
12.0
Curso:
1
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Módulo:
---
1.1. Objetivos de la asignatura
La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:
La asignatura aporta una base fundamental a los alumnos que quieren dedicarse a realizar estudios en cualquier campo de la Geología ya que muestra un espectro muy completo de las técnicas más habituales utilizadas en Mineralogía, Petrología/Petrofísica y Geoquímica, Estratigrafía y Sedimentología, Paleontología, Geología Estructural y Geofísica, Geomorfología e Hidrogeología, y sus diversas aplicaciones.
El desarrollo de cualquier actividad de investigación básica o aplicada en Geología, orientada a obtener información detallada y que pueda ser objeto de estudios avanzados o de la realización de modelos de los procesos y sistemas geológicos, requiere:
1- Tener un conocimiento amplio de las técnicas y los métodos que pueden ser aplicados para alcanzar los objetivos previstos.
2- Conocer los requisitos de aplicación de cada técnica y valorar los costes y procedimientos asociados en cada caso.
3- Valorar qué resultados se pueden obtener mediante cada técnica o procedimiento y con qué grado de precisión.
4- Diseñar un plan de trabajo para obtener la información necesaria.
Con esta asignatura se pretende cubrir estos cuatro objetivos, abarcando el espectro más amplio posible de técnicas y temáticas de trabajo, familiarizando al alumno en las técnicas de muestreo, análisis de laboratorio e interpretación de datos geológicos. El estudiante, independientemente de cuales sean sus perspectivas futuras, adquiere una visión amplia e integrada de las técnicas y métodos de los que se dispone actualmente, para poder adecuarlos a sus necesidades futuras y poder diseñar un plan de trabajo ajustado a los requerimientos y limitaciones de cada caso concreto.
1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación
Esta asignatura, junto con las de "Tratamiento, representación y modelización de datos geológicos" y "Comunicación científica y técnica", constituyen el grupo de materias obligatorias de la titulación (todas ellas impartidas en el primer semestre), con un marcado carácter transversal y básico para el desarrollo de los contenidos de las asignaturas del segundo semestre de la titulación.
En esta asignatura se pretende que el estudiante adquiera un conocimiento amplio de las diferentes técnicas y métodos, así como sobre el diseño y la cuantificación de recursos para la elaboración de un plan de trabajo.
1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura
Esta asignatura va dirigida a los estudiantes que quieren adquirir una formación avanzada en los distintos métodos y técnicas de estudio de la Geología, tanto con fines de investigación básica como aplicada, así como la aplicación de estos conocimientos al diseño de las campañas de prospección geológica.
Esta asignatura consta de tres módulos:
MÓDULO 1: Técnicas instrumentales: requisitos y aplicaciones (4,5 ECTS)
MÓDULO 2: Datación de materiales geológicos (4 ECTS)
MÓDULO 3: Diseños de campañas geológicas (3,5 ECTS)
Dado que la programación de la asignatura incluye un temario amplio y las sesiones presenciales tienen un carácter teórico-práctico, se recomienda una dinámica de trabajo continuado, que permita progresar adecuadamente en la asignatura y completar los cuestionarios o ejercicios de evaluación que permitan verificar la adquisición de las competencias durante el desarrollo de la asignatura.
2.1. Competencias
Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...
- Poseer conocimientos que aporten una base para ser originales en el desarrollo y en la aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
- Aplicar los conocimientos adquiridos y ser capaces de resolver problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
- Integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios incluso a partir de una información incompleta o limitada, incluyendo reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
- Llevar a cabo un aprendizaje autónomo que les permita continuar estudiando de un modo que habrá de ser, en gran medida, autodirigido.
- Valorar la problemática de representatividad, exactitud, precisión e incertidumbre en la toma de muestras y de datos de campo y laboratorio.
- Haber desarrollado la autonomía suficiente para participar en proyectos de investigación y colaboraciones científicas o tecnológicas y, si fuese necesario dirigir y/o coordinar equipos de trabajo dentro del ámbito de las Ciencias de la Tierra, en contextos interdisciplinares, en su caso, con una alta componente de transferencia del conocimiento.
- Asumir la responsabilidad del propio desarrollo profesional y de su especialización en uno o más campos de estudio dentro de la Geología.
