PROCESOS GLACIARES

Tema: Procesos Glaciares

PROCESOS GLACIARES GLACIARES Generalmente vemos al hielo como un sólido frágil formando trozos o capas delgadas, pero cuando sobre el terreno se acumula una capa de hielo de 100 metros de espesor apoyada sobre una pendiente, el hielo situado en el fondo se comporta como un material plástico, deslizándose lentamente por fluencia interna. Toda la masa de hielo se desliza pendiente abajo por su propio peso, convirtiéndose en un glaciar. Para que puedan formarse glaciares, la cantidad de nieve caída -en promedio anualdebe ser superior a la cantidad promedio perdida cada año por fusión o evaporación. La nieve recién caída posee una densidad muy baja puesto que hasta un 90% de su volumen puede estar compuesto por oquedades llenas de aire. Se producen variaciones rápidamente y los cristales hexagonales de nieve se transforman en partículas más redondeadas y pequeñas. La masa de nieve se va compactando y los espacios de aire se reducen a menos del 50%. Con el peso de las nuevas capas de nieve y la ayuda de ciclos de fusión y recristalización, la nieve vieja se compacta más alcanzando un estado que se conoce como NEVIZA (densidad= 0,4 gr. /cc). A medida que la neviza más vieja se va enterrando a mayores profundidades, se comprime, y se convierte en hielo de glaciar. En esta etapa la mayor parte del aire ha sido expelido pero aún queda aire en las oquedades y la densidad suele ser superior a una 5/6 partes de la del agua. La dureza del hielo tiene un valor de 1,5 a una temperatura de -5ºC (es decir entre talco y yeso de la Escala de Mohs), de aquí podemos suponer que su capacidad erosiva por abrasión directa es poco significativa. Su densidad le permite flotar en el agua y debido a la diferencia de densidad con el agua, las masas de hielo tienen aproximadamente el 90% de su volumen volumen debajo de la superficie del agua. Estudios teóricos y evidencias de campo indican que el hielo fluye en régimen laminar. La velocidad del mismo depende de la pendiente de la superficie del hielo, de la rugosidad del fondo y de las paredes, del espesor del hielo y de la temperatura. Respecto a la mecánica del movimiento, existen diferencias entre los glaciares TEMPLADOS y los glaciares FRIOS, aunque un mismo glaciar puede ser frío en una parte y templado en otra. Un glaciar templado tiene toda su masa a una temperatura cercana al punto de fusión del hielo, excepto en invierno en que las capas superficiales se enfrían. En este tipo de glaciares el agua es abundante, corre por grietas y túneles que ella misma forma en el hielo y se acumula en charcos en la superficie y en los bordes del hielo. El deslizamiento de la masa de hielo sobre el fondo del glaciar se desarrolla en gran parte mediante el mecanismo de fusión y recristalización. Este mecanismo es bastante efectivo como agente erosivo, pues al crecer el hielo en grietas, se desprenden fragmentos de roca son incorporados en la masa glaciar. Por el contrario, la temperatura de los glaciares fríos o polares es mucho más baja que el punto de fusión del hielo. Su flujo no está facilitado por la acción lubricante del agua pues permanecen congelados hasta el fondo, por lo que fluyen más lentamente y tienen escaso poder erosivo.

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EROSION DE UN GLACIAR. Los glaciares, además de ser sistemas de distribución de agua dentro del ciclo hidrológico, son escultores del paisaje y realizan erosión, transporte y deposición de materiales. La erosión producida por el hielo se conoce como EXARACIÓN y un tipo importante de erosión se produce cuando el hielo se congela en las grietas de las rocas provocando un efecto de cuña agrandando las grietas, desprendiendo fragmentos que son incorporados a la masa del glaciar. También fuera del glaciar, en la superficie de la roca desnuda, ocurre la meteorización mecánica, y el transporte de los fragmentos se produce por avalanchas, reptación y otros tipos de movimientos de masa que se desarrollan pendiente abajo en dirección al glaciar. Estos mecanismos que actúan combinados se denominan PROCESOS NIVALES. Por su dureza y velocidad el hielo por sí solo no produce una erosión significativa, pero los fragmentos de roca que son incorporados provocan intensa abrasión en fondo y paredes del glaciar, produciendo ESTRIAS y CICATRICES (Ver Fotografía Nº 1) y los bloques que producen esta erosión resultan a su vez estriados, quebrados y astillados durante el proceso, produciendo un sedimento muy fino y sin alteración química.

Fotografía Nº1: Juegos de estrías curvas que indican que el hielo seguía una dirección de alejamiento del observador (Fuente: Geología Física, A.N.Strahler).

