AGENTES GEOLÓGICOS EXTERNOS

1. Interacciones Geológicas en la Superficie Terrestre

La superficie terrestre está en constante cambio debido a diversos procesos geológicos. La labor del geólogo no solo consiste en identificar las formas del relieve, sino también en comprender su origen y evolución.

Este estudio no se limita a la geosfera, ya que la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera también influyen en la transformación del relieve mediante procesos condicionados por distintos factores.

Existen varias fuentes de energía responsables de estos cambios:

• Energía interna: Proviene del calor del interior del planeta y es responsable del elevamiento o hundimiento de la corteza terrestre, generando deformaciones y movimientos tectónicos que modifican el relieve.
• Energía potencial (gravedad): Actúa desplazando materiales desde zonas más altas hacia áreas deprimidas, favoreciendo la erosión, el transporte y la sedimentación de los sedimentos.
• Energía solar: Principal fuente de los procesos geológicos externos. Impulsa el ciclo del agua y las variaciones climáticas, regulando la meteorización, la erosión y la sedimentación. Su efecto varía según la emisión del Sol, la inclinación de sus rayos y la duración del día. Además, el albedo influye en la cantidad de radiación absorbida o reflejada, afectando el clima y la transformación del relieve.

1.1 Agentes Geológicos Externos

La atmósfera, la hidrosfera y la biosfera transforman el relieve de la geosfera a través del aire, el agua y los seres vivos, actuando como agentes geológicos externos.

• Atmósfera: Sus gases influyen en el clima y la meteorización. El oxígeno provoca oxidación, mientras que gases como el dióxido de azufre y el dióxido de nitrógeno generan lluvia ácida.
• Hidrosfera: Incluye océanos, ríos, lagos, glaciares y aguas subterráneas. Su influencia es clave en la transformación del relieve terrestre.
• Biosfera: Principalmente marina, depende del agua líquida, la temperatura y el carbono; como unidad estructural de la vida.
• Antroposfera: La actividad humana impacta significativamente en la geosfera, alterando el relieve, el clima y los ciclos naturales.

1.2 Procesos Geológicos Externos

Los procesos geológicos externos son mecanismos físico-químicos que modifican las rocas y sedimentos de la geosfera. Se dividen en:

• Meteorización: Transformación de los materiales de la corteza terrestre por acción de agentes externos sin pérdida de masa. Puede ser física, química o biológica.
• Erosión: Desprendimiento y desplazamiento de materiales geológicos desde su posición original.
• Transporte: Traslado de sedimentos a cuencas de sedimentación mediante agua, aire o hielo. Pueden transportarse sólidos o como iones disueltos en agua.
• Sedimentación: Depósito de partículas al disminuir la velocidad del agente transportador, formando acumulaciones en medios marinos o continentales. En el caso de los solutos, su acumulación sucede cuando el agua se evapora o con la precipitación orgánica o inorgánica.

1.3. Factores Condicionantes sobre el Modelado del Relieve

• Litología: La composición y características de las rocas y minerales determinan su resistencia a los procesos geológicos externos.
• Estructura geológica: Elementos como estratificación, fallas y pliegues influyen en la forma del relieve.
• Clima: Temperaturas y precipitaciones determinan qué agente geológico (viento, agua, hielo) predominará.
• Topografía: Especialmente en laderas; la pendiente afecta la estabilidad y el movimiento de materiales.
• Tiempo: La duración de los procesos condiciona su impacto en la superficie terrestre.

2. Procesos Gravitacionales

Los procesos gravitacionales movilizan los sedimentos resultantes de la meteorización por efecto de la gravedad, sin necesidad de un medio fluido como agua, hielo o viento, aunque el agua puede facilitar el transporte. Estos procesos transfieren materiales a zonas más bajas, donde pueden ser removilizados por corrientes, contribuyen al ensanchamiento de valles y requieren pendientes para ocurrir.

2.1 Factores que Afectan a los Procesos Gravitacionales

Los procesos gravitacionales ocurren cuando la pendiente pierde estabilidad. Sus principales factores desencadenantes son:

• Agua: Reduce la cohesión del sedimento, facilitando el deslizamiento de partículas. Lubrica los contactos entre partículas y añade peso.
• Pendiente: A partir de 40° de inclinación, los materiales son más inestables.
• Vegetación: Protege contra la erosión y estabiliza pendientes con sus raíces. También resguardan el terreno frente al impacto de las gotas de lluvia.
• Terremotos: Son un factor desencadenante adicional, pueden causar licuefacción, haciendo que los materiales saturados de agua se comporten como fluidos.

