Otra consecuencia del movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol es la división del planeta en grandes zonas térmicas y climáticas, la zona intertropical que es cálida, dos zonas templadas en las latitudes medias de ambos hemisferios y dos zonas frías o polares. Estas diferencias de calor en las zonas térmicas mencionadas se deben la variación en la cantidad e intensidad de radiación solar que llegan a la superficie terrestre, la cual varía según la latitud y las estaciones del año.
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Mapas como modelos
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Un modelo es una representación simplificada de la realidad en la que aparecen algunas de sus propiedades. El globo terráqueo es la manera más exacta de representar al planeta Tierra, pero es menos práctico que un mapa. Existe una extraordinaria diversidad de mapas, que responden a las necesidades más diversas. El mapa constituye el soporte de la geografía, en esta época en que el ser humano se enfrenta a problemas tales como vencer el hambre, encontrar nuevos recursos energéticos y preservar la naturaleza contra el dominio industrial, la cartografía desempeña un papel decisivo, cuando se desea comparar, escoger o tomar decisiones con respecto a la importancia de una zona o terreno determinado.
Los mapas se utilizan como modelos para representar las diversas características del planeta Tierra. Para realizar los mapas, los cartógrafos utilizan distintos sistemas matemáticos denominados proyecciones, que son redes de meridianos y paralelos dibujadas sobre una superficie plana, para intentar trasladar una realidad esférica a una superficie plana. |
Sistemas de Proyección: Las representaciones de la Tierra sobre un mapa presentan ciertas deformaciones de la superficie que reproduce, esto es debido, a que la forma esférica es una superficie geométrica no desarrollable. Por este motivo, existen diversos sistemas de proyección o métodos de correspondencia entre los puntos del globo terráqueo y el plano. Se diferencian tres tipos básicos de métodos de proyección: |
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Cada tipo de proyección se aplica según la utilidad del mapa, por lo general, se prefieren las proyecciones conformes por ser las que representan la forma real de los continentes.
Algunos tipos de proyecciones:
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Proyección Cilíndrica de Mercator |
Proyección cilíndrica de Mercator: Presenta la superficie cilíndrica, tangente a la Tierra por el ecuador. Los meridianos se representan por rectas paralelas y equidistantes, mientras que los paralelos, representados por rectas perpendiculares a los meridianos, son más próximos entre sí cuanto mayor sea la latitud. Representa fielmente las zonas cálidas, pero deforma y aumenta las distancias en las zonas templadas y frías, por lo que es una proyección conforme. |
| Proyección cónica de Lambert: Es una proyección conforme. Utiliza un cono tangente a la superficie terrestre y su eje coincide con el eje de la Tierra. Los meridianos son líneas rectas concurrentes y los paralelos arcos concéntricos, centrados en el punto de intersección de los meridianos. |
Proyección cónica de Lambert |
Proyección Polar |
Proyección Polar: Utiliza un plano tangente a los polos. En este caso son acertadas las dimensiones en torno al Polo, pero se distorsionan conforme nos alejamos de él. |
| Proyección de Peters: Es una proyección equivalente, ya que procura disminuir las deformaciones de las superficies. Los tamaños de las masas continentales están bien delimitados, pero sus formas han sido enormemente distorsionadas y las distancias son muy imprecisas. |
Proyección de Peters |
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Agentes Atmosféricos: Los agentes atmosféricos como el viento, la temperatura, rayos, meteoritos, agentes contaminantes, entre otros, tiene gran influencia en los cambios terrestres.
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Los vientos: Desempeñan un papel importante en los desiertos ejerciendo un efecto erosivo mecánico mediante el proceso denominado deflación eólica , donde quita y remueve todas las partículas adheridas, originando depresiones o cuencas de deflación que están por debajo del nivel del mar o también formas curiosas de cavidades irregulares. |
Los vientos |
Temperatura: La radiación solar calienta la superficie terrestre a más de 50 ºC, pero durante la noche se produce un descenso de la temperatura. Estos cambios provocan fuertes tensiones en las rocas, lo que lleva poco a poco a su desintegración. El desgaste superficial ocasionado por el viento y las corrientes fluviales contribuyen en principio a los cambios en las rocas. El rocío que penetra como humedad en las grietas de las rocas producirá cambios internos en éstas cuando se expongan de nuevo a los rayos solares. Los rayos solares y el agua ejercen su acción química, transformando porlixiviación los componentes minerales, los cuales terminan por cubrir la roca como un barniz. |
Los rayos: Pueden provocar grandes incendios, lo que deja áreas desvastadas susceptibles al proceso de erosión. Los meteoritos también efectúan cambios en el relieve terrestre produciendo grandes cráteres. |
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Agentes Hidrológicos: El agua en sus diversas manifestaciones, es uno de los agentes que produce mayores cambios terrestres. Puede producir cambios lentos por su acción constante o cambios rápidos en caso de fenómenos naturales como los maremotos o Tsunami.
Aguas de lluvia: Tiene un gran poder como agente de cambio de la superficie terrestre, las precipitaciones periódicas sobre los continentes se calculan en unos 112.000 Km2. El agua presenta diferentes acciones que contribuyen a los cambios terrestres:
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• Acción disolvente: Esta acción se ejerce sobre las rocas, especialmente rocas calizas donde va disolviendo el carbonato de calcio de la roca dando como producto el bicarbonato de calcio:
Algunas rocas calizas presentan en su composición hierro, magnesio, aluminio y sílice entre otros minerales. Al experimentar la disolución parcial (levigación), forman depósitos de arcillas ferruginosas, manganesíferas, aluminosas o silíceas, las cuales son formaciones de origen residual. |
• Transformación química: El agua de lluvia actúa como catalizador, activando los procesos de transformación química. Por ejemplo, el feldespato ortosa al contacto con el agua de lluvia disuelve la potasa, desaparece gran parte del sílice, se transforma en carbonato de potasio y da origen a un material arcilloso llamado caolinita, según la ecuación siguiente:
| Agua de lluvia |
Ortosa |
Carbonato de
potasio |
Caolinita |
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Las aguas de lluvia que no logran infiltrarse circulan libremente ejerciendo su trabajo mecánico de acción erosiva, mientras que las aguas de lluvia que se infiltran forman en el subsuelo los mantos o capas acuíferas, también de acción erosiva, formando las cavernas en el subsuelo. |
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Aguas fluviales: Están representadas por los ríos que ejercen su poderosa acción erosiva como disolvente o químico corrosivo. El agua de los ríos ejerce dos acciones:
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• Acción hidráulica: Removiendo y transportando materiales arrancados por el agua.
• Abrasión: Desgaste de los materiales por frotamiento y pulido. |
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La erosión fluvial puede formar valles, deltas, terrazas, saltos de agua y transforma regiones de poco relieve en penillanuras.
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Aguas congeladas: Comprende todas las aguas congeladas en las altas cumbres, principalmente los glaciares. El agua en estado sólido realiza importantes cambios por modificación del relieve a través de procesos como:
• Abrasión: Donde el glaciar desgasta por limadura durante su movimiento de descenso los fondos y bordes rocosos del valle o garganta que los contiene.
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• Ablación: Se produce durante el deshielo cuando se fusionan los glaciares. |
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Agentes Biológicos
Los seres vivos actúan como agentes biológicos en los cambios terrestres, su influencia puede ser catalogada como destructora, creadora y protectora.
Las plantas en su fase protectora, evitan los efectos erosivos de los agentes externos, gran parte del agua de lluvia es absorbida por las raíces y las partes aéreas. En su fase destructora, las plantas ejercen su acción cuando sus raíces penetran y crecen en las grietas de las rocas, éstas son capaces de levantar enormes bloques y lograr su separación. Las raíces también extraen del subsuelo los elementos minerales que contienen las rocas mediante los ácidos orgánicos que segregan las raíces, esta acción química combinada con el agua de lluvia termina por alterar y disolver el material de las rocas. La fase creadora de las plantas, se manifiesta cuando mueren, ya que originan productos como el humus, la turba, la hulla, lignito y antracita.
Los animales terrestres contribuyen en la transformación del medio terrestre en diversas formas, algunos rumiantes y roedores ejercen acción destructora, las aves marinas que se alimentan de peces (ictiófagas) acumulan grandes depósitos de excrementos en las islas. Las lombrices de tierra, en su acción endógena remueven gran cantidad de tierra, llegando a levantar hasta 25 toneladas de tierra en una extensión de 6 hectáreas.
Los animales marinos contribuyen a la formación de sedimentos marinos y formaciones coralinas.
