TEMA2

51
Tema 2 ANÁLISIS DE LOS PROCESOS GEOMORFICOS 2.1.- Procesos geomórficos.- Los procesos geomórficos son todos los cambios físicos y químicos que determinan la modificación de la superficie de la tierra. 2.2.- Agente geomórfico.- Un agente geomórfico o acción es cualquier medio natural capaz de obtener y transportar material de la tierra. Por ejemplo el agua corriente, el agua subterránea, los glaciares, el viento y los movimientos dentro de los cuerpos de agua estancadas, incluido olas, corrientes, mareas, tsunamis, son los grandes agentes geomórficos. La mayoría de los agentes geomórficos se originan dentro de la atmosfera de la tierra y están regidos por la fuerza de gravedad. La gravedad no es un agente geomórfico porque no puede obtener y acarrear materiales. Es considerado como una fuerza direccional. Los agentes mencionados hasta ahora y los procesos por ellos realizados se originan en el exterior de la corteza terrestre y por ese motivo han sido clasificados por: -Lawson como epígenos y por -Penck como exógenos. Otros procesos geomórficos tienen su origen dentro de la corteza terrestre y fueron clasificados por: -Lawson como hipógenos y por -Penck como endógenos. Procesos exógenos Procesos endógenos Un proceso geomórfico que puede tener significado local y no ingresa en ninguna de las dos categorías mencionadas es el choque de meteoritos con la superficie terrestre.

Transcript of TEMA2

Page 1: TEMA2

Tema 2

ANÁLISIS DE LOS PROCESOS GEOMORFICOS 2.1.- Procesos geomórficos.- Los procesos geomórficos son todos los cambios físicos y químicos que determinan la modificación de la superficie de la tierra. 2.2.- Agente geomórfico.- Un agente geomórfico o acción es cualquier medio natural capaz de obtener y transportar material de la tierra. Por ejemplo el agua corriente, el agua subterránea, los glaciares, el viento y los movimientos dentro de los cuerpos de agua estancadas, incluido olas, corrientes, mareas, tsunamis, son los grandes agentes geomórficos.

La mayoría de los agentes geomórficos se originan dentro de la atmosfera de la tierra y están regidos por la fuerza de gravedad. La gravedad no es un agente geomórfico porque no puede obtener y acarrear materiales. Es considerado como una fuerza direccional.

Los agentes mencionados hasta ahora y los procesos por ellos realizados se originan en el exterior de la corteza terrestre y por ese motivo han sido clasificados por: -Lawson como epígenos y por -Penck como exógenos. Otros procesos geomórficos tienen su origen dentro de la corteza terrestre y fueron clasificados por: -Lawson como hipógenos y por -Penck como endógenos.

Procesos exógenos Procesos endógenos Un proceso geomórfico que puede tener significado local y no ingresa en ninguna de las dos categorías mencionadas es el choque de meteoritos con la superficie terrestre.

Page 2: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 19 -

2.3.- Procesos geomórficos Procesos epígenos o exógenos - Degradación

-Meteorización -Remoción en masa o desplazamiento gravitativo -Erosión

Procesos hipógenos o endógenos - Agradación

-Diastrofismo -Vulcanismo

Trabajo de organismo, incluyendo el hombre

Procesos extraterrestres

-Caída de meteoritos Thornbury, emplea el término de gradación en el sentido original de Chamberlin y Salisbury, incluyendo “todos esos procesos que tienden a llevar la superficie de la litosfera a un nivel común”. Es decir la nivelación de la superficie de la tierra, tanto por procesos destructivos como constructivos. Chamberlin y Salisbury reconocieron que: Los procesos gradacionales pertenecen a dos categorías

1.- Aquellos que nivelan hacia abajo, Degradación 2.- Aquellos que nivelan hacia arriba Agradacion.

Degradación.- Los tres procesos distintos de degradación son:

1.- Meteorización, 2.- Remoción en masa 3.- Erosión.

Procesos gradacionales - Degradación 2.4.- - - Meteorización La meteorización, puede ser definida como la desintegración o descomposición de la roca en su lugar. Meteorización, es la transformación de las rocas y los minerales en la superficie de la Tierra o a escasa profundidad mediante dos procesos esenciales:

La desintegración que es un proceso físico o mecánico, y La descomposición que es un proceso de alteración química. Los productos de la meteorización contribuyen a la formación de los suelos, proveen los componentes detríticos de los mismos y muchos de los nutrientes asimilados por las plantas.

Page 3: TEMA2

Geomorfología

- 20 -

Roca en proceso de meteorización

Es un proceso estático y no significa la captura y remoción del material por agente transportador. 2.4.1.- Factores de los que depende la meteorización

-Composición y rasgos físicos de las rocas a ser meteorizadas. -Condiciones ambientales:

Clima, Ambiente hidrológico Ambiente biológico pH del ambiente.

-Fisiografía, topografía. -Tiempo -Frecuencia de los procesos

2.4.2.- Meteorización de Rocas - Factores condicionantes.- Por lo menos cuatro factores influyen sobre el tipo y grado de meteorización de rocas. 1.- La estructura de la roca, es empleada en sentido amplio para incluir las numerosas características físicas y químicas de las mismas. Incluyen tanto composición mineralógica, como caracteres físicos tales como diaclasas, planos de estratificación, fallas, fracturas y vacios intergranulares (porosidad). Los minerales que constituyen la roca, determinan en parte si es más susceptible a la meteorización química o a la física.

Page 4: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 21 -

Rocas diaclasadas

Las diaclasas, microfracturas, planos de estratificación y fallas, determinan en grado mayor la facilidad con que puede penetrar el agua y las soluciones en la roca, para permitir su descomposición y/o desintegración 2.- Los principales factores climáticos, temperatura y humedad no solamente determinan el grado de la meteorización sino también el predominio de los procesos químicos o de los físicos.

Intensidad de la meteorización química

Page 5: TEMA2

Geomorfología

- 22 -

Peltier (1950), Cooke y Doorkamp (1990).

Intensidad y tipos de meteorización según las condiciones de temperatura y humedad

3.- La topografía afecta la cantidad de afloramientos y también tiene efectos importantes sobre factores tales como cantidad y tipo de precipitación, temperatura e indirectamente el tipo y cantidad de la vegetación. Los afloramientos de rocas en regiones de relieve moderado (sierras bajas, colinas, lomadas) son los más susceptibles a la meteorización. 4.-La vegetación influye en el grado y tipo de meteorización con el espécimen y cantidad de vegetación, determinado la extensión de los afloramientos y la cantidad de materia orgánica en descomposición, de la cual se puede derivar anhídrido carbónico y ácidos húmicos.

La vegetación influye en el grado y tipo de meteorización.

Page 6: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 23 -

2.4.3.- Tipos de meteorización

1.- Meteorización física.- Los procesos de alteración mecánica suponen la modificación de las propiedades mecánicas de los materiales, sin producir cambios en su composición química y/o en su composición mineral. Estos procesos se deben a la acción de esfuerzos sobre el material, que pueden generar deformaciones internas, en forma, generalmente, de micro y

Page 7: TEMA2

Geomorfología

- 24 -

macrofracturas, por lo que su resultado más común es una pérdida de cohesión del material y su rotura. El origen de los esfuerzos puede ser tanto interno, esto es, generado en el interior del material como resultado de los efectos de los factores y agentes degradantes (e.g., cambios de volumen debido a incrementos térmicos, cristalización de hielo, cristalización e hidratación de sales, etc), como externo (i.e., estructurales), generado por el peso de los materiales que soporta. Entre los procesos de meteorización física y que conducen a la fragmentación de la roca, siguiendo a Reiche (1950), se tienen:

Expansión resultante de la descarga (lajamiento) Crecimiento de los cristales por hielo (gelifracción) Expansión térmica (termoclastía) Extracción por acción de coloides -sales (haloclastía) Actividad orgánica (biofísica).

