Procesos Geológicos Internos y Externos: Un Estudio Detallado

La Geosfera: Un Sistema en Equilibrio Dinámico

La geosfera es un sistema activo, pues además de utilizar energía externa procedente del Sol, también puede generarla internamente y transmitirla al medio que la rodea. Además, es un sistema en equilibrio dinámico porque, a pesar de encontrarse en continuo cambio (elevación/denudación), los procesos geológicos internos y externos mantienen dicho equilibrio, respectivamente. Los procesos geológicos externos funcionan gracias a la energía solar y a la fuerza de atracción gravitatoria.

Procesos Geológicos Internos

Los procesos internos son aquellos provocados por la energía interna de la Tierra. Tienen su origen en el interior de la Tierra y a menudo se manifiestan sobre la corteza. La teoría que proporciona una explicación más coherente y global de estos procesos internos es la Teoría de la Tectónica de Placas. Propone que la litosfera está dividida en una serie de fragmentos, denominados placas litosféricas, que se desplazan horizontalmente unas respecto de otras, empujadas por corrientes de convección del manto producidas por el calor emanado del núcleo.

Fenómenos Asociados a la Tectónica de Placas

• Bordes constructivos: son bordes divergentes, de separación, y se denominan dorsales oceánicas. Son cordilleras submarinas que limitan una grieta (Rift) por la que sale material del manto.
• Bordes pasivos: son zonas donde las placas se deslizan lateralmente entre sí. En estos bordes no se genera ni se destruye litosfera oceánica. Presentan fracturas, llamadas fallas transformantes.
• Bordes destructivos: el límite que separa la corteza continental de la corteza oceánica es una zona cuyas características favorecen la fractura de la misma, convirtiéndose en un margen activo. En este se produce la subducción de litosfera oceánica, de mayor densidad que la continental, bajo ésta.

Al conjunto de movimientos de ascenso y descenso del material del manto se le denomina corrientes de convección y estaría provocado por el calor interno del planeta y la gravedad.

Procesos Geológicos Externos

Los procesos externos tienen lugar gracias a la acción combinada de dos tipos de energías: el calor solar y la gravedad. La denudación abarca al conjunto de procesos (meteorización, erosión y transporte) que origina la destrucción del relieve.

Meteorización

La meteorización origina materiales de tamaño más o menos grueso y sustancias en disolución a partir de la roca madre. Se distinguen dos tipos de meteorización, la física y la química, que aunque tienen lugar de manera conjunta:

Meteorización Física

Consiste en la fragmentación de las rocas sin que se originen cambios químicos en los minerales. Distinguiremos los siguientes procesos:

• Descompresión: a medida que se erosionan las rocas situadas superiormente, hay una liberación del peso que hace disminuir la presión litostática que soportan las rocas inferiores, sufriendo lajas o planos de fractura paralelos a la superficie topográfica.
• Gelifracción: al congelarse el agua introducida entre las grietas, se forma hielo que al experimentar un incremento de volumen realiza un efecto en cuña que amplia las grietas hasta llegar a escindir las rocas.
• Termoclastia: las dilataciones y contracciones sucesivas producidas por efecto del calor y del frío genera tensiones en los minerales que forman las rocas, lo que acaba por desintegrarlas.
• Haloclastia: como resultado del crecimiento de cristales en zonas próximas al mar de climas cálidos entre las grietas de las rocas, se produce un incremento de volumen que produce la rotura de las mismas.
• Meteorización biológica: la acción de las raíces provoca la apertura de grietas y el desplazamiento de bloques.

Meteorización Química

El agua, el oxígeno, el dióxido de carbono y otras sustancias provocan reacciones químicas en los minerales de las rocas que contribuyen a la descomposición de éstas. El agua es el medio donde se produce la meteorización química, pues es la que lleva sustancias en disolución y la que permite que éstas entren en contacto con los minerales de las rocas.

• Disolución: el agua tiene un gran poder disolvente y puede disolver algunos minerales de las rocas, como por ejemplo las rocas salinas, yesos y calizas. La carbonatación es un caso particular de disolución, que consiste en la transformación del carbonato cálcico en bicarbonato cálcico por la acción del dióxido de carbono presente en el agua.
• Hidrólisis: consiste en la descomposición de los minerales con silicatos de aluminio por acción de los hidrogeniones de las aguas.
• Oxidación: el oxígeno disuelto en agua provoca la oxidación de algunos minerales, como los que son ricos en hierro.
• Hidratación: algunos minerales y rocas poseen la capacidad de incorporar agua en las redes cristalinas lo que provoca un aumento de volumen que puede tener repercusiones para la construcción.
• Meteorización bioquímica: algunos seres vivos segregan sustancias de carácter ácido que permiten su penetración en las rocas.

Sistemas de Denudación Dinámicos

El ciclo del agua y el movimiento del aire ponen en marcha una serie de agentes que producen los procesos geológicos externos de transporte, erosión y sedimentación. La erosión es el proceso de arrastre de los materiales y su desgaste durante el transporte. La acción de modelado depende de la litología, la topografía, el clima y la vegetación.

