PROCESOS GLACIARES
7.1.- LOS GLACIARES La acción geológica del hielo se realiza mediante los glaciares, que son masas de hielo ubicadas en tierra firme, proveniente de la nieve compactada y recristalizada, que poseen un movimiento lento por su propio peso y ayudado por la acción de la gravedad. Esta definición elimina a los témpanos flotantes formados por el congelamiento del agua de mar en las latitudes polares y los icebergs, que son enormes masas de hielo flotantes, que se desprenden del extremo de un glaciar que llega al mar, y asimismo se diferencia a toda acumulación de nieves perpetuas que no tienen movimiento. Los glaciares se forman por la acumulación de nieve que sufre un proceso de compactación. La formación de los glaciares está restringida a aquellas áreas donde la temperatura permite grandes precipitaciones de nieve y con permanencia de ésta durante todo el año, esto se da principalmente en las regiones polares y las partes altas de las cordilleras. Por lo tanto se pueden encontrar glaciares de valle en los Andes, así como en los Himalayas, los Alpes, entre otros, fuera de las áreas polares. Dado que los glaciares son agentes geológicos y que su accionar dinámico produce los procesos de erosión, transporte y depositación deben por lo tanto fluir o moverse, de hecho, como el agua superficial, el agua subterránea, las olas, o el viento.
Figura 7.1: Glaciar Pastoruri ubicado en el centro del Perú en la Cordillera Blanca.
Figura 7.2: Patagonia, Glaciar Perito Moreno
7.1.1.-FORMACIÓN DE UN GLACIAR La nieve es la materia prima a partir de la cual se origina el hielo glaciar, por consiguiente, los glaciares se forman en áreas donde la temperatura permite grandes precipitaciones de nieve con permanencia de éstas durante todo el año, en las regiones polares y las altas cordilleras. Existen áreas donde la cantidad de nieve que cae durante el invierno sobrepasa a la cantidad de hielo que sufre fusión y evaporación durante el verano. El paisaje cubierto por extensiones de nieve perenne es conocido como campos de nieve o zona de acumulación. Origen del hielo El agua posee la propiedad única de aumentar de volumen cuando se congela; inversamente, disminuye de volumen cuando el hielo se funde. Si la presión aplicada al hielo comprime las moléculas y reduce el volumen, el hielo puede fundirse en efecto, si los gránulos se ponen en contacto, comienzan a fundirse con un ligero aumento de presión. a) La nieve fresca cae como un agregado plúmeo de hermosos y complejos cristales con gran variedad de formas. Todos estos cristales son básicamente hexagonales y todos reflejan un arreglo interno de los átomos de hidrógeno y oxígeno.
Figura 7.3: Estructura cristalina del hielo
b) Después que esta nieve ha estado acumulada en el terreno por un tiempo, cambia de masa ligera y esponjosa a un material granular más pesado llamado neviza. Luego con el tiempo, a una nevada le sigue otra y los gránulos que comenzaron a crecer se empacan cada vez más estrechamente bajo la presión de la nieve suprayacente. c) La neviza misma sufre cambios posteriores a medida que la presión aumenta provocando el escape de gran parte del aire alojado entre los gránulos, reduciendo el espacio entre ellos, para transformarse en hielo glaciar.
Figura 7.4: Formación del hielo glaciar
7.2.- CARACTERÍSTICAS Y DINÁMICA DEL HIELO GLACIAR El hielo glaciar se considera como una roca policristalina monomineral compuesta por agua con impurezas, con un comportamiento mecánico similar al de un cuerpo sólido plástico, y una deformación comparable a la de los materiales metamorfizados a alta temperatura. Características: El hielo glaciar es una verdadera roca pues es un sólido compuesto de minerales que poseen estructura cristalina y tiene propiedades físicas y químicas características, El hielo glaciar presenta cristales hexagonales, generalmente opaco y toma color azul a consecuencia del aire y polvo fino que contiene. Los cristales del hielo son minerales, la masa de hielo glaciar de muchos
cristales
entrelazados, es una roca metamórfica, puesto que ha sido transformada de nieve a neviza y posteriormente en hielo glaciar, por efecto de la presión. El hielo glaciar es impermeable por porosidad y permeable por fisuración no tiene espacios intergranulares tiene burbujas de aire atrapadas en la masa El hielo glaciar se genera mediante un proceso de diagénesis de nieve fresca que se caracteriza por: compactación
recristalización expulsión de aire intergranular variación de la geometría cristalina. La nieve reciente por la acción de su propio peso se transforma en nieve compacta, después en neviza y finaliza el proceso con el hielo glaciar. El tiempo necesario es corto, varía entre uno y algunos años Es rápido en los glaciares con procesos de fusión-recongelación Es lento donde este proceso es menor o no existe 7.3.- MOVIMIENTO DE UN GLACIAR El movimiento del hielo glaciar se llama flujo glaciar. Los glaciares se desplazan unos cuantos centímetros o, a lo sumo, unos cuantos metros por día. El movimiento de un glaciar depende de: hielo acumulado de sus propiedades físicas ( dureza, resistencia, etc) del ambiente climático ( temperatura,etc) de la pendiente y topografía del tamaño del mismo ( los mayores tienen mayor movimiento) El flujo glaciar se debe fundamentalmente a dos mecanismos:
Flujo plástico: Implica el movimiento dentro del hielo. El hielo se comporta como un sólido frágil hasta que la presión que tiene encima es equivalente al peso de 50m de hielo, a partir de ese momento se comporta como un material plástico y fluye debido a la estructura molecular del hielo formada por capas de moléculas empaquetadas unas sobre otras cuyas uniones son más débiles, cuando el esfuerzo sobrepasa la fuerza de los enlaces que mantienen unidas las capas estas se deslizan unas sobre otras.
