tema 8: los procesos superficiales

GRUPO “A” – 2º “A” BACHTRABAJO DE GEOLOGÍAI.N.E.S. ANEJA LUTHER KING

TEMA 8: LOS PROCESOS SUPERFICIALES

8.1 METEORIZACIÓN

La meteorización es el nombre genérico del conjunto de procesos que destruyen las rocas cuando son expuestas a las condiciones de la superficie. La meteorización incluye procesos físicos que desintegran o desagregan las rocas y procesos químicos que modifican la composición o estructura de los minerales que forman las rocas. Por eso se habla de dos tipos de meteorización básicos:

● Meteorización física ● Meteorización química

Sin embargo, ambos conjuntos de procesos actúan conjuntamente, a menudo simultáneamente y con varias formas de influencia de unos procesos sobre otros. La meteorización produce una capa superficial de roca alterada: el manto de alteración. Sobre este manto se desarrolla el suelo. El manto de alteración y el suelo forman el regolito. El regolito está compuesto de material fácil de desagregar (friable) y de erosionar y sus características determinan la actuación de los agentes de modelado (viento, agua, hielo o gravedad) y buena parte de las formas del relieve resultantes. Procesos de meteorización física

Gelifracción. La gelifracción se produce por ciclos repetidos de fusión y congelación de agua

en fisuras o poros de las rocas. La gelifracción aprovecha la estructura delas roca y las desintegra en bloques o partículas. Así, da lugar a formas de rotura y canchales.

Descompresión. Las rocas formadas en profundidad sufren una gran descompresión en su camino hasta la superficie. Esta descompresión abre vías de penetración para los agentes de meteorización física y química (aire y agua) que así pueden actuar hasta cierta profundidad.

Dilatación y contracción térmicas. Los cambios extremos de temperatura producen

cambios de volumen de las rocas. Algunas rocas pueden sufrir un fenómeno de fatiga y llegar a romperse.

Presión de raíces. Las raíces de las plantas pueden dar lugar desagregación física de las rocas, en particular cuando las raíces tienen que penetran en busca de agua en rocas poco friables pero fracturadas. Meteorización química Los procesos de meteorización química cambian la composición de algunos o todos los minerales de una roca, o los disuelven. Al hacerlo, cambia el volumen (generalmente aumenta), se destruye la estructura de la roca y disminuye la cohesión.

1 Prof.: Leonardo Malest Laurel


Los procesos más frecuentes son la disolución, la hidrólisis, la oxidación y las reacciones con el ácido carbónico o carbonatación (que en el caso de las rocas carbonatadas es fundamental en el proceso de disolución).

La disolución directa sólo se da en algunas rocas compuestas por minerales muy solubles, como la halita o el yeso, que se formaron por el proceso inverso, es decir, la evaporación de soluciones salinas.

La oxidación es la combinación de un mineral con oxígeno atmosférico o disuelto en agua.

Este proceso es muy importante en la alteración de los silicatos con hierro, en los que se dan reacciones del estilo de la siguiente:

2Fe2SiO4 + 4H2O + O2 = 2Fe2O3 + 2H4SiO4 Olivino Agua Oxígeno Hematites Ácido silícico La hidrólisis consiste en la combinación de los minerales con el agua, es decir con los iones

H+u OH-. En realidad son reacciones muy complejas en las que a menudo aparecen implicados otros compuestos. La hidrólisis es responsable en gran medida de la formación de grandes mantos de alteración en zonas húmedas, mantos donde se forman los minerales de la arcilla. Muchos fenómenos de hidrólisis implican la participación del ácido carbónico o del dióxido de carbono, y se habla de carbonatación. En el caso de las rocas carbonatadas, la reacción más importante es la hidrólisis ácida en presencia de ácido carbónico, que desemboca en la disolución de las rocas y la formación de los relieves cársticos.

8.2 EDAFOGÉNESIS

La edafología se encarga del estudio de los suelos (mantos de alteración que cubre la superficie terrestre), empleando métodos y conceptos geológicos, biológicos y agronómicos. El proceso de formación de un suelo se denomina edafogénesis. La edafogénesis es un proceso muy lento que puede durar miles de años. Comprende procesos físicos, químicos y biológicos. Los principales procesos que provocan la edafogénesis son la meteorización, la lixiviación (arrastre de sustancias solubles hacia zonas profundas) y la humificación (formación de humus). El proceso comienza con la formación de un regolito (conjunto de materiales producto directo de la meteorización de un sustrato) a partir de la roca madre, sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas. La acumulación de esta materia orgánica (y su transformación en humus) y los procesos de lavado superficial producen la diferenciación de un suelo. Con el tiempo se llegan a desarrollar los procesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación, formándose el característico suelo completo.

8.3 TRANSPORTE Y SEDIMENTACIÓN DE MATERIALES



EL TRANSPORTE El transporte es la movilización de los fragmentos de roca meteorizados se realiza mediante

un agente de transporte, un fluido. El detrito a transportar está sujeto a tres tipos de fuerzas:

● Fuerzas de empuje: fuerza ejercida por el flujo sobre el clasto, y por tanto, de sentido contrario a las de resistencia del sólido al flujo. Se ven incrementadas por el choque entre partículas

● Fuerzas de sustentación: tienden a elevar el detrito y mantenerlo en suspensión por efecto de la turbulencia. Cuanto mayor sea el clasto, mayor tendrá que ser la fuerza de sustentación.

● Fuerzas de fijación, definidas por el peso, rozamiento por deslizamiento, rozamiento por rodadura, rozamiento por pivotación y por las fuerzas de atracción entre las partículas.

En función de las relaciones existentes entre estas tres fuerzas, el transporte de los materiales puede realizarse de distintas formas:

● Deslizamiento. Se produce cuando al aumentar la velocidad, las fuerzas de sustentación equilibran a las de fijación, y el detrito comienza a desplazarse deslizándose por el lecho en la dirección del flujo. Es el tipo de transporte que menor energía requiere.

