Meteorización, Erosión, Transporte, Sedimentación y Diagénesis: Procesos Fundamentales en la Geología

1. Meteorización

La meteorización comprende los procesos de desintegración y descomposición de las rocas en la superficie terrestre. Estos procesos generan fragmentos más pequeños (clastos) sin transportar, o alteran la composición mineralógica de la roca.

1.1. Meteorización Mecánica (Física)

La meteorización mecánica causa la rotura de las rocas sin alterar su composición química; es decir, no ocurren reacciones químicas significativas.

• a) Gelifracción:
  • Congelación del agua en grietas y fisuras de la roca.
  • El aumento de volumen del hielo ejerce presión (efecto de cuña).
  • Provoca el agrietamiento y la eventual rotura de la roca.
• b) Termoclastismo:
  • Variaciones de temperatura que causan dilataciones y contracciones en la roca.
  • La rigidez de la roca, combinada con los ciclos de expansión y contracción, induce fracturas.
• c) Descompresión:
  • Disminución de la presión sobre una roca debido a la erosión de los materiales suprayacentes.
  • La roca, al ser rígida, se expande y fractura.
• d) Haloclastismo:
  • Entrada de agua salada en las grietas de las rocas, especialmente en zonas costeras.
  • Evaporación del agua y cristalización de las sales.
  • Los cristales de sal actúan como cuñas, ejerciendo presión y agrandando las grietas.

1.2. Meteorización Química

La meteorización química implica reacciones químicas que alteran los minerales de la roca, generando nuevos minerales, a menudo más frágiles y solubles.

• Oxidación: Reacción con el oxígeno (O₂).
• Hidrólisis: Reacción con el agua (H₂O) (lisis = rotura).
• Disolución: Disgregación de la roca en iones solubles.
• Carbonatación:
  • Caso especial de disolución que afecta a rocas calizas (carbonato cálcico).
  • El CO₂ disuelto en agua forma ácido carbónico (H₂CO₃).
  • El ácido carbónico reacciona con la caliza, formando bicarbonato de calcio [Ca(HCO₃)₂], que es soluble en agua.
  • Este proceso genera paisajes característicos: el modelado kárstico.

1.2.1 Modelado Kárstico

El modelado kárstico se caracteriza por:

• Elementos exokársticos: Lapiaz, dolinas, cañones, poljes, etc.
• Elementos endokársticos:
  • Simas (cavidades verticales abiertas al exterior).
  • Grutas (cavidades internas de gran tamaño).
  • Estalactitas y estalagmitas (espeleotemas formados por la precipitación de carbonato cálcico).

1.3. Meteorización Biológica

La meteorización biológica es causada por la acción de organismos vivos.

• Raíces de árboles que ejercen presión (efecto de cuña).
• Líquenes y otros organismos que secretan sustancias que alteran químicamente la roca (ácidos orgánicos, etc.).
• Animales excavadores que contribuyen a la fragmentación.

2. Erosión

La erosión implica el desgaste y la remoción de los materiales de la superficie terrestre por agentes geológicos externos.

• Aire: Corrientes de aire que desgastan la roca por:
  • Deflación: Remoción de partículas sueltas.
  • Abrasión: Desgaste por el impacto de partículas transportadas por el viento.
• Agua:
  • Oleaje.
  • Corrientes de agua (ríos, torrentes).
  • Glaciares.

La erosión depende de:

• Meteorización previa.
• Tiempo de actuación.
• Tipo de rocas.
• Velocidad de las corrientes (agua o viento).
• Presencia o ausencia de cubierta vegetal (las raíces ayudan a retener el suelo).

3. Transporte

El transporte es el desplazamiento de los materiales erosionados hacia otras áreas.

• Medios de transporte (agentes): Agua y viento, principalmente. También el hielo (glaciares).
• Ejemplo: Calima (transporte de partículas microscópicas desde el Sahara a miles de kilómetros, mecanismo de fertilización de la selva amazónica con fósforo y nitrógeno).

3.1 Tipos de Transporte

• a) Transporte Físico:
  • En función del tamaño de las partículas y la energía del agente: arrastre, rodadura, saltación, suspensión.
• b) Transporte Químico:
  • Los materiales se transportan disueltos en agua.

Terminología:

• Detritos: Clastos (fragmentos) resultantes de la meteorización y/o erosión.
• Sedimentos: Detritos transportados y acumulados.
• Efecto de la gravedad: Favorece el desprendimiento de clastos y el transporte de sedimentos.

4. Sedimentación

La sedimentación es la acumulación de los materiales transportados.

