P_Procesos geológicos - Universidad del Cauca
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Geomorfología fluvial La morfología de ríos estudia la estructura y forma de los ríos, incluyendo la configuración del cauce en planta, las características del perfil a lo largo del cauce, la geometría de las secciones transversales y la forma del fondo. GEOMORFOLOGÍA FLUVIAL Contenido 1. Procesos geológicos de la tierra 2. Paisaje fluvial 3. Clasificación de corrientes 4. Características de los cauces fluviales 5. Caudal formador PROCESOS GEOLÓGICOS Y GEOMORFOLÓGICOS Y SU RELACIÓN CON EL PAISAJE FLUVIAL PROCESOS GEOLÓGICOS DE LA TIERRA: INTERNOS Y EXTERNOS PAISAJE FLUVIAL Análisis jerárquico de una corriente Patrones de drenaje Características de los valles fluviales Clasificación de los valles Ciclos de un río Factores que afectan el paisaje fluvial Bernardo Pulgarín Geólogo INGEOMINAS EL ORIGEN, TRANSPORTE Y DEPOSITACIÓN DE LOS SEDIMENTOS RESULTADO DE LA INTERACCIÓN ENTRE LOS PROCESOS INTERNOS Y LOS EXTERNOS Cortesía Bernardo Pulgarín Estructura Interna de La Tierra Zona de subducción Atmósfera Corteza y litósfera Corteza Manto Cordilleras Manto inferior Manto inferior Núcleo exterior Mezooceánicas Núcleo interior l Si, A (fuente de magmas) Núcleo externo g Si, M (fundido?) g i Fe, N (sólido) i Fe, N Núcleo interno 4.3 T (ºC) – D (t/m3) 400 2.9 1000 3.3 2000 12.3 - 13.3 5.5 - 10.0 4000 13.6 2700 6000 Corteza terrestre 15 a 60 km Manto 2900 km Núcleo 2900 km – 6378 km Región de transición Capa “D” Si, M PROFUNDIDAD (km) Manto superior Cortesía Bernardo Pulgarín Procesos internos Tectonismo: movimiento de las placas tectónicas que producen plegamiento de las rocas, fallamientos geológicos y formación de los sistemas cordilleranos. Cortesía Bernardo Pulgarín DERIVA CONTINENTAL 200 Ma 120 Ma 55 Ma Actualidad Cortesía Bernardo Pulgarín MARCO TECTÓNICO DE LA CORDILLERA DE LOS ANDES Cortesía Bernardo Pulgarín MAGMATISMO: generación de magmas o material rocoso fundido VULCANISMO: producido por magmas que alcanzan a llegar a la superficie Erupciones Explosivas: Erupciones Efusivas: Rocas ígneas volcánicas lávicas Rocas ígneas volcánicas piroclásticas Cortesía Bernardo Pulgarín SISMICIDAD Cortesía Bernardo Pulgarín ALGUNOS SISMOS OCURRIDOS EN LA ÚLTIMA DÉCADA EL SISMO DE KOBE (JAPÓN) , Mag 7.2 enero 17 de 1995 EL SISMO DE ARMENIA (COLOMBIA), Mag 6.4 enero 25 de 1999 Cortesía Bernardo Pulgarín TSUNAMI Cortesía Bernardo Pulgarín PROCESOS EXTERNOS Se deben a la interacción de los materiales rocosos de la corteza terrestre con los fenómenos hidro-meteorológicos que conllevan al desgaste de dichos materiales y a su redistribución sobre la superficie terrestre . PROCESOS EXTERNOS Meteorización Erosión Transporte Depositación Remoción en masa FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA INESTABILIDAD DE LAS LADERAS ESCORRENTÍA SUPERFICIAL E INFILTRACION PLUVIOSIDAD (Intensidad) METEORIZACIÓN Y FORMACIÓN DE SUELOS RESIDUALES FRACTURACIÓN DE LAS ROCAS (ASOCIADO A TECTONISMO HISTÓRICO) INESTABILIDAD ALTAS PENDIENTES PERFIL DEL SUELO DEFORESTACIÓN Cortesía Bernardo Pulgarín FACTORES QUE CONTRIBUYEN A LA INESTABILIDAD DE LAS LADERAS Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN……. REACCIÓN Proceso por el cual las rocas y otros materiales de la superficie de la Tierra se rompen, disgregan o alteran como consecuencia de su exposición a los agentes atmosféricos que posteriormente pueden ocasionar su erosión y transporte. Cortesía Bernardo Pulgarín Tipos de meteorización METEORIZACIÓN FÍSICA, MECÁNICA O DESAGREGACIÓN: rompe la roca en partículas cada vez más pequeñas, sin alterar su composición (cambios de temperatura, hielo, exfoliación, raíces de los árboles, roedores, gusanos). METEORIZACIÓN QUÍMICA O DESCOMPOSICIÓN: transforma el material original en algo diferente (composición mineral, agua, soluciones acuosas, plantas y animales). Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN FÍSICA O MECÁNICA (DESAGREGACIÓN) Cortesía Bernardo Pulgarín EXFOLIACIÓN: METEORIZACIÓN FÍSICA Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN MECÁNICA DEBIDA A LA ACCIÓN DE LOS ÁRBOLES Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN QUÍMICA (DESCOMPOSICIÓN) MAYOR ÁREA DE EXPOSICIÓN : METEORIZACIÓN QUÍMICA MÁS EFICAZ Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN QUÍMICA (DESCOMPOSICIÓN) Meteorización esferoidal Meteorización química en fuentes termales Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN QUÍMICA DE LA CALIZA PIZARRA Cortesía Bernardo Pulgarín METEORIZACIÓN QUÍMICA Disolución grietas Disolución cavernas Meteorización esferoidal Disolución cavernas Cortesía Bernardo Pulgarín EROSIÓN……. ATAQUE Proceso por el cual la superficie de la Tierra se desgasta por la acción de agentes externos: agua, hielo, viento, variaciones térmicas, organismos vivos o el hombre. Implica transporte de materiales. Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTES EROSIVOS ARRANQUE, TRANSPORTE Y DEPOSITACIÓN DE SEDIMENTOS (ROCAS SEDIMENTARIAS) EÓLICO PLUVIAL FLUVIAL GLACIAR MARINO ANTRÓPICO Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE EÓLICO Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE PLUVIAL Cortesía Bernardo Pulgarín ESCORRENTÍA SUPERFICIAL Cortesía Bernardo Pulgarín CÁRCAVAS Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE FLUVIAL RÍOS Y OTRAS CORRIENTES SUPERFICIALES Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE GLACIAR Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE GLACIAR: Nacimientos del río Páez, laguna de Páez Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE MARINO Cortesía Bernardo Pulgarín AGENTE ANTRÓPICO Cortesía Bernardo Pulgarín MOVIMIENTOS EN MASA Cortesía Bernardo Pulgarín Tipos de Movimientos Caídas de rocas Desprendimiento de bloques Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Tipos de Movimientos Hundimiento del suelo Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Tipos de Movimientos Deslizamientos Circular Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Tipos de Movimientos Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Deslizamiento-flujo de barro o lodo Tipos de Movimientos Deslizamiento de detritus o escombros Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Deslizamientos Tipos de Movimientos Deslizamientos Flujos Avalancha de escombros (seco) Cortesía Bernardo Pulgarín HEC 20, 2001 Planar CICLO SEDIMENTARIO Cortesía Bernardo Pulgarín AMBIENTES SEDIMENTARIOS TERRÍGENO Fluvial Lacustre Eólico Glaciar Pantanoso RELACIONADO CON LÍNEA COSTERA Delta Estuario Bahía-laguna Ciénaga Llanura inter-supra mareal Barreras de isla y playas Glaciar-Marino MARINO SUPERFICIAL (Nerítico: hasta 180 m) Bancos de plataforma Cuenca de plataforma Plataforma gradada Arrecifes y Plataforma de carbonatos Cuencas evaporíticas MARINO PROFUNDO (Batial 180-1800 m; Abisal: > 1800 m) Pendiente y cañón submarino Abanico submarino Cuenca oceánica profunda Cuencas marinas profundas y encerradas Cortesía Bernardo Pulgarín ABANICO FLUVIAL Cortesía Bernardo Pulgarín DELTAS Mekong (Vietnam) Mississippi (USA) EufratesTigris (India) Delta-Estuario Paraná (Brasil) Delta-Estuario Nilo (canal de Suez, Egipto) Betsiboka (Madagascar) Cortesía Bernardo Pulgarín EL PAISAJE FLUVIAL 1 2 3 Montgomery & Buffington (1998). Modificado de http://yosemite.epa.gov 1. CUENCA DE DRENAJE Y DIVISORIAS DE AGUAS Cortesía Bernardo Pulgarín Evolución de la red de cauces HEC 20, 2001 FOTOGRAFÍAS AÉREAS: PATRÓN DE DRENAJE Morales, Cauca Cortesía Bernardo Pulgarín ORDEN DEL DRENAJE Cortesía Bernardo Pulgarín TIPOS DE DRENAJES DENDRÍTICO RECTANGULAR RADIAL ENREJADO Cortesía Bernardo Pulgarín TIPOS DE DRENAJES centrípeto irregular Cortesía Bernardo Pulgarín CAPTURA FLUVIAL 4 3 1 3 2 A: Antes de la captura. B: Inmediatamente después de la captura. 1:Río capturado. 2. Río capturante. 3. Codo recto que caracteriza a la captura. 