Introducción a la Geomorfología: GEOLOGÍA, #1

Por ELÍAS FAU

Los ejes de este libro se centran en los siguientes temas:

Ambiente periglaciar
Ambiente glaciario
Procesos de remoción en masa
Proceso fluvial
Proceso eólico
Ambiente costero
Ambiente kárstico

De cada uno de ellos, el autor realiza un pormenorizado y completo análisis.

• Idioma: Español
• Editorial: LIBROS Y RESÚMENES DE MAURICIO E. FAU
• Fecha de lanzamiento: 26 dic 2022
• ISBN: 9798215007914

Vista previa del libro

Introducción a la Geomorfología 2021 - Elías Fau INTRODUCCIÓN A LA GEOMORFOLOGÍA

Introducción……………………………………………………………………………………………….02-02

Energía……………………………………………………………………………………………………….03-07

Meteorización…………………………………………………………………………………………….08-14

Ambiente Periglaciar…………………………………………………………………………………..15-42

Procesos de Remoción en Masa………………………………………………………………….43-105

Proceso Fluvial………………………………………………………………………………………..106-205

Variaciones en el nivel de base global……………………………………….…………….….206-212

Proceso Eólico………………………………………………………………………………………...213-263

Costas…………………………………………………………………………………………………….264-323

Proceso Glaciario…………………………………………………………………………………….324-423

Ambiente Kárstico…………………………………………………………………………………..424-464

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Introducción a la Geomorfología 2021 - Elías Fau INTRODUCCIÓN

¿Qué es la geomorfología?

Es la ciencia que se ocupa del estudio, la descripción y la interpretación de las formas terrestres . Diferentes autores han estudiado a la geomorfología y dieron diferentes conceptos acerca de lo que es.

Procesos y Agentes Geomorfológicos

Los procesos geomorfológicos corresponden a todos los cambios físicos y químicos que determinan una modificación de la forma superficial de la tierra (y que son posibles debido a la gran cantidad de energía que tiene la tierra, la cual genera erosión)

● Exógenos:

○ Degradación: Incluye los procesos de Meteorización (formas de ablandar las rocas), erosión (producida por escurrimiento superficial y subterráneo, por olas, corrientes, mareas y tsunamis, vientos y glaciares) y remoción en masa (deslizamientos, avalanchas).

○ Agradación: Incluye la depositación de materiales (producida por escurrimiento superficial y subterráneo, por olas, corrientes, mareas y tsunamis, vientos y glaciares).

● Endógenos: Diastrofismo (la tectónica como agente deformador) y volcanismo.

● Extraterrestres: Impacto de Meteoritos.

Un agente geomorfológico corresponde a cualquier medio natural capaz de obtener y transportar material de la tierra (son los que generan la erosión). Estos generalmente se originan dentro de la atmósfera terrestre y están regidos por la gravedad (el movimiento del agua, el hielo, las corrientes, y vientos están intervenidos por la gravedad).

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ENERGÍA

La energía presente en el planeta Tierra es la que genera los procesos geológicos sobre los cuales se va a hablar. Puede provenir de fuentes diferentes.

1) Del interior de la Tierra (colisiones originales en su formación, y decaimiento de elementos radiactivos del interior)

2) Del Sol (es la más importante de todas, 99,98% de la energía de nuestro planeta) 3) La gravedad

4) Impactos meteoríticos

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Volúmenes de agua presentes en ambientes y procesos

Ciclo Hidrológico

Como vimos, la mayor parte de la energía del planeta viene del sol, y un 23% de esa energía se usa en el ciclo hidrológico.

Debido a la radiación solar, existe una evaporación de 361000 km 3 al año de agua de mar. De esos, 324000 km 3 vuelven al mismo en precipitaciones, lo cual deja un remanente de 37000 km 3 que ingresan en el continente. A estos, se le suman 62000 km 3 del agua evaporada sobre los continentes (ríos, lagos, evaporación de plantas), lo cual hace que tengamos un total de agua proveniente de precipitaciones de 99000 km 3 al año en el continente. A su vez si a estas precipitaciones, le sacamos lo evaporado, quedan 37000 km 3 de agua que escurren hacia los océanos, y esa agua que escurre hacia los océanos produce una energía muy grande.

Si se gradaran los continentes, se tendría una altura media de los mismos de 823 m sobre el nivel del mar. La escorrentía anual promedio tendría una fuerza mecánica de 12.000 mil ones de cabal os de fuerza capaces de producir erosión.

