Geomorfología

TEMA 6: MODELADO DE LOS INTERFLUVIOS I

1.- Perfil de equilibrio de las vertientes.

2.- Movimiento de las laderas.

2.1.- Tipos generales de movimientos.

3.- Movimientos de las laderas en relieves abruptos.

3.1.- Desprendimientos

3.2.- Deslizamientos: rotacional y planar

3.3.- Condicionantes del movimiento.

“Solo una pequeña parte de la superficie de la Tierra está afectada por las corrientes fluviales, glaciares o líneas de costa. La mayor parte consiste en una infinita variedad de laderas en roca, regolito o suelo” K.W. Butzer (1976).

Interfluvios: laderas que se extienden desde el fondo de los valles hasta la divisoria de aguas (vertientes).

Como modelo dinámico, el interfluvio se compone de dos vertientes separadas y que evolucionan independientemente, por lo que el estudio del modelado de los interfluvios se realiza en función de la evolución de sus vertientes.

1. El perfil de equilibrio de las vertientes

La alteración en las vertientes es mayor cuanto menor es el manto de protección Perfil de vertiente en equilibrio:

Convexidad Superior: equilibrio entre V de degradación y V de transporte.

Sector Rectilíneo Medio: zona con predominio del transporte.

Concavidad Basal: acumulación de derrubios.

La evolución de la ladera dependerá de las condiciones climáticas y de la velocidad de excavación del cauce fluvial del fondo del valle. La tendencia general es la de alcanzar una pendiente límite, inferior a 12º.

Elementos morfológicos de las laderas. Modelo de Dalrymple (1968).

1. Interfluvio: evolución asociada a infiltración.

2. Pendiente de percolación: meteorización fis.-quím. relacionada a movimiento lateral del agua.3. Pendiente convexa de creep: Traslación de suelo.4. Ladera de caída: meteorización fis.-quím., caída de bloques, deslizamientos.

5. Talud de transporte: transporte por movimientos de masa y gravitacionales.

6. Talud de coluvionamiento: estabilización del material caído.

7. Fondo aluvial: Depósitos aluviales, lavado de aguas superficiales.

8. Escarpe: Fenómenos de caída y derrumbes por zapamiento.

9. Fondo de canal: Transporte y erosión fluviales.

2. Movimientos de laderas

“El movimiento de las laderas es el resultado de los distintos mecanismos de transporte, que producen el desplazamiento de los materiales arrancados por los agentes de erosión a lo largo de ellas”.

El material transportado es heterogéneo:- Suelos de material fino.- Regolito.- Sedimento.- Roca compacta.

Y puede estar:- Seco.- Lubricado por agua.- Lubricado por hielo.

Los factores que controlan la estabilidad de la ladera:- Ángulo de la pendiente.- Altura de la pendiente.- Naturaleza del suelo y roca.

Las laderas potencialmente inestables pueden ser reconocidas por su morfología y estructura. Cada inestabilidad de ladera estará ligada a un proceso o procesos concretos, que solo se entenderán a partir del estudio de las relaciones entre la estructura inicial, la morfología previa a la estabilización y el proceso/s a los que está sometida la ladera.

2.1. Tipos generales de movimientos de laderas

Clasificación de Sharpe (1960)Clasificación de Sharpe (1960)

Clasificación de Waltham (1997)Clasificación de Waltham (1997)

Tipos generales de movimientos de laderas

En general, se establecen dos grandes grupos de movimientos de ladera:

A. Movimientos en relieves abruptos:

- Desprendimientos.- Deslizamientos.

B. Movimientos en relieves moderados:

- Solifluxión.- Creeping.- Deslizamientos (coladas) de fangos.

3. Movimiento de las laderas en relieves abruptos

3.1. Desprendimientos

Laderas escarpada + Meteorización + discontinuidades => Desprendimiento

Depósitos de inclinados (25º-35º) formando conos de talud (coluviales).

Zona de pie de talud menos pendiente, vegetada y edafizada.

