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La superficie de la Tierra está en un estado constante de transformación. Las fuerzas que construyen montañas son continuamente contrarrestadas por los procesos que los desgastan. En el corazón de este equilibrio dinámico son procesos sedimentarios. Estos mecanismos —que se desgastan, erosionan, transportan, deposición y calificación— transforman roca sólida en sedimentos sueltos, la mueven a través del paisaje y, en última instancia, la cementan nuevas formaciones geológicas.
La Fuente: Clima y Erosión
El primer paso en cualquier viaje sedimentario es el desglose de roca preexistente. Esto ocurre a través de dos procesos distintos pero a menudo simultáneos: el tiempo y la erosión. Mientras que el tiempo es el in-situ]] de la degradación, la erosión es la eliminación física de ese material roto de su ubicación original.
El tiempo: La desintegración de la roca
El tiempo puede dividirse en procesos físicos (mecánicos) y químicos. El tiempo físico rompe las rocas en piezas más pequeñas sin cambiar su composición mineral. La lluvia de polvos ocurre cuando el agua se ve en grietas, congela y se expande por 9%, ejerciendo una presión inmensa que rompe el desierto [LT]
El tiempo químico altera activamente la composición mineral de las rocas. Hydrolysis es la reacción química entre los minerales feldespatos (common en granito) y el agua ligeramente ácido, formando minerales de arcilla como el kaolinita. [LT:4]
Erosión: Los agentes de la eliminación
La erosión es el transporte de material meteorizado de su fuente. Los principales agentes de erosión son el agua, el viento, el hielo y la gravedad. Cada uno tiene características únicas que dan forma al sedimento que lleva y los paisajes que deja atrás.
- Erosión de la lluvia: Los ríos y las corrientes son la fuerza erosión dominante en la mayoría de los paisajes. Se erosionan a través de acción hidráulica (la fuerza de descarga de agua móvil), abrasión [FBI:5]] (utilizando el sedimento como herramientas de corte)
- Erosión eolica: En regiones áridas sin vegetación, el viento es un agente poderoso. Deflación levanta y elimina sedimentos de grano sueltos, creando pavimento de desierto. Abrasión por hechos de arena finos como los artefactos de arena natural.
- Erosión gelacial: El hielo en movimiento es una fuerza erosiva potente. La abrasión molúa el roca en fin "La harina de roca" como sedimento incrustado en el hielo remata la superficie subyacente.
- ]Mass Wasting: Los deslizamientos, los desplomes y el material de transporte de escalones se desvían bajo la influencia de la gravedad. Este proceso a menudo suministra material a los sistemas fluviales y glaciales, actuando como el primer enlace crítico en la cadena de transporte.
El Viaje: Transporte de Sedimento
Una vez erosionado, el sedimento comienza su viaje cuesta abajo, impulsado por la gravedad. El medio de transporte —agua, viento o hielo— determina la distancia que se recorre, el grado de clasificación y la forma final de los granos sedimentarios.
Modos de transporte en fluidos de flotación
En los ríos y el viento, el sedimento se transporta de varias maneras. Bedload consiste en partículas más grandes que se deslizan, se rodan o rebotan (]]saltación) a lo largo de la superficie. La carga sucia comprende una fina descarga de ar]
La curva Hjulström es un concepto fundamental en la sedimentología. Muestra la relación crítica entre el tamaño de partículas y la velocidad de flujo. Muestra que la arena fina es más fácil de erosionar que la arcilla, porque las partículas de arcilla son cohesivas y requieren más energía para deslojar. Sin embargo, una vez en suspensión, la arcilla se puede transportar a velocidades muy bajas.
Transporte por Hielo y Gravedad
El transporte aéreo es único porque el hielo es sólido. El sedimento se lleva ingeniería [en el hielo angular] ] se sustituye por el hielo fino (en la parte superior de las rocas) y
]La pérdida de masa] mueve la subida de material sin un fluido en movimiento. Creep es el lento y gradual movimiento de bajada del suelo. Los brotes implican el deslizamiento rotacional de un bloque de material. [[Frup:6]
La llegada: Medios deposición
Cuando el medio transportador pierde energía, se deposita sedimento. El ambiente de la deposición —las condiciones físicas, químicas y biológicas en el sitio de la deposición— determina la geometría, la textura y la composición de las capas sedimentarias resultantes. Los geólogos clasifican estas condiciones en entornos continentales, marginales y marinos.
Medio ambiente continental
- Abanicos aluviales: Forma en la que surgen arroyos de montaña empinados sobre llanuras planas. La repentina caída de velocidad provoca que se depositen sedimentos gruesos (boulders, grava, arena) en un abanico en forma de cono. Estos son comunes en regiones áridas y montañosas.
- Sistemas de lluvia (River): Los ríos de riego depositan barras de punto (sand y grava) en el interior de las curvas y ]floodplains (silt and Clay) durante las inundaciones de bordes.
- Sistemas Eoliales: Los desiertos cuentan con inmensos mares de arena (] energías] con tipos de dunas distintivos. El polvo de la piel es una estructura sedimentaria característica que se encuentra en las piedras de arena aeolianas, indicando la dirección del flujo de viento antiguo[LT]
Medios marginales y marinos
- Deltas:] Forma en la que un río entra en un cuerpo de agua de pie. El Delta del Mississippi es un ejemplo clásico de un delta dominado por el río, construyendo hacia fuera en un patrón de pie de pájaro. Los Deltas son entornos complejos con canales distributivos, marismas y barros prodelta.
