Índice
- Relieve kárstico
- Rocas karstificables
- Las formas exokársticas
- Las formas endokársticas
- Las formas kársticas de depósito: los travertinos y los espeleotemas.
1 Relieve kárstico
Un karst se produce por disolución indirecta del carbonato cálcico de las rocas calizas debido a la acción de aguas ligeramente ácidas. El agua actúa sobre las fracturas (líneas de debilidad de la roca caliza) y disuelve el carbonato cálcico. Hay otro tipo de rocas, las evaporitas, como por ejemplo el yeso, que se disuelven sin necesidad de aguas ácidas.
Con el nombre de Karst se denomina una comarca cercana de Trieste (Italia y antigua Yugoslavia), formada casi completamente por terrenos calizos. De aquí, que a todas las zonas calizas de las demás partes del mundo, se les llame zonas kársticas.
Formas exokásticas:
Son el resultado de procesos de meteorización química del agua con las rocas carbonatadas y fundamentalmente roca caliza presentes en la zona que, siendo solubles bajo determinadas condiciones, dan lugar al modelado kárstico. El paisaje kárstico en superficie se distingue por los cañones profundos y verticales de los ríos, los terrenos hundidos de distinto tamaño (poljés, uvalas o dolinas/torcas), por las formas erosivas del agua creando rocas inestables y los surcos conocidos como lapiaz.
En el subsuelo el agua al infiltrarse por pequeñas fisuras y simas van profundizando su erosión llegando a crear una red subterránea de galerías por donde circula el agua a distintos niveles y donde se forman diferentes estructuras.
Este modelado es el resultado de dos procesos de meteorización:
- Disolución: consiste en la disolución de determinados tipos de roca en la que el agua actúa como disolvente; como por ejemplo, en el caso yeso y la roca caliza.
- Carbonatación: es un proceso mediante el cual, debido al aumento del nivel de CO2 y H2O en la atmósfera, el carbonato (insoluble) que compone la roca se transforma en bicarbonato (soluble).
2 Rocas karstificables
Carbonatos:
La mayoría de los carbonatos, aparte de los carbonatos de los metales alcalinos, son poco solubles en agua. Es necesario que el agua contenga algún ácido.
El carbonato más abundante es el carbonato cálcico (CaCO3), que se halla en diferentes formas minerales (calcita, aragonito), formando rocas sedimentarias (calizas, margas) o metamórficas (mármol) y es a menudo el cemento natural de algunas areniscas.
Sustituyendo una parte del calcio por magnesio se obtiene la dolomita.
Evaporitas
Los sedimentos evaporíticos se forman fundamentalmente en lagos y medios marinos. Se originan a partir de salmueras, que al evaporarse dan lugar a la precipitación de sales. Estas rocas poseen un comportamiento singular debido a su elevada solubilidad. Los minerales principales de las rocas evaporíticas son el yeso y la halita.
Areniscas con cemento calcáreo
Las areniscas en general no son karstificables, excepto algunas areniscas formadas por granos de cuarzo con cemento calcáreo. El cemento es disuelto dejando los granos sueltos, análogo a lo que ocurre en cuarcitas. Sin embargo, la formación de cuevas es bastante raro, probablemente porque los granos obstruyen los protoconductos.
Conglomerados
Los conglomerados son sedimentos compuestos de cantos rodados. Los espacios entre los cantos estan llenos de una matriz (arcilla y otros materiales de grano fino) o de cemento (precipitado después de su deposición). Los cantos provienen de la erosión de cualquier otra roca (las rocas carbonatadas incluidas), que son transportados sobre una distancia relativamente corta (pero suficiente para redondear los cantos).
Si los cantos proviene principalmente de las erosión de calizas y dolomías, se formará un conglomerado carbonatado. La cementación de una roca carbonatada suele ser la calcita lo que da como resultado una formación muy susceptible a la karstificación.