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El ser humano: Es un factor importante como agente modificador de la superficie terrestre. El ser humano tiene la capacidad de adaptarse al medio ambiente, para ello utiliza los materiales que le son útiles para acondicionarlo. Extrae del subsuelo materiales que aprovecha en el desarrollo de la industria y la tecnología y produce desechos que alteran las condiciones ambientales. Mediante las obras de ingeniería represa el agua para irrigar regiones desérticas y lograr el suministro de agua para las grandes ciudades. |
| Todos estos cambios han provocado un desajuste ambiental, siendo el más grave la contaminación ambiental. |
Existen cuatro focos principales de contaminación provocados por la acción del ser humano:
• La industria: cuyos desechos dependerán del tipo de industria.
• Derrames urbanos: residuos orgánicos producidos por la actividad doméstica, emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo y otros metales).
• La Navegación: Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con hidrocarburos. Los derrames de petróleo accidentales o no que provocan importantes daños ecológicos.
• Agricultura y ganadería: Los trabajos agrícolas producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan las aguas. |
La contaminación lumínica y sónica también son fuentes de grandes cambios provocados por la humanidad en el medio que le rodea. En fin, la vida cotidiana del ser humano produce agentes contaminantes tanto de los suelos, el aire y el agua, los cuales provocan alteraciones que comprometen el equilibrio de la hidrosfera, atmósfera y litosfera. El ser humano también es capaz de modificar la superficie terrestre cuando tala o quema alterando la corteza terrestre que estará expuesta a los agentes erosivos naturales. |
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Agentes Internos
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Agentes volcánicos: Comprenden un conjunto de manifestaciones de la energía calorífica interna, que transforma los materiales en materia fundida de propiedades muy complejas, formadas principalmente por silicatos con pequeñas cantidades de gases, conocidos con el nombre de magma. Cuando los magmas se solidifican internamente, el proceso se denomina plutonismo y se solidifican externamente se denomina volcanismo, ambos procesos son denominados magmatismo y provocan cambios del relieve terrestre. |
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Agentes sísmicos: Uno de los agentes que producen cambios bruscos en el relieve terrestre, son los movimientos sísmicos.
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Los terremotos son movimientos de la corteza terrestre que tienen origen en zonas de disturbios a varios kilómetros (unos 700 km.) debajo del interior de la tierra. Los terremotos se presentan cuando los estratos pierden su estabilidad, los grandes bloques fallados sometidos a grandes fuerzas compresionales, sobrepasan el límite de su deformación elástica, lo que genera energía que se traduce en movimientos vibratorios. El área donde se origina el movimiento es el hipocentro y el área donde llegan las vibraciones es elepicentro. |
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Agentes tectónicos: Son agentes modificadores muy lentos y se describen a través de los movimientos epirogénicos y orogénicos.
Movimientos epirogénicos: Son ascensos y descensos de extremada lentitud, que experimentan amplias zonas de la corteza terrestre, con escaso plegamiento o sin él, por causa de las fuerzas verticales o radiales. Las características que permiten percibir estos movimientos, son las transgresiones descritas como avances de los mares sobre las tierras emergidas y las regresiones , retirada de los mares cuando se encuentran las playas levantadas.
Movimientos orogénicos: Producen deformaciones y plegamientos de los estratos por causas horizontales o tangenciales, dando origen a las grandes montañas. El plegamiento de los estratos depende de la mayor o menor rigidez de los componentes materiales de las rocas, así como de la duración y de la intensidad de la tensión y empujes orogénicos. Las fallas son superficies de fractura de los estratos con desplazamiento de una de sus dos masas contiguas, ya sea en sentido vertical (más de 100 metros) o en sentido horizontal, a veces varios kilómetros.
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Proyección homolosena de Goode: Es una proyección discontinua, donde la Tierra se representa en partes irregulares unidas. Con esto se mantiene la sensación de esfera y una distorsión mínima de las zonas continentales.
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Cambios Terrestres
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La tierra es un planeta dinámico, donde ocurren cambios constantemente, los cambios en la superficie terrestre son posibles gracias a la intervención de agentes externos e internos, estos se llama Dinámica terrestre o Geología Dinámica.
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La Dinámica terrestre o Geología Dinámica estudia todos los cambios geológicos que modifican la superficie terrestre. Estos cambios pueden ser lentos o manifestarse bruscamente. Los cambios hidrológicos y atmosféricos, en principio pueden ser imperceptibles, pero en millones de años el desgaste que produce el agua y los vientos sobre la superficie terrestre puede convertir cordilleras montañosas en llanuras. Cuando se presentan terremotos que modifican en muchos aspectos la superficie terrestre, los cambios pueden ser percibidos en pocos segundos. La dinámica de los cambios se manifiesta a través de una serie de hechos que se pueden constatar, explicar y determinar sus causas, a través de diferentes agentes.
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Agentes externos
Agentes Atmosféricos: Los agentes atmosféricos como el viento, la temperatura, rayos, meteoritos, agentes contaminantes, entre otros, tiene gran influencia en los cambios terrestres.
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Los vientos: Desempeñan un papel importante en los desiertos ejerciendo un efecto erosivo mecánico mediante el proceso denominado deflación eólica , donde quita y remueve todas las partículas adheridas, originando depresiones o cuencas de deflación que están por debajo del nivel del mar o también formas curiosas de cavidades irregulares. |
Los vientos |
Temperatura: La radiación solar calienta la superficie terrestre a más de 50 ºC, pero durante la noche se produce un descenso de la temperatura. Estos cambios provocan fuertes tensiones en las rocas, lo que lleva poco a poco a su desintegración. El desgaste superficial ocasionado por el viento y las corrientes fluviales contribuyen en principio a los cambios en las rocas. El rocío que penetra como humedad en las grietas de las rocas producirá cambios internos en éstas cuando se expongan de nuevo a los rayos solares. Los rayos solares y el agua ejercen su acción química, transformando porlixiviación los componentes minerales, los cuales terminan por cubrir la roca como un barniz. |
Los rayos: Pueden provocar grandes incendios, lo que deja áreas desvastadas susceptibles al proceso de erosión. Los meteoritos también efectúan cambios en el relieve terrestre produciendo grandes cráteres. |
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Agentes Hidrológicos: El agua en sus diversas manifestaciones, es uno de los agentes que produce mayores cambios terrestres. Puede producir cambios lentos por su acción constante o cambios rápidos en caso de fenómenos naturales como los maremotos o Tsunami.
Aguas de lluvia: Tiene un gran poder como agente de cambio de la superficie terrestre, las precipitaciones periódicas sobre los continentes se calculan en unos 112.000 Km2. El agua presenta diferentes acciones que contribuyen a los cambios terrestres:
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• Acción disolvente: Esta acción se ejerce sobre las rocas, especialmente rocas calizas donde va disolviendo el carbonato de calcio de la roca dando como producto el bicarbonato de calcio:
Algunas rocas calizas presentan en su composición hierro, magnesio, aluminio y sílice entre otros minerales. Al experimentar la disolución parcial (levigación), forman depósitos de arcillas ferruginosas, manganesíferas, aluminosas o silíceas, las cuales son formaciones de origen residual. |
• Transformación química: El agua de lluvia actúa como catalizador, activando los procesos de transformación química. Por ejemplo, el feldespato ortosa al contacto con el agua de lluvia disuelve la potasa, desaparece gran parte del sílice, se transforma en carbonato de potasio y da origen a un material arcilloso llamado caolinita, según la ecuación siguiente:
| Agua de lluvia |
Ortosa |
Carbonato de
potasio |
Caolinita |
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Las aguas de lluvia que no logran infiltrarse circulan libremente ejerciendo su trabajo mecánico de acción erosiva, mientras que las aguas de lluvia que se infiltran forman en el subsuelo los mantos o capas acuíferas, también de acción erosiva, formando las cavernas en el subsuelo. |
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Aguas fluviales: Están representadas por los ríos que ejercen su poderosa acción erosiva como disolvente o químico corrosivo. El agua de los ríos ejerce dos acciones:
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• Acción hidráulica: Removiendo y transportando materiales arrancados por el agua.
• Abrasión: Desgaste de los materiales por frotamiento y pulido. |
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La erosión fluvial puede formar valles, deltas, terrazas, saltos de agua y transforma regiones de poco relieve en penillanuras.
