TEMA 9. MORFOLOGÍAS LITOLÓGICAS

INTRODUCCIÓN. LAS MORFOLOGÍAS LITOLÓGICAS

A gran escala, la configuración morfológica del relieve que se presenta ante la vista, está básicamente determinada por la tectónica. Sin embargo las características litológicas y las condiciones ambientales ejercen su influencia y dan lugar a respuestas diversas frente a la tectónica y la erosión.

En ocasiones el tipo de roquedo, adquiere un notable protagonismo en la configuración del relieve, de modo que podemos hablar de estructuras o morfologías litológicas.

Esto llega a ocurrir cuando la estructura geológica está constituida por:

• Rocas homogéneas y masivas, que hacen poco probable la erosión diferencial.
• Rocas que por sus características son susceptibles de una determinada forma de erosión dominante, como la disolución.
• Rocas que presentan unas características excepcionales, que hacen que su respuesta a la erosión y las formas que se generen sean también excepcionales, como los materiales volcánicos.

Las características de algunas rocas (composición química, estructura cristalográfica y respuesta mecánica) y su presencia masiva, pueden hacer que el relieve presente una relación con el roquedo tan grande, que nos haga considerar la existencia de unas determinadas estructuras litológicas. A las formas estructurales en las que el protagonismo es el del tipo de roca dominante se las denomina también formas de modelado.

RELIEVE GRANÍTICO

CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS GRANÍTICAS

Los afloramientos de rocas ígneas, plutónicas y metamórficas, entre las que tiene especial protagonismo el granito, son rígidas y resistentes mecánicamente, pero pueden descomponerse por la alteración química y muestran una notable homogeneidad, que no favorece el desarrollo de la erosión diferencial, tan importante en la configuración de los relieves estructurales guiados por la tectónica y dan lugar a que se desarrollen formas de modelado, que resultan variadas en relación al ambiente bioclimático en que se generen.

La homogeneidad global no significa que estas rocas ígneas no tengan una heterogeneidad de detalle, donde se aprecian contrastes y cambios, capaz de condicionar la respuesta a la erosión y las formas resultantes.

En primer lugar, las rocas cristalinas están constituidas por varios componentes (podemos definir técnicamente los granitos como rocas cristalinas, de origen magmático, intrusivas y compuestas de cuarzo, feldespato y mica, como minerales fundamentales y de piroxenos, anfíboles, circón, turmalina, etc. como minerales accesorios) que le confieren caracteres muy diversos, según la proporción en que se presenten dichos componentes (pueden ser rocas más acidas o más básicas, con mayor o menor proporción de cuarzo, que es el mineral más resistente), así como según sean el tamaño del grano y la porosidad.

Cuando hay un afloramiento importante de un material cristalino con gran contenido de cuarzo, y por tanto más acido y resistente, aparece lo que llamamos un macizo granítico. En cambio, si hay una zona de material más blando, por menor contenido en cuarzo, se forma lo que se denomina una cubeta granítica, que es una depresión relativa.

Por diferencia de textura, se da distinta resistencia a la erosión, de manera que, en un afloramiento granítico, es frecuente ver la aparición de resaltes aislados, con forma de cerros o alineaciones, que se destacan del entorno, sin que exista ninguna causa tectónica que los justifique, sino que son tan sólo la respuesta de unas zonas de textura diferentes y más resistentes. Más llamativo resultan los resaltes en forma de pitones o crestas, que son los restos de un dique o chimenea de cuarzo, que estaba intercalada entre la masa de roca plutónica.

Otra característica esencial, en relación a la erosión, es que las rocas graníticas presentan una serie de fisuras y diaclasas, que son consecuencia de su proceso de formación, al igual que su composición y estructura.

La roca ígnea se forma a partir de un magma, roca fundida de materiales que se generan en la zona de contacto entre el manto y la corteza terrestre. Si el magma, mediante una erupción, llega a la superficie y se enfría, da lugar a la formación de rocas efusivas o volcánicas, pero si se solidifica en profundidad, da lugar a las rocas intrusivas.