-Expansión resultante de la descarga – lajamiento.- Muchas rocas y minerales se forman en profundidad, dentro de la corteza terrestre, donde la temperatura y presión son diferentes a las que se registran en la superficie. Así, los materiales formados en el interior de la corteza se encuentran en desequilibrio respecto a las condiciones superficiales. La meteorización involucra entonces a todos los procesos que tienden a poner a las rocas y a los minerales en equilibrio con los ambientes que se encuentran en o cerca de la superficie de la Tierra. La expansión o dilatación que acompaña a la descarga de masas rocosas, principalmente de rocas ígneas formadas a gran profundidad, conduce al desarrollo de fracturas en gran escala, las cuales son aproximadamente concéntricas con la superficie de la topografía (Farmin 1937). Se supone que la estructura en mantos de las rocas granitoides es producida de esta manera (Jahns 1943). En general los mantos individuales se tornan progresivamente menos espaciados a medida que se aproximan a la superficie terrestre. Cuando grandes masas de rocas, son descomprimidas por la eliminación del material suprayacente, las capas externas se expanden más que las que están situadas por debajo, y así comienzan a desprenderse losas concéntricas (semejantes a las capas de una cebolla). Este proceso recibe distintas acepciones: disyunción catafilar, meteorización catafilar, lajeamiento, cuarteamiento, etc. Este proceso es muy efectivo cuando rocas generadas a profundidad y elevadas temperaturas se acercan a la superficie por denudación de la cobertura. La eliminación de la carga litostática produce una fracturación por expansión o dilatación de las rocas a lo largo de superficies aproximadamente paralelas a las del terreno.

Page 8: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 25 -

Desintegración por alivio de presión.

Las escamas de exfoliación que resultan de la dilatación que acompaña a la eliminación de la sobrecarga pueden tener dimensiones de centenares de metros en sentido horizontal. -Crecimiento de los cristales por hielo - gelifracción.- La expansión como resultado del crecimiento de los cristales puede dar lugar a la fracturación de la roca. Este proceso incluye no solamente la formación de cristales de hielo en las rocas, sino también el crecimiento de otros cristales, particularmente los salinos que se forman en climas secos resultado de la acción capilar del agua, el cual contiene sales en solución. En la fracturación de las rocas, se atribuye gran eficacia a la congelación del agua, aunque es probable que raras veces ejerce las presiones enormes que se le han atribuido, porque tales presiones se logran únicamente cuando el agua está completamente confinada.

Meteorización mecánica.

Taber (1930) demostró que la dilatación por congelación depende en grado elevado de la formación de masas de hielo más que de la congelación del agua intersticial; por consiguiente, la alteración de congelación y derretimiento será

Page 9: TEMA2

Geomorfología

- 26 -

más afectiva en las rocas que contienen numerosas fracturas o planos de estratificación. El pasaje de agua en estado líquido a hielo implica un aumento de volumen de 9 %, lo que tiene un efecto de ruptura altamente eficiente (gelifracción), sobre todo cuando se alcanzan temperaturas inferiores a -5 ºC, en áreas de alta montaña y en regiones polares donde los ciclos de congelamiento ocurren centenares de veces por año. Esta acción resulta de una combinación de factores, tales como la expansión volumétrica en la transición de fase agua -hielo, el grado de saturación en agua del sistema poroso, el tamaño de los poros y la continuidad del sistema poroso.

Efecto de ruptura altamente eficiente (gelifracción).

Desintegración por gelifracción

Page 10: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 27 -

En estas condiciones, que pueden verificarse en el sistema poroso interior del material pétreo, se pueden producir esfuerzos importantes que son capaces de fracturar y deteriorar la roca.

Esquema de los esfuerzos producidos durante la cristalización de hielo en el interior del sistema poroso de los materiales pétreos.

Meteorización por presión del hielo en las rocas

de la Caldera del Kari Kari.

Presión producida por el crecimiento del hielo en grietas o poros

La suceptibilidad de las rocas a deteriorarse debido a procesos de gelifracción (denominada heladicidad) no presenta una relación lineal con su capacidad de "helarse". Algunos procesos invocados para explicar la acción del hielo sobre las rocas son los siguientes: Crecimiento de cristales de hielo. Una vez iniciado el proceso de helada, las moléculas del agua en contacto con el hielo presentan un estado de

Page 11: TEMA2

Geomorfología

- 28 -

agitación térmica muy bajo. Sin embargo, el agua más distante presenta un estado de agitación térmica mayor, de manera que tienden a acercarse al hielo formado. De esta manera se produce un proceso doble. Por una parte, se da un mecanismo de succión de agua desde los poros menores hacia los mayores donde se está formando hielo, y por otra, el agua recién llegada puede presionar al hielo.

Presión hidráulica. La acción destructiva del hielo, no se debe simplemente a la acción expansiva directa por el cambio de volumen que conlleva la transición agua-hielo, sino a las presiones hidráulicas generadas en el proceso de helada, donde el agua en contacto con el hielo es desplazada por el frente de helada. Este mecanismo es operativo si el sistema poroso es defectuoso, esto es, si el agua no puede escapar del mismo, o si se produce la "captura" de una cierta cantidad de agua entre dos frentes de helada (Fig).

Fenómeno de atrape de una bolsa de agua por ciclos de hielo-deshielo en el

sistema poroso de materiales expuestos a cambios de temperatura durante el día y la noche.

Cambios de volumen del agua adsorbida. Se ha observado que el agua contenida en el sistema poroso no hiela en su totalidad en, o cerca de, el punto de helada, sino que parte permanece líquida incluso por debajo de -40°C. Esta fracción de agua se suele considerar como agua ordenada, ligada tan fuertemente a las paredes de los poros que su transformación en hielo es difícil.

Page 12: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 29 -

La escamación de superficies de rocas por crecimiento de sales debido a la acción capilar se denomina exudación. Por su parte, la cristalización de sales produce cambios volumétricos entre 1 y 5 %; este proceso ocurre eficientemente en condiciones áridas y cálidas, pero también sucede en regiones frías. La precipitación de sales por migración capilar de soluciones puede producirse en la superficie de las rocas (eflorescencias), o en el interior a lo largo de fracturas o microfracturas (subflorescencia). La subflorescencia constituye un muy eficiente proceso de desintegración. Se considera el efecto de la expansión térmica del agua localizada en poros o microporos de las rocas al sufrir incrementos térmicos.

En resumen, puede decirse que las presiones máximas que pueden desarrollarse en el proceso de conversión agua-hielo en equilibrio pueden llegar a unas 2000 atm, para temperaturas del orden de -22 ºC. Por otra parte, las rocas con tamaños de poros mayores de 5 micras son menos sensitivas al efecto del hielo, que puede explicarse en términos de incrementos de volumen en la transición agua-hielo, la creación de presiones hidráulicas sobre el agua por el progreso del frente helado, por la conversión de agua libre en poros a agua ordenada, y por el aumento de volumen del agua ordenada por debajo del punto de helada. Independientemente del proceso involucrado, los efectos de deterioro más importantes se producirán en la llamada "isoterma cero", esto es, en los puntos donde coexistan hielo y agua, que puede describirse como el frente de helada. Por otra parte, los cambios diarios de la temperatura exterior inducen desplazamientos del frente de helada, formándose una zona más o menos ancha que sufre los mayores efectos de deterioro. En cualquier caso, dada la escasa conductividad térmica de los materiales pétreos, puede decirse que los efectos de deterioro debidos a los cambios de fase agua-hielo se concentran en las zonas externas de los materiales. -Expansión térmica - termoclastía.- Se atribuía mucha importancia al papel desempeñado por la expansión y contracción reiterada de superficies de rocas en la formación de caracteres tales como bloques esferoidales.

