Rodrigo Ricardo

¿Qué es la meteorización mecánica y qué la causa?

Publicado el 22 septiembre, 2021

Envejecimiento mecánico: ¿Qué es?

La superficie de la Tierra siempre está cambiando. Estos cambios pueden ocurrir rápidamente, como lo que sucede durante un terremoto, un volcán o un evento climático extremo como una inundación o un tornado. Sabemos que los cambios en la superficie de la Tierra pueden ocurrir en solo minutos. Sin embargo, la superficie de la Tierra está cambiando incluso ahora cuando la miramos. Los cambios son pequeños y pueden tardar de cientos a miles o millones de años en hacerse visibles. Sin embargo, con el tiempo, las montañas y los acantilados más altos de la Tierra se derrumbarán, los valles más profundos serán tallados y las rocas más grandes se convertirán en arena y sedimentos.

Este proceso de cambio comienza cuando la superficie rocosa de la Tierra comienza a meteorizar. La meteorización es un proceso natural por el cual las rocas se descomponen en partes cada vez más pequeñas por factores externos en el medio ambiente. Estos factores suelen estar directamente relacionados con las acciones del agua y el efecto de la temperatura. Con el tiempo, incluso la roca más dura se desgastará.

Los científicos suelen identificar 2 tipos principales de meteorización: meteorización mecánica y meteorización química . Esta lección trata sobre la meteorización mecánica o la meteorización física, como a veces se le llama. En la meteorización química, son las reacciones químicas las que hacen que la roca se rompa. Sin embargo, en la meteorización mecánica, la roca se descompone por medios físicos. En otras palabras, los factores del entorno se rompen y fragmentan la roca poco a poco, convirtiéndola en fragmentos cada vez más pequeños.

¿Cuáles son las causas de la meteorización mecánica?

La meteorización mecánica se produce cuando cualquiera de los siguientes factores actúa físicamente sobre una roca para descomponerla: agua, hielo, cristales de sal / minerales, liberación de presión, temperaturas extremas, viento e incluso las acciones de plantas y animales. Los geólogos han identificado diferentes tipos de meteorización mecánica en función de sus causas. Es importante recordar que en la naturaleza puede haber muchas formas de meteorización mecánica y química actuando juntas.

¿Cuáles son los tipos y ejemplos de meteorización mecánica?

En general, los geólogos identifican 5 tipos principales de meteorización mecánica: expansión térmica , meteorización / acuñamiento por heladas , exfoliación , abrasión y meteorización por sal . La acción de los animales y las plantas también puede causar meteorización mecánica (y también meteorización química), y a veces se clasifican en su propia categoría denominada “meteorización biológica”.

Envejecimiento por expansión térmica

Los cambios de temperatura harán que las sustancias, incluso las rocas, se expandan cuando estén calientes y se contraigan cuando estén frías. La meteorización por expansión térmica ocurre porque la roca es frágil y no conduce bien el calor, por lo que las capas externas más expuestas a los cambios de temperatura se expanden y contraen más que la roca interna. Con el tiempo, este ciclo continuo de expansión y contracción puede desestabilizar la estructura exterior de la roca y debilitarla. Las rocas más débiles serán más vulnerables a romperse y desmoronarse, también conocido como meteorización.

Las rocas en climas desérticos que tienen días calurosos y noches frías son susceptibles a la intemperie mecánica de esta manera. Este ciclo de expansión y contracción ayuda a producir grus, que son fragmentos angulares afilados de roca que a menudo se encuentran en los desiertos. En la imagen de abajo se muestran los fragmentos afilados de grus que se han desprendido. Tenga en cuenta que no están redondeados por la abrasión.

Tenga en cuenta los bordes afilados de grus. Por lo general, estos se forman en climas desérticos a medida que la roca se expande y contrae con los cambios extremos de temperatura.

Expansión térmica: fragmentos de Grus

La expansión y contracción térmica son peligrosas cuando ocurren en el área de las vías del tren. La siguiente imagen muestra una articulación que permite cierto movimiento, que ocurre a diferentes temperaturas.

Se muestra una junta de expansión de seguridad de un ferrocarril de acero. Esto permite que el material se expanda y contraiga sin interrumpir la vía.

La expansión térmica puede afectar los rieles de acero

Meteorización por escarcha

Los cambios de temperatura también afectarán a las rocas a través del proceso de meteorización por heladas o acuñamiento de hielo.como a veces se le llama. Esta meteorización por temperaturas frías ocurre cuando el agua se filtra en pequeñas grietas dentro de una roca y se congela. La fuerza de la expansión del agua hace que la grieta sea más grande. Con el tiempo, el agua helada que se expande dentro de la roca la desestabilizará y la descompondrá a medida que envejece. La fuerza del agua helada se puede ver cuando el hielo se congela en un lago y empuja la tierra e incluso las casas a lo largo de la orilla, o cuando explota una botella de refresco en el congelador, o cómo las grietas en los caminos de cemento se han ensanchado después del invierno. El siguiente diagrama muestra cómo funciona este proceso. La foto muestra rocas que se han desprendido del lecho rocoso debido a la fuerza de las heladas y la formación de cuñas de hielo. Tenga en cuenta las grietas presentes tanto en la roca más pequeña como en la más grande. Las cuñas de hielo y las heladas continuarán descomponiéndolos en pedazos más pequeños.

Observe cómo la grieta se hace más grande después de que el agua líquida se congela y se expande dentro de ella.

