Abrasión (geología)

La abrasión es un proceso de meteorización que ocurre cuando el material transportado desgasta una superficie con el tiempo, comúnmente con hielo y glaciares. El proceso principal de abrasión es la meteorización física. Es el proceso de fricción causado por raspado, rayado, desgaste, deterioro y frotamiento de materiales. La intensidad de la abrasión depende de la dureza , concentración , velocidad y masa de las partículas en movimiento. La abrasión generalmente ocurre de cuatro maneras: ^{[ 1 ] [ 2 ]} la glaciación muele lentamente las rocas recogidas por el hielo contra las superficies rocosas; ^{[ 3 ]} los objetos sólidos transportados en los cauces de los ríos hacen contacto superficial abrasivo con el lecho y las paredes; objetos transportados por las olas que rompen en las costas; y por el viento que transporta arena o piedras pequeñas contra las rocas superficiales. La abrasión es el rayado natural del lecho rocoso por un movimiento continuo de nieve o glaciar ladera abajo. Esto se debe a una fuerza, fricción, vibración o deformación interna del hielo, y al deslizamiento sobre las rocas y sedimentos de la base (lo que también provoca una avalancha) que hace que el glaciar se mueva.

La abrasión, en su definición más estricta, se confunde comúnmente con la abrasión y, a veces , con la acción hidráulica , aunque esta última con menos frecuencia. Tanto la abrasión como la abrasión se refieren al desgaste de un objeto. La abrasión se produce cuando dos superficies rozan entre sí, lo que provoca el desgaste de una o ambas. Por otro lado, la abrasión se refiere al desprendimiento de partículas (erosión) que se produce cuando los objetos chocan entre sí. La abrasión conlleva la destrucción de la superficie a lo largo del tiempo, mientras que la abrasión produce cambios más rápidos. Actualmente, la comunidad geomorfológica utiliza el término «abrasión» de forma más general, a menudo indistintamente con el término «desgaste». ^{[ 4 ]}

La abrasión en un arroyo o cauce fluvial ocurre cuando el sedimento transportado por un río erosiona el lecho y las orillas, contribuyendo significativamente a la erosión. Además de la meteorización química y física de la acción hidráulica , los ciclos de congelación y descongelación , y más, hay una serie de procesos que se han considerado durante mucho tiempo que contribuyen significativamente a la erosión del cauce rocoso , incluidos el arranque , la abrasión (debido tanto a la carga de fondo como a la carga en suspensión ), la disolución y la cavitación . ^{[ 5 ] [ 6 ]} En términos de un glaciar, es un principio similar; el movimiento de las rocas sobre una superficie la desgasta por fricción, excavando un cauce que, cuando el glaciar se retira, se llama valle en forma de U.

El transporte de fondo consiste principalmente en clastos de mayor tamaño , que no pueden ser arrastrados por la velocidad del flujo , rodando, deslizándose o saltando (rebotando) aguas abajo a lo largo del lecho. La carga en suspensión se refiere generalmente a partículas más pequeñas, como limo, arcilla y arenas de grano fino, elevadas por procesos de transporte de sedimentos . Los granos de distintos tamaños y composiciones se transportan de manera diferente en función de las velocidades de flujo umbral necesarias para desprenderlos y depositarlos, como se modela en la curva de Hjulström . Estos granos pulen y erosionan el lecho rocoso y las orillas al entrar en contacto abrasivo.

La abrasión costera se produce cuando las olas del océano, cargadas de arena y fragmentos más grandes, erosionan la línea de costa o el promontorio. La acción hidráulica de las olas contribuye en gran medida. Esto elimina material, lo que provoca la socavación y el posible colapso de acantilados sin soporte. Esta erosión puede amenazar las estructuras o infraestructuras costeras, y es muy probable que el impacto aumente a medida que el calentamiento global incremente el nivel del mar . ^{[ 7 ]} Los diques a veces se construyen como defensa, pero en muchos lugares, las soluciones convencionales de ingeniería costera, como los diques, se ven cada vez más comprometidas y su mantenimiento puede volverse insostenible debido a los cambios en las condiciones climáticas, el aumento del nivel del mar, la subsidencia del terreno y el suministro de sedimentos. ^{[ 8 ]}

Las plataformas de abrasión son plataformas costeras donde la abrasión causada por las olas es un proceso predominante. Si se está formando actualmente, solo quedará expuesta durante la marea baja, pero existe la posibilidad de que la plataforma de abrasión quede oculta esporádicamente por una capa de guijarros de playa (el agente abrasivo). Si la plataforma está permanentemente expuesta por encima de la línea de pleamar, probablemente se trate de una plataforma de playa elevada , que no se considera producto de la abrasión, pero que puede verse socavada por la abrasión a medida que sube el nivel del mar.

La abrasión glacial es el desgaste superficial producido por clastos individuales, o rocas de diversos tamaños, contenidos en el hielo o en sedimentos subglaciales a medida que el glaciar se desliza sobre el lecho rocoso. ^{[ 9 ]} La abrasión puede triturar granos o partículas más pequeñas y eliminar granos o fragmentos multigrano, pero la eliminación de fragmentos más grandes se clasifica como arranque (o extracción), la otra fuente principal de erosión de los glaciares. El arranque crea los detritos en la base o los lados del glaciar que causan la abrasión. Si bien generalmente se ha pensado que el arranque es una fuerza mayor de cambio geomorfológico, hay evidencia de que en rocas más blandas con un amplio espaciamiento de juntas, la abrasión puede ser igual de eficiente. ^{[ 9 ]} La abrasión glacial deja una superficie lisa y pulida, a veces con estrías glaciales , que proporcionan información sobre la mecánica de la abrasión bajo glaciares templados. ^{[ 10 ]}

Se ha prestado mucha atención al papel del viento como agente de cambio geomorfológico en la Tierra y otros planetas (Greely & Iversen 1987). Los procesos eólicos implican la erosión eólica de materiales, como la roca expuesta, y el transporte de partículas a través del aire para que entren en contacto con otros materiales y los depositen en otros lugares. Estas fuerzas son notablemente similares a los modelos en entornos fluviales . Los procesos eólicos demuestran sus consecuencias más notables en regiones áridas con sedimentos no consolidados escasos y abundantes, como la arena. Ahora hay evidencia de que los cañones de roca madre, formas del relieve que tradicionalmente se pensaba que evolucionaban solo por las fuerzas fluviales del agua corriente, pueden de hecho extenderse por las fuerzas eólicas del viento, quizás incluso amplificando las tasas de incisión de los cañones de roca madre en un orden de magnitud por encima de las tasas de abrasión fluvial. ^{[ 11 ]} La redistribución de materiales por el viento ocurre en múltiples escalas geográficas y puede tener consecuencias importantes para la ecología regional y la evolución del paisaje. ^{[ 12 ]}