Dinámica terrestre externa

Unidad 4

1. Procesos sedimentarios

• Sedimento: Resultado de los procesos sedimentarios. (Fragmentación y descomposición de rocas, transporte y depósito).

• Procesos sedimentarios:1. Meteorización

2. Erosión Sedimentogénesis

3. Transporte

4. Sedimentación

5. Estratificación

6. Edafogénesis (= formación del suelo)

Sedimentos

• Proceden de rocas preexistentes y más antiguas.

• Tipos de sedimentos:– Clásticos o detríticos: Formados por fragmentos

de rocas o minerales alóctonos (proceden de fuera de la cuenca sedimentaria).

– Organogénicos: Formados por acumulación de caparazones o partes duras de organismos (= bioclastos).

– Químicos o autóctonos: Se forman en la propia cuenca (“in situ”) a partir de iones disueltos cuando precipitan.

1) Meteorización

• Es la alteración de las rocas por la acción de agentes geológicos externos. (Agua, viento, organismos, cambios de presión, Tra …)

(= Degradación y fragmentación de rocas por agentes físicos, químicos y biológicos).

• Todos estos agentes contribuyen a la pérdida de estabilidad de la roca y contribuyen a su destrucción.

Tipos de meteorización

FÍSICA O MECÁNICA

• Producen rupturas de las rocas.

• Tipos:– Abrasión– Criofracturación– Variación de P y Tra

– Acción de raíces y organismos colonizadores.

QUÍMICA

• Modificación mineralógica (unos minerales son destruídos; otros formados.

• Reacciones más frecuentes:– Oxidación– Disolución– Hidrólisis

Meteorización física• Producen rupturas, sin afectar a la naturaleza

mineralógica de la roca. Estas rupturas pueden producirse a favor de grietas o de planos de exfoliación, originando fragmentos de diferentes tamaños.

– Abrasión: Debido al impacto producido sobre las rocas, de los materiales arrastrados por las corrientes de agua o aire. Provocan rotura y/o redondeamiento.

– Criofracturación: Debido a la acción del hielo en las fisuras de las rocas. (El agua líquida penetra en grietas y cuando ↓ Tra ↑ volumen ↑ presión en las paredes de la roca Fragmentación).

Meteorización física (continuación)

– Variación de presión y temperatura• La mayoría de rocas se forman a altas presiones, en el

interior de la litosfera. Al llegar a superficie (↓ presión), la roca se descomprime y puede llegar a fracturarse.

• Termoclastia: Fractura provocada por continuas dilataciones-contracciones por variaciones bruscas de Tra.

– Acción de raíces y organismos colonizadores.• Las raíces pueden introducirse por las grietas de rocas,

ejerciendo presión y favoreciendo la rotura de las rocas.• Organismos colonizadores (líquenes y musgos) alteran

químicamente las rocas.

Criofracturación

Meteorización química

• Procesos que modifican la composición mineralógica de las rocas.

• Reacciones más frecuentes:– Oxidación: Elementos metálicos reaccionan con O2,

cambiando su estado de oxidación. Ej: Fe oxidado, en estado Fe3+ es insoluble y no puede ser transportado por el agua, quedando retenido y tiñe a los materiales de color rojizo.

– Disolución: El agua libera iones del cristal, que son transportados a distancias variables. Además, contribuye a la disgregación de las rocas.La disolución se produce sobre los minerales solubles.

– Hidrólisis: Iones del agua (OH- y H3O+) producen la ruptura de la red cristalina de los minerales.

Meteorización química: disolución

Meteorización física por efecto de la acción de raíces.

Otros factores que afectan a la meteorización:

• La propia naturaleza físico-química de la roca.

Una roca sin fisuras es difícilmente atacable.

Si la roca está muy fracturada, las grietas facilitan la rotura de la misma. Además, las fracturas ↑ superficie de contacto con posibles disolventes.

• El clima. En climas cálidos se favorecen las reacciones químicas.↑ Tra ↑ velocidad de reacción.

2) Erosión

• Es la movilización de los materiales superficiales resultantes de la meteorización.

La erosión modela el paisaje.

• El factor erosivo más influyente es el clima:– Determina la cantidad de agua disponible.

– Determina el movimiento de las masas de aire (viento).

= Roedura

3) Transporte• Proceso por el cual los materiales resultantes de la

meteorización y erosión, son trasladados del lugar de origen a otro. (Del cual pueden ser nuevamente removidos).

