Geologia: Processos Externs i Formació del Relleu

El relleu terrestre i la seva formació

El relleu és el conjunt d'accidents geogràfics que donen forma a la superfície terrestre. La Terra és un planeta actiu gràcies a la calor que guarda al seu interior (energia interna) i a l'energia del Sol (energia externa), que provoquen canvis constants a la seva superfície.

Efectes de la dinàmica interna

Origina les grans estructures geològiques, com les serralades o les illes oceàniques d'origen volcànic, a través de l'acció de la tectònica de plaques. Produeix modificacions a la superfície, sovint de manera brusca, a causa d'erupcions volcàniques o terratrèmols.

Efectes de la dinàmica externa

Inclou els processos de meteorització, erosió, transport i sedimentació. Encara que pot provocar canvis bruscos (com una esllavissada), generalment actua de manera lenta i contínua, i els seus efectes no són visibles a escala humana. Els agents externs tendeixen a igualar el terreny: erosionen els relleus positius (com les muntanyes) i dipositen els materials en els relleus negatius (com les valls).

La formació de serralades (Orogènesi)

Els orògens són les serralades de dimensions més grans. Es formen a causa de l'activitat tectònica i volcànica que genera la calor interna de la Terra. Un cop s'eleven a la superfície, pateixen els processos dels agents externs.

Serralades perioceàniques

Es formen en zones de subducció, com la serralada dels Andes. Estan formades per roques magmàtiques i tenen volcans en erupció. Un altre exemple són els arcs d'illes d'origen volcànic, com les Filipines.

Serralades intercontinentals

Es formen pel xoc de dues plaques de litosfera continental. Els materials que queden atrapats entre les dues plaques es pleguen i s'eleven, generant grans relleus, com l'Himàlaia.

Processos geològics externs en detall

La meteorització

És el procés pel qual les roques pateixen transformacions in situ (en el seu lloc original), sense transport. Aquesta transformació pot ser una fragmentació (processos físics) o una alteració de la seva composició (reaccions químiques).

Meteorització física o mecànica

Fragmenta la roca sense alterar-ne la composició química, sovint a causa de variacions de temperatura.

• Gelivació: Típica de l'alta muntanya. L'aigua entra a les esquerdes, es congela, augmenta de volum i trenca la roca.
• Haloclastisme: Es produeix a la costa. L'aigua salada s'introdueix a les esquerdes i, en evaporar-se, els cristalls de sal que es formen fracturen la roca.
• Termoclastisme: Característic de zones desèrtiques. Les roques estan exposades a canvis bruscos de temperatura entre el dia i la nit, es dilaten i es contrauen, la qual cosa provoca fractures.

Meteorització química

Altera la composició química de la roca mare, fent-la menys resistent.

• Hidratació i hidròlisi: Reaccions en les quals intervé l'aigua, com en la descomposició del granit.
• Oxidació: Afecta minerals amb ferro, formant òxids i hidròxids que són més vulnerables que el mineral original.

Meteorització biològica

És causada pels éssers vius. Per exemple, les arrels de les plantes, en créixer a l'interior de les esquerdes, provoquen la fragmentació de les roques.

Factors que afecten la meteorització

• La litologia: Segons la seva composició, les roques són més o menys resistents.
• El clima: Els climes humits afavoreixen la meteorització química i biològica, mentre que els climes àrids afavoreixen la física.
• La topografia: Els relleus plans faciliten la infiltració de l'aigua, afectant zones més profundes.
• El temps: El grau de meteorització depèn del temps que les roques han estat exposades als agents externs.

El sòl i els seus horitzons

El sòl és la capa superficial de l'escorça terrestre, resultat de la meteorització. Es divideix en horitzons:

• Roca mare (Horitzó R): La roca original, no alterada, situada a la zona més profunda.
• Horitzó C: Zona on la roca mare està parcialment meteoritzada.
• Horitzó B (de precipitació): Acumula materials procedents de la part superior.
• Horitzó A (d'eluviació): És la zona més superficial, on hi ha vegetació. Té un color fosc per l'abundància de matèria orgànica (humus).