La formación de cuevas en conglomerados carbonatados con matriz, aunque menos frecuente, también es posible, pero las paredes suelen ser mucho más inestables.
3 Las formas exokársticas
Dolina: es una depresión circular formada por la disolución de la parte superior de las rocas.
Uvala: unión de dos dolinas.
Polje: depresión mayor con un fondo plano. Frecuentemente, de las superficies de las "poljes" se erigen pequeñas colinas calizas, a modo de islas, que se denominan "hum".
Sumidero o ponor: es un tipo de dolina circular que actúa como desagüe natural para el agua de lluvia o para corrientes superficiales como ríos o arroyos; en ellos se forman, por tanto, lagos y lagunas (dependiendo de su extensión).
Surgencia: consiste en el movimiento vertical de las masas de agua, de niveles profundos hacia la superficie. A este fenómeno también se le llama afloramiento y las aguas superficiales presentan generalmente un movimiento de divergencia horizontal característico.
Lapiaz, lenar o karren: conjunto de surcos y canales separados por aristas cortantes que aparecen en la superficie por la disolución de la roca caliza.
Karst en Torres, Mogotes o pináculos: relieve en forma cónica, piramidal o cilíndrico la roca caliza. Típico del sur de China o norte de Vietnan.
Cenote: es una dolina inundada de origen kárstico. Existen varios tipos de cenotes: a cielo abierto, semiabiertos y subterráneos o en gruta. Esta clasificación está directamente relacionada con la edad del cenote, siendo los cenotes maduros aquellos que se encuentran completamente abiertos y los más jóvenes los que todavía conservan su cúpula intacta
Valles karsticos: Zonas de erosión fluvial en áreas kársticas. Son conductos subaéreos con paredes de fuerte pendiente que sirven de valle a un río (cañones, hoces si forman recodos de meandro) o quedan fuera de la corriente actual como valles secos o muertos. Cuando presentan en su cabecera un farallón rocoso en anfiteatro, producto del colapso de la misma cavidad de la que surge el río, se denominan valles en fondo de saco; si un río desaparece en un sumidero al final del valle, reciben el nombre de valles ciegos. A menor escala constituyen callejones o bogaz, responsables en primer término de paisajes ruiniformes con fisonomías peculiares como tormos, viseras, torreones, etc.
Los valles kársticos se caracterizan por un escurrimiento superficial limitado, pendientes fuertes o escarpadas, sumersión abrupta de las corrientes con la consecuente aparición de paredes terminales.
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| Cañón del Dadés (Marruecos) |
Pavimentos: superficies de rocas carbonáticas que coinciden con planos de estratificación en estructuras horizontales o subhorizontales.
4 Las formas endokársticas
Reacción de disolución-precipitación que interviene en la formación de cuevas y espeleotemas:
carbonato (insoluble) + agua + dióxido de carbono = bicarbonato (soluble) + calcio + magnesio
Son conductos subterráneos originados por aguas de percolación mediante el ensanchamiento de discontinuidades (diaclasas, planos de estratificación, cambios de porosidad, etc). Su profundidad, longitud, trazado en planta y sección, etc, son muy variables. En su evolución se mezclan procesos de colapso o hundimiento, con disolución; éstos dan formas características según circule el agua a presión (tubos freáticos) o no (pasajes vadosos de encajamiento o invasión) y pueden ser laminares (de forma alargada), elípticos o circulares. Suelen presentar elementos menores subsidiarios como: microconductos múltiples, microcavidades anexas y cúpulas de disolución; cavidades y salientes milimétricos a decimétricos, en muros o techos; rizaduras y huellas de corriente, etc. A medida que desciende el nivel freático por encajamiento del nivel de base regional, los conductos van quedando abandonados o colgados, mientras se forman otros nuevos en niveles más profundos.
Sima: pozo vertical que comunican la superficie con las galerías subterráneas.
