Tipos de meteorización

Desgaste es la combinación de procesos que rompen de rocas, suelo y minerales, eventualmente transformándose en sedimento. Por otro lado, la desintegración o modificación de la superficie de la roca en su posición natural u original a través de procesos físicos, químicos y biológicos inducidos o modificados por el viento, el agua y el clima.

La meteorización involucra procesos físicos, químicos y biológicos que actúan por separado o más a menudo juntos para causar la fragmentación y descomposición del material rocoso. La descomposición física provoca la desintegración mecánica de la roca y por lo tanto depende de la aplicación de fuerza. La meteorización implica romper la roca en minerales o partículas en formación sin perturbar los minerales en formación. Las principales fuentes de meteorización física son la expansión y contracción del calor, la erosión de materiales superpuestos, la liberación de presión sobre la roca, alternativamente la congelación y descongelación del agua, la disolución del agua entre las grietas y grietas en la roca, la crecimiento de plantas y organismos en la roca. Organismos en la roca. El intercambio de rocas generalmente implica un deterioro químico en el que la composición mineral de la roca se altera, reorganiza o redistribuye. Los minerales de roca están sujetos a disolución, carbonatación, hidratación y oxidación con agua circulante. Estos efectos sobre la meteorización de los minerales se suman a los efectos sobre los organismos vivos y las plantas como extracción de nutrientes a las rocas.

Después de que la roca se rompe, los materiales restantes forman suelo con materiales orgánicos. El contenido mineral del suelo está determinado por el material original; por lo tanto, un suelo derivado de un solo tipo de roca a menudo puede carecer de uno o más minerales necesarios para una buena fertilidad, mientras que un suelo ventilado de una mezcla de tipos de rocas (como glaciales, eólicas o aluviales) XNUMX%) generalmente hace suelos más fértiles. Además, la mayor parte de la Tierra accidentes geográficos y los paisajes son el resultado de procesos de descomposición asociados a la erosión y la reacumulación.

Explicar la desintegración o disolución de rocas y minerales en la superficie terrestre. El agua, el hielo, los ácidos, las sales, las plantas, los animales y los cambios de temperatura son todas condiciones climáticas.

Después de triturar una roca, un proceso llamado erosión elimina fragmentos de roca y minerales. Ninguna roca en la tierra puede resistir la erosión.

La meteorización y la erosión cambian constantemente el paisaje rocoso de la Tierra. El desgaste desgasta las superficies expuestas con el tiempo. El tiempo de exposición generalmente contribuye a cuán vulnerable es una roca a las condiciones climáticas. Las rocas enterradas bajo otras rocas, como la lava, son menos susceptibles al desgaste y la erosión que las rocas expuestas al viento y al agua.

Es el primer paso en la producción de suelo en condiciones climáticas, ya que alisa las superficies rocosas duras y afiladas. Pequeños fragmentos de minerales desgastados se mezclan con plantas, restos de animales, hongos, bacterias y otros organismos. Un solo tipo de roca meteorizada generalmente produce suelo infértil, los materiales meteorizados de la colección de rocas son más ricos en diversidad mineral y contribuyen a un suelo más fértil. Los tipos de suelo asociados con la mezcla de rocas meteorizadas incluyen depósitos aluviales y vírgenes hasta la formación de hielo.

meteorización física o meteorización mecánica

La meteorización física, también llamada meteorización mecánica o desagregación, es una clase de procesos que hacen que las rocas se rompan sin cambios químicos. El proceso principal en la meteorización física es la abrasión (el proceso por el cual los clips y otras partículas se reducen de tamaño). Temperatura, presión, congelación, etc. La meteorización física puede ocurrir por razones. Por ejemplo, las grietas resultantes de la meteorización física aumentarán el área de superficie expuesta al efecto químico, aumentando así la tasa de desintegración.

