Exercicis: Els processos geològics externs

Diferencia entre meteorització física i meteorització química, i posa un exemple concret de cadascuna.

L'esquema resumeix la cadena de processos externs, des d'una roca que aflora a la muntanya fins a una nova roca sedimentària. Anomena el procés que correspon a cada fletxa numerada (1–5) triant entre: diagènesi, erosió, meteorització, sedimentació i transport.

Què és l'edafogènesi i quins factors intervenen en la formació del sòl?

Què és l'erosió i en què es diferencia de la meteorització? Explica per què tots dos processos solen actuar coordinats sobre el mateix aflorament.

Anomena els quatre agents de transport geològic (gravetat, aigua, vent i gel) i un tipus de dipòsit característic de cadascun.

Què és la sedimentació i en quin tipus d'ambients té lloc? Esmenta dos ambients sedimentaris continentals i dos de marins.

Què és la meteorització biològica? Descriu dos mecanismes, com la pressió de les arrels o els àcids de la matèria orgànica, amb un exemple de cadascun.

Ordena aquests processos en la cadena de formació d'una roca sedimentària: cimentació, erosió, deposició, meteorització, transport i compactació.

La gelifracció és molt eficaç a l'alta muntanya i la termoclàstia als deserts amb gran oscil·lació tèrmica. Explica el mecanisme físic de cadascuna i per què cada clima l'afavoreix.

Un riu redueix bruscament la seva velocitat en sortir a una plana. Explica, amb el concepte de capacitat de transport, per què diposita primer els còdols, després les sorres i, finalment, els lims i les argiles.

L'oxidació dels minerals amb ferro dona tons vermellosos a molts sòls. Descriu aquest procés de meteorització química i anomena un altre procés químic característic que actuï sobre les roques calcàries.

En els granits amb diàclasis, l'alteració avança per les fractures i va arrodonint els blocs fins a formar boles (meteorització esferoïdal). Explica per què les arestes i els vèrtexs s'alteren abans que les cares planes.

Què és la solifluxió i en quines condicions de clima fred i sòl saturat es produeix? Quin aspecte adopten els seus dipòsits als vessants?

Un riu transporta la seva càrrega de tres maneres: dissolta, en suspensió i per arrossegament de fons. Explica en què consisteix cadascuna i com canvia la proporció entre elles durant una crescuda.

La hidròlisi altera els feldespats dels granits i els transforma en minerals argilosos. Descriu aquest procés de meteorització química i explica per què els granits es desagreguen en sorres grosses (sauló) en climes humits.

Compara la intensitat de la meteorització química en un clima tropical humit i en un clima àrid fred. Quin factor pesa més en cada cas, la temperatura o la disponibilitat d'aigua, i per què?

Un equip promotor proposa construir un espigó perpendicular a la costa i regenerar artificialment una platja de sorra al peu d'un penya-segat de flysch en un tram exposat de la costa cantàbrica. En el seu informe afirmen que, un cop abocada la sorra, la dinàmica sedimentària crearà un sistema estable i acumulatiu semblant a les àmplies platges i fletxes litorals del golf de Cadis.

1. a) Compara les condicions oceanogràfiques (energia de l'onatge, règim de marees i deriva litoral) i morfològiques d'ambdós litorals per rebatre raonadament la viabilitat d'aquesta afirmació.
2. b) Prediu l'evolució del perfil d'equilibri de la platja artificial després dels primers temporals d'hivern i interpreta què passarà a banda i banda de l'espigó projectat a causa de la dinàmica de deriva litoral.
3. c) Justifica per què la litologia del flysch afavoreix el retrocés del penya-segat per soscavament basal i explica quina destinació tindran els materials despresos.

En un sondeig geològic realitzat al fons d'una vall pirinenca en forma d'artesa s'han extret dos nivells sedimentaris superposats:

• Nivell A (superior, 8 m): dipòsit caòtic i sense estratificar, format per una matriu argilo-llimosa abundant que engloba clastos molt heteromètrics (des de graves fins a blocs angulosos), alguns dels quals amb cares polides i estries paral·leles.

• Nivell B (inferior, 12 m): graves ben arrodonides i imbricades amb intercalacions de sorres amb estratificació croada, molt baixa proporció de matriu argilosa i bona selecció granulomètrica.