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Aguas congeladas: Comprende todas las aguas congeladas en las altas cumbres, principalmente los glaciares. El agua en estado sólido realiza importantes cambios por modificación del relieve a través de procesos como:
• Abrasión: Donde el glaciar desgasta por limadura durante su movimiento de descenso los fondos y bordes rocosos del valle o garganta que los contiene.
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• Ablación: Se produce durante el deshielo cuando se fusionan los glaciares. |
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Agentes Biológicos
Los seres vivos actúan como agentes biológicos en los cambios terrestres, su influencia puede ser catalogada como destructora, creadora y protectora.
Las plantas en su fase protectora, evitan los efectos erosivos de los agentes externos, gran parte del agua de lluvia es absorbida por las raíces y las partes aéreas. En su fase destructora, las plantas ejercen su acción cuando sus raíces penetran y crecen en las grietas de las rocas, éstas son capaces de levantar enormes bloques y lograr su separación. Las raíces también extraen del subsuelo los elementos minerales que contienen las rocas mediante los ácidos orgánicos que segregan las raíces, esta acción química combinada con el agua de lluvia termina por alterar y disolver el material de las rocas. La fase creadora de las plantas, se manifiesta cuando mueren, ya que originan productos como el humus, la turba, la hulla, lignito y antracita.
Los animales terrestres contribuyen en la transformación del medio terrestre en diversas formas, algunos rumiantes y roedores ejercen acción destructora, las aves marinas que se alimentan de peces (ictiófagas) acumulan grandes depósitos de excrementos en las islas. Las lombrices de tierra, en su acción endógena remueven gran cantidad de tierra, llegando a levantar hasta 25 toneladas de tierra en una extensión de 6 hectáreas.
Los animales marinos contribuyen a la formación de sedimentos marinos y formaciones coralinas.
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El ser humano: Es un factor importante como agente modificador de la superficie terrestre. El ser humano tiene la capacidad de adaptarse al medio ambiente, para ello utiliza los materiales que le son útiles para acondicionarlo. Extrae del subsuelo materiales que aprovecha en el desarrollo de la industria y la tecnología y produce desechos que alteran las condiciones ambientales. Mediante las obras de ingeniería represa el agua para irrigar regiones desérticas y lograr el suministro de agua para las grandes ciudades. |
| Todos estos cambios han provocado un desajuste ambiental, siendo el más grave la contaminación ambiental. |
Existen cuatro focos principales de contaminación provocados por la acción del ser humano:
• La industria: cuyos desechos dependerán del tipo de industria.
• Derrames urbanos: residuos orgánicos producidos por la actividad doméstica, emisiones de los automóviles (hidrocarburos, plomo y otros metales).
• La Navegación: Produce diferentes tipos de contaminación, especialmente con hidrocarburos. Los derrames de petróleo accidentales o no que provocan importantes daños ecológicos.
• Agricultura y ganadería: Los trabajos agrícolas producen vertidos de pesticidas, fertilizantes y restos orgánicos de animales y plantas que contaminan las aguas. |
La contaminación lumínica y sónica también son fuentes de grandes cambios provocados por la humanidad en el medio que le rodea. En fin, la vida cotidiana del ser humano produce agentes contaminantes tanto de los suelos, el aire y el agua, los cuales provocan alteraciones que comprometen el equilibrio de la hidrosfera, atmósfera y litosfera. El ser humano también es capaz de modificar la superficie terrestre cuando tala o quema alterando la corteza terrestre que estará expuesta a los agentes erosivos naturales. |
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Agentes Internos
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Agentes volcánicos: Comprenden un conjunto de manifestaciones de la energía calorífica interna, que transforma los materiales en materia fundida de propiedades muy complejas, formadas principalmente por silicatos con pequeñas cantidades de gases, conocidos con el nombre de magma. Cuando los magmas se solidifican internamente, el proceso se denomina plutonismo y se solidifican externamente se denomina volcanismo, ambos procesos son denominados magmatismo y provocan cambios del relieve terrestre. |
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Agentes sísmicos: Uno de los agentes que producen cambios bruscos en el relieve terrestre, son los movimientos sísmicos.
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Los terremotos son movimientos de la corteza terrestre que tienen origen en zonas de disturbios a varios kilómetros (unos 700 km.) debajo del interior de la tierra. Los terremotos se presentan cuando los estratos pierden su estabilidad, los grandes bloques fallados sometidos a grandes fuerzas compresionales, sobrepasan el límite de su deformación elástica, lo que genera energía que se traduce en movimientos vibratorios. El área donde se origina el movimiento es el hipocentro y el área donde llegan las vibraciones es elepicentro. |
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Agentes tectónicos: Son agentes modificadores muy lentos y se describen a través de los movimientos epirogénicos y orogénicos.
Movimientos epirogénicos: Son ascensos y descensos de extremada lentitud, que experimentan amplias zonas de la corteza terrestre, con escaso plegamiento o sin él, por causa de las fuerzas verticales o radiales. Las características que permiten percibir estos movimientos, son las transgresiones descritas como avances de los mares sobre las tierras emergidas y las regresiones , retirada de los mares cuando se encuentran las playas levantadas.
Movimientos orogénicos: Producen deformaciones y plegamientos de los estratos por causas horizontales o tangenciales, dando origen a las grandes montañas. El plegamiento de los estratos depende de la mayor o menor rigidez de los componentes materiales de las rocas, así como de la duración y de la intensidad de la tensión y empujes orogénicos. Las fallas son superficies de fractura de los estratos con desplazamiento de una de sus dos masas contiguas, ya sea en sentido vertical (más de 100 metros) o en sentido horizontal, a veces varios kilómetros.
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Materiales Terrestres
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La corteza terrestre está compuesta principalmente por rocas y minerales los cuales conforman la capa denominada litosfera. Estos materiales tanto rocas como los minerales han sido estudiados para conocer el origen del planeta, ya que su composición química puede revelar claves importantes del origen y la evolución.
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Las rocas se caracterizan por contener abundantes minerales, los cuales pueden ser esenciales, es decir, indispensables para su constitución. También contienen otros minerales menos abundantes que no son indispensables, denominados minerales accesorios ya que pueden estar ausentes. |
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Según su origen se distinguen tres grupos de rocas: ígneas, sedimentarias, y metamórficas.
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El magma |
Rocas Igneas: El término “ígneo” indica que este tipo de rocas se forman con la intervención del fuego, a grandes profundidades de la corteza terrestre. El planeta Tierra se divide en 3 capas denominadas núcleo , manto y corteza. En la zona más externa del manto y en la zona inferior de la corteza existen masas de rocas fundidas que reciben el nombre de magma. El enfriamiento lento de este fluido en su ascenso hacia la superficie provoca su cristalización. Cuando el magma se enfría se producen las rocas ígneas. |
Tipos de rocas ígneas según su origen
Existen varios tipos de rocas ígneas y su clasificación depende de diversos aspectos durante su formación y solidificación, entre ellas se encuentran: |
Rocas intrusivas o plutónicas (abisales): se producen cuando el magma se solidifica a grandes profundidades experimentando un enfriamiento lento, formando grandes masas rocosas. |
Rocas filonianas o hipoabisales: se forman a partir del magma más superficial que se solidifica rápidamente rellenando grietas y hendiduras, formando filones rocosos. |
Rocas extrusivas o volcánicas (eruptivas): son formadas por la solidificación de los magmas que logran salir al exterior en forma de lava mediante explosiones violentas. |
Textura de las rocas ígneas
De manera general se han establecido tres tipos de texturas en base a los minerales que se asocian a la roca, los minerales pueden ser cristalizados, cristalinos y amorfos, dando origen a diferentes texturas, tales como: |
| Holocristalina (Granular): Este término se aplica a las rocas formadas por minerales cristalizados visibles a través de una lupa. Si los minerales presentan gran tamaño se denominan rocas de textura macrogranudas, porque presenta en su textura granos gruesos. Este tipo de textura es frecuente en las rocas intrusivas. |
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Hipocristalina (Microlítica): Esta textura está formada en parte por materia cristalina y por materia amorfa. En algunas rocas, como en lospórfidos aparecen grandes cristales (fenocristales), embutidos en una pasta fina (textura microgranuda). |
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Criptocristalina (Vítrea): Esta textura esta formada exclusivamente por materia amorfa, como los vidrios volcánicos ricos en sílice, cuyos cristales no son visibles ni siquiera con ayuda del microscopio.
