Geología – Unidad 8. Los procesos exógenos I_La alteración de las

Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
1. Los procesos exógenos.
Conjunto de todos los procesos en los que intervienen los agentes propios de la superficie terrestre,
cuya dinámica depende directamente de la energía solar o de la gravedad. Tienen como resultado la
modificación (evolución) del relieve.
1.1.
La evolución del relieve terrestre.
Los primeros modelos eran dualistas. Explicaban la evolución de la superficie:
- Desnivelaciones tectónicas. Producen elevación del relieve y aumento de la energía
potencial de los materiales.
- Nivelaciones erosivas. Provocan la acumulación progresiva del relieve por pérdida de sus
materiales, disminuye la energía potencial que se trasladan a posiciones más bajas.
Erosión: (según dualismo). Degradación de la superficie terrestre, equivale a denudación o vaciado y se
opone a agradación o relleno.
La consideración actual es la actuación de un conjunto de procesos dependientes del clima, agentes
superficiales, formas del relieve preexistente, litología, etc.
Cada proceso o proceso exógeno altera las rocas, erosiona materiales desagregados, transporta y
sedimenta.
Erosión, ahora, equivale a desgaste, rotura o desagregación y se opone a la sedimentación. No incluye
transporte, pero debe asociarse a ellos porque genera denudaciones y vaciados.
Procesos exógenos: conjunto de acciones (desagregaciones, desgastes, movilizaciones,…) sobre
rocas superficiales originado por una serie de agentes (gravedad, T, agua, vientos, ss. vv.) que dan
como resultado unos productos (depósitos superficiales y modelados).
Dichos procesos pueden agruparse en:
Meteorización. Por acción del ambiente bioatmosférico. Forma depósitos superficiales
de roca alterada y disgregada, a partir de los que por procesos edáficos, con intervención
de los ss.vv. puede formarse el suelo.
Autotraslación. Por acción de la gravedad, que se puede combinar con el agua de lluvia o
de deshielo.
Si meteorización, edafización, autotraslación y depósito son debidos a cambios de fase del
agua (hielo-deshielo y viceversa) tienen lugar los procesos periglaciares.
Evacuación. Posterior a la autotraslación inicial:
GEOLOGÍA.
1/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
Puede tener un final en sumideros provisionales (valles, depresiones o piedemontes) o
continuar si son recogidos por agentes evacuadores (ríos, aguas subterráneas, glaciares o
viento) determinan procesos fluviales, glaciares y eólicos) que los trasladan a los
niveles de menor energía potencial de posición (cuencas de sedimentación marinas o
continentales).
Puede existir una fase provisional en las franjas costeras, donde se producen una serie
de procesos litorales.
2. La meteorización.
Meteorización o hipergénesis. Conjunto de transformaciones que experimentan los materiales
de la superficie terrestre en contacto directo con el sistema atmósfera – hidrosfera – biosfera.
Afecta esencialmente al material llamado sustrato, las grandes formaciones rocosas de cierta
continuidad espacial. Composición, textura, estructura o compacidad son propias de unas
condiciones físico – químicas de formación muy diferentes de las que las originaron. Esta diferencia
entre condiciones de formación y las superficiales provoca un reajuste en dichas propiedades del
sustrato.
En general, la meteorización afecta a las características texturales o a su composición. De ahí los dos
tipos, física y química.
2.1.
La meteorización física o mecánica.
Alteran propiedades físicas (porosidad, compacidad, textura, color, dureza, empaquetamiento) pero no
cambian su composición mineralógica.
Causas: Cambios de estado del agua, cambios bruscos de T o de humedad, presencia de sales
minerales en las discontinuidades de las rocas, etc.
Los ambientes: A la vista de las causas, está asociada a zonas climáticas con condiciones extremas.
Desiertos (cálidos o glaciales).
Principales mecanismos de actuación.
La acción de cuña.
Gelivación, gelifracción o crioclastismo. Canchales.
La disgregación por cristalización de sales.
Haloclastia. Inserción de sales disueltas en el agua en grietas, que pueden hidratarse, cristalizar,
variar de volumen, generando tensiones dirigidas en el interior de la roca. Fracturas, disgregación.
GEOLOGÍA.
2/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
El lajamiento.
Rotura en lajas o láminas paralelas a su superficie.
Por descarga.
Por dilatación – contracción.