Cuña helada: El agua congelada sopla tuberías y rompe botellas; porque el agua se expande cuando las paredes del recipiente se congelan y empujan. El mismo fenómeno ocurre en la roca. Cuando el agua atascada en una articulación se congela, obliga a la articulación a abrirse y puede hacer que la articulación crezca. Estas cuñas de congelación permiten liberar los bloques del lecho rocoso sólido.

cuña de sal: En climas áridos, la sal disuelta en el agua subterránea se precipita y crece como cristales en los poros abiertos de las rocas. Este proceso, llamado acuñamiento de sal, separa los granos circundantes y debilita la roca de modo que cuando se expone al viento y la lluvia, la roca se desintegra en granos separados. El mismo fenómeno ocurre a lo largo de la costa, donde la niebla salina se filtra en la roca y luego se seca.

acuñamiento de raíz: ¿Alguna vez has notado cómo las raíces de un árbol viejo pueden romper una acera? A medida que las raíces crecen, aplican presión a su entorno y pueden empujar las juntas para abrirlas en un proceso conocido como acuñamiento de raíces.

Expansión térmica: Cuando el calor de un intenso incendio forestal hornea una roca, la capa exterior de la roca se expande. Al enfriarse, la capa se contrae. Este cambio crea fuerzas en la roca suficientes para hacer que la parte exterior de la roca se rompa en pedazos como láminas. Investigaciones recientes sugieren que el intenso calor de los rayos del sol que barren las rocas oscuras en un desierto puede hacer que las rocas se rompan en rodajas finas.

Ataque animal: La vida animal también contribuye al desgaste físico: criaturas excavadoras, desde lombrices de tierra hasta tuzas, abren grietas y mueven fragmentos de roca. Y en el siglo pasado, los humanos se han convertido quizás en el agente más enérgico de meteorización física en el planeta. Cuando excavamos canteras, cimientos, minas o calzadas mediante excavaciones y voladuras, destrozamos y desplazamos rocas que, de otro modo, podrían haber permanecido intactas durante millones de años más.

Meteorización química

La meteorización química cambia la composición de las rocas, a menudo transformándolas cuando el agua interactúa con los minerales para crear diversas reacciones químicas. La meteorización química es un proceso gradual y continuo a medida que mineralogía de la roca se ajusta al entorno cercano a la superficie. Los minerales nuevos o secundarios se desarrollan a partir de los minerales originales de la roca. En esto los procesos de oxidación e hidrólisis son los más importantes. La meteorización química se ve favorecida por agentes geológicos como la presencia de agua y oxígeno, así como por agentes biológicos como los ácidos producidos por el metabolismo microbiano y de las raíces de las plantas.

El proceso de montaña el levantamiento de bloques es importante al exponer nuevos estratos rocosos a la atmósfera y la humedad, lo que permite que se produzca una importante meteorización química; Se produce una liberación significativa de Ca2+ y otros iones en las aguas superficiales.

disolución: La meteorización química durante la cual los minerales se disuelven en agua se denomina disolución. La disolución afecta principalmente sales y minerales de carbonato (Fig. B.6a, b), pero incluso cuarzo se disuelve ligeramente.

Hidrólisis: Durante la hidrólisis, el agua reacciona químicamente con los minerales y los descompone (lisis significa aflojar en griego) para formar otros minerales. Por ejemplo, las reacciones de hidrólisis en feldespato producir arcilla.

Oxidación: Las reacciones de oxidación en las rocas transforman los minerales que contienen hierro (como biotita y pirita) en una mezcla de color marrón oxidado de varios minerales de óxido de hierro e hidróxido de hierro. En efecto, las rocas que contienen hierro pueden “oxidarse”.

Hidratación: la absorción de agua en la estructura cristalina de los minerales hace que algunos minerales, como ciertos tipos de arcilla, se expandan. Tal expansión debilita la roca.

Meteorización orgánica o biológica

Varias plantas y animales pueden crear meteorización química mediante la liberación de compuestos ácidos, es decir, el efecto del crecimiento de musgo en los techos se clasifica como meteorización. La meteorización mineral también puede ser iniciada o acelerada por microorganismos del suelo. Se cree que los líquenes en las rocas aumentan las tasas de meteorización química.

