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B Curso de Geomorfología

GEOMORFOLOGIA

1.-OBJETIVO:

Al finalizarla unidad el alumno estará capacitado para definir los conceptos básicos de la

geomorfología y los procesos de agradación y degradación.

2.-CONCEPTO

La geomorfología se considera como la ciencia que estudia las formas del relieve terrestre

teniendo en cuenta su origen, naturaleza de las rocas, el clima de la región y los procesos

geomórficos que como modo general entran como factores constructores del paisaje.

3.-CAMPO DE LA GEOMORFOLOGÍA

La geomorfología es aplicable a muchas ramas de la ingeniería, por ejemplo:

En Ing. Ambiental:

Para el estudio de la contaminación natural,

mitigación, recuperación de suelos

En Ing. Civil:

Evaluación de la superficie del suelo para el diseño y construcción de estructuras

(autopistas, diques, represas, aeropuertos, etc.).

Riesgos de proyectos ingenieriles por procesos en la superficie del suelo (peligros

geológicos actuales como antiguos).

La disponibilidad de recursos de construcción, especialmente agregados.

En Ing. Agronómica

Para facilitar el estudio de los suelos.

En la conquista del espacio la geomorfología tiene un gran papel; ejemplo analizando sitios

para alunizaje, etc.

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La geomorfología se considera como la ciencia de las formas terrestres, o más bien, como la

ciencia que trata de la superficie terrestre y su origen.

Según Worcester (1939): es una descripción e interpretación de las características del relieve

terrestre. Dicho así corresponde a un sentido más amplio formación de relieve mayores (cuencas

oceánicas y plataformas) y esto corresponde al campo de la geología estructural.

4.-HISTORIA DEL DESARROLLO DE LAS IDEAS GEOMORFOLÓGICAS

Las primeras ideas básicas de la geomorfología se desarrollaron por:

Herodoto (485-425 a.C): Reconoció la importancia de los incrementos anuales de limos y

arcillas depositadas por el río Nilo y a él se le atribuye el dicho: “Egipto es un don del río

Nilo”.

Aristóteles ( 384-322 a.C): Referentes al origen de los manantiales se componían como

siguen:

Parte de las aguas pluviales que se habían percolado.

Agua que se había formado dentro de la tierra.

Agua que se había condensado de vapores de origen incierto.

Estrabón ( 54 a. C 25 d. C): Reconoció la importancia del aluvión fluvial y pensó que el

delta de un río variaba de tamaño de acuerdo con la naturaleza de la región avenada por

dicho curso de agua;

Jaime Hutton (1726-1796) es conocido como el padre de la geomorfología moderna.

Publicó la “Teoría de la tierra o una investigación de las leyes observables en la

composición, disolución y restauración del terreno sobre el globo terrestre”.

Davis (1850-1934) se le llama el gran definidor y analista. A este científico se le reconoce

sobre todo por acuñar el concepto del ciclo geomórfico el cual consiste en tres estados:

juventud, madurez y vejez o senectud de los paisajes.

5.-ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS DE GEOMORFOLOGÍA

1. Los procesos y leyes físicas que actúan hoy sobre el planeta se han repetido durante todo

el tiempo geológico, aunque no necesariamente de la misma intensidad con que se

manifiestan en el presente.

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Por ejemplo, los glaciares eran mucho más importantes durante el pleistoceno que en la

actualidad, los climas del mundo no siempre han estado distribuidos como hoy; también

ha habido tiempos en el que el volcanismo fue más importante que hoy en día. Se pueden

citar muchos otros ejemplos, pero el principio subsiste en sus bases: no hay razón para

creer que los ríos no han excavado valles en el pasado como lo hacen ahora; o que los

glaciares del pleistoceno, más numerosos y amplios, se hayan comportado diferentemente

de los glaciares existentes; el agua subterránea, al disolver las calizas y otras rocas abrió

pasajes y depresiones que ahora denominamos sumideros, durante períodos geológicos

antiguos como sucede en la actualidad en muchas partes del mundo.