● Rodadura. Al aumentar la velocidad, también aumenta la fuerza de empuje y sustentación. En el momento en que las fuerzas de empuje igualan a las de fijación el clasto girará, desplazándose rodando.

● Saltación. Si sigue aumentando la velocidad, las fuerzas de sustentación se hacen mayores que las de fijación, y el clasto se incorpora a la corriente y viaja en suspensión inmerso en el fluido, hasta que al ascender entra en una zona de menor turbulencia, en la que las fuerzas de sustentación disminuyen, predominando las de fijación, y el clasto cae. El avance se produce a modo de saltos.

● Suspensión. Cuando las fuerzas de sustentación son suficientemente grandes como para mantenerse superiores a las de fijación, el detrito viaja suspendido en el seno del fluido de forma continua.

● Transporte químico. Este es independiente de los anteriores. Cuando el fluido tiene capacidad de disolución (agua) y pasa a través de materiales solubles, se produce el transporte de los iones procedentes de la roca, en disolución. Esta forma de transporte no está condicionada por la cinética del agente transportador.

El transporte de materiales puede hacerse a través delos ríos (transporte fluvial), por corrientes marinas y de turbidez, mediante oleaje, transporte glaciar, eólico y gravitacional (deslizamiento, caída de bloques o desplazamientos). LA SEDIMENTACIÓN

La sedimentación es la acumulación de los materiales trasportados por un agente geológico. La deposición se produce en unas condiciones ambientales de las que queda una impronta en el registro sedimentario. Para poder reconstruir el ambiente deposicional se ha recurrido al concepto de facies sedimentaria, que es una definición de una secuencia completa de sedimentos de cada tipo de ambiente, diferenciándose de otras facies por la composición, la edad y las características estructurales y texturales. La sedimentación puede producirse por dos procesos:

● Decantación: caída o precipitación de los clastos al fondo. Ocurre cuando la corriente que los transportaba se detiene, o cuando las partículas se han formado en el mismo fluido que



permanece en reposo, como los esqueletos calcáreos de los organismos microscópicos del plancton.

● Acrección cinética: se produce cuanto los clastos que están siendo transportados tropiezan con un obstáculo que los detiene y se acumulan unos sobre otros.

En cualquier caso la acumulación se produce en zonas deprimidas, por pérdida de energía y efecto de la gravedad. La sedimentación puede ocurrir después de un recorrido realizado por un agente de transporte, en cuyo caso se habla de sedimentación alóctona, o puede ocurrir en el mismo sitio en que se formó el material, en cuyo caso se habla de sedimentación autóctona.

8.4 SISTEMA FLUVIAL Y DE VERTIENTES

8.4.1 SISTEMA FLUVIAL El agua es el agente geológico más importante en la erosión, transporte y depósito de sedimentos. Casi cualquier paisaje terrestre muestra los resultados del trabajo geológico de las corrientes de agua. Los relieves modelados por la acción de las aguas corrientes se denominan relieves fluviales, para distinguirlos de los originados por los otros agentes modeladores (hielo, olas, viento). En el momento actual, los relieves y procesos fluviales son los elementos dominantes en las superficies continentales. El flujo superficial, hipodérmico y subterráneo tributan, con el tiempo, a un torrente o curso fluvial, una forma de escorrentía más rápida y que concentra una mayor cantidad de agua. Definimos corriente como una estrecha y larga depresión o canal por donde el agua se desplaza pendiente abajo bajo la influencia de la gravedad. Las corrientes fluviales abarcan desde un pequeño arroyo a un gran río. El conjunto de cursos de agua que circulan vertiente abajo desde el punto donde empezaron afluir sobre la superficie terrestre se conoce como sistema de drenaje. Este se compone de una red ramificada de canales fluviales que recogen el agua superficial y de las vertientes que tributan en ellos. Todo el sistema está delimitado por la divisoria de aguas que contornea la cuenca hidrográfica. La red de drenaje puede tener distintas morfologías, dependiendo de distintos factores como la litología, la pendiente, el tipo de suelo, el clima….

● Dendrítica, con arroyos organizados “jerárquicamente”. Su disposición puede compararse a las ramas de un árbol. Se da en zonas con estratos horizontales, en arcosas, granitos alterados…

● Paralela: los arroyos y la corriente principal circulan paralelos. Es típica en cuarcitas plegadas ● Dendrítico-rectangular, con una dirección de flujo predominante, correspondiente a las corrientes

principales, y los arroyos perpendiculares. Se da en zonas de esquistos plegados. ● Rectangular: los arroyos confluyen a la corriente principal perpendicularmente. Típica en granitos

fracturados. ● Anular, típica en domos y diapiros fuertemente erosionados.

El perfil longitudinal de un río o corriente comienza en la zona montañosa de fuerte pendiente, fluyendo a través de una llanura suave hasta el mar. La cabecera es la zona más alta, cerca de las montañas. La desembocadura es el punto en que el río afluye al mar, a un lago, o a un río mayor. EL TRABAJO GEOLÓGICO DE LOS RÍOS.



El trabajo geológico de los ríos consiste en tres actividades interrelacionadas, que son tres fases de una misma actividad: erosión, transporte y sedimentación. La erosión originada por la corriente es la progresiva remoción del material mineral del fondo y las orillas del cauce, ya sea excavado éste en material de alteración, sedimento, o en la roca madre. El transporte consiste en el movimiento de las partículas erosionadas mediante su arrastre por el fondo, suspensión en la masa de agua o disolución. La sedimentación es la acumulación progresiva de las partículas trasportadas sobre el lecho del río, sobre el lecho de inundación o en el fondo de una masa de agua no corriente en la que desemboca un curso de agua. Se consideran dos grandes grupos de relieves fluviales:

● relieves erosionales, formados por denudación progresiva del sustrato. Se trata de los valles, cañones, barrancos…

● relieves deposicionales, formados por acumulación de los materiales erosionados y transportados por acción fluvial, como son la propia llanura de inundación, los conos aluviales, deltas…

EROSIÓN FLUVIAL Las corrientes fluviales erosionan de varias maneras, dependiendo de la naturaleza del cauce y de los materiales que arrastre la corriente

1. Acción hidráulica. Por sí sola, la fuerza del agua en movimiento, chocando con el fondoy ejerciendo sobre él una acción de arrastre, puede erosionar los materiales aluviales malconsolidados, tales como grava, arena y arcilla.

