La atrición es el proceso de erosión que ocurre durante la colisión y el transporte de rocas . El transporte de sedimentos descascara y alisa las superficies del lecho rocoso ; esto puede ser a través del agua o del viento. [1] Las rocas que sufren erosión por atrición a menudo se encuentran en el lecho de un arroyo o cerca de él . [2] La atrición también es parcialmente responsable de convertir las rocas en rocas más pequeñas y, finalmente, en arena. [3]
La erosión por atrición permite comprender los cambios geológicos pasados y presentes, así como interpretar los entornos paleogeomórficos . Los investigadores utilizan las formas de las partículas (resultado de la atrición) para estudiar la erosión y los cambios ambientales. [4]
La cantidad de desgaste depende de varios factores: propiedades de las partículas como tamaño, forma, superficie, porosidad, dureza y grietas, así como propiedades ambientales como tiempo, velocidad , presión , cizallamiento y temperatura. [5]
En general, las partículas se ven más afectadas por el desgaste a medida que el río fluye más abajo, ya que la velocidad de los ríos tiende a ser mayor y, por lo tanto, aumenta su competencia (capacidad para transportar sedimentos). Esto significa que la carga se frota más contra sí misma y con más fuerza cuando está suspendida en el río, lo que aumenta la erosión por desgaste. Aunque hay un punto después del transporte a lo largo de una cierta distancia en el que los guijarros alcanzan un tamaño que es relativamente inmune a un mayor desgaste. La distribución del tamaño de grano de los sedimentos producidos por desgaste también estará controlada por la litología de la roca de la que se derivan. Los tamaños de las partículas generalmente disminuyen de forma continua a medida que el río fluye más abajo, en un proceso llamado clarificación aguas abajo. [6] Dado que el desgaste afecta al tamaño de los guijarros, también afecta al movimiento de los mismos, y el tamaño y la condición de los guijarros pueden explicar las condiciones pasadas de las vías fluviales, como el flujo. [7]
Las tasas de erosión por atrición se ven afectadas por la forma de las rocas, la litología y la energía del impacto, [8] por lo tanto, las rocas más blandas son más susceptibles a la erosión por atrición. [9] A medida que se produce atrición y rotura en un lecho rocoso, este queda suspendido: aguas abajo de un río o vía fluvial, la carga del lecho aumenta debido a la atrición. El sedimento suspendido se ve muy afectado por la litología, la pendiente de la cuenca, la precipitación y los incendios forestales; [10] los incendios forestales en general perturban significativamente los entornos y, por lo tanto, su geología. [11] Las tasas de erosión, con respecto a la atrición, son mayores en los cursos de agua que son empinados con rocas blandas, [12] como la pizarra , la lutita u otras rocas sedimentarias comunes. [13]
El redondeo de las rocas y los granos de arena se produce mucho más lentamente en entornos acuáticos que en entornos eólicos. [14] Esto se debe a que las moléculas de agua que rodean la arena la protegen de las colisiones y a que la densidad del agua reduce la energía del impacto. [15] Además, cuanto más irregular (en comparación con redondeada) sea una partícula de sedimento, más susceptible será a la erosión. Sin embargo, las partículas redondeadas suelen ser el resultado de entornos de erosión severa. [16]
Las diferencias en la litología afectan la rapidez con la que la erosión (atrición) cambia una línea de costa . Se ha observado que las rocas de esquisto se redondean rápidamente, pero luego se erosionan rápidamente. Mientras que la cuarcita permanece redondeada durante más tiempo. [17] Se ha descubierto que la cuarcita se redondea fácilmente en comparación con el esquisto y la arenisca . Los esquistos a menudo se erosionan en una superficie plana bajo atrición de alta energía, no en una partícula redondeada. La arenisca se erosiona hasta tener una forma entre la cuarcita y el esquisto. Las rocas que han sufrido alteraciones químicas, como la litificación, tienden a resistir fuertemente la erosión. [18]
La erosión puede afectar la datación por exposición cosmogénica de las rocas al alterar la concentración de isótopos cosmogénicos . [19] Por lo tanto, al encontrar la exposición cosmogénica para dos muestras de la misma roca, se puede determinar el tiempo de exposición y la tasa de erosión. [20] Cuanto más precisa sea la medición de isótopos , más precisa será la tasa de erosión o el tiempo de exposición. La datación por exposición cosmogénica es una herramienta poderosa para comprender el proceso que atraviesan las rocas y puede conducir a una mayor comprensión en los estudios geomorfológicos. [21]
El desgaste en los ambientes oceánicos se describe como “los océanos que consumen la tierra” porque la alta energía de impacto de las olas y la alta sedimentación permiten que los puntos de contacto océano-tierra se erosionen significativamente. [22] El desgaste oceánico hace que las costas retrocedan y las profundidades del océano aumenten hasta la profundidad de la base de las olas. [23]
El aumento del nivel del mar ha provocado un aumento de la erosión costera , lo que preocupa a los responsables de las políticas, los investigadores costeros y los planificadores inmobiliarios debido al efecto de la erosión sobre las inundaciones. [24]
Las costas rocosas tienden a carecer de vegetación: esto da lugar a una cantidad escasa o nula de ácido húmico (compuestos orgánicos como el suelo). La ausencia de ácido húmico implica una menor erosión química, por lo que la erosión en las costas se debe casi exclusivamente a colisiones de partículas. [25]
A medida que las cenizas y los piroclastos volcánicos entran en erupción en un volcán, sufren un proceso de atrición. [26] El proceso de atrición es una de las razones por las que las cenizas volcánicas tienen un grano muy fino. Cuanto mayor es la erosión por atrición, más cenizas de grano fino se producen. [27] La consecuencia de esto es la alteración de la estabilidad geológica de un volcán, la variación de la tefra (roca y partículas expulsadas del volcán durante la erupción) y la mayor cantidad de partículas en la atmósfera que afectan al clima. [28] La tasa de atrición de la tefra se ve afectada por el tamaño del volcán, específicamente la profundidad y la altura de la columna volcánica. [29]
Los efectos de la atrición pueden confundirse con los efectos de la clasificación, en los que el tamaño de grano de los sedimentos se ve afectado por los mecanismos de transporte de sedimentos , por ejemplo, la suspensión frente a la carga del fondo. Esto afecta sobre todo a las playas de guijarros, ya que estos chocan entre sí, lo que hace que se alisen. [30] La atrición de material particulado también se observa en la industria química, donde es indeseable. Se pueden perder productos a través del proceso y se pueden crear contaminantes , lo que requiere una filtración adicional.
La atrición que ocurre en una aplicación industrial se origina de una amplia gama de mecanismos: mecánicos, térmicos y químicos. [31] En el granallado abrasivo , la vida útil del abrasivo (arena o granalla) está limitada por la atrición porque a medida que la superficie de la pieza de trabajo se desgasta, el abrasivo también se descompone. [32] La atrición contribuye a otros tipos de erosión, como la deflación y la corrosión . [33] Aunque la atrición a menudo se considera un tipo de corrosión, se diferencian porque la atrición no mueve las superficies estacionarias y, en cambio, las erosiona a través de materiales en tránsito.