Deslizamiento basal: Implica el deslizamiento de toda la masa de hielo a lo largo del terreno en favor de la gravedad. Movimiento irregular que puede dejar marcas como fracturas, ranuras, estriaciones y superficies pulidas.
Figura 7.5: Estriaciones paralelas en roca sedimentaria (izquierda), dirección de desplazamiento (derecha).
Cuando un glaciar se mueve sobre un terreno irregular, la zona de fractura sujeta a tensión se rompe formando grietas (crevasses) que pueden llegar a extenderse hasta profundidades de 50m, por debajo de estas el flujo plástico las sella. Si se cruzan dos sistemas de grietas quedan bloques de hielo individualizados que se llaman seracs.
Figura 7.6 y 7.7: grietas también llamadas crevasses
La velocidad media del movimiento de un glaciar suele ser lenta, pero varía considerablemente de unos glaciares a otros. El avance de algunos glaciares se caracteriza por periodos de movimientos extremadamente rápidos llamados oleadas glaciares.
7.4.-TIPOS DE GLACIARES Los glaciares se pueden clasificar en tres tipos principales: glaciares de valle, glaciares de piedemonte y mantos o casquetes polares. Glaciares de valle o alpinos Son corrientes de hielo que fluyen valle abajo en las regiones montañosas, varían en anchura, profundidad y longitud. Los glaciares de valle que se nutren en los flancos de las montañas altas y que fluyen por sus laderas son llamados algunas veces glaciares de montaña o glaciares alpinos.
El glaciar alpino, o de valle, se denomina así porque son muy abundantes y activos en los Alpes, aunque también se pueden localizar en otras cordilleras, como en el Himalaya o los Andes. Glaciares de piedemonte Se forman cuando dos o más glaciares emergen de sus valles y se unen para formar una plancha de hielo móvil sobre la planicie que se extiende al pie de las montañas. Estos glaciares los encontramos en Escandinavia, Islandia, Groenlandia, Alaska. Los mantos de hielo o casquetes polares Son grandes masas irregulares de hielo glaciar, a manera de capas que cubren grandes extensiones, superiores a 50.000km2 de superficie. Existen dos grandes casquetes, el de Groenlandia y el de la Antártida. Este último alcanza espesores de más de 4.000 m y almacena el 85% del agua dulce de la Tierra.
Figura 7.8, 7.9 y 7.10: Tipos de glaciares
7.5.-PROCESOS EROSIVOS GLACIARES Los glaciares como todo agente geológico realiza tres acciones: erosión, transporte y sedimentación.
EROSIÓN GLACIAR Es el trabajo realizado por los glaciares y masa de hielo en movimiento sobre la superficie terrestre, sobre todo en las regiones de clima frío, la erosión glaciar se realiza mediante dos procesos: arranque glacial y abrasión glacial. Arranque glacial Cuando un glacial fluye sobre extensas áreas de rocas fracturadas, puede desprender y levantar grandes bloques de rocas y transportarlas, este proceso se conoce como arranque glacial. Es la acción de movilización y desalojo de fragmentos de medio a gran calibre que las corrientes glaciares realizan sobre su lecho, tendiendo a profundizarlo en la medida que la naturaleza y el estado del roquedo y los caracteres del flujo lo permiten. Abrasión glacial A medida que un glacial avanza, arrastra sobre el fondo los materiales desprendidos como cantos rodados, guijarros, arenas y limo, produce fricción contra la superficie rocosa al actuar estos materiales como abrasivos que a su vez sufren también el efecto de la abrasión. Este proceso solo alcanza verdadera trascendencia cuando ésta va cargada en su fondo de partículas sólidas previamente accionadas por el propio flujo helado o recibida por éste desde el exterior. Como consecuencia de ella tanto el fondo como los márgenes del lecho de los glaciares resultan significativamente pulidos, adquiriendo el roquedo aflorante en ellos una superficie externa limpia y lisa con perfiles suavemente convexos, sobre la que el paso de fragmentos o bloques particularmente duros pueden haber marcado “estrías”.
