PROCESOS EXOGENOS

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.

Los depósitos residuales pueden ser redepositados debido a desplazamientos de la masa mineralizada por acción del peso del agua. También pueden ser abiertos aflorando en superficie o soterrados bajo sedimentos recientes. Las texturas y es­tructuras del manto de intemperismo están condicionadas a los procesos de descom­posición, lixiviación y reagrupación de los compuestos mineralizados que conducen a la formación de masas porosas friables. En estos procesos participa activamente los procesos coloidales. Entre las texturas predominan la fragmentación (elástica o detrítica), brechosa, costral (metacoloidal), reticular, moteada, bandeada, terro­sa, esponjosa, crustificada, celular, secrecionaria, concrecionaria y pisolítica. Entre las estructuras son características la reliquia, cementada, cataclástica, alveolar, rítmica zonal, fibrosa, escamosa (Iepidoblástica y pelitmórfica).