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En la zona ecuatorial hay 2,4 veces más energía solar que en los polos (los rayos caen oblicuos).

Estas diferencias de energía calórica es lo que permite el movimiento del aire y del agua en la tierra.

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Si no hubiera rotación en la tierra, el aire iría del ecuador hacia directamente los polos, se enfriara, bajaría y circularía de nuevo hacia las zonas de mayor calor (el ecuador) generando una sola célula de convección. Pero la rotación de la tierra produce desviación de los vientos, en el HN, todo lo que circula se desvía hacia la derecha y en el HS se desvía hacia la izquierda, y eso es lo que se denomina fuerza de coriolis.

Además en el ecuador el radio de la tierra es mayor, eso hace que el aire elevado en el ecuador, cuando l ega a otra latitud, se comprima (porque el espacio para albergar el aire es menor), generando una zona de mayor presión, que hace que los vientos bajen y una parte vaya hacia el ecuador y otra a los polos.

Por su parte, en la zona polar (de mucho menor radio) hay una zona de alta presión, que modifica las corrientes de viento, generando los vientos polares.

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Introducción a la Geomorfología 2021 - Elías Fau Los procesos que conducen la energía de la Tierra son los generadores de relieve, es decir, se expresa mediante formas (Geoformas).

CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE GEOMORFOLOGÍA

1) Los mismos procesos y leyes físicas que actúan hoy en día actuaron a través de todo el tiempo geológico, aunque no necesariamente siempre con la misma intensidad del presente.

2) La estructura geológica es un factor dominante de control en la evolución de las formas del relieve y se refleja en el as.

3) Los procesos geomórficos dejan su impresión distintiva sobre las formas del terreno y cada proceso geomórfico desarrol a su propio conjunto característico de formas de relieve.

4) A medida que los diferentes agentes erosivos actúan sobre la superficie terrestre, se produce una secuencia en las formas del relieve con características distintivas en los sucesivos estados de su desarrol o.

5) En la evolución geomórfica, la complejidad es más común que la simplicidad.

6) La mayor parte de la topografía de la Tierra tiene una edad que no va más allá del Pleistoceno, mientras que es exigua la topografía anterior al Terciario.

7) La interpretación cabal de los paisajes actuales es imposible sin una apreciación total de las influencias múltiples de los cambios geológicos y climáticos durante el Pleistoceno.

8) Para comprender cabalmente la importancia variada de los diferentes procesos geomórficos es necesaria una apreciación de los climas del mundo.

9) Aunque el interés primario de la geomorfología son los paisajes actuales, su utilidad máxima la logra por extensión histórica.

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METEORIZACIÓN

Es un proceso esencial para que entren en juego más fácilmente los procesos geomorfológicos presentes en la naturaleza. Es la primera etapa de la erosión.

Es posible diferenciarla de metamorfismo en tanto que:

1) Metamorfismo: alteración de las rocas por aumento de Presión y Temperatura.

2) Meteorización: alteración de las rocas por disminución de Presión y Temperatura.

Las rocas son inestables tanto física como químicamente cuando están expuestas a una atmósfera húmeda, activa biológicamente, con presiones de 1,033 kg/cm2, y en una gama de temperaturas entre -50°C y 50°C.

TIPOS DE METEORIZACIÓN

1) FÍSICA → Desagregación (rotura de las rocas, no hay desintegración de minerales).

a) Expansión diferencial por DESCOMPRESIÓN en superficie (por ascenso tectónico, descenso del nivel del mar). Depende de la proporción de fracturación de cada roca. Pueden producirse lajamientos por alivios de presión (formas de lajas).

También por la pérdida de peso de un glaciar.

b) Crecimiento de cristales extraños (hielo, sales) en hendiduras o poros (cuñas de hielo).

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Estas últimas no son grietas de desecación (ya que son convexas, no abarquil adas), sino que son convexos, son Fracturaciones por contracción térmica/Suelos Poligonales en un suelo congelado o permafrost. Sucede cuando el hielo cambia su estructura de Hielo I a Hielo III.

c) Expansión y contracción diferencial durante el calentamiento y enfriamiento desigual o rápido.

d) Las plantas como agentes de meteorización mecánica (como raíces en diaclasas).

Pueden generar por ejemplo ácidos que favorecen la meteorización química.

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2) QUÍMICA → Descomposición (hay reacciones entre los minerales de la roca los cuales son descompuestos). Todas estas reacciones comprenden la presencia de AGUA.

a) Oxidación

● El oxígeno atmosférico y el disuelto en el agua es el agente oxidante más activo.