• Mecanismos de transporte:– Acuoso: En una corriente de agua, los materiales se mueven en

función de:• Velocidad de la corriente• Tamaño

Movimientos de las partículas en el agua:

- En suspensión (partículas muy pequeñas)

- Como carga de fondo (rodando, o a saltos)

- Por solución (iones entre las moléculas de agua)

- Flotación (componentes con menor densidad que el agua)

– Eólico: (Viento). Mecanismos de transporte: suspensión, arrastre, rodamiento o saltación.

– Glaciar: – En masa:

Transporte acuoso

Mecanismos de transporte (continuación)

• Acuoso• Eólico• Glaciar: (Agua en estado sólido). Este movimiento es

más lento, pero tiene la capacidad de mover mayor cantidad de materiales y de un tamaño considerable.

No discrimina tamaños (arrastra igual grandes bloques de roca que polvo). Estos materiales detríticos son generalmente depositados al final del glaciar.

• En masa (flujos masivos). Las partículas caen por gravedad y mueven al fluido que las rodea, comportándose como un flujo denso y viscoso.

Suele ser un proceso intermitente y catastrófico.

Este transporte se realiza a corta distancia.

Transporte glaciar

• Estrias y tenues surcos glaciales, Valle Potrero escondido,Andes del centro de Chile:

• Flujo del glaciar que las formó, desde derecha a izquierda arriba.

Transporte en masa

4) Sedimentación

• Cuando E cinética = E gravitatoria el material tiende a caer y se produce la sedimentación.

• Esta zona se llama cuenca de sedimentación. (Normalmente ocurre en mares y océanos).

5) Estratificación

• Los fenómenos de erosión + transporte + sedimentación no ocurren de forma continua; existen etapas en las cuales la cuenca sedimentaria no recibe aportes. el sedimento sufre cambios físico-químicos.

• Cuando se produce un nuevo aporte, la superficie de separación de ambos estratos se llama superficie de estratificación.

• Estrato = Espesor del sedimento comprendido entre 2 planos de estratificación.

• Potencia = Grosor de un estrato (mm – m).

Principios para la ordenación cronológica del proceso de sedimentación:

• Para hacer una reconstrucción de la sedimentación (ordenación cronológica de los materiales), deben aplicarse una serie de principios generales:

1. Principio de superposición de estratos: Los estratos más profundos son más antiguos.

2. Principio de horizontalidad: Todos los estratos se depositan horizontalmente.

3. Principio de sucesión faunística: Los fósiles contenidos en un mismo estrato son de la misma época. (Fósiles de estratos superiores son más modernos).

Estratificación

Estratificación cruzada

Los estratos se presentan inclinados entre sí y con espesor desigual.

6) Edafogénesis (= formación de suelo)El suelo está organizado en una serie de estratos llamados horizontes; de diferente estructura, composición y propiedades.

Perfil edáfico = Conjunto de horizontes de un suelo.

Horizonte A = Zona de arrastre o eluviación.

Horizonte B = Zona de acumulación o iluviación.

Horizonte C = Roca madre sin alterar.

Formación del suelo = Edafogénesis

La formación de suelos es consecuencia de la meteorización. El suelo va cambiando con el tiempo, es decir, evoluciona.

EDAFOGENESIS

Factores que afectan a la edafogénesis:

• Composición mineral (A + inestabilidad, + rápido evoluciona).

• Grado de fragmentación de la roca. (A + fisuras, + rápido progresa el ataque).

• Organismos.– Los restos de organismos transforman el suelo profundamente.– Los colonizadores (musgos y líquenes) alteran la roca madre,

facilitando la instalación de plantas.• Clima. Agua y Tra favorecen la meteorización química.• Orografía (relieve). A + pendiente - espesor de suelo.

Un suelo se desarrolla más fácilmente en superficies planas.• Tiempo. El suelo va evolucionando con el tiempo.

(50 - 80 años 1 cm grosor suelo).• Traslocación de sustancias: Mezcla y distribución de

los componentes por la acción de organismos.

MEDIOS SEDIMENTARIOS• Es la parte de la superficie terrestre en la cual se pueden acumular

sedimentos.• La superficie terrestre es irregular. Los materiales arrancados en zonas

elevadas son transportados a zonas más bajas por efecto de la gravedad, donde se acumulan formando estratos.