Algunas plantas y animales pueden causar meteorización química mediante la liberación de compuestos ácidos, es decir, la clasificación de las algas que crecen en el techo como degradación. La meteorización mineral también puede ser iniciada o acelerada por microorganismos del suelo. Se cree que los líquenes en las rocas aumentan las tasas de meteorización química.

Las formas más comunes de meteorización biológica son la liberación de compuestos quelantes (es decir, ácidos orgánicos, sideróforos) y moléculas acidificantes (es decir, protones, ácidos orgánicos) para descomponer aluminio y compuestos que contienen hierro en los suelos debajo de las plantas. La descomposición de los restos de plantas muertas en el suelo puede formar ácidos orgánicos que, al disolverse en agua, provocan condiciones climáticas químicas. La liberación excesiva de compuestos quelantes puede afectar fácilmente a las rocas y suelos circundantes y Lead a la podsolización de suelos.

Factores que afectan la meteorización

La meteorización se ve afectada por varios factores, incluidos el clima, el tipo de roca y los agentes naturales. Aquí hay una breve discusión de cada uno de estos factores:

1. Clima: El clima de un área en particular puede influir en gran medida en el tipo y la tasa de meteorización que se produce. En regiones con mucha lluvia y mucha humedad, la meteorización química es más común, ya que el agua reacciona con los minerales en las rocas para crear nuevos compuestos. Por el contrario, las áreas con cambios extremos de temperatura, como aquellas que experimentan ciclos de congelación y descongelación, experimentan meteorización mecánica debido a la expansión y contracción del agua en las rocas. Además, las áreas con fuertes vientos pueden causar abrasión y desgaste en las superficies rocosas expuestas.
2. Tipo de roca: El tipo de roca que se erosiona también es un factor importante. Algunas rocas, como el granito y basalto, son más resistentes a la intemperie debido a su composición densa y dura. A diferencia de, rocas sedimentarias, Tales como arenisca y caliza, a menudo son más susceptibles a la intemperie debido a su naturaleza porosa y la presencia de minerales que pueden disolverse en agua. Además, las rocas que contienen de hierro y otros minerales que son propensos a la oxidación son más susceptibles a la meteorización química.
3. Agentes naturales: Los agentes naturales como el agua, el viento y los organismos vivos pueden influir en gran medida en la velocidad y el tipo de meteorización que se produce. El agua puede causar meteorización tanto mecánica como química, ya que puede congelar y descongelar rocas, y también puede disolver minerales con el tiempo. El viento puede causar abrasión y desgaste en las superficies rocosas expuestas, mientras que los organismos vivos, como las raíces de las plantas y los animales excavadores, pueden descomponer físicamente las rocas y los minerales.

Efectos de la meteorización en el paisaje

La meteorización tiene un impacto significativo en el paisaje a lo largo del tiempo. Aquí hay algunos efectos de la meteorización en el paisaje:

1. Formación del suelo: La meteorización juega un papel importante en la formación del suelo. A medida que los agentes naturales y las reacciones químicas descomponen las rocas y los minerales, forman partículas más pequeñas que se mezclan con la materia orgánica para crear el suelo. Con el tiempo, la acumulación de suelo puede sustentar el crecimiento de la vegetación, lo que lleva al desarrollo de ecosistemas complejos.
2. Erosión: La meteorización puede contribuir a la erosión, que es el proceso de remoción de suelo y roca de un lugar a otro a través de agentes naturales como el agua y el viento. A medida que las rocas y los minerales se meteorizan, estos agentes pueden aflojarlos y transportarlos fácilmente, lo que lleva a la formación de características como cañones, valles y lechos de ríos.
3. Sedimentación: La meteorización también puede contribuir a la sedimentación, que es el proceso de depositar sedimentos en una nueva ubicación. A medida que el material degradado es transportado por agentes naturales, puede asentarse y acumularse en una nueva área. Esto puede conducir a la formación de rocas sedimentarias con el tiempo.
4. Formación de cuevas: la meteorización química puede disolver rocas y minerales con el tiempo, lo que lleva a la formación de cuevas y otras características subterráneas. En áreas de piedra caliza, por ejemplo, la disolución de carbonato de calcio por agua ácida puede conducir a la formación de complejos sistemas de cuevas.
5. Formación de montañas: La meteorización puede contribuir a la formación de montañas durante largos períodos de tiempo. A medida que las rocas se desgastan y erosionan, los sedimentos resultantes pueden acumularse y comprimirse, lo que lleva a la formación de nuevas formaciones rocosas y al levantamiento de masas de tierra.