2.2 Clasificación de los Procesos Gravitacionales

• Desprendimiento: Es la caída libre de fragmentos rocosos en pendientes muy pronunciadas, especialmente en paredes con fracturas. Es un proceso rápido y destructivo, que genera acumulaciones de bloques, a veces de gran tamaño.
• Deslizamiento: Ocurre cuando un volumen de material resbala sobre otro estable. Puede ser traslacional (sobre una superficie plana) o rotacional (con superficie de rotura cóncava y grietas en la cabecera). Su velocidad y dimensiones pueden ser elevadas, representando un peligro.
• Flujos de derrubios: Son movimientos de material suelto en forma de fluido viscoso saturado de agua, adoptando una estructura de lengua o lóbulo. Ocurren en zonas de alta montaña cuando lluvias intensas o deshielo empapan la acumulación de sedimentos.
• Reptación: Es un movimiento lento y gradual de suelo y regolito, causado por la expansión y contracción de la ladera debido a la humectación-secado o hielo-deshielo. Aunque no es visible directamente, sus efectos pueden observarse en movimientos muy lentos, como la curvatura en la base de los árboles.

3. Relieves Estructurales

La tectónica de placas tiene un papel clave en la formación del relieve, especialmente en las zonas montañosas, donde las placas se pliegan y fracturan. El modelado estructural engloba las formas de relieve creadas o influenciadas por la tectónica, ya sea de manera directa o indirecta. En algunos casos, la tectónica origina directamente el relieve, mientras que en otros condiciona los procesos geomorfológicos que dan forma al paisaje.

3.1 Clasificación de Relieves Estructurales

Los relieves estructurales se clasifican según la influencia de la estructura geológica en tres categorías:

• Formas originales o primitivas: Son estructuras tectónicas que determinan completamente el relieve, sin importar otros procesos posteriores. Ejemplos: anticlinales elevados y escarpes de falla.
• Formas penioriginales: Mantienen su morfología tectónica casi intacta, aunque presentan rasgos modelados por otros agentes. Ejemplos: combes y cluses en grandes pliegues.
• Formas derivadas: La estructura guía la acción de otros procesos, conservando rasgos tectónicos en el relieve. Ejemplos: relieves en cuesta y crestas.

3.2 Tipos más Frecuentes

Los relieves estructurales más comunes se dividen en tres ámbitos tectónicos:

• Zonas atectónicas: Presentan estratos horizontales o con buzamientos suaves, generando distintos tipos de relieve.
• Zonas plegadas: En plegamientos simples, se forman relieves en cuesta con un frente escarpado y un dorso inclinado. Algunas capas verticales aisladas crean crestas. En zonas muy plegadas, los anticlinales pueden formar montes (mont) y los sinclinales valles (val). Los valles fluviales paralelos al pliegue generan combes, y los perpendiculares, cluses. La erosión en los flancos puede originar ojivas o chevrons.
• Zonas fracturadas: Las fallas generan bloques elevados (horst) y hundidos (graben).

4. Relieves Litológicos

Los relieves litológicos están condicionados por la naturaleza de la roca. Pueden formarse directamente con geometrías definidas, como los volcanes, o surgir por la interacción de la roca con procesos geológicos externos. En este segundo caso, destacan los relieves graníticos y kársticos, que presentan morfologías específicas.

4.1 Relieves Volcánicos

Los relieves volcánicos dependen de la actividad magmática y se localizan en zonas específicas, como áreas de acreción, subducción, rifts y vulcanismo intraoceánico o intracontinental. En regiones con vulcanismo antiguo, pueden quedar vestigios erosionados. Según su evolución, se distinguen tres fases:

• Inicial: El relieve está dominado por la actividad volcánica y mantiene sus formas originales.
• Posterior: Se combinan formas volcánicas con modificaciones por agentes externos. No están totalmente influidas por la actividad volcánica.
• Desgaste: Persisten solo restos volcánicos resistentes a la erosión, destacando sobre relieves circundantes.