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| Sima del Aire |
5 Las formas kársticas de depósito: los travertinos y los espeleotemas.
Travertinos
En las zonas kársticas formadas por roca caliza, el agua disuelve la roca y se carga de carbonato de calcio, pero dicho mineral se puede depositar posteriormente en distintas formaciones.
Los travertinos son rocas sedimentarias formadas por precipitación de calcita en cursos de agua. Es porosa y contiene restos de plantas e impresiones. Tienen el mismo origen que las tobas calcáreas, pero éstas son menos duras.
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| Travertino roca |
Tobas calcáreas
Las tobas son rocas sedimentarias calcáreas, porosas y esponjosas, formadas por la precipitación y depósito del carbonato cálcico que llevan en solución las corrientes fluviales. También se aplica a los materiales volcánicos consolidados, formado por cenizas y arenas.
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| Toba calcárea |
Espeleotemas:
Son formaciones y depósitos cuya génesis es debida a la disolución del carbonato cálcico y su posterior concreción o solidificación y cristalización. A diferencia de los travertinos, que se forman en el exterior, las espeleotemas se forman en el interior de cavidades subterráneas.
Se pueden formar espeleotemas de variadas morfologías:
Estalactitas/estalagmitas: Todas las estalactitas se forman por el goteo de agua saturada de carbonato de calcio, cuando el CO2 se pierde, una fina capa de material de CaCO3 cristaliza sobre la superficie de la gota, por tensión superficial.
Perlas de Caverna (pisolitas): pequeñas esferas del tamaño de una canica hechas de capas concéntricas de calcita. Las perlas de las cavernas se forman cuando un núcleo de materia, como es el caso de un grano de arena, empieza a acumular capas sucesivas de calcita a consecuencia del movimiento producido por gotas y salpicaduras de agua.
CORALOIDES: Los coraloides son de formación subaérea y subacuática, los subaéreos se forman por finas capas de agua, que fluyen sobre irregularidades en las paredes, por goteo de agua y directamente sobre la superficie de la roca caja, por evaporación, condensación, capilaridad en las paredes de la cueva y los mecanismos antes descritos. Los coraloides subacuáticos se forman en piscinas supersaturadas en CaCO3, hierro y otros minerales.
FLORES DE YESO: Son espeleotemas de pétalos radiados, compuestas por una bifurcación y curvatura de cristales de yeso acicular, condensadas en una matriz blanda policristalina. Las soluciones ricas en sulfato responsables de su formación, pueden también depositar yeso en variadas morfologías.
ESCUDO, PALETA DE PINTOR: espeleotema de forma oval o circular que consta de dos discos paralelos separados por una grieta. Son muy comunes en las cuevas. Aparecen sobre las paredes, el techo o el suelo de las cuevas y su ángulo de reposo corresponde a la orientación de diaclasas o fracturas de la roca. Tipos de escudos: Paracaídas y Remolachas
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| Forma remolacha |
HELICTITA, EXCÉNTRICA: espeleotema que se tuerce en cualquier dirección del espacio, desafiando la ley de la gravedad. Normalmente crece sobre el techo, paredes u otros espeleotemas y raramente en el suelo. Posee un canal central muy estrecho a través del cual el agua circula por capilaridad.
COLADAS: es uno de los más comunes en cuevas. Se trata de depósitos en capas que toman la forma de la roca subyacente. Los cristales crecen perpendicularmente a la superficie de la colada.
GOURS: son una especie de diques que se forman sobre una pendiente por la que circula agua o en el borde de charcos de agua poco profundos.
BANDERAS: espeleotemas con forma ondulada que cuelgan desde techos inclinados o desde las paredes de la cueva. También se les llama cortinas, alas de ángel, orejas de elefante o pañuelos.
PIÑA: Espeleotema freático crecido dentro de un gours de aguas quietas y saturadas de carbonato cálcico. Esta formado por cristales de calcita que debido a la clase de impurezas que puede presentar el medio acuoso donde se forman, puede variar el sistema de cristalización y su distribución.
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