- Reconocer y respetar los puntos de vista y opiniones de los otros miembros del equipo y ser capaz de evaluar la propia actuación como individuo y como miembro de un equipo.
- Gestionar, discriminar y seleccionar las fuentes de información bibliográfica.
- Desarrollar la capacidad de analizar, sintetizar y resumir información geocientífica previa de manera crítica.
- Reunir e integrar varios tipos de evidencias para formular y probar hipótesis, aplicando el método científico en el marco de las investigaciones geológicas.
- Obtener, almacenar, analizar y modelizar datos geológicos, así como seleccionar y utilizar las técnicas adecuadas de campo, laboratorio y gabinete.
- Seleccionar y aplicar las metodologías y técnicas más adecuadas para planificar y llevar a cabo trabajos de investigación geológica tanto de tipo fundamental como aplicado.
2.2. Resultados de aprendizaje
El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...
Identifica las principales propiedades de interés (físicas, mecánicas y químicas) en la caracterización de materiales geológicos y conoce sus métodos de estudio y sus aplicaciones.
Es capaz de valorar los requisitos operativos, de muestreo, económicos y administrativos de las distintas técnicas y métodos aplicables en Geología, para prospección e investigación fundamental y aplicada.
Sabe seleccionar las técnicas y métodos de laboratorio y de campo más adecuadas para obtener resultados acordes con los objetivos de un estudio geológico concreto.
Conoce y es capaz de valorar los distintos métodos de datación en Geología, siendo capaz de seleccionar los más adecuados al problema en estudio.
Tiene capacidad para planificar y gestionar una campaña de investigación geológica, interviniendo en todo su desarrollo.
Sabe valorar económicamente un proyecto de estudio geológico, dimensionando adecuadamente los costes a los objetivos previstos y/o la metodología al presupuesto disponible.
2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje
Los estudiantes, con esta asignatura, adquieren una formación necesaria para poder abordar con éxito el resto de las asignaturas, más específicas, dentro de la titulación. El desarrollo de nuevas técnicas avanzadas de estudio en Geología requiere que los estudiantes conozcan el amplio abanico de técnicas y métodos de estudio que pueden ser aplicadas a la resolución de problemas geológicos a distintas escalas, así como el tipo de resultados esperables de cada uno de ellos. Este conocimiento, teórico y práctico, es la base de cualquier estudio posterior y es el resultado formativo más significativo de esta asignatura.
3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba
El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación
En el desarrollo presencial de la asignatura la evaluación se llevará a cabo mediante una serie de actividades de evaluación continua, como se detalla a continuación:
1. Pruebas escritas (40% de la nota final). Se realizarán varias pruebas escritas de los contenidos de los Módulos 1 y 2 de la asignatura a lo largo del semestre. Las pruebas tendrán el formato de cuestionarios teórico-prácticos que se responderán al finalizar cada tema o bloque de temas. El peso de cada cuestionario individual en la nota final será proporcional a las horas de docencia del tema o bloque de temas que abarque.
2. Realización de trabajos e informes (60% de la nota final, siendo el peso de cada práctica proporcional a sus horas de docencia presencial, Módulos 1, 2 y 3). A lo largo del semestre, en los Módulos 1 y 2 (40% de la nota final de la asignatura) se realizarán diversas prácticas relativas a los contenidos de cada sesión teórico-práctica. Por regla general, dichas prácticas se comenzarán en clase y cada alumno deberá terminarlas y entregarlas en fechas específicas que se anunciarán al comienzo de cada uno de los módulos. El Módulo 3 (20% de de la nota final de la asignatura) se evalúa por medio de informes realizados a partir de las campañas de prospección geológica.
Evaluación global:
Examen escrito teórico y práctico: Para aquellos estudiantes que no superen la asignatura mediante evaluación continua o que opten por este modo de evaluación, se realizará un examen teórico y práctico que permita evaluar la obtención de los resultados de aprendizaje previstos. Este examen global tendrá una valoración del 100% de la calificación final.
4.1. Presentación metodológica general
El proceso de aprendizaje que se ha diseñado para esta asignatura se basa en lo siguiente:
1. Clases magistrales (6,1 ECTS): Se impartirán en los Módulos 1 y 2 de la asignatura.
2. Clases prácticas (5,1 ECTS): Se impartirán a lo largo de los tres módulos de la asignatura, incluyendo la resolución de problemas y casos, prácticas de laboratorio y trabajos docentes o seminarios.
