viernes, 20 de marzo de 2009

Geologia

La geología (del griego geo, tierra, y logos, estudio) es la ciencia que estudia la forma interior del globo terrestre, la materia que la compone, su mecanismo de formación, los cambios o alteraciones que ésta ha experimentado desde su origen, y la textura y estructura que tiene en el actual estado. Por lo que se denomina, dentro de la Carrera de Licenciatura, la de "Ciencias Geológicas", esto es, un compendio de diferentes ciencias o disciplinas autónomas sobre distintos aspectos del estudio global de nuestro planeta, y por extensión, del estudio del resto de los cuerpos y materia del sistema solar (astrogeología o geología planetaria).

Disciplinas de la geología:


♣Cristalografía:

La cristalografía es la ciencia geológica que se dedica al estudio científico de estructuras cristalinas. Los métodos cristalográficos se apoyan fuertemente en el análisis de los patrones de difracción que surgen de una muestra cristalina al irradiarla con un haz de rayos X, neutrones o electrones. La estructura cristalina también puede ser estudiada por medio de microscopía electrónica.
♣Espeleología:

La espeleología, considerada actualmente más bien un deporte, no deja de tener sus orígenes en una ciencia que estudia la morfología de las cavidades naturales del subsuelo. En ella se investigan, se topografían y se catalogan todo tipo de descubrimientos subterráneos. No obstante, podría considerarse como un tratado metodológico de apoyo a la Geomorfología y la Hidrogeología (Geodinámica externa).

♣Estratigrafía:
La estratigrafía es la rama de la geología que trata del estudio e interpretación de las rocas sedimentarias estratificadas, y de la identificación, descripción, secuencia, tanto vertical como horizontal; cartografía y correlación de las unidades estratificadas de rocas.




♣Geología del petróleo:

En la geología del petróleo se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores oportunidades o “plays” para encontrar hidrocarburos (petróleo y gas).
Geología económica:
La geología económica se encarga del estudio de las rocas con el fin de encontrar depósitos minerales que puedan ser explotados por el hombre con un beneficio práctico o económico. La explotación de estos recursos es conocida como minería.

♣Geología estructural:

geología estructural es la rama de la geología que se dedica a estudiar la corteza terrestre, sus estructuras y su relación en las rocas que las contienen. Estudia la geometría de las formaciones rocosas y la posición en que aparecen en superficie. Interpreta y entiende el comportamiento de la corteza terrestre ante los esfuerzos tectónicos y su relación espacial, determinando la deformación que se produce, y la geometría subsuperficial de estas estructuras.

Gemología:
La gemología es la ciencia, arte y profesión de identificar y evaluar las gemas.

♣Geología histórica:
La geología histórica es la rama de la geología que estudia las transformaciones que ha sufrido la Tierra desde su formación, hace unos 4.500 millones de años, hasta el presente. Para establecer un marco temporal absoluto, los geólogos han desarrollado una cronología a escala planetaria dividida en eones, eras, periodos, épocas y edades. Esta escala se basa en los grandes eventos biológicos y geológicos.

♣Geología planetaria:

La astrogeología, también llamada geología planetaria o exogeología, es una disciplina científica que trata de la geología de los cuerpos celestes (planetas y sus satélites, asteroides, cometas y meteoritos).

Geomorfología:La Geomorfología tiene por objeto la descripción y la explicación del relieve terrestre, continental y marino, como resultado de la interferencia de los agentes atmosféricos sobre la superficie terretre. Se puede subdividir, a su vez, en tres vertientes: G. Estructural que trata de la caracterización y génesis de las “formas del relieve”, como unidades de estudio. La G. Dinámica, sobre la caracterización y explicación de los procesos de erosión y meteorización por los principales agentes (viento y agua). Y la G. Climática, sobre la influencia del clima sobre la morfogénesis (dominios morfoclimáticos).

♣Geoquímica:

La geoquímica es la rama de la geología que estudia la composición y el comportamiento químico de la Tierra, determinando la abundancia absoluta y relativa de los elementos químicos, distribución y migración de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra (hidrosfera, atmósfera, biosfera y litosfera) utilizando como principales muestras minerales y rocas componentes de la corteza terrestre, intentando determinar las leyes o principios en las cuales se basa tal distribución y migración.
En 1923 el químico V.W Goldschmidth clasificó los elementos químicos en función a su historia geológica de la siguiente forma: «atmósfilos» que forman la atmósfera como son los gases, «calcófilos» como son las arenas y cristales (silicatos y carbonatos), «litófilos» corteza son sencillos como sulfuros, y «siderófilos» que son metales que se conservan puros.


♣Geoquimica:
La geofísica estudia la Tierra desde el punto de vista de la física y su objeto de estudio está formado por todos los fenómenos relacionados con la estructura, condiciones físicas e historia evolutiva de la Tierra. Al ser una disciplina experimental, usa para su estudio métodos cuantitativos físicos como la física de reflexión y refracción, y una serie de métodos basados en la medida de la gravedad, de campos electromagnéticos, magnéticos o eléctricos y de fenómenos radiactivos. En algunos casos dichos métodos aprovechan campos o fenómenos naturales (gravedad, magnetismo terrestre, mareas, terremotos, tsunamis, etc) y en otros son inducidos por el hombre (campos eléctricos y fenómenos sísmicos).

♣Hidrogeología:
La hidrogeología es una rama de las ciencias geológicas que estudia las aguas subterráneas en lo relacionado con su origen, su circulación, sus condicionamientos geológicos, su interacción con los suelos, rocas y humedales (freatogénicos); su estado (líquido, sólido y gaseoso) y propiedades (físicas, químicas, bacteriológicas y radiactivas) y su captación.
Mineralogía
La
mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación.
Por
mineral se entiende una materia de origen inorgánico, que presenta una composición química definida además, generalmente, por una estructura cristalográfica (minerales cristales, de lo contrario son llamados minerales amorfos) y que suele presentarse en estado sólido y cristalino a la temperatura media de la Tierra, aunque algunos, como el agua y el mercurio, se presentan en estado líquido.

♣Paleontología :

La Paleontología es la ciencia que estudia e interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a través de los fósiles. Parte de sus fundamentos y métodos son compartidos con la Biología. Se subdivide en Paleobiología, Tafonomía y Biocronología y aporta información necesaria a otras disciplinas —estudio de la evolución de los seres vivos, bioestratigrafía, paleogeografía o paleoclimatología, entre otras—.
Petrología
La
petrología es ciencia geologíca que consiste en el estudio de las propiedades físicas, químicas, minerológicas, espaciales y cronológicas de las asociaciones rocosas y de los procesos responsables de su formación. La petrografía, disciplina relacionada, trata de la descripción y las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada.

♣Sedimentología:

La sedimentología es la rama de la geología que se encarga de estudiar los procesos de formación, transporte y depósito de materiales que se acumulan como sedimentos en ambientes continentales y marinos y que normalmente forman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado. Se encuentra estrechamente ligada a la estratigrafía, si bien su propósito es el de interpretar los procesos y ambientes de formación de las rocas sedimentarias y no el de describirlas como en el caso de aquella.
Sismología
La
sismología es la rama de la geología que se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas elásticas (sísmicas), que estos generan, por el interior y la superficie de la Tierra. Un fenómeno que también es de interés es el proceso de ruptura de rocas, ya que este es causante de la liberación de ondas sísmicas. La sismología también incluye el estudio de los maremotos y las marejadas asociadas (tsunamis) y los movimientos sismicos previos a erupciones volcánicas.


Vulcanología:
La Vulcanología es el estudio de los volcanes, la lava, el magma y otros fenómenos geológicos relacionados. El término volcanología viene de la palabra latina Vulcānus, Vulcano, el Dios romano del fuego. Un volcanólogo es un estudioso de este campo. Los volcanólogos visitan frecuentemente los volcanes, en especial los que están activos, para observar las erupciones volcánicas, recoger restos volcánicos como el tephra (ceniza o piedra pómez), rocas y muestras de lava. Una vía de investigación mayoritaria es la predicción de las erupciones; actualmente no hay manera de realizar dichas predicciones, pero prever los volcanes, al igual que prever los terremotos, puede llegar a salvar muchas vidas.

ACCIÓN GEOLÓGICA DE LAS AGUAS SUPERFICIALES:
La hidrósfera alude a toda el agua en, sobre o por encima de la superficie de la tierra; en los océanos, ríos o lagos, bajo la tierra o en el aire.

