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Tema 07 gg-meteorizacion

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METEORIZACION

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Tema 07 gg-meteorizacion

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA MINAS
  2. 2. Es una sucesión de procesos dinámicos endógenos y exógenos que actúan sobre los materiales que componen la corteza terrestre, dando lugar a la formación de una nueva corteza mediante la formación de rocas sedimentarias. Estos actúan con mucha lentitud con relación a la duración de la vida humana, pero sus efectos son de magnificentes proporciones. Los referidos agentes pueden ser según actúen sobre la superficie terrestre desde el interior o exterior. Los internos son el tectonismo, magmatismo y vulcanismo. Los externos actúan mediante procesos mecánicos y químicos; ellos son: el viento, las lluvias, las corrientes de agua superficial y subterránea, las olas, los glaciares, al agua intersticial, el calor solar, etc.
  3. 3. Los agentes internos y externos siguen un proceso evolutivo, puesto que han ido provocando progresivamente sobre la corteza terrestre a lo largo de la historia geológica. Es un proceso repetitivo porque en el transcurso de la historia de la Tierra se ha reproducido constantemente, dando lugar a lo que se ha denominado ciclos orogénicos, siempre bajo un mismo esquema evolutivo.
  4. 4. Es un proceso lento del que no podemos percibir mas que los resultados, es decir, estudiando el estado actual de las cadenas montañosas que se han ido formando a lo largo de la historia de la Tierra. En conclusión, podemos decir que el ciclo geológico tiene un carácter irreversible, ya que una vez alcanzada una etapa no puede volver a su estado inicial, pues siempre sigue un proceso de evolución positivo.
  5. 5. 1.2 ETAPAS DEL CICLO GEOLÓGICO: Gliptogénesis: Es el proceso de desgaste de las rocas; estas, son erosionadas por los agentes geológicos, que actúan mediante procesos mecánicos y químicos. Consta de dos fases: lntemperismo y Transporte. Litogénesis: Es el proceso de formación de las rocas sedimentarias. Consta de dos fases: Depositación y Consolidación - Diagénesis - . La depositación de sedimentos se origina por diversos factores, entre ellos la pérdida de velocidad del agente de transporte. La consolidación es la fase en que los sedimentos se compactan y litifican, dando lugar a las rocas sedimentarias. Orogénesis: Es el proceso formador de montañas. El peso de los sedimentos actuando conjuntamente con otros factores en enormes fosas llamadas geosinclinales, produce plegamientos y diastrofismo en la corteza terrestre, a la vez que la presión eleva la temperatura y se especula - genera intenso magmatismo. Sobre este nuevo relieve — montañas - se inicia otra vez la gliptogénesis, originando así un nuevo ciclo geológico.
  6. 6. El intemperismo llamado también meteorización, es una serie de procesos que ocasionan cambios físicos y químicos - en las rocas y sus minerales constituyentes, dando como resultado una desintegración y/o descomposición paulatina de estos. Ocurre en la superficie terrestre o cerca de ella y es un fenómeno complejo formado por procesos físicos, químicos y biológicos que generalmente interactúan en forma simultánea. La intensidad de estos procesos así como los productos resultantes varían según las diferentes localidades y sus condiciones particulares:clima,relieve,duracion de los procesos ,composición química de las rocas,etc.
  7. 7. El intemperismo es pues un fenómeno que destruye las rocas por medio de agentes vinculados a escaso o ningún transporte de los materiales producidos .Es muy importante diferenciar el “intemperismo” de la “erosion”,que es un fenómeno que destruye las rocas por medio de agentes que al mismo tiempo transportan el material. Se conoce como DENUDACION al fenómeno del desgaste de la superficie terrestre producido por la combinación de efectos de los procesos antes mencionados
  8. 8. 2.1 TIPOS DE INTEMPERISMO a) Intemperismo Físico Conocido como "desintegración", porque actúa reduciendo las rocas a fragmentos cada vez más pequeños sin que ocurra en ellos cambio alguno en la composición química. Los fragmentos producidos por el intemperismo físico y depositados al pie de las laderas por acción de la gravedad, reciben el nombre de "depósitos coluviales". En el intemperismo físico intervienen como factores determinantes: los cambios de temperatura, la acción de las heladas, la acción de las sales que cristalizan, la actividad orgánica y la liberación de carga.