Disgregación granular

Page 13: TEMA2

Geomorfología

- 30 -

Blackwelder (1925-1933) dudó de su efectividad como un proceso de desintegración de rocas, por lo lógico que parece el proceso. Se sabe que las rocas son malas conductoras del calor y la mayoría de ellas están constituidas por varios minerales con diferentes coeficientes de dilatación. Parecería que el calentamiento y enfriamiento reiterado de una superficie de roca, por la lentitud con que el calor absorbido es conducido al interior de su masa debería producir deformaciones en una capa superficial delgada que finalmente se escamaría. Esto se ha denominado exfoliación en masa. Las rocas integradas por una variedad de minerales que tienen diferentes coeficientes de dilatación, como resultado de la expansión térmica diferencial deberían sufrir exfoliación granular o desintegración.

Exfoliación en capas.

Parece haber poca prueba de campo experimental para apoyar la idea de que la exfoliación en masa resulta principalmente del calentamiento y enfriamiento repetido de una superficie de la roca, pero Blackwelder llego a la conclusión de que los cambios de temperatura pueden ser importantes en la exfoliación granular.

… las capas externas se expanden más que las que están situadas por debajo, y así comienzan a desprenderse losas concéntricas (semejantes a las capas de una

cebolla).

Page 14: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 31 -

Exfoliación por insolación.

Las rocas son pobres conductoras de calor, por lo que al ser calentadas por el sol la superficie expuesta se expande más que el interior. La sistemática repetición de este fenómeno de calentamiento genera un stress (esfuerzo) que conduce obviamente a la ruptura. El resultado es una exfoliación catafilar o descamación concéntrica (similar a la de las sucesivas capas que forman las cebollas). Los minerales poseen distinto grado de expansión y contracción con respecto a las variaciones de temperatura, ya que los oscuros se dilatan más que los de colores claros (por diferencias de temperatura entre el día y la noche un mineral oscuro puede ser enfriado a 0º C y calentado hasta los 50 º C). Ello favorece también la desintegración a lo largo de los contactos entre los cristales de estas distintas especies

Disgregación granular

Page 15: TEMA2

Geomorfología

- 32 -

-Extracción por acción de coloides - haloclastía.- Un proceso de meteorización de importancia incierta ha sido denominado por Reiche, extracción por acción de coloides. Parece probable que los suelos coloidales puedan tener la facultad de aflojar o extraer pequeños trozos de rocas de las superficies con las cuales están en contacto. Se ha observado que al secarse gelatina en un vaso pueda extraer fragmentos o escamas de vidrio, y se ha inferido que una extracción similar puede tener lugar después de cada impregnación y desecación de los coloides en el suelo. -Actividad orgánica - biofisica.- Los organismo son de importancia menor en la meteorización física, el crecimiento de la raíz de plantas puede ayudar al ensanchamiento de diaclasas y otras fracturas. Por otro lado, la descomposición de la materia de plantas y animales puede contribuir a la meteorización química mediante la formación de anhídrido carbónico y ácidos orgánicos.

Las lombrices, hormigas y otros animales pueden traer material fresco de roca a la superficie o cerca de ella donde es fácilmente atacado por los procesos de meteorización química. Cuando las resistencias del suelo exceden los 20 kg/cm2 el crecimiento de las raíces se ve seriamente afectado o restringido. Algunos investigadores observaron que la máxima presión que las raíces pueden ejercer es entre 7 y 13 kg/cm2 en la dirección axial, y entre 4 y 6 kg/cm2 en la dirección radial.

Animales zapadores: termitas, hormigas, topos, etc.

Page 16: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 33 -

Efecto “Cuña” Los valores críticos de resistencia de penetración han variado entre 10 y 56 Kg/cm2. En general se menciona un valor de resistencia mecánica de 20 Kg/cm2 como umbral que limita significativamente el desarrollo y crecimiento de las raíces.

Crecimiento de raíces en planos de diaclasas

Page 17: TEMA2

Geomorfología

- 34 -

2.- Procesos de meteorización química. La meteorización química está estrechamente relacionada con el clima, ya que éste regula las condiciones de humedad y temperatura que son esenciales para controlar las reacciones químicas que conducen a la descomposición de los minerales. El clima tropical, produce procesos de descomposición que son 3,5 veces más intensos que los que ocurren en condiciones de clima templado. La serie de estabilidad mineral de Goldich, describe la susceptibilidad a la meteorización de diferentes minerales silicatados. El fundamento es que los minerales que se forman a elevada temperatura y presión son menos estables frente a los agentes de la meteorización. El investigador Goldich, formuló la serie de estabilidad de los minerales ordenándolos de menor a mayor estabilidad. Esta serie que se basa en la serie de cristalización de Bowen, es la siguiente:

OLIVINO Plagioclasas cálcicas CaAl2Si2O8

PIROXENO Plagioclasas cálcico sódicas (Ca, Na) Al2-3Si2-3O8

HORNBLENDA Plagioclasas sódo cálcicas (Na, Ca) Al2-3Si2-3O8

BIOTITA Plagioclasa sódica NaAlSi3O8

Feldespato alcalino KAlSi3O8

MUSCOVITA KAlSi3O10(OH)2

CUARZO (SiO2)

May

or re

sist

enci

a

Page 18: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 35 -

En las rocas ígneas y metamórficas los minerales están en equilibrio bajo las condiciones de temperatura y presión de la superficie terrestre, aunque algunos minerales no son de los más estables. Éstos son susceptibles a la alteración química. Aunque no hay un acuerdo total respecto del orden exacto de la estabilidad de los minerales, se conoce el orden general, Goldich (1938), ordenó las estabilidades de los minerales como se muestra en la lista. Los minerales menos estables están en la parte superior y los más estables abajo. Sobre la base de la serie de estabilidad, resulta evidente por que el cuarzo y la moscovita son componentes comunes de las rocas integradas por restos de meteorización.

La serie de estabilidad mineral de Goldich, presenta las siguientes características:

Menos estables (minerales de alta temperatura) Olivina Plagioclasa Ca Piroxeno Anfíbol Biotita Plagioclasa Na Feldespato potásico Muscovita Cuarzo

Más estables (minerales de baja temperatura)

El orden de estabilidad de los minerales pesados, Sidowski (1949):

Menos estables Olivina Piroxeno Granate Anfíbol Cianita Estaurolita Turmalina Rutilo

Más estables Circón

Silicatos y sus productos de meteorización

Mineral original Producto de meteorización

Componentes eliminados

Cuarzo Cuarzo ----------------------- Feldespatos Argilominerales

hasta bauxitas SiO2, K+, Na+, Ca2+

Anfíboles y piroxenos Argilominerales, limonita, hematita hasta bauxitas

SiO2, Ca2+, Mg2+

Page 19: TEMA2

Geomorfología

- 36 -

Los distintos iones que componen una red cristalográfica, tienen diferente facilidad para abandonar la estructura en condiciones favorables. Esta mayor o menor facilidad de liberación de los iones se denomina movilidad relativa. Por ser el O2- prácticamente el único anión importante de los silicatos, la movilidad suele referirse únicamente a los cationes y óxidos correspondientes. Experimentalmente ha sido determinada para los elementos mayoritarios a partir de análisis químicos de rocas frescas y de sus correspondientes productos de meteorización. Las pérdidas porcentuales mayores corresponden a los elementos más móviles. El orden siguiente ha sido señalado por Goldich:

Na2O - CaO - MgO - K2O - SiO2 - Al2O3 - Fe2O3

Movilidad decreciente El orden de movilidad establecido por Goldich difiere en algo de los mencionados por otros autores, pero en general la concordancia entre las proposiciones realizadas por diferentes investigadores es bastante acentuada. En todos los casos el Na2O y los óxidos alcalinotérreos (de Ca y Mg) constituyen el grupo más móvil, en tanto que la sílice y los sesquióxidos de aluminio y hierro integran el grupo menos móvil, siendo el K2O para todos los autores de movilidad intermedia.