♣El Mar:

Geológicamente el mar es importante como espacio de sedimentación, así como por las fluctuaciones que en él tienen lugar, motivadas por procesos epirogenéticos, por la eustacia y la isostasia (trasgresión y regresión).
Estos son algunos componentes que se encuentran disueltos en el agua de mar:



♣Cambios de nivel:

Los cambios de nivel del mar, se miden el relación con la tierra emergida, los diarios causados por las mareas son bastante conocidos. Pero hay otros cambios como los eustáticos y tectónicos que son movimientos lentos y entendidos continentalmente, o tan locales y raros como inadvertidos. Si la variación del nivel del mar se explica por el océano, se denomina cambio eustático. Cuando aquella se explica por movimientos del suelo, se denomina tectónico. Los primeros, por regla general, son movimientos regionales y persistentes en el largo plazo, mientras los segundos tienden a ser locales y espasmódicos.
Las variaciones en el nivel del mar se pueden explicar por variaciones del clima que modifiquen la superficie de los glaciares, y también por los cambios radicales e importantes de tamaño y forma de las cuencas oceánicas, a causa de procesos de deposición, erosión y reconstrucción magmática del fondo oceánico.

♣Corrientes Marinas :

Las corrientes del mar son otra forma de movimiento del agua de los océanos. Hay corrientes horizontales y verticales, cuya velocidad varía de un punto a otro, pero que cada 1800 años mezclan las aguas oceánicas.
El origen de tales corrientes es complejo, pues se cusan por contrastes de densidad, por la rotación de la tierra, por el viento y por las mareas. Entre ellas tenemos las corrientes de marea, las corrientes de densidad y las corrientes marinas propiamente dichas.
Corrientes de marea.- las corrientes de marea, son locales, horizontales pero a menudo rápidas (hasta algunos km/h). Se deben a la acción del sistema Tierra-Sol-Luna.
Corrientes de densidad.- se explican por cambios de temperatura, salinidad y carga en suspensión. Incluye los movimientos convectivos, entre los fríos polos y el ecuador, que irrigan oxigeno a los fondos oceánicos.



♣Las Mareas.- Son variaciones regulares y cíclicas del mar producidas por la atracción gravitatoria de la luna y el sol. Entre la subida (flujo y marea alta) y el descenso (reflujo y marea baja) del nivel del mar transcurren 12 horas y 25 minutos.
La marea alta coincide con la culminación superior de la luna, y la baja con su culminación inferior. La diferencia entre ambas se denomina amplitud de marea. Para explicar la existencia de las mareas son de importancia la fuerza de atracción gravitatoria y la fuerza centrífuga. La tierra y la luna se atraen mutuamente para girar alrededor de un centro de gravedad. De esta forma se genera una fuerza centrífuga opuesta a la de atracción. En los lugares de la superficie terrestre, para los que la luna esta en el cenit o en el nadir, se origina una cima de marea.
A consecuencia, a rotación de la tierra las cimas de marea se mueven diariamente alrededor de la tierra y producen dos mareas, que cada día se suceden 50 min. más tarde, interviniendo también en ello las variaciones locales. La atracción secundaria del sol, que teniendo mas masa ejerce menor influencia por estar demasiado lejos; origina las mareas vivas (en oposición y conjunción o con luna llena o nueva); las mareas muertas, con un flujo especialmente bajo (cuando estamos en cuadraturas o creciente y menguante).
La actividad de las mareas en su conjunto depende de la geometría de las cuencas oceánicas, y la amplitud, de la forma de la costa. También los continentes responden, plásticamente, a la atracción conjunta del sistema: Tierra-sol-luna, con mareas continentales.

♣Perfil hipsográfico.-Según la distancia a la que se encuentren de tierra firme y su profundidad, se distinguen en el mar la zona costera o litoral situados en la cercanía inmediata de la costa; la nerítica en la zona del zócalo hasta los 200 m de profundidad y la batial (200 a 800 m), dentro del sector de profundidad media; y dentro del sector profundo las zonas hemipelágicas (talud continental: 800 a 2400 m) y eupelágica (a partir de los 2400 m), con las plataformas pelágicas (2400 a 5500 m) y las fosas pelágicas o abisales (más de 5500 m).
Se denominan, isobata a la línea que une puntos del fondo marino con igual profundidad; línea base de las olas, a la profundidad en el mar por debajo de la cual no existe erosión o acarreo de material por acción de las olas; corriente de turbidez a la masa de agua que viajando con movimiento violento, pendiente abajo, transporta sedimentos en el mar; litoral, a la región entre las líneas que marcan la marea alta y la marea baja; monte submarino, a la montaña que se eleva del fondo sin alcanzar la superficie del mar; guyot, al monte marino con la parte superior llana, al parecer por la acción erosiva de las olas; y atolón a la cadena de islas, formadas de arrecifes coralinos, que a la manera de anillo encierran dentro del arco una laguna marina.


♣ATMOSFERA E HIDRÓSFERA:

La presión del aire sobre la superficie de la Tierra es p 0= 1,013 x 10 5 Pascales. Esto significa que sobre toda la superficie terrestre, cuya área es 4 p R 2 , actúa una fuerza total de 4 p R 2 p 0. El origen de esta fuerza es, naturalmente, la atracción. De acuerdo con la segunda ley de Newton, dicha fuerza es igual a la masa de la atmósfera terrestre multiplicada por la aceleración de la gravedad g. De aquí no es difícil calcular la masa de la atmósfera de la Tierra: m A = 4p R 2 r 0/g = 5,3 x 10 18 Kg.
Como se ve, la misma constituye casi una millonésima parte de la masa total de la tierra. Es aún más interesante comparar la masa de la atmósfera con la del agua en nuestro planeta: el 98% del agua se encuentra en los océanos, el 2% corresponde a los glaciares, principalmente de la Antártica y de Groenlandia, mientras que la masa de los depósitos de agua dulce y del vapor de agua es relativamente pequeña. A su vez la cantidad total de agua en la Tierra constituye 1,4 x 10 21 Kg, es decir, su masa supera 266 veces la de la atmósfera.

♣Las aguas de precipitación.-El origen de las aguas de precipitación debidas al ciclo del agua es principalmente la superficie de los mares. Se evalúa esta superficie en 365 millones de Km.2 , los que representa el 73% de la superficie total terrestre. Por otra parte, la aportación calorífica de la radiación solar permite convertir en vapor de 2 a 3 litros de agua por m 2 y por día. Según esto el agua evaporada sobre el globo cada día suma 10 12 metros cúbicos. Bajo la acción de la radiación solar, el agua de los mares y de los continentes se transforma parcialmente en vapor que se eleva en la atmósfera. Cada metro cúbico de aire podría así cargarse, como máximo con cierto número de gramos de agua, el que podría llegar a las primeras decenas de gramos de agua cuando la temperatura supere los 20 °C.
El aire descendente se descomprime progresivamente y, por el mismo hecho de esta distensión, se enfría aproximadamente 1°C por cada 150 metros de ascenso. Resulta de ello que, por esta simple descompresión, la temperatura disminuya con un valor suficiente para que la cantidad de agua contenida en el aire sea excesiva y deba precipitarse. También a veces las variaciones de presión atmosférica, como la presencia de corrientes de aire frío, afectando masas de aire caliente cargado de vapor de agua, son procesos que provocan la precipitación del agua en forma de lluvia o de nieve.

♣Ecuación del ciclo hidrológico.- Pero resulta interesante saber en que se convierten el agua o la nieve así precipitadas sobre el suelo, y cuál puede ser su papel en la formación en las aguas superficiales y subterráneas.
La ecuación del ciclo hidrológico sin considerar aguas juveniles (origen magmático), ni connatas (origen sedimentario), es la siguiente: Pre + con = esc + inf +eva+ tra






En la ecuación que se señala que el volumen de agua de la precipitación (Pre) más la el de la condensación (con), es igual a la suma de las aguas de la escorrentía (esc), la infiltración (inf), la evaporación (eva) y la transpiración (tra). La condensación, que suele ser excluida de esta ecuación, en los bosques de niebla del medio tropical andino y en las cavernas calcáreas de las zonas semidesérticas, es tan importante como lo es la precipitación en otros escenarios. La formación de las aguas subterráneas y en el papel regulador de los bosques de niebla, se comenta en el capítulo de las aguas subterráneas.
La nieve puede acumularse, si la temperatura es suficientemente baja, para formar los glaciares. Estas aguas acaban por volver al estado líquido cuando la presión de los hielos sobre el suelo subyacente aumenta o cuando en verano la temperatura se eleva. En invierno como en verano una parte de estas masas de nieve o hielo se evapora sin pasar por el estado líquido.
Cuando el agua se precipita sobre el suelo en forma de lluvia, lo que es el caso más frecuente, se reparte en tres fracciones. Una parte se evapora y repite nuevamente otro ciclo del agua. Esta evaporación puede ser inmediata o diferida por la intervención de los seres vivientes animales o vegetales. Una segunda parte se infiltra para servir a la alimentación de las aguas subterráneas. Una tercera parte, finalmente, fluye y se reúne con los cursos de agua que regresan al mar.

