Geodinámica Externa
| Site: | Aula Abierta - Facultad de Ingeniería |
| Course: | Geología I-2023 |
| Book: | Geodinámica Externa |
| Printed by: | Invitado |
| Date: | Monday, 22 July 2024, 3:31 PM |
Description
1. Inicio
Comenzaremos con un video que nos muestra rápidamente la serie de procesos que estudiaremos en esta unidad. El video se detendrá a los 7:30 aproximadamente, ya que no es necesario ver lo restante en esta unidad.
2. Introducción
La Geodinámica Externa involucra a los procesos geológicos que tienen lugar en la superficie terrestre o en sus proximidades. A diferencia de los procesos internos (Geodinámica Interna), los procesos externos se alimentan de la energía solar.
Los procesos externos son:
- Meteorización: fragmentación física y alteración química de las rocas de la superficie terrestre.
- Procesos gravitacionales: transferencia de roca y suelo pendiente abajo por influencia de la gravedad. A continuación podemos ver una ocurrencia de este proceso ciertamente expectacular, consistente en un delizamiento que se produjo en Noruega durante 2020.
- Erosión: eliminación física del material por agentes de transporte como el agua, viento o hielo. Aquí podemos observar un caso de erosión provocada por el agua de un río en crecida.
3. Meteorización
La meteorización se produce cuando la roca es fragmentada mecánicamente o alterada químicamente, o una combinación de ambas.
La meteorización mecánica ocurre cuando la roca se rompe en trozos cada vez más pequeños sin modificar su composición mineral.
La meteorización química involucra la transformación química de los minerales que conforman la roca en nuevos compuestos.
En general los distintos mecanismos de meteorización, tanto mecánicos como químicos, actuan simultáneamente.
4. Meteorización mecánica
Consiste en la fragmentación de la roca en partes cada vez mas pequeñas que conservan las propiedades del material original.
Los procesos físicos que producen la fragmentación de la roca en la naturaleza son: gelifracción, expansión provocada por descompresión, expansión térmica y actividad biológica.
Gelifracción
El agua líquida tiene la propiedad de expandirse cerca de un 9% al congelarse. En consecuencia, cuando el agua se congela en un espacio confinado, se produce un aumento de presión sobre el material confinante, que puede llegar a romperse.
En la naturaleza, el agua de lluvia o la nieve al fundirse penetra en las fisuras existentes en la roca expuesta. Al bajar la temperatura durante la noche, dicha agua se congela expandiéndose, y provocando un ensanchamiento de la fisura. Después de varios ciclos de este proceso la roca termina partiéndose.
El siguiente video nos muestra un experimento casero en el cual podemos ver este proceso.
Descompresión
Cuando grandes masas de roca, por lo general ígneas (batolitos, stocks, lacolitos, etc.), quedan expuestas por la erosión, sufren un cambio de presión. La presión de confinamiento a la cual están sometidas en profundidad es significativamente más elevada que la presión atmosférica a la que quedan sometidas después del proceso erosivo.
Este proceso de descompresión afecta primero a las capas externas que se expanden más que las capas internas produciéndose su separación en domos de exfoliación o descamación. La meteorización continua separa y degaja las lajas, creando domos de exfoliación, tal como se puede ver en la figura 3.
Figura 2. Proceso de descompresión. Modificado de Tarbuck y Lutgens. Ciencias de la Tierra. 8va Edición.
Figura 3. Efectos del proceso de descamación en rocas expuestas. Fotografía original accesible aquí.
5. Meteorización química
La meteorización química comprende los procesos que proucen cambios en los minerales que componen las rocas. El principal agente de meteorización química es el agua. Los principales mecanismos son la disolución, la oxidación y la hidrólisis.
Disolución
La mayoría de los minerales son insolubles en agua pura. Una excepción es la halita, que está compuesta de iones de sodio y cloro.
Sin embargo, la presencia de ácido en el agua aumenta la fuerza corrosiva del agua. En la naturaleza, el ácido carbónico se crea cuando el dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve en las gotas de lluvia. Asimismo, la descomposición en el suelo de los organismos genera ácidos orgánicos.
La presencia de ácidos en el agua descompone algunos minerales y genera productos que son hidrosolubles. Un ejemplo de esto es la calcita, que al entrar en contacto con una solucion de ácido carbonico sufre la siguiente reacción:
El carbonato de calcio, que es insoluble, se transforma en productos solubles en agua. El resultado son extensas redes de cavernas producidas por la circulación de agua en fisuras existentes en formaciones de roca caliza, o relieve con forma de torreones u hongos. Algunos ejemplos de relieve kárstico, tal el nombre del producto de la disolución de caliza, pueden observarse en el banco de imágenes geológicas accesible en los siguienes links:
6. Transporte de sedimentos
Los sedimentos generados por la meteorización son transportados por los distintos agentes de transporte que actúan sobre la superficie terrestre:
- Agua: rios y arroyos, corrientes marinas, etc.
- Aire: viento
- Hielo: glaciares
7. Sedimentos clasificados por su forma y tamaño
Como pudimos ver en capítulos anteriores, los fragmentos rocosos formados por meteorización son luego transportados por los distintos agentes de transporte desde su lugar de origen hasta otros sitios donde serán depositados. A lo largo de esta trayectoria los sedimentos cambian de forma y tamaño.
Los fragmentos meteorizados suelen tener bordes angulosos (o filosos) y tener tamaños diversos. En la medida en que los mismos son transportados, la repetidos choques con el cauce y con otros fragmentos van suavizando sus formas tendiendo a hacerlos cada vez más redondeados.
El grado de redondez es un indicador de cuánto camino ha recorrido el sedimento desde su lugar de origen hasta el lugar donde se encuentra actualmente. Mientras más redondeada es su forma, mayor camino ha recorrido.
Asimismo, en la medida en que son transportados su tamaño va disminuyendo. El tamaño de grano es un elemento de clasificación muy importante que usaremos de aquí en adelante ya que de él depende el nombre que adopta el agregado suelto de sedimentos y la roca sedimentaria a la que da origen.
La siguiente tabla muestra una clasificación granulométrica de los sedimentos clásticos:
Por ejemplo, un agregado suelto de partículas de entre 0.125 a 0.25 milímetros, es una Arena fina. Si el tamaño de las partículas es de menor a 0.0039 mm (partículas menores a 1/256 mm) es una arcilla.
8. Para saber más...
El contenido de este libro puede ser complementado mediante la lectura del capítulo 6 de Ciencias de la Tierra, de Tarbuck y Lutgens. Páginas 176 a 186.
El mismo está disponible en la biblioteca de la Facultad y una copia de dichas páginas puede accederse en el siguiente enlace: Link de descarga.