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Clasificación de las rocas ígneas: Como se ha visto, las rocas ígneas pueden clasificarse según su origen y según su textura, es decir en base a características geológicas, mineralógicas o químicas. Los magmas son de composición química compleja, normalmente contienen oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio, magnesio y grandes cantidades de gases que desempeñan un gran papel en la formación de las rocas, como ácido carbónico, cloro, flúor y boro. A medida que los magmas se van enfriando originan cristales que terminan por asociarse a una pasta común que forma la roca. La formación de los cristales depende del porcentaje de sílice que contengan, así aquellos que contienen menos sílice, cristalizaran primero, formando los denominados cristales oscuros y los que contienen mucho sílice, cristalizaran en mayor tiempo, formando los cristales claros.
A continuación se presenta una clasificación según el tipo de cristales predominantes:
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Rocas Sedimentarias: Formadas por la acumulación de sedimentos, algunos de ellos pueden estar consolidados mientras que otros no. La formación de este tipo de rocas se produce gracias a la precipitación química o por la intervención de restos orgánicos.
Origen de las rocas sedimentarias: Se originan por la disgregación mecánica de las rocas preexistentes: ígneas, metamórficas y de las mismas sedimentarias, debido a la acción directa de los agentes externos como viento, temperatura y lluvia sobre éstas. Según los procesos que las originan ya sean continentales o marinos, encontraremos diferentes denominaciones: |
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Las rocas eólicas (Eolo, Dios del viento) se han depositado en los continentes por acción del viento, en los grandes desiertos y cerca de las costas, formando médanos o dunas.
Las rocas estratificadas: son aquellas de origen marino y forman la mayoría de los estratos o capas paralelas. Las rocas sedimentarias son ricas en fósiles de animales y plantas.
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Procesos que dan origen a las rocas sedimentarias estratificadas
Existen varios procesos que permiten la formación de este tipo de rocas sedimentarias, a continuación se definen cada uno de ellos:
• Alteración meteórica del material preexistente (rocas madres): La acción mecánica y química permite producir material detrítico.
• Transporte o acarreo: El material detrítico es transportado por las corrientes fluviales y depositado en los mares.
• Sedimentación: el material acarreado se deposita en distintos ambientes marinos según sus densidades.
• Diagénesis: Es la última fase del ciclo sedimentario, en esta fase los sedimentos son modificados para compactarse y solidificarse según su: agrupamiento, donde los elementos sueltos por causa de la presión de los sedimentos superpuestos, se acumulan. Luego ocurre la cementación de los materiales a causa de sales precipitadas. Luego la recristalización de minerales donde se presentan cambios iónicos entre sólido y líquido, por último se presenta una selección de algunos componentes y regeneración y desarrollo de otros.
Textura de las rocas sedimentarias: La textura está determinada por la forma, dimensiones, relación entre sus componentes, precipitación química y organismos que las forman, entre las texturas que describen a las rocas sedimentarias tenemos: |
Textura orientada: Formada por fragmentos no esféricos que presentan una orientación preferencial. Ejemplo de éstas son las gravas y conglomerados.
Textura paralela: Se observa en las láminas de filosilicatos en los sedimentos arcillosos.
Textura fluidal: En este tipo de textura las laminillas que conforman la roca se disponen siguiendo las líneas de flujo.
Textura lineal: Presenta fragmentos de forma alargada que se depositan en la dirección del flujo de la corriente como las areniscas. |
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Clasificación de las rocas sedimentarias
De manera general se clasifican en cuatro grupos, tomando en consideración el tamaño de sus granos y su coherencia.
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Explora el esquema |
Rocas metamórficas: Estas rocas resultan de la alteración de otras rocas, que experimentan un cambio físico o químico en su forma a causa de las variaciones de presión, temperatura y de los fluidos. Los cambios se presentan a grandes profundidades de la corteza terrestre, por lo cual no pueden ser observados en la superficie de la tierra. Para explicar los procesos que permiten la formación de este tipo de rocas se analizan sus características. |
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Origen de las rocas metamórficas
La metamorfosis de las rocas ígneas, sedimentarias y las mismas metamórficas sigue dos procesos:
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Metamorfismo de contacto o térmico: Donde la metamorfosis se produce por acción térmica y por presión de carga, ésta última representada por el peso que tienen que soportar los sedimentos. Las cuarcitas se originan a través de este proceso mediante la transformación térmica de las areniscas (rocas metamórficas). Las pizarras también son otro ejemplo, éstas son producto de la transformación de las margas (arcilla con elevado porcentaje de carbonato de calcio, 70%). |
Metamorfismo regional o dinámico: La metamorfosis se produce cuando las rocas son sometidas a altas presiones lo que produce alargamientos o acortamientos. Esto hace que los componentes minerales presenten una orientación aplanada o alargada. Ejemplo de estas transformaciones se observan en algunos minerales como micas, anfiboles y cloritas que se orientan en posiciones paralelas al plano de alargamiento de la roca, en láminas o agujas, formando las rocas metamórficas foliadas. Estos cambios se producen a temperaturas de 800 a 1000 ºC . |
Mica |
Clasificación de las rocas metamórficas
Debido a que las rocas metamórficas se originan mediante diferentes procesos, la clasificación descriptiva es una de las más adecuadas, ésta se basa en su textura, componentes y tamaño de los granos, a continuación se presenta la clasificación sugerida por PDVSA (Intevep, 1997): |
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Pizarras mosqueadas y cornubianitas
Argilitas, pizarras y filitas
Gneis con cuarzo y feldespato y rocas afines
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Como conclusión
La corteza terrestre está formada por rocas y minerales, la proporción como se distribuye esta formación en cuanto a rocas se refiere es la siguiente rocas intrusivas (igneas) (95%), el resto está formado por rocas metamórficas (4%) y sedimentarias (1%). Diversos estudios realizados por diferentes investigadores han revelado la composición química de los minerales que se encuentran en estas rocas: |
Tabla 1 composición química de los minerales:
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Clarke Washington (1924)
|
Goldschmidt
|
Poldervaat (1955)
|
Promedio
|
|
SiO2
|
60,18%
|
59,12%
|
55,20%
|
58,16%
|
|
Al2O3
|
15,61%
|
15,82%
|
15,30%
|
15,57%
|
|
Fe2O3
|
7,02%
|
6,99%
|
8,60%
|
7,53%
|
|
MgO
|
3,56%
|
3,30%
|
5,20%
|
4,02%
|
|
CaO
|
5,17%
|
3,07%
|
8,40%
|
5,54%
|
|
Na2O
|
3,91%
|
2,05%
|
2,90%
|
2,95%
|
|
K2O
|
3,19%
|
3,93%
|
1,90%
|
3,00%
|
|
TiO2
|
1,06%
|
0,79%
|
1,6%
|
1,15%
|
|
P2O5
|
0,22%
|
0,22%
|
0,30%
|
0,24%
|
|
Total
|
99,80%
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95,29%
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99,40%
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98,16%
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En la tabla 1 se observa que existe concordancia entre los porcentajes de compuestos químicos encontrados por cada investigador en la corteza terrestre. Entre los elementos químicos más comunes de la corteza terrestre se encuentran el O2, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na y K, los cuales representan más del 99%. Siendo el más abundantes el oxígeno.
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Radiación solar en el planeta tierra
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Explora la imagen |
La mayor parte de la energía que llega a nuestro planeta procede del Sol. El Sol emite energía en forma de radiación electromagnética. Estas radiaciones se distinguen por sus diferentes longitudes de onda. Algunas, como las ondas de radio, llegan a tener longitudes de onda de kilómetros, mientras que las más energéticas, como los rayos X o las radiaciones gamma tienen longitudes de onda de milésimas de nanómetro.
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La energía que llega al exterior de la atmósfera lo hace en una cantidad fija, llamada constante solar. Esta energía es una mezcla de radiaciones de longitudes de onda entre 200 y 4000 nm, que se distingue entre radiación ultravioleta, luzvisible y radiación infrarroja. |
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a. Radiación ultravioleta
Es la radiación ultravioleta de menor longitud de onda (360 nm), lleva mucha energía e interfiere con los enlaces moleculares. Especialmente las de menos de 300 nm que pueden alterar las moléculas de ADN, muy importantes para la vida. Estas ondas son absorbidas por la parte alta de la atmósfera, especialmente por la capa de ozono. |
| Es importante protegerse de este tipo de radiación ya que por su acción sobre el ADN está asociada con el cáncer de piel. Sólo las nubes tipo cúmulos de gran desarrollo vertical atenúan éstas radiaciones prácticamente a cero. El resto de las formaciones tales como cirrus, estratos y cúmulosde poco desarrollo vertical no las atenúan, por lo cual es importante la protección aún en días nublados. Es importante tener especial cuidado cuando se desarrollan nubes cúmulos, ya que éstas pueden llegar a actuar como espejos y difusores e incrementar las intensidades de los rayos ultravioleta y por consiguiente el riesgo solar. Algunas nubes tenues pueden tener el efecto de lupa. |
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b. Luz visible
La radiación correspondiente a la zona visible cuya longitud de onda está entre 360 nm (violeta) y 760 nm (rojo), por la energía que lleva, tiene gran influencia en los seres vivos. La luz visible atraviesa con bastante eficacia la atmósfera limpia, pero cuando hay nubes o masas de polvo parte de ella es absorbida o reflejada.