♣La evaluación del ciclo.-Es difícil definir la fracción de agua de lluvia evaporada, particularmente cuando se trata de suelos cubiertos de vegetación. Es igualmente difícil evaluar la fracción de infiltración, que depende considerablemente de la permeabilidad de los terrenos encontrados. La sola medida segura es la de la fracción de arroyamiento, o agua de escorrentía, que se establece por la estimación de los caudales, durante un período bastante largo, de los cursos de agua cuya cuenca vertiente pueda ser definida con suficiente precisión.
La parte respectiva de las tres fracciones, evaporación, infiltración y escorrentía, cuyo total representa la masa de agua realmente precipitada es así muy variable. La infiltración depende de las condiciones de precipitación, por ejemplo, las lluvias finas y prolongadas se infiltran más que las lluvias de tempestad. La naturaleza del terreno desempeñará también un papel importante. La infiltración será total en una red cárstica, pero la circulación interna muy localizada, permitirá la restitución a menudo rápida de las aguas subterráneas a los valles. El agua de fusión de las nieves y de los hielos se infiltrará más cuando la fusión sea lenta (invierno) que, por ejemplo, en primavera o verano cuando los caudales aumentan bajo la acción de la radiación solar intensa.
La cobertura vegetal del suelo, que favorece la evaporación, facilita de pronto la infiltración a expensas de la circulación. Pero lo que queda por discutir es la fracción de las aguas de condensación interna y externa dentro de la ecuación del ciclo hidrológico. Se alude aquí a la pérdida de agua que sufren las masas de aire cargadas de vapor, al contacto con la superficie del suelo (nieblas de regiones húmedas y rocíos de regiones secas) o de masas de aire que circulan cavernas profundas aportando agua por condensación y no por adsorción (redes cársticas y macizos fisurados).
Los bosques de páramo condensan grandes volúmenes de agua, cuya cuantía compite con la de la precipitación, en los caudales del arroyamiento.

♣La erosión del suelo.-Todo suelo que no está protegido por un manto vegetal, natural o artificial, es presa de la erosión por los agentes atmosféricos y está amenazado de desaparición si nada detiene el agua que cae sobre el suelo, ésta discurre por las pendientes, las erosiona, provoca una crecida de los arroyos y los ríos se desbordan. En estas circunstancias los mantos de aguas subterráneas no estarán alimentados porque no se absorbió parte del agua que cayó sobre el suelo, razón por la cual el nivel de los pozos baja y las fuentes se secan. Si queremos mantos de agua subterránea hay que mantener en el suelo una cubierta vegetal que impida la erosión.
Hay otra forma de erosión diferente a la que producen en los suelos los agentes atmosféricos, la lluvia y el arroyamiento. Se trata de la tendencia que tienen las corrientes de aguas pequeñas o grandes a profundizar su lecho, a llevar más lejos su nacimiento, y, por lo tanto, a modificar el relieve, a esculpirlo.
Esta destrucción del material litológico puede tener consecuencias perjudiciales si el río, en período de crecida en lugar de depositar limos finos, viene a recubrir los campos de materiales gruesos, como arenas, guijarros e incluso pedruscos. Si el mismo fenómeno se produce aguas arriba de los grandes embalses, no tarda en cegarse el depósito de retención. Las curvas de distribución o concentración de aguas en el tiempo, de lluvias y caudales, sirven para el diagnóstico del estado de una cuenca, puesto que el descontrol hídrico y pluviométrico, van de la mano entre sí, y con el nivel y tipo de cobertura del suelo.
La erosión en zonas de ambiente tropical andino:
Los Andes son cordilleras jóvenes con suelos inestables, ambiente tectónico y volcánico. En el trópico predominan los suelos residuales y el clima húmedo con dos temporadas de lluvia al año. De acuerdo a las experiencias de la región, algunos de los factores de la erosión y prácticas de prevención son:

♠Factores físicos de la erosión.- La topografía abrupta, la roca blanda o con intensa alteración tectónica, los altos contenidos de humedad en el suelo por intensa precipitación o elevada humedad relativa, las pendientes fuertes de los cauces, la acción de las aguas de escorrentía en suelos protección y la infiltración en temporada de invierno, el vulcanismo, el tectonismo y los terremotos.

♠Factores antrópicos de la erosión.- La tala y quema de la vegetación natural en zonas de ladera, la construcción de carreteras y caminos sin obras de drenaje, los taludes de lleno dispuestos sobre laderas no tratadas y empinadas, la concentración e infiltración de aguas lluvias sobre las laderas, la pérdida de vegetación y en especial la de sistemas radiculares profundos pàra laderas de fuerte pendiente, las aguas servidas y sin control sobre las laderas habitadas, los botaderos en zonas urbanas y suburbanas afectando drenajes artificiales y cauces, los cortes para adecuación de lotes sin manejo geotécnico, las explotaciones agropecuarias sin prácticas de conservación del suelo, la falta de programas de educación, capacitación y concientización para que las comunidades se apropien debidamente el territorio.

♠Estabilización de taludes.-Conformación de taludes por banqueo en módulos de tres a seis metros de altura con inclinación 1v:1h a 1v:4h. Entre talud y talud van terrazas con bermas con obras de drenaje que conducen las aguas a sistemas colectores. Obras complementarias como muros en concreto armados, en gaviones, en mampostería con malla eslabonada o en tierra armada. Drenaje subterráneo para disminuir la presión de poros del subsuelo y abatir el nivel freático; entre estas obras se destacan: el drenaje con zanjas filtrantes, los drenes horizontales de penetración, construidos con equipo especial o con palabarreno, el sellamiento de grietas utilizando suelos arcillosos e incluso cal, la impermeabilización de bermas, los empradizados. Control y manejo de aguas. Canales en la corona de los taludes para captar escorrentías, conductos cerrados y alcantarillas para disipar y disponer las aguas en cauces y quebradas. Canales construidos en cauces y quebradas y a través de las laderas; pueden ser en concreto, en gaviones o en mampostería. Presas correctoras construidas en gaviones para amortiguar la torrencialidad y proteger márgenes de cauces. Trinchos para corrección de cauces, construidos en guadua y tierra acomodada, acompañados de estacas vivas de sauce, caucho o quiebrabarrigo. Estructuras de disipación a lo largo de alcantarillados de gran pendiente y en entregas de canales y colectores (resaltos, impacto, vórtice, de caída, rejillas, etc.), construidas en concreto o gaviones. Sumideros de varios tipos a saber: de rejillas de fondo en forma de L, transversales o simples, de captación lateral con o sin rejilla, combinados de rejillas de fondo y captación lateral. Pavimentos en placa de concreto o asfalto impermeable, en zonas peatonales las escalas son al tiempo canales de conducción.

CORRIENTES SUPERFICIALES:

Los ríos van al mar y éste nuevamente los provee de agua. Un río es una corriente de agua continua o perenne,intermitente o no, que desemboca en el mar, en otro río (afluente) o en un lago (emisor) o que pierde por el terreno (endorreismo). Los ríos se caracterizan por poseer en general un caudal más regular que los torrentes, a causa de la longitud superior de su recorrido y al aporte de las aguas subterráneas.
Como modeladores del relieve los ríos son los agentes geológicos más importantes, ya por la acción geológica que realizan, ya por la extensión de las áreas sobre las que actúan. Como las características de erosión y sedimentación van variando y en consecuencia también las formas erosivas y de acumulación, clásicamente se han dividido los cursos fluviales en tres partes: tramo superior, tramo medio y tramo inferior.