3. Prácticas especiales (Prácticas de campo; 0,8 ECTS, dos días): Se incluyen dentro del Módulo 3, enfocadas al estudio sobre el terreno, recogida de muestras y datos.
4.2. Actividades de aprendizaje
El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...
La asignatura tiene una carga lectiva similar para los contenidos teóricos y prácticos, que se desglosan en los siguientes tipos de actividades docentes:
1. Clase magistral: Exposición detallada de los temas con ayuda de TICs y participación activa de los estudiantes.
2. Problemas y casos: Planteamiento y resolución de problemas basados en casos reales o posibles, con aplicación de programas informáticos generales o específicos.
3. Prácticas de laboratorio: Puesta en práctica de las metodologías de trabajo en laboratorio con los equipos y técnicas adecuadas a cada práctica.
4. Trabajos docentes o seminarios: Exposición y puesta en común de trabajos o estudios de casos, elaborados por los estudiantes y debate sobre los resultados obtenidos.
5. Prácticas especiales: Identificación de los caracteres geológicos relevantes de las zonas de estudio y aplicación de las estrategias de estudio y muestreo adecuadas.
4.3. Programa
Programa de teoría
MÓDULO 1: Técnicas instrumentales: requisitos y aplicaciones
1.1. Determinación de propiedades físicas y mecánicas
1.1.1. Porosidad, permeabilidad, densidad. Interacción con el agua y cambios físicos inducidos
1.1.2. Análisis de superficies y medida del color. Técnicas de estudio
1.1.3. Medidas indirectas de propiedades físicas: Pulsos ultrasónicos, metodología y posibilidades
1.1.4. Propiedades magnéticas
- Fundamentos de magnetismo de las rocas
- Técnicas de magnetismo de las rocas
1.1.5. Ensayos geotécnicos y geomecánicos más relevantes
- Excavaciones, sondeos, muestreo y testificación
- Ensayos en Mecánica de Suelos, 1: ensayos de laboratorio
- Ensayos en Mecánica de Suelos, 2: ensayos in situ
- Ensayos en Mecánica de Rocas, 1: ensayos de laboratorio
- Ensayos en Mecánica de Rocas, 2: ensayos in situ
1.2. Introducción a las técnicas de caracterización mineral y química
1.2.1. Técnicas de caracterización mineral-química
- Difracción de rayos X
- Microscopía electrónica (SEM y TEM)
- Microsonda electrónica
1.2.2. Técnicas de caracterización química
- Técnicas en muestra sólida: Fluorescencia de rayos X, Activación neutrónica, Ablación laser
- Técnicas en muestra liquida: electrodos selectivos, Colorimetría, emisión/absorción atómica, ICP e ICP-MS
1.2.3. Técnicas isotópicas
- Muestra total y separados: criterios de selección según el problema planteado
- Introducción a la espectrometría de masas
- Isótopos estables: O, D/H, C, S, N.
- Isótopos radiogénicos más relevantes
- Técnicas para el microanalisis isotópico: ablación laser, microsonda iónica.
1.2.4. Otras técnicas: ATD/ATG, Espectrometría infrarroja
MÓDULO 2: Datación de materiales geológicos
2.1. Técnicas radioisotópicas en materiales antiguos
- Desintegración radioactiva: caracteristicas y ley de desintegración. Valores de referencia y edades modelo.
- Sistemas isotópicos de vida larga (Rb-Sr, Sm- Nd, U-Pb, K-Ar y Ar/Ar ): rangos de aplicación. Cierre y apertura de los sistemas isotópicos.
- Metodos basados en isocronas y errores asociados. Errorcronas.
- Métodos concordia: U-Pb, Pb-Pb y edad modelo. Aplicaciones.
- Métodos K-Ar y 39Ar/40Ar
- Aplicaciones de las técnicas microanaliticas: ablación laser y microsonda iónica
2.2. Técnicas en materiales recientes
- Métodos radioisotópicos (radiocarbono, nucleidos cosmogénicos, series de Uranio, Plomo y Cesio)
- Luminiscencia (OSL)
- Métodos químicos (racemización de aminoácidos) y biológicos (liquenometría y dendrocronología)
2.3. Termocronología
- Trazas de fision naturales e inducidas. Base teórica y operativa de la datación por trazas de fision.
