Processos Geològics Externs: Meteorització i Modelatge Terrestre

Processos Geològics Externs: Modelatge del Paisatge

Els processos geològics externs tenen lloc a la superfície terrestre i, per tant, poden ser estudiats i mesurats directament. L’energia que impulsa l’engranatge d’aquests processos és principalment l’energia solar. Aquests processos tenen una influència fonamental en la configuració i evolució del paisatge.

La Meteorització: Descomposició de les Roques

La meteorització és un procés in situ de descomposició de les roques i els minerals a causa del seu contacte amb l’atmosfera, la hidrosfera i la biosfera. La meteorització pot ser de dos tipus principals: mecànica o química.

Meteorització Mecànica: Fragmentació Física

La meteorització mecànica implica la fragmentació física de les roques sense alterar la seva composició química. Els principals mecanismes són:

• Descompressió: Provoca la formació de diàclasis i l’eixamplament de les fractures preexistents en roques que han estat sotmeses a pressió i posteriorment alliberades.
• Gelivació o Gelifracció: És conseqüència de l’acció del gel. L’aigua s’introdueix en les fissures de les roques, es glaça, augmenta de volum (aproximadament un 9%) i exerceix pressió, trencant la roca. Aquest procés es limita a zones d’alta muntanya i latituds altes on les temperatures nocturnes poden baixar de 0°C. Sovint, es formen tarteres com a resultat.
• Canvis de Temperatura Dia-Nit:
  • En zones càlides del planeta, amb una gran amplitud tèrmica (fins a 50°C), els cicles d’escalfament i refredament es repeteixen constantment.
  • Això provoca dilatacions i contraccions desiguals dels minerals que componen la roca, la qual cosa condueix al seu afebliment i disgregació.
• Arrels de les Plantes: Les arrels de les plantes penetren en les fissures de les roques buscant humitat i nutrients, exercint pressió i eixamplant-les.

Meteorització Química: Alteració de la Composició

La meteorització química implica l’alteració de la composició mineralògica de les roques. Alguns minerals inestables en les condicions superficials:

1. Reaccionaran i es transformaran en altres minerals més estables en aquestes condicions.
2. Es dissoldran i s’escorreran amb l’aigua.

L’aigua n’és el principal responsable d’aquests processos, que són típics de zones humides i de clima càlid. Els processos més comuns són:

• Hidròlisi: Els ions de l’aigua (OH^- i H⁺) hidrolitzen i destrueixen les xarxes cristal·lines dels silicats, transformant-los en minerals argilosos.
• Descarbonatació: L’aigua de pluja, combinada amb el diòxid de carboni (CO₂) atmosfèric, forma àcid carbònic (H₂CO₃), que té una certa acidesa i pot actuar sobre les roques carbonatades, descarbonatant-les. Això es produeix especialment en roques com les calcàries i les dolomies. Quan l’aigua és àcida, el carbonat càlcic (insoluble) es converteix en bicarbonat de calci (soluble), formant-se els característics paisatges càrstics.
• Hidratació: És l’absorció d’aigua per part d’un mineral sense que hi hagi una combinació química. Aquest procés provoca un augment de volum del mineral. Les argiles que es comporten d’aquesta manera són anomenades argiles expansives, i poden generar problemes importants en la construcció d’edificis i carreteres.
• Oxidació: Reacció de minerals amb l’oxigen (O₂) dissolt a l’aigua, especialment amb ions de ferro (Fe²⁺) i manganès (Mn²⁺). Quan el ferro s’oxida (passa a Fe³⁺), es torna insoluble, no es transporta i queda retingut als minerals, que queden tenyits de colors vermellosos o groguencs.

Els Agents Externs de Modelatge Terrestre

Els agents externs són els responsables de l'erosió, el transport i la sedimentació dels materials, modelant així la superfície terrestre. Els principals agents de modelatge són:

• Rius
• Glaceres
• Moviments de massa (impulsats per la gravetat i l'alteració química i mecànica de les roques)
• Vent

Per entendre la seva acció, s’han de tenir en compte les característiques estructurals i els trets litològics del terreny, així com la influència d'alguns processos geològics interns. Aquests agents estan fortament condicionats pel clima i pel paisatge preexistent, i donen lloc a formes característiques del relleu.

Sistema Morfoclimàtic: Agents i Clima

Un sistema morfoclimàtic és el conjunt d’agents i processos geològics externs que actuen de manera predominant en cadascuna de les zones climàtiques de la superfície de la Terra. En cada sistema hi ha un agent geològic característic que defineix el modelatge dominant.

Inestabilitats Gravitatòries: Moviments de Massa

Les inestabilitats gravitatòries són conseqüència directa de l’acció de la gravetat sobre els materials del vessant. L’aigua hi té un paper fonamental, ja que:

• Incrementa la massa del sòl o del material.
• Actua com a element lubricant entre les partícules.
• Té una acció meteoritzadora que disgrega la roca, afavorint la inestabilitat.

Hi ha tres grans grups de moviments de massa:

• Les caigudes
• Els lliscaments
• Els moviments de massa o fluxos

Caigudes: Despreniments de Blocs

Les caigudes són despreniments de blocs de roca amb un recorregut parcial per l’aire. Es produeixen principalment en llocs on:

• El pendent és molt fort (penya-segats, talussos).
• Les roques són compactes i presenten fractures o diàclasis.

Lliscaments: Moviments per Superfícies Definides

Els lliscaments són moviments de blocs o masses de material al llarg de superfícies de lliscament ben definides. Aquestes superfícies poden ser:

• Estructurals: Fractures, plans d’estratificació, plans d’esquistositat o qualsevol discontinuïtat preexistent en la roca.
• No Estructurals: Una superfície topogràfica natural o una nova superfície de trencament generada pel propi moviment.

Els tipus de lliscaments més comuns són:

• Rotacionals: Es produeixen al llarg d’una superfície de lliscament còncava, generant un moviment giratori del bloc i una cicatriu característica a la capçalera.
• Translacionals: El moviment es produeix a favor de superfícies més o menys planes, sense rotació significativa del bloc.

Moviments de Massa o Fluxos: Comportament Plàstic

En els moviments fluïdals, els materials es comporten plàsticament, com un fluid viscós. Això pot passar en:

• Materials poc consistents (com margues, argiles, o sediments recents).
• Materials amb un alt grau d’humitat o saturació d’aigua.

Diferents processos es classifiquen segons el tipus de material i el contingut d’aigua:

• Reptació: Moviment Lent del Sòl

  La reptació és un moviment extremadament lent del sòl i dels dipòsits de vessant pendent avall, degut principalment a l’alternança entre hidratació i deshidratació, o cicles de glaç-desglaç. Els moviments oscil·len típicament entre 1 i 6 cm/any.

• Solifluxió: Flux en Sòls Saturats

  La solifluxió és una combinació de flux i reptació que es produeix en sòls saturats d’aigua. És un fenomen típic de zones periglacials i de la primavera, quan el desglaç provoca que els sòls estiguin xops. Són fluxos lents i viscosos que es produeixen pel cicle glaç-desglaç.

• Colades de Fang: Fluxos Ràpids i Líquids

  Les colades de fang es produeixen quan l’aigua satura completament materials argilosos o fins (com cendres volcàniques). Amb poc pendent ja flueixen perquè són molt líquides i tenen una gran capacitat de transport.