El río principal con todos sus afluentes, constituye una red fluvial, también llamada cuenca hidrográfica. El caudal de un río depende de las fuentes que lo alimentan, de la cuantía de las precipitaciones y aguas de deshielo, del grado de permeabilidad de los terrenos que atraviesa –en regiones cársticas son frecuentemente los ríos subterráneos- del coeficiente de evaporación, etc.
Se llama régimen de un río a la evolución habitual del caudal de un río en el curso de un año (procedencia de las aguas que lo alimentan, régimen nival, pluvionival, periodicidad de sus aguas altas y bajas, grado de regularidad de su caudal, etc.).
Colombia es, después de Canadá, ex URSS y Brasil, el cuarto país en el mundo por la densidad de sus recursos hídricos continentales. Los grandes desniveles dan origen a rápidos y cascadas aprovechables para la producción de hidroelectricidad. La regulación y canalización permite hacerlos navegables en tierras más bajas, fijar su curso, evitar la peligrosidad de sus crecidas, sanearlos, mejor y más constantemente utilización de sus aguas, etc. En Colombia pueden hacerse navegables el Magdalena desde La Dorada a Cartagena, el Atrato desde Quibdó a Panamá y también el Meta y el Amazonas.

•Partes de un sistema de drenaje.-Los ríos resultan de la unión de las aguas de los torrentes. Las líneas que forman los puntos más altos de relieve son las divisorias, quienes distribuyen hacia uno y otro lado las aguas de las precipitaciones. La zona geográfica que alimenta a un mismo río está limitada por dos divisorias y se denomina cuenca hidrográfica.

Un río de montaña se alimenta con el agua de los arroyos confluentes en las zonas de recepción, donde se forman torrentes que llevan agua rápida al valle principal. Aquí la velocidad disminuye y el sedimento se deposita en un cono
aluvial o de deyección.
En consecuencia, en los torrentes fluviales pueden distinguirse claramente el tramo alto, el medio y el inferior, los que reciben los nombres de cuencas de recepción, canal de desagüe y cono de deyección.
En la cuenca tributaria o de recepción, se concentran las aguas que provienen de la fusión de la nieve o de las tormentas. Como la pendiente es fuerte y la vegetación escasa, la erosión actúa con intensidad. La forma de la cuenca es triangular, con un vértice en la parte más baja y formada por numerosos barrancos que confluyen unos con otros hasta formar un único cauce, el canal de desagüe.
El canal de desagüe corresponde al recorrido más largo del torrente. La principal acción geológica es el transporte, pero también se producen erosión y sedimentación. Al final del canal se encuentra el cono de deyección. El cono de
deyección se forma en el valle de salida, por los sedimentos que deja el río cuando pierde velocidad. Este cono inestable tiende a suavizar el cambio de pendiente entre la ladera de la montaña y el fondo del valle.

•Perfil de una corriente.-Longitudinalmente distinguimos tres zonas en dirección aguas abajo hasta llegar al nivel base; lagos y represas serán niveles bases temporales, pues el último nivel base es el mar.

Zona I. Localizada aguas arriba, es la zona de erosión, predomina la erosión de fondo sobre la lateral; es una erosión lineal vertical que se contrapone a la erosión de área. Es máxima la velocidad del flujo y este tiene características torrenciales; en la carga predominan arenas y guijarros, los alineamientos son bruscos, la vaguada es en V cerrada y los cañones son cerrados. Las estructuras que se producen son formas erosivas, las cascadas y los rápidos son típicos aunque no exclusivos de ésta zona.

Zona II. Localizada en la parte media de la corriente, es la zona de suspensión, muestra equilibrio entre la erosión de fondo y la lateral. La velocidad es moderada y la pendiente más suave; predominan limos y arenas en la carga;
el lecho del río se va rellenando con materiales que no puede arrastrar (agradación). Los alineamientos son suaves, el paisaje ondulado y la vaguada en V abierta. Las llanuras de inundación se desarrollan tanto en el tramo
medio como inferior de los ríos.

Progresivamente la agradación lleva a una situación de inestabilidad en la que la menor crecida propicia el desbordamiento de las aguas. En el desbordamiento la llanura de inundación recibe aluviones y a los lados del cauce se reconstruyen los umbrales. A partir de éste momento el río nuevamente encajado entre los umbrales recién formados permanece estable durante unos años hasta que el proceso de agradación le lleva a la situación anterior.

Hay características que determinan la formación de meandros en el tramo medio del cauce. El abandono de sedimentos aguas arriba del tramo medio produce depósitos de forma longitudinal denominados barras. El agua fluye entre las barras formando diversos canales que se bifurcan y unen, llamados cauces anastomosados. En la última porción del tramo medio y en el tramo inferior el río transporta sedimentos de grano más fino sobre una pendiente más suave y bajo un caudal más regular.

Zona III. Localizada aguas abajo, es la zona de depósitos próxima al nivel de base o desembocadura. Como la velocidad es lenta, en la carga dominan limos y arcillas; predomina la erosión lateral sobre la de fondo, hay meandros, el paisaje es de valles amplios y la vaguada es en U abierta. La estructura más característica del tramo inferior es la que se origina en su arribada al mar; ésta puede ser libre de sedimentos (estuario) o caracterizada por el abandono masivo, y entonces se produce una acumulación que se conocecon el nombre de delta. Que se origine uno u otro tipo de estructura depende de las características del río y de las zonas costeras, como son la amplitud de la plataforma continental, estabilidad o presencia de movimientos verticales, presencia de mareas corrientes y oleaje y cantidad de sedimentos que el río aporta.

•Evolución de la corriente. El trazado de un río desde su nacimiento hasta su desembocadura está caracterizado por un descenso de la pendiente yendo de su nacimiento hasta su desembocadura. En el transcurso del tiempo la labor erosiva va variando el perfil, las pendientes decrecen y cada tramo va adquiriendo progresivamente las características del tramo inferior. Esta evolución hace que la energía del río disminuya hasta alcanzar una inclinación inapreciable, obteniéndose el denominado perfil de equilibrio.

El trabajo del río se efectúa en consonancia con un punto de energía potencial cero que es la altitud del nivel de base o lugar de la desembocadura. Además del nivel de base general que es el mar, los ríos pueden encontrar niveles de base locales, como lo son los embalses de agua de las presas.

•El relieve también evoluciona. En las áreas sometidas a la acción de torrentes y ríos, los relieves con el tiempo se van suavizando en función de los niveles de base hasta la situación hipotética en la que los ríos alcanzan sus perfiles de equilibrio y toda el área se transforma en penillanura (llanura erosiva suavemente inclinada hacia el mar).
Las aguas corrientes ejercen un papel en la preparación y evolución de las formas del relieve continental. Las formas elementales primitivas, de las zonas emergidas por orogénesis y epirogénesis, son atacadas inmediatamente por las aguas meteóricas y el arroyamiento. Las aguas salvajes ejercen una acción de erosión, de horadación, que determina la constitución de una red hidrográfica que colecta las aguas de arroyamiento. Estas aguas corrientes transportan los materiales arrancados al relieve y terminan por depositarlos en el camino; los más finos en el mar.

•Perfil de equilibrio de la corriente. La erosión regresiva sigue teóricamente hasta que se establece un perfil de equilibrio, pero aquella no se detiene en la
cumbre de una superficie inclinada ya que hace retroceder su nacimiento más allá, y al horadar su lecho alcanza la otra vertiente para que terminen por encontrarse las vaguadas y se provoque de éste modo una captura y el abandono de las gargantas.
Este abandono y captura es muy notable en la cordillera de los Andes entre Chile y Argentina, donde el eje montañoso andino muy próximo al Pacífico ha sido duramente atacado por la erosión regresiva de los ríos de Chile, rechazando de éste modo la línea de los puertos hacia el Este, hacia Argentina. Este retroceso ha alcanzado a veces 200 Km. con consecuencias políticas entre los dos países, puesto que la frontera natural se hace móvil hacia Argentina.

•Cambios de nivel de base de la corriente. El nivel de base final de una corriente es el mar, que puede presentar cambios en el largo plazo por movimientos eustáticos, y por modificaciones del clima global. Pero también se pueden tratar cambios en niveles de base más altos que el nivel del mar; estos cambios pueden presentar dos posibilidades: descenso del nivel base por proceso erosivo como en el caso de fallas y elevación del nivel base por proceso de sedimentación como en el caso de presas.
En el primer caso la falla produce una catarata que se transforma en rápido, posteriormente el río suaviza su perfil descendiendo; en el segundo caso, el lago tras la presa termina sedimentado y trasformado en depósito, para que la corriente fluya sobre él. Las Cataratas del Niágara han ido retrocediendo varios Km. en los últimos milenios, a velocidades diferentes de acuerdo a la dureza de la roca en cada sector.