2. Abrasión. Es el desgaste mecánico producido por choque y rozamiento de los propios fragmentos de roca transportados por la corriente sobre el lecho del río. Este proceso es el principal medio de erosión de un lecho rocoso demasiado resistente a la acción hidráulica.

3. Corrosión / disolución. Los procesos químicos de meteorización son efectivos en la remoción de la roca del cauce del río, especialmente en terrenos calizos, en los que desarrolla formas redondeadas.

TRANSPORTE FLUVIAL La materia sólida transportada por una corriente se denomina carga del río. Esta carga puede ser transportada en disolución, en suspensión, o como carga de fondo (por rodadura, deslizamiento o saltación). Se llama capacidad de carga a la carga máxima que puede transportar un río en un punto de superfil en un momento dado (incluyendo la carga en suspensión y la de fondo). La capacidad decarga aumenta considerablemente con la velocidad de la corriente, ya que cuanto más rápida esésta, más intensa es la turbulencia y mayor es la fuerza de arrastre sobre el fondo. La capacidadpara mover la carga de fondo equivale a la velocidad del agua elevada aproximadamente a latercera o cuarta potencia. Así, si la velocidad del agua se dobla durante la crecida, la capacidadde carga de fondo se incrementa de ocho a dieciséis veces. Por tanto, la mayor parte de loscambios importantes se producen en el periodo de crecida. La carga en suspensión tambiénaumenta rápidamente cuando se produce la crecida, como consecuencia del aumento deturbulencia. Esta carga puede proceder de la erosión producida por las aguas de escorrentía o dela excavación de las orillas. SEDIMENTACIÓN FLUVIAL El sedimento depositado por un río se denomina en general aluvión. En el momento en que se produzca un aumento de la carga, o descienda la velocidad de transporte por un descenso en la velocidad de la corriente, se producirá un exceso de carga, de forma que se depositarán los sedimentos más gruesos en primer lugar, gravas y guijarros, seguidos de arenas, que producirán la elevación progresiva del lecho del río. Este proceso se denomina agradación. Esto incrementará la pendiente en esta zona, conduciendo el material corriente abajo, alcanzando una distancia cada vez mayor. El material depositado por una corriente de agua es en general bien seleccionado.



Se producen depósitos dentro del propio canal, en general más groseros, en forma de barras, y depósitos de la llanura de inundación, correspondientes a los que se producen en esta zona más extensa ocupada sólo en momentos de avenida. Los materiales depositados en barras y llanura de inundación pueden removilizarse esporádicamente en repetidos ciclos de erosión y deposición. En la zona de desembocadura pueden formarse depósitos más permanentes, en forma de delta o abanico aluvial. FORMAS DERELIEVE FLUVIAL Formas de relieveerosional. Se producen fundamentalmente en el curso alto del río, donde la energía es mayor.

● Valles en V. Los valles con un perfil transversal en forma de v son típicos en los cursos altos de los ríos. Las dos vertientes laterales presentan fuertes pendientes, y el río erosiona verticalmente.

● Cascadas. Se trata de un sector de un curso fluvial donde, por causa de un fuerte desnivel del lecho por donde este fluye, el agua que transporta cae verticalmente por efecto de la gravedad.

● Rápidos. Se trata de áreas de flujo turbulento debidas a la presencia de rocas resistentes en el sustrato o a un incremento en el gradiente.

● Cañones, barrancos, desfiladeros, gargantas… Estas incisiones fluviales de paredes verticales pueden formarse por distintos procesos:

▪ Cuando una cascada retrocede, excavando un nivel de roca resistente creando un valle de paredes verticales

▪ Por acción hidráulica ▪ Por una elevación del terreno que hace que un río previamente encajado se ▪ encaje aún más, como es el caso del Gran Cañón del Colorado.

● Pilancones o marmitas de gigante. Su formación se ha expuesto con anterioridad. Se trata de oquedades redondeadas en el lecho rocoso del cauce. Están causadas por las turbulencias en el interior de una depresión previa, en la que el agua cargada de guijarros y fragmentos de roca produce mediante abrasión la perforación del sustrato rocoso.

FORMAS DE RELIEVE DEPOSICIONAL.Se producen fundamentalmente en el curso bajo del río, donde la energía es menor.

▪ Corrientes braided. Consisten en una red de corrientes entrelazadas, separadas por numerosas barras.

▪ Sistemas meandriformes. Los ríos que transportan material fino (arenas finas, limos y arcillas), tienden a ser estrechos y profundos, y a desarrollar pronunciados meandros.

▪ Deltas. Los depósitos de barro, limo, arena o grava originados por un río cuando desemboca en una masa tranquila de agua se conocen con el nombre de delta.

SISTEMAS DE VERTIENTES Una vertiente es el espacio inclinado entre una divisoria de aguas y una vaguada. En su modelado intervienen:

▪ procesos de arroyada difusa, procesos estacionales producidos por la acción de las aguas de escorrentía sobre las vertientes

▪ procesos gravitacionales: desplazamientos de material impulsados por su propio peso. PROCESOS DE ARROYADA DIFUSA El agua, tanto sea agua de lluvia como agua de fusión de nieve, circula por las vertientes, ejerciendo una fuerza de arrastre sobre la superficie del suelo, arrancando partículas de materia mineral de distintos tamaños. La erosión que produce depende de: la litología, la vegetación, la pendiente, el tipo de precipitación, de si es agua de deshielo…



Los procesos de arroyada difusa producen distintos tipos de erosión, con distintos estadios:

▪ Erosión por salpicadura. Representa el primer estadio en los procesos erosivos. Se refiere al efecto de la propia gota de lluvia al impactar sobre el suelo. El impacto produce una salpicadura en forma de géiser, que levanta las partículas del suelo y las deja caer en nuevas posiciones. Cuanto más intensa sea la lluvia, más blando el suelo, menor la vegetación y mayor la pendiente, mayor será el efecto de la erosión por salpicadura.