  9. 9. Para distinguir la meteorización física hay que fijarse en la forma de las rocas. Si hay rocas grandes acompañadas de rocas más pequeñas que tienen el mismo aspecto, el agente que ha actuado es mecánico. Este agente, como las diferencias de temperatura, ha roto las rocas en pedazos más pequeños, que conservan sus propiedades iniciales.
  10. 10. Desintegración por cambios de temperatura: Los periódicos cambios de temperatura que dilatan y contraen las rocas y los consecuentes esfuerzos internos que ellas sufren debido a los diferentes coeficientes de dilatación de sus minerales constituyentes, producen en las rocas grietas paralelas a su superficie. El resultado de este proceso es el rompimiento de las rocas en escamas o lajas conocida como "exfoliación". Otras fuentes de calor que podrían contribuir a la desintegración son el fuego y los rayos.
  11. 11. Los desiertos y alta montaña están especialmente expuestos a la actividad física, debido a las grandes diferencias de temperatura día/noche,que dilatan y contraen las rocas generando fisuras y fragmentación.
  12. 12. Desintegración por acción de las heladas: Las heladas son un poderosos agente desintegrador de las rocas. Cuando el agua que e infiltra por grietas y poros se congela, aumenta su volumen un 9% ejerciendo presiones del orden de cientos de kilogramos por centímetro cuadrado, fragmentando consecuentemente las rocas. Este mecanismo es conocido como acción de cuña de las heladas".
  13. 13. Desintegración por las sales que cristalizan: Este mecanismo se parece mucho al anterior, desarrollándose preferentemente en regiones desérticas y costeras pues el proceso requiere de una fuerte sobresaturación y una rápida evaporación. El agua cargada de sales, infiltrada en las grietas y poros de las rocas, fluye a la superficie por un aumento en la temperatura y se evapora dejando las sales que contiene, las que al cristalizar ensanchan grietas y poros para terminar fragmentando las rocas. Desintegración por actividad orgánica: Las plantas y animales - incluyendo al hombre - también colaboran en la desintegración de las rocas. Por ejemplo las grietas de as rocas son aprovechadas por las raíces de las plantas que al crecer actúan como cuñas, ejerciendo altas presiones sobre ellas lo que termina por expandirlas y fracturarlas. Los roedores, hormigas y gusanos excavan galerías subterráneas, por lo que al remover el material desestabilizan las unidades rocosas.
  14. 14. Desintegración por dilatación: Cuando una masa rocosa es barrida por la denudación, la columna de roca ubicada a profundidad tiende a adaptarse a esta falta de carga por medio de una expansión hacia arriba; desarrollándose un sistema de finas fracturas (diaclasas) paralelas o que se cruzan entre sí. También, cuando la morfología del terreno así lo permite, se generan diaclasas por expansión lateral; como las observadas en el paquete de areniscas del cerro Morro Solar en el distrito de Chorrillos –Lima.