Figura 7.11: Procesos de erosión glaciar
7.6.- FORMAS GEOMORFOLÓGICAS PRODUCIDAS POR LA EROSIÓN Los efectos de la erosión de los glaciares no se limitan al pulimento fino y a las estriaciones, sino que operan en mayor escala, produciendo un modelado de la superficie terrestre. Valles glaciares. Son valles que tienen un perfil transversal en forma de “U” amplia. La forma de “U” es debido a la acción erosiva de los glaciares produciendo el ensanchamiento y profundización del valle glacial.
Figura 7.12: Valle glaciar en forma de U.
Valles colgados. Son otra característica de las áreas sujetas a la glaciación. Son valles en forma de “U” cuya boca ha quedado a cierta altura por encima del valle principal, a través del cual pasó el glaciar. Como resultado, las corrientes de los valles colgados caen verticalmente al valle principal en una serie de cascadas y declives.
Figura 7.13: Valle glaciar y valle colgado
Circos: Depresión más o menos circular o semielíptica enmarcada por vertientes vigorosas, situada en cabecera y ocupada- en la actualidad o en el pasado- por importantes volúmenes de nieve y de neviza en trance de diagénesis además de hielo ya consolidado. A menudo tienen lagos denominados intermontanos de glaciar. Llamado también tarn, que es el lago que se forma en las cabeceras del circo.
Figura 7.13: Circo glaciar y lago intermontano
Arete o arista. Es una loma angosta y dentada de forma de “espina de pescado” de bordes afilados que normalmente separa dos valles y se forma cuando dos glaciares erosionan en paralelo siendo valles en forma de U. Las aristas también se pueden formar cuando dos circos glaciares erosionan sus respectivas cabeceras, Fiordos. Un fiordo es una estrecha entrada de mar formada por la inundación de un valle excavado o parcialmente tallado por acción de glaciares. Son antiguos valles glaciares cuyo tramo final es inundado por el mar.
Figura 7.14: A la izquierda una arista, a la derecha el fiordo de Aysén en Chile.
Horns. Es un pico piramidal majestuoso de roca formado por la erosión de la cabecera de glaciares que rodean a una sola montaña alta. Cuando los glaciares desaparecen dejan una montaña de forma piramidal abrupta, limitada por las cabeceras de los circos.
Figura 7.15: El monte Cervino es posiblemente la montaña más famosa de los Alpes por su espectacular forma de pirámide. Está localizada en la frontera entre Suiza e Italia.
Figura 7.16: Formas geomorfológicas producidas por la erosión
7.5.- EL TRANSPORTE Y LA SEDIMENTACIÓN El transporte que realizan los glaciares es muy potente, recogen y transportan una enorme carga de derrubios a medida que avanzan lentamente por el terreno. A medida que los glaciares se desplazan lentamente erosionando los valles incorporan y transportan una gran cantidad de fragmentos de roca, los materiales transportados son depositados cuando se funde el hielo.
Cuando se retira el hielo de los glaciares todos esos materiales se depositan creando las diferentes formas de sedimentación glaciar. Estos depósitos reciben el nombre de derrubios glaciares (sedimentos de origen glaciar). Los dos tipos más característicos son:
Tills: Sedimento (arcilla) no clasificado depositado directamente por el hielo.
Derrubios glaciares estratificados: Sedimentos bien clasificados depositados por el agua de fusión glaciar.
Las formas más comunes de depósito son las morrenas que pueden ser laterales, centrales, de fondo o terminales. Una característica que distinguen los derrubios glaciares de los sedimentos dejados por otros agentes erosivos es que los depósitos glaciares consisten fundamentalmente en derrubios de rocas mecánicamente meteorizadas y angulosas que experimentaron poca o ninguna meteorización química antes de su depositación. 7.6.-FORMAS GEOMORFOLÓGICAS PRODUCIDAS POR LA SEDIMENTACIÓN Morrena: Depósito glaciar heterogéneo en cuanto a forma y tamaño de los fragmentos, generalmente son de aristas poco redondeadas por el poco transporte sufrido. De acuerdo a su lugar de deposición respecto al glaciar se clasifican en: Morrenas de frontal, laterales, centrales, terminales y de fondo.
