Los procesos exógenos principales son: 1) lntemperismo, 2) Oxidación y enriquecimiento supergénico, 3) Sedimentación y 4) Diagénesis.
2.1. INTEMPERISMO
Es el proceso principal en la construcción del relieve terrestre como valles, mesetas, vertientes o laderas. El intemperismo ocurre por cambios bruscos de la temperatura, por efectos de H20-C02 y biológicos sobre las rocas y minerales.
Estos fenómenos ocurren en o cerca de la corteza continental. Se conocen 3 tipos de intemperismo:
1) Químico,
2) Mecánico o físico
3) Biótico.
El intemperismo químico es el proceso más importante, descompone rocas y minerales transformando el material original en algún material diferente.
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v EL INTEMPERlSMO QUIMICO:
Ocurre por acción de los angentes atmosféricos como H20, 02 y H2C03, organismos bióticos y por variaciones de la temperatura. El agua es el agente más activo del intemperismo, actúa solubilizando algunos minerales metálicos y no metálicos, los transporta y los deposita. La deposición ocurre por regulación de las condiciones fisicoquímicas tales como pH, Eh y de la composición química de las soluciones meteóricas.
Las aguas métodos provienen principalmente de las precipitaciones pluviales, de las aguas subterráneas y del agua extraída de los sedimentos al compactarse. El agua meteórica al circular por debajo de la superficie de la corteza terrestre pasa por dos zonas (Fig. 6.1):
1) Zona de aereación o percolación de aguas,
Esta zona ocurre entre la superficie terrestre y el límite superior de la napa freática, presenta una forma groseramente paralela a las irregularidades topográficas de la superficie. Esta zona se caracteriza por tener una circulación libre y rápida -generalmente descendente:- del agua saturada con oxígeno y acido carbónico disueltos.
2) Una zona de saturación que ocurre debajo de la zona de areación.
Esta zona ocurre debajo del nivel de aguas freáticas y puede dividírsele en dos subzonas.
· Una subzona superior que tiene aguas de movimientos lentos y laterales con poca cantidad de oxígeno disuelto.
· Una subzona inferior de aguas estancadas, prácticamente sin circulación y sin contenido de oxígeno libre.
En general esta es una zona de empapamiento de agua permanente sobre las rocas. El oxígeno juega el rol principal en el proceso de oxidación. El oxígeno proviene de la atmósfera, del contenido disuelto en el agua o de la constitución de los minerales. Los ácidos orgánicos e inorgánicos intensifican el intemperismo químico de las rocas en la corteza continental.
· Entre los inorgánicos el ácido sulfúrico es el más importante y se forma durante la oxidación de los sulfuros.
· Entre los orgánicos, los restos de las plantas en descomposición generan los ácidos húmicos en la superficie terrestre.
Las variaciones de temperatura en la corteza terrestre juegan un papel importante en la descomposición de las rocas. La temperatura puede variar generalmente entre 20 a 200 ºC, permitiendo modificar el ritmo de las reacciones que produce la descomposición de los minerales y rocas. El aumento de la temperatura acelera las reacciones y el grado de lixiviación de los compuestos solubles. La disminución de la temperatura permite el congelamiento del agua y la intensificación del intemperismo químico. El intemperismo químico
altera las rocas a través de las reacciones de oxidación, hidratación, hidrólisis y diálisis.
v LA OXIDACION
Ocurre en los minerales ubicados en o cerca de la superficie de la corteza terrestre en un ambiente con alto, potencial de oxígeno. El oxidante más activo es el oxigeno de la Atmósfera y el disuelto en el agua. En las reacciones de oxidación participan también el agua, el ácido carbónico, otros ácidos, etc. La oxidación ocurre sobre minerales carentes de oxígeno convirtiéndolos en óxidos e hidróxidos Los minerales constituídos por hierro están predispuestos a la oxidación. Los compuestos ferrosos expuestos a las condiciones atmosféricas se oxidan según las siguientes ecuaciones:
Menos notoria es la oxidación del manganeso. El desarrollo de la oxidación del manganeso genera minerales más estables a los efectos de. una prolongada exposición atmosférica, este mineral es la pirolusita (Ec. 6.3 y 6.4).
Otro elemento común en oxidarse durante el intemperismo es el azufre. Este elemento ocurre principalmente como sulfuro metálico. El desarrollo de este punto se ve en detalle en el punto 2.2 de este capítulo
v LA HIDRATACION
Es la adición de agua a algunos minerales, dando lugar a la formación de minerales hidratados. El agua puede ser absorvida en la superficie de un mineral o puede pasar a integrar la estructura del mineral (agua de hidróxido), fomar soluciones sólidas (agua cristalina de hidrato), o entrar en los canales de la red del mineral (agua zeolítica). La hidratación se observa fácilmente en la formación del yeso a partir de la anhidrita (Ec. 6.5). También la hidratación de la hematita forma la Iepidocrocita (Ec. 6.6).
v LA HIDRÓLISIS
Es la remoción de Ios iónes de hidrógeno del fluido, y de los cationes m: tálicos conncalcio, potasio, $Odio, magnesio o hierro de la roca. Es la deseomposiciónde los silicatos a arcillas residuales, cationes y ácido sÜícico en solución. A expensas de los cationes libres se pueden formar óxidos e hidróxidos de aluminio, S11ice, hierro, Imnganeso, etc.; pasando en algunos casos a solución, y precipitándose en otros casos en forma 'de óxidos, hjdróxidos y sales. La hidrólisis está relacionada con las reacciones de intercamb io, entre las bases de los minerales de las rocas primatias y los iones de hidrógeno disoc}ados eléctricamente del ~gua.