2. La estructura geológica es un factor dominante en el control de la evolución de las

formas del relieve y se refleja en ellas.

El término estructura en geomorfología, no tiene el sentido estricto de caracteres de

rocas, tales como pliegues, fallas, etc, sino que incluye estos conceptos y además la

disposición de las rocas, su solidez, presencia o ausencia de diaclasas, propiedades físicas

de los minerales, etc.

En general los caracteres estructurales de una roca son mucho más antiguas que las

formas geomórficas desarrolladas sobre ellas; por consiguiente como principio general se

puede suponer que la mayoría de las estructuras de las rocas estaban establecidas mucho

antes que las formas del relieve que existen sobre ellas.

Rocas con presencia de diaclasas y planos de estratificación

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3. Los procesos geomórficos dejan huella distintiva sobre las formas del terreno y cada

proceso geomórfico desarrolla su propio conjunto característico de formas de relieve.

En general, los procesos endógenos tienden a construir o restaurar áreas que han sido

desgastadas por los procesos exógenos, de otra manera, la superficie terrestre

eventualmente carecería de rasgos característicos. Llanuras aluviales, conos aluviales y

deltas, son productos de la acción de los ríos, los sumideros y cavernas son producidos por

el agua subterránea, las morrenas terminales atestiguan la anterior presencia de glaciares.

4. A medida que los diferentes agentes erosivos actúan sobre la superficie terrestre, se

produce una secuencia en las formas del relieve con características distintivas en los

sucesivos estados de su desarrollo.

Las formas del relieve poseen rasgos distintivos dependientes del grado de su desarrollo.

Una consecuencia lógica de este principio es el concepto de ciclo geomórfico, es decir, “los

diversos cambios a que es sometida una masa terrestre en su configuración superficial a

medida que actúan sobre ella los procesos del modelado del relieve terrestre”. Los

términos metamórficos: juventud, madurez y senectud, son empleados comúnmente para

designar los estados de desarrollo.

Aunque un ciclo geomórfico implica

también secuencia del tiempo, este debe

tomarse en sentido relativo más que

absoluto, es decir que los diversos estados

de desarrollo no tienen que ser

necesariamente de la misma duración, ni

que regiones separadas que alcanzaron el mismo grado de desarrollo hayan requerido

necesariamente el mismo intervalo para lograr ese estado porque hay numerosos

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factores que pueden actuar sobre la velocidad de la degradación y, por consiguiente, esta

variará de un lugar a otro. Tampoco significa que dos áreas que alcanzaron el mismo

estado hayan de ser similares en sus detalles topográficos.

5. En la evolución geomórfica, la complejidad es más común que la simplicidad.

El estudio serio de las formas del relieve terrestre no progresa mucho si se tiene en cuenta

que sólo partes pequeñas de la corteza terrestre puede ser explicadas como resultado de

un solo proceso geomórfico o de un ciclo único de desarrollo geomórfico. Es raro

encontrar conjuntos de paisajes que puedan ser atribuídos solamente a un proceso

geomórfico aunque comúnmente se puede reconocer el predominio de uno.

Desde el punto de vista de la evolución geomórfica. Los paisajes pueden agruparse en

cinco categorías mayores:

Paisaje sencillo, es el resultado de un único proceso geomórfico dominante.

Paisaje compuesto, es el resultante de dos o más procesos geomórficos dominantes. Así

cierto paisaje puede ser el resultado del trabajo del agua corriente, pero también ha

debido actuar la meteorización, el transporte del material por el viento, etc.

Paisaje monocíclico, es el que lleva la impresión de solamente un ciclo de erosión.

Paisaje multicíclico, es el producido por más de un ciclo de erosión. Los paisajes

monocíclicos son menos comunes que los multicíclicos y en general están restringidos a

superficies de reciente formación como por ejemplo un cono volcánico.