1. a) Identifica l'agent geològic i el mecanisme físic de transport i dipòsit responsable de cada nivell, justificant la teva deducció a partir de les diferències texturals i sedimentològiques observades.
2. b) Reconstrueix l'evolució de la glacera (avanç o retrocés) que explica que el nivell A es trobi estratigràficament sobre el nivell B.
3. c) Si es projecta fonamentar una presa en aquesta vall, prediu dos problemes geotècnics o hidrogeològics que presentarà el nivell A enfront del nivell B pel que fa a permeabilitat i estabilitat davant de càrregues.

En una conca semiàrida del sud-est peninsular s'ha transformat un vessant de conreu tradicional de secà en feixes (ametller amb coberta vegetal herbàcia) en una explotació intensiva de regadiu a l'aire lliure, retirant els marges de pedra, llaurant a favor del pendent i eliminant les bardisses vives de retenció.

1. a) Analitza com influeix aquesta intervenció en cadascun dels factors de l'Equació Universal de Pèrdua de Sòl (RUSLE): erodibilitat del sòl ($K$), longitud i inclinació del pendent ($LS$) i factor d'ordenació i coberta vegetal ($C$ i $P$).
2. b) Durant un episodi de tardor de gota freda o DANA (160 mm en 5 hores), prediu la seqüència i tipologia de formes d'erosió hídrica que es desenvoluparan al vessant (des de l'impacte inicial de les gotes fins a la xarxa de drenatge).
3. c) Dissenya un pla de mitigació amb tres mesures basades en el control geomorfològic de les aigües d'escorrentia per frenar la pèrdua de sòl i la colmatació dels embassaments situats aigües avall sense abandonar la producció agrària.

Al llarg d'una conca fluvial ibèrica de 350 km que neix en un massís granític amb filons de quars i quarsita i desemboca en una plataforma marina oberta, s'analitzen mostres de sediments del llit en tres punts:

• Tram 1 (a 10 km de la capçalera): blocs i graves anguloses de granit fresc, quars i feldespat potàssic; esfericitat baixa i mala selecció.

• Tram 2 (a 180 km): còdols arrodonits dominats per quars i quarsita, sorres grosses amb feldespats parcialment alterats a caolinita i maques degradades.

• Tram 3 (plana al·luvial costanera, a 340 km): sorres mitjanes a fines compostes en un 96 % per quars ben arrodonit, amb absència gairebé total de feldespats i maques.

1. a) Justifica els canvis observats en la mida, l'arrodoniment, l'esfericitat i la composició mineralògica dels sediments al llarg del recorregut, relacionant-los amb els mecanismes de meteorització mecànica i química.
2. b) Si en el tram 3 es detectés sobtadament una capa amb còdols angulosos de granit fresc de 15 cm barrejats caòticament amb les sorres fines, formula dues hipòtesis geomorfològiques fonamentades que expliquin aquesta anomalia.
3. c) Prediu quins tipus de roques sedimentàries detrítiques es formaran a partir dels sediments del tram 1 i del tram 3 després dels processos de diagènesi, classificant-les segons la seva maduresa textural i composicional.

En una conca sedimentària es comparen dues formacions de gresos mitjançant l'anàlisi petrogràfica de làmines primes:

• Formació X: 52 % de quars angulós a subangulós, 38 % de feldespats potàssics i plagiòclasis inalterades, 10 % de fragments de roca ígnia, matriu lutítica superior al 18 % i deficient selecció granulomètrica.

• Formació Y: 97 % de quars monocristal·lí amb grans d'alta esfericitat i arrodoniment, traces de minerals pesants ultraestables (zircó, turmalina), absència de matriu argilosa i selecció granulomètrica excel·lent.

1. a) Determina i justifica el grau de maduresa textural i composicional de cadascun dels dos gresos.
2. b) Infereix per a cada formació la proximitat a l'àrea font, el tipus de clima predominant durant la meteorització i el règim hidrodinàmic o nivell d'energia del medi sedimentari on es van dipositar.
3. c) Un informe tècnic sosté que la Formació Y procedeix de l'erosió directa i ràpida d'un relleu granític acabat d'aixecar per una falla adjacent a la conca. Rebat raonadament aquesta afirmació proposant la història geològica multicíclica més probable per explicar les seves característiques.

El delta de l'Ebre registra un enfonsament relatiu per subsidència natural i compactació de sediments d'entre 1,5 i 3,0 mm/any, al qual s'afegeix un ascens del nivell mitjà del mar d'uns 3,5 mm/any. Abans de la dècada de 1960, el riu transportava al delta al voltant de 25-30 milions de tones de sediment anuals; en l'actualitat, a causa dels embassaments de Mequinensa i Riba-roja, la càrrega en suspensió i de fons que arriba a la desembocadura és inferior a 0,15 milions de tones/any.

