Producción de Sedimentos
Los sedimentos que ingresan al ciclo sedimentario se producen principalmente por el intemperismo y erosión de rocas previas. Cuando el aporte de sedimentos vía intemperismo y erosión es escasa, resultan importantes los sedimentos producidos o derivados de la actividad de los organismos, ya sea sus propios restos como también las sustancias ó sólidos que excretan. Por último, otra fuente de sedimentos es la actividad volcánica explosiva que produce un gran número de partículas que ingresan al ciclo sedimentario.
1. Intemperismo
Es la descomposición,
desgaste, desintegración y destrucción de las rocas, como respuesta a su
exposición a los agentes de la intemperie (ej. agua, aire, variaciones de
temperatura, acción de organismos).
Puede ser
fundamentalmente mecánico o físico (desintegración de la roca en trozos cada
vez más pequeños), o bien dominantemente químico (descomposición de los
componentes originales de la roca a otros diferentes). Aunque los procesos de
ambos tipos se analizan por separado, en la naturaleza usualmente actúan
conjuntamente.
Tipos de intemperismo físico-mecánico y químico
1. A. Intemperismo físico o mecánico.
Es la desintegración de la roca debido a diversas causas, por ejemplo, por la expansión y contracción térmica; por el mojado-secado alternante; por la gelifracción, que es al aumento de volumen del agua al congelarse en bajas temperaturas; o bien, el crecimiento de cristales, usualmente sales, llamado hialoclastía. Esta desintegración también ocurre como consecuencia de la descompresión de rocas enterradas, como en los batolitos al ser exhumados, ya que produce expansión del material, produciendo lajeamiento de la roca en lajas finas o gruesas, dependiendo del tipo de material. Otra causa de desintegración es exfoliación esferoidal, también frecuente en rocas intrusivas. Entre mayor es la fragmentación de la roca original, mayor es la superficie expuesta al intemperismo químico
Gelifracción: el aumento de volumen del agua al congelarse produce fracturamiento.
Termoclastia y mojado secado: producen expansión y contracción del material.
La descompresión producen expansión y lajeamiento de la roca.
Hialoclastía: el crecimiento de cristales de sal (A, B y C) produce fragmentación de la roca (D).
Pasos sucesivos en la formación del intemperismo esferoidal, el primer paso explica la acción del intemperismo y erosión de material en aristas y esquinas de fragmentos separados inicialmente por fracturamiento. Abajo ejemplos en rocas.
El intemperismo físico incrementa la superficie de roca expuesta al intemperismo químico.
1. B. Intemperismo Biológico.
Es un tipo intemperismo mezcla de mecánico con químico. La parte mecánica es la desintegración de la roca o sedimento por acción de organismos, como las raíces de una planta, con químico, como la quelación.1. C. Intemperismo Químico.
Es el conjunto de complejos procesos que descomponen a los constituyentes internos de las rocas, esto es a las estructuras internas de los minerales, generando nuevos minerales, al tiempo de liberando compuestos y/o elementos al medio saturado o acuoso. Es una disgregación del material a escala molecular por la acción de iones en solución. Este intemperismo ocurre primero en los minerales inestables en las condiciones de superficie, como son los minerales de alta temperatura de las rocas ígneas o metamórficas, tales como los ferromagnesianos (e.g. olivino, piroxenos, anfíboles en ese orden, plagioclasas cálcicas).
Estabilidad de minerales en la superficie: los estables son más resistentes al intemperismo químico y los inestable se intemperizan más fácilmente
Los procesos de intemperismo químico más comunes son disolución, hidrólisis o hidratación y oxidación-reducción. Otros procesos son hidratación-deshidratación, intercambio iónico y quelación. En el par de cuadros de abajo se describe cada uno de estos procesos.
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Descripción | Ocurrencia / ejemplo |
|---|---|---|
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Disolución + simple |
+ Separación de iones por acción
del agua donde quedan disueltos |
En Halita el H2O disocia el Na del Cl |
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Hidrólisis (hidratación) |
Reacciones químicas entre los minerales
y el agua. |
Ocurre principalmente en minerales silicatados junto con disolución. Produce arcillas |
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Oxidación |
Procesos por los cuáles el oxígeno se combina con otros elementos o compuestos y por ello tienen pérdida de electrones. El Fe en estado ferroso (Fe+2), es enlace entre tetraedros de sílice. Cuando el O2 de la atmosfera, o disociado del agua (H2O), se enlaza con el Fe+2, pierde un electrón (y Si4+), y pasa a estado férrico Fe+3. También el S y Mn se oxidan. |
Ocurre principalmente en minerales ferromagnesianos
(ej. piroxenos,
biotitas) Produce óxidos férricos |
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PROCESO |
Descripción |
Ocurrencia / ejemplo |
|---|---|---|
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Reducción |
Procesos por los cuáles en condiciones de saturación de agua y con poco aporte de oxígeno, insuficiente para la demanda de organismos, los compuestos como el Fe tienen ganancia de electrones. Pasando de férrico a ferroso (Fe+3 Fe+2), dado que el ferroso es más soluble y móvil y puede irse en solución |
Ocurre con compuestos de Fe, S y/o Mn |
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Hidratación-deshidratación |
Ganancia (hidratación) pérdida (deshidratación) de moléculas de H2O de un mineral resultando en
un nuevo mineral. |
En Óxidos Férricos En Evaporitas
(ej. yeso) |
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Intercambio iónico |
Intercambio de iones, principalmente cationes, entre soluciones y minerales |
En minerales arcillosos y zeolitas |
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Quelación |
Unión de iones metálicos a moléculas orgánicas que tienen estructuras de anillo mediante agente quelante (vg. secretado por líquenes, clorofila) |
En minerales silicatados |
Disolución:
Hidrólisis:
Oxidación:
Factores que influyen en el intemperismo
El intemperismo puede actuar con distinta velocidad dependiendo del tipo de roca madre o material parental que esté sujeto al intemperismo, las rocas con minerales más inestables se intemperizarán más fácil y rápidamente. También influye la disponibilidad de agua y temperatura que son factores controlados por el clima y la topografía: el intemperismo químico se desarrollará mejor a mayor temperatura y disponibilidad de agua. En tanto que el intemperismo físico se desarrollará mejor en rocas que originalmente están más fracturadas, o con mayores planos de estratificación. El intemperismo físico favorece al intemperismo químico pues ofrece una mayor cantidad de superficies expuestas y el intemperismo químico a su vez produce fragmentación de la roca. Ambos tipos de intemperismo producen el desarrollo de suelo y la erosión del material producido, los suelos se desarrollarán más cuando la erosión es menor, dado que el suelo es el sostén de la vegetación, el suelo y vegetación que sostienen detienen la erosión.
Interacciones entre los factores del intemperismo
2. Otros procesos productores de sedimentos
2. A. Actividad biológica.
Esta actividad incluye los restos de organismos al morir, ya sea las partes blandas que pueden convertirse en materia orgánica o descomponerse en otros materiales, o bien las partes duras como conchas, huesos, dientes o cualquier tipo de material esquelético e incluso tejidos leñosos, materiales que pueden ser conservados en forma de fósiles completos o fragmentarios. También se incluyen los productos que secretan los organismos en sus actividades orgánicas que ingresan como materiales en solución en el medio y que pueden ser precipitados como carbonato de calcio o sílice, formando parte del sedimento.
2. B. Actividad volcánica.
La actividad volcánica explosiva produce una gran cantidad de sedimentos que ingresan como detritos en el ciclo sedimentario, los cuáles son transportados por los propios procesos volcánicos, así como por procesos sedimentarios de erosión y transporte.