L'erosió

És el desgast i la retirada de materials de les roques per part dels agents geològics (aigua, vent, gel). Les partícules sòlides obtingudes s'anomenen sediments.

• Erosionabilitat: És la facilitat amb què un material pot ser erosionat.
• Erosivitat: És la capacitat que té un agent (com un riu) per erosionar.

El transport

Consisteix en el trasllat dels sediments.

• Transport eòlic (pel vent): Es realitza per saltació (les partícules fan petits salts) o suspensió.
• Transport aquàtic (per l'aigua): Pot ser per flotació (partícules menys denses que l'aigua), dissolució (ions dissolts), suspensió o arrossegament.
• Transport glacial (pel gel): Les glaceres poden transportar sediments de qualsevol mida.

La sedimentació i la diagènesi

La sedimentació és el procés de dipòsit dels materials transportats quan l'agent perd energia. La diagènesi és el conjunt de processos (compactació, deshidratació, cimentació) a través dels quals els sediments dipositats es converteixen en una roca sedimentària compacta.

Els agents geològics i el seu modelat

Els torrents

Són cursos d'aigua amb un pendent fort i un cabal molt irregular. Tenen tres parts:

• Conca de recepció: És la zona alta que recull l'aigua de les pluges.
• Canal de desguàs: La part intermèdia per on circula l'aigua, on es produeix principalment l'erosió i el transport.
• Con de dejecció: Al final del torrent, on el pendent disminueix bruscament, es dipositen els sediments que transporta l'aigua en forma de ventall.

Els rius

Curs alt

El pendent és inclinat i hi dominen els processos d’erosió i transport. Com a conseqüència, es formen valls en forma de V, ràpids, cascades, canyons i congostos.

Curs mitjà

El pendent disminueix. El riu té la capacitat d'erosionar i transportar materials. Es formen:

• Meandres: Són revolts en els quals es produeix l'erosió i la sedimentació.
• Terrasses fluvials: Són dipòsits en els vessants del riu, conseqüència de l'alternança entre erosió i sedimentació.

Curs baix

El pendent és suau. El riu perd la capacitat d'erosionar i diposita els sediments. Es formen:

• Deltes: Es creen en zones on no hi ha grans variacions de les marees.

Aigües salvatges

Provoquen una erosió intensa que afecta especialment els terrenys argilosos i sense vegetació. Donen lloc als badlands (xaragalls), forats profunds excavats per l'aigua a les roques.

Aigua subterrània

S'acumula en aqüífers, que són formacions de roques permeables sobre una capa impermeable que la reté. L'aigua hi circula lentament, procedent de pluges i aigües superficials, i té capacitat d'erosionar.

Modelat càrstic

Es produeix per la dissolució i precipitació de les roques calcàries. Forma estructures com:

• Avencs: Pous verticals.
• Cavernes: Cavitats subterrànies.
• Dolines: Enfonsaments del terreny.
• Estalagmites: Es formen al terra de les cavernes i creixen cap amunt.
• Estalactites: Es formen al sostre de les cavernes i creixen cap avall.

Les onades

Efecte de l'erosió

L'erosió de les onades afecta principalment els penya-segats, que són erosionats i soscavats a la base, provocant el seu ensorrament progressiu.

Efecte de la sedimentació

Els sediments transportats per les onades es dipositen juntament amb els aportats pels rius en zones protegides com cales i badies, formant les platges.

Corrents i marees

• Corrents: En zones poc profundes, poden provocar l'erosió de materials fins (com l'argila) i dipositar-los allà on perden velocitat.
• Marees: La seva acció és notable a la desembocadura dels rius, on es produeix erosió, transport i sedimentació a causa dels corrents d'aigua que generen.