- Las islas de las olas y las islas Barreras: Dominadas por la acción de las olas. Están compuestas de arenas bien surgidas y bien redondeadas. La energía constante de las olas se desvanece con partículas finas. El cambio de nivel del mar hace que estos sistemas migren lateralmente, un proceso conocido como [FLT] [Fward] [Fward] [Fward]
- ]Marino de color amarillo (Shelf): La plataforma continental es un área de deposición activa. Plataformas de carbonate se acumulan en agua tibia, clara y poco profunda de los restos esqueléticos de los organismos marinos. El Gran Barrera de arrecife es un ejemplo moderno de un sistema sedimentario biológico.
- Deep Marine (Basin): Corrientes de turbidez]—avalanchas submarinas de sedimento—derriba la pendiente continental, depositando camas de grado en ventiladores de aguas profundas ].
De Sedimento a Piedra: Diagenesis y Litificación
Después de la deposición, el sedimento se enterrará por capas posteriores. El aumento de la temperatura y la presión impulsa una serie de cambios conocidos como la diagenesis. Este proceso transforma sedimentos sueltos en roca sedimentaria sólida.
Compactación
El peso de los sedimentos de sobrelimentación exprime el agua de los espacios poros entre granos, reduciendo el volumen del sedimento. Los barros ricos en arcilla son altamente compresibles y pueden perder hasta un 80% de su volumen durante la compactación. Este proceso reduce significativamente la porosidad del sedimento.
Cementos
[LT] [FLT] [FLT] [4]] [4] El cemento rojo [FLT] [4] [FLT] [4]] [FLT] [4]]
Paisajes tallados por el Sedimento: La Gran Expresión
La interacción de estos procesos a lo largo del tiempo ha producido algunos de los paisajes más espectaculares e informativos del mundo.
La meseta de Colorado
El Gran Cañón Gran Cañón es una secuencia impresionante de capas sedimentarias planas, cada una representando un entorno antiguo diferente, desde la piedra de arena cruzada de antiguas dunas de arena, hasta la piedra caliza rica en fósiles de mares poco profundos, hasta la piedra de barro roja de vastas llanuras costeras. Cerca de 2 mil millones de años de historia de la Tierra se exponen en sus paredes.
Landforms Coastal and Marine
Los Clisos de Dover] son un poderoso ejemplo de sedimentación biológica, que se componen casi por completo de las placas de carbonato de calcio ( cocolitos) de algas marinas microscópicas que se acumulan en la erosión de las ondas durante el período de Cretáceo[LT].
Significado económico
Los procesos sedimentarios de comprensión son esenciales para la gestión de recursos. La porosidad y permeabilidad de la piedra arenisca y la piedra caliza determinan su capacidad de almacenar y transmitir líquidos, haciéndolos blancos clave para la extracción de agua subterránea. Además, la mayoría del aceite del mundo, gas natural y carbón se encuentran dentro de rocas sedimentarias.
La huella humana: Altering Sedimentary Systems
Los seres humanos se han convertido en un importante agente geológico, alterando profundamente las vías naturales del sedimento de origen a hundimiento, que tienen consecuencias importantes a largo plazo.
Erosión y sedimentación aceleradas
La deforestación para la agricultura y el desarrollo urbano elimina la cubierta protectora de la vegetación, la exposición de suelos a viento y lluvia. Esto puede aumentar las tasas de erosión de 10 a 100 veces niveles de fondo natural, lo que lleva a la pérdida de suelo fértil, la sedimentación creciente en ríos y embalses, y el daño a los ecosistemas acuáticos. La conservación del suelo prácticas, como los efectos esenciales para la agricultura son inespecciones.
Starvation y Subsidence Coastal
La construcción de presas ha alterado radicalmente el transporte de sedimentos en sistemas fluviales en todo el mundo. Los conservadores atrapan arena y grava que naturalmente reponer las playas y deltas aguas abajo. Esto conduce a la erosión costera y la subsistencia terrestre, como se observa en el Delta del Nilo y el Delta del Mississippi. Sin un suministro de nuevos sedimentos, estos deltas no pueden seguir el ritmo del aumento del nivel del mar.
Climate Change Implications
El calentamiento continuo del planeta está acelerando el ciclo hidrológico, lo que lleva a eventos de precipitaciones más intensos y a inundaciones mayores, lo que conduce a tasas de erosión más altas. Los glaciares de fusión están exponiendo grandes cantidades de sedimentos frescos e inestables, que se reelaboran rápidamente por corrientes de agua derretida. El aumento del nivel del mar está ahogando los entornos de deposición costeros y forzando las islas de barrera para migrar hacia tierra[LTnica]
El significado de la ciencia sedimentaria
Los procesos sedimentarios forman un sistema poderoso que recicla continuamente los materiales superficiales de la Tierra. Desde el clima de un pico de montaña hasta la lenta acumulación de sedimentos en un fondo marino, estos procesos construyen los paisajes en los que habitamos y los recursos que dependemos. Reconocer nuestro papel dentro de este vasto sistema es el primer paso hacia la administración responsable de la superficie de la Tierra.