▪ Erosión laminar. Se refiere a la pérdida de una capa delgada más o menos uniforme de suelo (partículas liberadas por salpicadura) en un terreno inclinado. Tiene lugar cuando la intensidad de la precipitación excede la infiltración o bien cuando el suelo se satura de agua, lo que da lugar a un exceso de agua en la superficie.

▪ Cárcavas. A medida que avanza la erosión por arroyaderos los canales van siendo más profundos. El terreno queda disectado, lo que hace imposible transitar por él o cultivarlo con maquinaria. Este estadio se conoce como erosión por cárcavas.

▪ Erosión por galerías, túneles o sufusión. Erosión que tiene lugar dentro del suelo. La circulación de un exceso de agua a favor de las galerías de fauna, grietas, terraplenes poco compactados o agujeros de antiguas raíces, en un suelo que tenga un material subsuperficial fácilmente dispersable, produce una erosión subsuperficial de efectos graves.

PROCESOS GRAVITACIONALES Están regulados por la gravedad, además de la fuerza de rozamiento y cohesión del material, que se oponen al movimiento. Los procesos gravitacionales se desencadenan por distintos factores: variaciones morfológicas en las pendientes, modificación en el volumen de material (aumento o disminución), sacudidas sísmicas, vibraciones antrópicas, cambios climáticos, acción mecánica de las plantas y meteorización. Se clasifican de acuerdo con distintos criterios, según su geometría, tipo de material implicado, velocidad del movimiento, geometría del área de rotura, edad, causas, grado de desarraigo de las masas desplazadas, posible relación con la estructura geológica, grado de desarrollo y estado de actividad:

a) Desprendimientos o caídas Se trata de una masa de cualquier tamaño que se separa de un talud (desmonte, acantilado, etc.) mediante una superficie de corte normalmente pequeña, y cuyo recorrido se realiza en gran parte a través del aire, bien por caída libre, o por deslizamiento, rebote o rodamiento. Se trata de movimientos rápidos.

b) Vuelcos (toppling).Estos movimientos implican una rotación de unidadescon forma decolumna o bloque sobre una base, bajo la acción de la gravedad y fuerzas ejercidas por unidades adyacentes o por inclusión de agua en las discontinuidades. Pueden considerarse distintos tipos de vuelcos:

● Vuelco por flexión. Se desarrolla bajo un mecanismo compuesto por flexiones pseudocontinuas del material individualizado en columnas.

● Vuelco de bloques. Característico de los macizos rocosos que contienen sistemas de discontinuidades ortogonales, dando lugar a columnas divididas en bloques.

c) Deslizamientos Son movimientos que se producen al superarse la resistencia al corte del material, y tienen lugar a lo largo de una o varias superficies, o a través de una franja relativamente estrecha de material. Estas superficies generalmente son visibles o pueden deducirse razonablemente. Pueden diferenciarse dos tipos:

● Deslizamientos rotacionales. Tienen lugar a lo largo de una superficie de deslizamiento interna de forma aproximadamente circular y cóncava.

● Deslizamientos traslacionales. La masa movilizada se desplaza pendiente abajo a favor de una superficie más o menos planar u ondulada, pero sin existir un movimiento general de giro.



d) Flujos y coladas Se contemplan bajo esta denominación ciertos movimientos producidos en materiales rocosos o tipo suelos, con distribución de velocidades variable, de extremadamente lenta a muy rápida. En función de la granulometría del suelo deslizado, contenido en agua, movilidad y carácter del movimiento, pueden clasificarse en:

● Reptaciones. Consisten en deformaciones continuas superficiales muy lentas, poco perceptibles a simple vista, a veces precursores de roturas mayores.

● Coladas de derrubios. Características de materiales con un alto contenido de fragmentos gruesos. La masa que se desliza se divide en pequeñas partes con movimiento lento.

● Coladas de barro. Se producen en materiales con al menos un 50% de fracción fina y con un contenido en agua suficiente como para permitir que el material fluya.

e) Movimientos complejos: son resultado de la combinación de más de un tipo de los descritos anteriormente.

8.5 SISTEMA EÓLICO

La acción del viento, erosionando y transportando sedimentos, se limita a aquellas superficies en las que los minerales pequeños y las partículas orgánicas están sueltas. Estas áreas son fundamentalmente los desiertos y zonas semiáridas, además de las franjas costeras, donde las playas proporcionan grandes cantidades de arena. La acción del viento sobre la superficie terrestre da lugar a un modelado característico, con formas que dependen de la velocidad del viento, del tipo de viento y de sus variaciones. EROSIÓN EÓLICA Y FORMAS EROSIVAS La erosión eólica es el desgaste de las rocas o la remoción del suelo debido a la acción del viento. La erosión eólica se produce por tres mecanismos:

1. Deflación, que es el arranque y vaciado del material desde la superficie del suelo. Para que se produzca, la superficie del terreno ha de estar completamente seca y el material debe ser suelto.

2. Abrasión o corrosión eólica. Los granos o partículas minerales duras, normalmente cuarzo, golpean o arañan las superficies rocosas y los obstáculos que afloran, con el mismo efecto de un chorro de arena.

3. Atrición. Desgaste de los granos o clastos por choque entre ellos. TRANSPORTE EÓLICO El transporte eólico está controlado por la forma y tamaño de las partículas transportadas y por la velocidad del viento. El viento desplaza las partículas sueltas, básicamente, según los mismos mecanismos que las escorrentías hídricas, en función del tamaño del grano y de la velocidad del fluido.

● Las partículas más gruesas son transportadas por rodadura, reptación y deslizamiento sobre la superficie

● los granos de arena son capaces de viajar por saltación elevándose hasta alturas de 2 ó 3 metros en algunos casos.

