MeteorizacinLa meteorizacin se produce cuando la roca es fragmentada mecnicamente (desintegrada) o alterada qumicamente (descompuesta), o ambas cosas. La meteorizacin mecnica se lleva a cabo por fuerzas fsicas que rompen la roca en trozos cada vez ms pequeos sin modificar la composicin mineral de la roca. La meteorizacin qumica implica una transformacin qumica de la roca en uno o ms compuestos nuevos.Por qu se meteoriza la roca? Dicho en trminos sencillos, la meteorizacin es la respuesta de los materiales terrestres a un ambiente cambiante. Por ejemplo, despus de millones de aos de levantamiento y erosin, las rocas situadas encima de un gran cuerpo gneo intrusivo pueden ser eliminadas, dejndolo expuesto a la superficie. Esta masa de roca cristalina (formada bajo la superficie en zonas profundas donde las temperaturas y las presiones son elevadas) queda ahora sometida a un ambiente superficial muy diferente y comparativamente hostil. Como respuesta, esta masa rocosa cambiar de manera gradual. Esta transformacin de la roca es lo que denominamos meteorizacin.

Meteorizacin Mecnica Cuando una roca experimenta meteorizacin mecnica, se rompe en fragmentos cada vez ms pequeos, que conservan cada uno las caractersticas del material original. El resultado final son muchos fragmentos pequeos procedentes de uno grande.En la naturaleza, hay cuatro procesos fsicos importantes que inducen la fragmentacin de la roca: fragmentacin por helada, expansin provocada por la descompresin, expansin trmica y actividad biolgica. Adems, aunque la accin de los agentes erosivos, como el viento, el hielo de glaciar y las aguas corrientes, se considera independiente de la meteorizacin fsica, sta es, sin embargo, importante. Conforme estos agentes dinmicos retiran los restos rocosos, desintegran inexorablemente estos materiales.

Fragmentacin por el hielo (gelifraccin)En la naturaleza, el agua se abre camino a travs de las grietas de las rocas y, tras su congelacin, expande y aumenta el tamao de esas aberturas. Despus de muchos ciclos de congelacin-deshielo, la roca se rompe en fragmentos angulares. Este proceso se denomina, con toda propiedad, rotura por cuas de hielo (gelifraccin). La accin de las cuas de hielo es ms notable en las regiones montaosas, donde suele existir un ciclo diario de congelacin-deshielo. En esas regiones, las secciones de roca se desmenuzan por accin del acuamiento y pueden caer desordenadamente en grandes montones denominados canchales o pedregales que se forman a menudo en la base de afloramientos de roca empinados.

Descompresin Cuando grandes masas de roca gnea, en particular granito, quedan expuestas a la erosin, empiezan a soltarse losas concntricas. El proceso que genera estas capas semejantes a las de una cebolla se denomina lajeamiento. Se piensa que esto ocurre, al menos en parte, debido a la gran reduccin de la presin que se produce cuando la roca situada encima es erosionada, un proceso denominado descompresin. Acompaando a esta descompresin, las capas externas se expanden ms que la roca situada debajo y, de esta manera, se separan del cuerpo rocoso. La meteorizacin continua acaba por separar y desgajar las lajas, creando los domos de exfoliacin.Se conocen casos de estallidos de grandes bloques de roca de las paredes de las galeras de minas recin cortadas debido a la abrupta reduccin de la presin. Pruebas de este tipo, ms el hecho de que la fractura se produce en paralelo al suelo de una cantera cuando se eliminan grandes bloques de roca, apoyan con fuerza el proceso de descompresin como causa del lajeamiento.