Intervenir una corriente, con un dique por ejemplo, supone modificar sus condiciones de sedimentación y transporte: aguas arriba se presentará un fenómeno de sedimentación remontante, a causa de la elevación del nivel de base, mientras aguas abajo se observará el cambio a una granulometría gruesa, por un fenómeno denominado acorazamiento del cauce.

Deltas. Los deltas se forman cuando un río penetra en el mar o en un lago y toda su carga se sedimenta formando un montículo extenso y de suave pendiente que al ir creciendo obliga al río a fluir sobre él para llegar a la desembocadura. Los deltas se presentan en regiones de regresión marina, donde el continente le gana espacio al mar, y no donde las corrientes se llevan los sedimentos.


Cuando las corrientes llegan al último nivel base (mar), los depósitos forman deltas, con canales distributarios que se orientan perpendiculares a la playa, o paralelos a ella, según la fuerza de la corriente del río, enfrentada a la
fuerza del oleaje, sea mayor o menor respectivamente.
Sobresalen en Colombia, el delta del Magdalena en la costa norte y del Patía en el Pacífico.

Abanicos. Los abanicos o conos aluviales son depósitos formados en la intersección de la montaña con el valle de salida de los ríos. Estos depósitos se dan cuando la fuerza de la corriente pasa bruscamente de fuerte a suave. Por ejemplo, el abanico de Ibagué se forma en el piedemonte de la cordillera Central, donde el río Combeima sale al valle del Magdalena.


Valles. Un valle se forma por dos procesos. El río va excavando la tierra arrancando una estrecha franja de roca de su lecho, y de éste modo produce un perfil en V.
Posteriormente la meteorización ensancha el valle transformando las rocas que forman los márgenes del suelo.
Al disminuir la velocidad del agua la erosión lateral ensancha el fondo del valle. En su estadio avanzado el río discurre lentamente sobre un llano aluvial en el que el material depositado forma diques laterales.


Terrazas. Es una franja de tierra plana situada a lo largo de la pared del valle justamente sobre el valle de crecidas. Una terraza se forma cuando sube la tierra o baja el nivel del mar y el río empieza a cortar su llano de crecidas para formar otro nuevo a un nivel más bajo. El viejo llano de crecida se convierte así en terraza. Otro levantamiento producirá una nueva terraza y el paisaje se mostrará escalonado:


Corrientes trenzadas y corrientes con meandros.

Cuando los ríos encuentran los valles de salida, suelen presentar corrientes trenzadas, particularmente aquellos ríos que arrastran gran cantidad de sedimentos, cuyo cauce deriva de izquierda a derecha entre una u otra época de avenida. Es el caso de los ríos de la cordillera Oriental, en su llegada al llano.

Más adelante, cuando se encuentran en valles amplios, los ríos son lentos, se favorecen los depósitos, que hacen serpentear la corriente; los meandros se producen si hay poca pendiente, pero el agua puede romper los meandros dejando sus vestigios, los que marcan el área de influencia del río, para recuperar viejos canales. En una curva del río el agua va más lenta por la margen interior y erosiona por la contraria para acentuar el meandro, hasta que se produce una intersección de dos curvaturas que permitan al flujo seguir un camino más corto. El caso más significativos en Colombia en el de Mompós, el que ha quedado hoy a unos treinta km. por la margen derecha del Magdalena.

DINAMICA FLUVIAL:

La comprensión de los fenómenos erosivos del suelo y de las crecidas e inundaciones, como también de los fenómenos de disolución supone el conocimiento de ciertos procesos dinámicos de las corrientes de agua. Las obras de ingeniería no pueden diseñarse sin atender la naturaleza de estos
procesos.



Flujos. Un flujo puede ser laminar o turbulento, en el primero las líneas de flujo son paralelas, ellas suponen que la velocidad de cada una de las partículas es la misma velocidad en las secciones transversales, y esa velocidad es relativamente constante.

En el flujo turbulento las líneas de corriente se cruzan; ello se puede deber a aportes o pérdidas en el flujo, a fricción lateral o de fondo, a variación en la sección del canal o a cambios en la pendiente o en la dirección del canal. Los flujos lentos, por regla general, son laminares, y los flujos rápidos, turbulentos.

Velocidad terminal:

Es la máxima velocidad V t que alcanza un cuerpo en caída libre dentro de un fluido en reposo, es decir, cuando su aceleración se hace nula debido a que la fricción contrarresta el efecto de la gravedad.

Si por un tubo asciende un flujo con velocidad V f = V t, cualquier partícula, que tenga por velocidad terminal V t y que se encuentre dentro del tubo, quedará en suspensión y en reposo dentro del fluido, a menos que la velocidad del fluido cambie.

Capacidad, carga y competencia. Se entiende por carga la cantidad de material que lleva una corriente en un momento dado; por capacidad, la máxima carga que puede llevar la corriente, y por competencia el tamaño máximo de partículas que puede mover la corriente. El diámetro de las partículas levantadas por un flujo aumentará (y por lo tanto la competencia y la capacidad) con el cuadrado de la velocidad del flujo, y con su cubo, si el flujo es altamente turbulento.

La erosión es débil en las rocas duras y compactas. Sin embargo actúa con el tiempo y lo hace activamente sobre las rocas blandas pero coherentes, como las arcillas, las arenas y los suelos de cultivo. Los granos arrastrados en primer
lugar no son necesariamente los más finos. Los materiales arcillosos y coloidales, cuyas partículas miden de 1 a 100 micras, resisten mejor la erosión que las arenas homogéneas, cuyos granos tienen entre 200 micras y 2 mm. La erosión se ve facilitada si el material no es homogéneo como ocurre con
los suelos cultivables.

Modos de transporte de una corriente. Estos son disolución, suspensión y carga de fondo.

Disolución. Al mar llegan por año 3000 millones de toneladas, expresadas en sales, carbonatos de Ca, Mg, etc.
Los fenómenos de disolución en las calizas son muy clásicos y espectaculares, pero existen otros en el yeso que no son menos inquietantes al considerar la cimentación de las grandes obras.

Suspensión. Por el concepto de velocidad terminal, pueden mantenerse partículas en suspensión dentro de un fluido en movimiento, levantadas por líneas de turbulencia del flujo.

Carga de fondo. En el fondo del cauce predomina la carga depositada sobre la carga que va en suspensión; esas partículas se mueven por saltos, por deslizamientos o rodando, gracias a la presión y empuje del flujo.

Formas de erosión en las corrientes:

Levantamiento directo. Es el que provoca la turbulencia al colocar carga en suspensión. A mayor velocidad del flujo, mayores diámetros se levantan.

Abrasión. Es el efecto de lija de la carga sobre las paredes y el fondo. Los materiales duros pulen el lecho, mientras los blandos resultan pulidos para explicar los cantos rodados.

Cavitación. Desconchamiento de fragmentos de roca provocado por el hundimiento de vacuolas -colapso de burbujas de vapor en flujos turbulentos que generan presiones entre 100 y 150 atmósferas- en corrientes muy rápidas cuando la presión estática del líquido queda hundida bajo la presión del vapor.
En los túneles de carga de los proyectos hidroeléctricos, para evitar la cavitación, suele inyectarse aire bien distribuido a lo largo del flujo.

Impacto y disolución. En la zona alta de un río (zona I), por la alta velocidad, o en las cascadas y rápidos, es frecuente el impacto del flujo. La disolución de las rocas, por donde transcurre la corriente, se favorece en calizas, mármoles y dolomías, también en concreto.

Denudación. Erosión superficial de las aguas de escorrentía agravada por tala, quema y azadón; especialmente cuando las pendientes superan los 15 grados. Los terrenos desnudos quedan desprotegidos y a merced de la erosión superficial. Esta erosión tiene tres niveles, el laminar menos severo, el de surcos o intermedio y el de cárcavas o severo.

Epocas de avenida. Por mal uso o mal manejo del suelo, se intensifican las avenidas de las corrientes. Primero se tala el monte, luego se siembra; deteriorado el recurso, el uso siguiente es el pastoreo; y deteriorado por erosión, finalmente entra el suelo al proceso de desertificación. El resultado es el descontrol hídrico y pluviométrico por el cual en el verano los ríos se secan y en el invierno se desbandan.

Formación de aluviones. Cuatro principios físicos explican la formación de los depósitos de corriente o aluviones.