4. Río decapitado Cortesía Bernardo Pulgarín 2. VALLES FLUVIALES El valle está constituido por el cauce del río, la planicie de inundación activa y abandonada y está limitado por las montañas o colinas circundantes. Cortesía Bernardo Pulgarín TIPOS DE VALLES Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES ESTRECHOS La corriente se presenta completamente confinada y fuertemente controlada para la migración lateral, de esta manera los procesos de ajuste se presentan directamente en el fondo del cauce modificando la pendiente e inclusive incisando el lecho (Rosgen, 1996). Asociado a estos procesos se puede presentar inestabilidad de orillas y deslizamientos. La cercanía de las montañas al cauce hacen que estos valles sean poco atractivos para desarrollos urbanísticos VALLES ESTRECHOS CATARATAS Cortesía Bernardo Pulgarín VALLES ESTRECHOS RÁPIDOS Cortesía Bernardo Pulgarín VALLES ESTRECHOS MARMITAS Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES AMPLIOS Los valles amplios están asociados a los ríos de planicie (maduros y viejos) donde el cauce ocupa una parte reducida del valle ya que la planicie aluvial es amplia. En ésta se pueden observar rasgos del paisaje que no se encuentran en los valles encañonados como son terrazas aluviales, diques, naturales, madreviejas, cauces abandonados, complejos de orillares (Posada, 1994). Al igual que la planicie, el cauce también es amplio presentándose relaciones ancho profundidad mayores de 10 (Simons, 1992). La llanura está sujeta a inundaciones recurrentes, por lo que ésta no es estática ni estable. LLANURA DE INUNDACIÓN: NIVEL BASE CERCANO Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES AMPLIOS Planicie de inundación LLANURA DE INUNDACIÓN: NIVEL BASE CERCANO Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES AMPLIOS Bordos naturales Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES AMPLIOS Terrazas disparejas Terrazas aparejadas Terrazas Fa m ja ea de nd Lla ros inu nu nd ra ac de ión Terrazas Cortesía Bernardo Pulgarín FORMACIÓN DE TERRAZAS FLUVIALES Cortesía Bernardo Pulgarín Cortesía Bernardo Pulgarín CORTES DE TERRAZAS Cortesía Bernardo Pulgarín CARACTERÍSTICAS DE LOS VALLES AMPLIOS Tren de meandros MEANDROS Barras puntuales Cortesía Bernardo Pulgarín MEANDROS Meandro Cuello Barras puntuales Orillares Estrangulamiento Collar de buey o media luna Faja de meandros Cortesía Bernardo Pulgarín EROSIÓN EN LA PARTE EXTERNA DEL MEANDRO Y DEPOSITACIÓN EN LA PARTE INTERNA Cortesía Bernardo Pulgarín FOTOGRAFÍAS AÉREAS DE MEANDROS Río Patía, La Fonda, Cauca Río Cauca, Bolivar, Valle Cortesía Bernardo Pulgarín 3. CAUCE DEL RÍO O CANAL Cortesía Bernardo Pulgarín EVOLUCIÓN DE UN CAUCE INCISADO Incisión Ensanchamiento Agradación Eventual estabilidad Evolución de un canal Factores que afectan el paisaje fluvial Geológicos Geomorfológicos Sismológicos Suelo Uso y cobertura de suelo Sedimentos Hidrológicos Hidráulicos Eco-sistémicos Nivel base Cortesía Bernardo Pulgarín NIVEL BASE DE UN RÍO Se define como el punto más bajo al cual esa corriente puede erosionar su cauce. El nivel base es el factor que controla el avance de una corriente, de la juventud a la vejez. Una corriente se ajusta por sí misma a una elevación en el nivel-base formando su canal mediante la sedimentación, y se ajusta a un descenso en el nivel-base erosionando su canal hacia abajo. CONTROL DEL NIVEL BASE: REPRESA, LAGO, OTRO RÍO, ROCA MUY RESISTENTE, OCÉANO Represa Anchicayá Ríos Páez-Símbola Ríos Páez-La PLata Lago en el Nevado del Huila Río Ganjes Cortesía Bernardo Pulgarín CONTROLES DEL NIVEL BASE DE UN RÍO Cortesía Bernardo Pulgarín CONTROL: PRESA Cortesía Bernardo Pulgarín RÍO ALEJADO DEL NIVEL BASE: EROSIÓN RÍO CERCANO AL NIVEL BASE: DEPOSITACIÓN Cortesía Bernardo Pulgarín BIBLIOGRAFÍA http://earth-pics.com/earth-observatory http://plata.uda.cl/minas/Geología/geologiageneral/imagenes/fotos http://yosemite.epa.gov Richardson, E. V., Davis S. R. (2001). Evaluating Scour at Bridges, Hydraulic Engineering Circular N 18. U. S. Department of Transportation. Federal Highway Administration. Fourth Edition. Virginia. USA. Lagasse, O. F., Schall J. D., Richardson, E. V. (2001) Stream Stability at Highway Structures, Hydraulic Engineering Circular N 20. U. S. Department of Transportation. Federal Highway Administration. Third Edition. Virginia. USA. 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