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Procesos de meteorización Todas las rocas sufren de desintegración por acción
del calentamiento y enfriamiento, humedad y resequedad, como también la acción
de los animales y las plantas. Como anotamos anteriormente, el fracturamiento es
ayudado por la concentración de esfuerzos causadas por cargas de erosión.
También hay mencionar que el agua actúa como ácido carbónico por su contenido de
dióxido de carbono. Este ácido actúa en los silicatos, reemplazando el sodio,
potasio y calcio por hidrogeno. Esta es la reacción química que se presenta:
4KalSi3O8 + 2H2CO3 + 2H2O ® 2K2CO3 + Al4(OH)8Si4O10 + 8SiO2 El feldespato
ortoclasa es convertido en caolinita, sílice y carbonato de potasio soluble. El
sílice y el potasio serán transportados en una solución que será depositada en
fracturas de rocas o hasta el océano. La meteorización de la biotita produce
caolinita y limonita, mas sílice soluble y bicarbonatos de magnesio y potasio
solubles. Si el proceso de meteorización no contiene transporte entonces el Mg o
el Fe, o ambos pueden ser retenidos por el mineral arcilloso, produciendo así
clorita o montmorillonita en ves de caolinita. Una característica temprana de
meteorización en las rocas graníticas es decoloración café de la biotita,
resultando de la formación de limonita alrededor de esta. El orden de
meteorización de los minerales es aproximadamente el inverso del orden de
cristalización. Clasificación por el grado de meteorización Grado1-fresca La
roca fresca se caracteriza por tener una apariencia lustrosa.
No se detecta fracturamiento fino con un lente. Los feldespatos no se
raspan con una cuchilla, y una muestra no se parte sino con golpes repetidos de
un martillo de geología. La humedad es menor de 0.3%. Grado2-levemente
meteorizada La roca levemente meteorizada, exhibe una leve descomposición de las
plagioclasas, y las biotitas muestran coloramiento por los bordes a los
minerales vecinos. Un examen con un lente muestra fisuramiento espaciado a más
de 1cm. Los feldespatos no se raspan fácilmente con una cuchilla. La humedad es
menor a 0.3%. La roca aun es fuerte. Grado3-moderadamente meteorizada La roca
muestra que la mayoría de los cristales de las plagioclasas y algunas ortoclasas
están moderadamente descompuestos y han perdido su lustre vítreo. Las biotitas
están moderadamente descompuestas y están rodeadas por minerales coloreados. Las
fisuras ya se encuentran entre 5 a 10mm de espaciamiento. Los feldespatos pueden
ser rallados con una navaja o cuchilla. La humedad es de 0.45%.
La roca no es tan fuerte. Grado4-altamente meteorizada Todos los
feldespatos están descompuestos. Las biotitas están muy descompuestas y están
rodeadas por minerales coloreados. La roca presenta alto grado de fisuramiento y
el espacio entre fisuras es entre 2 y 5mm. Los feldespatos pueden ser pelados o
raspados con una cuchilla o navaja. La humedad es de 3.8%. Grado5-completamente
meteorizada Todos los cristales de feldespatos y biotitas están descompuestos,
Los cristales presentan un fracturamiento muy denso. La humedad es de 21%.
Grado6-suelo residual La textura cristalina original ya no es visible, todos los
minerales exceptuando el cuarzo están descompuestos. La humedad es muy alta, y
se puede desintegrar con la mano. PROPIEDADES INGENIERILES Exploración y
problemas Exceptuando algunos diques y mantos tabulares, las rocas intrusivas
están definidas por complejas estructuras. La fotografía aérea es de gran ayuda
para definir la extensión de masas intrusivas mientras que la cubierta de suelos
transportados no sea muy grande. La topografía en forma de domos y la coloración
clara del paisaje granítico generalmente es distintiva. El patrón de
fracturamiento es también característico de estas formaciones. Cuando las rocas
están cubiertas por suelos transportados y vegetación la interpretación de estas
fotografías puede ser confusa. También existen dificultades cuando hay
meteorización de grado 5 y 6. Por esto es importante usar métodos geofísicos
para estas ocasiones. Erosión Cuando el terreno granítico presenta alto grado de
erosión, este presenta riesgo de deslizamiento, particularmente durante fuertes
lluvias. Los deslizamientos pueden llevarse a su paso arboles y cantos rodados,
dañando casas y carreteras.
Deslizamiento de serpentina Los deslizamientos de terreno son un peligro
constante para las elevaciones formadas principalmente por serpentina. Esto
debido al alto grado de fracturamiento que presenta la serpentina cuando está
joven. Deslizamiento de capas Cuando el granito se encuentra fuerte y sin
meteorización, el desprendimiento de capas presenta el problema de posible caída
de rocas. Durante las glaciaciones se vieron grandes caídas de capas debido a la
erosión producida por el hielo, también por fuertes terremotos. En los trópicos
donde la meteorización ocurre más rápido las caídas de roca son potencialmente
peligrosas para carreteras y otras vías de transporte, para solucionar esto se
recurre a la voladura con explosivos de las posibles masas de roca que estén a
punto de desprenderse. Excavaciones superficiales Los deslizamientos a lo largo
de superficies fracturadas pueden ser un problema en rocas intrusivas jóvenes,
especialmente cuando las fracturas son abiertas o están cubiertas por arcilla.
Cuando las fracturas están cerradas no se presentan problemas. Cuando las
fracturas están abiertas y rellenas con arcilla esto puede reducir la fricción
entre las caras de las rocas y puede haber deslizamientos, se recomienda
reforzar las paredes de las excavaciones para evitar estos deslizamientos, se
puede reforzar con muros de contención o con diferentes tipos de amarre. Se
necesita el uso de explosivos para remover rocas con riesgo de deslizamiento.
Fundaciones La variabilidad de la dureza y la capacidad portante del material
en la zona de meteorización puede presentar problemas para la fundación de una
estructura. Si los materiales residuales son expansivos, como generalmente
ocurre con las rocas básicas y las ultrabásicas, esto presenta problemas graves
para cualquier proyecto. Cuando se presentan diques, la fundación tendrá que ser
ubicada con precisión, debido a que la meteorización de estas estructuras puede
ser perjudicial para la estabilidad de la estructura. Si no se encuentran las
condiciones favorables para colocar la fundación sobre el terreno se aconseja
excavar hasta encontrar un terreno más uniforme para la fundación. Presas Las
presas de relleno de tierra o roca pueden colocadas sobre material con
meteorización, dependiendo del grado de porosidad, permeabilidad y
erosionabilidad. Las presas de concreto deben ser colocadas sobre rocas firmes
preferiblemente con grados de meteorización 1 o 2. La permeabilidad del lecho de
roca puede ser un problema debido a que si hay fisuras o fracturas estas pueden
estar rellenas con material erosionable creando inestabilidad a la presa. Si no
se satisface esta condición entonces se recomienda excavar hasta conseguir un
mejor material. Trabajos subterráneos Los problemas con la meteorización y
fracturamiento en capas se encuentran en los 60m superiores, bajo la superficie.
Debajo de esta profundidad la roca es prácticamente ideal para trabajos o
excavaciones subterráneas. Los túneles y bóvedas construidas bajo estas
condiciones no tienen problemas de deslizamiento, y pueden dejarse sin amarre o
contención de ningún tipo. Cuando se trabaja por encima de estas profundidades
se recomienda el uso de pernos y cables para amarrar y contener las paredes de
los túneles. También es válido el uso de concreto lanzado para contener las
paredes. Cuando hay riesgo de caída de material se recomienda la voladura del
material con alto riesgo de deslizamiento.
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