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.

Figura 1. Gelifractos observados en Islandia

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.

Expansión Térmica

Este mecanismo está vinculado a los cambios de temperatura entre el día y la noche que en algunas regiones pueden superar los 30°C. Los ciclos de temperatura se combinan con cambios en la humedad contenida en la roca para producir meteorización a través de distintos mecanismos.

Tales mecanismos provocan que la roca oscile entre períodos de expansión y contracción, produciéndoses esfuerzos de tensión de compresión. Dichos esfuerzos causan fatiga en la roca. Asimismo, las diferentes tasas de expansión térmica de los distintos minerales que componen la roca contribuye a la rotura.

Actividad Biológica

Otro mecanismo de meteorización física es la actividad de las plantas, animales excavadores y seres humanos que llevan a cabo acciones que fracturan las rocas o ensanchan fracturas previamente existentes.

Figura 4. Árboles creciendo en una pared rocosa. Las raíces se abren camino a través de las fisuras ensanchandolas al crecer y produciendo desprendimientos de fragmentos de la roca.

Los animales excavadores desplazan material fresco hacia la superficie, exponiéndolo a los procesos físicos y químicos que completan la descomposición. La actividad humana es particularmente agresiva, ya que deja al descubierto grandes superficies de roca cuando se realizan excavaciones para minería o construcción de obras civiles.