● Las partículas finas (limos y arcillas) pueden desplazarse en suspensión y ser elevadas a grandes alturas por las corrientes ascendentes, tan frecuentes en las regiones cálidas.

SEDIMENTACIÓN EÓLICA



El loesses un depósito de origen eólico, o relacionado con éste. Su génesis es debida a las nubes de polvo que fueron dispersadas a partir de los depósitos glaciares y fluvioglaciares, por los vientos fuertes anticiclónicos que soplaban desde las vastas capas de hielo continentales del Pleistoceno. Es un depósito amarillento, homogéneo, de grano fino y sin estratificar. El tamaño de las partículas de loess es mayoritariamente el de los limos, entre 4 y 60 micras de diámetro, a pesar de que entre un 5 y 30 %, pueden ser partículas del tamaño arcilla. Los suelos procedentes de este tipo de depósito son de alta calidad y suelen producir excelentes cosechas. La sedimentación y las construcciones dunares correlativas son las que expresan más comúnmente la morfogénesis del viento en los dominios áridos y sectores costeros, por la extensión de los espacios que recubren, por la diversidad de tipos y por las considerables dimensiones que alcanzan en ocasiones. Los depósitos de arena se suelen clasificar, por su tamaño, en tres tipos:

● Ripples, acumulaciones espaciadas entre 5 cm y 2 m, con alturas de 0,1 a 5 centímetros. ● Dunas, pueden estar separadas entre 3 y 600 m y presentar alturas entre 0,1 y 15 metros. ● Megadunas, estos grandes depósitos pueden registrar separaciones de 300 m hasta 3 km y alturas de

20 a más de 400 m. Las diferencias entre estas tres clases de formas eólicas se deben a los balances entre los mecanismos de transporte y deposición. Los ripples son rizaduras producidas en sedimentos sin consolidar análogas a las que se forman bajo el agua, pero con crestas algo más agudas. Estas rizaduras, formadas por saltación de las partículas, son comunes en todas las superficies de arena. Dunas. Presentan mayor tamaño, y longitud de onda. Las variedades más frecuentes de dunas son las transversales, barjanes, longitudinales y parabólicas.Todas se desplazan unos 15 m/año, en los grandes desiertos, extensas áreas están completamente cubiertas de arena, se les conoce como mares de arena o ergs.

8.6 SISTEMA GLACIAR Y PERIGLACIAR

8.6.1 SISTEMA GLACIAR El hielo glacial ha tenido un importante papel en eldesarrollo de la morfología en extensas áreas de latitudes medias y en las regiones subárticas. Los glaciares son producto del clima y están permanentemente intercambiando masa con otras partes del sistema hidrológico. A la adición de masa de un glaciar se le llama acumulación y a la pérdida ablación. Las principales formas de acumulación son la precipitación directa de nieve, el congelamiento de agua líquida, paso directo del vapor de agua del aire al estado sólido por las bajas temperaturas de los glaciares, nieve transportada por vientos, nieve y hielo traídos por avalanchas, cencelladas y el congelamiento de agua en las capas basales. El avance o retroceso de un glaciar está determinado por el aumento de la acumulación o de la ablación respectivamente. Los motivos de este avance o retroceso de los glaciares pueden ser, obviamente, naturales o humanos, siendo estos últimos los más evidentes desde 1850, por el desarrollo de la industrialización ya que el efecto más notorio de la misma es la enorme producción de anhídrido carbónico o dióxido de carbono



(CO²) el cual absorbe grandes cantidades de agua (directamente de los glaciares cercanos) para formar el ácido carbónico, con lo que los glaciares de valle van retrocediendo. EL HIELO GLACIAR Y EL AGUA El hielo glaciar se considera una como una roca monomineral policristalina, compuesta por agua con impurezas. El movimiento del hielo se produce desde las zonas de acumulación hacia las zonas de ablación. El hielo en su movimiento, experimenta:

● Deformación interna. El hielo se comporta como un sólido quebradizo hasta que su acumulación alcanza los 50 metros de espesor. Una vez sobrepasado este límite, el hielo se comporta como un material plástico y empieza a fluir. El hielo glaciar consiste en capas de moléculas empaquetadas unas sobre otras.

● Otro tipo de movimiento es el deslizamiento basal. Éste se produce cuando el glaciar entero se desplaza sobre el terreno en el que se encuentra. En este proceso, el agua de fusión contribuye al desplazamiento del hielo mediante la lubricación. El agua líquida se origina como consecuencia de que el punto de fusión disminuye a medida que aumenta la presión.

El agua líquida de los glaciares proviene de la fusión del hielo o directamente de la lluvia. Condiciona el movimiento del glaciar y alimenta corrientes de agua dentro y fuera del glaciar. El sistema hidrológico de un glaciar es complejo. El agua se presenta de varias formas;

● Agua proglaciar (sin contacto directo con el hielo) ● Agua de frente de fusión: torrentes, redes anastomosadas. ● Agua de fragmentación: icebergs. Lagos y surgencias

● Agua yuxtaglaciar, en contacto con el hielo ● Agua supraglaciar: canales y lagos ● Englaciar: criokarst ● Subglaciar: canales y lagos

TIPOS DE GLACIARES Los glaciares se clasifican en función de distintos parámetros:

a) Según el régimen térmico: ● Glaciares fríos: aquellos en los que no existe agua líquida, sin procesos de

fusión-recongelación. Siempre existe una capa de nieve sobre el hielo, necesitándose años para transformarse en hielo glaciar.

● Glaciares templados: son aquellos en los que el hielo, a excepción de las capas más superficiales, está a temperatura cercana a la de fusión, de forma que la transformación a hielo glaciar es rápida. El desplazamiento es rápido. Corresponden a MONTAÑAS DE ALTITUD MEDIA.

● Glaciares intermedios: son templados en sus partes interiores pero fríos en sus bordes b) Según la geomorfología

● Glaciares de casquete: son las grandes acumulaciones de hielo continental. Se consideran dos tipos: Polares o islandis y Subpolares.