La intensidad de la meteorización depende principalmente del pH, del potencial de oxidación y reducción, de la temperatura, de la biota del suelo, siendo la temperatura y las substancias orgánicas solo catalizadores. La meteorización química puede definirse como aquellos que implican un cambio en la composición química global y/o mineralógica de la roca original. Suponen la interacción de una solución acuosa (y/o gases) con el material rocoso, produciendo una solución de composición diferente de la inicial y un residuo de sólidos insolubles. Como para cualquier reacción química, están controlados por variables fisico-químicas (composición química y mineralógica de las rocas, composición de las disoluciones acuosas y composición de los gases, temperatura, pH, Eh,...). Es por tanto necesario un conocimiento preciso de estas variables, para describir los tipos de meteorización química. La composición de la roca original (e indirectamente sus características texturales y estructurales) es un control decisivo para el tipo y sobre el resultado del mismo. Los procesos de alteración en la meteorización química, son esencialmente reacciones que tienen lugar en presencia de agua. El agua es un disolvente excelente, tanto por la variedad de sustancias que puede disolver como por la cantidad de las mismas.

Page 20: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 37 -

Las principales clases de meteorización química son:

-Hidratación, -Hidrólisis, -Oxidación, -Carbonatación -Disolución

Es probable que la meteorización química sea más importante que la meteorización física, aunque esto es muy relativo. Los resultados de la mayor parte de la meteorización química son:

a) Un aumento de volumen con las deformaciones y presiones resultantes dentro de las rocas

b) Materiales de menor densidad c) Menor parte de la partícula y en consecuencia a un aumento del área de

la superficie por unidad de volumen d) Minerales más estables. Para apreciar la persistencia de ciertos minerales

en la naturaleza, debe de comprenderse el principio de estabilidad de los minerales según Goldich.

La hidratación como se describe comúnmente, comprende en realidad dos procesos: Hidratación e hidrólisis. -Hidratación.- Consiste en la reacción química mediante la cual se incorporan agua a un nuevo mineral, los que pueden pasar a formar parte de la estructura cristalina de la especie resultante.

Estructura de plegamiento enterolítico por hidratación de anhidrita.

La hidratación puede producir la expansión de la estructura cristalina, aumenta la superficie susceptible a otras reacciones y por ende la aceleración de otros procesos de descomposición. Está ejemplificado en la conversión de la anhidrita en yeso, de acuerdo con la ecuación siguiente:

CaSO4 + 2H2O CaSO4 * 2H2O

Page 21: TEMA2

Geomorfología

- 38 -

Este proceso también se produce en la conversión de hematita en limonita:

2Fe2O3 + 3H2O 2Fe2O3 * 3H2O Las dos ecuaciones precedentes son exotérmicas y fácilmente reversibles al aplicarse calor, lo cual indica que no hubo ningún cambio químico fundamental. -Hidrólisis.- La hidrólisis, en cambio, involucra formación de hidróxido y representa un cambio químico. Este proceso es el más efectivo en la alteración de minerales alumino - silicáticos debido a la presencia de cargas eléctricas en la superficie de los cristales. Es común en la meteorización de los feldespatos y de las micas y esta ejemplificada por la reacción siguiente, que involucra ortosa e hidróxido:

Si3O8 AlK + HOH Si3O8AlH + KOH (a)

El acido alúminosilicico formado es inestable y sufre más cambios para producir sílice coloidal y un complejo coloidal, los cuales bajo condiciones apropiadas forman minerales arcillosos. El hidróxido (KOH) que se forma reaccionara en presencia de anhídrido carbónico para formar carbonato potásico de acuerdo con la ecuación siguiente:

2KOH + CO3H2 CO3K2 + 2HOH Esta reacción comúnmente es denominada carbonación. El carbonato de potasio así formado es soluble en agua y será llevado en solución.

Resultado de la descomposición de una roca granítica por hidrólisis.

Hidrolisis del feldespato potásico a caolinita

4KAlSi3O8 + 22H2O -------- 4K+ + 4(OH)- + Al4(OH)8Si4O10 + 8H4SiO4

Page 22: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 39 -

De caolinita a gibbsita

Al4Si4O10(OH)8 + 10H2O ----------- 4Al(OH)3 + 4H4SiO4 -Carbonación.- Un caso particular de disolución congruente es la disolución de carbonatos (esencialmente calcita), donde el agua y CO2 intervienen para formar iones complejos que reaccionan con el carbonato. Dada su importancia, este tipo de procesos se consideran como disolución de carbonatos.

Disolución y precipitación de carbonatos. Cueva Umajalanta en Toro Toro.

Otro caso particular de disolución es la carbonatación de silicatos, donde el agua y CO2 de nuevo intervienen para formar iones complejos que atacan los silicatos formándose ácidos de C de manera similar a la disolución de carbonatos. Este tipo de ataque a silicatos puede ser significativo en ambientes ácidos contaminados, denominándose carbonatación.

Page 23: TEMA2

Geomorfología

- 40 -

Efectos de disolución por carbonación en rocas calcáreas

La carbonación Consiste en la reacción química de iones de carbonato y bicarbonato con los minerales originales. Este proceso es muy activo cuando en el ambiente abunda el anhídrido carbónico. La capacidad corrosiva del agua se incrementa cuando se forma ácido carbónico (por la combinación de CO2 con el agua). Se produce así la disolución de los minerales carbonatados y se favorece la descomposición de la superficie de otros minerales por la naturaleza ácida del medio.

Lapiaz (rocas calizas modeladas por disolución

Se debe recalcar que los diversos procesos de meteorización están interrelacionados, de otra manera, la meteorización seria un proceso extremadamente lento. La meteorización del feldespato, como comúnmente se la considera, ilustra este punto:

2Si3O8AlK + 2H2O + CO2 Si2O9Al2H4 + CO3K2 + 4SiO2 La hidrólisis y la carbonatación han producido un carbonato soluble en agua. El acido aluminosilicico formado (ecuación a) tomo agua de combinación y de él se han formado arcilla coloidal y sílice.

Page 24: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 41 -

CaCO3 + H2O + CO2 ------------ Ca(HCO3)2

CO2 + H2O ----- H2CO3 (aguas relativamente frías)

CaCO3 + H2CO3 ------------ Ca2+ + 2(HCO3-) Los efectos de la oxidación son generalmente los primeros en notarse y comúnmente se supone que es el primero que tiene lugar. En realidad, generalmente le precede la hidrólisis. Son más aparentes en las rocas que contienen hierro en forma de sulfuro, carbonato y silicato. La decoloración por los óxidos es fácilmente observable. -Oxidación.- La oxidación consiste en la reacción química que se produce entre un mineral y el oxígeno. Ello implica la remoción de uno o más electrones del componente original, lo que favorece la formación de una estructura menos rígida y crecientemente inestable. Los óxidos son los productos comunes de la oxidación, y entre los más importantes están los de hierro (Fe+2 a Fe+3) y aluminio que precipitan en condiciones de elevadas precipitaciones y temperatura ambiente.

Formación de goethita por oxidación de pirita.

Un tipo de reacciones donde generalmente entra el agua como agente activo, aunque a veces puede no intervenir, son las reacciones de oxidación-reducción. Estas reacciones afectan a los minerales que contienen elementos con estados de oxidación variables, aunque el más importante es el Fe (Fe+2 y Fe+3). Así, estos minerales con Fe2+, como sulfuros de Fe (pirita), óxidos de Fe (magnetita), silicatos de Fe (piroxenos, olivino), presentarán estos procesos de oxidación.