  15. 15.  b) INTEMPERISMO QUÍMICO También llamado "descomposición’’, produce una modificación completa en las propiedades físicas y químicas de las rocas, ocurriendo paralelamente un aumento en el volumen total de estas por la menor densidad de los nuevos compuestos y su mayor porosidad. Un factor imprescindible para que exista descomposición, es el agua; cuya acción depende de su pH. Por tal razón las aguas acidas y básicas tiene mayor poder de descomposición que las aguas puras. También debe tenerse presente, que las aguas de lluvia no son tan puras como lo imaginábamos, sino que contienen diversos compuestos, entre ellos el ácido carbónico, resultado de la combinación del agua con el dióxido de carbono atmosférico. H20 + co2 = H2C03
  16. 16. Los procesos químicos que intervienen en el fenómeno de la descomposición son: la Hidratación, Oxidación, Carbonatación y Disolución, pero cabe destacar que ninguno de estos procesos actúa en forma aislada. Hidratación: Consiste en la adición del agua en los minerales que conforman las rocas, especialmente en los óxidos y silicatos arcillosos, lo que produce su hidratación y un incremento en el volumen de ellos cuya fuera de expansión termina por desintegrar las rocas, especialmente las rocas ígneas de grano grueso. A modo de ejemplo se presenta la siguiente reacción química: Hematita (Fe203) + H20 = Limonita (Fe203.n H20)
  17. 17. Oxidación: Es la combinación del oxigeno con otros elementos químicos que conforman los minerales, siendo los compuestos de hierro los principales y más comúnmente afectados. Este proceso es ayudado por la presencia de humedad en el aire, produciendo cambios en la coloración de las rocas y liberando gran cantidad de ácidos. Ejemplo: Pirita + 02 = Hematita Disolución: Es la descomposición de un mineral por adición del agua. A molécula dipolar del agua le permite fundamentalmente disolver con facilidad a Tas sales, cuyas moléculas están compuestas por iones; esta facilidad esta en función de su pH. Cabe destacar que en general las rocas que afloran en superficie no son solubles en agua, pero existen algunas rocas como las calizas que si lo son, produciéndose lo que se conoce como paisaje cárstico. C03Ca + H20 + C02 = Ca(HC03)2 (soluble)
  18. 18. Cuando se observa que las rocas parecen haber cambiado en algunas zonas su aspecto, es que ha habido una meteorización química. Como resultado de la meteorización química se modifican las propiedades iniciales y la roca suele disolverse y desaparecer en alguna zona. Así se han formado las oquedades como se ve en la imagen.
  19. 19. c ) Procesos Orgánicos (Intemperismo Biológico): Las plantas, animales y el hombre también colaboran en la desintegración de los materiales de la tierra. Las plantas al enraizar van a fraccionar y descomponer las rocas, algunos animales subterráneos como lombrices se alimentan de material particulado y excretando material mas fino, el hombre y demás animales mayores al efectuar sus actividades también descomponen y fragmentan los materiales. Las plantas producen ácidos que se añaden al agua percolante aumentando su poder solvente. Algunas bacterias son mas activas en condiciones reductoras producen sulfuros, otras convierten el Nitrógeno en compuestos de NH4 afectando el pH del suelo.Regulan la cantidad de oxígeno y CO2.
  20. 20. 3. INTEMPERISMO DE ROCAS REPRESENTATIVAS a) Rocas ígneas Granitos - rocas acidas - : Son fuertemente atacados por el agua y el aire, que accionan favorecidos por las diaclasas, muy frecuentes en los granitos. De mayor importancia son aun las fracturas producidas por el tectonismo que permiten escurrir el agua y penetrar el aire, pues seria un proceso demasiado largo si tuvieran que penetrar alterando los feldespatos. Entre los minerales finales productos de la alteración, tenemos: Mineral original Alteración Plagioclasas - feldespatos calco sódicos - Sericita Ortosa - feldespato de potasio Caolín Biotita - mica negra - Clorita Cuarzo Arena de cuarzo Lo mismo ocurre para su equivalente extrusivo, la Riolita y algo similar para las otras rocas acidas.
  21. 21. SERICITA CAOLIN ARENA DE CUARZO
  22. 22. Gabros - rocas básicas - : De la alteración de sus minerales constituyentes, los feldespatos calcosódicos, el olivino y la augita principalmente, se producen sericita, limonita, uralita, grandes cantidades de compuestos de calcio y de sodio y sílice coloidal. Su equivalente extrusivo el basalto, se rompe formando bloques y astillas hasta terminar en fangos limolíticos oscuros. b) Rocas sedimentarias Areniscas: Se intemperizan mecánicamente para formar arenas de grano fino o medio y en caso de contener feldespato se originan arenas arcillosas. Lutitas: Principalmente por acción del intemperismo se disgregan produciendo lamelas o material fino suelto arcillas. Calizas: El agua cargada de bióxido de carbono, que en parte forma ácido carbónico, las ataca fuertemente originando bicarbonato de calcio que es muy soluble e inestable.