Les glaceres

Són grans masses de gel. N'hi ha de dos tipus:

• Glaceres alpines (o de vall): Masses de gel que descendeixen per les valls de les muntanyes.
• Inlandsis (o casquets polars): Masses de gel molt més grans que s'estenen des d'una zona central, com a Groenlàndia.

El vent

Efectes de l'erosió eòlica

La capacitat d'erosió del vent depèn de la quantitat de sorra que transporta. Pot crear roques en pedestal (en forma de bolet) o l'erosió alveolar, que crea petites cavitats a les roques.

Efectes de la sedimentació eòlica

La sorra transportada pel vent s'acumula en zones concretes on es desenvolupen les dunes. L'argila i el llim formen extensos dipòsits anomenats loess.

Els éssers vius

• Destrucció mecànica: Les arrels de les plantes, en créixer dins les esquerdes de la roca, actuen com a falques i la trenquen.
• Destrucció química: Alguns bacteris poden erosionar la roca.
• Acció humana: L'ésser humà, en construir vies de comunicació o altres infraestructures, modifica el terreny i facilita la seva posterior erosió.

Factors que condicionen el modelat del relleu

• Factors litològics: Relacionats amb les característiques de la roca, com la seva permeabilitat a l'aigua.
• Factors estructurals: La disposició dels components de la roca.
• Factors dinàmics: Provoquen el moviment de masses, com despreniments o fluxos de fang.
• Factors climàtics: La humitat, la latitud i l'altitud.
• Factors antròpics: Les diverses activitats humanes que modifiquen l'acció dels agents externs i la forma del relleu.

Sistemes morfoclimàtics

Són el resultat de la interacció entre el clima i el modelat del relleu.

Sistema de zones àrides

El vent és el principal agent modelador.

• Domini desèrtic: Gran diferència de temperatures entre el dia i la nit. La sorra produïda per aquests processos forma el reg (camps de pedres) i l'erg (camps de dunes). Els cursos d'aigua són de caràcter torrencial (uadis).
• Domini subdesèrtic: Les pluges són escasses i concentrades. Les aigües salvatges formen xaragalls.

Sistema de zones intertropicals

• Domini de selva: Elevada humitat i intensa meteorització química. Es formen paisatges de turons de contorn suau (pa de sucre) i dipòsits d'alumini i ferro (laterites). Són habituals les esllavissades i els corriments de terres provocats per les pluges.
• Domini de sabana: Alterna una estació seca i una de plujosa. Hi actuen la meteorització química i les aigües salvatges.

Sistema de zones temperades

• Domini mediterrani: Clima temperat i sec, amb una vegetació que protegeix escassament el sòl de l'erosió. On la vegetació és escassa, es poden formar badlands i augmenta el risc de desertització.
• Domini oceànic: Clima humit i ple de vegetació. Destaquen les valls fluvials i les planes d'inundació.
• Domini continental: Gran amplitud tèrmica, amb estacions fredes. Són característics els massissos càrstics.

Sistema de zones glacials i periglacials

• Domini glacial: Cobert de gel. El modelat principal és el de les glaceres, que deixen dipòsits en forma de morrenes. Les precipitacions en forma de neu alimenten els inlandsis i les glaceres alpines.
• Domini periglacial: Es caracteritza per la congelació durant l'estació freda i la fusió del gel durant l'estació càlida. Això provoca fenòmens com els sòls poligonals i els fluxos de solifluxió.

El cicle de les roques

• Roques magmàtiques (o ígnies): Es formen a partir del refredament del magma. La seva gènesi està relacionada amb les dorsals oceàniques i zones de subducció. La més coneguda és el granit.
• Roques sedimentàries: Es formen a partir de l'acumulació i compactació de sediments originats per l'erosió.
• Roques metamòrfiques: Es formen quan altres roques són sotmeses a temperatures i pressions elevades que canvien la seva estructura i composició, típicament en zones de subducció.