La roca así formada en el interior, con las características que le confiere el proceso de enfriamiento y la composición inicial del magma, emerge a la superficie cuando son desmantelados los materiales que la recubrían, o entre los que estaba encajada, quedando expuestas al contacto con el exterior.

Toda diaclasa o fisura constituye un camino de acceso al ataque erosivo de primera magnitud, de modo que, como es lógico, una red densa de fisuras provocará una erosión más intensa que si la roca está poco fracturada.

La red de diaclasas guiará el proceso de modelado, que dependerá de los caracteres bioclimáticos a que esté sometida la roca y a su composición, textura y estructura mineralógica.

LAS FORMAS GRANÍTICAS

Sobre la roca, ya en superficie, actúa la erosión, generando variadas formas de modelado, de diversas dimensiones.

FORMAS MAYORES

Domos y agujas alpinas

Son formas que aparecen en zonas frías, o montañosas, de clima templado. Constituyen relieves destacados con paredes lisas y curvilíneas de forma convexa. A su pie suelen aparecer acumulaciones de bloques o lajas, apareciendo el granito sano en superficie.

La clave de su formación está en el diaclasado curvo y en la acción de la gelifracción, que se da cuando las condiciones climáticas dan lugar a la alternancia de ciclos de hielo y deshielo en el agua, que al penetrar por las fisuras de la roca, ejerce una labor de cuña que llega a desgajar los bloques rocosos que las limitan.

La gelifracción es también la principal causante de la formación de las agujas alpinas. En este caso, las diaclasas rectas, predominantemente verticales, provocan la formación de relieves más o menos monolíticos, estrechos y alargados, limitados por paredes verticales, que pueden alcanzar alturas considerables. Unas veces se presentan aisladas y otras, como alineaciones que marcan la línea de cumbres. Progresivamente, estos relieves se van estrechando y el relieve se hace, tanto más afilado y escarpado, cuanto más densa sea la red de diaclasas verticales y más rigurosos los procesos de congelación y deshielo. Al igual que en el caso de las formas dómicas, el granito aparece sano en superficie y a su pie suelen acumularse bloques de roca desgajados. Menos espectaculares son las crestas y aristas, igualmente propias de climas templados y fríos de montaña, que configuran perfiles de sierra, más o menos agudas, con tendencia piramidal, guiadas por un diaclasado vertical importante.

Domo

Panes de azúcar y medias naranjas

Se desarrollan en climas tropicales, sin frío y sin necesidad de que existan diaclasas curvas. Constituyen allí relieves en resalte sobre superficies llanas, de arrasamiento, a modo de grandes cerros, de planta aproximadamente circular, con paredes curvilíneas, como grandes esferas o cúpulas. El granito está alterado en superficie y al pie no aparecen acumulaciones de bloques, como en los domos de las latitudes templadas y frías, sino profundos y extensos mantos de roca granítica muy alterada.

Panes de azúcar 

Paisajes de bolas

Si la red de diaclasas tiene marcado carácter octogonal en presencia de un clima templado, si excesivos rigores, cobra especial importancia el paisaje que denominamos de bolas (en las zonas graníticas de España reciben el nombre de canchal y berrocal). Se caracteriza por un cierto aspecto caótico, de acumulación de formas de diversos tamaños, que pueden darse en zonas deprimidas y en laderas. En el caso de zonas relativamente deprimidas suelen aparecer sobre granito descompuesto en los que se llama alvéolos o pasillos de arenización; cuando están en zonas más elevadas se habla de caos, donde suelen aparecer los bloques aislados, redondeados, que se denominan bolos. Estas formas se deben a una alteración generalizada de la zona, de intensidad media, que ha seguido la red ortogonal de diaclasas, verticales y horizontales. Vinculadas a los berrocales, además de los citados bolos, hay que destacar que algunos de ellos aparecen en equilibrio precario sobre otras rocas, constituyendo lo que se llama piedras caballeras y los denominados tor, agrupaciones de bloques formados a partir de la red ortogonal de diaclasas, que no han sufrido desplazamiento y se forman a modo de castillos.