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c. Radiación infrarroja
La radiación infrarroja de más de 760 nm, es la que corresponde a longitudes de onda más largas y lleva poca energía asociada. Su efecto aumenta la agitación de las moléculas, provocando el aumento de la temperatura. El CO2 , el vapor de agua y las pequeñas gotas de agua que forman las nubes absorben con mucha intensidad las radiaciones infrarrojas.
La atmósfera se desempeña como un filtro ya que mediante sus diferentes capas distribuyen la energía solar para que a la superficie terrestre sólo llegue una pequeña parte de esa energía. La parte externa de la atmósfera absorbe parte de las radiaciones reflejando el resto directamente al espacio exterior, mientras que otras pasarán a la Tierra y luego serán irradiadas. Esto produce el denominado balance térmico, cuyo resultado es el ciclo del equilibrio radiante.
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Tabla 1.- Radiación recibida y absorbida por la Tierra
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Radiación recibida por la Tierra
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Porcentaje (%)
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Radiación absorbida por la Tierra
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Porcentaje (%)
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directa a la Tierra
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26%
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por la atmósfera
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16%
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indirecta a la Tierra.
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11%
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por las nubes.
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2%
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difusa a la Tierra.
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14%
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por ozono y otros gases.
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1%
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pérdida de radiación por reflexión.
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4%
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Total de radiación
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47%
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19%
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Tabla 2.- Energía Solar reflejada
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Energía Solar reflejada
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Porcentaje (%)
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Radiación reflejada por los materiales terrestres (Indirectamente)
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10%
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Radiación reflejada por las nubes (directamente)
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24%
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Total
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34%
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En los cuadros anteriores (Tabla 1 y 2), se observa como se distribuye el 100% de la energía proveniente del sol, un 34% (ver tabla 2) regresa al espacio exterior, de forma directa (24%) o indirecta (10%). Un 19% de la energía es absorbida por la atmósfera, mientras que la Tierra recibe un 47% ambas serán regresadas al espacio exterior (ver Tabla 1). Esta distribución de la energía hace posible el balance energético en la Tierra.
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Según el tipo de radiación se conoce que de los 324 W .m -2 que llegan a la Tierra, en la parte alta de la atmósfera (1400 W.m -2 es la constante solar); 236 W.m -2 son reemitidos al espacio en forma de radiación infrarroja, 86 W.m -2 son reflejados por las nubes y 20 W.m -2 son reflejados por el suelo en forma de radiaciones de onda corta. Pero el reenvío de energía no se hace directamente, sino que parte de la energía reemitida es absorbida por la atmósfera y devuelta a la superficie, originándose el "efecto invernadero".
Comportamiento de la atmósfera y el suelo frente a la radiación: La atmósfera terrestre está compuesta por numerosas partículas de materia, presenta unos 1000 km. de altura y se divide en diferentes capas concéntricas: |
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Troposfera: Es la zona inferior de la atmósfera que se extiende desde el nivel del mar hasta unos 16 Km. Es una capa muy densa, en ella se encuentran más de las ¾ partes del aire de la atmósfera, además contiene mucho vapor de agua condensado en forma de nubes, y gran cantidad de polvo. A ella llegan la luz visible y los rayos UV que logran atravesar el resto de las capas de la atmósfera. |
Estratosfera: Tiene un espesor aproximado de 60 Km. y se encuentra por encima de la troposfera. Es una capa tenue donde los vapores de agua y polvo disminuyen bastante con relación a los encontrados en la troposfera. En esta zona es abundante la concentración de anhídrido carbónico (CO2) que tiene la propiedad de evitar el paso de las irradiaciones a la Tierra. |
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| Hacia el medio de la estratosfera se encuentra una capa de unos 15 km. de espesor con abundante ozono, que algunos autores denominan ozonosfera, es la capa que absorbe casi toda la radiación ultravioleta proveniente del Sol. El ozono, O3, absorbe con gran eficacia las radiaciones comprendidas entre 200 y 330 nm, por lo que la radiación ultravioleta de menos de 300 nm que llega a la superficie de la Tierra es insignificante. |
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Mesosfera: Presenta alrededor de unos 20 km. de espesor. Sus capas superiores presentan abundantes concentraciones de sodio. La temperatura en esta capa se encuentra entre -70 y 90 ºC. En ella se encuentra la capa D, que tiene la propiedad de reflejar las ondas largas de radio durante el día y desaparece durante la noche. Esta es la causa por la cual las ondas medias son interrumpidas durante el día y puedan reanudarse una vez que se pone el Sol. Al desaparecer la capa D, permite seguir el paso de las otras ondas hacia las capas superiores. |
Ionosfera: Es una zona parcialmente ionizada de radiaciones solares, de gran conductividad eléctrica. En esta capa se reflejan hacia la tierra las ondas de radio, por lo que es de gran utilidad en las telecomunicaciones. |
Exosfera: Es la última capa de la atmósfera. Se estima que presenta un espesor de 2.500 km., esta conformada principalmente por helio. |
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Tipo de energía absorbida
a. Energía absorbida por la atmósfera: En unas condiciones óptimas con un día perfectamente claro y con los rayos del Sol cayendo casi perpendiculares, las tres cuartas partes de la energía que llega del exterior alcanza la superficie. Casi toda la radiación ultravioleta y gran parte de la infrarroja son absorbidas por la atmósfera. La energía que llega al nivel del mar suele ser radiación infrarroja un 49%, luz visible un 42% y radiación ultravioleta un 9%. En un día nublado se absorbe un porcentaje mucho más alto de energía, especialmente en la zona del infrarrojo.
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b. Energía absorbida por la vegetación: La vegetación absorbe en todo el espectro, pero especialmente en la zona del visible, aprovechando esa energía para la fotosíntesis.
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Balance total de energía - Efecto "invernadero"
La temperatura media en la Tierra se mantiene prácticamente constante en unos 15ºC, pero la que se calcula que tendría, si no existiera la atmósfera, sería de unos -18ºC. Esta diferencia de 33ºC tan beneficiosa para la vida en el planeta se debe al efecto invernadero. El motivo por el que latemperatura se mantiene constante es porque la Tierra devuelve al espacio la misma cantidad de energía que recibe. Si la energía devuelta fuera algo menor que la recibida se iría calentando paulatinamente y si devolviera más se iría enfriando.
Por tanto la explicación del efecto invernadero no está en que parte de la energía recibida por la Tierra se quede definitivamente en el planeta. La explicación está en que se retrasa su devolución porque, aunque la cantidad de energía retornada es igual a la recibida, el tipo de energía que se retorna es distinto. Mientras que la energía recibida es una mezcla de radiación ultravioleta, visible e infrarroja, la energía que devuelve la Tierra es fundamentalmente infrarroja y algo de visible.
Las radiaciones que llegan del sol vienen de un cuerpo que está a 6.000ºC, pero las radiaciones que la superficie devuelve tienen la composición de longitudes de onda correspondientes a un cuerpo negro que esté a 15ºC. Por este motivo las radiaciones reflejadas tienen longitudes de onda de menor frecuencia que las recibidas. Están en la zona del infrarrojo y casi todas son absorbida por el CO2, el vapor de agua, el metano y otros gases, por lo que se forma el efecto invernadero. Así se retrasa la salida de la energía desde la Tierra al espacio y se origina el llamado efecto invernadero que mantiene la temperatura media en unos 15ºC y no en los -18ºC que tendría si no existiera la atmósfera.
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Aumento de la Temperatura Global:
Durante el siglo XX se ha constatado un aumento de la temperatura global y se estima que continúe así en los próximos decenios, esto preocupa al mundo científico y genera inquietudes en los más diversos ámbitos, ya que el calentamiento influye sobre el clima y por ende sobre la producción de alimentos, la salubridad mundial y en la economía en general. Pero no sólo la temperatura ha aumentado, también han aumentado en la atmósfera el CO2 en un 25%; el CH4 un 100%; el N2O un 10%. Más recientemente han aparecido los cloro fluorocarbonados o CFC, Freón 11 y Freón 12 principalmente.
