Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

GEODINÁMICA EXTERNA Geodinámica externa En la superficie terrestre, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera alteran las rocas y las transforman, modificando el paisaje y originando estructuras geomorfológicas diferentes según el ambiente morfoclimático.

Procesos geológicos externos Los procesos geológicos externos son el conjunto de transformaciones que sufren las rocas en la superficie terrestre con unas características ambientales determinadas. Estos procesos son: la meteorización, la erosión, el transporte y la sedimentación.

Agentes geológicos externos Los agentes geológicos externos son los causantes de estos procesos. Básicamente son dos, ambos ligados con la atmósfera: AGUA: el agua en todas sus formas (vapor de agua atmosférico, aguas saladas de mares y océanos, aguas dulces de torrentes, ríos y lagos, aguas subterráneas y el hielo de los glaciares), meteoriza, erosiona, transporta y sedimenta. VIENTO: en los ambientes más secos, el aire cuando se mueve es capaz de erosionar y transportar materiales que luego sedimenta en zonas a veces muy lejanas.

Meteorización Es la transformación “in situ” de la roca, debida a los fenómenos meteorológicos (del latín meteorus, elevado en el aire), el aire, la lluvia, la temperatura… En el exterior terrestre, las condiciones son muy diferente a las del interior (grandes cantidades de agua, presencia de CO2, oxígeno, sales ...) y los minerales de las rocas se alteran por reacciones químicas con estos componentes. La meteorización es más intensa en climas cálidos y húmedos (intertropicales) por la mayor humedad y temperatura.

Tipos de meteorización FÍSICA: producida por fenómenos físicos. La meteorización física hace que la superficie expuesta de una roca sea mayor y se altere más fácilmente por meteorización química Entre ellos se encuentran: o Crioclasticidad, gelifracción, efecto cuña: el agua penetra en las fracturas existentes de la roca y al congelarse y aumentar su tamaño produce fuerza actuando como una cuña que rompe la roca. Los canchales graníticos son consecuencia de este proceso.

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Diaclasa

El agua penetra en las fracturas

Hielo

El agua se congela

La roca se rompe

o

Dilatación-contracción o Termoclastismo: los cambios extremos de temperatura producen la dilatación y contracción sucesiva de las rocas hasta que estas acaban rompiéndose. Estas variaciones extremas de temperatura son características de los desiertos. o Descompresión: las rocas que se han formado en el interior de la tierra al aflorar a la superficie, sufren un descenso de presión y temperatura que origina su rotura. o Haloclastismo: la formación de cristales de sal en las fisuras de la roca provoca un efecto de cuña que agranda la grieta y rompe la roca. Típico de zonas de costas donde el aire contiene cristales de sal marina. QUÍMICA: producida por reacciones químicas de la atmósfera e hidrosfera con los minerales que componen la roca. o Oxidación: producida por el oxígeno del aire o el agua. o Disolución: El agua disuelve los minerales solubles y los transporta en horizontal (lavado de sales) o vertical (en la superficie por evaporación precipitan formando costras de sal, de cal o caliche). o Hidratación: los minerales reaccionan con el agua que se incorpora a la red cristalina de los minerales, con aumento de volumen. Característico de yesos (formado a partir de la anhidrita) y arcillas. o Hidrólisis: es la rotura (lisis) de algunos componentes. El agua disociada en grupos H+ y OHreacciona con los minerales de la roca. o Carbonatación: reacción química del agua con el dióxido de carbono atmosférico originando ácido carbónico que da lugar a iones que reaccionan con los minerales: CO2 + H2O → H2CO3 (ácido carbónico) H2CO3 → HCO3- (bicarbonato) + CO3= (carbonato) o Lluvia ácida: es un fenómeno agravado por la actividad humana (contaminación atmosférica). La lluvia ácida se produce al reaccionar los óxidos de azufre y nitrógeno con el agua atmosférica, produciendo ácidos sulfúrico y ácido nitroso, muy corrosivos. Estos ácidos al caer sobre las plantas las destruyen (son los responsables de la muerte de los bosques en Alemania y otros países de Europa Central), acidifican las aguas (muchos lagos de Europa están biológicamente muertos por esta causa) y producen el mal de la piedra. Mal de la piedra: reacción del ácido sulfúrico con el carbonato cálcico, produciendo sulfato cálcico hidratado que se descompone con facilidad y que al reaccionar con sal da lugar a compuestos muy corrosivos. CaCO3 + H2SO4 + H2O → CaSO4.2H2O + CO2 CaSO4.2H2O + 2NaCl → Na2SO4 (muy corrosivo) + CaCl2 + 2H2O

BIOLÓGICA: producida por la actividad de los seres vivos.