• MEDIOS CONTINENTALES (5)– Modelado fluvial– Modelado glaciar y periglaciar– Modelado lacustre– Modelado eólico– Modelado cárstico

• MEDIOS MARINOS (4)– Plataforma continental– Medios marinos profundos (talud continental, abanicos submarinos y

llanura abisal).• MEDIOS DE TRANSICIÓN (Paso de tierra firme a mar abierto)

Llanuras mareales, deltas, estuarios …

Ambientes sedimentarios

A ) Medios continentales• Procesos dominantes: erosión y transporte. • Ambos procesos se llevan a cabo

fundamentalmente por el agua y el viento.

• AGUA: Circula continuamente (en superficie, atmósfera y subsuelo) ciclo hidrológico.La lluvia y la nieve que caen sobre los continentes tienen gran importancia en el modelado del relieve.El agua es la responsable de la meteorización química y del mantenimiento de la cubierta vegetal.

• VIENTO: Actúa sobre superficies desnudas o con partículas sueltas, arrastrando pequeños granos minerales y partículas orgánicas. Carga “proyectiles” ↑ capacidad erosiva del viento.

El ciclo del agua

1. Modelado fluvial• Son aquéllos en los que el agente geológico que

actúa es un río. • El agua de escorrentía tiende a organizarse en

cauces cada vez mayores, formando las redes fluviales; que canalizan las aguas superficiales hacia el mar.

• RÍOS. En el curso alto erosión del relieve.En su recorrido, transporta el material erosionado hacia las cuencas oceánicas, donde se deposita.

- En el curso alto, el río excava y profundiza cauces, formando valles con sección transversal en forma de V. - Cuando la pendiente se suaviza, la acción erosiva se produce en los lados. Esta erosión lateral produce meandros por diferencia de E entre ambas orillas.

• La cantidad de agua que transporta un río no es cte a lo largo del año.

• Cuando llueve, el cauce se ensancha hacia la llanura de inundación. Al retirarse el agua, queda un sedimento fino que da lugar a vegas fértiles para el cultivo. Si las llanuras de inundación son discontinuas (existen ≠ niveles) terrazas.

– El agua de lluvia, antes de encauzarse, producen un modelado especial por aguas de arroyada desorganizadas, donde domina la erosión. Paisaje característico: Cárcavas.

Modelado fluvial

Modelado por aguas salvajes o de arroyada

(no canalizadas)

2. Modelado glaciar y periglaciar• Zonas de sedimentación de materiales

transportados por el hielo.• Los glaciares tienen mayor capacidad de

transformación de paisajes que los ríos. Originan relieves escarpados.

• CASQUETES POLARES. • GLACIARES DE VALLE (montañas)

– Estos glaciares discurren en forma de lenguas de hielo, desde la zona de acumulación, llamada circo glaciar, hasta las zonas más bajas del relieve.

– Las lenguas glaciares arrastran grandes cantidades de piedras y otros materiales, que constituyen las morrenas. Las masas de hielo fluyen a favor de la pendiente por efecto de la gravedad.

– Las lenguas glaciales excavan valles con perfil en U.

MODELADO GLACIAR Y PERIGLACIAR

3. Modelado lacustre

• Comprende: los fondos y orillas de los lagos y otras masas de agua dulce.

• Son el resultado de la acción de otros agentes (ej: desaparición de glaciares por deshielo).

• Su existencia y durabilidad está muy ligada al clima.

• Los lagos actúan principalmente como cuencas de sedimentación.

4. Modelado eólico

• Zonas de acumulación de materiales transportados por el viento.

• El viento tiene capacidad moldeadora del relieve (aunque menos que el agua).

• El viento es capaz de movilizar partículas muy finas y de pequeño tamaño. (Acción erosiva y de transporte limitada).

• Cuando el viento deposita el sedimento, da lugar a 2 formaciones muy características:– DUNAS Acúmulos de arena suelta.– LOESS Acumulación de la fracción más fina de

sedimentos periglaciares (limos y arcillas). Dan lugar a terrenos muy fértiles.

MODELADO EÓLICO

5. Modelado cárstico• El agua que se infiltra en el suelo puede producir la disolución de

algunos minerales constituyentes de las rocas. • El agua tiene cierto carácter ácido y es capaz de disolver la calcita,

mineral formado por carbonato de calcio (CaCO3).

• Modelado cárstico: Es el conjunto de las huellas subterráneas y superficiales producidas por la disolución de las rocas.

• Relieves característicos:– Cuevas y simas: Cavidades subterráneas resultado de esta

disolución.• Cuevas, salas o grutas Son grandes cavidades en las que se

forman estalactitas (techo) y estalagmitas (suelo).• Simas: Conductos verticales que conectan con la superficie.