4Fe2+ + 3O2 ------------ 2Fe2O3 (hematita) 4Fe2+O + 2H2O + O2 ---------- 4Fe3+O(OH) (goethita) 4FeS2 (pirita) + 4H2O + 6O2 ----------------- 2H2SO4 + 4FeO(OH) 4(Mg,Fe)(SiO3) (hipersteno)+ 3O2 ----------------- 2Fe2O3 + 4SiO2 + 4MgO

Page 25: TEMA2

Geomorfología

- 42 -

Los efectos de la hidratación, la hidrólisis y la oxidación sobre los feldespatos, micas, olivino, y otros minerales son tales como tornarlos blandos, y los obliga a perder su brillo y elasticidad. Generalmente, y como resultado del agregado de agua, aumentan de volumen. El resultado es que los nuevos minerales formados son atacados más fácilmente por los procesos de la meteorización.

Efectos de disolución simple en yeso

3.- Principales procesos de meteorización biológica Consiste en el proceso de transformación de las rocas y minerales por acción de los organismos, desde las bacterias a las plantas y animales. Estos procesos pueden ser de descomposición o de desintegración.

- Bioturbación. Es el proceso de ruptura por actividad orgánica que lleva a la fracturación y remoción de rocas, sedimentos o suelos.

- Disolución. Por la producción de CO2 debido a la respiración conduce a

la formación de ácido carbónico y reducción de pH del medio.

- Intercambio catiónico. Reacciones por las cuales las plantas absorben nutrientes que pueden producir cambios en el pH, dado que por lo común se absorben cationes básicos y se elimina hidrógeno con la consecuente acidificación del medio.

- Quelación.- Los procesos biológicos producen sustancias orgánicas

denominadas quelatos que descomponen las rocas y los minerales por remoción de sus cationes metálicos. En las reacciones de quelación, entran en reacción el agua y el CO2. Este tipo de reacciones químicas están relacionado con la actividad orgánica de ciertas plantas y líquenes

2.4.4.- Cambios composicionales debidos a la meteorización Mediante el estudio de rocas silicáticas frescas y descompuestas se ha determinado el siguiente cambio composicional: Decrecimiento de: SiO2, MgO, CaO, Na2O y K2O Aumento de: Al2O3, Fe2O3 y TiO2

Page 26: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 43 -

Cambios en una roca durante la meteorización.

Orden de eliminación de óxidos durante la meteorización (Goldich)

Na2O - CaO – MgO - K2O - SiO2 - Al2O3 - Fe2O3 Resistatos Transformación de los argilominerales con el aumento de la intensidad de

meteorización Material original Biotita K(Mg,Fe)3 (OH)2 (AlSi3O10) Argilomineralmetaestable Illita K0-2Al4 (OH)4 (Al0-1Si3-4O10)2 Argilomineral estable Caolinita Al4 (OH)8 Si4O10 Producto final (resistato) Gibbsita Al(OH)3 2.4.5.- Índices de meteorización.- Los índices de meteorización son ecuaciones que, sobre la base del análisis químico de las rocas, permiten conocer el grado de descomposición. El cálculo de los índices se basa en las relaciones entre los óxidos menos móviles o resistatos (esencialmente Al2O3) y los más móviles o solubles en condiciones superficiales (CaO, Na2O, K2O). Índices de meteorización - Índices de Englund y Jorgensen (1973)

M1 = (FeO + MgO + Al2O3) / (K2O + Na2O + CaO) M2 = Al2O3 / (FeO + MgO ) Índice de Nesbitt y Young (1982), Chemical Alteration Index CIA = [Al2O3 / (Al2O3 + K2O + Na2O + CaO en silicatos)] x 100

Page 27: TEMA2

Geomorfología

- 44 -

Índices de madurez de Englund y Jorgensen en representación triangular

Tendencias al aumento de madurez. Primero M1 y luego M2.

El Chemical Alteration Index (CIA): ubicación de algunos tipos de rocas ígneas,

feldespatos y principales argilominerales. Procesos gradacionales – Degradación 2.5.- -- Remoción en Masa o desplazamiento gravitativo del material. La Remoción en Masa Se define como movimiento descendente de un volumen de material constituido por roca, suelo o por ambos (Cruden, 1991). El 80% de la tierra firme consiste en laderas y sólo un 20% son planicies de menos de 2° de inclinación, según los geógrafos O. Leontiev y G. Richagov.

Page 28: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 45 -

Nomenclatura de taludes y laderas

Talud

La pendiente puede medirse de tres formas:

1. En grados: 30o – 45o – 60o 2. En porcentaje: 57%, 100%, 175%. 3. Por relación de distancias: 1.75H : 1V; 1H : 1V; 057H : 1V.

La remoción en masa involucra la transposición de grandes volúmenes de detritos, cuesta abajo por la influencia directa de la gravedad.

Page 29: TEMA2

Geomorfología

- 46 -

La remoción en masa generalmente esta auxiliada por la presencia de agua, pero sin que el agua se halle en cantidad tal como para poder ser considerada como un medio de transporte.

Remoción en masa.

La distinción entre remoción en masa y erosión fluvial puede parecer simple pero, en realidad puede ser difícil decir, en determinado momento cuando la cantidad de agua presente es suficiente para ser considerada como agente de transporte y cuando no. Por consiguiente puede ser dificultoso trazar el límite entre una corriente de barro y un rio extremadamente turbio.

Esto tan solo destaca lo señalado por Sharpe (1938) en el sentido de que hay una serie continua de tipos de remoción en masa, graduables desde los imperceptiblemente lentos con poca asociación de agua, hasta los rápidos que involucran grandes cantidades de agua. A su vez este último grupo pasa

Page 30: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 47 -

insensiblemente a los ríos, en los cuales el agua predomina sobre el material de arrastre. La remoción en masa ha recibido la atención que merece únicamente en estos últimos años. El descuido de este proceso geomorfico es secuencia, en parte, de que únicamente los tipos más escarpados de desplazamiento gravitativo producen modificaciones inmediatas y perceptibles de la superficie terrestre. Aunque puede haber algunas objeciones a la clasificación de Sharpe (1938) de los tipos de remoción en masa, parece ser la mejor disponible, y su uso pasó al empleo general.

Velocidad de flujo Sharpe reconoció cuatro clases de remoción en masa a las cuales denominó:

1. Flujo lento 2. Flujo rápido 3. Deslizamiento 4. Hundimiento.

En cada clase fueron reconocidos y definidos varios tipos y subtipos, así: 1. Tipos de flujo lento. -Reptación: el movimiento lento, cuesta abajo, de suelo y de detritos rocosos, por lo general no perceptible, salvo mediante reiteradas observaciones. La reptación o soil creep es un fenómeno de ladera menos espectacular, en muchos casos imperceptible, pero un agente erosivo importante. En la reptación sólo participa la porción más superficial del suelo.

Page 31: TEMA2

Geomorfología

- 48 -

La reptación es el movimiento más lento de partículas en una ladera, en el subsuelo, a poca profundidad, menor a un metro. La contracción y dilatación de los minerales por cambios de temperatura y la alternancia de estados húmedos y secos, favorecen un desplazamiento de los fragmentos más pequeños, laderas abajo, con velocidad de 2 a 10 mm/año.

Reptación.

