Tema 11 Procesos geológicos externos y sus riesgos
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Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Tema 11 Procesos geológicos externos y sus riesgos Procesos geológicos externos A expensas de la energía solar, los agentes geológicos (atmósfera, agua y viento) denudan la superficie terrestre por medio de procesos geológicos (meteorización, erosión, transporte y sedimentación) dando lugar al modelado del relieve. La fuerza de la gravedad influye sobre dichos agentes, favoreciendo el transporte desde las zonas elevadas a las deprimidas. Meteorización y sus tipos La meteorización es la alteración que sufren las rocas de la superficie terrestre in situ, es decir, sin que se produzca un transporte e los materiales producidos, que quedan en las proximidades de la roca meteorizada. Se produce por procesos físicos (disgregación) y químicos (descomposición), llevados a cabo por la acción superficial de la atmósfera. El resultado final es la formación de una capa superficial de roca alterada llamada eluvión. La meteorización puede ser de dos tipos: a) Meteorización física o mecánica: no implica cambio en la composición química de la roca, sólo una fragmentación mecánica que tiende a disgregarla, aumentando con ello la superficie efectiva de contacto con la atmósfera, lo que facilitará la actuación de los agentes de meteorización química. El resultado final son muchos fragmentos pequeños. Actúa preferentemente en zonas con climas extremos (desérticos o muy fríos), en los que no existe agua en estado líquido. Lajamiento por descompresión: la erosión reduce la presión litostática que soportan las rocas situadas bajo el material erosionado. Como consecuencia, se produce una liberación de tensiones y la expansión de la roca (descompresión) que se traduce en el diaclasamiento de la misma. En la descompresión, las capas externas se expanden más que las situadas debajo, por lo que se separan de la masa rocosa. Esta red de fisuras es una importante vía de penetración del agua en rocas poco permeables. Se da fundamentalmente en rocas plutónicas (los granitos originan los paisajes en bolos y las piedras caballeras –bloques paralelepípedos-). Crioclastia o gelifracción: el agua penetra en las fracturas o en los poros de la roca y al helarse aumenta de volumen, haciendo el efecto de cuña y provocando su estallido en fragmentos angulosos. Este fenómeno se da en regiones montañosas, donde suele existir un ciclo diario hielo-deshielo dando lugar a la formación de relieves accidentados con crestas agudas, a cuyo pie se acumulan pedrizas o canchales de cantos angulosos. Termoclastia: en lo desiertos cálidos las variaciones de temperatura diarias pueden superar los 40º C. El calentamiento produce expansión y el enfriamiento contracción. Sucesivos ciclos de calentamiento diurno y enfriamiento nocturno debilitan las rocas, especialmente las formadas por minerales melanocratos (oscuros) que absorben mayor cantidad de calor (se cliente y dilatan más) y por 1 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ leucocratos (claros), por lo que los minerales de las rocas no se dilatan todos en la misma proporción. Esto produce una expansión diferencial en la capa más externa de la roca, cuyo resultado es la desintegración superficial de la roca o descamación. Haloclastia: en las zonas áridas, el agua penetra por capilaridad en los poros y fisuras de la roca y deposita, al evaporarse, las sales que lleva disueltas (halita, yeso...). El crecimiento de los cristales provoca, al igual que el hielo, un aumento de volumen y una desintegración de las rocas. Bioclastia o bioturbación: las raíces de las plantas penetran en las grietas de las rocas, agrandándolas y facilitando su desmoronamiento. El viento al mover los árboles ejerce un efecto palanca que favores esta acción. En las costas, la actividad de organismos perforadores (gusanos, bivalvos...) o raspadores (erizos, gasterópodos...) produce una intensa meteorización de las rocas, lo que influye enormemente en el retroceso de lo acantilados. b) Meteorización química: es un proceso químico resultante de la interacción entre