Paisaje exhumado o resurrecto, es el formado durante algún período geológico pasado,

luego sepultado bajo cierta cubierta, y en tiempos geológicos recientes, expuesto por

remoción de dicha cubierta. En toda la superficie cubierta por materiales glaciarios del

pleistoceno, centenares de ríos están en camino de poner al descubierto crestas y valles

sepultados.

6. La mayor parte de la topografía de la tierra tiene una edad que no va más allá del

Pleistoceno, mientras que la topografía anterior al Terciario es exigua.

Los caracteres topográficos muy antiguos son escasos y, si existen lo más probable es que

sean formas exhumadas y que no correspondan a formas que hayan estado expuestas a

degradación a través de vastos períodos de tiempo geológico. La mayor parte de los

detalles de la topografía presente, probablemente no sean más antiguos que el

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Pleistoceno. Por lo menos el 90% de la actual superficie terrestre se desarrolló en tiempos

posterciarios, y tal vez el 99% sea de edad posterior al Mioceno medio.

7. La interpretación cabal de los paisajes actuales es imposible sin una apreciación total de

las influencias múltiples de los cambios geológicos y climáticos ocurridos durante el

pleistoceno.

Los cambios geológicos y climáticos ocurridos durante el Pleistoceno tuvieron efectos de

mucho alcance sobre la topografía terrestre. Muchas regiones hoy templadas durante las

edades glaciales experimentaron temperaturas subárticas. Los niveles mundiales del mar

también fueron afectados, el retiro de grandes cantidades de agua de los océanos para

formar extensos mantos de hielo produjo una disminución del nivel de mar. La glaciación

fue responsable de la formación de lagos.

8. Para comprender la importancia de los diferentes procesos geomórficos, es necesario

una valoración de los climas del mundo.

Es evidente que los factores climáticos, particularmente la temperatura y la precipitación,

deben influir sobre los procesos geomórficos.

Cárcavas por efecto de la erosión fluvial.

Las variaciones climáticas pueden afectar los procesos geomorficos tanto:

Indirectamente.- Las influencias indirectas están relacionadas principalmente con la

manera en que el clima afecta la cantidad, tipo y distribución de la cubierta vegetal.

Directamente.- Los controles directos evidentes como la cantidad y clase de precipitación,

su intensidad, la relación entre precipitación y evaporación; la amplitud diaria de la

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temperatura, el descenso de la temperatura por debajo del cero y la frecuencia del

fenómeno; la profundidad de penetración de la helada y la dirección y velocidad de los

vientos.

Sin embargo hay otros factores climáticos cuyos efectos son menos evidentes, tales como

el lapso en que el suelo permanece congelado, las precipitaciones excepcionalmente

fuertes y su frecuencia, las temporadas de precipitación máximas, la frecuencia de los días

de helada y deshielo, etc.

9. Aunque el interés primario de la geomorfología son los paisajes actuales, su utilidad

máxima la logra por extensión histórica.

El interés específico de la geomorfología es el origen de los paisajes actuales, pero en la

mayoría de ellos se presentan formas que datan de épocas o períodos geológicos

anteriores, por consiguiente, un geomorfólogo está obligado a buscar un acceso histórico

si pretende interpretar con propiedad la historia geomórfica de una región.

6.-PROCESOS GEOMÓRFICOS

Los procesos geomórficos son todos los cambios físicos y químicos que determinan una

modificación de la forma superficial de la tierra. Las formas del relieve son un reflejo directo de la

acción de distintos procesos geomórficos. Un agente geomórfico es cualquier medio natural capaz

de obtener y transportar material. Ejemplos de grandes agentes geomórficos son: el agua

corriente, el agua subterránea, los glaciares, el viento, las olas, corrientes, mareas y tsunamis.