  23. 23. INTEMPERIZA INTEMPERIZA
  24. 24. c) Rocas metamórficas Cuarcitas: Fundamentalmente por acción mecánica del intemperismo se originan cantos, gravas y arenas gruesas, debido a que el cuarzo es muy resistente al intemperismo Mármol: Al igual que las calizas, es atacado por el agua con cierto contenido de ácido Carbónico. CANTOS RODADOS
  25. 25. 4. INTEMPERISMO DIFERENCIAL Y ESFEROIDAL Intemperismo Diferencial Se conoce así al proceso mediante el cual porciones diferentes de una misma masa rocosa son intemperizadas - meteorizadas - con diferentes velocidades, lo que depende de: las variaciones en la composición biológica de la roca, su grado de compactación, la presencia de diaclasas o fracturas y las variaciones en la intensidad del intemperismo de una porción a otra de la roca. Ej. La tierra de los Gigantes en Huayllay – Pasco.
  26. 26. Intemperismo esferoidal Es la separación de capas concéntricas en una roca "granuda" atacada por el intemperismo químico. Estas se producen debido a que los minerales constituyentes, alterados, aumentan de volumen ejerciendo por consiguiente fuertes presiones que desprenden las referidas capas, las cuales se van haciendo más delgadas hacia la superficie. Las rocas ígneas tales como el granito, granodiorita, gabros, etc. Presentan frecuentemente este tipo de intemperismo.
  27. 27. Descascarillado de un bloque de gneis, gracias a procesos de meteorización física y química combinados. fenómeno conocido como meteorización esferoidal
  28. 28. EL SUELO Es el resultado de la interacción de Está formado por Según su origen puede ser Según su estructura CLIMA SERES VIVOS Sobre las ROCAS METEORIZACIÓN FÍSICA METEORIZACIÓN QUÍMICA METEORIZACIÓN BIOLÓGICA MATERIA ORGÁNICA MINERALES AGUA AIRE ORGANISMOS autóctonos alóctonos como ANIMALES BACTERIAS VEGETALES HONGOS como arenas arcilla limos PERFIL HORIZONTES
  29. 29.    
  30. 30. Principales ciencias del suelo : En Geología . Se define al suelo por su origen y formación. En Ingeniería: El suelo es un elemento que soporta estructuras Mecánica de suelos. Estudia las características físico - mecánicas Edafología.-una rama de la ciencia del suelo que estudia la composición y naturaleza del suelo en su relación con las plantas y el entorno que le rodea
  31. 31. FACTORES PRINCIPALES EN LA FORMACION DE SUELOS a) Clima b) Bed rock (tipo de roca) c) Topografía d) Actividad de las plantas y animales e) Tiempo a) Tipos de suelos : Dos son los grandes grupos de suelos: Suelos transportados: (aloctonos),son aquellos que han sido llevados hasta su posición actual por acción del agua ,el viento, la gravedad o los glaciares ,no presentan bien diferenciados o completos. Ej. Suelo de Lima. La Molina, Valle del Rimac. Suelos residuales: (autóctonos),son aquellos que se han formado por la alteración in situ de las rocas sobre la cual descansan. Ej. Suelo del C° San Cristóbal - Suelo Casuarinas. 
  32. 32. b) Perfil de suelos La composición de un suelo varia según su profundidad ,por lo que es normal que presente zonas diferenciadas entre si a las que se conoce como “horizontes “.La potencia de estos horizontes tiene un rango muy amplio ,pudiendo variar de unos cuantos centímetros hasta decenas de metros ;ello depende de las características e intensidad de los factores que han intervenido en su transformación . Un suelo típico presenta 3 horizontes que se diferencian por su textura ,estructura, color y consistencia; los que convencionalmente de arriba hacia abajo se les denomina como “A”, ”B” Y “C”. Horizonte “A”, este horizonte es porozo de textura abierta ,superficial conformada por arena y arcilla de color obscuro generalmente debido a la gran cantidad de humus ,0.60m de profundidad y es donde arraigan las plantas. Es la zona de lixiviación excepto en lateritas y zonas desérticas.