Primer principio. Para granos de la misma forma la acción de una corriente es función de su densidad y del diámetro y volumen de la partícula. Si son esferas menores que 1/10 mm, se asientan siguiendo la ley de Stokes, y si supera las 3/100 de mm, se aplica la ley del impacto. Esto es:

v = (2/9) gr 2 (d - d ¢)/C (Stokes)
v = (d - d ') r 2 (Stokes)
v = 2Kr (dd ') (Impacto)

Donde v es la velocidad de caída, g la aceleración de la gravedad, r el radio de la partícula, d y d ' las densidades de la partícula y el fluido, respectivamente; C es la viscosidad del líquido y K una constante. De ser las partículas de forma y tamaño iguales, se asentarán primero las más densas; pero la clasificación por tamaños y la selección por densidades actúan simultáneamente, no sólo en
la vertical sino también a lo largo de planos inclinados.

Segundo principio. Una partícula se desplazará más lejos cuanto más rápida sea la corriente. Al disminuir la velocidad de flujo, se asientan los granos más pesados. Si el flujo es turbulento, tiende a levantar las partículas sólidas. También pueden formarse depósitos donde una corriente rápida desemboca sobre otra más lenta.

Tercer principio. Por el escurrimiento de los granos pesados entre los espacios de los cantos mayores, las concentraciones de materiales pesados tienden a ubicarse en el basamento y en sus rugosidades.

Cuarto principio. El tamaño de los granos suele disminuir desde el fondo hacia la superficie. Dentro del desarrollo del ciclo fluvial de erosión y depositación, la corriente busca el perfil longitudinal de equilibrio. Las variaciones dentro del ciclo, originadas por cambios de clima o movimientos diastróficos, que afectan el perfil longitudinal de la corriente, pueden explicar superposición de ciclos incompletos de sedimentación y presentar una serie de capas de gravas recubiertas por arenas y limos.


Control torrencial y fluvial. Es importante conocer la capacidad de arrastre de las corrientes, pues tales valores están implícitos en los procesos erosivos de los suelos. Para mover guijarros en las corrientes se requieren velocidades de 30 cm/seg, para el arrastre de arena más de 3 cm/seg, y para limos más de 3 mm/seg.

Manejo en la ladera. En las laderas es importante disipar la energía de los flujos, conduciendo las aguas tranquilamente a través de estructuras hasta entregarlas a las vaguadas. Para tal efecto se usan canales en las laderas, de conformidad con su inclinación, así: canal de fondo liso, si la pendiente es menor del 15%; canal con pantallas deflectoras para pendientes entre el 15% y el 35% colocadas las pantallas a modo de espolones en tres- bolillo, y canales con columpio y rápidas con tapa para pendientes mayores del 35% y hasta el 100%. Los canales escalonados son útiles en pendientes más fuertes y las paredes con dados pueden contribuir a la disipación de la energía en la contrahuella de estas estructuras.


En la vaguada. Un cauce puede erosionar la vaguada de dos maneras: si hay erosión de fondo se profundiza el cauce y los taludes ribereños pierden estabilidad; en tal caso se recomienda estructuras escalonadas a modo de vertederos, que emulando cascadas permitan establecer perfiles de baja pendiente para que el agua los recorra sin velocidad.


Contrariamente, si hay deposición de materiales en el cauce, por sedimentación se eleva el lecho; así la corriente divaga se recuesta en ambas laderas, erosiona sus patas y las hace inestables; en este caso se recomienda centrar la corriente utilizando espolones en tres bolillo, dispuestos conformes o
contrarios a la corriente.


MORFOLOGIA Y RED DE DRENAJE

La red de drenaje y las formas que se producen están determinadas por la composición y disposición (estructura) de las rocas subyacentes. Los ríos exageran rápidamente cualquier diferencia de dureza de las rocas sobre las que fluyen. Aguas arriba de la corriente en el curso alto las bandas de rocas más resistentes forman cascadas y rápidos cuando los valles se estrechan y si la estratificación es horizontal la topografía estará dominada por colinas de cumbre plana, como ocurre en las vecindades de Honda, Tolima. Pero si están inclinadas las capas la topografía se escarpa y las capas más resistentes forman cuestas de laderas menos abruptas con una inclinación igual al buzamiento de los estratos, mientras que en los afloramientos de rocas más blandas se pueden desarrollar valles de fondo plano según la dirección de las capas.
La red de drenaje puede sufrir cambios menores. Un río determinado puede erosionar el fondo de su valle más rápidamente que su vecino para producir una captura, circunstancia que ocurre cuando en el origen del primer río se dan manantiales de mayor caudal o mayores escorrentías procedentes de las laderas de los valles o se tiene un curso más corto para llegar al mar. En regiones de rocas suavemente plegadas se puede desarrollar un relieve invertido, en caso de que los valles del río se erosionen en las crestas de los anticlinales y sus sinclinales queden colgados en la parte más elevada. Donde las capas están más plegadas o donde hay rocas ígneas en masas casi verticales se producen cerros escarpados por ambos lados para que los ríos erosionen los cinturones de los estratos más débiles o las líneas de fallas; éste paisaje suele ser visible en la región Supía-Riosucio, Caldas.

Tipos de drenaje o avenamientos. Como las venas de una hoja, los valles fluviales son el medio por el cual el agua se mueve a través de un sistema. El sistema de desagüe se llama cuenca y la separación entre éste y un valle adyacente, interfluvio o divisoria de aguas. Pero los valles individuales forman un sistema de ramificación que, en general, será aproximadamente del mismo tipo que las otras cuencas similares.
Así, se pueden encontrar sistemas de corrientes que se escalan en órdenes, siendo los del primero los de aportes más pequeños y los segundos, la combinación de dos de los anteriores. Dos de segundo orden originan un sistema de tercer orden y así consecutivamente. Aunque estas relaciones topológicas tienden a ser constantes otros aspectos de la cuenca de desagüe varían de una cuenca a otra, y así el desarrollo de un sistema de drenaje se constituye en un complicado proceso.

El drenaje se considera entonces así: el avenamiento dendrítico advierte capas no plegadas ni falladas, el arborescente es un caso especial de aquel, que anuncia una roca homogénea muy erosionada; el rectangular se desarrolla sobre rocas cristalinas con un fracturamiento definido; el enrejado advierte que el basamento está plegado, el radial divergente es típico de volcanes e intrusiones erosionadas, el radial convergente es típico de calderas y supone hundimientos de la corteza, el anular anuncia domos salinos e intrusiones ígneas.

Tipos de corrientes. Las corrientes pueden ser consecuentes si su patrón está determinado por la pendiente de las estructuras del basamento; subsecuentes cuando los causes son paralelos al rumbo de los estratos del basamento; obsecuentes si fluyen en dirección opuesta al buzamiento del basamento; antecedentes si mantienen su curso cortando las estructuras geológicas del basamento (fallas y pliegues); insecuentes si el curso no obedece a las estructuras del basamento y al no incursionar en ellas el cauce es inestable; superpuestas las que habiéndose iniciado sobre una cubierta de rocas la erosionan para descender hasta el basamento y hacerse estables.

PRINCIPALES RIOS DE COLOMBIA:

Los ríos colombianos de la vertiente del Atlántico son el Atrato, el Sinú, el Magdalena, el Ranchería o Calancala y el Catatumbo. En la del Pacífico se encuentran el Baudó, el San Juan, el Micay, el Patía y el Mira, entre otros. Los afluentes de la cuenca del Amazonas son el Caquetá y el Putumayo y los afluentes de la cuenca del Orinoco son el Arauca, el Meta, el Vichada y el Guaviare.

El río Magdalena. Es el principal río colombiano, cruza el centro del país y sirve de médula espinal a las comunicaciones de la Nación. Nace en el páramo de Letrero en el Macizo Colombiano y recorre 1538 km. hasta su desembocadura por las llamadas Bocas de Ceniza. Recibe un afluente de gran valía por la cuenca que baña y es el Cauca que riega una de las regiones más ricas de Colombia.

El Catatumbo. Con 440 km. de largo es más importante para Venezuela que para Colombia. Nace en la Mesa de Ocaña y desemboca en el Golfo de Maracaibo.

El Atrato. Cobra nombre en el proyectado Canal Interoceánico. Este río considerado como el más caudaloso del mundo en proporción a su cuenca y longitud, nace en el cerro Plateado y recorre 700 km. para morir en el Golfo de
Urabá formando un delta de varias bocas.

El San Juan. Nace en el cerro Caramanta, cruza una de las regiones más ricas en metales preciosos de América del Sur y una de las zonas más húmedas del mundo por la gran pluviosidad. Después de 380 km. en gran parte navegables lleva al Pacífico más de 1000 m 3 de agua por segundo, con lo que se mantiene en el mayor caudal de toda la vertiente del Pacífico Sur Americano.