los minerales de la roca y los gases de la atmósfera y el agua. Estas reacciones provocan la alteración química de las rocas, ya que se destruyen algunos de los minerales originales. El agua es el agente de meteorización química más importante por su capacidad disolvente. Predomina en los climas cálidos y húmedos. Las altas temperaturas y la abundancia de agua, con iones en disolución, que la hacen más activa, favorecen las reacciones químicas en estos climas. La meteorización física facilita la meteorización química, pero se necesita la presencia de agua líquida, por lo que sólo es posible en los lugares donde ésta existe. Hidrólisis: consiste en la disociación de los minerales de una roca por la acción directa de los iones del – + agua (OH y H ). Afecta fundamentalmente a los silicatos, que son los minerales más abundantes. Cabe destacar la hidrólisis de los feldespatos (como la ortosa o feldespato potásico, componente del + + granito, se produce por la sustitución de los iones K por los iones H , alterando así la red cristalina, transformándolo en arcilla blanca o caolín). Carbonatación: la caliza es insoluble en agua, pero, cuando ésta lleva CO2 procedente de la atmósfera, de la actividad fotosintética o de los microorganismos del suelo, se forma bicarbonato cálcico, Ca(HCO3)2 , que sí es soluble en agua y es arrastrado por ella. CO3Ca + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2 La meteorización de las calizas está condicionada por el agua, la concentración de CO2, la presión, que favorece su disolución en agua y la temperatura, que disminuye la solubilidad de los gases en el agua. Hidratación: consiste en la incorporación de moléculas de agua en la estructura de los minerales, aumentando su volumen y su solubilidad. Así, la anhidrita (CaSO4) se transforma en yeso (CaSO4·nH2O) y las arcillas expansivas (en su composición entra a formar parte el mineral montmorillonita) tienen espacios entre las láminas que pueden absorber agua provocando su expansión, incrementando su volumen, por lo que representan un problema para la construcción de carreteras o edificios en suelos que tengan esta capacidad, por los problemas de inestabilidad que ocasionan. Al contrario, se puede producir la deshidratación. Estos ciclos hidratación/deshidratación, destruyen la red cristalina del mineral. Disolución: el agua, debido a su carácter bipolar, puede disolver determinados minerales, al extraer iones de sus redes cristalinas. Son rocas solubles los carbonatos (caliza), sulfatos (yeso) y haluros (halita), dando lugar a la formación de acanaladuras llamadas lapiaces. Oxidación: consiste en la reacción del oxígeno con ciertos iones como el Fe , soluble en estado 3+ reducido, pero que al oxidarse y pasar a Fe se hace insoluble y precipita. 2+ Fe0 → Fe2+ (color azul) → Fe3+ ↓ (color rojizo). 2 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ 3+ El mayor tamaño de los iones Fe produce la degradación de la red del mineral primitivo y su transformación en masas de óxido e hidróxido de hierro, poco consistentes y de color rojizo característico. Acción químico-biológica: los seres vivos como las bacterias, líquenes y hongos, producen sustancias ácidas que alteran químicamente a las rocas. Incluso algunas bacterias litótrofas descomponen los minerales de las rocas para obtener nutrientes. Las raíces también actúan captando distintos cationes lo que contribuye a la alteración de los minerales. Relaciones entre meteorización y clima El clima juega un papel muy importante, no sólo en el grado y tipo de meteorización, sino también en la superficie de roca alterada. El agua interviene en la mayoría de los procesos de alteración química y disgregación mecánica de las rocas, de ahí que la precipitación en forma de lluvia sea un factor muy importante en la meteorización. Sin embargo, además e la precipitación, otros factores tales como intensidad de la lluvia, infiltración, tasa de evaporación y acidez de l lluvia influyen en el grado y tipo de meteorización. Por tanto, la temperatura y la vegetación condicionan la meteorización de las rocas. Temperatura: El incremento e temperatura aumenta la velocidad de las reacciones