Los diferentes procesos de la meteorización

Key Concepts

Meteorización, meteorización mecánica, meteorización química, fragmentación por helada, descompresión, expansión térmica, actividad biológica, disolución, oxidación, hidrólisis, meteorización esferoidal, meteorización diferencial.

Meteorización: Desintegración y Alteración de las Rocas

La meteorización es un proceso fundamental del ciclo de las rocas que implica la desintegración y alteración de las rocas, transformándolas en sedimento. Este proceso, junto con los procesos gravitacionales y la erosión, contribuye al desgaste y alteración de las rocas en la superficie terrestre. La meteorización es un proceso lento pero crucial para el funcionamiento del sistema terrestre.

Tipos de Meteorización

Existen dos tipos principales de meteorización:

Meteorización Mecánica: Desgaste y ruptura física de las rocas en fragmentos más pequeños sin alterar su composición química o mineral.
Meteorización Química: Descomposición de las rocas y alteración química de los minerales, transformándolos en nuevos compuestos minerales.

Meteorización Mecánica: Procesos Físicos de Fragmentación

La meteorización mecánica involucra cuatro procesos físicos principales:

1. Fragmentación por Helada (Gelifracción)

Proceso: Ciclos repetidos de congelación y deshielo del agua en las grietas de las rocas. El agua se expande al congelarse (aproximadamente un 9%), ejerciendo presión sobre las paredes de la roca y ensanchando las grietas.
Aplicación: Común en zonas montañosas con ciclos diarios de congelación y deshielo.
Resultado: Fragmentación de la roca en fragmentos angulosos que forman taludes de derrubios o pedregales en la base de afloramientos rocosos.

2. Descompresión

Proceso: Reducción de la presión de confinamiento sobre grandes masas de roca ígnea expuestas por la erosión.
Resultado: Formación de capas concéntricas semejantes a las de una cebolla (exfoliación o lajeamiento). Las capas externas se separan del cuerpo rocoso.
Relación con Diaclasas: Las fracturas preexistentes (diaclasas) facilitan la penetración del agua y aceleran la meteorización.

3. Expansión Térmica

Proceso: Calentamiento y expansión de la roca, seguido de enfriamiento y contracción. La dilatación y contracción repetida de minerales con diferentes índices de expansión genera tensión en la capa externa de la roca.
Evidencia: Aunque los experimentos de laboratorio no siempre muestran cambios significativos, se observa desgaste en rocas de desiertos. Se sugiere que la meteorización química previa es necesaria para que la expansión térmica sea efectiva.

4. Actividad Biológica

Proceso:
- Plantas: Las raíces crecen en las grietas, ensanchándolas y resquebrajando la roca.
- Animales Excavadores: Descomponen la roca al cavar madrigueras, exponiendo material rocoso a la superficie.
- Organismos Descomponedores: Producen ácidos que contribuyen a la meteorización química.
- Humanos: Fragmentan la roca en la búsqueda de minerales o en la construcción de infraestructuras.

Meteorización Química: Descomposición y Alteración Mineral

La meteorización química implica la descomposición de la roca y la alteración química de los minerales, transformándolos en sustancias estables en el ambiente. El agua es el agente principal de la meteorización química.

1. Disolución

Proceso: Disolución de minerales en agua. El agua, al ser una molécula polar, interactúa con los iones de los minerales, separándolos.
Ejemplo: La halita (sal) se disuelve fácilmente en agua.
Importancia del Ácido: La presencia de ácidos (como el ácido carbónico) aumenta la corrosividad del agua y acelera la disolución de la mayoría de las rocas. El ácido carbónico se forma cuando el dióxido de carbono de la atmósfera se disuelve en el agua de lluvia.

2. Oxidación

Proceso: Pérdida de electrones de un elemento durante una reacción. Es común en minerales de hierro.
Ejemplo: La oxidación del hierro en minerales ferromagnesianos (olivino, piroxeno) forma óxido férrico (hematites), de color marrón rojizo.
Oxidación de Sulfuros: La descomposición de sulfuros como la pirita produce ácido sulfúrico, generando riesgos ambientales en zonas mineras.

3. Hidrólisis

Proceso: Reacción de cualquier sustancia con el agua. Los iones de hidrógeno (H+) del agua atacan y sustituyen a otros iones positivos en el retículo cristalino de los minerales, destruyendo su estructura.
Aplicación: Descompone los silicatos, el grupo mineral más común.

Meteorización Esferoidal

Proceso: Alteración de la forma de las rocas angulosas a formas esféricas debido a que las esquinas son atacadas con mayor facilidad por la meteorización.
Descamación Esférica: A medida que los minerales se meteorizan a arcilla, su tamaño aumenta, ejerciendo presión hacia el exterior y causando el desprendimiento de capas concéntricas. Este proceso puede confundirse con el lajeamiento por descompresión, pero en la descamación esférica, las capas que se separan están alteradas químicamente.

Factores que Influyen en la Meteorización

Varios factores influyen en el tipo y la velocidad de la meteorización:

Tamaño de la Roca: Mayor superficie expuesta acelera la meteorización.
Composición Mineral y Textura: Algunos minerales son más resistentes que otros.
Clima: La temperatura y la humedad influyen en la velocidad de la meteorización química.
Solubilidad de la Roca: Las rocas más solubles se meteorizan más rápido.
Presencia de Diaclasas o Humedad: Facilitan la penetración del agua y aceleran la meteorización.

Serie de Bowen y Meteorización

Los minerales se meteorizan en el orden inverso a su cristalización en la serie de Bowen. Los minerales formados a altas temperaturas y presiones (como el olivino) son menos estables en la superficie terrestre y se meteorizan más rápido que los minerales formados a bajas temperaturas y presiones (como el cuarzo).

Ejemplo: El cuarzo es muy resistente a la meteorización debido a sus fuertes enlaces silicio-oxígeno.

Influencia del Clima

Zonas Frías: La gelifracción es el proceso dominante.
Zonas Húmedas: La meteorización química es más rápida debido a la abundancia de agua.
Regiones con Vegetación Abundante: Suelos ricos en materia orgánica producen ácidos que aceleran la meteorización química.

Contaminación Ambiental

La lluvia ácida, causada por la contaminación atmosférica, acelera la meteorización química de las rocas.

Meteorización Diferencial

Las rocas no se meteorizan de manera uniforme. La composición, la textura y la localización ambiental influyen en su resistencia a la meteorización.

Ejemplo: El granito (compuesto de silicatos, feldespatos y micas) es más resistente a la meteorización que el mármol o la caliza, que son fácilmente atacados por el agua y los ácidos.
Resultado: Las rocas más resistentes sobresalen en el terreno, formando acantilados o laderas irregulares.

Conclusión

La meteorización, junto con la erosión, es un proceso fundamental en la formación de nuevas rocas, la transformación del paisaje y la creación de morfologías inusuales en el terreno. Comprender los diferentes tipos de meteorización y los factores que influyen en ella es crucial para entender la evolución del paisaje terrestre.