Biología y Geología 1º Bachillerato

o

o

Tema 5 Olga Pallol

Bioclasticidad: rotura de la roca (clastos o fragmentos) debido a los seres vivos. Lo más habitual es la clasticidad que producen las raíces de las plantas que penetrando por las fracturas rocosas, crecen y ejercen fuerza. Actividad biológica: los seres vivos producen sustancias químicas que alteran la roca. Los organismos colonizadores (como los líquenes) son aquellos que por sus características, ocupan en primer lugar el sustrato rocoso, alterándolo y permitiendo que otros seres vivos encuentren condiciones más adecuadas.

Minerales más alterables químicamente: Los minerales melanocratos, ricos en Fe y Mg Rocas formadas a mayor profundidad y temperatura que encuentran condiciones muy diferentes en el exterior. Las rocas y minerales en zonas húmedas Principales transformaciones que se producen por meteorización son: El olivino da lugar a hematites y limonita Las micas se alteran dando lugar a arcillas Los feldespatos dan lugar a arcillas Los piroxenos. y anfíboles originan arcillas, limonitas (FeOH) y hematites (FeO) El cuarzo (mineral bastante resistente) puede disolverse en ambientes cálidos húmedos básicos.

Erosión Es el desgaste y desmantelamiento de la roca. A diferencia de la meteorización, la erosión implica formación de sedimentos y transporte de los mismos. La erosión es realizada por los agentes geológicos pero también favorecida por la acción gravitatoria, como ocurre en los fenómenos de ladera, pendientes del terreno, en los cuales las rocas alteradas o los suelos, caen y se desplazan.

Tipos de erosión ABRASIÓN: es una erosión homogénea con acción física. CORROSIÓN: es una erosión selectiva con acción química.

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

AGENTE GEOLÓGICO

FENÓMENOS DE LADERA

AGUAS SUPERFICIALES

CARACTERÍSTICA

FACTORES FAVORECEDORES

DESPRENDIMIENTOS

Caídas de rocas

Rocas coherentes, laderas abruptas. Lluvia, helada y deshielo. Terremotos

DESLIZAMIENTOS

Caída materiales sueltos

Sedimentos, laderas, humedad y lluvia. Terremotos

SOLIFLUXIÓN

Flujo lento del suelo a favor de pendiente

Sedimentos. Laderas. Humedad

REPTACIÓN

Flujo lento del suelo por heladas y deshielos

Sedimentos. Laderas. Heladas y deshielos

IMPACTO LLUVIA

Movimiento de partículas por impactos de gotas de agua

Laderas sin vegetación. Lluvias torrenciales

AGUAS SALVAJES

Sin cauce ni caudal fijo

Lluvias torrenciales y terreno impermeable Pendientes sin vegetación y materiales sueltos.

TORRENTES

Con cauce y caudal esporádico

Régimen torrencial y nival con deshielo. Pendiente con materiales sueltos

RÍOS

Con cauce y caudal fijo

Zonas húmedas. Cambios de caudal

POROSIDAD

Circulación en poros de rocas o sedimentos

FRACTURACIÓN

Circulación por fracturas de las rocas

GLACIAR DE VALLE

Circulación por un valle

Nevadas abundantes. Relieve

CASQUETES

Grandes masas

Nevadas abundantes. Masa del glaciar

Corrientes de aire

Zonas ventosas y secas, sin vegetación

Ondulaciones de la superficie del océano o lago

Litoral expuesto. Viento

LITORALES

Paralelas a la costa

Oleaje y mareas

OCEÁNICAS SUPERFICIALES

Extensas corrientes superficiales

Vientos dominantes

OCEÁNICAS PROFUNDAS

Extensas corrientes submarinas de agua fría

Topografía

Fenómeno de ladera de taludes continentales

Borde de talud. Aportes de ríos

AGUAS SUBTERRÁNEAS

Zonas húmedas. Suelos y rocas meteorizadas

GLACIARES

VIENTO

OLAS

CORRIENTES MARINAS

CORRIENTES DE TURBIDEZ

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Transporte Es el desplazamiento de los materiales por el agente. Durante este proceso los materiales se desgastan, pulen o estrían, originando sedimentos con características propias (como los cantos rodados de los ríos).