Diagrama que muestra el proceso de erosión por heladas / formación de cuñas de hielo
Roca erosionada helada esparcida debajo de la roca madre expuesta. Note las grietas visibles en el lecho rocoso expuesto y en los cantos rodados y fragmentos debajo de él. Más cuñas de hielo y erosión por heladas continuarán descomponiéndolos.

Roca erosionada por escarcha esparcida debajo de la roca madre expuesta

Envejecimiento por exfoliación

La erosión por exfoliación ocurre cuando las capas externas o losas de lecho rocoso se agrietan y “ se desprenden ” debido a la liberación de presión a medida que se empuja desde las profundidades de la Tierra hacia la superficie. Una vez que las grietas llegan a la superficie, la roca está sujeta a cuñas de hielo y otras formas de meteorización mecánica.

Observe en la imagen las grandes losas del exterior. Los geólogos creen que a medida que el lecho de roca se eleva y la presión sobre él disminuye, las capas externas inflexibles se rompen y provocan la exfoliación.

La roca es frágil e inflexible. Como presión sobre la Tierra

Exfoliación a la intemperie en losa de granito

Meteorización por abrasión

La erosión por abrasión se refiere a la ruptura de una roca que es el resultado de ser golpeada o impactada por otra roca. En la naturaleza, la erosión por abrasión ocurre cuando la gravedad, el agua en movimiento, el viento o los glaciares levantan rocas y las empujan contra otras rocas que las rompen. Con el tiempo, el impacto de golpear, raspar y moler una roca sobre una roca redondeará y suavizará los bordes ásperos. Cuando usamos papel de lija sobre madera, en cierto sentido, estamos realizando un desgaste por abrasión.

Las fotos a continuación muestran ejemplos de diferentes agentes de erosión por abrasión. Tenga en cuenta que la abrasión puede ocurrir en climas secos y en presencia de agua corriente.

Tenga en cuenta que los bordes se han suavizado por la abrasión debida a la arena y el viento.

Meteorización por abrasión
Note las superficies lisas y redondeadas de las rocas; Esto probablemente fue causado por el movimiento de agua que transporta y tritura arena y rocas juntas.

Meteorización por abrasión

Meteorización por crecimiento de cristales de sal

De manera similar a la forma en que el agua helada se expande y ensancha las grietas en una roca, la formación de cristales de sal funciona de manera similar. La meteorización por crecimiento de cristales de sal ocurre cuando la evaporación deja sales minerales que cristalizan dentro de las grietas y poros de la roca. Los cristales de sal en crecimiento empujan y ensanchan cualquier abertura en la que se encuentran, lo que hace que la roca se debilite. Por lo general, ocurre en climas cálidos y secos donde las tasas de evaporación son altas o en climas marinos con altas sales minerales en el agua.

¿Qué es la meteorización biológica?

La meteorización biológica es la descomposición de la roca debido a la acción de organismos vivos como plantas, animales, hongos y otros microorganismos. Algunas fuentes consideran que la actividad animal es una forma de meteorización mecánica o química. Otras fuentes lo consideran como su propio tipo separado de meteorización. El término “bio-” se refiere a los organismos vivos, que pueden capear las rocas de diferentes maneras.

Los organismos vivos pueden capear las rocas mecánicamente, como cuando las raíces de una planta crecen hasta convertirse en una grieta en una roca y la abren más, o cuando un animal excavador trae rocas a la superficie y las hace meteorizar más rápidamente. Las acciones de los organismos vivos también pueden erosionar las rocas a través de medios químicos. Algunos organismos vivos como plantas, hongos e incluso un tipo de molusco pueden secretar ácidos que, con el tiempo, harán que una roca se debilite y se desintegre.

La foto de abajo muestra una gran roca con plantas creciendo en las grietas. La fuerza física del crecimiento de las raíces, junto con los ácidos que secreta, debilitarán la roca y la romperán con el tiempo.

Tenga en cuenta que las plantas crecen dentro de las grietas. A medida que crecen las grietas, la roca se debilitará.

Meteorización biológica de rocas

Resumen de la lección

La meteorización es el proceso que descompone la roca en la superficie de la Tierra. Hay 2 tipos principales de meteorización, incluida la meteorización mecánica y química. La meteorización mecánica , el enfoque de esta lección, es cuando las rocas se descomponen por medios físicos en pedazos más pequeños. Entre los ejemplos de meteorización mecánica que pueden debilitar la roca se incluyen los siguientes:

  • Expansión térmica : los cambios de temperatura hacen que las rocas se expandan y contraigan
  • Meteorización por escarcha (acuñamiento de hielo) : el agua en las grietas de la roca se congela y se expande, haciendo que la grieta sea más grande
  • Exfoliación : la capa exterior de roca se despega y se desprende a medida que disminuye la presión sobre ella, y se libera a medida que se mueve lentamente desde las profundidades de la Tierra hasta su superficie.
  • Abrasión : las rocas transportadas por el viento, el hielo, el agua y la gravedad golpean, raspan y se astillan unas contra otras
  • Crecimiento de cristales de sal : los minerales que quedan después de la evaporación del agua dejan cristales que penetran y atraviesan las grietas de la roca.

La meteorización biológica es la erosión de las rocas causada por la acción de un organismo vivo. Las plantas, los animales, los hongos y los microorganismos pueden meteorizar las rocas mecánica y / o químicamente.

La meteorización mecánica, biológica y química puede ocurrir y ocurrirá simultáneamente a medida que las condiciones cambiantes de la Tierra continúen dando forma a su superficie.

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