Modelado de Vertientes

• Flujo: cuando los materiales arcillosos de las vertientes se encuentran saturados de agua, adquieren características de un fluido viscoso y se deslizan por las laderas, formando coladas de barro.
• Deslizamientos: en épocas lluviosas, el agua infiltrada aumenta el peso de algunas capas de rocas, disminuyendo el coeficiente de rozamiento interno, con lo que se deslizan las capas superiores sobre las inferiores.
• Reptación: es un descenso gravitacional lento que se produce como resultado de la elevación por efecto de la expansión (calor), la retracción (frío) y de la gravedad. Afecta a la capa más superficial.
• Solifluxión: es un movimiento resultante de la combinación de flujo y reptación.
• Desprendimientos: son caídas de materiales individuales (fragmentos de roca más o menos grandes) y no en masa, como sucede en los procesos anteriores.

Formación de Rocas y Ciclo Geoquímico

• Procesos magmáticos o ígneos: incluyen aquellos procesos que resultan de la solidificación de magmas o de la cristalización de minerales a partir de fundidos a altas temperaturas. Las rocas magmáticas pueden ser volcánicas, si resultan de la consolidación de lavas en la superficie por enfriamiento rápido; estas rocas poseen un grado de cristalización nulo o muy bajo. También pueden ser plutónicas, que tienen abundantes cristales porque resultan de la consolidación del magma en profundidad, lentamente, y filonianas, que se consolidan en grietas y fracturas originando filones.
• Procesos sedimentarios: son procesos que dan lugar a rocas sedimentarias, denominadas así porque proceden de materiales depositados que provienen de la meteorización y erosión de las rocas de la superficie terrestre por efecto de la intemperie y de los agentes geológicos que operan externamente impulsados por la energía solar y la gravedad.
• Procesos metamórficos: bajo esta denominación se incluyen todos aquellos procesos que suponen la transformación de rocas preexistentes (generalmente sedimentarias) sin que varíe de modo importante su composición química, por efectos de la presión y de la temperatura en el interior de la litosfera. Éstas últimas, en condiciones de temperatura y presión extremas se pueden fundir (anatexia) y originar rocas magmáticas.

Riesgos Derivados de Procesos Internos

El vulcanismo activo está asociado a las interacciones existentes en los límites de placas. Los riesgos volcánicos generan grandes pérdidas económicas, aunque su saldo en vidas humanas es relativamente bajo.

• Riesgos producidos por la emisión de productos sólidos: la peligrosidad deriva del impacto de los piroclastos.
• Riesgos derivados de la emisión de productos líquidos: las coladas de lavas se desplazan desde el cráter del volcán hasta su base.
• Riesgos derivados de la emisión de productos gaseosos: las nubes ardientes de gases y materiales sólidos finos son expulsados en las erupciones explosivas a velocidades de cientos de Km/h.
• Flujos de lodo o lahares: con el deshielo de la nieve de los volcanes se producen corrientes de lodo que pueden producir efectos devastadores.
• Hundimientos volcánicos: son avalanchas de derrubios que se producen al hundirse el cono volcánico y cuya peligrosidad aumenta con la pendiente del volcán.
• Erupciones magmático-freáticas: cuando el magma atraviesa una capa freática o cuando el agua de mar penetra en la caldera de un volcán aumenta la presión interior por la formación repentina de vapor de agua y la violencia de la erupción se multiplica.
• Tsunamis: son olas gigantescas producidas por erupciones volcánicas o bien por terremotos que producen grandes desastres en las zonas costeras.

Los terremotos son movimientos paroxísmicos (violentos) que ocurren en la superficie de la corteza terrestre debido a la producción de ondas sísmicas en el interior de la corteza a consecuencia de procesos tectónicos (límites de placas, fallas) o volcánicos. Riesgos derivados:

• Desplome de edificios, que producen el mayor porcentaje de muertos y cuantiosos daños económicos.
• Destrucción de construcciones públicas: carreteras y ferrocarriles, puentes, presas, centrales nucleares, etc.
• Incendios producidos por la rotura de cables eléctricos y de las conducciones de gas.
• Deslizamientos y desprendimientos de laderas.
• Tsunamis.
• Alteraciones de acuíferos y cauces de ríos.

Diapiros Salinos

Son masas salinas que se encuentran intercaladas entre estratos y que a causa de su menor densidad tienden a ascender, provocando inestabilidad en el terreno que conlleva ciertos riesgos: daños en edificios y carreteras y hundimientos por disolución de la sal.

Riesgos Derivados de Procesos Externos

Movimientos de Ladera

La infiltración de agua en las laderas puede originar corrimientos de tierras o movimientos en masa del suelo; se trata de movimientos que en numerosas ocasiones son de carácter rápido y pueden originar riesgos. El conjunto de estos riesgos recibe el nombre de riesgos gravitacionales.

Aludes

Son desplazamientos de nieve en pendientes que, en ocasiones, arrastran consigo rocas y árboles, lo que contribuye a aumentar la peligrosidad de los mismos. Se desencadenan por efecto de la nieve acumulada, por vibraciones causadas por ruidos, sismos, explosiones y por caída de rocas situadas por encima.

Movimientos Verticales: Subsidencias y Colapsos

La diferencia entre subsidencias y colapsos es que aquellas son movimientos lentos y en cambio los colapsos son hundimientos relativamente rápidos.

Suelos Expansivos

Son suelos o terrenos de rocas sedimentarias con abundancia de arcillas o yesos, que aumentan de volumen al absorber agua. El riesgo consiste en los procesos de hinchamiento y deshinchamiento del terreno, que producen aumentos de volumen y su posterior disminución con agrietamientos que provocan roturas de las cañerías, inestabilidad en las construcciones, deterioro de taludes y deformación de pavimentos.