El Patía. Nace en el Sotará cerca del Macizo Colombiano, corre inicialmente por un surco intercordillerano que tal vez fue un antiguo lago y después de recibir las aguas del Guáitara que corre en sentido opuesto por el mismo surco, rompe la cordillera para buscar salida al océano a través de una llanura selvática llena de esteros y rica en oro. De sus 400 km. buena parte son navegables.

El Mirá. Nace el nudo ecuatoriano de Ibarra y sirve de límite internacional en un corto trayecto. Después de 300 km. este río sumamente navegable llega al Pacífico bañando una zona deshabitada pero de tierra fértiles.

El Orinoco. Con un recorrido de 2900 km., de los cuales 1670 son navegables, nace en la Sierra Parima en los límites con el Brasil. Por su curso y su cuenca es el tercer río de Sur América que corre primero en dirección occidental hasta la frontera colombo-venezolana donde tuerce hacia el norte. En los 420 km. fronterizos recibe el Guaviare de 1350 km. Y que debiera considerarse como la verdadera fuente del río por su caudal y longitud, el Vichada de 720 km., el Meta de1060 km., también fronterizo y el Arauca de 1000 km. Casi totalmente navegable como el Meta. De los raudos de Maipures en adelante el Orinoco es perfectamente navegable, se desenvuelve por una llanura de pradera, pasa por Angostura y entra en su zona de delta que es selvática y pantanosa, para desembocar en el Atlántico por un delta de numerosos brazos.

El río Amazonas. Es el mayor del mundo con una longitud de 6275 km. que lo colocan en el segundo puesto después del Nilo, tiene un curso navegable de casi 5000 km. (que incluyen los 115,5 kilómetro del trapecio amazónico), que lo
sitúan en el primer lugar de la tierra, sin contar los innumerables afluentes navegables por grandes vapores en mucha parte de su curso. Cuenta con más de 1100 tributarios como el Caquetá de 2200 km. en Colombia.

Después de Leticia el ancho medio es de 50 km. y su profundidad media de 50 metros. Debido a lo plano y bajo de las tierras que recorre el río se ensancha en medio de la llanura, formando islas, caños, esteros, a veces mares interiores en los que no se mira la otra orilla y llega a tener oleaje; es en ésta parte en donde el Amazonas recibe los mayores afluentes. A pesar de desembocar por dos enormes brazos en medio de los cuales está la isla de Marajó las aguas del río entran con tanta fuerza en el Atlántico que se siente su flujo 300 km. mar adentro.


CICLO HIDROLÓGICO:

El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrosfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.
El agua de la hidrósfera procede de la desgasificación del manto, donde tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos de los que forma parte cuando éstos acompañan a la litosfera en subducción.
La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo compartimento por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes glaciares antártico y groenlandés, con una participación pequeña de los glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes altas y medias, y de la banquisa. Por último, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes. Esta fracción atmosférica es sin embargo muy importante para el intercambio entre compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de los depósitos principales.

Ámbito del ciclo del agua:

El ciclo del agua tiene lugar en la tierra, tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seres vivos dependen del agua para sobrevivir y ellos coayudan al funcionamiento ciclo del agua y el depende de una atmósfera no contaminada y de un cierto grado de pureza del agua porque con el agua contaminada se dificulta la evaporación y entorpece el ciclo.

Procesos del agua:

Los principales procesos implicados en el ciclo del Agua son:

Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre el terreno y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración. Dado que no podemos distinguir claramente entre la cantidad de agua que se evapora y la cantidad que es transpirada por los organismos, se suele utilizar el termino evapotranspiración. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa.

Precipitación. La atmósfera pierde agua por condensación (lluvia y rocío) o sublimación inversa (nieve y escarcha) que pasan según el caso al terreno, a la superficie del mar o a la banquisa. En el caso de la lluvia, la nieve y el granizo (cuando las gotas de agua de la lluvia se congelan en el aire) la gravedad determina la caída; mientras que en el rocío y la escarcha el cambio de estado se produce directamente sobre las superficies que cubren.

Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente (que la estorba) y de la cobertura vegetal.
Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, interceptan la superficie del terreno.

Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y transporte.

Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dos modalidades:
Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, la cual es una circulación siempre cuesta abajo.
Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable,de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad.

Compartimentos e intercambios de Agua:

El agua se distribuye desigualmente entre los distintos compartimentos, y los procesos por los que éstos intercambian el agua se dan a ritmos heterogéneos. El mayor volumen corresponde al océano, seguido del hielo glaciar y después por el agua subterránea. El agua dulce superficial representa sólo una exigua fracción y aún menor el agua atmosférica (vapor y nubes).

Energía del Agua:

El ciclo del agua disipa una gran cantidad de energía, la cual procede de la que aporta la insolación. La evaporación es debida al calentamiento solar y animada por la circulación atmosférica, que renueva las masas de aire y que es a su vez debida a diferencias de temperatura igualmente dependientes de la insolación. Los cambios de estado del agua requieren o disipan mucha energía, por el elevado valor que toman el calor latente de fusión y el calor latente de vaporización. Así, esos cambios de estado contribuyen al calentamiento o enfriamiento de las masas de aire, y al transporte neto de calor desde las latitudes tropicales o templadas hacia las frías y polares, gracias al cual es más suave en conjunto el clima planetario.

Balance hídrico:

Si despreciamos las pérdidas y las ganancias debidas al vulcanismo y a la subducción, el balance total es cero. Pero si nos fijamos en los océanos, se comprueba que este balance es negativo; se evapora más de lo que precipita en ellos. Y en los continentes hay un superávit; precipita más de lo que se evapora. Estos déficit y superávit se compensan con las escorrentías, superficial y subterránea, que vierten agua del continente al mar.




Efectos químicos del agua:

El agua al desplazarse a través del ciclo hidrológico, transporta sólidos y gases en disolución. El carbono, el nitrógeno y el azufre, elementos todos ellos importantes para los organismos vivientes, son volátiles y solubles, y por lo tanto, pueden desplazarse por la atmósfera y realizar ciclos completos, semejantes al ciclo del agua.
La lluvia que cae sobre la superficie del terreno contiene ciertos gases y sólidos en solución. El agua que pasa a través de la zona insaturada de humedad del suelo recoge dióxido de carbono del aire del suelo y de ese modo aumenta de acidez. Esta agua ácida, al llegar en contacto con partículas de suelo o roca madre, disuelve algunas sales minerales. Si el suelo tiene un buen drenaje, el flujo de salida del agua freática final puede contener una cantidad importante de sólidos totales disueltos, que irán finalmente al mar.
En algunas regiones, el sistema de drenaje tiene su salida final en un mar interior, y no en el océano, son las llamadas cuencas endorreicas. En tales casos, este mar interior se adaptara por sí mismo para mantener el equilibrio hídrico de su zona de drenaje y el almacenamiento en el mismo aumentará o disminuirá, según que la escorrentía sea mayor o menor que la evaporación desde el mismo. Como el agua evaporada no contiene ningún sólido disuelto, éste queda en el mar interior y su contenido salino va aumentando gradualmente.

Afloramientos de sal:




Si el agua del suelo se mueve en sentido ascendente, por efecto de la capilaridad, y se está evaporando en la superficie, las sales disueltas pueden ascender también en el suelo y concentrarse en la superficie, donde es frecuente ver en estos casos un estrato blancuzco producido por la acumulación de sales.
Cuando se añade agua de riego, el agua es transpirada, pero las sales que haya en el agua de riego quedan en el suelo. Si el sistema de drenaje es adecuado, y se suministra suficiente cantidad de agua en exceso, como suele hacerse en la práctica del riego superficial, y algunas veces con el riego por aspersión, estas sales se disolverán y serán arrastradas al sistema de drenaje. Si el sistema de drenaje falla, o la cantidad de agua suministrada no es suficiente para el lavado de las sales, éstas se acumularan en el suelo hasta tal grado en que las tierras pueden perder su productividad. Éste sería, según algunos expertos, la razón del decaimiento de la civilización Mesopotámica, irrigada por los ríos Tigris y Eufrates con un excelente sistema de riego, pero con deficiencias en el drenaje.

ACCIÓN GEOLÓGICA DEL AGUA:

El agua es el principal agente geológico a nivel del planeta; determina el paisaje de amplias regiones, en especial de las zonas de clima templado-húmedo. También es un factor importante en las zonas tropicales con lluvias más o menos abundantes.