Las estrías en las rocas se producen a medida que los fragmentos de roca son transportados por el glaciar e indican la dirección de desplazamiento del hielo. La erosión produce formas llamadas ROCAS ABORREGADAS en los lugares donde el hielo encuentra afloramientos rocosos protuberantes . En estos sitios se produce una aceleración de la velocidad del hielo antes del obstáculo y una desaceleración al superarlo. (Ver Figuras Nº1 y Nº2) .

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Figura Nº2

Hay abrasión concentrada corriente arriba y erosión por fusión y recongelamiento pendiente abajo, dando forma a una superficie llena de protuberancias redondeadas. Del lado por el que se aproxima el hielo, presenta una superficie curva llamada espinazo o lomo, de pendiente suave, redondeada por abrasión del hielo. Del otro lado la roca presenta en sus escarpes el efecto de un intenso arranque. El fondo del valle, que en un tiempo sirvió de base a un glaciar, presenta características erosivas como resultado de la abrasión y arranque. Las superficies rocosas suelen estar constituidas por rocas duras y frescas y muestran numerosos arañazos denominados ESTRIAS GLACIARES, que son resultado del roce de fragmentos rocosos afilados. En aquellos lugares donde se ejerció mucha presión, los cantos producen fracturas curvilíneas con la concavidad en dirección al flujo, llamada ESTRIA CURVA. Ver Figura Nº 2 . En rocas susceptibles como son algunas calizas, la abrasión glaciar produce SURCOS GLACIÁRICOS (Ver Figura Nº2) que siguen la dirección del movimiento del hielo y son acompañados por ESTRIAS PARALELAS.

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Los mecanismos glaciares modifican la forma general de los valles preexistentes que han sido labrados por la actividad hídrica, resultando un perfil transversal en forma de U, con fondo plano y paredes prácticamente verticales (Ver Figura Nº3) .

Figura Nº3

Los glaciares afluentes que desembocan en el principal también excavan valles con perfil en U, pero más angostos y menos profundos. Si eventualmente los hielos desaparecen, los valles afluentes quedan bastante más arriba que el lecho del colector y se llaman, por esto, VALLES COLGADOS. A menudo las zonas superiores de éstos valles tienen muchas irregularidades en el gradiente originándose peldaños y cuencas de roca que suelen contener lagos como en el fondo de los circos. Estos lagos se llaman IBONES. Ver Figura Nº4 .

Otra forma erosiva de origen glaciar es la excavada en las laderas, es una depresión semicircular de paredes cóncavas llamada CIRCO. El contacto entre dos circos contiguos suele quedar reducido a una divisoria muy angosta con taludes casi verticales llamada ARISTA. Cuando la cima de la montaña ha sido excavada en circos que se unen en crestas agudas y culminando en picos dentados, se llaman HORNS o PICOS PIRAMIDALES. Página 4 de 10


REGIMEN DEL GLACIAR. Un glaciar es un sistema abierto puesto que de él entra y sale continuamente energía. La materia involucrada no sólo es transportada de un lugar a otro a lo largo de determinadas trayectorias, sino que también puede experimentar cambios, tanto de estado como químicos. La materia que se traslada a través del sistema también puede conservarse temporalmente almacenada en diferentes puntos. Un glaciar es un sistema de flujo de material. El régimen está dado por el balance existente entre la acumulación y la pérdida de hielo. Se recibe materia en forma de nieve (Ver Figura Nº5) en la zona de mayor elevación, donde la tasa de pérdida de nieve por ablación en verano es, en términos generales, menor que la tasa a la que se recibe la nieve. Esta zona de ganancia neta es la zona de acumulación. donde se acumula la nieve que por recristalización se transforma en hielo. En la zona inferior, pendiente abajo, la pérdida por ablación excede la tasa a la que la nieve se acumula y hay mayor desequilibrio en tanto se desciende a menores elevaciones, hacia zonas más templadas. Esta región de pérdida neta es la frontera de salida del sistema y se conoce como zona de ablación. El límite entre la zona de acumulación y de ablación se denomina línea de neviza y es constante para cada región. Esta línea marca la altura mínima que puede ocupar la nieve permanente, sin derretirse en el verano.

Figura Nº5: Corte transversal esquemático de un glaciar alpino como sistema abierto de flujo de materia.

Un glaciar ajusta fácilmente su forma y dimensiones para lograr una condición de equilibrio dinámico conocida como estado estabilizado, en este estado el morro del glaciar puede permanecer en una posición bastante fija durante largos períodos de tiempo y se conoce como equilibrio de un glaciar. Pero éste equilibrio se perturba fácilmente; si por ejemplo, la tasa de alimentación por nevada aumenta mucho, el hielo fluye pendiente abajo ocasionando un desplazamiento valle abajo del morro del glaciar y avanza el glaciar. Este avance conduce al morro a niveles más bajos donde hay mayor temperatura y ablación más rápida, de modo que pronto la tasa de ablación equilibra la tasa de avance del hielo y el morro se estabiliza de nuevo. Si, contrariamente, la tasa de alimentación desciende, el glaciar será menos potente, fluirá más despacio y el hielo no llegará tan rápidamente al morro. Ahora la tasa de ablación será excesiva y el morro y la superficie del glaciar se fundirán rápidamente provocando el retroceso del morro valle arriba, produciéndose el retroceso del glaciar.