Expansin trmicaEl ciclo diario de temperatura puede meteorizar las rocas, en particular en los desiertos clidos donde las variaciones diurnas pueden superar los 30 C. El calentamiento de una roca produce expansin y el enfriamiento causa contraccin. La dilatacin y reduccin repetida de minerales con ndices de expansin diferentes deben ejercer lgicamente cierta tensin sobre la capa externa de la roca.Aunque en alguna ocasin se pens que este proceso era de gran importancia para la desintegracin de las rocas, los experimentos de laboratorio no han respaldado esta opinin. En una prueba, se calentaron rocas no meteorizadas a temperaturas mucho ms elevadas que las normalmente experimentadas en la superficie de la tierra y luego se enfriaron. Este proceso se repiti muchas veces para simular centenares de aos de meteorizacin, pero las rocas mostraron poco cambio aparente.

Actividad biolgica Las actividades de los organismos, entre ellos las plantas, los animales excavadores y los seres humanos, tambin llevan a cabo meteorizacin. Las races vegetales crecen entre las fracturas en busca de nutrientes y agua, y, conforme crecen, resquebrajan la roca. Los animales excavadores descomponen an ms la roca desplazando material fresco hacia la superficie, donde los procesos fsicos y qumicos pueden actuar con ms efectividad. Los organismos de la descomposicin tambin producen cidos que contribuyen a la meteorizacin qumica. All donde se ha volado la roca en busca de minerales o para la construccin de carreteras, el efecto de los humanos es particularmente notable.

Meteorizacin qumica Por meteorizacin qumica se entienden los complejos procesos que descomponen los componentes de las rocas y las estructuras internas de los minerales. Dichos procesos convierten los constituyentes en minerales nuevos o los liberan al ambiente circundante. Durante esta transformacin, la roca original se descompone en sustancias que son estables en el ambiente superficial.El agua es con mucho el agente de meteorizacin disolvente ms importante. Los principales procesos de meteorizacin qumica son la disolucin, la oxidacin y la hidrlisis. El agua desempea un papel principal en cada uno de ellos.

Disolucin Quizs el tipo de descomposicin ms fcil que se pueda imaginar es el proceso de disolucin. Exactamente igual a como se disuelve el azcar en el agua lo hacen ciertos minerales. Uno de los minerales ms hidrosolubles es la halita (sal comn) que, como quiz recuerde, est compuesta de iones sodio y cloro.Aunque la mayora de los minerales son, para todos los efectos prcticos, insolubles en agua pura, la presencia de una cantidad incluso pequea de cido aumenta de una manera notable la fuerza corrosiva del agua.

Oxidacin Todos hemos visto objetos de hierro y de acero que se oxidaron cuando quedaron expuestos al agua. Lo mismo puede ocurrir con los minerales ricos en hierro. El proceso de oxidacin se produce cuando el oxgeno se combina con el hierro para formar el xido frrico, como sigue: 4Fe + 3O2 2Fe2O3Este tipo de reaccin qumica, denominado oxidacin, se produce cuando se pierden electrones de un elemento durante la reaccin. En este caso, decimos que el hierro se oxid porque perdi electrones en favor del ox- geno. Aunque la oxidacin del hierro progresa muy lentamente en un ambiente seco, la adicin de agua aumenta enormemente la velocidad de la reaccin. La oxidacin es importante en la descomposicin de minerales ferromagnesianos como el olivino, el piroxeno y la hornblenda.

Hidrlisis El grupo mineral ms comn, el de los silicatos, se descompone sobre todo mediante el proceso de hidrlisis, que consiste bsicamente en la reaccin de cualquier sustancia con el agua. Idealmente, la hidrlisis de un mineral podra tener lugar en agua pura conforme algunas de las molculas de agua se disocian para formar los iones muy reactivos hidrgeno (H+) e hidroxilo (OH-). En la naturaleza, el agua contiene normalmente otras sustancias que contribuyen con iones hidrgenos adicionales, acelerando de esta manera en gran medida la hidrlisis. La ms comn de esas sustancias es el dixido de carbono, CO2, que se disuelve en agua para formar cido carbnico, H2CO3.