La termoclastia.
Típico rocas poliminerales con minerales que tienen diferentes coeficientes de dilatación.
Tensiones dirigidas en todas la direcciones, provoca desintegración granular.
La bioturbación física.
Raíces o tallos de las plantas.
También la realizada por la perforación de organismos excavadores y la acción antrópica.
2.2.
La meteorización química.
Transforma disgregando las rocas y modificando su composición mineralógica original.
Factor fundamental es el agua líquida, diferentes compuestos en disolución. Las altas temperaturas
que permiten la presencia de dicha agua líquida.
Todo ello viene determinado por el ámbito geográfico. Será mayor la meteorización química en
zonas ecuatoriales, subecuatoriales y templadas.
La disolución.
La polaridad del agua permite a ésta disolver algunos minerales de las rocas. Destruye las redes
cristalinas. Acción importante en rocas ricas en minerales como halita, yeso. Rocas como el granito
que se disuelven tras fenómenos de hidrólisis o bien las calizas tras la carbonatación.
La hidratación.
Incorporación de moléculas de agua en las estructuras cristalinas de algunos minerales. Cambia la
composición original y transformación en una sustancia diferente.
En sí no provoca la destrucción de la rocas, pero pueden ser más solubles o susceptibles de ser
meteorizados.
Ejemplo. Transformación de la anhidrita en yeso:
H2O + CaSO4 → CaSO4·H2O
Es importante por el cambio de propiedades físicas, químicas y geotécnicas. La captación o pérdida
de agua por el yeso para dar anhidrita y viceversa puede ocasionar el levantamiento de un terreno o
el agrietamiento del mismo.
GEOLOGÍA.
3/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
La carbonatación.
Adquiere especial importancia en las rocas carbonatadas, calizas y dolomías.
El CO2 atmosférico, disuelto en el agua de lluvia y en la del suelo. El gas reacciona formando ácido
carbónico:
CO2 + H2O → H2CO3
Posteriormente se produce la disociación del ácido débil:
H2CO3 → (HCO3)– + H+
El ión hidrogenocarbonato queda disuelto en el agua de lluvia y actúa sobre las rocas.
HCO3– + CaCO3 → (HCO3)2Ca → 2(HCO3)– + Ca2+
Productos resultantes son bicarbonatos que se disuelven por el agua. Como resultado final se
produce el modelado kárstico.
Está controlado por factores termodinámicos, el dióxido de carbono el más soluble cuanto más baja
es la T y cuanto mayor es la P.
Las reacciones de oxidación – reducción.
Rocas cuyos minerales tienen metales en su composición. Al reaccionar con el agua de precipitación
atmosférica que lleva Oxígeno en disolución, se oxidan o reducen y forman nuevos minerales.
El Fe es el metal que experimenta con más frecuencia oxidaciones. Suele estar como Fe2+ y se oxida
a forma Fe3+. Da a las rocas el color característico rojizo o amarillento. En otros casos favorecen la
concentración en superficie de óxidos metálicos de interés económico, como oligisto o limonita.
Reducción en rocas cubiertas por abundante materia orgánica, con bacterias heterótrofas que atacan
proteínas, liberan H2Sy reducen el Fe para formar sulfuros.
La hidrólisis.
Por la acción del agua. En particular por acción de los grupos HO– y H+. Más activo que disolución.
Sobre todo tiene lugar en la interfase en que el agua queda adherida a la superficie de los minerales.
Similar, pero inversa, a la neutralización de un ácido con una base para producir una sal y agua.
Hidrólisis total conlleva la ruptura del mineral por la acción del agua para dar un ácido y una base.
Sobre todo en minerales silicatados de rocas como las graníticas, que originan minerales más sencillos
como las arcillas (hidrólisis parcial) o los descompone totalmente.
Alteración de la ortosa en zonas templado – húmedas, que forma caolinita.
2Si3O8AlK +6H2O + CO2 →Si2O5Al2(OH)4 + 4SiO2 + 4H2O + K2CO3
GEOLOGÍA.
4/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
La meteorización químico – biológica.
Zonas con gran desarrollo de la cobertera vegetal, por la acción de los ácidos orgánicos que
resultan de su descomposición.
Importante en la formación de suelos.
2.3.
Factores que influyen en la meteorización.