● Es la reacción más típica entre rocas que contienen minerales ferríferos con el O disuelto en el agua.

● Proceso por el cual se pasa de Hierro ferroso (Fe2+) a Hierro férrico (Fe3+).

● 4FeO + 3O2 → 2Fe2O3

b) Carbonación: disolución de las calizas. Es importante tener ácidos carbónicos disueltos en agua. Común en ambientes kársticos por circulación de agua subterránea por desviación de cauces superficiales a subterráneos. Debe haber VÍAS

RESTRINGIDAS DE CIRCULACIÓN.

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Su reprecipitación origina Estalactitas, Estalagmitas y Columnas estalactíticas.

c) Hidrólisis

● Reacción de meteorización química entre los minerales silicáticos (principalmente) y el agua.

● Producida por intercambio iónico entre las bases de los minerales de las rocas primarias y los iones de H disociados eléctricamente del agua.

● Toda hidrólisis de feldespato en agua da 3 productos finales: Un mineral arcilloso; sílice en solución; carbonato o bicarbonato de K, Na o Ca.

● Potasio (K)

○ Incorporado a minerales arcil osos

○ Usado por plantas como nutrientes

● Sodio (Na)

○ Se acumula en el agua de mar

● Calcio y bicarbonato

○ Absorbidos por los organismos marinos para construir armazones

● Sílice en solución

○ Empleada por plantas unicelulares (diatomeas)

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Resistencia de minerales frente a la meteorización (inverso a Serie de Bowen) 12

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d) Hidratación

● Incorporación de moléculas de agua entre las capas minerales.

● Una arcil a formada por hidrólisis, puede hidratarse y transformarse en otra arcil a hidratada. Puede ser un problema porque genera expansión.

e) Cambio catiónico

● Transferencia mutua de cationes tales como Ca++, Mg++ por Na+ y K+.

● Entre una solución ácuea rica en un catión y un mineral rico en otro.

● En la naturaleza destruye la estructura de algunos minerales, liberando otros componentes químicos.

f) Quelación

● Proceso orgánico complejo mediante el cual cationes metálicos son incorporados a moléculas de hidrocarburos.

● Raíces de plantas tienen nubes de cationes cargadas con protones, las cuales favorecen la hidrólisis de los minerales dejando en solución cationes metálicos, los cuales absorbe la planta.

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AGUA

● Es el material más abundante cerca de la superficie terrestre.

● Es unas 3 veces más abundante que todas las otras sustancias juntas.

● Es 6 veces más abundante que la siguiente sustancia más común, el feldespato.

● Es el único compuesto que se presenta naturalmente en los 3 estados en la superficie.

● Su poder disolvente (como sustancia natural) y la tensión superficial son mayores que los de cualquier otro fluido.

● Su calor de vaporización es el más alto de todas las sustancias.

● Densidad máxima a 4°C en fase líquida, con expansión hacia la T de congelación.

Relictos meteorizados entre rocas meteorizadas.

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AMBIENTE PERIGLACIAL

El ambiente Periglacial fue introducido por primera vez en 1909 por Walery von Lozinsky, trabajando en Rumania Central, por lo cual se trata de una terminología relativamente moderna.

Hay 2 características principales consideradas como diagnósticas de ambientes periglaciales: 1) La desintegración mecánica de las rocas, debido a la alternancia de ciclos de congelamiento y descongelamiento.

Si se cuenta con rocas fracturadas en zonas frías, pueden surgir nevadas, luego esa nieve se derrite y se infiltra en esas fracturas. Luego, cuando esa temperatura desciende nuevamente, ese agua se congela, y aumenta un 9% su volumen, generando esta desagregación mecánica (luego de miles de años).

Este proceso es denominado CONGELIFRACCIÓN, y los clastos o detritos generados por este proceso se denominan Congelifractos.

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2) La presencia de suelos permanentemente congelados o PERMAFROST

Como ya fue explicado anteriormente, no se trata de grietas de desecación (izquierda), ya que no son cóncavos-abarquil ados. Suelen ser denominados "Polígonos de tundra".

Cuando la temperatura desciende a 22° bajo cero, el Hielo I cambia su estructura cristalina a Hielo III, el cual es más compacto, por lo cual se contrae, generando estas fracturas o polígonos de contracción térmica.

Dentro de estas grietas, suelen generarse comúnmente Cuñas de hielo.