Estos agentes y los procesos que realizan, se originan en el exterior de la corteza terrestre y se

denominan como exógenos. Los procesos geomórficos que tienen su origen dentro de la corteza

terrestre son denominados como endógenos, por ejemplo el diastrofismo y el vulcanismo. Un

proceso geomórfico que no se encuentra en ninguna de las clasificaciones anteriores es el choque

de los meteoritos en la superficie terrestre.

6.1.-Los procesos exógenos o externos

Se originan en la superficie de la corteza terrestre, agentes externos como la precipitación, la

escorrentía, el hielo, el viento y el oleaje hacen posible estos procesos. Los podemos subdividir en

degradación y agradación.

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Degradación: significa destrucción del relieve, está caracterizada por tres procesos distintos:

meteorización, erosión y movimientos en masa.

La meteorización, llamada también intemperismo, es la destrucción de las rocas que

afloran en la superficie, por acción de los agentes meteóricos, en condiciones de presión y

temperatura ambiental. Esta destrucción se efectúa in situ y consiste en la desintegración

(proceso mecánico o físico) y descomposición (proceso químico) de los minerales y rocas.

Erosión : Proceso destructivo que tiende a nivelar la superficie de la corteza terrestre.

Tiene tres procesos: desprendimiento del material, su transporte por agua, viento, etc y

sedimentación. La erosión se diferencia de la meteorización ya que la erosión tiene el

elemento móvil.

El principal agente móvil detrás de los agentes de erosión es la gravedad. Sin la gravedad y

otros agentes móviles de la erosión como: viento, agua, olas, lluvia, gravedad, glaciales no

podría ocurrir.

Movimientos en masa: Son movimientos del terreno, suelo o roca, que se desplazan

sobre las pendientes debido a factores denominados: determinantes (condicionantes) y

detonantes.

Se clasifican en caías, volcamiento, deslizamiento, separación lateral, flujos y movimientos

complejos.

Agradación

Acumulación de sedimentos y construye otros relieves. También producido por precipitaciones,

vientos, oleajes, glaciares. Es una consecuencia de la degradación y contribuye a la nivelación

general de la superficie terrestre.

Agradación fluvial

Terrazas

Las terrazas fluviales constituyen pequeñas plataformas sedimentarias construidas en un valle

fluvial por los propios sedimentos del río que se depositan a los lados del cauce en los lugares en

los que la pendiente del mismo se hace menor, con lo que su capacidad de arrastre también se

hace menor.

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Agradación glacial

Morrenas

Sedimento depositado directamente por un glaciar. El glaciar baja desde alturas considerables y

arrastra los materiales que encuentra en su camino.

Agradación marítima

Playas

Los sedimentos depositados en el borde litoral resultan del balance entre los materiales que llegan

a la costa, que son aportados por los ríos, por la erosión de los acantilados y, la capacidad de las

corrientes costeras para transportarlo.

Agradación eólica

Dunas

Las acumulaciones eólicas más características son las dunas; ellas expresan la morfogénesis del

viento en los dominios áridos y en las zonas costeras debido a la extensión de los espacios que

recubren, la diversidad de tipos y las dimensiones que pueden alcanzar.

6.2.-Procesos endógenos

Se dan en el interior de la corteza terrestre, ellos deforman la corteza y tienen una influencia

importante sobre la forma del moldeado de la superficie. A ellos pertenecen la formación de

montañas, los terremotos y el volcanismo.

El accionar de la geodinámica interna se manifiesta a través de dos procesos: el diastrofismo y el

vulcanismo.

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6.2.1.-Diastrofismo

Es un conjunto de movimientos tectónicos, horizontales, verticales, etc; que ocasionan en la

corteza terrestre la formación de plegamientos y fallas. Estos movimientos se desarrollan en forma

lenta pero continua y regional, y las deformaciones de las rocas están en función de la intensidad

de los esfuerzos y de la elasticidad de las rocas.