El tipo de material original. Presencia de fisuras hacen a las rocas más vulnerables. Rocas
salinas susceptibles de disolución, ferruginosas de oxidación, silicatadas de hidrólisis, etc.
El ambiente hidrológico. La presencia de agua en el ambiente es imprescindible para que
tengan lugar la mayor parte de las reacciones. (en cualquier cantidad, estado o fase).
El ambiente biológico. Plantas y animales zapadores contribuyen a la meteorización
mecánica. Restos biológicos a la modificación química.
El ambiente climático. Relación T y humedad es esencial para la meteorización. La
meteroización puede utilizarse como un indicador climático, incluso paleoclimático.
3. Los procesos edáficos.
Conducen a la formación del suelo. Una interfase o zona de transición que permite la interacción de
las rocas de la corteza terrestre, la atmósfera, la hidrosfera y los organismos de la biosfera.
El suelo es un sistema complejo difícil de definir.
3.1.
El suelo.
Desde el punto de vista geológico: “Cubierta o manto de alteración superficial, constituido por minerales,
aire, agua, organismos en descomposición y seres vivos, que se desarrolla en la zona de interacción de la geosfera,
la hidrosfera, la atmósfera, la biosfera y la antroposfera”.
Fracción mineral. Suministrada por el sustrato litológico o roca madre. Consta de
fragmentos de roca de tamaño variable, partículas coloidales (arcillas) e iones
minerales, que movilizan el intercambio suelo – vegetación y que son responsables, en
último término, de la fertilidad o capacidad de mantener cobertera vegetal.
Iones disueltos en agua o fijados a coloides con cargas negativas. Son la reserva de estos
nutrientes. Los cationes fijados forman la fracción órganomineral y son las “bases de
cambio”.
La fracción orgánica. De la descomposición de restos de cobertera biológica(básicamente
la vegetación) .Descomposición por mineralización o por humificación.
GEOLOGÍA.
5/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
o La mineralización. Máximo grado de descomposición, y forman compuestos
inorgánicos muy sencillos.
o La humificación. Más compleja. Plantas y animales sufren diferentes procesos.
Forman moléculas orgánicas de complejidad creciente. (ácidos fúlvicos, húmicos,
humina, etc.). El conjunto de todo esto forma el humus.
Mezcla de las dos fracciones = fracción órganomineral . en forma de partículas pequeñas. Dichas
partículas pueden dispersarse en medio líquido formando un coloide.
3.2.
El desarrollo del suelo.
1. Presencia de un sustrato adecuado o roca madre. R = roca consolidada, muy compactada.
C=Roca menos consolidada.
2. Meteorización y removilización de los componentes de la roca madre consolidada. Se produce
la formación del horizonte C.
3. Colonización vegetal. Materia orgánica se transforma y mezcla con la mineral. Se forma el
horizonte A.
4. Diferenciación de un horizonte intermedio o B. Por alteración del C o por acumulación de
lavados en A.
5. Aparición de horizontes de eluvación máxima o E.
Factores que influyen en el desarrollo del suelo.
El material original.
La composición de la cobertera biológica.
El ambiente climático.
El tiempo. (Cronológico)
3.3.
Las clasificaciones de los suelos.
Clasificación climática o zonal.
Planteamiento que se fundamente en el ambiente de una zona bioclimática como determinante de los
factores, modalidad e intensidad de la meteorización.
Tiene sus limitaciones como la falta de tiempo u otros factores más importantes.
Teniendo en cuenta estos condicionantes:
Suelos zonales. Se ajustan a las características de la zona bioclimática. Suelos de tundra, de
taiga, de bosque templado húmedo, de pradera, desérticos, etc.
GEOLOGÍA.
6/7
2º Bachillerato.
Unidad 8. Los procesos exógenos I: la alteración de las rocas y la formación del suelo.
Suelos intrazonales. Analogías bioclimáticas solo parciales. Ej. Suelos hidromorfos, en
lugares con exceso de agua. Halomorfos, desarrollados sobre sustratos salinos o yesíferos.
Suelos calcimorfos.
Suelos azonales. No han tenido el tiempo suficiente para la influencia bioclimática. En suelos
en constante renovación, de llanuras aluviales, suelos difícilmente alterables, con baja o
excesiva permeabilidad, arenosos o los pedregosos.
4. Los suelos en España.
GEOLOGÍA.
7/7
2º Bachillerato.