químicas, es decir, favorece la meteorización química. Asimismo, las variaciones de temperatura influyen en la meteorización física a través de la acción del hielo o de la precipitación de sales. Vegetación: contribuye a la fragmentación de las rocas a través de la acción de las raíces de las plantas, y en la meteorización química a través de procesos biológicos que influyen en el balance de oxígeno, dióxido de carbono y de lo ácidos que intervienen en las reacciones químicas. En zonas con temperaturas y precipitaciones altas, predomina la meteorización química; por el contrario, en zonas con temperaturas bajas y escasa precipitación, la fragmentación física domina sobre la descomposición de las rocas. - Zonas ecuatoriales: en estas zonas se da la mayor tasa de meteorización química, con temperaturas altas y un elevado índice de precipitación y vegetación. - Zonas desérticas (latitudes medias) y frías (latitudes altas): en ellas se registran las tasas más pequeñas de meteorización química, coincidiendo con índices de precipitación muy bajo. - Zonas templadas (latitudes medias-altas): las condiciones climáticas y el tipo de vegetación favorecen ambos tipos e meteorización. Erosión, transporte y sedimentación en la zona templada. Principales agentes y procesos Erosión y transporte La erosión es un proceso físico de movilización y eliminación de materiales (rocas, suelo o sedimentos) por la acción de agentes dinámicos, como el viento o las aguas corrientes. Mientras gran parte de los materiales resultantes de la meteorización permanecen in situ, la erosión desplaza las partículas a lugares más o meno alejados de la zona en que se produjeron, depositándolos en otro distinto, situado a menor altura, formando así los sedimentos. La meteorización y la erosión actúan de forma combinada en la destrucción del relieve. La meteorización favorece la erosión, al transformar los afloramientos en suelos fácilmente erosionables. La erosión, al eliminar éstos, deja expuesta roca fresca, que puede ser atacada por la meteorización. El transporte es el desplazamiento de los materiales erosionados desde donde se producen hasta el área de sedimentación. El motor de transporte es la propia gravedad terrestre y, como consecuencia, el desplazamiento de los materiales siempre se realiza en sentido descendente, razón por la que el área fuente suele corresponder a las zonas elevadas mientras que el área de sedimentación coincide con zonas bajas. 3 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ La erosión y el transporte son dos procesos distintos, pero íntimamente relacionados. Tanto es así que los agentes de transporte coinciden con los agentes erosivos: viento, aguas corrientes (ríos, torrentes...), oleaje, hielo en movimiento (glaciares), etc. Agentes erosivos y de transporte Los agentes erosivos y de transporte suelen ser fluidos, destacando por orden creciente de viscosidad: viento, corrientes de agua, corrientes de turbidez, coladas de barro y glaciares. Viento: su importancia erosiva y transportadora es máxima en zonas como los desiertos y los polos, donde la ausencia de vegetación deja el suelo desprotegido. Corrientes de agua: son los agentes erosivos y de transporte más importantes, e incluyen todos aquellos procesos que implican un desplazamiento de masas de agua, ya sean ríos, aguas subterráneas, corrientes marinas, corrientes generadas por el oleaje y por las mareas, etc. Glaciares: en las regiones situadas en latitudes o alturas elevadas se pueden acumular grandes masas de hielo que se comportan como fluidos de muy alta viscosidad. Estos glaciares descienden por los valles, erosionando y transportando materiales de todo tamaño. También los seres vivos modifican el paisaje, a veces, de forma lenta y casi imperceptible y, otras, de forma rápida y violenta. Las plantas superiores, que tienen raíces, ejercen una labor intensa de excavación mecánica del sustrato, en busca de agua. Pero, aunque menos visible, también es importante la erosión provocada por pequeños vegetales y organismos, como los líquenes. Pequeños invertebrados como los gusanos y algunos insectos airean el suelo, pero también contribuyen