En general, la meteorización es un proceso natural importante que contribuye a la formación y evolución del paisaje de la Tierra a lo largo del tiempo.

Impacto humano en la meteorización

Las actividades humanas pueden tener un impacto significativo en los procesos de meteorización. Aquí hay algunas formas en que las actividades humanas pueden afectar la meteorización:

1. Cambios en el uso del suelo: las actividades humanas como la deforestación, la urbanización y la agricultura pueden alterar el paisaje natural y afectar la tasa y el tipo de meteorización que se produce. Por ejemplo, la deforestación puede provocar una mayor erosión del suelo y una disminución de la cubierta vegetal, lo que lleva a una mayor meteorización química de las rocas y el suelo.
2. Minería y excavación: las actividades de minería y excavación pueden eliminar grandes cantidades de rocas y minerales, lo que genera cambios significativos en la geología local y los patrones de meteorización. Estas actividades también pueden aumentar la exposición de rocas y minerales a agentes naturales como el agua y el aire, lo que lleva a una meteorización acelerada.
3. Actividades industriales: Las actividades industriales, como la quema de combustibles fósiles y la fabricación, pueden liberar contaminantes al aire y al agua, que pueden reaccionar con rocas y minerales y contribuir a la meteorización química. Además, la construcción de edificios e infraestructura puede alterar el paisaje local y afectar los procesos naturales de meteorización y erosión.
4. Cambio climático: las actividades humanas, como la quema de combustibles fósiles y la deforestación, pueden contribuir al cambio climático global, que puede alterar los patrones de temperatura y precipitación en un área determinada. Estos cambios pueden afectar el tipo y la tasa de meteorización que se produce, así como otros procesos naturales como la erosión y la sedimentación.

En resumen, las actividades humanas pueden tener impactos tanto directos como indirectos en los procesos de meteorización y pueden alterar el paisaje natural y la dinámica de los ecosistemas con el tiempo. Comprender y minimizar estos impactos es importante para preservar recursos naturales y mantener ecosistemas saludables.

Aplicaciones prácticas de la meteorización

Los procesos de meteorización tienen varias aplicaciones prácticas en una variedad de campos. Aquí hay unos ejemplos:

1. Agricultura: La meteorización juega un papel fundamental en la formación del suelo, que es esencial para la agricultura. Comprender los procesos de meteorización puede ayudar a los agricultores a optimizar sus prácticas de manejo del suelo, como seleccionar los fertilizantes y métodos de riego apropiados según el tipo de suelo y las condiciones climáticas.
2. Geología y minería: los patrones y tasas de meteorización se pueden usar para identificar los tipos y ubicaciones de minerales y minerales valiosos. Al comprender las características de meteorización de diferentes formaciones rocosas, los geólogos y mineros pueden optimizar sus esfuerzos de exploración y extracción.
3. Ingeniería civil y construcción: comprender las características de meteorización de los diferentes tipos de rocas y suelos es importante para proyectos de construcción como la construcción de cimientos, túneles y puentes. Los ingenieros deben considerar los impactos potenciales de los procesos de meteorización, como la erosión y el hundimiento, en la estabilidad y seguridad a largo plazo de estas estructuras.
4. Ciencias ambientales: los procesos de meteorización juegan un papel importante en el ciclo natural del carbono y pueden afectar el cambio climático. Comprender los procesos y las tasas de meteorización puede ayudar a los investigadores a modelar y predecir mejor los impactos del cambio climático en los sistemas de la Tierra e informar estrategias para mitigar estos impactos.
5. Preservación del patrimonio cultural: los procesos de meteorización pueden causar daños a los sitios del patrimonio cultural, como monumentos y esculturas. Comprender las características de meteorización de diferentes materiales y condiciones ambientales puede ayudar a los conservadores a desarrollar estrategias eficaces de conservación y restauración.