Una hidrólisis intensa ocurre durante la descomposición de los feldespatos, gcner:ím/o5C principaln~ nle una arcilla caollnítlca a partir de la ortosa (Ec. 6.7). Los fcldespatos tanD ién se deseomponen por acción del ácido carbónico y del agua, formándose principalmente arcillas y sílice (Ec. 6.8). Las rocas calcáreas también puedcn ser disuellas formándose bicarbonato de calcio (Ec. 6.9)
v LA DIALISIS
Es la eliminación de los cationes metálicos de las acumulaciones arcillosas, purificándolas hasta llegar a convertirse en arcillas puras.
v EL INTEMPERISMO MECANICO:
Es la fragmentación de las rocas expuestas al medio ambiente se conocen cuatro procesos mecánicos:
1) TERMOCLASTISMO,
2) GELIFRACCIÓN,
3) HALOCLASTISMO Y
4) HIDROCLASTISMO
· EL TERMOCLASTISM0
Es la fragmentación de una roca coherente bajo los efectos de las variaciones de temperatura, provocando una alternancia de fenómenos de dilatación y contracción, que afectan desigualmente a las rocas. Este proceso da lugar a un efecto de cizallamiento o fisuración groseramente paralela a la superficie, separándolos en placas o virutas.
· LA GELIFRACCION o crioclastismo
Es la fragmentación provocada por las oscilaciones de la temperatura alrededor de 0 ºC. Cuando esta variación ocurre sobre rocas suficientemente húmedas, se produce un aumento de volumen del agua en un 1/10, al pasar del estado líquido al estado sólido-hielo, ocasionando presiones que pueden llegar a los 2,100 kgs/cm2.Esta presión ocasiona fracturas produciendo una microgelifracción cuando actúa sobre limos, arcillas y rocas porosas; y una macrogelifracción sobre rocas compactas, liberando bloques grandes.
· EL HALOCLASTISMO
Es la fragmentación provocada por la cristalización de las sales contenidas en las fracturas y poros de la roca. Las sales son muy higroscópicas y absorben agua, aumentando su volumen y ejerciendo presión sobre la roca. Así tenemos que el yeso puede absorber, hasta ocho moléculas de agua.
· EL HIDROCLASTISMO
Es la fragmentación provocada por la alternancia de humedad y desecación o por las variaciones importantes del contenido de agua en las rocas. Las variaciones de volumen en las montmorillonitas, causado por la introducción de hasta 16 moléculas de agua en su fórmula química, origina un fracturamiento en las rocas circundantes.
v EL INTEMPERISMO BIOTICO:
Actúa a través de las plantas y animales. La actividad biológica tales como la presión y corrosión producida por las raíces de las plantas, la excavación de los animales, etc., favorecen la disgregación y descomposición de las rocas circundantes. Los microorganismos actúan especialmente cuando la temperatura es favorable y está por encima de los 0 ºC. Todos estos procesos de intemperismo alteran a las rocas. La alteración de los minerales y rocas varía considerablemenle. La resislencia de los minerales al intemperismo, es la resistencia a la corrosión y abrasión y depende del medio morfoclimático donde se desarrollen
El proceso de intemperismo da lugar a la formación del manto de intemperismo .
· EL MANTO DE INTEMPERISMO
Es una formación favorable para la generación de los depósitos exógenos, desarrollándose por la acción de los agentes atmosféricos y biógenos sobre las rocas primarias que contengan o no mineralización económica, presentando texturas, estructuras, composición química, mineralogía y depósitos minerales característicos.
El manto de intemperismo es una fuente proveedora de minerales metálicos~ Estos metales pueden ser re depositados como óxidos o ser transportados como complejos en soluciones hacia las cuencas marinas, lacustres, palustres y fluviales.
Durante el desarrollo del manto de intemperismo se reagrupan los metales de la mayoría de los depósitos mineralizados por concurrencia de los factores fisicoquímicos y geológicos determinados, dando lugar a los depósitos residuales, en placeres y sedimentarios.
La acumulación de los minerales metálicos puede ser a consecuencia de la disolución y transporte de la masa de rocas estériles por aguas subsuperficiales; dando lugar a una acumu lación residual de minerales metálicos en el manto de intemperismo; a estos depósitos se les conoce corno depósitos residuales.
Los procesos de intemperismo pueden ser :
· areales,
· lineares y
· de contacto
de acuerdo a la forma y localización de los cuerpos mineralizados.
- El intemperismo areal
Forma un manto que recubre el lecho rocoso primario de cuya transformación proviene. Los depósitos presentan una morrfología compleja con una transición gradual a roca no alterada en el interior su contorno superior es sinuoso y a veces presenta reliquias de roca no alterada. El tamaño de estos cuerpos varía de pocas decenas a varios centenares de metros y aun miles de metros de diámetro, su espesor varía de decenas de centímetros a pocos metros y a veces decenas de metros.
- El intemperismo linear
Toma la forma de los cuerpos filoneanos y de los sistemas de fracturamiento que penetran en la roca primaria, alcanzando centenares de metros a lo largo del buzamiento. El cuerpo mineralizado adelgaza en profundidad.
- El intemperismo de contacto
Ocurre a lo largo de la superficie de contacto de la roca que abastece el mineral y de la roca receptora. Así en el contacto entre rocas carbonatadas y serpentinizadas se forman depósitos en cavidades cársticas, distribuidas a lo largo del contacto por la disolución de las rocas carbonatadas.