COLEGIO DE SAN FRANCISCO DE PAULA Sevilla Departamento de Ciencias Naturales Curso 14-15

TEMA 5. Geodinámica externa

El ciclo geológico. Agentes geológicos externos. Meteorización. El suelo. Erosión, transporte y sedimentación. Factores que intervienen en el modelado del relieve: clima, litología, estructura y tiempo. Modelado kárstico.

1. EL CICLO GEOLÓGICO

El ciclo geológico es el nombre dado al conjunto de procesos que tienen lugar en el interior y el exterior del planeta (agentes geológicos), que continuamente modifican el relieve, destruyéndolo y reconstruyéndolo simultáneamente. Se considera que existen tres procesos:

Gliptogénesis: Destrucción del relieve: originado por la acción de los agentes externos

Litogénesis: Producción de nuevos tipos de materiales rocosos: a partir de los restos originados en la gliptogénesis y de materiales incorporados desde el manto.

Orogénesis: Formación de los relieves: singularmente de las cordilleras montañosas, con todos los fenómenos acompañantes.

Todos los procesos anteriores se producen de forma simultánea y permanente, en todo el planeta. No ha de concluir un proceso para iniciar otro.

2. AGENTES GEOLÓGICOS EXTERNOS

Los agentes geológicos externos son los que modelan el relieve terrestre (paisaje), ya que realizan los procesos de erosión, trasporte y sedimentación.

Se clasifican en: Pasivos : Disgregan las rocas en fragmentos, pero no los desplazan (meteorización).

Son los agentes atmosféricos. Activos : Disgregan las rocas en fragmentos y los desplazan (erosión). Son el agua

en todas sus formas presentes en la naturaleza.

GliptogénesisDestrucción de relieve

LitogénesisFormación de rocas

OrogénesisConstrucción de relieve

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3. METEORIZACIÓN

Meteorización es el proceso de ruptura de las rocas en fragmentos más pequeños por la acción del hielo, el agua, los cambios de temperatura, medios químicos o por la acción de los seres vivos.

Se suele dividir en tres tipos: Meteorización mecánica . El agente responsable de la ruptura es la temperatura, y

no se produce ningún tipo de alteración química. Se suele dar de dos formas:

o Por congelación del agua en las grietas de las rocas: se suele dar en ambientes húmedos y fríos en que el agua se filtra a las rocas, y por la noche se congela; al hacerlo, el agua aumenta de tamaño y ejerce una gran presión interna que ensancha la grieta, con lo que en el siguiente ciclo aumenta la cantidad de agua hasta que la roca se rompe.

o Por dilatación/contracción de las rocas: es típica de ambientes desérticos, en que hay grandes contrastes de temperatura y la dilatación diurna alternada con la contracción nocturno produce tensiones en la roca que acaba rompiéndose.

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Meteorización química . En este caso, se produce una reacción química entre el agua o algún elemento de la atmósfera, haciendo que la roca original se disgregara en fragmentos más pequeños más fácilmente transportables luego. Dentro de ella distinguimos:

o Disolución: ocurre si los materiales de la roca son solubles en agua; quedando los restos no solubles de la misma.

o Hidratación: si las rocas absorben agua, típicamente aumentarán de tamaño y se volverán más blandas y más susceptibles de sufrir otros tipos de meteorización.

o Oxidación: es típica de rocas que contienen hierro, que se oxida fácilmente con el oxígeno atmosférico, y que suele producir materiales fácilmente disgregables.

o Hidrólisis: ocurre cuando el agua reacciona con los minerales de la roca, transformándolos en otras sustancias. Es el origen típico de las arcillas.

o Carbonatación: es parecida a la oxidación, pero siendo el agente el dióxido de carbono, que con agua puede formar carbonatos y bicarbonatos.

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Meteorización biológica . Se debe a la acción directa de los seres vivos o de sus excrementos, por ejemplo: las raíces de los árboles son capaces de fracturar las rocas al crecer, o los excrementos de los animales pueden atacar a las rocas sobre las que caen.

4. EL SUELO

El suelo es la capa superficial del terreno que contiene materia orgánica y alberga vegetales y animales. Todos los suelos tienen pues una parte orgánica (raíces y otros seres vivos, junto al humus) y otra inorgánica (fragmentos rocosos procedentes de la meteorización y erosión de las rocas). Además, los suelos tienen componentes sólidos (minerales y restos de seres vivos), líquidos (agua) y gaseosos (gases atmosféricos y metano procedente de la descomposición de la materia orgánica).

La formación de un suelo es un proceso largo y que pasa por varias etapas. Inicialmente, lo que hay es la roca madre del terreno, que con el tiempo sufre la meteorización, y fragmentación, permitiendo el crecimiento vegetal, que a su vez acelera el proceso. Al cabo de muchos

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años, el suelo es maduro y profundo y se pueden distinguir en él diferentes zonas que se denominan horizontes:

Horizonte 0 : es la parte más superficial del suelo, formado por hojas, ramas y restos vegetales.

Horizonte A : Capa más externa, muy meteorizada y rica en humus, lo que le da un color oscuro. Se observan raíces, y otros seres vivos, así como sus restos (hojarasca, excrementos).

Horizonte B : Menos alterada y donde solo llegan algunas raíces. No hay humus y abundan las sustancias minerales (color claro).

Horizonte C : Muy poco alterada y contiene fragmentos de roca madre. Horizonte R : Roca inalterada a partir de la cual se formó el suelo.