En general, comprender los procesos de meteorización es importante para una variedad de aplicaciones prácticas en campos como la agricultura, la geología, la construcción, las ciencias ambientales y la preservación del patrimonio cultural.

Investigación de meteorización: Métodos y tendencias actuales

La investigación de la meteorización es un campo amplio e interdisciplinario que implica el estudio de los procesos físicos, químicos y biológicos que transforman las rocas y los minerales a lo largo del tiempo. Aquí hay algunos métodos y tendencias actuales en la investigación de la meteorización:

1. Experimentos de laboratorio: los investigadores utilizan experimentos de laboratorio para estudiar los procesos de meteorización física y química que se producen en condiciones controladas. Estos experimentos pueden ayudar a identificar los mecanismos y las tasas de las reacciones de meteorización y proporcionar información sobre los factores que influyen en estos procesos.
2. Observaciones de campo: Las observaciones de campo implican la medición y el seguimiento directos de los procesos de meteorización en entornos naturales. Los investigadores utilizan observaciones de campo para estudiar los efectos del clima, la geología y la vegetación en los patrones y tasas de meteorización a lo largo del tiempo.
3. Modelado: el modelado implica el uso de modelos matemáticos y basados ​​en computadora para simular procesos de meteorización y predecir sus impactos en diferentes escenarios. El modelado puede ayudar a los investigadores a comprender mejor las complejas interacciones entre diferentes factores ambientales e informar las estrategias de gestión y conservación.
4. Técnicas emergentes: Los avances en técnicas analíticas como la difracción de rayos X, la microscopía electrónica de barrido y la espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente por ablación láser han permitido a los investigadores estudiar los procesos de meteorización a micro y nanoescala. Estas técnicas permiten a los investigadores identificar y caracterizar la mineralogía y la química de las rocas y los minerales, y brindan información sobre los mecanismos y las velocidades de las reacciones de meteorización.
5. Enfoques interdisciplinarios: la investigación de la meteorización es cada vez más interdisciplinaria, con investigadores de diferentes campos como la geología, la química, la biología y las ciencias ambientales que colaboran para estudiar los procesos de meteorización y sus impactos en los sistemas de la Tierra. Este enfoque permite una comprensión más holística de los procesos de meteorización y sus interacciones con otros factores ambientales.

En general, la investigación de la meteorización implica una variedad de métodos y enfoques destinados a comprender los procesos complejos y dinámicos que transforman las rocas y los minerales a lo largo del tiempo. La investigación en curso en este campo es fundamental para comprender y gestionar los impactos de la meteorización en los sistemas de la Tierra y desarrollar estrategias para mitigar estos impactos.

Resumen de puntos clave y direcciones futuras en la investigación de meteorización.

Los puntos clave en la investigación de la meteorización incluyen:

1. Los procesos de meteorización son complejos y dinámicos e involucran procesos físicos, químicos y biológicos que transforman rocas y minerales con el tiempo.
2. Factores como el clima, el tipo de roca y los agentes naturales influyen en las tasas y patrones de meteorización.
3. La meteorización puede tener impactos significativos en el paisaje, incluida la formación de suelo, la liberación de nutrientes y la erosión de las formaciones rocosas.
4. Las actividades humanas como la contaminación, la deforestación y la minería pueden acelerar o modificar los procesos de meteorización.

