BIOLOGÍA Y GEOLOGÍABIOLOGÍA Y GEOLOGÍA1º BACHILLERATO1º BACHILLERATO
Tema 5. Geodinámica externa
ÍndiceÍndice1. Procesos de la geodinámica externa
1.1 Meteorización1.2 Erosión1.3 Transporte1.4 Sedimentación
2. Los suelos2.1 Factores de la edafogénesis2.2 Composición de los suelos2.3 Perfil de un suelo2.4 Tipos de suelo2.5 La conservación del suelo
3. Los ambientes sedimentarios4. Yacimientos minerales de origen sedimentario5. Diagénesis6. Rocas sedimentarias7. Riesgos geológicos relacionados con la geodinámica
externa
1. Procesos de la geodinámica 1. Procesos de la geodinámica externaexterna
Los procesos geodinámicos externos son los que se producen en la superficie terrestre o cerca de ella por la gravedad o la energía procedente del Sol, actuando desde el exterior hacia el interior.
Los principales agentes geológicos externos son el viento, el agua, en todas sus formas (lluvia, ríos, aguas subterráneas, mar) y los seres vivos.
Los procesos geológicos externos llevados a cabo por esos agentes son: meteorización, erosión, transporte y sedimentación.
Tiene lugar así una redistribución de los materiales terrestres, el modelado del relieve y la transformación de sedimentos en rocas exógenas denominadas rocas sedimentarias.
1.1 Meteorización1.1 Meteorización
La meteorización física suele producirse antes que la química facilitando las transformaciones posteriores.
Meteorización físicaMeteorización física
Meteorización químicaMeteorización química
METEORIZACIÓN Un conjunto de rocas alteradas y fragmentos sueltos
produce
se retiran por
EROSIÓN O DENUDACIÓN
TRANSPORTADOS
para después ser
AGUAS SUPERFICIALES
GLACIARES
VIENTO
por los agentes de transporte
PROCESOS GRAVITACIONALES
1.2 Erosión
Los mecanismos de erosión dependen de los agentes geológicos que actúen, del tipo de roca y del relieve existente, lo que produce un modelado característico.Se denomina abrasión al desgaste homogéneo y corrosión al desgaste selectivo que deja huecos en la roca.
1.3 Transporte
Cuenca sedimentaria
Gran área con sedimentación durante largos períodos
Área de menor extensión con características más uniformes
Los materiales erosionados y transportados finalizan depositándose y formando sedimentos en las llamadas cuencas sedimentarias. En este proceso los materiales se acumulan en capas o estratos.
ErosiónTransporte
Sedimentación
Roca madre Sedimento
sÁreas de sedimentación
Ambiente sedimentarioSe clasifican
encontinentales
de transición
marinos
1.4 Sedimentación
Existen distintas formas de sedimentación:•Deposición. Depósito de los materiales de mayor tamaño, cuando se pasa de un régimen turbulento a régimen laminar, o al disminuir la velocidad de la corriente.•Decantación. Materiales en suspensión que caen cuando la gravedad es mayor que las fuerzas que las mantenían.•Precipitación. Sales disueltas que superan el límite de solubilidad, causada por evaporación del agua.
2. El suelo2. El suelo Se produce a partir de la roca madre superficial en un proceso llamado
edafogénesis.
Etapas de la edafogénesis.
1a 3. Formación del horizonte C. La roca experimenta meteorización física, debido sobre todo a los cambios de temperatura, y posteriormente la meteorización química altera algunos minerales ocasionando otros nuevos llamados de alteración. Así se forma el horizonte C o manto de alteración.
4. Aparición del horizonte A. Los seres vivos se instalan progresivamente, comenzando por los colonizadores (líquenes, musgos, terófitos), después los microorganismos y más tarde, hongos, arbustos, árboles y animales. Todos ellos aportan al suelo materia orgánica que será transformada en humus. Así surge el horizonte A, el más superficial del suelo.