Construcciones Volcánicas

Son acumulaciones de material volcánico que generan distintos tipos de relieve:

• Conos o domos: Se forman por el apilamiento de lava y tefra alrededor del foco emisor. Pueden aparecer aislados o alineados y se originan en volcanes peleanos.
• Escudos: En volcanes basálticos, de gran diámetro y pendiente suave, como los hawaianos.
• Estratovolcanes: Conos bien definidos por emisiones sucesivas de lava y tefra, con dimensiones medias y morfologías bien definidas, como el monte Fuji.
• Conos de escoria: Relieves empinados de erupciones explosivas, con pequeño diámetro y pendientes más pronunciadas que los escudos, característicos en Canarias.
• Móberg: Volcanes formados en erupciones bajo casquetes glaciares, con morfologías en mesa, comunes en Islandia.
• Campos o plataformas: Superficies generadas por coladas de lava basáltica o formaciones de tefra, muy fluidas.
• Subsistencias, Colapsos y Desplomes: Ocurren cuando la cámara magmática se vacía, hundiendo el edificio volcánico, formando grandes calderas.

Cráteres

Depresiones generadas por explosiones o colapsos. Pueden ser fisurales, irregulares o troncocónicos. Destacan los cráteres-caldera y los cráteres-maar, estos últimos con lagos en su interior.

Otras Formas

Incluyen fenómenos asociados a la actividad volcánica:

• Lahares: Compuestos por material no consolidado que se empapa de forma súbita al deshelarse la nieve o glaciares del cráter durante un episodio eruptivo. Tienen gran peligrosidad y están emparentados con los procesos gravitacionales.
• Tubos volcánicos: Conductos formados por el paso de lava, con estructuras complejas de varios kilómetros que forman redes complejas.

4.2 Relieves Graníticos

Las formas del relieve en rocas magmáticas intrusivas están determinadas por la acción de agentes geológicos externos, con un fuerte control litológico. Se desarrollan especialmente en los granitos, donde la meteorización y la erosión modelan el paisaje.

Su origen se debe a la meteorización y erosión selectivas. La meteorización, principalmente química, debilita la roca y genera un manto de alteración, que luego es removido por la erosión, dejando relieves diferenciados. Se parte de un macizo fisurado.

Variables que Controlan la Alteración del Granito

• Composición mineralógica: Determina el tipo de meteorización y su velocidad.
• Textura: Cuanto más compacta y con cristales bien encajados, mayor resistencia a la erosión. Una textura porosa y granuda favorece la alteración.
• Fracturación: Influye en la profundidad de la meteorización. Si las fracturas son abundantes y cercanas, el agua y otros agentes penetran más, acelerando el proceso.

La combinación de estos factores genera zonas con roca fresca y otras arenizadas. La arenización se refiere al material granítico alterado pero aún no erosionado. Esta arena residual, llamada grus, es fácilmente movilizada por la lluvia y corrientes superficiales.

Morfologías Graníticas

Formas mayores (relieves grandes)

• Domos y crestones: Formas principales en paisajes graníticos de relación directa con los diaclásicos. Los domos son curvos, los crestones son verticales.
• Berrocales y pedrizas: Acumulaciones de bloques por meteorización y erosión a favor de cruces de fracturas curvas y verticales. Constituyen la degradación de domos y crestones. También llamados tor.
• Lanchar: Superficies rocosas poco inclinadas, en flancos o techos de domos exhumados.
• Otras formas: Meteorización avanzada que deja bolos, bolos dispersos y arenas.

Formas de detalle (afectan a superficies rocas libres que constituyen parte de las formas mayores)

• Acanaladuras: Surcos en paredes inclinadas por disolución de minerales.
• Tafoni y alvéolos: Cavidades de tamaño métrico (tafoni) o centimétrico (alvéolo) en paredes verticales por desagregación selectiva por agua de escorrentía. Los alvéolos pueden formar complejos entramados.
• Marmitas y pilancones: Concavidades en lechos fluviales (marmitas) o superficies horizontales fuera de los cauces (pilancones). El agua corriente o retenida produce la desagregación mineral y el vaciado del residuo mineral. En planta son circulares u ovoides.
• Piedras caballeras: Bloques apoyados sobre una pequeña base en resalte (pedestal).