Las direcciones futuras en la investigación de la meteorización pueden incluir:

1. Desarrollar una mejor comprensión de los procesos a microescala y nanoescala que impulsan las reacciones de meteorización.
2. Estudiar los impactos del cambio climático en los procesos de meteorización y el ciclo del carbono.
3. Investigar las interacciones entre diferentes factores ambientales, como el clima, la vegetación y las propiedades del suelo, en las tasas y patrones de meteorización.
4. Desarrollar estrategias más efectivas para gestionar y mitigar los impactos de la meteorización en los sistemas naturales y culturales.
5. Mejorar nuestra comprensión del papel de la meteorización en la formación y evolución de los planetas, incluida la Tierra primitiva y Marte.

En general, la investigación de la meteorización es un campo interdisciplinario con implicaciones significativas para una variedad de aplicaciones científicas y prácticas. La investigación en curso en este campo es fundamental para comprender y gestionar los impactos de la meteorización en los sistemas de la Tierra y desarrollar estrategias para mitigar estos impactos.

Preguntas frecuentes sobre la meteorización

P: ¿Qué es la meteorización?

R: La meteorización es el proceso por el cual las rocas y los minerales se descomponen en partículas más pequeñas debido a la exposición a la atmósfera, el agua y otros agentes naturales.

P: ¿Cuáles son los tres tipos de meteorización?

R: Los tres tipos de meteorización son meteorización mecánica, meteorización química y meteorización biológica.

P: ¿Qué es la meteorización mecánica?

R: La meteorización mecánica ocurre cuando las rocas y los minerales se descomponen en pedazos más pequeños a través de procesos físicos.

P: ¿Qué es la meteorización química?

R: La meteorización química ocurre cuando las rocas y los minerales se descomponen mediante reacciones químicas.

P: ¿Qué es la meteorización biológica?

R: La meteorización biológica ocurre cuando las rocas y los minerales se descomponen a través de la acción de los organismos vivos.

P: ¿Cómo funcionan juntos estos tipos de meteorización?

R: Los tres tipos de meteorización pueden trabajar juntos para descomponer rocas y minerales en partículas más pequeñas, que luego pueden ser transportadas y depositadas por agentes naturales como el viento y el agua.

P: ¿Por qué es importante la meteorización?

R: El proceso de meteorización es una parte importante de la naturaleza ciclo de las rocas, y juega un papel crucial en la configuración del paisaje de la Tierra a lo largo del tiempo.

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de meteorización mecánica?

R: Los ejemplos de meteorización mecánica incluyen ciclos de congelación y descongelación, exfoliación debido a la liberación de presión, abrasión debido al viento o al agua y la formación de taludes.

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de meteorización química?

R: Los ejemplos de meteorización química incluyen la disolución de la piedra caliza por el ácido carbónico, la oxidación del hierro en las rocas para formar óxido y la lixiviación de minerales por la lluvia ácida.

P: ¿Cuáles son algunos ejemplos de meteorización biológica?

R: Los ejemplos de meteorización biológica incluyen la descomposición de rocas y minerales por las raíces de las plantas, la excavación de animales en las rocas y la acción de microorganismos en el suelo.

P: ¿Cuánto tarda la meteorización?

R: La cantidad de tiempo que tarda en ocurrir la meteorización depende de factores tales como el tipo de roca o mineral, el clima y el medio ambiente, y la fuerza y ​​duración de los agentes naturales que causan la meteorización. Algunas rocas pueden erosionarse rápidamente en ciertas condiciones, mientras que otras pueden tardar miles o incluso millones de años en erosionarse.

P: ¿Cuáles son los efectos de la meteorización en el paisaje de la Tierra?

R: La meteorización juega un papel importante en la configuración del paisaje de la Tierra a lo largo del tiempo. Puede crear características como cañones, cuevas y montañas, y también puede descomponer rocas y minerales en partículas más pequeñas que contribuyen a la formación del suelo y al ciclo de nutrientes en los ecosistemas. La meteorización también puede contribuir a la erosión y la sedimentación, que pueden tener efectos tanto positivos como negativos en el medio ambiente.

Referencias

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