Morrena frontal: Es un montículo de till (arcilla de origen glaciar) que se forma al final de un glaciar. Su tamaño depende de la carga de materiales que transporte el glaciar
Morrena lateral: Este tipo de morrena se produce por el deslizamiento del glaciar respecto a las paredes del valle en el que está confinado, de esta manera los sedimentos se depositan a lo largo de los lados de un valle glaciar.
Morrena central: Este tipo de morrenas es exclusiva de los glaciares alpinos y se forma cuando dos glaciares se unen para formar una sola corriente de hielo.
Morrenas terminales: Las morrenas terminales son acumulaciones o cordones de derrubios glaciares en forma semicircular. Estos derrubios son llevados por el frente de la lengua glaciar y depositados y abandonados al deshelarse, marcando el límite del avance del glaciar.
Morrena de fondo: Se sitúa bajo el hielo, en contacto con el lecho.
Figura 7.17 y 7.18: Derecha: Morrena del glaciar del Aneto en los Pirineos.
Drumlis. Son lomas alargadas formados por depósitos
estratificados de gravas y arenas
redondeadas con algunos bloques. La forma ideal del drumlis tiene un perfil asimétrico con una parte que apunta en dirección del avance del glaciar.
Figura 7.19: Sección longitudinal de un drumlis
Bloques erráticos. Son grandes bloques de rocas que han sido transportados desde su lugar de origen por un glaciar y que queda aislado sobre un lecho rocoso de composición diferente.
Figura 7.20 y 7.21: Bloque errático: Roca arrastrada por los glaciares de la última época glaciar en Alemania y una elevación alargada (esker).
Esker. Son elevaciones alargadas, sinuosas y ondulantes de arena y grava estratificada con laderas abruptas, que algunas veces se ramifican y a menudo son discontinuas. Se originan por la acumulación de material causada por una corriente de agua de fusión en la parte frontal de los glaciares. Kettle. Es una depresión en forma circular poco profunda, formado cuando un gran bloque de hielo glacial se desprende lejos del glaciar principal y es enterrado debajo del till glacial, luego se derrite. Si la depresión se llena de agua, es conocido como un lago kettle.
Figura 7.22: El lago kettle se forma cuando un bloque de hielo se desprende del frente de un glaciar, llega a ser enterrado por sedimentos. El hielo se funde dejando una depresión que se rellena con agua creando un lago.
Varvas. Son depósitos estratificados constituidos por un par de lechos sedimentarios delgados, uno de grano grueso y el otro de grano fino. Generalmente se interpreta esta pareja de capas como representativa de los depósitos ocurridos en un mismo año, uno del período de caída de nieve y el otro del período de sequía. Llanura glacifluvial. Una extensión casi plana sorteada de arenas y gravas lavadas por el glaciar y llevado más allá de la morrena terminal. Kames. Son depósitos estratificados en forma de lomas bajas de laderas relativamente abruptas y que se forman como montículos aislados o en conjuntos. Constituidos por depósitos de arenas y gravas estratificadas, su tamaño varía de unos pocos metros a colinas cónicas de hasta 50m de altura y de 400m de base. A diferencia de los drumlis, los kames tienen formas caprichosas, indefinidas y se formaron con el material colectado en las aberturas del hielo estancado.
7.7.-ACTIVIDADES: 1.- ¿Qué nombre recibe un valle glaciar ocupado por el mar? a) Valle colgado b) Valle subglacial c) Fiordo d) Cubeta 2.-¿ Cuál de los siguientes NO es un depósito glacial? a) b) c) d) e)
Till Bloques erráticos Morrenas Circo Esker
3.- ¿Qué depósito tiene la mayor cantidad de agua, además de los océanos? a) b) c) d) e)
Atmósfera Glaciares Agua subterránea Lagos Corrientes/ríos
4.- ¿Dónde se encuentran los glaciares en la actualidad? ¿Qué porcentaje de la superficie terrestre cubren los glaciares? 5.- ¿Cómo se forman las depresiones glaciares (Kettles)? 6.- ¿Cuál es la diferencia entre un till y un derrubio glaciar estratificado? 7.- Describa cómo encajan los glaciares en el ciclo hidrológico. ¿Qué papel desempeñan en el ciclo de las rocas? 8.- ¿Por qué se forman grietas en la porción superior de un glaciar, pero no a 50 metros? 9.- ¿En qué lugares encontramos fiordos? 10.- ¿Cómo diferenciamos un depósito glaciar un depósito fluvial y eólico?