al proceso de meteorización de la roca madre al permitir la entrada de aire y agua, así como de microorganismos productores de secreciones que reaccionan químicamente con la roca, transformándola y erosionándola. Los animales ejercen una erosión mecánica con la excavación o construcción de nidos y madrigueras, así como por el paso de grandes manadas por las mismas sendas. También ejercen un control sobre la población vegetal de la que se alimentan. Finalmente, producen secreciones y excreciones de materiales que tienen un alto poder corrosivo y pueden descomponer las rocas, facilitando la acción de otros agentes. Procesos erosivos El movimiento de los fluidos puede provocar la erosión de los materiales sobre los que discurren mediante dos procesos fundamentales: a) Deflación: es el efecto de barrido producido por el viento al actuar sobre materiales sueltos arrastrando partículas muy finas. b) Abrasión eólica o corrosión: es un desgaste por choque entre las partículas. El viento o el agua, cargados de partículas en suspensión, chocan contra las rocas y las desgastan, actuando como una lima. Si la roca e homogénea, resulta pulida; mientras que, si es heterogénea, se produce una erosión diferencial, quedando una roca con agujeros o alvéolos correspondientes a las zonas más blandas. c) Acción hidráulica: se produce por las corrientes de agua que circulan a cierta velocidad y las masas de agua marina. Esta acción está potenciada por los materiales sólidos que arrastra. Es el caso del choque de las olas contra los acantilados rocosos. Factores que controlan la erosión El tipo de agentes erosivos y la intensidad de su acción dependen de los mismos factores que controlan la meteorización y el desarrollo de los suelos: 4 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ El clima: controla las precipitaciones y, por tanto, el volumen de agua corriente. Además, el viento, el oleaje y algunas corrientes marinas dependen de las condiciones climáticas. Actividad biológica: la presencia de masas vegetales dificulta la erosión del suelo, y que las hojas atenúan el impacto de las gotas de lluvia mientras que las raíces fijan las partículas del suelo e impiden que las aguas corrientes las arrastren. Por el contrario, la deforestación facilita de forma muy importante la erosión de los suelos, ya que lo deja desprotegidos frente a lo agentes erosivos. Litología: las características del sustrato sobre el que actúan lo procesos erosivos constituye un factor clave en la determinación de la intensidad con que actúa la erosión. Así, esta intensidad es máxima cuando la erosión afecta a suelos, sedimentos y rocas poco resistentes (arcillas, margas, pizarras), mientras que calizas, granitos, .... son más difíciles de erosionar. Formas de transporte a) Transporte de iones en disolución: los iones resultantes de la meteorización química del área fuente son transportados como carga en disolución por las aguas superficiales y subterráneas a la misma velocidad con que éstas se desplazan. El transporte en disolución no es visible, es decir, un río puede transportar miles de toneladas de materiales disueltos y, sin embargo, sus aguas pueden ser perfectamente transparentes. b) Transporte de partículas: Suspensión: se transportan partículas sólidas muy finas que van flotando en el agua o en el aire. Carga de fondo: de esta manera se transportan los clastos de tres formas: - Saltación: las partículas se desplazan a saltos sobre la superficie, llevadas por el viento o el agua. - Reptación: las partículas son tan pesadas que van arrastrándose sobre el fondo, llevadas por el agua, el viento o el hielo. - Rodadura: las partículas van rodando por la superficie, pues el agente de transporte (agua, viento o hielo) no las puede levantar. La sedimentación Es el proceso de acumulación, en una zona más baja (área de sedimentación) de materiales procedentes de al meteorización y erosión de rocas preexistentes (ígneas, metamórficas o sedimentarias) que han sido transportadas desde el área fuente. Los materiales sueltos (sedimentos) se disponen formando capas o estratos horizontales en las áreas de sedimentación (cuencas sedimentarias) que