Estos se clasifican en dos:

Procesos orogénicos

Conjunto de procesos geológicos que se producen en los bordes de las placas tectónicas y

que dan lugar a la formación de una cadena montañosa. Las montañas se pueden formar

por plegamientos o por fallas geológicas.

a) Formación por fallas. Las fallas son fracturas de la corteza que presentan

desplazamientos bastante notorios que se producen cuando concentraciones de

fuerzas tectónicas exceden la resistencia de las rocas. Las fallas más comunes son

las escalonadas, en las que se aprecian dos partes: el horst (macizos tectónicos

que dan origen a mesetas y montañas) y los graben o rift valles (zonas hundidas

que dan origen a grandes depresiones, valles o lagos tectónicos).

b) Formación por plegamientos. Las montañas se forman como consecuencia de la

convergencia de placas litosféricas en una zona de subducción o al colisionar dos

masas continentales, produciendo el flexionamiento de la corteza. En todo

plegamiento se observan dos partes: el anticlinal (parte elevada que da origen a

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montañas) y el sinclinal (parte hundida que da origen a valles, depresiones o lagos

tectónicos).

Procesos Epirogénicos

Movimientos que actúan en las zonas litorales de manera vertical y que permiten el

levantamiento de la corteza, produciéndose la construcción de masa continental. La

epirogénesis busca mantener el equilibrio isostático perdido por la Tierra, debido a la

acción de agentes erosivos.

La formación de los grandes continentes se explica a través de teorías, entre ellas

destacan: Teoría de la Deriva Continental, Teoría de la Expansión de los Océanos y Teoría

de Tectónica de Placas.

6.2.2.-Volcanismo

Se entiende por volcanismo al conjunto de fenómenos relacionados con las erupciones volcánicas

y con la expansión de los magmas y sus gases por la superficie terrestre, su enfriamiento y

consolidación.

La importancia del estudio sistemático de los volcanes, de su actividad y de sus relaciones con los

grandes procesos geológicos ha permitido llegar a la conclusión de que el volcanismo es uno de

los procesos geológicos esenciales en la dinámica de las capas superficiales de la tierra. Las rocas

volcánicas son los materiales más abundantes en la corteza terrestre y de los fondos oceánicos.

Las dos terceras partes de la superficie terrestre están exclusivamente constituidas por rocas

volcánicas. Igualmente, grandes extensiones continentales están constituidas por rocas originadas

en grandes procesos volcánicos.

El volcanismo ha desempeñado un papel fundamental en la dinámica de la corteza terrestre, así,

en las modernas teorías geológicas, el volcanismo es la causa fundamental de la expansión de los

fondos oceánicos, a partir de las cuales éstos se producen, principalmente en las dorsales meso

oceánicas, son en realidad grandes sucesiones de volcanes de cuya actividad se forma la corteza

oceánica.

Los desplazamientos de las placas que constituyen la litósfera y la formación de montañas por

choque de tales placas, en gran parte se deben a la actividad volcánica.

Volcanes

Los volcanes en cuanto a su presentación superficial son estructuras que se forman por la

acumulación de material ígneo que asciende desde las profundidades hasta la superficie a través

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de una fractura, donde recibe el nombre de “lava”, solidificándose en sus proximidades y

desarrollando una forma de colina o montaña con características particulares. En un volcán hay

que distinguir las siguientes partes:

a) Cámara magmática (foco): es la región situada en la profundidad de la litósfera donde se

acumula y deposita el magma.

b) Cráter: es una depresión u orificio externo, generalmente en forma de embudo, con

paredes casi verticales, y por el que son arrojados los materiales volcánicos. Cuando esta

depresión alcanza varios kilómetros de diámetro, y de forma circular, se le conoce como

caldera.

c) Chimenea: son los conductos de salida al exterior de las lavas y de los productos sólidos y

gaseosos. Éstos suelen ser profundas fracturas que se comunican con la cámara

magmática, los cuales se van ensanchando por efectos de la erupción.

d) Cono volcánico: es una elevación formada alrededor de la chimenea, originada por la

acumulación de materiales provenientes de las erupciones.