Erosión:

Erosiona físicamente produciendo un gran desgaste de los materiales que acaban más o menos redondeados. Además, realiza una intensa meteorización química que altera la composición química de las rocas con procesos como hidratación, deshidratación, disolución, oxidación, etc.

Transporte:

En relación con el transporte, lo primero a destacar es la capacidad tan enorme para arrastrar materiales que tiene el agua. Además de los mecanismos de suspensión, saltación y reptación, ya vistos para el aire, puede transportar por disolución aquellos compuestos solubles como, por ejemplo, las sales. La característica diferencial es la superior energía que hace que el tamaño de las partículas sea para cada momento superior en el caso del agua comparándola con el viento.


LOS RÍOS:




Los ríos son corrientes de agua con un cauce fijo y curso más o menos regular. Geológicamente, los ríos son el factor determinante del paisaje en amplias regiones del plantea, especialmente de clima templado-húmedo. Se dividen, generalmente, en 3 partes: curso alto, curso medio y curso bajo.
CURSO ALTO: Está próximo al nacimiento, con una gran pendiente que hace que el agua discurra a gran velocidad, por lo que predomina la erosión. Los valles son de perfil en V cerrada.

CURSO MEDIO: Es el tramo siguiente al curso alto, que se caracteriza por su valles en V más abierta debido a que el río lleva más caudal y a la menor velocidad, con lo que ensancha las paredes del valle. Predomina, esencialmente, el transporte de materiales.

CURSO BAJO: Es la parte final del río, cercana a la desembocadura, en la que es frecuente que discurra sobre materiales depositados por el propio río, que transforma la V inicial en una artesa fluvial.
En relación con la sedimentación, se observa una progresión en el tamaño de los materiales característica. Los más gruesos son típicos del curso alto y aún mantienen su forma original. En el curso medio, los materiales ya han sufrido un transporte y terminan adquiriendo formas redondeadas, y su tamaño característico sería el de los cantos rodados. Los materiales más finos son arrastrados hasta el curso bajo, donde forman por depósitos en el propio valle o en zonas periféricas (llanuras de inundación) tierras de cultivo fértiles. Si el río mantiene la capacidad de transporte hasta la desembocadura, los sedimentos se acumulan en este punto formando los deltas, sobretodo en mares “cerrados” como el Mediterráneo.


El perfil de un río es la representación gráfica de la pendiente de cada uno de los puntos desde el nacimiento hasta la desembocadura; es decir, la curva que se obtiene al marcar la altura sobre el nivel del mar frente a la longitud del río. En un río joven, la pendiente es parecida en todo el cauce. En un río senil (viejo), la pendiente es elevada en la cabecera y mínima en el curso bajo.
La acción geológica de los ríos
Los ríos son corrientes de agua que de forma permanente discurren por un cauce fijo. En ellos podemos distinguir: El cauce o lecho, que es el hueco excavado por el río y por donde avanzan sus aguas; suele presentar uno pequeño, de estiaje, y otro más amplio o de avenida.
El caudal, que es el volumen de agua que transporta por unidad de tiempo. Éste suele variar según la estación y la pluviosidad.
Los efectos de erosión, transporte y sedimentación se realizan de distinta manera dependiendo del caudal, de la velocidad del agua y de los materiales que encuentre.
Cursos de un río
Curso alto. Es la cabecera del río, donde la pendiente es pronunciada. En esta parte predomina la erosión, debido a la velocidad de las aguas y de los materiales que arrastra el río excava su cauce desgastando el fondo y las laderas del valle, formando barrancos profundos. Si las rocas son duras, el río se encaja y origina hoces, gargantas, congostos y desfiladeros; si son blandas, forman un valle ancho y abierto. En esta parte son frecuentes las cascadas y los rápidos. El valle excavado forma parte de V.
Curso medio. A medida que el río desciende va perdiendo pendiente y ganando caudal. Se producen ahora fenómenos de transporte y continúan aun los de erosión. El valle se ensancha tomando forma de artesa. En él aparecen los dos lechos de avenidas o de estiaje. Los sedimentos que deja en el valle forman las vegas.
Curso bajo. La pendiente es escasa y el caudal aumenta. Al perder velocidad, el agua no puede arrastrar los materiales y los sedimenta en el valle, que ahora se hace más amplio, valle en bandeja. Las vegas se ensanchan y el río toma un curso divagante formando meandros. Si los fenómenos sedimentarios se sitúan en las desembocaduras originan los deltas. Los sedimentos fluviales se llaman aluviones. Estos se depositan de forma selectiva, por tamaños; los más grandes presentan formas redondeadas: cantos rodados.
La acción erosiva de un río se realiza profundizando en el cauce: erosión lineal, o desgastando las laderas del valle: erosión areolar. En las cabeceras, la erosión es remontante, es decir, hacia atrás, llegando a algunos casos a la captura de otros ríos; este fenómeno se puede apreciar por un cambio brusco en forma de codo: codo de captura.

Accidentes más notables en el curso de un río
Las cascadas. Son saltos de agua que se producen si existe un desnivel brusco. Se originan por rocas de distinta consistencia o por accidentes tectónicos, como una falla. Suelen presentarse en los cursos alto y medio. Cuenco tiene grandes proporciones se les llama cataratas.
El agua cae con fuerza por el desnivel y produce remolinos. Al pie de la caída excava un entrante en la roca, formando una cornisa o voladizo que acaba derrumbándose al quedar sin base. Al repartirse el proceso, la cascada va retrocediendo, rebajandose paulatinamente el salto y transformándose en rápido.
Gargantas o desfiladeros. Son valles profundos de paredes casi verticales. Se originan cuando el río profundiza en rocas compactas, predominando la erosión linear que la areolar. Comienzan con la transformación de hoyos profundos, marmitas de gigante, y terminan en desfiladeros o foces.
Meandros. Son curvas pronunciadas que describe el cauce de un río en su curso bajo. Al ampliarse el valle, el río divaga por él cambiando su trayectoria. En la zona cóncava el meandro erosiona, mientras que en la convexa sedimenta. El meandro puede estrangularse, dejando lagunas semicirculares o meandros abandonados.
Terrazas fluviales. Son depósitos de aluviones que presentan escalonadamente a ambas partes del cauce de un río. Se originan debido a los cambios de nivel del agua y de la erosión sobre el cauce anterior. Se presentan solamente en el curso bajo de los ríos.
Estuarios y deltas. Estas formaciones se producen en las desembocaduras de los ríos. El estuario es la parte final del río agrandada en forma de embudo al llevarse las corrientes los sedimentos. Si los aluviones, por el contrario, quedan depositados en la desembocadura, originan unas formaciones triangulares, que dividen al río en varios brazos constituyendo un delta. Estas tierras de depósito son especialmente útiles para el cultivo, como se puede apreciar el delta del Ebro.
La acción geológica de las aguas subterráneas
Las aguas subterráneas se hallan en el subsuelo, retenidas en capas porosas, cautivas entre capas impermeables, o circulantes formando corrientes.
Las aguas subterráneas se originan por los procesos siguientes:
Infiltración. El agua de lluvia o del deshielo se infiltra en el suelo o resbala por la superficie. La infiltración depende de la permeabilidad del suelo, de la pendiente, de la vegetación y de la evaporación. Será mayor cuando las rocas sean permeables y cuando la pendiente disminuya.
Acumulación. El agua penetra en el suelo poroso y desciende por gravedad hasta encontrar una capa impermeable. Sobre ésta se va acumulando, empapando el terreno. La altura que alcanza la capa saturada de agua se llama nivel freático. Sobre este nivel freático hay una capa de aireación, no saturada, en la que el agua tiene movimientos verticales, de ascenso por capilaridad y de descenso por gravedad. En la capa saturada, el agua se mueve horizontalmente. Este nivel varía con las estaciones. Cuando el agua es acumulada entre dos capas impermeables, se llama manto cautivo.
Afloramiento. Se produce cuando el nivel freático contacta con la superficie libre a causa de un desnivel, de una ladera o de un valle, originándose entonces fuentes de ladera o de valle. Si se perfora hasta el nivel freático, se forman los pozos. Si se realiza la perforación en una zona baja de un manto cautivo, el agua sale a presión hasta alcanzar la altura del nivel freático. A estos pozos, se les llama pozos artesianos. En estos casos siempre existe una zona de carga en la parte superior del manto cautivo.









2 comentarios:

  1. esta interezante tu trabajo y devrias ver muxos asi para hacer la importancia de la geologia

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  2. si p muy interesante!!
    xD!
    el mio tambien pz!

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