1. a) Interpreta aquestes dades en funció del balanç sedimentari costaner i prediu quines morfologies litorals del delta (fletxes litorals com el Fangar o el Trabucador, barres i llacunes) es veuran més afectades a curt i mitjà termini.
2. b) S'ha plantejat construir un mur o dic frontal de formigó al llarg de tota la línia de costa deltaica per aturar l'avanç del mar. Avalua críticament aquesta proposta predient les conseqüències que causaria sobre el transport litoral per deriva i sobre el dèficit sedimentari de les platges i badies adjacents.
3. c) Dissenya i compara dues alternatives de gestió basades en principis sedimentològics (per exemple, l'hidrorentat o bypass de sediments atrapats a les preses enfront de l'aportació mecànica de sorres) valorant la seva sostenibilitat geològica a llarg termini.

L'anàlisi geoquímica vertical d'un paleosòl d'alteració desenvolupat sobre un granit al Massís Ibèric dona les següents dades percentuals en pes d'òxids principals:

• Roca mare profunda sense alterar (granit): 71,5 % $\text{SiO}_2$; 14,8 % $\text{Al}_2\text{O}_3$; 4,1 % $\text{K}_2\text{O}$; 3,2 % $\text{Na}_2\text{O}$; 1,8 % $\text{Fe}_2\text{O}_3$.

• Nivell intermedi (saprolita): 58,0 % $\text{SiO}_2$; 24,0 % $\text{Al}_2\text{O}_3$; 1,5 % $\text{K}_2\text{O}$; 0,4 % $\text{Na}_2\text{O}$; 5,5 % $\text{Fe}_2\text{O}_3$.

• Nivell superficial (horitzó laterític): 7,2 % $\text{SiO}_2$; 46,0 % $\text{Al}_2\text{O}_3$; concentracions indetectables ($< 0,1\ %$) de $\text{K}_2\text{O}$ i $\text{Na}_2\text{O}$; 38,5 % $\text{Fe}_2\text{O}_3$.

1. a) Interpreta la mobilitat geoquímica relativa dels elements durant la meteorització, justificant per què els àlcalis i gran part de la sílice desapareixen progressivament mentre que l'alumini i el ferro s'enriqueixen de manera residual.
2. b) Dedueix les condicions paleoclimàtiques (precipitació anual i règim tèrmic), hidrogeològiques (drenatge i lixiviació) i d'estabilitat tectònica necessàries perquè es generi un horitzó amb una concentració tan extrema de bauxita i òxids de ferro.
3. c) Atès que el clima actual d'aquesta regió espanyola és mediterrani temperat o semiàrid (precipitacions de 450 a 600 mm/any amb una marcada eixut estival), justifica per què en l'actualitat no es donen les condicions per formar laterites tan evolucionades i quina informació aporta la seva troballa sobre el paleoclima i la possible posició paleogeogràfica de la placa ibèrica en èpoques passades.

Al tram baix d'un riu que desemboca a la façana atlàntica peninsular es reconeixen dos elements geomorfològics destacats:

1. Quatre nivells de terrasses fluvials penjades i esglaonades situades a cotes relatives de +55 m ($T_1$), +35 m ($T_2$), +18 m ($T_3$) i +5 m ($T_4$) sobre la llera actual.

2. A l'estuari terminal, sondejos geotècnics mostren una paleollera fluvial profundament encaixada a la roca mare fins a -40 m per sota del nivell del mar actual, reblerta a la base per graves fluvials i coberta per una potent seqüència de fangs estuarins i sorres de platja fossilitzades.

1. a) Explica la formació de les terrasses esglaonades integrant les variacions del nivell de base associades als cicles glacials i interglaciars del Quaternari amb l'alternança entre fases d'incisió lineal i sedimentació al·luvial.
2. b) Interpreta l'origen de la paleovall encaixada a -40 m i del seu posterior rebliment sedimentari estuarí, relacionant-los cronològicament amb l'Últim Màxim Glacial (fa uns 20 ka) i la transgressió marina posterior de l'Holocè.
3. c) Prediu raonadament com respondrà el perfil d'equilibri del riu si es produeix una baixada local del nivell de base provocada per l'aixecament cosísmic d'una falla que creua la llera al seu tram mitjà, indicant quines formes erosives o acumulatives es generaran aigües amunt i aigües avall de la falla.