Reptación

Reptación

Page 32: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 49 -

--Reptación del suelo: movimiento cuesta abajo del suelo. --Reptación de escombros de talud: movimiento cuesta abajo de escombros de talud o derrubio. --Reptación de rocas: movimiento cuesta abajo de bloques individuales de rocas. --Reptación de glaciares de piedras: movimiento cuesta abajo de lenguas de detritos rocosos. -Solifluxión: el flujo lento, cuesta abajo, de masas de detritos rocosos saturadas de agua y no confinadas a cauces definidos. Solífluxión Proviene de las voces latinas solum = suelo y fluere = flujo, es un flujo lento imperceptible pendiente abajo del terreno. La solifluxión es un proceso en el que participan el flujo y la reptación sobre suelos saturados en agua. Común en zonas periglaciales. Se trata de pequeños y lentos flujos viscosos producidos intermitentemente en cada ciclo hielo-deshielo.

Solifluxión.

La solifluxión consiste en una capa de suelo de menos de 1 m de grosor, de material fino, sobresaturada de agua: se desplaza con velocidades promedio de 3 a 10 m por año. Se presenta incluso en pendientes débiles, de 3 a 4º. Una ladera que evoluciona por solifluxión adquiere un modelado ondulado en el detalle, con irregularidades de pocos o decenas de metros cuadrados de superficie, y algunos decímetros de desnivel entre las cimas y las depresiones. 2.- Tipos de flujo rápido. -Corrientes terrosas: movimiento hacia abajo de material terroso, arcilloso o limoso, saturado de agua, en terrazas de poca pendiente o laderas de cerros. -Corrientes de barro: movimiento hacia abajo, de lento a muy rápido, de detritos saturados de agua, en cauces definidos.

Page 33: TEMA2

Geomorfología

- 50 -

Corriente de barro provocado por las fuertes lluvias caídas, ha enterrado más de cien casas en la isla Indonesia de Java y se teme que haya provocado la muerte

de más de un centenar de personas (Feb-2006). -Derrumbamiento de detritos: un flujo laminar cuesta abajo, en pendientes empinadas de extensiones angostas, de detritos rocosos. 3.- Deslizamiento: tipos de movimiento que son perceptibles e involucran masas relativamente secas de detritos terrosos.

Nomenclatura de un deslizamiento

-Desmoronamiento: el deslizamiento hacia debajo de una o varias unidades de detritos rocosos, generalmente con una rotación hacia atrás con respecto a la pendiente sobre la cual tiene lugar el movimiento. -Deslizamiento de detritos: el deslizamiento o rodadura rápida de detritos terrosos no consolidados sin rotación de la masa hacia atrás.

Page 34: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 51 -

-Caída de detritos: caída de detritos terrosos desde una cara vertical o sobresaliente del terreno.

-Deslizamiento de rocas: el deslizamiento o caída de masas individuales de rocas a lo largo de superficies de estratificación, de diaclasas o de fallas. -Alud de rocas: la caída libre de bloques de roca en cualquier pendiente empinada.

Caída libre pendiente mayor a 75O

Page 35: TEMA2

Geomorfología

- 52 -

Problemas ambientales debido a caída de rocas.

4.- Hundimiento: desplazamiento hacia debajo de material terroso superficial, sin una superficie libre y sin desplazamiento horizontal.

Hundimiento en la parte este del Cerro Rico de Potosí.

Velocidad Extremadamente rápido > 5 m/seg Muy rápida 3 m/min Rápida 1.8 m/h Moderada 13 m/mes Lenta 1.6 m/año Muy lenta 16 mm/año Extremadamente lenta < 16 mm/año

Clasificación por velocidad. Fuente Jaime Suarez Las condiciones que favorecen la rápida remoción en masa fueron divididas por Sharpe (1938) en: - Causas pasivas - Causas activadoras o iniciadoras. Las causas pasivas incluyen:

Page 36: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 53 -

a) factores litológicos: materiales no consolidados o débiles, o aquellos que se volvieron resbaladizos y actúan como lubricantes cuando están mojados; b) factores estratigráficos: roca en bancos muy delgados o laminados y alternancia de estratos fuertes y débiles o permeables e impermeables; c) factores estructurales: diaclasas estrechamente espaciadas, fallas, zonas de trituración, planos de cizallamiento y foliación y bancos inclinados fuertemente;

Diaclasas y bancos de roca inclinados

d) factores topográficos: laderas empinadas o acantilados verticales; e) factores climáticos: gran amplitud diurna y anual de la temperatura, con frecuencia alta de congelación y deshielo, gran precipitación y lluvias torrenciales; f) factores orgánicos: escasez de vegetación. Las causas activadoras son:

- Remoción del soporte por medios naturales o artificiales,

Remoción del soporte natural. Camino Potosí-Tacobamba.

Page 37: TEMA2

Geomorfología

- 54 -

- Sobre empinamiento de pendientes por agua corriente, y

Sobre empinamiento de pendiente, Cueva del Diablo camino Potosí – Oruro.

- Sobrecarga por saturación de agua o por rellenamiento artificial.

Sobrecarga de masa

Sobrecarga de masa debido a construcciones.

Page 38: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 55 -

De acuerdo a “Movimientos en masa en la región andina”, publicación geológica multinacional No 4, 2007, pág. 3, los diferentes tipos de movimientos en masa que se dan en los Andes son:

Tipo Subtipo Caídas Caída de roca (detritos o suelo) Volcamiento Volcamiento de roca (bloque)

Volcamiento flexural de roca o del macizo rocoso

Deslizamiento de roca o suelo Deslizamiento traslacional, deslizamiento en cuña Deslizamiento rotacional

Propagación lateral Propagación lateral lenta Propagación lateral por licuación (rápida)

Flujo Flujo de detritos Crecida de detritos Flujo de lodo Flujo de tierra Flujo de turba Avalancha de detritos Avalancha de rocas Deslizamiento por flujo o deslizamiento por licuación (de arena, limo, detritos, roca fracturada)

Reptación Reptación de suelos Solifluxión, gelifluxión (en permafrost)

Deformaciones gravitacionales profundas Y la relación del intervalo de velocidades típicas con la escala de velocidades propuesta por Cruden y Varnes (1996), pág. 4. Son:

Clases de velocidad

Descripción Velocidad (mm/s)

Velocidad típica

7 Extremadamente rápido 5 × 10³ 5 m/s 6 Muy rápido 5 × 10¹ 3 m/min 5 Rápido 5 × 10-¹ 1,8 m/h 4 Moderada 5 × 10-³ 13 m/mes 3 Lenta 5 × 10-⁵ 1,6 m/año 2 Muy lenta 5 × 10-⁷ 16 mm/año 1 Extremadamente lenta < 5 × 10-⁷ < 16 mm/año

Procesos gradacionales – Degradación 2.6.- -- Erosión Erosión es un término amplio aplicado a las diversas maneras mediante las cuales los agentes obtienen y trasladan los restos de rocas. Si deseáramos ser demasiado técnicos podríamos restringir erosión a la adquisición de material por un agente móvil, y por consiguiente no considerar al transporte como constituyente parte de ella, transporte y erosión son dos procesos enteramente distintos, aunque a menudo se confunde por descuido.. La meteorización puede tener lugar sin la erosión subsiguiente, y la erosión es posible sin la previa meteorización. Por supuesto que es cierto que la meteorización es un proceso preparatorio y puede facilitar la erosión, pero no es un requisito previo ni necesariamente seguido por la erosión.

Page 39: TEMA2

Geomorfología

- 56 -

Erosión: desgaste en la superficie de los materiales, por el roce del agua corriente, el viento, o glaciares. Erosión eólica: deflación, abrasión, atrición.

Erosión eólica.