• a) Depósito gravitacional (o decantación): Las partículas se depositan debido a la disminución de la velocidad de la corriente (pérdida de energía).
• b) Acreción cinética: Las partículas chocan contra un obstáculo y se acumulan.

5. Ambientes Sedimentarios

Cuenca sedimentaria: Depresión en la corteza terrestre donde se acumulan sedimentos.

Ambiente sedimentario: Cuenca sedimentaria + conjunto de características físicas, químicas y biológicas.

5.1 Clasificación de Ambientes Sedimentarios

• Continentales: Fluvial, eólico (desértico), glaciar, lacustre, aluvial.
• Costeros o de transición: Playas, deltas, albuferas.
• Marinos: Lugar de acumulación final de la mayoría de los sedimentos.

6. Diagénesis

La diagénesis es el proceso de formación de rocas sedimentarias a partir de sedimentos sueltos.

6.1 Fases de la Diagénesis

• 1) Compactación:
  • Presión ejercida por las capas superiores de sedimentos.
  • Consecuencias:
    • Expulsión de agua.
    • Reducción del espacio poroso.
    • Disminución de la porosidad.
    • Aumento de la densidad.
• 2) Cementación:
  • Precipitación (cristalización) de sustancias disueltas en el agua que circula entre los poros.
  • Consecuencia: Unión de las partículas sedimentarias (actúa como cemento).
• 3) Disolución, Reemplazamiento y Recristalización:
  • Disolución: Algunos minerales se disuelven en el agua circulante.
  • Reemplazamiento: Reacciones químicas que sustituyen unos minerales por otros.
  • Recristalización: Formación de nuevos minerales o cambios en la estructura cristalina de los existentes.

Minerales autigénicos (formados durante la diagénesis) y minerales alotígenos (preexistentes en los sedimentos originales).

7. Clasificación de Rocas Sedimentarias

7.1 Rocas Detríticas

Formadas por diagénesis de fragmentos (clastos) transportados en estado sólido.

Ejemplo: Arena (sedimento) → Arenisca (roca).

Tamaño de los granos	Sedimento	Forma	Roca sedimentaria
+2 mm	Cantos y bloques	Redondeadas / Angulosas	Pudinga / Brecha
2-0,06 mm	Arena	Granos aproximadamente iguales	Arenisca
<0,06 mm	Limo y arcilla	–	Lutita

7.2 Rocas Sedimentarias No Detríticas

Formadas a partir de sustancias transportadas en disolución o de restos de seres vivos.

• 1) Rocas carbonatadas:
  • Contienen carbonato cálcico (CaCO₃) o magnésico (MgCO₃).
  • Ejemplo: Caliza (paisaje kárstico).
  • Origen inorgánico u orgánico (acumulación de caparazones, conchas, etc.).
• 2) Evaporitas:
  • Precipitación de sales en lagos o mares someros con alta evaporación.
  • Ejemplos: Yeso (sulfato de calcio hidratado), halita (cloruro de sodio).
• 3) Rocas organógenas:
  • Formadas a partir de restos de seres vivos.
  • Ejemplo: Carbón (restos vegetales acumulados en zonas húmedas con baja oxigenación). Petróleo (restos de plancton marino).

7.3 Usos de las Rocas Sedimentarias

• Gravas y arenas: Construcción (relleno, pavimentación, hormigón).
• Arenisca y caliza: Construcción de edificios, fachadas, cemento.
• Carbón y petróleo: Energía, pinturas, plásticos, etc.

8. El Ciclo de las Rocas

El ciclo de las rocas (o ciclo litológico) describe el conjunto de procesos geológicos mediante los cuales las rocas se forman, se transforman y se reciclan a lo largo del tiempo geológico.

9. Estratificación

Las rocas sedimentarias se disponen en capas o estratos apilados (series estratigráficas).

9.1 Elementos de la Estratificación

• a) Planos de estratificación: Superficies de separación entre estratos contiguos. Causas:
  • Interrupción temporal de la sedimentación.
  • Cambios en el tipo de sedimento.
• b) Techo y muro de un estrato:
  • Techo: Superficie superior del estrato.
  • Muro: Superficie inferior del estrato.
• c) Potencia: Espesor del estrato (aproximación al tiempo de depósito).
• d) Serie estratigráfica: Grupo de estratos sucesivos formados de manera continua. Pueden ser horizontales o estar deformadas (pliegues, fallas).
• e) Discontinuidad estratigráfica: Superficie que separa dos series estratigráficas. Representa una interrupción en la sedimentación, seguida de erosión y, finalmente, reanudación de la sedimentación.

El análisis de una serie estratigráfica proporciona información sobre la historia geológica de una región (actividad geológica, cambios climáticos, etc.).