Tipos de transporte SELECTIVO: cuando la fuerza del movimiento del agente no es constante, los materiales son seleccionados por su tamaño y peso en el proceso de transporte. El agua y el viento realizan transporte selectivo. NO SELECTIVO: cuando la fuerza del movimiento del agente es constante, todos los materiales se transportan mezclados independientemente de su tamaño y peso. El hielo glaciar realiza transporte no selectivo. El agua y el viento transportan los materiales más pesados sobre el fondo del cauce o la superficie del suelo y los materiales más ligeros en suspensión o disolución.

Sedimentación Es la deposición de los materiales cuando el agente geológico que los transporta pierde fuerza. Las cuencas sedimentarias son las zonas deprimidas donde se acumulan estos materiales, formando estratos o capas horizontales en los cuales los materiales más antiguos son los más profundos.

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Tipos de sedimentación DEPOSICIÓN: es la sedimentación de los materiales más gruesos. DECANTACIÓN: es el depósito de los materiales que el agente transportaba en suspensión. PRECIPITACIÓN: es la sedimentación de los materiales disueltos o la deposición de los mismos cuando se produce evaporación.

Ambientes sedimentarios y algunas formas de modelado características Continentales TIPO DE CUENCA Laderas Glaciar Torrentes Cauces fluviales

FORMACIÓN

SEDIMENTOS

Acumulaciones en pendientes por fenómenos de ladera Acumulación en fondos, laderas o frentes glaciares Acumulación en conos de deyección de torrentes Acumulación en tramos medios y bajos de ríos

Bloques, cantos, gravas Caótico. Todo tiepo de materiales revueltos Gravas y arenas poco clasificadas Arenas y gravas poco clasificadas Arenas y arcillas bien clasificadas

Eólico

Acumulación por acción del viento

Lagos

Acumulaciones de sedimentos aportados al lago generalmente por ríos o torrentes

Arcillas, precipitados

Kársticos

Alteración de materiales en suelos

Bauxitas, lateritas, silicatos y carbonatos de precipitación

NOMBRE DE LOS DEPÓSITOS

FORMAS DE MODELADO

Coluviones Morrenas o Tillitas

Morrenas Rocas aborregadas

Aluviones

Terrazas. Playas de cantos. Meandros

Dunas. Loess

Desiertos, dunas

Lacustres. Evaporitas

Ciclotemas

Espeleotemas

Marinos TIPO DE CUENCA Plataformas Glacis Fondos Arrecifes

FORMACIÓN Aportes de corrientes litorales, eólicos y biológicos Corrientes de turbidez de las plataformas continentales Aportes de corrientes oceánicas y orgánicos silíceos Acumulaciones de restos de seres vivos. Especialmente corales, algas y moluscos calcáreos

SEDIMENTOS

NOMBRE DE LOS DEPÓSITOS

Arenas. arcillas, precipitados orgánicos

Plataforma

Arcillas, arenas

Flich

Arcillas. orgánicos silíceos Orgánicos

FORMAS DE MODELADO Arcillas

Llanuras abisales Recifal o arrecifal

Atolones

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

De transición TIPO DE CUENCA Playas Albuferas Deltas, estuarios y marismas Acantilados

FORMACIÓN Depósitos en costas abrigadas por corrientes litorales oleaje y acción del viento Depósitos en lagunas costeras Desembocaduras de ríos

NOMBRE DE LOS DEPÓSITOS

SEDIMENTOS Arenas bien clasificadas

Dunares

Arcillas, Evaporitas Arcillas, limos, materia orgánica

Caídas de rocas en costas expuestas debido a olas y fenómenos de ladera

DELTAS: desembocaduras de ríos con acumulaciones de sedimentos debido a las mareas débiles. Tienen forma triangular (letra Δ): Tres zonas: Llanura deltaica (zona alta junto al canal del río y baja). Es una zona pantanosa sometida a la dinámica fluvial. Frente deltaico en el límite con el mar, es una pendiente abrupta. Zonas inestables. Prodelta formado por los sedimentos arcillosos más finos.