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La causa del aumento de estos gases en la atmósfera es claramente consecuencia de la actividad humana: calefacción, industria, agricultura y transporte. Causa y a la vez efecto del aumento de la población desde la década de los años 20. La acumulación de estos gases contribuye a aumentar el calentamiento. |
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Energía interna de la Tierra:
La temperatura va aumentando en el interior de la Tierra hasta llegar a ser de alrededor de 5.000ºC en el núcleo interno. La fuente de energía que mantiene estas temperaturas es, principalmente, la descomposición radiactiva de elementos químicos del manto. Esta energía interna es responsable de las corrientes de convección que mueven las placas litosféricas, por lo que tiene importantes repercusiones en muchos procesos superficiales: volcanes, terremotos, movimiento de los continentes, formación de montañas, entre otros.
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Radiación cósmica: A la parte alta de la atmósfera llega una radiación de longitudes de onda muy cortas que proceden de diferentes puntos del Universo. La llamada radiación cósmica primaria está formada por electrones de alta energía. Cuando incide sobre las moléculas que se encuentran en la alta atmósfera se convierte en radiación secundaria que son rayos ultravioleta. Las moléculas de oxígeno (O2) absorben las radiaciones primaria y secundaria de menos de 200 nm convirtiéndose en ozono (O3). A su vez el ozono absorbe las radiaciones de hasta 300 nm y, de esta manera, gracias al oxígeno y al ozono, la Tierra se encuentra protegida contra las radiaciones cósmicas más peligrosas.
Las sustancias radiactivas: La llamada radiactividad está formada por un conjunto de radiaciones de onda corta y, por tanto, de mucha energía y gran capacidad de penetración. Su origen puede ser natural, pero las mediciones indican que han aumentado en los últimos años por algunas actividades humanas, sobre todo por las explosiones nucleares. Estas radiaciones, bien usadas, son muy útiles en medicina, la industria e investigación científica. Tienen muchas aplicaciones y se usan para curar cánceres hasta para revisar soldaduras o esterilizar alimentos. Sin embargo, la contaminación con sustancias radiactivas es especialmente peligrosa, porque cantidades minúsculas pueden emitir radiaciones mortales o muy dañinas.
Aplicaciones de la energía solar: Entre las múltiples aplicaciones de la energía solar se encuentran su aprovechamiento como luz directa, como fuente de calor y en la generación de electricidad principalmente, a continuación se amplia cada uno de estos usos:
Directa: Una de las aplicaciones de la energía solar es directamente como luz solar, por ejemplo, para la iluminación. Otra aplicación directa, muy común, es el secado de ropa y algunos productos en procesos de producción con tecnología simple.
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Térmica: La energía solar puede utilizarse para el calentamiento de algún sistema que posteriormente permitirá la climatización de viviendas, calefacción, refrigeración, secado, entre otros, son aplicaciones térmicas. |
Fotovoltaica: Es la energía solar aprovechada por medio de celdas fotoeléctricas (celda solar, auto solar), capaces de convertir la luz en un potencial eléctrico, sin necesariamente pasar por un efecto térmico. Para lograr esto la energía solar se recoge de una forma adecuada. El calor se logra mediante los colectores térmicos, y la electricidad, a través de los llamados módulos fotovoltaicos.
Los sistemas de aprovechamiento térmico permiten que el calor recogido en los colectores pueda destinarse y satisfacer numerosas necesidades. |
Por ejemplo, se puede obtener agua caliente para consumo doméstico o industrial, o bien generar calefacción a casas, hoteles, colegios, fábricas, entre otros. Incluso se pueden climatizar las piscinas para permitir su uso durante gran parte del año en aquellos países donde se presentan las estaciones. |
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Las aplicaciones agrícolas son muy amplias. Con invernaderos solares pueden obtenerse mayores y más tempranas cosechas; los secaderos agrícolas consumen mucha menos energía si se combinan con un sistema solar, y, por citar otro ejemplo, pueden funcionar plantas de purificación o desalinización de aguas sin consumir ningún tipo de combustible. Las "células solares", dispuestas en paneles solares, ya producían electricidad en los primeros satélites espaciales. Actualmente se perfilan como la solución definitiva al problema de la electrificación rural, con clara ventaja sobre otras alternativas, pues, al carecer los paneles de partes móviles, resultan totalmente inalterables al paso del tiempo, no contaminan ni producen ningún ruido en absoluto, no consumen combustible y no necesitan mantenimiento. Además, y aunque con menos rendimiento, funcionan también en días nublados, puesto que captan la luz que se filtra a través de las nubes.
La electricidad que se obtiene de esta manera puede usarse de forma directa (por ejemplo para sacar agua de un pozo o para regar, mediante un motor eléctrico), o bien ser almacenada en acumuladores para usarse en las horas nocturnas. Incluso es posible inyectar la electricidad sobrante a la red general, obteniendo un importante beneficio. Las células solares están hechas con obleas (láminas) finas de silicio, arseniuro de galio u otro.
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Hornos solares: Los hornos solares son una aplicación importante de los concentradores de alta temperatura. El mayor, situado en Odeillo, en la parte francesa de los Pirineos, tiene 9.600 reflectores con una superficie total de unos 1.900 m2 para producir temperaturas de hasta 4.000 °C. Estos hornos son ideales para investigaciones, por ejemplo, en la investigación de materiales, que requieren temperaturas altas en entornos libres de contaminantes.
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Enfriamiento solar: Se puede producir frío con el uso de energía solar como fuente de calor en un ciclo de enfriamiento por absorción. Uno de los componentes de los sistemas estándar de enfriamiento por absorción, llamado generador, necesita una fuente de calor. En general, se requieren temperaturas superiores a 150 °C para que los dispositivos de absorción trabajen con eficacia, los colectores de concentración son más apropiados que los de placa plana. |
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Movimientos de la atmósfera
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Los movimientos en la atmósfera se producen a diversas escalas, se pueden registrar desde movimientos milimétricos hasta de miles de kilómetros, la mayor escala de movimiento, es decir la escala en kilómetros, se denominacirculación general. La circulación general es causada por los cambios térmicos y de presiones en el globo terrestre y modificada por la rotación de la Tierra. La Tierra y los océanos introducen modificaciones adicionales y contribuyen a iniciarcirculaciones secundarias. La topografía local introduce circulaciones terciarias y así sucesivamente, hasta llegar al movimiento molecular para finalmente cesar debido a laviscosidad del aire. |
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La hidrosfera
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Hace unos 4600 millones de años durante la formación de la Tierra, las altas temperaturas mantenían el agua en forma de vapor. Cuando la tierra comenzó a enfriarse por debajo del punto de ebullición del agua, ocurrieron gigantescas precipitaciones que llenaron de agua las partes más bajas de la superficie formando los océanos. Así, la mayor proporción del agua que se encuentra en el planeta es la que forma parte de los mares en a través del agua salada, mientras que la mayor proporción de agua dulce se encuentra como masas de hielo y agua subterránea. El resto del agua que se encuentra en el planeta está sobre los continentes y en la atmósfera. |
Tabla 1.- Distribución del agua en la tierra
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Localización
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Distribución del área
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| Agua líquida oceánica |
1322·106km3
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| Agua sólida oceánica |
26·106km3
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| Epicontinentales (a) |
225000 km3
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| En la atmósfera |
12000 km3
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| Aguas subterránea (b) |
2-8 ·106km3
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| Aguas continentales |
Las aguas continentales son aquellas que se localizan en los continentes y que han perdido su salinidad mediante la evaporación, pues al pasar al estado gaseoso pierden cualquier sustancia sólida. Las aguas continentales representan las diversas formas en las cuales puede encontrarse distribuida el agua en un continente. El agua de los continentes denominada aguas continentales, está constituida por: torrentes, ríos, lagos,glaciares y aguas subterráneas. |
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Los torrentes: son corrientes rápidas de agua, su velocidad depende de la pendiente del terreno que recorren, esto también permite que presenten variaciones bruscas en su caudal. En su recorrido van erosionando intensamente la superficie terrestre. Los torrentes se originan en las cuencas de recepción, las cuales se caracterizan por presentar forma de embudo. El cauce de los torrentes está formado por un surco más o menos estrecho, lo cual dependerá del tipo de roca por donde circule, este surco es denominado canal de desagüe. Finalmente, la zona donde se depositan los materiales arrastrados se conoce como cono de deyección. |
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Los Ríos: Los ríos son corrientes de agua que fluyen por un cauce desde tierras altas a tierras bajas y que finalmente llegan a un lago, a otro río o al mar, excepto en zonas desérticas, que pueden desaparecer al consumirse. La diferencia fundamental entre un río y un torrente es su longitud y periodicidad. Un río se caracteriza por tener mayor caudal y su régimen es permanente, aún cuando puede presentar un lecho menor (estrecho) y un lecho mayor (cauce mayor durante las crecidas). |
Según su origen se diferencian varios tipos de ríos:
| Glaciar: Cuando sus aguas proceden de la fusión del hielo glaciar. |
| Nival: Sus aguas provienen de la fusión de las nieves en primavera y en verano.