suelen ser los fondos marinos, aunque también pueden serlo cualquier zona baja como un lago. 5 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Podemos distinguir dos tipos: a) Sedimentación física o mecánica: se depositan materiales transportados como partículas: Decantación: consiste en el depósito de los materiales cuando `por cualquier causa (un cambio brusco de pendiente, zonas deprimidas...) disminuye la velocidad del medio de transporte y éste pierde la energía necesaria para soportar la carga que lleva en suspensión, actuando la gravedad. Floculación: se produce por la aglutinación de las partículas transportadas en dispersión (sucede frecuentemente cuando cambian las propiedades químicas del medio, como en el contacto agua salada-dulce). b) Sedimentación química: se produce la precipitación química de los iones transportados en disolución, cuando el agua se sobresatura (por evaporación parcial) respecto a un determinado mineral como la sal gema, yeso, calcita, ... , que cristaliza. c) Sedimentación bioquímica: se debe a la actividad de ciertos organismos sin que se produzca una sobresaturación. Ciertas algas captan CO2 del agua para realizar la fotosíntesis. Si esas aguas contienen bicarbonato cálcico, la extracción de CO2 provoca la sobresaturación local del CaCO3 y su consiguiente precipitación en el entorno del organismo. Otros hacen precipitar determinados minerales que luego utilizan para fabricar sus esqueletos. Es el caso de los foraminíferos, corales, bivalvos, diatomeas, esponjas, equinodermos, etc. Sistemas de ladera y sus riesgos En las laderas tiene lugar el proceso de erosión denominado areolar, inducido por el agua de escorrentía superficial que discurre sin cauce fijo y que hace que lo productos resultantes vayan a parar a los ríos. a) Arroyada difusa: el agua de escorrentía forma una lámina sobre el terreno que, mediante la acción de lavado, remueve, disgrega y separa sus partículas más finas, quedando el suelo tapizado de cantos y partículas gruesas, dejando al descubierto las raíces de la vegetación. Cuando esta escorrentía laminar se concentra en surcos y regueros (arroyada), estos cortan el terreno formando cauces de tamaño variable que van formando incisiones profundas, dando lugar a cárcavas o badlands, propias de regiones áridas con escasa o nula vegetación. Este fenómeno se ve favorecido por la presencia de materiales blandos poco consolidados como arenas y arcillas, escasez de vegetación y por la existencia de fuertes pendientes. b) Movimientos gravitatorios de ladera: los mecanismos son básicamente de cuatro tipos: Coladas de barro: son corrientes de barro fluido (como arcillas o limos embebidos en agua) que se desplazan a favor de una pendiente. Es un flujo continuo y rápido. Puede ser consecuencia de hielodeshielo o de los volcanes y movimientos sísmicos. En laderas con sólo un 1% de pendiente se puede producir el descenso llegando a alcanzar velocidades de varios metros por segundo. Los flujos de lodo provocados por los volcanes son los lahares. 6 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Reptación o creep: Es un movimiento lento y continuo que afecta a la capa más superficial. Es el resultado de dos movimientos: Expansión por hidratación y retracción por deshidratación. Produce arqueamiento de los árboles, inclinación de vallas y postes y convexidad en la parte inferior de las vertientes por acumulación de materiales. Solifluxión: similar a las coladas de barro pero más lento. Es característico de los dominios periglaciares en donde el suelo superior se deshiela (mollisuelo) y se desplaza sobre el suelo inferior helado ( permafrost), cayendo por la pendiente en forma de una especie de lóbulos o pedestales individualizados. Deslizamientos o corrimientos de tierras: pueden ser lentos o catastróficos. Se produce cuando tenemos unas rocas sueltas sobre una superficie inferior rígida. Actúan tres tipos de fuerzas: Gravedad( g); Rozamiento ( R) y Cizalla (Z)( peso de las rocas). Son frecuentes en épocas lluviosas pues el agua incrementa el peso de los materiales y disminuye el coeficiente de rozamiento interno, ya que cuando el agua se infiltra lubrica