FORMAS DE MODELADO Playas de dunas Barras Tómbolos

Lagoon Deltaicos

Deltas, rías, fiordos Plataforma de abrasión Costas rocosas

E STUARIOS: son entrantes litorales en forma de embudo formados por el cauce bajo y desembocadura de un río y que están afectados por las mareas. Al penetrar el mar produce la floculación de las arcillas que precipitan formando una llanura sobre la que se instalan cauces con circulación alternante (mar–continente).

Los suelos El suelo es el resultado de la actividad geológica de los procesos externos y de la acción de los seres vivos sobre el sustrato litológico. Es la interfase donde confluyen la atmósfera, la hidrosfera, la biosfera y la geosfera. El suelo es un componente esencial de la biocenosis, ya que determina la vegetación y los transformadores. La edafología es la ciencia que estudia los suelos. La edafogénesis es el proceso de desarrollo de un suelo. Propiedades del Suelo COMPOSICIÓN: Fracción inorgánica: constituye el 45 %. Son fragmentos de roca madre o minerales de ésta, coloides minerales (XO, XOH insolubles), cationes y aniones solubles (nutrientes), agua y sales. Materia orgánica (humus) que constituye el 5 %. Agua y aire, que constituyen el 50%. PROPIEDADES FÍSICAS: Textura: tamaño de las partículas disgregadas (arena gruesa, fina, limos y arcillas) Estructura: tipo y forma de agregación de las partículas (con coloides arcillosos). Influye en la aireación, permeabilidad, resistencia a la erosión... Tipos de suelo según la estructura: Suelos sin estructura (Apediales): suelos arenosos, arcillosos... Suelos con estructura (Pediales): formados por agregados, que pueden ser en bloqus, granulares, laminares o prismáticos.

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Perfil de un suelo En un suelo maduro se pueden distinguir los siguientes niveles u horizontes que definen el perfil de un suelo: H: materia orgánica sin descomponer, saturada de agua. O: materia orgánica (hojarasca) no saturada de agua. A: horizonte de lixiviado (arrastre de cationes) con restos orgánicos transformados. Permite la infiltración de agua. E: horizonte de fuerte lavado. Arenoso y de color claro. B: horizonte de acumulación, en él precipitan los componentes de los horizontes superiores. No contiene humus, color claro. C: horizonte de alteración, es la roca madre alterada o blanda. R: roca madre no alterada.

Formación de un suelo Las condiciones a tener en cuenta en la edafogénesis o formación de un suelo son: La roca madre de partida (sustrato litológico): tiene importancia al inicio de la formación (minerales, velocidad de formación (meteorización), granulometría, drenaje... Topografía: a menor relieve o pendiente, mayor desarrollo del suelo. Clima: la temperatura y la precipitación condicionan la meteorización y los procesos geológicos externos. Seres vivos (vegetación y organismos humícolas): la vegetación crea un microclima, altera las rocas, fabrica humus y protege de la erosión. Los organismos del suelo lo airean, los homogeneízan y enriquecen con sus desechos. En este grupo se incluyen moneras, protoctistas, hongos, invertebrados y vertebrados. La actividad humana: la agricultura es la más influyente en la transformación del suelo.

Diagénesis y litogénesis La diagénesis es el proceso de transformaciones físicas, químicas y biológicas de los sedimentos, debido a la presión, la temperatura y el tiempo.

Matriz

Se llama litificación o litogénesis al resultado final de la diagénesis, con la formación de una roca sedimentaria.

Esqueleto (armazón de clastos)

Cemento

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Procesos diagenéticos Compactación: los componentes de los sedimentos se comprimen por aumento de presión de los materiales superiores. El agua de los poros es expulsada. Deshidratación: pérdida de agua por compactación favorecida por aumentos de temperatura.