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A medida que avanza el retroceso, la porción de nieve de zona templada es menor y se reduce la ablación y se restablece el equilibrio con el morro a un nivel superior. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS. Respecto al transporte de sedimentos, podemos decir que como el flujo de hielo es laminar, los sedimentos provenientes de los distintos mecanismos no se mezclan entre sí. Los materiales arrancados del fondo son transportados como carga de fondo. Si desde un glaciar más pequeño hay aporte de carga de fondo, el material puede ser acarreado por el glaciar mayor por un trecho como carga en suspensión, hasta que alcanza el fondo mediante fusión y recristalización. Las avalanchas de nieve y detritos que se acumulan en la superficie del glaciar, son transportados como carga de superficie. También hay carga lateral formada por detritos que llegan a los bordes y que son aportados por derrumbes de laderas, afluentes y exaración directa. (Ver Figura Nº6) .

Figura Nº6

Otro transporte de sedimentos lo realiza el agua que corre sobre la superficie del hielo, en túneles excavados dentro del glaciar y en el contacto entre el hielo y las paredes del valle. Como el flujo es laminar y de gran viscosidad, impide cualquier tipo de selección granulométrica, de esta manera son acarreados de la misma forma los bloques (de varios metros cúbicos), que la harina de roca (menos de 0,1mm), pero las corrientes de agua del glaciar producen selección granulométrica y estructuras sedimentarias y la selección es más rápida puesto que el agua corre a velocidades cercanas a 1m. /seg., y el hielo unos cuantos cientos metros al año. DEPOSITOS GLACIARES. Además de carecer por completo de selección granulométrica, los depósitos carecen de minerales arcillosos en sus fracciones finas, ya que éstos provienen de la meteorización química. Los depósitos glaciares son una mezcla caótica de fragmentos, bloques, partículas y granos de todos los tamaños, conocidos como ACARREOS GLACIARES. El acarreo se puede dividir en dos variedades: 1.-ACARREO ESTRATIFICADO que consiste en lechos clasificados de arcillas, limos, arenas o gravas depositados como carga de fondo o sedimentos deltaicos por las aguas procedentes de la fusión del hielo, o decantación desde su suspensión en cuerpos de agua estancada próximos a los hielos. 2.-TILL o BARRO GLACIAR, que es una mezcla heterogénea de fragmentos rocosos y minerales cuyo tamaño oscila desde una arcilla hasta grandes bloques y depositados directamente desde el hielo glaciar. Página 6 de 10


Una forma de till consiste en material arrastrado bajo el hielo en movimiento y cementado sobre el lecho o sobre otros depósitos glaciares. Otro tipo de till son los derrubios que en un tiempo estuvieron englobados en el hielo pero que este depositó al fundirse. Los grandes fragmentos de roca pertenecientes a un till glaciar transportados cientos de km., se denominan BLOQUES ERRÁTICOS. nas.

Otro tipo de depósito de menores características (Ver Figura Nº7 ) son las morre-

Figura Nº7

Este tipo de depósito proviene del rodamiento y deslizamiento de fragmentos de roca por las laderas adyacentes al río de hielo. Cuando los materiales llegan a las márgenes del glaciar, son arrastrados por el hielo en movimiento formando terraplenes marginales llamados MORRENAS LATERALES, que una vez desaparecido el glaciar forman prominencias paralelas a las paredes del valle. Cuando confluyen dos ríos, las morrenas interiores laterales son arrastradas hacia el medio de los ríos de hielo hasta formar una línea larga y estrecha de derrubios, llamada MORRENA TERMINAL. La MORRENA FRONTAL se forma en el extremo del glaciar, donde la proporción de carga sólida respecto al hielo aumenta mucho, y en consecuencia se deposita. Los ESKERS son crestas largas y angostas formadas por arenas gruesas y gravas, de forma sinuosa y por muchos Km., aproximadamente paralelas a la dirección del movimiento del hielo (Ver Figura Nº8) , son depósitos de carga de fondo de los arroyos de agua de deshielo que emergen desde túneles en el borde del hielo. Algunos pueden seguirse por decenas de Km. sin interrumpirse y pueden recibir eskers tributarios.