Alteraciones causadas por la meteorizacin qumica Como se indic antes, el resultado ms significativo de la meteorizacin qumica es la descomposicin de los minerales inestables y la generacin o retencin de aquellos minerales que son estables en la superficie terrestre. Esto explica el predominio de ciertos minerales en el material de la superficie que denominamos suelo. Adems de alterar la estructura interna de los minerales, la meteorizacin qumica produce tambin cambios fsicos. Por ejemplo, cuando el agua corriente ataca a los fragmentos rocosos angulosos a travs de las grietas, los fragmentos tienden a adoptar una forma esfrica.Este proceso, denominado meteorizacin esferoidal, proporciona a la roca meteorizada una forma ms redondeada o esfrica.A veces, durante la formacin de los bloques esferoidales, se separan envueltas sucesivas del cuerpo principal de la roca. Por fin las capas externas se desprenden, permitiendo que la actividad de la meteorizacin qumica penetre ms en profundidad en el cuerpo rocoso principal. Esta descamacin esfrica se produce porque, a medida que los minerales de la roca se meteorizan a arcilla, su tamao aumenta mediante la adicin de agua a su estructura. Este mayor tamao ejerce una fuerza hacia el exterior que induce el debilitamiento y desprendimiento de las capas concntricas de la roca.

Velocidades de meteorizacinVarios factores influyen en el tipo y la velocidad de meteorizacin de la roca. Ya hemos visto cmo la meteorizacin mecnica afecta a la velocidad de la meteorizacin. Al fracturar la roca en fragmentos ms pequeos, aumenta la cantidad de rea superficial expuesta a la meteorizacin qumica. Otros factores importantes que se van a examinar son el papel de las caractersticas de la roca y del clima.

Caractersticas de la roca Las caractersticas de la roca abarcan todos los rasgos qu- micos de las rocas, entre ellos la composicin mineral y la solubilidad.Las lpidas de granito, que est compuesto por silicatos, son relativamente resistentes a la meteorizacin qumica. Por el contrario, El mrmol muestra signos de importantes alteraciones qumicas a lo largo de un perodo relativamente corto. El mrmol est compuesto de calcita (carbonato clcico) que se disuelve fcilmente incluso en una solucin dbilmente cida.Esta disposicin de los minerales es idntica a las series de reaccin de Bowen. El orden en el cual se meteorizan los silicatos es esencialmente el mismo al de su cristalizacin. La explicacin para ello est relacionada con la estructura cristalina de los silicatos. La fuerza del enlace siliciooxgeno es grande. Dado que el cuarzo est compuesto completamente por estos enlaces fuertes, es muy resistente a la meteorizacin. Por el contrario, el olivino tiene bastantes menos enlaces silicio-oxgeno siendo mucho menos resistente a la meteorizacin qumica.

Clima Los factores climticos, en particular la temperatura y la humedad, son cruciales para la meteorizacin de la roca. Un ejemplo importante de meteorizacin mecnica es que la frecuencia de los ciclos de congelacin-deshielo afecta en gran medida a los procesos de cua de hielo. La temperatura y la humedad ejercen tambin una fuerte influencia sobre las velocidades de meteorizacin qumica y sobre la clase y cantidad de vegetacin presente. Las regiones con vegetacin abundante tienen en general un manto grueso de suelo rico en materia orgnica descompuesta de la cual se derivan fluidos qumicamente activos, como el cido carbnico y los cidos hmicos. El ambiente ptimo para la meteorizacin qumica es una combinacin de temperaturas clidas y humedad abundante. En las regiones polares, la meteorizacin qu- mica es ineficaz porque las bajas temperaturas mantienen la humedad disponible encerrada en forma de hielo, mientras que en las regiones ridas hay insuficiente humedad para favorecer una meteorizacin qumica rpida.

Meteorizacin diferencial Las masas rocosas no se meteorizan de una manera uniforme. La masa gnea duradera permanece encima del terreno circundante como una pared de piedra. A este fenmeno se le denomina meteorizacin diferencial.Muchos factores influyen en la velocidad de meteorizacin de la roca. Entre los ms importantes se encuentran las variaciones de la composicin de la roca.La meteorizacin diferencial y la erosin ulterior son responsables de la creacin de muchas formaciones rocosas.