5. Desarrollo del horizonte B. Se produce entre A y C a partir de los materiales arrastrados por el agua procedentes del horizonte A, que descienden por gravedad y precipitan más abajo, y por otros que ascienden al evaporarse el agua, como las sales minerales que llevaba disueltas.
2.1 Factores que intervienen en la 2.1 Factores que intervienen en la edafogénesisedafogénesis
• La roca madre aporta la mayor parte de los componentes minerales del suelo e influye en las primeras etapas según su mayor o menor facilidad para alterarse.
• El tiempo que tarda en formarse un suelo varía entre cientos de años en climas cálidos y húmedos y miles de años en climas fríos o secos, dependiendo de la velocidad de alteración química de la roca. Los suelos maduros son estables y potentes.
• El clima es fundamental ya que condiciona el tipo de meteorización, la implantación de vegetación y el tipo de suelo que se va a desarrollar. Temperatura y precipitaciones son los dos elementos fundamentales del clima.
• Los seres vivos, es especial los vegetales, aportan al suelo materia orgánica y sales que tomaron de zonas profundas a través de sus raíces, mantienen la humedad y favorecen la meteorización química. Además airean el suelo facilitando la infiltración y frenando la erosión.
• La topografía es muy importante dado que en zonas llanas se podrán formar suelos potentes mientras en zonas con pendiente acusada predominará la erosión y tendremos suelos siempre jóvenes, con pocos horizontes.
• La acción humana sobre el suelo puede ser decisiva tanto en el sentido de la destrucción (deforestación, sobreexplotación, contaminación, urbanización, etc.) como en la recuperación o mantenimiento (reforestación, cultivo en terrazas, abonado orgánico).
2.2 Composición de los suelos2.2 Composición de los suelos
Materia inorgánica. Son los minerales procedentes de la roca madre trasformada por la meteorización. Contiene fragmentos de roca, arenas, arcillas, limos, óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio, carbonatos, fosfatos, etc. El tamaño de las partículas determina la textura del suelo y las sales su fertilidad.
Materia orgánica. Restos de seres vivos y restos orgánicos que generan el humus bruto (poco transformado, con restos de seres vivos) y el humus elaborado (descomposición total de los restos gracias a los microorganismos). Este humus es un complejo organo-mineral muy importante para la fertilidad del suelo ya que retiene agua con iones que serán absorbidos por las plantas y no arrastrados a capas profundas.
Agua y aire. Rellenan los poros que dejan entre sí las partículas del suelo. Si predomina el ambiente reductor, por presencia de agua, el color suele ser verdoso, y si predomina el aire
el color del suelo es pardo rojizo.
Los suelos de buena calidad se denominan francos, y contienentodos los componentes en forma equilibrada con arcillas y limos en un 40 % aproximadamente de la fracción mineral, y arena en unaproporción similar.
2.3 Perfil del suelo2.3 Perfil del sueloEl perfil es la estructura que presenta un suelo en horizontes superpuestos, denominados A, B y C hacia el interior. A su vez, cada uno de estos horizontes puede subdividirse en otros.Horizonte A o de lavado. Las sales son arrastradas (lixiviadas) por el agua hacia horizontes más profundos. Color oscuro por la presencia de humus. Sobre él quedan los restos sin descomponer.Horizonte B o de precipitación. Las sales y los compuestos procedentes de los otros horizontes se depositan aquí. Es más claro que A, rojizo si abundan los óxidos de hierro. Este horizonte crece en potencia hacia abajo por alteración del C y hacia arriba por deposición de sales que el agua transporta por evaporación y capilaridad.Horizonte C. En la base, en contacto con la roca madre de la que procede por meteorización. A medida que se asciende en él aumenta la fracción arenosa y arcillosa entre los fragmentos de roca.
2.4 Tipos de suelos
2.5 Conservación del suelo2.5 Conservación del suelo Pérdida de suelo. La erosión, la compactación, el aumento de la salinidad y de la
acidez del suelo son los mayores problemas relacionados con el manejo inadecuado del suelo y podrían tener relación directa con la escasez de alimentos en un futuro no muy distante, resultando en un profundo desequilibrio del sistema productivo, si prácticas correctas no son adoptadas.