● Glaciares de meseta: son más pequeños, con fisonomía controlada por la topografía del sustrato. Ejemplo: glaciar Vatnajäkull, en Islandia

● Glaciares de montaña: son pequeñas acumulaciones condicionadas por la topografía. Se producen en cuencas altas, llegando a fluir a través de las lenguas glaciares. Se



consideran varios tipos: De Piedemonte, De Valle o Alpinos, De circo, De ladera o intermedio, monteras de hielo y Neveros.

DINÁMICA GLACIAR El sistema glaciar produce erosión, transporte y sedimentación, tendiendo a una morfología que le permita alcanzar el equilibrio, de forma que si aumenta la acumulación se producirá el avance del glaciar, y si disminuye, se producirá retroceso y abandono del material transportado. FORMAS DE EROSIÓN Las rocas y los sedimentos son incorporados al glaciar por varios procesos. Los glaciares erosionan el terreno principalmente de dos maneras: abrasión y arranque. A medida que el glaciar fluye sobre la superficie fracturada del lecho de roca, ablanda y levanta bloques de roca que incorpora al hielo. Este proceso conocido como arranque glaciar, se produce cuando el agua de deshielo penetra en las grietas y las diaclasas del lecho de roca y del fondo del glaciar y se hiela recristalizándose. La abrasión ocurre cuando el hielo y la carga de fragmentos rocosos se deslizan sobre el lecho de roca y funcionan como un papel de lija que alisa y pule la superficie situada debajo. FORMAS DE SEDIMENTACIÓN Una vez que el material es incorporado al glaciar, puede ser transportado varios kilómetros antes de ser depositado en la zona de ablación. En general se llama tilla cualquier tipo de acumulación de material detrítico, anguloso, no consolidado y no clasificado, de origen glaciar. La roca formada por este material se denomina tillita. Los depósitos de till pueden presentar distintas formas:

● Morrenas: se trata de acumulaciones de till en forma de montículos o alineaciones, que quedan abandonados cuando se retira el hielo.

● Drumlins: depósitos alargados, paralelos a la dirección del flujo Un drumlin (derivado de la palabra gaélica druim, colina redondeada o montículo), es una forma de relieve de origen glacial, formada por acumulación de sedimentos glaciares.

● Eskers: depositados por torrentes sub, supra y en glaciares. Son largas y sinuosas crestas compuestas fundamentalmente de arena y grava.

● Kames. Depósitos estratificados con forma de colinas de laderas empinadas o montículos. ● Varva glaciar: sedimentos laminados lacustres, en lagos de origen glaciar.

8.6.2 SISTEMA PERIGLACIAR El periglaciarismo se refiere al ambiente o proceso regulado por fenómenos de hielo/deshielo. El rasgo característico es el permafrosto suelo permanentemente helado. El sistema morfoclimático periglaciar aparece en zonas donde las temperaturas alcanzan valores por debajo de 0 °C, durante la mayor parte del año y son positivas, pero inferiores a 10 °C, durante un período de dos a cuatro meses anuales. Las zonas donde se producen los procesos periglaciares rodean a las que corresponden al sistema morfoclimático glaciar. También aparece periglaciarismo en algunas cordilleras en las que no se dan condiciones suficientes para el desarrollo de glaciares. Los climas que determinan este dominio son el continental subártico, el polar de tundra y el de alta montaña.



Los procesos y agentes que intervienen en el modelado periglaciar son el hielo, los procesos fluviotorrenciales y los fenómenos de ladera. En este sistema predomina la meteorización mecánica frente a la química, por lo que los materiales son poco maduros, angulosos y mal seleccionados. PROCESOS PERIGLACIARES Estos procesos son consecuencia de las variaciones de humedad y volumen causados por los cambios de fase. Podemos distinguir los siguientes:

a) Producidos por acción directa del hielo. Aunque no con tanta exclusividad como en sistemas glaciares, el hielo sigue siendo el agente más importante del modelado en el sistema periglaciar.

● Este agente es el responsable de la gelifracción, el fenómeno más relevante de este sistema. Es el proceso consistente en la fragmentación de las rocas debido a las tensiones producidas al congelarse agua contenida en sus grietas, fracturas y poros.

● Acuñamiento del hielo: las cuñas pueden producir empujes, o al descongelarse pueden ser ocupados por fragmentos de roca y arcilla.

● Hinchamientos en la vertical y empujes en la horizontal, de especial importancia en zonas de ladera.

● Agrietamientos y fracturación de las rocas por contracción térmica de las mismas. b) Procesos gravitacionales y deslizamientos en masa, ayudados por el agua de fusión en los meses

cálidos. En este caso es importante hablar de la gelifluxión, equivalente a la solifluxión para las áreas de suelo helado. Se trata de un flujo lento de detritos empapados de agua. Asociado a la misma está el creep de helada que resulta del desplazamiento del suelo al dilatarse perpendicularmente durante la helada y asentarse en el deshielo.

c) Fenómenos fluviales: el carácter climático estacional favorece la eficacia morfogenética d) Fenómenos eólicos. Dado que se trata de zonas áridas de escasa vegetación, son áreas con fuertes

vientos. En concreto, el denominado loess glaciar es un depósito eólico de origen periglaciar que cubre grandes extensiones de los continentes.

DEPÓSITOS Y FORMAS Las formas en ambiente periglaciar son muchas veces heredadas de ambientes anteriores, produciéndose un remoldeo de estas formas prexistentes. El transporte es poco importante, por lo que los clastos conservan su forma original. Se reconocen distintas formas y depósitos, según donde se han generado:

● Derrubios de vertiente. Se trata de acumulaciones detríticas al pie de relieves importantes. Debido al proceso de fragmentación de las rocas por el hielo (gelifracción), los fragmentos generados caen y se acumulan al borde de las montañas.

● Glaciares rocosos. Se trata de un cuerpo de derrubios y hielo que fluye bajo su propio peso, concentrados en el valle de un antiguo glaciar en el que se ha retirado el hielo.