Cementación: relleno de los poros mediante el precipitado y crecimiento de cristales minerales. Disolución: algunos minerales se disuelven dando lugar a una porosidad secundaria. Recristalización: cambio de los cristales de determinados minerales ocupando nuevas posiciones y orientaciones

Reemplazamiento: unos minerales son reemplazados por otros. Los principales tipos son: silicificación (el carbonato es sustituido por SiO2) y dolomitación (el carbonato cálcico es sustituido por carbonato doble de calcio y magnesio)

Características de las rocas sedimentarias Rocas detríticas: formadas por sedimentos o clastos (restos de alteración de las rocas) que se clasifican según su tamaño: SEDIMENTO

TAMAÑO

Bloques

> 25 cm

Cantos

25 - 6,4 cm

Gravas

6,4 cm - 2 mm

AGENTES Depositados por fenómenos de ladera o glaciares

Depositados por agentes geológicos de alta energía (torrentes y ríos, corrientes litorales, deslizamientos y corrientes de turbidez)

Arenas

2 mm - 50 µm

Formados por minerales resistentes (cuarzo, feldespatos, circón, granates...), por pequeños fragmentos de rocas erosionadas o por restos de conchas de animales marinos. Pueden ser de origen fluvial (arenas de aluvión), costeros (playas), eólicos (dunas) o de corrientes de turbidez

Limos

50 µm - 2 µm

Minerales arcillosos con fragmentos de cuarzo y otros minerales como calcita o limonita. También caparazones o restos orgánicos de microorganismos.

Arcillas

< 2 µm

ROCAS SEDIMENTARIAS BRECHAS CONGLOMERADOS O RUDITAS

ARENISCAS

ARCILLAS O LUTITAS

Granos finos de cuarzo y minerales arcillosos.

Rocas no detríticas: proceden de precipitación química mineral u orgánica. Pueden ser de varios tipos: Carbonáticas: formadas fundamentalmente por carbonato cálcico (calizas) o cálcico-magnésico (dolomías). Evaporíticas: formadas a partir de precipitación de salmueras (soluciones acuosas de alta concentración de sales) Rocas organógenas: originadas a partir de la acumulación de restos orgánicos. Pueden ser: o silíceas (radiolarita (esqueletos de radiolarios), diatomita (esqueletos de diatomeas) o fosfatadas (fosforita) o carbones o petróleo

Biología y Geología 1º Bachillerato

Tema 5 Olga Pallol

Algunas rocas sedimentarias TIPO de ROCA

COMPONENTES

LITOGÉNESIS

Sefitas o Ruditas Pudingas Brechas

Bloques o cantos cementados

Cementación de cantos o gravas

Arcosas Grauvacas Ortocuarcitas

Arenas cementadas

Cementación de arenas

Lutita o Pelita

Arcillas

Cementación de arcilla

MARGA

Arcilla y CaCO3

Litogénesis de materiales calizos y arcillosos

CALIZA de precipitación

CaCO3

Acumulación de calcita Precipitación CaCO3

TOBAS O TRAVERTINOS

CaCO3

Eliminación de parte de la roca caliza

DOLOMÍA

MgCO3

Formación de dolomita Sustituciós Mg por Ca

SILEX

Sílice SiO2

Precipitación SiO2

BAUXITA

Al (OH)

Precipitación de óxidos e hidróxidos de Al Lavado del resto de los elementos del suelo

LATERITA

FeO OH

Precipitación de óxidos e hidróxidos de Fe Lavado del resto de los elementos del suelo

YESO

Ca SO4

Precipitación CaSO4 al evaporarse una masa de agua

SAL GEMA

Sales solubles NaCl

Precipitación de cloruros al evaporarse una masa de agua

CaCO3 de restos de seres vivos

Cementación de restos calcáreos de seres vivos. (Corales, moluscos, algas ...)

SiO2 de microorganismos silíceos

Cementación de esqueletos silíceos de seres vivos (Diatomeas, radiolarios)

Compuestos ricos en carbono. Restos de plantas

Acumulación de restos de plantas en ambiente anaerobio con enriquecimiento en carbono.

Hidrocarburos. Restos de microorganismos

Acumulación de restos microbianos en ambiente anaerobio.

CONGLOMERADO

ARENISCA

ARCILLA

CALIZAS ORGANOGÉNICAS

Bioclásticas Arrecifales Microfósiles

SILICATOS ORGANOGÉNICOS

CARBÓN

PETRÓLEO

Antracita Hulla Lignito Turba

FOTO