– Dolinas: Depresiones del terreno; producidas por el colapso de cavidades subterráneas.

MODELADO CÁRSTICO

B ) MEDIOS MARINOS• En ellos predomina la sedimentación.

• PLATAFORMA CONTINENTAL: Profundidad inferior a 200m; prácticamente sin pendiente. Recibe sedimentos de los ríos: y las corrientes litorales los van clasificando, dejando los sedimentos más finos hacia mar abierto.↑ desarrollo de vida marina.

• TALUD CONTINENTALPendiente muy fuerte. Gran actividad erosiva y sedimentaria.

• ABANICO SUBMARINOSe localiza a los pies del talud y presenta una sedimentación organizada.

• LLANURA ABISALLocalizada a profundidades superiores a 3000 m. Prácticamente horizontal y sin aportes externos.

Medios marinos

C) MEDIOS DE TRANSICIÓN

Interfase tierra firme – mar abierto.• Zona litoral:

– Plataformas de abrasión: Retroceso de acantilados por la erosión que provoca el oleaje.

– Playas: Acumulación de arena a lo largo de la costa.– …

• Zonas de desembocaduras de ríos:– Deltas: Sedimentos depositados en la zona de

contacto de las aguas fluviales con las del mar.– Estuarios: Desembocadura sin sedimentos, que han

sido barridos por la fuerza de las mareas.

MODELADO MARINO MODELADO LITORAL (MEDIOS DE TRANSICIÓN)

Modelado litoral

3. LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

• Las rocas sedimentarias se forman a partir de los sedimentos acumulados.

DIAGÉNESIS = Proceso de transformación del sedimento en roca sedimentaria.

• Fases:1. Compactación: Disminución de la porosidad y

expulsión del agua que ocupa los espacios entre granos.

2. Cementación: Cierre de los huecos entre granos debido a la precipitación química de sustancias disueltas en el agua.

CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

1) R. DETRÍTICAS– Conglomerados (brechas, pudingas)

– Areniscas (Arenisca cuarzosa)

– Lutitas (arcillita o argilita)

2) R. QUÍMICAS– R. Carbonatadas (calizas, dolomías)

– R. Evaporíticas (yesos, halita, silvina)

3) R. Organogénas– Carbones – Petróleos

1) R. DETRÍTICASSe originan por compactación de sedimentos procedentes de meteorización física. Se clasifican según el tamaño de sus granos.

– Conglomerados: Fragmentos +2mm de diámetro y huecos rellenos por una matriz de partículas finas o por un precipitado químico (cemento).Ej: brechas (cantos angulosos), pudingas( cantos redondeados)

– Areniscas: Sedimentos 2 – 0,06 mm. Se clasifican según la composición mineral de sus granos. Ej: Arenisca cuarzosa.

– Lutitas Tamaño de grano inferior a 0,06 mm. Para estudiarlas se requiere microscopio petrográfico. Ej: arcillita o argilita.

2) R. QUÍMICAS

El sedimento se forma en la propia cuenca sedimentaria, a partir de los iones transportados en disolución.

– R. Carbonatadas: Están formadas por carbonatos.• De calcio: calcita calizas• De calcio y magnesio: dolomita dolomías.

– R. Evaporíticas: Proceden de la precipitación química de sales (sulfatos y cloruros) disueltas en aguas saturadas. Se forman por evaporación de estas aguas.

• Yesos (sulfatos)• Halita o sal común (cloruro de sodio)• Silvina (cloruro potásico)

3) R. Organógenas

Están formadas por restos orgánicos de seres vivos acumulados en determinadas zonas.– Carbones: Originados por la descomposición de

restos vegetales acumulados en zonas pantanosas por la acción de bacterias anaerobias. El enriquecimiento en carbono se produce con el tiempo.

– Petróleos: Se originan a partir de la transformación por bacterias anaerobias de materia orgánica (zooplancton). Estos restos son depositados en fondos anóxicos y enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.

Rocas sedimentarias

Fotos

Conglomerados

Brechas (cantos angulosos)

Conglomerados

Pudingas (cantos redondeados)

Areniscas (2 – 0,06mm)

Lutitas (menos 0,06 mm)

Arcillita

Rocas carbonatadas

DolomíasCalizas

Rocas evaporíticas

Yesos

Halita

Silvina

Rocas organógenasCarbones

Petróleos

Tipos de carbónTurba (se distinguen bien los restos vegetales).

Lignito (se origina por compresión de la turba)

Tipos de carbónHulla

Antracita