- Rango de aplicación y modelos de evolución
- Aplicaciones
2.4. Cicloestratigrafía
2.4.1. Ciclos sedimentarios periódicos
- Concepto de ciclo sedimentario periódico
- Bandas de frecuencia de sedimentación cíclica periódica
- Factores que modulan los ciclos
2.4.2. Ciclos sedimentarios controlados por parámetros orbitales
- Ciclos sedimentarios generados por procesos gravitacionales: ciclos mareales.
- Ciclos sedimentarios generados por procesos climáticos
2.4.3. Aplicación de los ciclos sedimentarios periódicos a la datación y correlación de series geológicas
- Temporalización ("Timing")
- Correlación y anclaje ("Tuning")
2.5. Aplicaciones geocronológicas del paleomagnetismo
2.5.1. Fundamentos del paleomagnetismo
- El campo magnético terrestre (CMT)
- Geometría y variaciones del CMT: sistemas de referencia.
- Coordenadas geomagnéticas
- Modelos del CMT
- Variaciones del CMT de origen interno
- Variación secular
- Inversiones de polaridad
2.5.2. Técnicas del paleomagnetismo
- Trabajo de campo
- La Magnetización Remanente Natural (NRM) y su medida
- Técnicas de desmagnetización: térmica y por campos alternos
- Componentes paleomagnéticas y sistemas de representación
- Tratamiento de los datos paleomagnéticos
2.5.3. Magnetoestratigrafía
- Secuencia de inversiones del CMT
- GPTS
- Aplicaciones de la magnetoestratigrafía
2.5.4. Estudios de variación secular
2.6. Métodos biocronologicos
2.6.1. Fósiles como herramienta de datación
2.6.2. Limitaciones de las escalas biocronológicas
2.6.3. Construcción y calibración de las escalas biocronológicas
2.6.3.1. Métodos cualitativos
- Método de alta resolución
- Bioestratigrafía integrada
- Método de correlación gráfica
2.6.3.2. Métodos cuantitativos
- Bioestratigrafía de apogeo
- Bioestratigrafía estadística
2.7. Cronoestratigrafía y Geocronología
- Procedimientos de definición de los GSSPs (Global Boundary Stratotype Section & Point)
- Integración de métodos de datación y construcción de la Escala internacional de tiempo geológico
Programa de prácticas
Módulo 1 (13 h):
- Determinación de propiedades petrofísicas: densidad, porosidad, permeabilidad (6 horas).
- Sesión práctica de técnicas de magnetismo de las rocas (3h)
- Planificación de una campaña de muestreo en función de objetivos. Elección de ensayos (2h).
- Interpretación de logs de penetración dinámica, correlación con SPT y aplicaciones (2h).
Módulo 2 (12 h):
- Datación de series con ciclicidad sedimentaria (4h)
- Sesión práctica de magnetoestratigrafía (4h)
- Aplicación de técnicas cualitativas de construcción y calibración de escalas biocronológicas (2h)
- Ejercicios de Bioestratigrafía cuantitativa y estadística (2h)
Módulo 3 (26 h):
- Diseño de una campaña de prospección geológica sobre una zona de campo de la Cordillera Ibérica y valle del Ebro, basada en técnicas de campo, gabinete y laboratorio, a desarrollar durante el semestre.
- Elaboración de informes relativos a prospección y excavación paleontológica, análisis de cuencas, estudios de geología estructural y prospección geofísica, estudios hidrogeológicos y geomorfológicos, y prospección geoquímica.
4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave
Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos
- La asignatura se impartirá en sesiones teórico-prácticas de 2.5 horas de duración según los hararios que cada año se publican en la web de la Facultad de Ciencias.
- Las jornadas de prácticas de campo (prácticas especiales) se realizarán en las fechas adjudicadas según calendario de salidas de campo de la titulación que se publica en la página web del Departamento de Ciencias de la Tierra.
Inicio de la asignatura: inicio del primer cuatrimestre según el calendario académico que se publica en la página web de la Facultad de Ciencias.
Jornadas de prácticas de campo: según el calendario de campo que se apruebe para la titulación y que se puede encontrar en la web del Departamento de Ciencias de la Tierra.
Fechas de exámenes: según el calendario que se publica en la página web de la Facultad de Ciencias.
4.5. Bibliografía y recursos recomendados