4.3 Relieves Kársticos

El modelado kárstico es uno de los más extensos y complejos. Dentro de estos relieves se incluyen las morfologías desarrolladas en rocas solubles, como los carbonatos (principalmente calizas, pero también dolomías) o los sulfatos (yeso o anhidrita).

En los paisajes kársticos, el agua realiza un complejo viaje que comienza con el acceso al macizo rocoso (zona de infiltración), continúa el recorrido del mismo por redes de conductos y cavidades (zona de circulación) y sale de nuevo al exterior a través de surgencias (zona de emisión).

La Química del Karst

Estos relieves poseen una base esencialmente química. Destacando la reacción de disolución. Hay que resaltar dos aspectos de la reacción:

• La capacidad de disolución del agua aumenta si se acidifica. Puede ocurrir por la incorporación de CO₂ en lluvias o nieves, o por CO₂ de origen biológico que se disuelve en el agua mientras que esta atraviesa el suelo hacia la roca subyacente. CO₂ y agua producen ácido carbónico.
• El proceso es reversible. Al estar el agua saturada y en determinadas condiciones, solo ocurre la precipitación de CaCO₃.

Factores Condicionantes del Karst

• Topografía: En terrenos de poca pendiente, el agua se infiltra con facilidad, favoreciendo la formación del karst. En cambio, en zonas con fuertes pendientes, el agua escurre superficialmente y el proceso es menos efectivo.
• Clima: La cantidad de lluvia es clave, ya que aporta el agua necesaria para la disolución. El frío aumenta la capacidad disolutiva del agua, mientras que el calor facilita la precipitación de carbonato de calcio.
• Litología y estructura: No todas las rocas solubles se disuelven con la misma facilidad. La textura y la presencia de impurezas como fósiles o minerales insolubles pueden influir en la velocidad del proceso. Además, las fracturas y pliegues en la roca facilitan la infiltración del agua.
• Suelos y vegetación: Si el agua atraviesa un suelo rico en materia orgánica, disolverá más CO₂ y será más ácida, favoreciendo la disolución del karst. En zonas de roca desnuda, el proceso es más lento, por la menor acidez.

Morfologías Kársticas

El karst puede desarrollarse tanto en la superficie (exokarst) como en el subsuelo (endokarst).

• Exokarst: Se encuentran formas como dolinas (depresiones circulares), lapiaces (surcos en la roca) y poljés (valles cerrados con drenaje subterráneo).
• Endokarst: Se desarrollan cuevas, galerías y pozos. Algunas de estas cavidades pueden alcanzar más de mil metros de profundidad y extenderse por decenas de kilómetros.

El modelado kárstico es un proceso dinámico e interconectado con la geología, el clima y la biología, creando paisajes impresionantes y sistemas subterráneos de gran valor científico y ecológico.