la superficie de despegue. Son originados también por los terremotos. Los deslizamientos necesitan una superficie de rotura o despegue que puede deberse a la rigidez de la soca subyacente o a la posición paralela al talud de los planos de rotura de la roca. Hay dos tipos: Deslizamiento traslacional si la superficie de ruptura es paralela a la superficie de la pendiente. Se produce por varios motivos: - Roca firme que se asienta sobre otra menos firme, como por ejemplo suelo arcilloso. - Roca meteorizada sobre suelo firme. - Roca que presenta una fractura paralela a la superficie. Deslizamiento rotacional o slump si el desplazamiento es a favor de superficies curvas. Es típico de suelos pegajosos: arcillosos o sobre superficies arcillosas. 7 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Desprendimientos: son caídas de bloques o fragmentos rocosos individuales de la zona alta de escarpes o cantiles, deslizándose pendiente abajo. Pueden ser originados por socavamiento de su base por agentes erosivos, por apertura de grietas, por el peso del material de la cornisa superior o por la existencia de fallas, diaclasas o planos de estratificación paralelos a la pendiente. La crioclastia puede acelerar el proceso al ensanchar esas discontinuidades, así como los movimientos sísmicos. Avalanchas: son movimientos muy rápidos de masas de tierra y fragmentos rocosos sueltos acumulados y de granulometría variable. Caída por efecto de saturación, de ondas sonoras, viento... Aludes: Son avalanchas de nieve. Se producen por cambio de temperaturas, saturación, viento, insolación, ondas sonoras. Hundimientos: son fenómenos tanto de origen natural como inducidos por la actividad humana. Distinguimos dos tipos: a) Subsidencias: son hundimientos lentos y progresivos, como la compactación del terreno provocada al extraer fluidos (agua, petróleo) o las originadas por fenómenos de licuefacción sísmica. b) Colapsos: son derrumbamientos bruscos y rápidos, como el hundimiento de una cueva, debido a la disolución de las calizas, yesos o de una galería minera. Se pueden originar por los siguientes procesos: - Contracción del terreno por pérdida de humedad en turberas, formaciones arcillosas y formaciones arenosas. Adquiere una gran importancia en zonas donde se produce una sobreexplotación de los acuíferos. - Procesos de tipo cárstico por disolución de sales, yesos o calizas. - Licuefacción de formaciones arcillosas durante los terremotos. - Compactación de terrenos no consolidados y no competentes debido a la carga de materiales. Son frecuentes en los embalses. - Explotaciones mineras subterráneas: el riesgo de hundimientos depende del sistema de explotación. Provoca: Destrucción y daños en las vías de comunicación. Invasión de aguas en zonas cercanas al mar, lagos o ríos. Cambios en las pendientes, que afectan a flujos de aguas en tuberías y alcantarillado. Contaminación de aguas subterráneas. Grietas en edificios 8 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Factores de riesgo Existen una serie de factores que favorecen estos movimientos, son los factores condicionantes, y oros factores que desencadenan estos movimientos, los factores desencadenantes. a) Factores condicionantes que potencian el riesgo: Litológicos: presencia de materiales alterados por meteorización. Falta de cohesión de los materiales que componen la roca. Alternancia de estratos de diferente naturaleza. Estructurales: disposición paralela de los planos de estratificación de las rocas respecto de la pendiente. Fallas o fracturas Modificación de taludes: están relacionados con las obras lineales (carreteras, ferrocarriles…) y en general se produce un aumento de la pendiente. Climatología: la alternancia de épocas de sequía y lluvia, la alternancia hielo-deshielo, las precipitaciones torrenciales… Hidrológicos: aumento de la escorrentía superficial. Estancamiento del agua Cambios del nivel freático de las aguas subterráneas. Alternancia de estratos de diferente permeabilidad Topografía: pendientes superiores al 15% incrementan el riesgo. Vegetación: ausencia o escasez de vegetación que sujete el suelo. Antrópicos: los producidos por aumentos