Figura Nº8

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En el interior y alrededores de cuencas de lagos que se drenaron como consecuencia de la desaparición del hielo, hay depósitos y formas del relieve características. Los lagos marginales recibieron los sedimentos aportados por el agua de fusión que salía del hielo adyacente. Estos sedimentos lacustres presentan una sucesión de bandas alternadas de colores claros y oscuros, conocidas como VARVES (o VARVAS). Un varve está formado por una banda clara de limo en su zona inferior, que gradualmente para a convertirse en una banda oscura de arcilla fina en la zona superior. Cada varve representa el depósito sedimentario de un año. Los materiales más claros son limos que se decantaron a partir de la suspensión estival, cuando el agua de fusión turbia entraba en el lago. En invierno, cuando el lago estaba sellado por una cubierta de hielo y el agua estaba inmóvil, las partículas de arcillas se decantaban gradualmente. Los cursos de agua de fusión también construyeron deltas en los lagos marginales. Una vez desaparecido el hielo y el lago, los deltas quedaron elevados como formas con una superficie superior horizontal llamados KAMES DELTAICOS. El término KAME es genético y lo recibe cualquier promontorio abrupto formado por arenas y gravas glaciares bien clasificadas. La TERRAZA KAME es algo parecida a la terraza aluvial pero comúnmente presenta excavaciones con oquedades (Ver Figura N 8 y Figura Nº9) , se forma en donde un río de agradación discurría entre el hielo y la pared del valle (entre Bariloche y Esquel en valles orientados N-S, hay terrazas kame).

Figura Nº9: Los depósitos glaciales están asociados a una masa de hielo estancada en el eje de un amplio valle. (Fuente: Geología Física, A.N.Strahler)

TIPOS DE GLACIAR. Hay variedad de glaciares cuyas características morfológicas y dinámicas dependen de la topografía del terreno y del volumen total del hielo. De esta manera se hace una división entre GLACIARES DE VALLE y GLACIARES DE MANTO. Los GLACIARES DE VALLE ocupan áreas restringidas en regiones de montaña, la acumulación de hielo y sedimentos y la erosión dependen en gran medida de los procesos que se desarrollan en su cuenca, en áreas libres de hielos permanentes. Página 8 de 10


Entre los GLACIARES DE VALLE los principales son: Glaciares de circo: la masa de hielo ocupa la depresión circular llamada circo. (Ver Figura Nº10-a)

Glaciares alpinos: tienen forma de ríos de hielo largos y estrechos. Poseen muchos de los elementos básicos del sistema fluvial de drenaje, como por ejemplo cauces tributarios. Son alimentados por una o más glaciares de circo ubicados en su cabecera. (Ver Figura Nº 10-b)

Lenguas de hielo: son glaciares que llegan al mar y sus valles reciben el nombre de fiordos. Glaciares de desborde: se ubican en la periferia de grandes masas de hielo limitadas por montañas (Ver Figura Nº 10-c) . La masa de hielo que escapa hacia afuera a lo largo de depresiones existentes entre la cima del cordón montañoso, constituye los glaciares de desborde. Glaciares de pie de monte: se forman cuando los glaciares alpinos se extienden fuera de los valles y llegan a la llanura que bordea la cadena montañosa (Ver Figura Nº 10-d) . Los GLACIARES DE MANTO son: Casquetes: son los mayores glaciares que existen. Tienen forma de domo aplanado y su peso lo hace expandirse en forma de flujo no encauzado hacia la periferia, independientemente de la topografía subyacente. Ej: Groenlandia, Antártida. Hielo de Plataforma: es hielo que se extiende desde los mantos continentales hacia el océano. Forman témpanos por ablación de su base por contacto con el agua de mar. (Ver Figura Nº10-e)

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OBSERVACION La información proporcionada es una simple guía para estudio. De ninguna manera se pretende reemplazar a los libros y se invita a todos aquellos interesados en el tema presentado, que que consulten la bibliografía citada para ampliar sus conocimientos.

BIBLIOGRAFÍA EMPLEADA EN LA ELABORACIÓN DEL APUNTE Apuntes extraídos de páginas WEB. Ciencias de la Tierra. Una introducción a la Geología Física. Edward J.Tarbuck, frederick K.Lutgens, 1999. Editorial Prentice Hall Elementos de Geología Aplicada. C.S Petersen y A.F.Leanza, 1979. Editorial NIGAR, S.R.L. Geología Física.Arthur N. Strahler, 1992. Editorial Omega. Introducción a la Geología. Martín H.Iriondo, 1993. Editado por Universidad Nacional de Río Cuarto. Las deformaciones de los materiales de la corteza terrestre. Maurice Mattauer,1976. Editorial Omega. Petrografía Básica.Texturas, clasificación y nomenclatura de rocas. Antonio Castro Dorado. Madrid, 1989. Editorial Paraninfo.

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