2.6.1.- Diferencia entre meteorización y erosión La meteorización involucra la descomposición y la desintegración in situ de las masas de rocas y minerales. La erosión ocurre cuando los componentes de las rocas son puestos en movimiento por los agentes que operan en la superficie terrestre (aire, agua, hielo y otros agentes gravitacionales). 2.6.2.- Agentes de erosión y de transporte.- Cada uno de los agentes erosivos efectúa la erosión de una o más maneras. Para algunos agentes, los procesos involucrados son esencialmente los mismos; para otros, son netamente distintos debido a las diferencias físicas inherentes a los agentes erosivos. Los diversos procesos erosivos han recibido nombres específicos. En el esbozo siguiente se intenta sistematizar esta terminología e indicar las interrelaciones de los procesos.

Agentes involucrados

Procesos por los cuales el material suelto es adquirido.

Procesos por los cuales las superficies de la Tierra son erosionadas por materiales en tránsito.

Procesos de desgaste de los materiales mientras están en tránsito.

Medios de transporte.

Agua corriente

Acción hidráulica o fluvirapción.

Corrasión o abrasión. Corrosión.

Atrición. Tracción. Saltación. Suspensión. Solución. Flotación.

Agua subterránea

Corrosión. Solución.

Olas y corrientes.

Acción hidráulica. Corrasión o abrasión. Corrosión.

Atrición. Tracción. Saltación. Suspensión. Solución. Flotación.

Page 40: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 57 -

Viento. Deflación. Corrasión o abrasión. Atrición. Tracción. Saltación. Suspensión.

Glaciares. Limadura. Extracción o trabajo de zapa. Exaración.

Corrasión o abrasión. Exhondando.

Atrición. Tracción. Suspensión.

El esbozo indica que hay cuatro aspectos de la erosión:

La obtención del material suelto por un agente erosivo, El desgaste de la roca sólida por el choque contra ella de los materiales

en tránsito, El desgaste mutuo de los detritos de las rocas en tránsito por contacto

entre sí, El transporte.

2.6.3.- Obtención del material por un agente erosivo. Acción hidráulica o fluvirapción: Es el arrastre de material suelto por agua en movimiento. Este proceso ha sido denominado fluvirapción (de fluvius = río, y rapere = asir) por Malott (1928). Está relacionado con la capacidad de empuje y arrastre que tiene el agua sobre un cuerpo. La deflación.- Es el proceso efectuado por el viento conocido como deflación, por el cual el viento levanta el material del suelo. El transporte depende de la intensidad del viento, proviene de las voz latina deflare = soplo.

Modelado de las rocas por efecto de deflación.

Limadura ó Pulitura.- Es el proceso del hielo en movimiento sobre una superficie terrestre, es el proceso de desgaste superficial de los afloramientos del terreno que da lugar a la separación de partículas y su transporte, normalmente deja una superficie brillosa, pulida y lisa.

Page 41: TEMA2

Geomorfología

- 58 -

Limadura o pulitura en rocas del Kari Kari.

Extracción.- La extracción se refiere a la obtención de partes del substrato por un glaciar cuando entra agua en las grietas de la roca y posteriormente se congela con la disgregación consiguiente de fragmentos de rocas a medida que el hielo avanza. Trabajo de zapa.- El término trabajo de zapa implica desbaste o trabajo de azuela, y para algunos es sinónimo de extracción, pero para otros está restringido al desprendimiento que tiene lugar en los fondos de las grietas. Es un proceso de obtención de material por el enfriamiento del agua en las grietas del terreno, el hielo separa trozos de roca. Exaración.- Erosión glaciaria (en general). Es una acción de arado que produce el hielo sobre el terreno, los clastos sueltos, son hundidos en el terreno por el paso del material helado, causando surcos o zanjas debido al desplazamiento. 2.6.4.- Formas de desgaste del afloramiento Corrasión o abrasión.- Las superficies del substrato pueden ser erosionadas por detritos rocosos en tránsito. El desprendimiento de partículas del substrato por la “acción de herramienta” del material transportado es conocido con el nombre de corrasión o abrasión. Es una acción física de fricción, donde los trozos de roca desgastan los afloramientos por rozamiento. Corrosión.- Destrucción de la roca por la acción química del agua y de los ácidos disueltos en la misma. Es un proceso químico, sólo se produce cuando hay agua, es un proceso de reacción con la roca aflorante, en este proceso la roca se disuelve. La remoción del material por disolución es denominada corrosión. Exhondando.- El ahuecamiento local de la superficie del substrato llevado a cabo con frecuencia por la erosión glaciaria, es a veces denominado

Page 42: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 59 -

exhondamiento, pero el empleo de este término no es amplio. es posible su existencia en los glaciares, tiene lugar por la rotación de clastos en un solo lugar y provocar desgastes en la roca aflorante formando cazos o cavidades como orificios, similar a una piedra de molino. 2.6.5.- Desgaste mutuo de los detritos de las rocas en tránsito por contacto entre sí. Atrición.- La atrición es el desgaste y deterioro a que están sometidas las partículas en tránsito por frotación, trituración, choque, raspado y golpeteo mutuo con la consiguiente disminución de tamaño. Se disgregan los materiales por choque durante el transporte por el agua, viento, etc. Se relaciona con el desgaste de material en tránsito, es un proceso de carácter físico en el que los clastos que se transportan, desgastan, fracturan y redondean por el choque entre partículas, en el agua, hielo, viento, (dentro del hielo puede ser menos intenso), El tamaño de grano y la esfericidad de la partícula en el terreno determinan la distancia que ha sido transportada el material y la intensidad de la atrición. Transporte.- Que puede ser efectuado por los agentes móviles.

Formas de transporte por el viento

Tracción, Tracción involucra el sostén parcial del material en tránsito por la fuerza ascensional del agua o del aire (elevación hidrodinámica) pero consta principalmente del rodaje, empuje y arrastre de las partículas de rocas que son demasiado grandes para ser levantadas e incorporadas al cuerpo principal del río o de la corriente. De esta manera, el agua en movimiento puede transportar tanto partículas de tamaño grande como de tamaño pequeño, pero el viento

Page 43: TEMA2

Geomorfología

- 60 -

puede transportar únicamente material de tamaño mucho menor, porque su densidad es mucho más baja y la fuerza ascensional resultante es menor. El viento puede mover guijarros por tracción cuando adquiere velocidades extremas.

Transporte fluvial

Transporte fluvial

Saltación.- Si el movimiento es realizado notablemente por saltos y brincos intermitentes se lo denomina saltación. El material describe generalmente un movimiento parabólico (se levanta y cae al suelo).

Suspensión.- La suspensión involucra el sostén temporario de las partículas de rocas por agua o aire en movimiento. Es posible porque el flujo del agua o del aire es principalmente turbulento, con corrientes hacia arriba que pueden levantar y mantener las partículas en suspensión. Tal vez no sea estrictamente correcto hablar de glaciares que transportan material en suspensión, pero no se dispone de otro término más adecuado para describir la manera con que los glaciares transportan la mayor parte de su carga. Depende mucho del tamaño de la partícula y su densidad. Solución.- Una parte de la carga llevada por el agua en movimiento está en solución y es parte del fluido; por consiguiente, no comporta un gasto extra de

Page 44: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 61 -

energía para su transporte. Está relacionado con el acarreo de sustancias disociadas químicamente o formando disoluciones, esta forma de transporte sólo puede comprobarse por el análisis químico.

Flotación.- La flotación es un proceso menor de transporte. Algunos materiales inorgánicos, tales como piedra pómez o escamas de mica, pueden ser acarreados de esta manera. No puede considerarse el detrito rocoso de la superficie de un glaciar como si estuviera flotando: tan sólo está asentado sobre una superficie sólida que lo lleva a medida que se mueve. Se transporta sobre la superficie del medio debido a la fuerza de la tensión superficial, el material se transporta en la zona de transición de dos medios, por ejemplo el aire y agua (solo el agua transporta de esta manera.