de carga sobre los materiales, aumento de la pendiente por excavaciones, deforestaciones… b) Factores desencadenantes del riesgo: Naturales: Fuertes precipitaciones. Inundaciones. Erupciones volcánicas. Terremotos. Cambios en el volumen del terreno por hielo-deshielo o humedad-desecación Inducidos: Aumento del peso del talud (pendiente) por acumulación de escombros o construcciones. Excavaciones con retirada de materiales del pie del talud. Creación de taludes artificiales. Inundaciones causadas por roturas de presas. Estancamientos de aguas por impermeabilización y asfaltado. Encharcamientos por excesos de riegos. Deforestación de taludes Explosiones realizadas en la construcción de carreteras, minas Riesgos ligados a la inestabilidad de las laderas. Predicción y prevención Reptación o creep: produce arqueamiento de los árboles, inclinación de vallas y postes y convexidad en la parte inferior de las vertientes por acumulación de materiales. Deslizamientos, coladas de barro, solifluxión, desprendimientos, avalanchas y aludes: Pérdidas de vidas humanas. Represamiento de ríos, desviaciones de cauces... Pérdidas de viviendas, de zonas de cultivo, de instalaciones industriales, vías de comunicación terrestre... Riesgo de enfermedades, por descomposición de seres vivos muertos. Contaminación de las aguas. 9 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Subsidencias y colapsos Destrucción y daños en las vías de comunicación. Invasión de aguas en zonas cercanas al mar, lagos o ríos. Cambios en las pendientes, que afectan a flujos de aguas en tuberías y alcantarillado. Contaminación de aguas subterráneas. Grietas en edificios Medidas de predicción, prevención y corrección Las medidas predictivas tienen como misión conocer, situar y predecir posibles riesgos. Observación y comparación de fotografías convencionales o tomadas por satélite en diferentes momentos. Observación de huellas, incisiones o grietas en el terreno, presencia de derrubios, convexidades en las zonas del pie y deformaciones en la vegetación, postes, vallas... . Estudio de los factores condicionantes y desencadenantes de la zona. Elaboración de mapas de peligrosidad. Las medidas preventivas: y correctoras Ordenación del territorio basándonos en los mapas de peligrosidad, con el fin de impedir la ocupación de áreas de riesgo o actividades como la deforestación y obras en dichas zonas, ya que aumentan el riesgo inducido. Modificar la inclinación del talud. Eliminar peso en la cabecera o adicionar peso al pie. Reforzar el pie Drenaje para recoger la escorrentía superficial, el hinchamiento de terrenos arcillosos etc.. mediante cunetas, pozos, galerías de descarga, zanjas... Refuerzo con anclajes, muros, contrafuertes de hormigón, redes, mallas, pilotes... Inyectar sustancias que aumenten la cohesión, anclar con vigas de acero.... Reforestar, por ejemplo con eucaliptos que son especies que consumen mucha agua. Rellenar cavidades. Evitar la construcción sobre antiguos asentamientos mineros, zonas carsticas o lugares de explotaciones petrolíferas o gaseosas. 10 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ Actividades Temas largos 1) Riesgos derivados de los procesos geológicos externos. 2) Meteorización: concepto y principales procesos. Relaciones entre meteorización y clima. 3) El sistema de ladera: movimientos de partículas y riesgos asociados a los movimientos en masa. Factores de riesgo y medidas correctoras. Preguntas cortas 4) ¿En qué se diferencia meteorización de erosión?. 5) ¿Qué se entiende por “el viento tiene una gran capacidad de selección de los materiales”?. 6) Cita tres mecanismos por los que el agua favorezca el movimiento de las laderas. 7) ¿En qué consiste la erosión diferencial?. 8) ¿Qué tipos de meteorización predominan en las regiones desérticas?. Justifícalo. 9) ¿Qué diferencias existen entre meteorización química y mecánica?. ¿Crees que ambos tipos de meteorización son excluyentes?. Explica cómo se forman los minerales arcillosos. 10) ¿Cuáles son los factores que más influyen en la meteorización de las rocas?. ¿Qué diferencias existen entre las zonas ecuatoriales y las polares y entre las zonas templadas y las desérticas?. 