Paisaje de Bolas (berrocal)

FORMAS DE DETALLE

Sobre el relieve granítico abundan las microformas, que son muy características y abundantes.

Acanaladuras, Pilancones, taffoni y nerviaciones

Las acanaladuras son surcos que recorren la superficie de la roca de forma más o menos vertical. Aparecen en paredes con alguna inclinación, en las vertientes de domos o en las caras laterales de los bolos. Corresponden a la trayectoria de las aguas que circulan por la superficie.

Acanaladuras

Los pilancones son excavaciones relativamente grandes, que se forman fuera de los cauces fluviales, por hidrólisis. Son frecuentes en la parte superior de bolos, domos, lajas, etc. Se producen en zonas donde el agua puede quedar retenida y provoca una arenización local. En los cursos altos de los ríos, sobre el lecho rocoso, pueden formarse mediante remolinos unas formas similares, llamadas marmitas de gigante.

Pilancones

Los taffoni son también cavidades que horadan la roca en superficie, en paredes laterales. Pueden evolucionar dando lugar a rocas con forma de seta. Se forman por escurrimiento y concentración del agua, provocando un vaciado progresivo de dentro fuera.

Taffoni

Las nerviaciones, son resaltes en la roca que son causados por filones de materiales más resistentes, como el cuarzo.

Dado que las rocas plutónicas, cristalinas, se caracterizan por su rigidez y que sólo se pliegan en condiciones de temperatura y presión, que no se dan nunca cuando están en superficie, o bajo una capa delgada de materiales recubriéndolos, las zonas donde se dan estos materiales suelen aparecer fracturadas.

MODELADO KÁRSTICO

Buena parte de las rocas sedimentarias, en particular las calcáreas, de génesis y características muy diferentes a las plutónicas, presentan una especial sensibilidad a los procesos de disolución.

Karst, relieve o paisaje kárstico y carso son los nombres que se asignan de modo general al conjunto de formas modeladas sobre rocas sedimentarias, e incluso metamórficas como consecuencia casi exclusiva de la disolución de sus componentes minerales.

Modelado Kárstico

CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS CALCÁREAS Y SU DISOLUCIÓN

La caliza, como la dolomía, son rocas sedimentarias de origen químico, carbonatadas, compuestas por carbonatos de calcio o de calcio y magnesio, junto con proporciones de impurezas. En conjunto son rocas duras, que están atravesadas por multitud de fisuras y diaclasas y son impermeables; pero en ellas destaca un aspecto esencial, y es que la roca no es atacada significativamente por el agua pura, pero si por el agua acidulada (cargada de ácidos) que resulta muy agresiva.

La roca es atacada, en la superficie y en el interior de su masa, en virtud del entramado de fisuras que psoea, que le confieren una permeabilidad estructural, multiplicando la posibilidad de contacto entre el agua y la roca. De hecho podemos decir que el modelado del relieve kárstico se da más en profundidad que en superficie.

Hay una serie de factores o condiciones que deben darse para que se desarrollo el karst; primero que la roca se presente de forma relativamente masiva y que no esté excesivamente plegada, segundo que la roca debe estar surcada por una red de fisuras y diaclasas, y tercero y último deberá existir el suficiente volumen de precipitaciones que aporte el agua y posibilite la presencia de vegetación, que producirá a su vez el anhídrido carbónico.

LAS FORMAS KÁRSTICAS

LAS FORMAS EXTERIORES O EXOKÁRSTICAS

En superficie, en el relieve kárstico aparecen formas de detalle y depresiones cerradas de variadas dimensiones.