● Movimientos de nieve-hielo: son los aludes y avalanchas, con pocos resultados morfológicos. ● Suelos organizados: se trata de suelos con formas geométricas, generadas por empujes diferenciales

verticales y horizontales en los fenómenos de hielo-deshielo. ● Montículos o hinchamientos. Se trata de elevaciones del terreno desde centimétricas a varios

metros de altura, por congelación de bolsas de agua en el mollisuelo o capa activa.

8.7 SISTEMA LITORAL



La zona costera o litoral, es la zona de transición e interacción entre el ambiente terrestre y el ambiente marino. En esta zona operan los procesos costeros o tienen una gran influencia. La costa incluye tanto la zona de tierra emergida como la zona de aguas poco profundas en las que las olas realizan su actividad, así como las playas y acantilados costeros modelados por las olas, y las dunas costeras. La línea de costa es la línea de contacto entre el agua y la tierra, cuya posición varía en el tiempo geológico, con las transgresiones y regresiones marinas (periodos glaciares e interglaciares). Las acciones litorales modifican los bordes continentales emergidos en cada momento. Las costas pueden clasificarse o definirse de forma variada dependiendo de las características principales a tener en cuenta. Según el cambio relativo del nivel del mar, las costas pueden ser:

● de emersión, debidas al levantamiento de bloques de corteza o al descenso en el nivel del mar. Formadas por depósitos sedimentarios por encima del nivel actual de las aguas (plataformas de abrasión, acantilados...), con numerosos accidentes litorales deposicionales (albufera cordones, deltas, etc.).

● de inmersión o subsidencia, que tienen su origen en hundimientos tectónicos de bloques o al ascenso generalizado del nivel del mar.Encontramos desembocaduras fluviales inundadas (estuarios), con costas más o menos accidentadas (llanuras costeras, rías, fiordos, etc.).

DINÁMICA LITORAL DE LAS AGUAS El modelado costero y transporte de material pueden realizarse por los mismos agentes: corrientes marinas, mareas y oleaje.

● Corrientes marinas. ● Superficiales: por efecto del viento sobre la superficie. Afectan a los primeros 300 ó 400m.

Transportan material fino en suspensión. En zonas tropicales, con mayor velocidad, pueden llegar a modificar la morfología costera, formando cordones litorales o flechas. Si transportan arcilla, pueden dar lugar a corrientes de turbidez.

● Profundas, generadas por mareas. El movimiento de las mareas es vertical, pero produce traslado lateral por convección, con células de distinta profundidad. No tienen capacidad erosiva, pero sí de transporte

● Corrientes de turbidez, con abundante material arcilloso. En el talud continental. ● Mareas. El tipo de marea determina el tiempo de exposición en la zona intermareal, así como la

actividad biológica y la velocidad de las corrientes. Producen corrientes periódicas asociadas a la elevación y descenso continuo del nivel del mar, debido al desplazamiento de grandes masas de agua entre las zonas de bajamar y pleamar. Pueden ser unidireccionales o giratorias, y pueden alcanzar grandes velocidades {20 km/h), teniendo unos efectos de transporte muy acusados.

● Oleaje. Presenta unos efectos erosivos y de transporte y sedimentación muy intensos. Además, en las costas abiertas, cuando hay fuertes vientos, las olas se van desviando de forma paralela a la costa, formando las corrientes de deriva.

MORFOLOGÍA COSTERA En la morfología costera distinguiremos entre formas erosivas y formas deposicionales o de acumulación. FORMAS EROSIVAS Se producen por efecto del oleaje, por la propia fuerza del agua y dependiendo de la morfología previa de la costa. Es importante la erosión por choque de las partículas transportadas por las olas contra la costa, así como los procesos de meteorización química y bioquímica en las rocas, lo que unido a la actividad de la fauna produce oquedades en las rocas.



Los acantilados litorales se originan mediante la acción erosiva del oleaje contra la base del terreno costero. A medida que progresa la erosión, las rocas que sobresalen por la socavación de la base del acantilado se desmoronan con el oleaje, y el acantilado retrocede. FORMAS DEPOSICIONALES O DE ACUMULACIÓN Se dan preferentemente en costas bajas, de pendientes suaves. Playas. Las corrientes y el oleaje depositan en la playa materiales erosionados procedentes de zonas donde el mar impacta directamente en las rocas. Junto a estos sedimentos de origen costero las playas reciben materiales que provienen del transporte fluvial. Estuario: Desembocadura fluvial ensanchada, donde se produce un contacto íntimo del agua del río y del mar. Dependiendo de la fuerza de la marea y de la extensión y fuerza de la corriente fluvial, el agua del mar puede penetrar en el río (p.ej. el estuario del Garona, en Francia, donde la marea penetra hasta 50 km río adentro), o bien el río penetrar en el mar (p.ej. el Amazonas extiende su agua dulce hasta casi 100 km mar adentro). Los estuarios son zonas de contacto entre aguas dulces y saladas, constituyendo ecosistemas de gran productividad debido al elevado contenido de nutrientes y a las altas temperaturas del agua fluvial, y donde abunda el fitoplancton y gran cantidad de consumidores primarios y secundarios. Marismas: A veces, los terrenos bajos del continente se inundan durante mareas altas, formándose las marismas, de gran importancia como humedales. Se consideran un ecosistema de gran importancia, debido al sinfín de organismos que las habitan, desde diminutas algas planctónicas, hasta una abundante cantidad de flora y fauna, fundamentalmente aves. Las zonas de marismas son las más ricas y fértiles del mundo en lo que se refiere a cultivo, pues, cuando la marea sube, deposita sedimentos. Esto es debido a que son zonas intermareales, es decir, aquellas donde las corrientes de las mareas provocan la deposición de lodos próximos a la costa. Esos son, fundamentalmente: limo, arcilla y arena. Juntos, además de otros componentes, forman la turba, un material orgánico compacto, de color pardo oscuro y rico en carbono, utilizado como combustible de biomasa y como abono. Arrecifes: Son estructuras sólidas del relieve del fondo marino formadas predominantemente por el desarrollo acumulado de corales pétreos en zonas costeras. El desarrollo del arrecife de coral requiere una temperatura del agua entre 20ºC y 28ºC.