11) ¿Cómo se produce la disolución de las calizas?. 12) ¿Qué tipo de meteorización predominará en las regiones de clima frío y húmedo?. 13) ¿Por qué los climas cálidos y húmedos favorecen la meteorización química de las rocas?. 14) ¿Por qué la acción del viento es más importante en las zonas desérticas que en los climas húmedos y templados?. 15) Razona el tipo de meteorización que se dará en un clima frío y seco en comparación con un clima cálido y húmedo. 16) ¿Qué condiciones deben de darse para que se produzca el deslizamiento o desprendimiento de materiales en la ladera de una montaña?. 17) ¿Qué diferencias existen entre desprendimientos, deslizamientos y coladas de barro?. 18) ¿Qué diferencias existen entre un deslizamiento traslacional y un slump?. 19) ¿Qué material puede estar más afectado por efectos de colapso, unas rocas calizas carstificadas o unas rocas graníticas?. ¿Por qué?. 20) Enumera las medidas para evitar los movimientos en masa en laderas. Preguntas de aplicación 21) A partir del diagrama adjunto, responda a las siguientes cuestiones: a) ¿Qué procesos geológicos externos tienen lugar en la región mostrada en el diagrama? 11 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ b) Los lugares marcados con 1, 2, 3 y 4 son áreas preseleccionadas para la instalación de un camping. ¿Cuáles serían los riesgos geológicos ligados a la dinámica externa que podrían tener lugar en cada uno de ellos? Razone la respuesta c) Para cada uno de los riesgos geológicos enumerados en el apartado anterior, cite al menos una medida de prevención para contrarrestarlos. 22) Observa la figura adjunta y contesta las cuestiones: a) Identifica los diferentes tipos de riesgos que pueden afectar al pueblo (1), a la carretera (2), a la vía de ferrocarril (3) y a las huertas (4). b) ¿Qué métodos de predicción utilizarías en cada caso?. c) ¿Y qué sistemas de prevención?. 23) Observa la figura y contesta razonadamente las cuestiones: a) ¿Qué tipos de riesgos, naturales e inducidos, aprecias en ella?. b) Analiza las causas, tanto de origen natural como inducidas por actividades humanas, de dichos riesgos. c) Propón las medidas adecuadas para su prevención. 12 Dpto. de Biología y Geología del I.E.S. Trassierra Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente ____________________________________________________________________________________________________________________________ 24) A partir de la siguiente figura, responda a las siguientes cuestiones: a) ¿Cuáles pueden ser las causas de las alteraciones en las vallas, postes de líneas eléctricas, troncos de árboles y demás elementos que aparecen en el dibujo? b) ¿Qué factores condicionan la aparición de fenómenos como el representado en la figura? c) Señala algunas medidas para afrontar el problema manifestado en el dibujo y corregirlo. 25) Observa la fotografía adjunta y responda a las siguientes cuestiones: a) ¿Cómo se denomina el modelo de paisaje que aparece en la fotografía? ¿Qué agente geológico ha sido el causante principal del modelado? ¿Sobre qué materiales se desarrolla preferentemente?. b) ¿Cuáles son los riesgos geológicos principales en regiones con estos paisajes? c) Cita y explica tres medidas preventivas para evitar los riesgos geológicos expuestos en la cuestión anterior. Procesos geológicos externos y sus riesgos Procesos geológicos externos. Meteorización y tipos. Erosión, transporte y sedimentación en la zona templada. Principales agentes. Sistemas de ladera y sus riesgos. Desprendimientos, deslizamientos y coladas de barro. Riesgos ligados a la inestabilidad de laderas. Predicción y prevención. Conceptos básicos: crioclastia o gelifracción, termoclastia, bioclastia, gelivación, hidrólisis, carbonatación, disolución, oxidación, hidratación. Agentes geológicos externos (agua, hielo, viento, seres vivos), modalidades de transporte de partículas (suspensión, saltación, reptación, rodamiento, disolución), procesos de sedimentación (decantación, precipitación). Lavado, arroyada, reptación, solifluxión, carcavamiento (cárcavas o bad-lands), avalancha, caída de rocas, canchal, drenajes, muro de contención, anclajes. 13