3.2. Deslizamientos

Laderas moderadamente escarpadas, rocas compactas son disgregadas y transportadas por deslizamiento. Bloques aislados o unidades continuas. 2 tipos de deslizamientos, Rotacionales y Planares.

¡Superficie de discontinuidad preexistente!

Formada en el momento del deslizamiento o reactivación

3.3. Condicionantes del movimiento => discontinuidades estructurales del macizo rocoso

Cualquier tipo de discontinuidad estructural:

• Estratificación• Laminación• Falla• Diaclasa• Fisura• Planos de esquistosidad• Plano de deslizamiento

Índice RMR (Bieniawski, 1979)

La caracterización y análisis del deslizamiento (¡preventivo!) => caracterización de las discontinuidades

• Orientación• Espaciado• Rugosidad• Apertura y presencia de relleno• Circulación de agua

Ángulo de fricción interna: representa el ángulo máximo con el que se puede llegar a inclinar un plano de un determinado tipo de roca que soporta un bloque de este mismo tipo de roca sin que llegue a existir deslizamiento.

Análisis del deslizamiento gravitacional

La relación entre el esfuerzo normal (normal stress) y el esfuerzo tangencial o de cizalla (shear stress) para un elemento típico de roca o suelo puede expresarse como:

tgc

Donde: t: esfuerzo tangencialc : cohesión : esfuerzo normal : ángulo de fricción

Relación entre el esfuerzo tangencial y el esfuerzo normal para producir el deslizamiento a lo largo de una

discontinuidad (Hoek & Bray, 1974).

Consideremos un bloque de peso W situado sobre una superficie inclinada un ángulo Ф con la horizontal:

A

W

cosDonde: W cos Ф : Componente vertical del peso

A : superficie basal del bloque

Componentes de equilibrio (Hoek & Bray, 1974).

Esfuerzo normal:

Esfuerzo tangencial: tgc

tgA

WcT

cos

tgWcTA cos

tgWcAR cos

Si la cohesión c = 0,

senWR

como, TAR

tgWsenW cos

Luego:

Condición de equilibrio límite

9.0tw

Factores de influencia en el deslizamiento gravitacional: agua y grietas.

deslizamiento

En conclusión:

´18º3

*Si =30,

Condición de equilibrio límite:

º30

*Si =30º y en presencia de agua,

Condición de equilibrio límite:

tgtg tw 1

para una relación

deslizamiento

tgc

Ley de Tensiones Efectivas

“La presencia de agua en las discontinuidades no altera significativamente la cohesión o fricción, sin embargo reduce considerablemente la presión, esfuerzo o tensión normal a lo largo de la superficie de discontinuidad, favoreciendo la rotura por deslizamiento a través de ella” .

Factor o Coeficiente de Seguridad

En la condición de equilibrio límite: F=1,

F >1 estabilidad

F<1 inestabilidad

Coeficiente de Seguridad = equilibrio entre

condicionantes de la estabilidad y la inestabilidad

tgc )(

¡seco!

¡presencia de

agua!

cos

cos

TVWsen

tgTsenUWAcF

Nomenclatura y sistemas de contención. Aproximación.

TEMA 7: MODELADO DE LOS INTERFLUVIOS II

1.- Movimientos de las laderas en relieves moderados: procedimiento de estudio.

1.1.- Parámetros de clasificación.

2.- Tipología de movimientos de ladera.

2.1.- Creeping o reptación.

2.2.- Solifluxión.

2.3.- Deslizamientos de fangos.

- En zonas de relieves suaves, las vertientes o laderas están normalmente cubiertas por un manto de suelo o roca alterada.

- Los movimientos del terreno implican suelos y materiales no consolidados.

- Procedimiento de estudio:

1. Observación de las formas de erosión: cicatrices, depresiones, desplazamientos, hendiduras…

2. Observación de las formas de depósito: lóbulos, lenguas, conos…

3. Observación de las estructuras de depósito: depósitos masivos.

4. Observación de los elementos del modelado: red de drenaje desorganizada, grietas, cambios de tonalidad...

5. Observación de la vegetación: anomalías de crecimiento, poblaciones de crecimiento rápido...

1. Movimientos de las laderas en relieves moderados: procedimiento de estudio

- Las inestabilidades que afectan a laderas con relieves moderados se desarrollan a partir de la movilización de materiales no consolidados: suelos + sedimentos.

