Factores Geológicos Externos que Modifican el Paisaje

Minerales y Rocas

La Tierra está constituida por rocas, las cuales a su vez están compuestas de minerales. Un mineral es una sustancia natural sólida de composición química definida con una disposición atómica ordenada que se forma mediante un proceso inorgánico. Las rocas son agregados naturales formados por uno o más minerales, originados en virtud del mismo proceso. Las propiedades y características de los minerales y de las rocas influyen en su forma de alteración.

Ciclo de las Rocas

Conjunto de procesos que ocurren a diferentes ritmos de tiempo por el cual los materiales de la Tierra cambian de una forma a otra con el tiempo. Este ciclo es forjado por interacciones entre la tectónica de placas y el ciclo hidrológico. Ejemplos:

• Rocas: granito, arenisca, mármol, limonita, petróleo, barra de hierro, carbón, hueso.
• Minerales: cuarzo, calcita, yeso, mercurio, azúcar.
• Otros: agua, trozo de hielo, concha.

Meteorización

Los materiales que se encuentran en la superficie terrestre están sometidos a la acción de agentes atmosféricos y a la de los seres vivos, sufriendo modificaciones in situ. Hay dos tipos de meteorización:

1. Meteorización Física o Mecánica

Tiene como resultado la desintegración de los componentes de las rocas (minerales) que siguen siendo los mismos que antes existían, produciendo bloques o cantos.

Tipos de meteorización física:

1. Crioturbación: producida en rocas porosas cuando el agua se transforma en hielo. Se produce una descohesión de las partículas que la constituyen, aumentando la permeabilidad de la roca.
2. Gelifracción: producida por el hielo en rocas no porosas pero con fracturas. El agua se introduce por las fracturas y al disminuir la temperatura se convierte en hielo, aumenta de volumen y se rompe la roca. Ej: altas montañas o climas fríos.
3. Dilatación diferencial: en climas con importantes diferencias de temperatura entre el día y la noche. Ej: desierto.
4. Por crecimiento de sales (haloclasticidad): en climas áridos cuando el agua acumulada en la roca se evapora precipitando las sales que lleva disueltas. La fuerza de cohesión de dichas sales produce la descohesión de las partículas que constituyen la roca.
5. Por descompresión: cuando se erosionan los materiales que hay por encima de una roca, la roca deja de estar sometida a presión, los esfuerzos acumulados se relajan y la roca se fractura en diaclasas paralelas al relieve.
6. Por efecto de los seres vivos (bioclasticidad): meteorización física o química por las raíces de árboles y plantas, excavación de madrigueras.

2. Meteorización Química

Se produce al reaccionar compuestos químicos de la atmósfera con los compuestos químicos de las rocas (minerales). La consecuencia es una alteración de la roca. Se necesita un ambiente húmedo y temperaturas cálidas al aumentar la velocidad de las reacciones químicas.

Tipos de meteorización química:

1. Disolución: la molécula de agua actúa como dipolo con un polo positivo y otro negativo, pudiendo interactuar con iones positivos y negativos de los materiales. De esta manera, los enlaces que mantienen unidos los iones de las redes cristalinas que forman las rocas se debilitan para terminar separándose.
2. Hidratación: moléculas de agua entran en los espacios que quedan en la red cristalina de los minerales, destruyéndolos.
3. Oxidación-reducción: cambio de valencia en algunos elementos o entrada/salida de oxígeno.
4. Hidrólisis: el agua actúa asociada en OH- y H+, incorporándose estos iones a la estructura interna de los minerales, sustituyendo algunos elementos y deformando la red cristalina.
5. Carbonatación: el agua de lluvia puede disolver minerales carbonatados pero también puede precipitarlos.
6. Seres vivos: los organismos toman y ceden al medio compuestos que pueden modificar las características químicas.

Todas las rocas de la superficie terrestre son inestables y sufren cambios porque su contacto con la atmósfera las altera por causas mecánicas y químicas. Los cambios producidos en el relieve son muy lentos, como el llamado Mal de la Piedra (deterioro que sufren las piedras de edificios y otras construcciones por efecto de los agentes corrosivos presentes en el aire. La descomposición superficial de la piedra en forma de exfoliación, arenilla y desprendimiento de las capas externas se debe principalmente a la polución, a aquellas sustancias que gravitan en la atmósfera, producto de la combustión, con lo cual se produce dióxido de azufre que provoca un proceso degenerativo en la piedra). El principal agente de meteorización es el agua.

La Formación del Suelo

La consecuencia de la meteorización química combinada con la mecánica es la formación del sustrato terroso.

Suelo: capa disgregada de espesor variable procedente de la alteración fisicoquímica de una roca (mezcla de minerales, agua, aire, seres vivos y restos de organismos = parte sólida, líquida y gaseosa). Se considera una interfase entre todos los sistemas terrestres y sirve de asiento para la vegetación.

El suelo tiene capas sobre la roca madre llamadas horizontes, de diferente color, consistencia y textura.

Proceso de formación del suelo:

1. Meteorización física y química, además de la acción de musgos y líquenes adaptados a vivir sobre las rocas.
2. Una vez que hay suficiente sustrato para albergar raíces de plantas, empiezan a crecer estas, animales y microbios. La actividad de estos (acción mecánica de raíces, galerías de animales y acción química de sus productos de deshecho, potenciando la acción descomponedora de los microbios) va alterando aún más la roca madre, haciendo cada vez más espeso el suelo.
3. Por último, la lluvia contribuye a movilizar verticalmente las sales minerales, haciendo que se destaquen capas u horizontes en el suelo.