5. EROSIÓN, TRANSPORTE Y SEDIMENTACIÓN.

Se denomina erosión al proceso de desgaste del relieve, provocado por los agentes geológicos externos, pero que, a diferencia de la meteorización, implica un transporte posterior de los fragmentos arrancados y su deposición y sedimentación en un lugar diferente.

El principal agente erosionador es el agua, tanto líquida (ríos, mares) como sólida (glaciares), seguido del viento. Del mismo modo, el transporte de las partículas se lleva a cabo por los ríos, glaciares o el viento, siendo este transporte selectivo en función del tamaño y peso de las partículas erosionadas. Por último, la sedimentación se produce cuando la fuerza de los agentes transportadores disminuye, y usualmente se da en las zonas más bajas de la corteza, como los valles formando capas de sedimentos.

La erosión provocada por los ríos produce valles con forma de V, especialmente en el curso alto del río, en el que la fuerza erosionadora es máxima, en el curso medio se realiza fundamentalmente transporte, y en el curso bajo, sedimentación, produciendo en la desembocadura formas de relieve como deltas, estuarios, barras, etc.

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Los valles glaciares tienen forma de U, son mucho más anchos que los fluviales porque la erosión del hielo es mucho más intensa y potente. Asimismo, la capacidad de transporte también es mayor y eso explica la aparición de grandes bloques en el fondo de antiguos valles glaciales una vez que se ha retirado el hielo.

El mar también tiene un importante efecto en el modelado del relieve costero, especialmente en lugares con fuerte oleaje. Las olas constantes erosionan el relieve y lo socavan provocando desprendimientos de terreno y el consiguiente retroceso de la línea de costa.

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Por último, el viento es muy importante en lugares donde hay poca o ninguna agua como los desiertos. En ellos, el viento levanta pequeños granos de arena que luego chocan con las formas de relieve actuando como si fuera papel de lija, arrancando el material. En su acción transportadora también forman a veces formas de relieve como las dunas.

6. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL MODELADO DEL RELIEVE: CLIMA, LITOLOGÍA, ESTRUCTURA, TIEMPO Y ACTIVIDAD HUMANA.

Clima . Es el factor más importante, pues cada tipo de clima presenta un agente erosionador característico. Por ejemplo: en los climas fríos, los glaciares; en los desérticos, el viento; etc.

Litología . La litología es la composición y características de las rocas. Es obvio que dependiendo de la composición y condiciones de formación de la roca, unas serán más fácilmente erosionables que otras.

o Cohesión: por ejemplo, las rocas magmáticas son muy duras y tardan mucho en erosionarse, sin embargo, una roca sedimentaria como la arenisca tarda mucho menos al ser más blanda.

o Permeabilidad: las rocas permeables son menos erosionables que las impermeables, por las que el agua corre por encima.

o Alterabilidad: es el caso de las rocas carbonatadas, que pueden ser disueltas por el agua, y dan lugar a relieves muy singulares llamados karsts.

Estructura . Es la disposición en que encontramos las rocas en el relieve, y depende de la historia de la zona. Así, rocas que han quedado situadas en una montaña, o formando una costa, son más susceptibles de sufrir erosión que las de una cuenca sedimentaria, o rocas que tienen grietas son más susceptibles de sufrir gelifracción que otras que no las posean.

Tiempo . El efecto de la erosión es acumulativo, de modo que cuanto más tiempo está expuesta la roca, más se erosiona.

El ser humano . La acción humana cambia el paisaje y altera su dinámica favoreciendo en algunos casos la erosión extrema del terreno o la pérdida del suelo. Generalmente, eso sucede de manera involuntaria, y las consecuencias suelen ser catastróficas.

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7. MODELADO KÁRSTICO.

Se denomina así al modelado de las zonas calcáreas (calizas y dolomitas), compuestas fundamentalmente por carbonato de calcio CaCO3. El nombre karst deriva de una región eslovena que presenta este tipo de relieve. Las calizas y dolomitas son rocas que se fracturan fácilmente por la acción de las variaciones térmicas. Por dichas grietas se cuela el agua, y comienzan una serie de procesos de disolución y posterior precipitación que alteran el relieve y lo transforman de modo muy singular, apareciendo formaciones muy características como las grutas subterráneas del tipo de las cuevas de Nerja o Aracena.

En España hay muchas regiones en las que se da el modelado kárstico, y existen ejemplos de todas las formas de relieve asociadas a él.

El relieve de una zona caliza pasa por una serie de fases muy bien caracterizadas: Karst juvenil : en las primeras fases, el agua circula por la superficie de la roca,

produciendo gran cantidad de grietas por disolución, que se van ahondando progresivamente.

Al ir avanzando el proceso, el agua forma oquedades por el interior de la roca, produciendo galerías, simas y dolinas. Paralelamente, en superficie suele desaparecer la cubierta vegetal al desaparecer el suelo, produciéndose la desertización del terreno.

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En este punto, los ríos pueden desaparecer bajo tierra y volver a resurgir en otro lugar en la base del macizo calizo.

Karst maduro : en esta etapa, el agua amplia las galerías formando cuevas subterráneas, y se activa el proceso inverso al de disolución, precipitando el carbonato de calcio en forma de estalactitas y estalagmitas.

Karst maduro avanzado : el proceso de disolución en superficie no se detiene, por lo que zonas de la superficie quedan aisladas, pudiendo sufrir derrumbes y hundimientos.

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Karst senil : lo que queda del macizo calizo original es una conjunto de restos no atacados y aislados, frecuentemente de formas caprichosas, dando lugar a un paisaje denominado ruiniforme como el del Torcal de Antequera o la Ciudad Encantada de Cuenca.

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