1.1- Parámetros de clasificación.

- A diferencia de los deslizamientos de tipo planar no existe una superficie predeterminada para el desplazamiento, por lo que su análisis se centra en la caracterización del material que puede sufrir la movilización => parámetros de análisis o de clasificación:

a) Granulometría

b) Morfología de los granos.

c) Porosidad – permeabilidad

d) Límites de Atterberg

A. Granulometría => tipo de suelo o sedimento: arenosos, limoso, ¡¡arcillosos!!, ….

B. Morfología de los granos => redondez, esfericidad, pivotabilidad y textura superficial => facilidad para el desplazamiento.

C. Porosidad y permeabilidad primaria

D. Límites de Atterberg => expresión de la plasticidad de un suelo y dependiente del volumen de agua almacenado + contenido en arcillas

- Límite plástico (Wp): cantidad de agua (expresado como % respecto al terreno seco) por encima del cual el terreno se hace plástico.

- Límite líquido (WL): cantidad de agua (expresado como % respecto al terreno seco) por encima del cual el terreno puede fluir como un líquido.

- Creeping o reptación

- Solifluxión

- Deslizamientos de fangos

2. Tipología de los movimientos de ladera.

2.1.- Creeping o reptación.

- Migración muy lenta, casi imperceptible, del manto de derrubios que cubre una ladera y que consiste en infinidad de pequeñas traslaciones de partículas (adaptada de M. Derruau, 1969).

Rasgos morfológicos para su identificación:

- Grietas de tracción en la cabecera

de la ladera

- Huellas de deformación en superficie

- Pérdida de verticalidad en estructuras

lineales (muros, vallado, tendido eléctrico, etc)

- Vegetación con tallos y troncos curvados

Procesos desencadenantes:

-Impacto de gotas de lluvia

-Cambio en condiciones humedad

-Cambios de temperatura

-Meteorización

-Acción biológica

Tipos de Solifluxión:

Plástica: deslizamiento fangoso lento.

Líquida: coladas fangosas con cicatrices de despegue en coronación.

La solifluxión está ligada a composición mineralógica de los materiales superficiales: presencia de arcillas absorventes (montmorillonita)… que hagan que se supere WP y WL.

2.2.- Solifuxión

“La solifluxión de una formación superficial, es el descenso de esta en forma de barro”. M. Derrau (1969).

Lahar: en entornos volcánicos por fusión de nieve en una erupción volcánica.

2.3.- Mudflow o deslizamiento de fangos

Desplazamiento de grandes masas formadas por la saturación repentina de formaciones superficiales limosas. Alcanzas grandes velocidades.

http://es.youtube.com/watch?v=W4KWxglDL3o&feature=related

http://es.youtube.com/watch?v=xsXQBnZ_xjI

http://es.youtube.com/watch?v=AiczROnfGbc&featurerelated

Videos de deslizamientos de tierra:

PRACTICA Nº 51. CORTE 1

2.- Discordancias estratigráficas: a) entre formaciones del Primario y Secundario. b) discordancia de las formaciones del Secundario con Terciario. c) discordancia generada por las formaciones cuaternarias con secundario. Discordancias no estratigráficas: diapiro salino.

3.- Cronología Relativa:

3.1.- Diapiro salino: posterior al depósito y plegamiento de las formaciones del Secundario.

3.2.- Plegamientos: a) plegamiento del Primario: posterior al depósito de las formaciones geológicas paleozoicas y anterior al depósito del Lías. b) plegamiento del Secundario: posterior al depósito de las formaciones geológicas secundarias y anterior al depósito del Mioceno.

3.3.- Discordancia estratigráfica más antigua: a) Primario – Secundario: posterior al depósito, plegamiento y cabalgamiento del Primario. Anterior al depósito del Lías

3.4.- Falla: posterior al depósito y plegamiento de las formaciones geológicas del Secundario.