Transporte de partículas.

Page 45: TEMA2

Geomorfología

- 62 -

2.7.- Problemas ambientales.-

Remoción en masa

Remoción en masa

Desde un punto de vista ambiental, para evitar la erosión que causan los deslizamientos y remoción en masa no realizar:

• Tala y quema de árboles y zonas forestales. • Realizar surcos en el sentido de la pendiente. • Sobrepastoreo

Page 46: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 63 -

¡¡No!! a la tala ni quema de arboles

Proteja el terreno sembrando plantas que crezcan rápido, se expandan y extiendan. Ej. Plantas del genero Atriplex, que fácilmente cubren la superficie del suelo. Estas barreras deben ser horizontales a través de la pendiente. Sembrar en curvas de igual nivel, es decir siguiendo las curvas naturales del terreno.

Vista detallada de tratamiento lineal mediante ramas

Page 47: TEMA2

Geomorfología

- 64 -

Procesos gradacionales - Agradación 2.8.- -- Acumulación La agradación es una consecuencia inevitable de la degradación y contribuye a la nivelación general de la superficie terrestre. La acumulación, resulta de una pérdida en el poder de transporte. La acumulación por un glaciar, a medida que se deshiela, puede ser considerada como un tipo especial de pérdida en el poder de transporte. Se presta más atención a las formas de relieve erosivas que a las resultantes de la acumulación, con la posible excepción de las producidas por los glaciares. Una razón para esto puede ser que las formas esculpidas son con frecuencia más llamativas, pero hasta cierto punto las formas resultantes de la acumulación han sido menos estudiadas porque tienen muy poco relieve como para poder ser bien representadas en la mayoría de los mapas topográficos. Los depósitos aluviales y glaciarios han sido clasificados bastante bien, pero todavía faltan clasificaciones completas y sistemáticas de los depósitos debidos al viento, a las olas, etc. Procesos gradacionales – Agradación 2.9.- -- Diastrofismo El diastrofismo, y también el vulcanismo, son clasificados como procesos endógenos, porque las fuerzas responsables se originan a alguna profundidad dentro de la corteza terrestre. Ellos elevan o construyen porciones de la superficie terrestre y, por consiguiente, impiden que los procesos de gradación puedan reducir finalmente las áreas terrestres del planeta al nivel del mar. Los procesos diastróficos generalmente están clasificados en dos tipos: Orogénicos (formación de montañas con deformación) epirogénicos (ascenso regional sin deformación importante).

Los movimientos orogénicos están más localizados que los epirogénicos y generalmente involucran fuerzas tangenciales como la comprensión o tensión resultante en los estratos rocosos. G.K. Gilbert (1890) fue el primero en señalar la distinción entre los dos. La distinción entre los dos movimientos parece bastante sencilla en principio, pero en la práctica no lo es. Comúnmente se cree que los periodos de formación de montañas (orogénesis) son de ocurrencia episódica, ampliamente espaciadas en el tiempo geológico y

Page 48: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 65 -

de extensión mundial. También se cree que entre las orogenias hay periodos largos durante los cuales la corteza terrestre es relativamente estable o sujeta únicamente a un ascenso epirogénico lento o a un hundimiento. De acuerdo con este punto de vista, ahora se está viviendo en la fase final de un episodio orogénico, o en realidad se ha entrado en un periodo anorogénico, durante el cual las montañas y mesetas actuales serán destruidas por la erosión y la superficie de la Tierra reducida a un relieve bajo. ** Orogénesis.- En sentido etimológico orogénesis significa génesis de las montañas; se entiende por tal los movimientos tectónicos que originan las montañas y más en general los relieves. Participa en la formación de cadenas montañosas por la presencia de fuerzas tangenciales de compresión lateral, en estos casos existe un cese temporal del movimiento por lo que son procesos episódicos y se limitan a fajas estrechas del globo terrestre en gran longitud.

Pliegue sinclinal

Estos procesos se producen en áreas recientemente formadas o inestables de la tierra, el resultado es la formación de pliegues. ** Epirogénesis.- Los movimientos epirogénicos son movimientos lentos de ascenso y descenso de la corteza terrestre que afectan a vastas superficies y en los que, a diferencia de los tectónicos, no se producen fracturas ni perturbaciones en la disposición de los estratos. La epirogénesis se debe probablemente a corrientes magmáticas y/o movimientos isostáticos de compensación. Procesos gradacionales - Agradación 2.10.- -- Vulcanismo El vulcanismo incluye el movimiento de roca en fusión o magma, sobre o hacia la superficie terrestre. Está fuera del campo de la geomorfología explicar los cambios complejos del interior de la Tierra que producen vulcanismo.

Page 49: TEMA2

Geomorfología

- 66 -

Volcán en erupción.

El vulcanismo comprende las diversas maneras por las cuales la roca fundida es extruida. Esto puede ser por conductos centralizados, denominados volcanes, o por aberturas extensas o fisuras, en forma de erupciones en masa. Los efectos topográficos de las extrusiones son directos e inmediatos. Los efectos de las intrusiones ígneas son más comúnmente indirectos y mediatos. Se componen de: deformación de rocas, dando como resultado pliegues del tipo de domo; perturbación de los estratos de las rocas suprayacentes; o la intrusión de masas ígneas en rocas más antiguas, las cuales si subsecuentemente quedan expuestas por la erosión, dan lugar a formas topográficas diferentes a las desarrolladas sobre los estratos que las circundan.

Erupción volcánica

2.11.- Choque de meteoritos Las formas de relieve más raras probablemente sean esas que se originan a consecuencia de los choques de meteoritos con la superficie de la tierra.

Page 50: TEMA2

Hernán Ríos Montero

- 67 -

Meteorito o aerolito.

Tales formas son escasas, pero hay unas pocas debidamente comprobadas, como por ejemplo, Meteor Cráter, en Arizona. Su singularidad reside en el que fueron producidos por agentes extraterrestres, aunque la gravedad de la tierra fue la responsable de la caída de los meteoritos.

Cráter provocado por el impacto de un meteorito.

No se ha propuesto ningún término aceptable para este proceso de desarrollo de forma del relieve, aunque se han sugerido: geobolismo y meteoritismo

Procesos extraterrestres (dos lagos formado por el impacto de dos meteoritos en

Quebec, Canada)

Page 51: TEMA2

Geomorfología

- 68 -

2.12.- Efectos topográficos de los organismos.- Los organismos, incluyendo al hombre, no deben ser pasados por alto como agentes geomorficos. Las canteras locales hechas por los hombres, los desmontes y los rellenos en los caminos, y muchos otros tipos de excavaciones, modifican profundamente la superficie terrestre. Los cráteres de bombas pueden llegar hacer un tipo de forma superficial distintivo y prevaleciente si continua la guerra moderna. Los arrecifes construidos por los corales y por otros organismos son caracteres de distribución amplia y notable en los mares tropicales. En muchos lugares se encuentran represas hechas por los castores, con lagos y praderas aguas arriba de las mismas.

Las represas modifican la superficie terrestre.

Las hormigas, las termites, las ardillas, los perros de las praderas, topos, aves y otros animales, construyen montículos que localmente pueden ser conspicuos. Se han descrito montículos de termitas con una altura hasta de 8 m. También la vegetación puede desempeñar un papel en desarrollo de los relieves terrestres, porque el relleno final de un lago a menudo se hace con vegetación, resultando turberas pantanosas y bañados. Cuando se proyecta un camino, una represa, un asentamiento urbano o cualquier obra, se debe evaluar si un sitio es o no adecuado, sus ventajas y desventajas, cuales son las características de los materiales presentes, su distribución espacial y que características negativas se pueden modificar. Las obras de mayor envergadura son las represas, túneles y grandes desarrollos urbanos.