Las depresiones cerradas y cañones

• Dolinas y uvalas: la dolina (en español, torca) consiste en una depresión cerrada, cuya planta tiene forma desde circular a ovalada, de contorno redondeado, más o menos circular y cuyo diámetro puede tener gran oscilación. El perfil es predominante de cuba o cubeta y puede presentar una forma cercana a un embudo o un pozo; también su profundidad tiene gran oscilación. Normalmente tiene un borde en el que aflora la roca desnuda y el fondo suele estar cubierto de tierra, generalmente arcilla de descalcificación (propicio para el cultivo). Se forma en lugares que favorecen la retención y profundización del agua y se relaciona con fenómenos de hundimiento, provocados por un déficit de masa caliza subsuperficial. En su génesis es fundamental la estructura de la red de fracturas y diaclasas del roquedo. En profundidad el límite lo pone el nivel al que aparezca el manto freático.

Similar a una dolina pero de mayores dimensiones es una uvala, pero su perfil es sinuoso.

• Poljés: también es una depresión cerrada de grandes dimensiones y cuya planta no es circular. Configura una llanura enmarcada por paredes más o menos escarpadas; tienen forma sensiblemente alargada y suelen estar relacionados con accidentes tectónicos importantes y siempre en zonas de gran extensión donde las condiciones son más favorables para la disolución y el hundimiento. El fondo del poljé es marcadamente plano y a menudo está recubierto de arcilla de descalcificación y accidentado por la presencia de algunos cerros residuales de roca calcárea, de forma piramidal denominados hum (colina). También es frecuente que en parte de su superficie se desarrolle una corriente fluvial (izvort) que desaparece a partir de un punto por un sumidero (ponor). La génesis del poljé noes de todo clara pero lo que sí juega un papel importante es la periódica inundación que suelen sufrir estas depresiones.

• Cañones: son valles caracterizados por tener flancos restos, verticales, y en sus pies se acumula un talud de derrubios. Suelen estar recorridos por cursos de agua; en las paredes se observan aberturas de cuevas y son frecuentes las surgencias, que aportan agua al cauce principal. También en ocasiones terminan en auténticos fondos de saco, cerrados por escarpe de roca dura, donde aparece el río en forma de fuente vauclusiana. En su modelado interviene la disolución, en superficie y en profundidad, y no se descartan fenómenos de hundimiento.

Las formas menores

• Lapiaz:se llama lapiaz a los afloramientos rocosos calcáreos que aparecen profundamente afectados por formas de detalle producidas por disolución kárstica; y se caracterizan por una serie de acanaladuras formadas por disolución a modo de surcos más o menos profundos y de distintas anchuras que pueden aparecer en zonas planas o en vertientes y paredes verticales. Los lapiaces se forman por disolución superficial de la caliza por el agua de escorrentería o por aguas retenidas. Los lapiaces son muy diversos, dependiendo de los factores que condicionen su proceso de formación; los de arroyada se forman por el agua corriente y suelen presentar canales estrechos, mientras que los de fractura tienen anchas grietas. Una clasificación los divide en linea les, de acanaladura, mesas de lapiaz, alveolares, mar de piedra, nido de abeja, pozos…Los lapiaces suelen estar cubiertos, rellenos de tierra, o descubiertos donde su superficie es difícil de transitar.

  

  Lapiaz

• bogaz:Una forma intermedia entre las grandes formas y las de detalle es el denominado bogaz, que consiste en una serie de callejones de dimensiones mayores que las del lapiaz, que se han formado por disolución y por los que nunca ha corrido un río.
• Tormos y arcos: son grandes bloques de caliza de acusado aspecto fungiforme y de varios metros de altura (Ciudad Encantada)

Arco

• Pináculos: la masa caliza se dispone en gruesas columnas puntiagudas y macizas, de varios metros de altura. Son frecuentes en regiones de clima tropical.