La solución pasa por:◦ Utilizar agricultura orgánica o biológica, que regule la utilización de abonos
químicos en exceso, pesticidas y plaguicidas que resultan contaminantes.◦ Promover el equilibrio de los organismos beneficiosos del suelo es un elemento
clave de su conservación. El suelo es un ecosistema que incluye desde los microorganismos, bacterias y virus, hasta las especies macroscópicas, como la lombriz de tierra.
◦ Cada tipo de cultivo tiene sus necesidades y muchas veces lo que falta para uno sobra para el otro. Así, un manejo adecuado de los cultivos resulta en menor necesidad de abonos y de protecciones. Como regla general, es muy beneficioso intercalar leguminosas y gramíneas en un ciclo productivo en la llamada rotación de cultivos.
◦ Es probado que es una de las mejores técnicas de conservación de suelos es la siembra directa o siembra del cultivo sobre los restos del cultivo anterior, sin laborear el suelo. Con esta técnica se promueve la conservación del suelo y de su actividad biológica. Una de las principales ventajas es la presencia de cobertura sobre el terreno y la reducción significativa de la compactación de las capas más profundas del suelo.
◦ El cultivo en bancal tradicional consiste en la nivelación artificial en terrenos con mayor o menor pendiente con el objetivo de mantener una superficie de tierra cultivable, y que se caracteriza por la utilización de muros de contención realizados en piedra (actualmente con hormigón). Este método de cultivo permite, no sólo aumentar la superficie cultivable en los terrenos en ladera, sino también la conservación del suelo
Para saber más sobre este tema podéis ver este vídeo aunque no habla de España http://www.youtube.com/watch?v=yx6ImC6YGEM
3. Los ambientes sedimentarios3. Los ambientes sedimentarios Son zonas de la superficie terrestre donde se acumulan
sedimentos con determinadas características físicas, químicas y biológicas.
Según el lugar donde ser produzca el depósito, los ambientes pueden ser:◦ Continentales (glaciares, eólicos, fluviales, lacustres o kársticos)
◦ De transición (playas, albuferas, deltas, estuarios y arrecifes)
◦ Marinos (de plataforma, bordes de talud, fondos oceánicos)
Abanicos submarinosDelta
Ambientes sedimentarios continentales
Fluviales Valles y llanuras de inundación de los ríos y desembocaduras de
torrentes
Llanura de inundación
Lacustres
Lagos y lagunas
Glaciares
Cercanos a glaciares. Los sedimentos son las morrenas
Eólicos
En zonas desérticas y costeras
Ambientes sedimentarios de transición
Deltas
Zonas de gran sedimentación en la desembocadura de los ríos
Playas
Acumulaciones de arena y grava en la línea de costa
Marismas y albuferas
Lagunas costeras separadas parcial o totalmente del mar
Ambientes sedimentarios de marinos
Arrecifes
Se construyen por organismos coloniales en aguas someras, limpias y bien oxigenadas
Plataforma continental
Prolongación del continente bajo el mar, donde se acumulan buena parte de los materiales arrastrados
por los ríosTalud y glacis profundo
Tiene gran pendiente, lo que hace que los sedimentos estén inestables produciendo corrientes
de turbidez que depositan los sedimentos en abanicos submarinos
Fondo abisal
Fondos oceánicos profundos con tasa de sedimentación muy baja
4. Yacimientos minerales de origen 4. Yacimientos minerales de origen sedimentariosedimentario
Los principales minerales que forman las rocas sedimentarias son cuarzo, feldespatos, micas, arcillas, calcita, óxidos de hierro, bauxita y yeso.
Algunos se originan en la cuenca sedimentaria y otros proceden de fuera (alóctonos).
Se forman por hidrólisis, oxidación, reducción y precipitación. Los yacimientos son acumulaciones cuya explotación es rentable y
pueden formarse por alteración de materiales preexistentes o por deposición y acumulación de materiales transportados desde su lugar de origen hasta las cuencas.