  33. 33. Horizonte “B”, constituye la zona de acumulacion de los materiales solubles y coloides ,tiene espesor variable hasta 1 m. de colores pardo , rojizo amarillento por presencia de óxidos de Fe. En climas cálidos precipita el Ca infiltrado formando costrones de caliche o Kankar (India). En el Terciario en Australia y Sudáfrica se formaron suelos con horizontes de sílice de hasta 5 m de espesor “silcrete”. Zona de depositación. Horizonte “C”, es el mas profundo formado por cantos sueltos en matriz areno arcillosa insensiblemente pasa a roca firme ,este horizonte es infertil. El espesor varía de metros a 0.30 m. Es mas desarrollado en climas cálidos y húmedos.
  34. 34. a) En función de su mineralogía : Pueden ser - Calcáreos - Silíceos - Arcillosos - Salinos b)En función al clima pueden ser: -Desérticos, en regiones áridas con escasa vegetación . Costa peruana. -Lateríticos, en regiones de clima cálido y húmedo, carecen de horizonte “A” predomina el horizonte “B” con abundancia de óxidos de Fe y Al , son de colores rojizo y amarillo .Ej. Suelo de Iquitos. Pucallpa, Puerto Maldonado. En África Central, Indias Orientales, Australia. Los ricos en Aluminio se denominan Bauxitas son yacimientos de Al en Cuba, Venezuela.
  35. 35. -Podzoles, son de climas subárticos y fríos con predominio de humus oscuro el horizonte “B” es gris claro, fuertemente ácidos .(Proviene del ruso “salinidad”). -Chernozem, de climas templados , subhumedo vegetación alta. Son obscuros ,fértiles y moderadamente lixiviados. Su horizonte “B” es gris viene del ruso tierra negra. Puede tener hasta 1.5 m de profundidad. -Tundras, de climas frígidos , húmedos , son típicas los líquenes y musgos . Son de color pardo obscuro y se presentan moteados. -Pedocales (suelo+Ca), se desarrollan en áreas de poca lluvia y temperatura relativa alta. Soportan pastos y matorrales. Poseen gran % de CO3 Ca.
  36. 36. -Pedalfers, (suelo+Al+Fe), desarrolladas en climas templados, húmedos, bajo una vegetación espesa. El horizonte es de color café claro y posee gran % de materia orgánica. El avance de los estudios Edafológicos y Pedológicos clasifican a los suelos en : * Suelos Zonales son aquellos llamados factores activos de la formación del suelo en función al clima y vegetación Ej. Pedalfers, pedocales. * Suelos Azonales tienen evolucion incompleta por falta de tiempo no reflejan acción de factores pueden ser Aluviales, Litosoles, Regosoles. * Intrazonales reflejan acción de factores locales como son la roca madre,salinidad ,relieve,etc Ej. Orgánicos, Grumisoles.
  37. 37. SALES DISUELTAS REPRECIPITACION ROCA MADRE HIDRATACION CARBONATACION DISOLUCION RBLESIDUO INSOLUE PERFIL DE SUELO AL AGUA SUBTERRANEA
  38. 38. A.- SUELOS AZONALES I.- PARAMO ANDINO-PARAMO ANDOSOL II.-PRADERA ROJIZA CALCICA ANDINA  PRADERA ROJIZA NO CALCICA ANDINA  PARDO CALCICO ANDINO  CHERNOZEM ANDINO III.-ROJO DESERTICO  PARDO ROJIZO  PARDO DESÉRTICO IV.-PARDO FORESTALES EUTRÓFICOS  PARDO FORESTALES DISTROFICOS  PODSOLICO ROJIZO AMARILLO V.-PARDO ROJIZO LATERITICO  PODSOLICO TROPICAL  LATOSOL HUMICO  LATOSOL BAJO HUMICO  LATOSOL AMARILLO PEDOCALICOS PEDALFERS
  39. 39. B.-SUELOS INTRAZONALES I.-SOLONCHAK - SALINO  SOLONETZ – ALCALINO II.-GLEY HUMICO ANDINO GLEY HUMICO TROPICAL LIXOSOL LATERITA HIDROMORFICA ORGANICOS III.-GRUMISOLES IV.- RENDZINA ANDINA V.- CENIZA VOLCANICA C.- SUELOS AZONALES I.- ALUVIALES II.-LITOSOLES III.- REGOSOLES

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