Pináculo

LAS FORMAS ENDOKÁRSTICAS

Una última forma que aparece en superficie, la sima, nos conduce a lo que constituyen las formas endokársticas (desarrolladas en el interior). Las simas son aberturas, generalmente estrechas, pero ensanchándose en profundidad que comunica las cavidades subterráneas con el exterior. Las formas interiores constituyen los elementos más características de estos modelados.

La circulación subterránea de las aguas

La clave de la formación de este karst profundo está en la circulación subterránea de las aguas, que no siguen las reglas de las aguas de superficie.

Aunque hay ríos subterráneos que pueden seguirse durante largo trecho por galerías navegables, la mayoría sólo tiene tramos de circulación separados por túneles inundados o por sifones. La red subterránea se adapta al cañamazo que le impone la red formada por los planos de estratificación, las diaclasas, fisuras y fracturas ensanchadas por disolución.

La circulación subterránea provoca una red de galerías; inicialmente el agua penetra en el macizo calcáreo y sigue la dirección natural del desagüe, hasta encontrar la salida. En su recorrido lleva a cabo una labor disolvente, que dará lugar a la formación de las galerías y también transportará el material disuelto.

El agua va penetrando cada vez más profundamente en el macizo calcáreo, quedando la zona superficial sin agua, con un límite superior variable; la profundización continúa hasta que el nivel freático alcanza la zona impermeable, en ese punto el agua sale al exterior por las surgencias, que pueden ser de dos tipos, exsurgencias y resurgencias. Las surgencias constituyen verdaderas fuentes vauclusianas en las que el agua brotade forma intermitente.

En raras ocasiones en estas surgencias puede darse la formación de terrazas de travertino, por precipitación de los minerales disueltos al salir al exterior, el agua desciende a zonas cada vez más profundas, abandonando las galerías superiores que quedan convertidas en cuevas, con lo que la masa caliza queda hueca. Así podemos diferenciar tres zonas en el karst, una zonas superior (domina el trayecto vertical descendente del agua tras la lluvia), una zona media (es la red de galerías y conductos) y la zona inferior (siempre inundada).

Las principales formas subterráneas

Las galerías interiores son más o menos horizontales y suelen estar dispuestas en pisos, que pueden estar conectados entre sí por sifones. Hay tramos de galerías estrechos, formando túneles y pasillos ramificados donde muchos de ellos acaban en fondo de saco en grandes salas o cámaras; estas formas sólo son visibles cuando quedan fuera de la acción del agua.

En las galerías continúa produciéndose el modelado kárstico, siendo más importantes los procesos de precipitación que los de disolución. Por infiltración sigue habiendo una aportación de agua desde la superficie, que llega hasta el techo de las galerías, donde se produce un goteo que provoca la precipitación de la caliza que lleva disuelta, este proceso es el causante de que se formen las concreciones de calcita que configuran las llamadas estalactitas, que cuelgan de los techos, con variadas formas, que van desde las más finitas llamadas macarroni a las de mayores dimensiones, redondeadas, llamadas tubos de órgano, o a las que adquieren formas de “bandera”. Bajo las estalactitas se acumulan, en el suelo las llamadas estalagmitas. Si ambas formas se unen dan lugar a columnas y cortinas.

La existencia de estas galerías subterráneas ha supuesto grandes impactos ajenos a su interés geomorfológico; por sus características fueron refugio y primer hábitat de nuestros antecesores (yacimientos) y actualmente son fuente de explotación turística.

Las formaciones kársticas según las condiciones bioclimáticas

Hay muchos tipos de karst dependiendo de las condiciones estructurales de la zona y de sus condiciones bioclimáticas. En este sentido se utilizan términos expresivos, se habla de holokarst cuando se desarrolla un karst completo; el término merokarst se asocia a la caliza impura; el karst cerrado es cuando la masa caliza está rodeada de terrenos impermeables y el karst cubierto cuando las formas superficiales están enterradas.

Algunos autores han diferenciado cuatro tipos de karst asociados a cuatro grupos climáticos (clima tropical húmedo, clima frío y de alta montaña, clima templado y clima desértico).