Meteorización

Las rocas se formaron en el interior de la Tierra, en unas condiciones distintas a las de la superficie, donde la presión y temperatura son inferiores a las de formación de las rocas. Las condiciones ambientales de la superficie provocan transformaciones físicas y químicas en las rocas.

La meteorización es la descomposición de los minerales y rocas de la superficie terrestre (o cercanas a la superficie) al estar en contacto con la atmósfera, hidrosfera y la biosfera. No se produce el transporte de estos materiales, porque si lo hubiera, hablaríamos de erosión.

La meteorización depende de varios factores, como la litología de la roca, su estructura, el clima, la vegetación, etc.

Como resultado de la meteorización, se obtienen fragmentos de rocas de distintos tamaños llamados clastos. Estos materiales se depositan al pie de las rocas de las que proceden formando un detrito.

Existen tres tipos de meteorización:

• Meteorización física o mecánica.
  
• Meteorización química.
• Meteorización biológica.

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Meteorización física o mecánica

La meteorización física produce la disgregación o ruptura de la roca, sin que cambie su composición química o mineralógica. La roca se va fracturando y los pequeños fragmentos que se generan pueden ser erosionados y transportados posteriormente.

Algunos tipos de meteorización física son:

• Descompresión. Las rocas se expanden y agrietan porque se han formado con grandes presiones a mucha profundidad, y si llegan a la superficie, al haber menos presión litostática, se dilatan formando grietas o diaclasas que forman losas horizontales.
• Termoclastia. Si las diferencias de temperatura entre el día y la noche son muy grandes, la roca se dilata y contrae continuamente. Como no todos los minerales que las forman se dilatan del mismo modo, la roca acaba por disgregarse. Por ejemplo, en el desierto. En los granitos, como la radiación solar solo llega a unos pocos centímetros de la parte más superficial, genera una típica meteorización en capas de cebolla que produce una exfoliación en bolas.
• Gelifracción o crioclastia. El agua que está en las pequeñas grietas de la roca se congela, aumenta su tamaño un 9 % y, tras repetirlo muchas veces, acaba por fracturar la roca. Por ejemplo, los canchales. La gelifracción es importante en climas fríos y con temperaturas que oscilan alrededor de los 0ºC, alternando el hielo y el deshielo, como ocurre en algunas zonas montañosas. 

Río de Piedra en Orihuela del Tremedal (Teruel)

• Haloclastismo. En ambientes marinos y áridos, el agua que ocupa los poros y fisuras de las rocas se evapora dejando la sal. Al cristalizar, como su volumen es mayor, ejerce unas presiones que puede llegar a romper la roca. Como resultado, quedan rocas muy angulosas y pequeñas.
• Biológica (bioclastia). Algunos seres vivos, como los árboles con sus raíces, pueden fragmentar físicamente las rocas. O los animales excavadores, que también hacen sus madrigueras desmenuzando las rocas.

Meteorización química

La meteorización química produce una transformación química, transformando los minerales en otras sustancias, provocando que la roca pierda cohesión y se altere.

Algunos tipos de meteorización química son la oxidación, disolución, carbonatación, hidratación, hidrólisis.

• Oxidación. Algunos minerales reaccionan con el oxígeno de la atmósfera y forman nuevos minerales. La oxidación es el cambio del estado de valencia de los metales en presencia de oxígeno. Por ejemplo, la goethita se transforma en limonita por oxidación.
• Disolución. Algunos minerales solubles (cloruros, nitratos, carbonatos, sulfatos,...) se pueden disolver.
• Carbonatación. Cuando se combina el dióxido de carbono con el agua forma ácido carbónico, y este reacciona con el carbonato de calcio transformándolo en bicarbonato, que es soluble en agua.
• Hidratación. Consiste en la incorporación de agua a la estructura de algunos minerales, con lo que aumenta su volumen. Por ejemplo, la anhidrita con agua, se transforma en yeso.
• Hidrólisis. Se produce cuando se rompe la estructura de un mineral por acción de los iones de H⁺ y OH^- de agua. Por ejemplo, el feldespato puede pasar a ser minerales de la arcilla.
• Bioquímica. La descomposición de los materiales biológicos genera unos ácidos orgánicos que pueden alterar la roca. Los vegetales vivos también pueden contribuir a la meteorización de la roca.
• Laterización. En zonas, como la selva, con precipitaciones abundantes, se produce meteorización y la sílice y las bases son arrastradas (por lixiviación) hacia niveles más profundos, formándose depósitos de color rojo con acumulaciones de óxidos de hierro y aluminio. Forman laterita, una costra dura, y los suelos no son fértiles.

También existe un tipo de meteorización bioquímica, producida por la acción de los ácidos orgánicos procedentes de la descomposición de restos de seres vivos o por la acción físicoquímica de los vegetales vivos.

Meteorización biológica u orgánica

La acción de los seres vivos puede llegar a meteorizar las rocas tanto física como químicamente.

• Meteorización mecánica, como la realizada en la construcciones de madrigueras o por las raíces de los árboles.
• Meteorización química, cuando el agua y los ácidos orgánicos, además del aumento del dióxido de carbono, alteran la roca. 

Factores que controlan la meteorización

Según se ha visto en los distintos tipos de meteorización, los principales factores que controlan el tipo y la intensidad de la meteorización son:

• Las características de la roca madre, su textura, los minerales que la forman, determinan el tipo y la intensidad de la meteorización.
  • Mineralogía. Las rocas sedimentarias de precipitación química (calizas, yesos y sales) son mucho más fáciles de disolver que las rocas ígneas, que se ven afectadas por hidrólisis. En las rocas ígneas, los minerales formados a altas temperaturas y presiones tienden a alterarse más fácilmente que los que se formaron a temperaturas y presiones más bajas.
  • Estructura. La existencia de planos de discontinuidad en la roca, como diaclasas, fallas, esquistosidad,... favorece que el agua pueda penetrar y acelerar los procesos físicos y químicos de la meteorización.
  • Textura. La alteración es mayor cuanto más grande sea el tamaño de los minerales que forman la roca.
• El clima:
  • En clima tropical húmedo, la meteorización química es máxima y se forman lateritas y bauxitas.
  • El climas glaciales con temperaturas extremadamente bajas, la meteorización química es nula.
  • En climas periglaciares, los ciclos de hielo y deshielo hacen que la crioclastia (meteorización física) sea el principal proceso de meteorización.
  • El climas desérticos, la meteorización química es mínima, predominando la termoclastia (meteorización física).
  • En climas templados hay meteorización física y química, aunque la química se da en menor grado que en las zonas tropicales.

La presencia de agua es muy importante en la meteorización. Por ejemplo, en la crioclastia o gelifracción (meteorización física), favoreciendo la fracturación de la roca al aumentar su volumen. En la meteorización química es fundamental, como agente de transporte de solutos y favoreciendo reacciones de meteorización química. En los desiertos, como no hay agua, la meteorización química prácticamente no se produce y solo se la física. En cambio, en un clima templado o tropical, con mucha mayor cantidad de agua, la meteorización química es más importante.