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| Pluvial: Formadas por las lluvias principalmente del invierno. |
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El territorio regado por los ríos y sus afluentes se denomina cuenca. El conjunto de un río y todos sus afluentes se denomina sistema de drenaje , y la combinación de varios sistemas de drenajeformarán varios modelos de drenaje. El río es el agente principal de transporte del círculo fluvial. Los ríos transportan elementos diluidos y residuos sólidos. Con estos materiales transportados, los ríos llevan a cabo en el terreno una erosión, que da origen a diferentes perfiles de valles fluviales. Como consecuencia de las acciones erosivas y depósito, el lecho tiende a presentar un perfil cóncavo. El curso alto del río tiene un gran poder erosivo formando desfiladeros, hoces, gargantas, entre otras modificaciones de la corteza terrestre.
| El clima |
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La definición de clima está dada por la combinación de una serie de fenómenos atmosféricos. La palabra clima proviene del griegoklima, que hace referencia a la inclinación del Sol, el cual es sólo uno de los factores que lo definen.
Tiempo y Clima.
Con frecuencia se confunde el tiempo atmosférico y el clima de un lugar. |
El tiempo atmosférico a una hora específica, por ejemplo, a las doce del mediodía, viene determinado por la temperatura, presión atmosférica, dirección y fuerza del viento, cantidad de nubes y humedad entre otros. Todos estos elementos deben ser registrados en el instante que se considera para definir el tiempo. Estos elementos, pueden cambiar rápidamente, por lo que el tiempo atmosférico también lo hace. Una zona determinada no presenta la misma temperatura a las 12 del mediodía que a las 6 de la mañana. |
El tiempo puede ser igual en diferentes lugares, por ejemplo Madrid, París y Caracas, las tres capitales, pueden tener el mismo tiempo en un momento dado, por ejemplo, un día con lluvia en las tres, da lugar a un mismo tiempo lluvioso. Sin embargo, es evidente que estas tres ciudades no tienen el mismo clima, ni siquiera parecido. La diferencia del clima viene dada, entre otros factores, por la vegetación que rodea a cada una de estas ciudades: exuberantemente tropical en Caracas, abundante en bosques y praderas en París y de tipo estepas y reseca en Madrid. Así pues, el tiempo traduce algo que es instantáneo, cambiante y en cierto modo irrepetible. El clima, en cambio, aunque se refiere a los mismos fenómenos, los traduce a una dimensión más permanente duradera y estable.
De esta manera es posible definir el tiempo como "el estado de la atmósfera en un lugar y un momento determinados"; y el clima ,"como la sucesión periódica de tipos de tiempo”. |
Elementos del Clima.
Los principales elementos que definen el clima son: temperatura, presión, humedad, precipitaciones (lluvia, nieve, rocío, niebla, etc.), nubosidad y viento.
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Temperatura: La temperatura atmosférica es el indicador de la cantidad de energía calorífica acumulada en el aire. La temperatura de un lugar se establece mediante promedios. Se habla de temperaturas medias (diarias, mensuales y anuales) y de oscilación o amplitud térmica, que es la diferencia entre el mes más frío y el mes más cálido de un lugar. La temperatura varía en las diferentes regiones de la Tierra y se debe a la inclinación del eje terrestre y a los movimientos de rotación y traslación de la Tierra. La temperatura disminuye desde el Ecuador hacia los polos (Ver imagen). |
La presión: La presión atmosférica, es el peso de la masa de aire por cada unidad de superficie. Por esto, la presión suele ser mayor a nivel del mar que en las cumbres de las montañas, aunque no depende únicamente de la altitud. Las grandes diferencias de presión se pueden percibir con cierta facilidad. Con una presión alta nos sentimos más cansados, por ejemplo, en un día muy caluroso. Con una presión demasiado baja (por ejemplo, por encima de los 3.000 metros ) nos sentimos más ligeros, pero también respiramos con mayor dificultad. |
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La presión del aire se mide con el barómetro, que determina el peso de las masas de aire por cm2, se mide en milibares (mbs) y se considera un nivel de presión normal, el equivalente a 1.013 mbs. Las diferencias de presión atmosférica entre distintos puntos de la corteza terrestre, hacen que el aire se desplace de un lugar a otro, originando los vientos. En los mapas del tiempo, los distintos puntos con presiones similares se unen formando unas líneas denominadas isobaras. |
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La humedad: La humedad indica la cantidad de vapor de agua presente en el aire. La humedad depende en parte de la temperatura, ya que el aire caliente contiene más humedad que el frío. |
| La humedad relativa: |
| Se expresa en forma de tanto por ciento (%) de agua en el aire. |
| La humedad absoluta: |
| Se refiere a la cantidad de vapor de agua presente en una unidad de volumen de aire y se expresa en gramos por centímetro cúbico (gr/cm3). |
| La saturación: |
| Es el punto a partir del cual una cantidad de vapor de agua no puede seguir creciendo y mantenerse en estado gaseoso, sino que se convierte en líquido y se precipita. |
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En climatología, es de sumo interés el estudio de la humedad ya que debido a ella se suceden las precipitaciones que influyen de manera importante en el clima. La humedad de las masas de aire se mide con el higrómetro, que establece el contenido en vapor de agua. Si el higrómetro marca el 100%, el aire ha llegado al máximo nivel de saturación, si marca más del 50% se considera el aire húmedo y menos del 50% se considera aire seco. |
Higrómetro digital |
Precipitaciones: Las precipitaciones se establecen mediante los totales de agua de lluvia recogidos en los pluviómetros, las cantidades se suman y determinan el régimen pluviométrico del lugar o zona, estimándose como lugar seco o húmedo, o estación húmeda o de humedad constante. |
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Factores del clima.
También el clima depende de la altitud, latitud, relieve, distribución de tierras y mares, las corrientes marinas, la vegetación,... |
Los factores y elementos climáticos son de dos tipos: matemáticamente constantes como la latitud, variables o inciertos como los vientos predominantes, la influencia marítima y las corrientes marinas.
La latitud influye en la modificación de la temperatura desde el Ecuador hacia los polos. También la latitud tiene influencia en las precipitaciones, puesto que en las zonas ecuatoriales las corrientes de aire caliente ascendente provocan las lluvias, mientras que hacia los trópicos, el aire desciende seco.
La altitud modifica la temperatura. La altitud respecto al nivel del mar influye en el mayor o menor calentamiento de las masas de aire. Es más cálido el que está más próximo a la superficie terrestre, disminuyendo su temperatura progresivamente a medida que aumenta la altitud, unos 6,4º C cada 1.000 metros de altitud. Por ejemplo, Mérida a 1.647 metros de altura sobre el nivel del mar tiene unos 15º C de promedio anual de temperatura y el Pico Bolívar a 5.005 metros presenta una temperatura promedio de 0º C. La presión y la temperatura disminuyen con la altura. |
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El relieve al igual que los océanos modifican la temperatura, así las áreas cercanas a los mares tienen climas frescos, los inviernos son menos rigurosos y los veranos más frescos dando origen a losclimas marítimos. En aquellas zonas donde no llega la influencia marítima, la temperatura alcanza límites extremos tanto en invierno como en verano provocando los climas continentales.
Las corrientes marinas intervienen también en la modificación del clima, ya que llevan calor hacia las regiones polares y viceversa.
Los vientos intervienen igualmente en la modificación de los climas. Los vientos húmedos que vienen del mar, precipitan su humedad al descender su temperatura. Luego se calientan y ascienden regresando al mar para repetir el ciclo. A esto se le llama brisa del mar. Cuando el aire es más frío en tierra éste se dirige hacia el mar y entonces, el aire más caliente desciende sobre la tierra para continuar el ciclo. |
Zonas Climáticas.