8.8 SISTEMA KÁRSTICO

Con el nombre de karst (de Karst, nombre alemán de la región eslovena de Carso), relieve kárstico o carst se conoce a una forma de relieve originada por meteorización química de determinadas rocas, como la caliza, dolomía, yeso, etc., compuestas por minerales solubles en agua. KARSTIFICACIÓN El modelado kárstico está condicionado principalmente por la meteorización química de las rocas, además de una meteorización mecánica. Es lo que se llama «karstificación». El agua se infiltra en las rocas, disuelve y transporta los iones en disolución, hasta alcanzar el acuífero, o sale a la superficie a través de surgencias. Parte de los iones precipitan en el propio karst, y la mayoría en el mar. La karstificación es un proceso típico de rocas carbonatadas, aunque también puede darse en rocas evaporíticas o en otras con cemento calcáreo. En hielo se habla de glaciokarst. Las reacciones químicas responsables de la disolución de los carbonatos son las siguientes:



● Disolución del dióxido de carbono: CO2+ H2O ↔H2CO3 ● Disociación acuosa del ácido carbónico: H2CO3+ H2O →H3O++ HCO3 ● Ataque ácido de carbonatos ("calcáreos"): H3O++ CaCO3 ↔Ca2++ HCO3-+ H2O ● Ecuación de balance: CO2+ H2O + CaCO3↔Ca2++ 2 HCO3

La disolución y por lo tanto la formación del relieve kárstico, se ve favorecida por:

● La abundancia de agua; ● La concentración de CO2en el agua (que aumenta con la presión); ● La baja temperatura del agua (cuanto más fría este el agua, más está cargada de CO2); ● Los seres vivos (que emiten CO2en el suelo por la respiración, lo que aumenta considerablemente su

contenido) ● La naturaleza de la roca (fracturaciones, composición de los carbonatos, etc.) ● El tiempo de contacto agua-roca.

FORMAS DE RELIEVE Un karst se produce por disolución indirecta del carbonato cálcico de las rocas calizas debido a la acción de aguas ligeramente ácidas. El agua se acidifica cuando se enriquece en dióxido de carbono, por ejemplo cuando atraviesa un suelo, y reacciona con el carbonato, formando bicarbonato, que es soluble. Hay otro tipo de rocas, las evaporitas, como por ejemplo el yeso, que se disuelven sin necesidad de aguas ácidas. Las aguas superficiales y subterráneas van disolviendo la roca y creando galerías, cuevas y cavidades. Existen muchas formas kársticas, que pueden formarse en superficie o por el contrario en cavidades subterráneas. En el primer caso se denominan FORMAS EXOKÁRSTICAS:

● Dolinas: depresiones de forma circular, que pueden deberse a disolución, colapso o hundimiento, subsidencia… pueden tener forma de embudo, de artesa, fondo plano… En ocasiones se denominan torcas. La depresión formada por unión o coalescencia de varias dolinas se llama uvala.

● Poljés son depresiones kilométricas alargadas de fondo horizontal enmarcadas por vertientes

abruptas. Suelen estar temporalmente inundados, recorridos total o parcialmente por corrientes de agua, que desaparecen súbitamente por sumideros o pozos (ponors) y continúan circulando subterráneamente.

● Torres o pináculos: son relieves residuales típicos en regiones tropicales. Pueden ser cónicas o piramidales, sobresaliendo desde una superficie plana a partir de la cual no hay desarrollo kárstico.

● Lapiaces o lenares, son surcos o cavidades separados por tabiques más o menos agudos. Los surcos se

forman por las aguas de escorrentía sobre las vertientes o sobre superficies llanas con fisuras.

● Travertinos y tobas: son formas constructivas, generadas por precipitación subaérea del carbonato, en capas o por actividad de las plantas o bacterias. Se presentan en zonas de surgencias kársticas.

● Valles kársticos. Se trata de incisiones fluviales en zonas kársticas. Destacan los valles ciegos (por infiltración de un curso fluvial) y las hoces o cañones, con profundo encajamiento por disolución producida por las aguas del río.

FORMAS ENDOKÁRSTICAS: se trata de formas subterráneas formadas por infiltración del agua y circulación a favor de diaclasas y otros planos de discontinuidad, produciendo disoluciones y originando grandes oquedades, como simas, cuevas, cavernas o galerías.



Las formas y depósitos se denominan espeleotemas: estalactitas a partir del agua, rica en carbonato cálcico, que gotea del techo, y estalagmitas a partir del agua que gotea desde las estalactitas al suelo. Si llegan a unirse forman columnas.

8.9 SISTEMAS MORFOCLIMÁTICOS

Los sistemas morfoclimáticos son el conjunto de acciones geológicas externas que moldean el relieve de una zona concreta. Estas acciones están determinadas fundamentalmente por el clima de la región, litología del sustrato y por la estructura de los materiales. Hay varios tipos:

● Periglaciar: condiciones climáticas próximas al glaciar, las temperaturas rondan los 0ºC pero en determinadas ocasiones suben.

● Aguas superficiales: o de escorrentía superficial para diferenciarlas de las subterráneas. Típico de zonas templadas y de agente el agua, existen ríos y aguas salvajes:

o Aguas salvajes: no tienen cauce fijo, se dan en épocas de tormentas y son importantes agentes de erosión. Forman cárcavas y pueden contribuir a la formación de Lapiaces o chimeneas de hadas.

● Zonas áridas: se encuentran entre los 20’ 40’’ de latitud, las precipitaciones son escasas y cuando se producen son torrenciales, la temperatura media es superior a los 20ºC, pero hay grandes oscilaciones entre el día y la noche. La vegetación es escasa, y los terrenos en las laderas están sueltos por lo que se forman cárcavas.


tema 8: los procesos superficiales

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