7.0.- INFLUENCIA DEL CLIMA SOBRE LOS PROCESOS GEOMÓRFICOS

Al observarse las formas de relieve, bajo condiciones climáticas muy distintas, fácilmente pueden

notarse las diferencias significativas del paisaje y un cierto grado de armonía entre clima y

paisajes, particularmente con respecto a los caracteres topográficos menores. La descomposición

química profunda generalmente es considerada como uno de los caracteres sobresalientes de las

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regiones tropicales húmedas. Una vegetación tupida puede crecer en los trópicos húmedos en

laderas con una pendiente hasta de 70º. Bajo su cubierta protectora y con las condiciones de

temperatura existentes, la meteorización mecánica es insignificante y la erosión del suelo puede

ser despreciable. La vegetación se puede extender hasta las mismas márgenes de los ríos e

impedir que la erosión lateral realice su importante acción en la determinación de la forma del

valle. En regiones caracterizadas por la falta de temperaturas de congelación y de amplitud

grande, junto con una temperatura anual elevada y de precipitación anual alta, se acentúa la

importancia de la meteorización química y se reduce la meteorización física a un mínimo.

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INFLUENCIA DEL CLIMA SOBRE LOS PROCESO GEOMÓRFICOS

Tropical húmedo-árido 20-30 600-1500Meteorización química activa durante la estación húmeda, tasas de meteorización física baja a

moderada; movimientos en masa regularmente activo; acción fluvial alta durante la estación

húmeda, acción del viento generalmente mínima pero localmente moderada en la estación seca.

Tropical húmedo 20-30 >1500Tasas potencialmente altas de meteorización química; meteorización física limitada; movimientos

en masa activos altamente episódicos.

Mediterránea; semi-

árido ( tropical semi-

árido)

10-30 300-600Tasas de meteorización química moderadas a bajas; meteorización física localmente activa

especialmente en márgenes más secas y frías, movimientos en masa localmente activas pero

esporádico; tasas de de acción fluvial altas pero episódicas; acción del viento moderadas a alta.

Tropical árido tropical 10-30 0-300Tasas de meteorización física alta (especialmente meteorización por sal), meteorización química

mínima; movimientos en masa mínima; tasas de actvidad fluvial generalmente muy bajas pero

esporádicamente alta; acción del viento al máximo.

Templado y

mediterráneo

Templado; latitud media-

húmeda0-20 400-1800

Tasas de meteorización química moderadas,incrementando a altas en altitudes más bajas; actividad

moderado con acción acción del hielo importante en latitudes más altas, actividad de movimientos

en masa moderada a alta, tasas moderadas de procesos fluviales; acción eólica confinada a las

costas.

Templado; continental

seco0-10 100-400

Tasas de meteorización química bajas a moderadas, meteorización física especialmente por acción

del hielo; estacionalmente activo; movimientos en masa moderadas y episódicos; procesos

fluviales activos en estaciones húmedas; acción eólica localmente moderada.

Tasas de meteorización física altas (especialmente por acción del hielo), tasas de meteorización

química bajas; tasas de movimientos en masa bajas excepto localmente; la acción fluvial confinada

a derretimiento estacional, acción glacial al máximo; acción del viento es significativa.

Polar glacial < 0 0-1000

periglacial -1 a +2 100-1000Meteorización mecánica muy activa con acción del hielo al máximo, las tasas de meteorización

química bajas a moderadas: movimientos en masa muy activo, los procesos fluviales

estacionalmente activos, las tasas de acción eólica localmente altas.

Zona climática zona morfoclimáticaTemperatura

anual media (

ºC)

Precipitación

anual media

(mm)

Importancia relativa de procesos geomorfológicos

Azonal zona de montaña azonalaltamente

variable

altamente

variableLas tasas de todos los procesos varían significativamente con la altitud, la acción mecánica y glaciar

llegan a ser importantes en elevaciones altas.