Formas y Depósitos Exo y Endo Kársticos

• Dolinas: Depresiones de planta generalmente circular y profundidad variable. Pueden aparecer aisladas o formando campos de dolinas.
• Uvala: Solapamiento de dos o más dolinas.
• Lapiaces: Regueros formados por la disolución del agua circulando por rocas en pendiente. Los que se desarrollan bajo el suelo adquieren contornos redondeados.
• Sima: Entrada a una cavidad consistente en un conducto vertical.
• Galería: Tramo horizontal de una cueva, comienza como un tubo freático, de sección circular, formado por el agua a presión. Cuando el flujo deja de llenar el tubo, la erosión excava el fondo, creando un conducto vadoso.
• Poljés: Grandes depresiones de forma variable que se inundan por temporadas. El agua se filtra por un sumidero y en el fondo se acumulan arcillas.
• Surgencias: También llamadas manantiales o fuentes, son salidas de agua del endokarst hacia la superficie, formadas al alcanzar el nivel base fluvial o una roca impermeable.
• Barrancos fluviokársticos: Valles estrechos con paredes verticales de roca, con morfología mixta fluvial-kárstica. En su fondo hay marmitas, bloques y caos. Transportan agua de forma permanente o en lluvias fuertes, y se forman cuando la disolución kárstica llega al nivel base fluvial o encuentra roca impermeable.
• Espeleotemas: En depósitos químicos formados en las cuevas por precipitación de calcita. Las estalactitas crecen del techo al suelo, las estalagmitas del suelo al techo, y cuando se encuentran forman una columna.
• Salas y pozos: Las salas son grandes espacios subterráneos que se conectan con otros conductos o quedan abiertos. Los pozos son tramos verticales que conectan galerías, con diferentes tamaños y longitudes.
• Depósitos detríticos: Los materiales autóctonos provienen de la propia cueva y son transportados por el agua o desprendimientos. Los alóctonos llegan desde el exterior, a través de ríos que entran en la cueva.
• Los depósitos de hielo: En cavidades de zonas polares o montañosas se forman cuevas heladas. El hielo proviene del agua de goteo congelada o de nieve compactada. En ellas, se encuentran espeleotemas de hielo similares a los de calcita.
• Tobas: Acumulaciones de calcita en las surgencias que emiten agua saturada de carbonato de calcio. Durante su formación pueden atrapar la vegetación (musgo, juncos…) que crece en esos ambientes y que, tras descomponerse, dejará moldes característicos.
• Callejones: Llamados zanjones o bogaces, son pasajes de gran longitud y estrechez delimitados por paredes verticales.
• Valles ciegos: Valles cerrados. El agua que, permanente o temporalmente, puede circular por su superficie, acaba filtrándose por un sumidero o, de manera difusa, por el fondo de una dolina.

5. Morfologías Resultantes del Agua y Viento

El agua es un activo agente geológico. En forma sólida actúa en los procesos glaciares y periglaciares, modificando extensas áreas del planeta. En estado líquido, lo hace a través de torrentes, arroyos y ríos. El agua de mar, controla el relieve de las zonas costeras. El viento es un agente muy selectivo que genera modelados característicos en regiones concretas.

5.1. ¿Qué es un Glaciar?

Los glaciares son masas de hielo sobre la superficie terrestre originadas por la acumulación, compactación y recristalización de nieve y que, debido a la gravedad, fluyen hacia cotas inferiores, modelando el relieve.

Para que se forme un glaciar, las nevadas invernales deben ser mayores que la fusión de nieve en verano. Con el tiempo, las sucesivas capas de nieve ejercen presión sobre las inferiores, que expulsan el aire existente entre los copos y aumenta la densidad. Así, la nieve pasa a neviza y finalmente, a hielo glaciar.

Tipos de Glaciar

• De casquete / continentales: Grandes masas de hielo que alcanzan los kilómetros de grosor y se encuentran en zonas polares (Groenlandia) y zonas subpolares (Islandia). Son fríos, sin agua circulante en la base, aplanados y muy extensos.
• De montaña: Acumulaciones de hielo, confinadas en valles de montaña. Se localizan en cordilleras elevadas y fluyen hacia los fondos del valle. Por ejemplo, el Himalaya o los Andes. Son glaciares templados y su morfología se adapta al relieve.

5.2. Anatomía de un Glaciar

Son capaces de erosionar, transportar y sedimentar materiales rocosos. Zonas:

• Zona de acumulación: Se sitúa en la cabeza del valle y es donde se acumula la nieve que se va transformando en hielo. El origen de la nieve es por precipitación o por avalanchas.
• Zona de ablación o fusión: Se produce una pérdida de masa del glaciar al derretirse.

El balance de masa es un dato fundamental para poder saber si un glaciar se encuentra en equilibrio con las condiciones ambientales. Se calcula restando a la acumulación anual la ablación. En consecuencia, el balance puede ser positivo, negativo, o presentar equilibrio, y la respuesta del frente del glaciar será avanzar, retroceder o permanecer estacionario.

Elementos de un Glaciar

• Circos glaciares: Depresiones en forma de anfiteatro en la cabecera de los valles, originadas por la erosión glaciar. Son zonas de acumulación.
• Lenguas glaciares: Flujos de hielo que descienden por los valles, pudiendo alcanzar decenas de kilómetros de longitud. Parten de los circos y discurren por los valles.
• Grietas: Se forman debido a la fractura del hielo cuando el glaciar pasa por terrenos irregulares.
• Morrenas: Depósitos de sedimentos transportados por el glaciar. Pueden ser laterales, centrales, frontales o de fondo.