Los climas se describen con arreglo de códigos previamente acordados o con términos descriptivos un tanto imprecisos en su definición, sin embargo resultan útiles. A escala global se habla del clima en términos de zonas, o cinturones, que pueden trazarse entre el ecuador y el polo en cada hemisferio. Para definir estas zonas hay que tomar en consideración la circulación en la capa superior de la atmósfera, o estratosfera, así como en la atmósfera inferior, o troposfera, zona donde se manifiesta el clima. |
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En condiciones ideales, es posible suponer que el aire caliente asciende a lo largo del ecuador y desciende cerca de los polos. Así pues, el cinturón ecuatorial tiende a ser una región de baja presión y períodos de calma interrumpidos por tormentas eléctricas, asociadas a enormes nubes llamadas cúmulos. Debido a los períodos de calma, este cinturón recibe el nombre de doldrums(estancamiento). Se desplaza ligeramente hacia el norte del ecuador durante el verano boreal y hacia el sur durante el meridional. Por contraste, el aire desciende en las regiones polares. Esto produce una elevada presión atmosférica y vientos secos y helados que tienden a radiar hacia el exterior, desde los polos.
Este panorama no es tan sencillo, ya que se debe tomar en cuenta la rotación de la Tierra , que desvía los componentes norte y sur de la circulación atmosférica. Así, los vientos tropicales y polares tienden a ser del Este (vientos procedentes del Este), y se desarrollan dos cinturones intermedios en cada hemisferio. A unos 30° de latitud N y S, hay una zona de alta presión en la cual, el aire de las capas superiores, desciende y se divide enviando corrientes hacia el ecuador. En el hemisferio norte soplan vientos regulares del Noreste, y del Sureste en el hemisferio sur. Estas zonas de alta presión producen áreas áridas en los continentes, pero hacen que el aire se cargue de humedad sobre los océanos debido a la evaporación. Si estos vientos regulares chocan con una isla dispuesta a modo de barrera topográfica o con la costa de un continente, el aire húmedo se eleva hasta zonas más frescas dando lugar normalmente, a fuertes lluvias.
Entre los 50° y los 60° de latitud N y S se encuentra un cinturón de baja presión caracterizado por los vientos dominantes del Oeste, que son desviados hacia el Suroeste en el hemisferio norte y hacia el Noroeste en el hemisferio sur. En este caso las precipitaciones se relacionan con los frentes polares; el aire frío de los vientos polares del Este penetra por debajo del aire cálido y húmedo de los vientos del Oeste que, al enfriarse, liberan la humedad que contienen. En invierno, ésta es la causa de la mayoría de las nevadas en los continentes.
| Meteorización |
La Meteorización es la rotura o la disgregación de una roca sobre la superficie de la Tierra, esto permite la formación de un manto de roca alterada denominado regolito. Igualmente se reconoce como concepto de meteorización, la preparación del material rocoso mediante diversos agentes que alteran las rocas. Estos agentes son, en general los meteoros, la temperatura, el agua, el hielo y el viento, entre otros. Para que estos agentes sean efectivos, la roca debe presentar debilidades estructurales en las condiciones litológicas. |
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Existen diferentes tipos de meteorización, según el agente que la cause, es así como se han descrito tres tipos de agentes básicos: físicos, químicos y biológicos, los cuales son responsables, respectivamente, de la meteorización mecánica, la meteorización química y la meteorización biológica.
Meteorización física o mecánica
La meteorización mecánica o física consiste en la ruptura de las rocas a causa de esfuerzos externos e internos causados por los meteoros. Son sinónimos del término meteorización, los términos de disgregación y fragmentación. La disgregación implica la ruptura de la roca en fragmentos más o menos grandes y angulosos pero sin modificación de la naturaleza mineralógica de la roca. Los calibres pueden ir desde la arcilla, a la marga, el limo, la arena, hasta los fragmentos de varios metros. La superficie de meteorización puede realizarse en capas, exfoliación, o grano a grano por desagregación granular. Los procesos más importantes son: termoclastia, gelifracción , hidroclastia , haloclastia y corrasión. |
Fisuras y fragmentación de la roca debido a los
cambios bruscos de la temperatura en los
desiertos durante el día y la noche |
Termoclastia
La termoclastia consiste en la fragmentación de la roca debido a los cambios de temperatura bruscos. Las dilataciones y las contracciones producidas por los cambios de temperatura, producen tensiones en las rocas que terminan por romperla. Para que se produzca esta ruptura son necesarios cambios bruscos en periodos muy cortos de tiempo, como los que se dan en los desiertos Áridos, pero también rocas, cuyo color y textura permitan una absorción y disminución de la radiación calorífica. Además, deben tener una composición mineralógica que permita diferencias de dilatación y contracción, para que las tensiones sean efectivas. |
Las condiciones para que se produzca la termoclastia, son tan difíciles que no ha sido posible reproducirla en un laboratorio, por lo que en ocasiones se duda que sea un mecanismo natural, sin embargo en los desiertos cálidos sí parece funcionar, al menos en combinación con otros mecanismos. Este mecanismo produce fenómenos de exfoliación y desagregación granular.
Gelifracción o crioclastia
La gelifracción consiste en la fragmentación de la roca debido a las tensiones que produce la congelación y descongelación del agua en los huecos que presenta la roca. El aumento de volumen que produce el agua congelada sirve de cuña, lo que termina por romper la roca. Esto quiere decir, que para que la gelifracción funcione es necesario que existan frecuentes ciclos de hielo-deshielo lo que ocurre en las latitudes medias con procesos de tipo periglaciar. En las latitudes altas con procesos de tipo glaciar estas alternancias no se dan, ya que el período de congelación dura meses.
La gelifracción es el mecanismo más eficaz en las latitudes medias. Muchos investigadores la consideran como un tipo de termoclastia, pero al no ser las diferencias de temperatura lo que rompe la roca, sino un agente intermedio, el agua helada y deshelada, puede considerarse como un mecanismo aparte. La eficacia de la gelifracción depende de la naturaleza de la roca y puede pulverizarla en granos de tamaño limo, microgelifracción, o en bloques grandes y angulosos, macrogelifracción.
Hidroclastia
La hidroclastia consiste en la fragmentación de la roca debido a las tensiones que produce el aumento y reducción de volumen de determinadas rocas cuando se empapan y se secan. Normalmente, en este mecanismo la arcilla tiene una importancia decisiva. Los ciclos de humectación y secado son más lentos que los de hielo deshielo, pero más persistentes. La presión ejercida por la arcilla húmeda persiste mientras está húmeda. Durante la fase seca la arcilla se cuartea, presentando debilidades que pueden aprovechar otros agentes erosivos. En función del tamaño de los fragmentos se pueden distinguir la macrohidroclastia, en regiones que alternan arcillas masivas y calizas o areniscas y que presentan cuarteamientos muy grandes, y la microhidroclastia, en regiones de rocas cristalinas con algún grado de alteración, que forma limos.
Haloclastia
Consiste en la fragmentación de la roca debido a las tensiones que provoca el aumento de volumen que se producen en los cristales salinos. Estos se forman cuando se evapora el agua en las que están disueltos. Las sales, que están acogidas en las fisuras de las rocas, presionan las paredes, a manera de cuña, hasta romperlas. En realidad no son los cristales formados los que ejercen la presión suficiente para romper la roca, sino el aumento de volumen de los cristales al captar nuevos aportes de agua, que hacen crecer el cristal.
La haloclastia sólo funciona en los países altamente salinos y áridos, es decir en las franjas litorales y en las regiones muy áridas. El mecanismo es muy similar a la gelifracción, aunque su ámbito de incidencia es menor. Debido al reducido tamaño de los cristales salinos, este mecanismo apenas tiene importancia en las rocas con fisuras, sin embargo es muy efectivo en las rocas porosas, por lo que el material que se forma es de pequeño calibre: arenas, limos, margas y arcillas.
Corrasión
La corrasión implica denudación, es decir fragmentación y transporte del material, así que también se considera un agente de transporte. Es un proceso de erosión mecánica cuasados por golpes que producen los materiales que transporta un fluido (aire, agua o hielo) sobre una roca sana. La reiteración de los golpes termina por fragmentar tanto la roca sana como el proyectil. El resultado es la abrasión (des gaste por fricción) de la roca y la ablación (cortar, separar y quitar) de los materiales. La eficacia de la corrasión depende de la densidad y de la velocidad del fluido. Un fluido es más denso cuantos más materiales lleva en suspensión (carga). También es más eficaz en cuanto menos vegetación exista. |
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