Un ambiente periglacial está definido por:

● Condiciones, procesos y geoformas asociadas a ambientes fríos NO-GLACIARIOS.

● El término fue originalmente usado para describir las condiciones climáticas y geomórficas en áreas periféricas a los glaciares.

● El uso moderno del término se refiere a un rango más amplio de condiciones climáticas frías, independientes de su proximidad a un glaciar.

● Muchos (pero no todos) de los ambientes periglaciales poseen permafrost, pero todos son dominados por procesos de congelamiento.

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El impulso de estudio de estos ambientes se debió a razones estratégicas durante la 2da guerra mundial, ya que fue necesario construir bases cercanas al Polo Norte, ya que al construir en suelos congelados los suelos comenzaban a derretirse, por lo que fue necesario estudiarlos con mayor detal e para poder construir sobre el os. El otro impulso fue el hecho de que, en el Norte de Alaska, comenzaron a aparecer fuentes de petróleo, por lo cual fue necesario su estudio.

Zonas geográficas en las cuales puede formarse permafrost o ambiente periglacial

● Zonas de ALTAS LATITUDES, es decir, cercanas al Polo Norte o al Polo Sur. De todas formas, en el Polo Sur son menos comunes ya que el ambiente periglacial necesita la presencia de suelos (detríticos principalmente) para su formación.

● Zonas ALPINAS O DE MONTAÑA, es el ambiente que mayores problemas trae con la minería, ya que complica las explotaciones. En estas zonas, suelen generarse los Glaciares de Roca, con frentes muy empinados, que son indicios de condiciones periglaciarias.

En el Polo Norte

principalmente,

donde hay grandes

extensiones

continentales

rodeando al Polo,

es donde hay una

gran presencia de

ambiente

periglacial.

En estas zonas, el

permafrost puede l egar hasta 600 m de profundidad, reduciendo su espesor a medida que se aleja de estas zonas.

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Evidentemente, el factor principal de control del permafrost lo constituye el clima. Si por ejemplo se parte de un invierno moderadamente frío donde se congelan 2 metros de suelo y se descongela 1 metro en el verano, y luego se pasa a un invierno un poco más frío, donde pueden l egar a congelarse hasta por ejemplo 4 metros de suelo, y descongelarse 0,5 metros en verano, y así sucesivamente, acumulando cada vez más capas de permafrost en el sustrato.

Por encima de la línea de 0°, se

encuentra

la

curva

de

temperatura de verano en la cual

se descongela el permafrost

(Capa Activa).

Llega un momento en el cual las

curvas de temperaturas de verano

e invierno se juntan, denotando

que en ese punto (o a esa

profundidad) las fluctuaciones

de temperatura entre invierno y

verano ya no afectan al sustrato

(Nivel de amplitud anual cero,

la temperatura coincide con la

media anual de esa zona).

De todas formas esto no es infinito, ya que más en profundidad comienza a actuar el gradiente geotérmico producido por la Tierra, por lo cual finalmente la temperatura deja de descender y pasa a ascender hasta superar nuevamente los 0°, llegando a la BASE DEL PERMAFROST.

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Esta gráfica muestra cómo varían las temperaturas del suelo en función de la profundidad a la cual se encuentren. La oscilación térmica disminuye a medida que se aumenta en profundidad, hasta que se l ega a la variación anual o de amplitud 0 que es el que coincide con la temperatura media anual de la zona (sería como una línea recta en donde ya, las temperaturas de invierno y verano son iguales a esa profundidad)

De modo inverso, con la mejoría del clima se invierte este proceso, elevándose lentamente la temperatura de las capas heladas y disminuyendo la profundidad y espesor de las capas que conforma el permafrost.

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El Permafrost puede, en función de su distribución, ser:

● Continuo (más cerca de los Polos, donde el permafrost es más intenso)

○ Más del 80% de permafrost infrayacente

○ Capa activa de 0.5 m

● Ampliamente esparcido

● Discontinuo

○ Entre el 30% y el 80% de permafrost infrayacente

● Esporádico

○ Menos del 30% de permafrost infrayacente

○ Capa activa de 1.5 m

En la imagen de arriba, pueden observarse algunos niveles blancos (siendo los negros aquel os en los cuales está presente el permafrost) denominados Talik, que son sectores que por las características texturales o mineralógicas del suelo no se produce permafrost.

La capa activa del permafrost no tiene mucho espesor en zonas cercanas a los polos, aumentando su espesor hacia el Ecuador.

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En sectores que