Yacimientos de alteración
Se forman por infiltración de agua y meteorización de zonas superficiales. Las coberteras alteradas se llaman monteras.
Yacimientos de deposiciónDeposición mecánica. Durante el transporte se produce una selección por densidades que puede concentrar minerales útiles diseminados en la roca madre. Se forman así los placeres. Estos pueden ser:
◦ Fluviales. Formados por materiales detríticos procedentes de la disgregación por meteorización de la roca madre. Los materiales más resistentes se depositan así, como el oro, plata, diamante, casiterita (estaño) y magnetita. Es resto de los minerales desaparecen.
◦ Aluviales. Cuando ha existido trasporte, los materiales más densos se pueden encontrar en las playas y en los ríos, como sucedió en las Médulas, en León.
Deposición química. Precipitación por variación de salinidad, temperatura y/o concentración de elementos procedentes de erupciones. Así se forman la sal gema, el yeso y las piritas vulcano-sedimentarias (Riotinto). También se forman óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio en el horizonte B. Estos son los yacimientos lateríticos.Deposición bioquímica. Causada por la acción metabólica de los organismos como las bacterias del azufre, la acumulación de esqueletos que producen los yacimientos de fosfato o la de organismos vegetales o plancton marino que generan los yacimientos de carbón y petróleo.
5. Diagénesis5. DiagénesisConjunto de transformaciones que sufren los sedimentos hasta convertirse en rocas sedimentarias. Se producen tanto en las partículas minerales como en los espacios intersticiales debido a la presión, temperatura, actividad metabólica de los seres vivos, modificación en el pH o en el potencial de óxido-reducción.
6. Rocas sedimentarias6. Rocas sedimentarias Se forman por diagénesis de un sedimento y ocupan una
buena parte de la superficie terrestre, con menos del 5 % del volumen.
Sus características son:◦ La estratificación o disposición en capas horizontales
superpuestas o estratos, limitadas en la parte superior por una superficie llamada techo y en la inferior por el muro. La distancia en perpendicular entre ambas se llama potencia, y está relacionada con la duración del depósito.
◦ La estructura o disposición geométrica de los componentes.
◦ La textura u ordenamiento interno de los componentes de la roca, que hace que distingamos las rocas clásticas o detríticas, formadas por fragmentos de otras, y las no clásticas, formadas por precipitación.
◦ La composición, que está relacionada con las condiciones de formación: oxidación, reducción, precipitación o simple meteorización de la roca madre.
Clasificación de las rocas sedimentariasClasificación de las rocas sedimentarias
7. Riesgos geológicos relacionados 7. Riesgos geológicos relacionados con la dinámica externacon la dinámica externa Los principales riesgos geológicos relacionados con la dinámica
externa están causados por las inundaciones, los movimientos gravitacionales (a favor de la pendiente del terreno) y también por la expansividad de las arcillas, los colapsos y subsidencias y el avance de las dunas.
Prevención de riesgos geológicosPrevención de riesgos geológicos
Bibliografía y materialesBibliografía y materiales Alfonso Cervel, F. y colab. Biología y Geología. Proyecto
Tesela. Ed. Oxford Educación. 2008. Ambiente sedimentario. Para estudiar los contenidos y
hacer las actividades de autoevaluación http://contenidos.educarex.es/cnice/biosfera/alumno/1bachillerato/petrogeneticos/contenido5.htm
Animaciones para el estudio de la Geología. http://cienciasnaturales.es/ANIMACIONESGEOLOGIA.swf
Presentación para el estudio de la Geodinámica externa. http://www.slideshare.net/pilarbiologa/geodinmica-externa-1-bach
Algunas diapositivas proceden de la presentación que podéis ver en este enlace. Hace un buen estudio de sedimentos y rocas sedimentarias. http://www.slideshare.net/Alberkar/los-procesos-geolgicos-externos-y-el-reliieve-2008-9