Procesos de Erosión y Transporte

Se producen por la acción conjunta de:

• Energía solar: que provoca al calentar distintas regiones de la Tierra el ciclo del agua, viento, olas…
• Gravedad: causa de la tendencia de los materiales a deslizarse hacia lugares topográficamente más bajos (los materiales van a la parte más baja; arranca los pedazos y transporta sedimentos).

La erosión es el desgaste que sufren los materiales por eliminación de algunas de sus partes. Las aguas superficiales son el principal agente de estos cambios. La capacidad erosiva depende de la pendiente, caudal, tipo de roca y vegetación.

Tipos de erosión:

• Erosión del agua: arranque, abrasión, disolución.
• Erosión del hielo: arranque, abrasión.
• Erosión del viento: deflación (levanta pedazos), abrasión (como papel de lija).

Sedimentación

Se produce cuando los materiales erosionados dejan de ser transportados. Esto ocurre cuando la fuerza de transporte disminuye o cesa. Las capas sucesivas que forman los sedimentos se llaman estratos. Cuando los sedimentos se acumulan, el espesor incrementa, haciendo que la presión elimine el agua y el aire que existe entre las partículas (compactación). El sedimento se consolida formando una roca sedimentaria.

Ejemplos Adicionales

• Meandros: los cursos de agua presentan estos giros porque el agua no fluye a la misma velocidad por cada una de sus secciones. Este desequilibrio altera las fuerzas que ejerce sobre las paredes del canal por el que circula, siendo responsables de la erosión y sedimentación producidas en el fondo y las orillas. Donde hay más velocidad, la erosión aumenta por la fuerza centrífuga, el agua excava la orilla y crea una forma cóncava, mientras que al otro lado, donde el flujo es más lento, crece la deposición de sedimentos y la pared se hace convexa.
• Suelo en laderas de montañas: suelo con mucha pendiente, la roca disgregada no se asienta.
• Suelo en llanuras: roca asentada, se instalan seres vivos.
• Erosión del agua: materiales y rocas redondeados.
• Erosión del viento: bordes recortados.
• Erosión glaciar: pedazos muy grandes.
• Fósiles: no hay fósiles en rocas que no son sedimentarias porque las metamórficas tienen mucha presión y temperatura por lo que se destruirían.
• Darwin y los fósiles marinos en los Andes: Darwin descubrió fósiles marinos en la cordillera de los Andes porque la cordillera era un conjunto de islas provocadas por el hundimiento de la placa del Pacífico. Entre el continente y la cadena de islas había un mar poco profundo en el que se acumulaban sedimentos y restos orgánicos. Al hundirse el continente, se elevaron los sedimentos del mar.

Impacto de la Actividad Humana en el Suelo

• Cultivos intensivos: sacan continuamente sales del suelo, obligando a reponerlas con abono.
• Tala de bosques: facilita la entrada de agua y la acción de lavado.
• Pastoreo intensivo: nitrifica el suelo y favorece la desaparición de la cubierta de matorral, esencial para la retención del suelo.
• Quema de rastrojos: igual que la tala, afectando más al matorral.

Factores Geológicos Externos: Tectónica de Placas

Una masa caliente del manto asciende, produciendo un abombamiento en la superficie de la corteza. Cuando esta corriente empieza a divergir, las tensiones que genera en el continente hacen que se agriete y deje escapar magma, originándose un gran valle con actividad volcánica. Esta es la situación actual del Valle del Rift en África. Al continuar las tensiones, se llega a romper la corteza continental, fenómeno conocido como ruptura continental. Entre los dos bloques continentales, se forma corteza oceánica, con una dorsal en medio (Ej: Mar Rojo). Una vez formada la dorsal, el funcionamiento de esta crea corteza oceánica continuamente, con lo que la nueva va empujando a la preexistente, dando lugar a la expansión del fondo oceánico y, como consecuencia, se separan dos bloques continentales.

Ciclo de Wilson

Estas posibles situaciones se ordenan en el Ciclo de Wilson:

1. Etapa de Rift Africano: ruptura de la corteza continental y formación de una fosa o valle tectónico.
2. Etapa de Mar Rojo: separación de los dos bloques de corteza continental y formación de un océano estrecho.
3. Etapa de océano Atlántico: el océano se abre, se produce la expansión y creación de corteza oceánica.
4. Etapa de océano Pacífico: la litosfera oceánica se rompe y subduce una placa bajo otra. Se crean los arcos de islas volcánicas.
5. Etapa de orógeno Andino: un continente llega a la zona de subducción y los sedimentos marinos comprimidos entre este y el arco volcánico crean un orógeno litoral.
6. Etapa de orógeno Himalayo: se produce la colisión continental y se forma el orógeno de sutura.

El Ciclo de Wilson se divide en dos partes:

• Etapas expansivas (1-3): Fragmentación de Pangea.
• Etapas compresivas (4-6): se reconstruiría una nueva Pangea.

Esto explica que los continentes estén estructurados como un puzzle, con un núcleo rocoso más antiguo en el centro, el cratón, y bloques de edades y materiales diferentes en la periferia, los microcontinentes, que se habrían añadido en diferentes colisiones.