Meteorización

Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica Formando profesionales de éxito

Facultad de Agronomía

 Apuntes de Clases de Geología Agrícola  Alberto Cortez Farfán

Meteorización de Rocas y Formación de Suelos

26 de Marzo del 2010

Ica - Perú

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Apuntes de Clases de Geología Agrícola

Capítulo VII

Meteorización de Rocas y Formación de Suelos

7.1

Nociones generales

7.1.1 Definición La meteorización conocida también como intemperización, es el resquebrajamiento y alteración de los materiales que se encuentran cerca de la superficie terrestre y a su consiguiente conversión a productos que están más en equilibrio con las nuevas condiciones ambientales a que han quedado expuestas.

7.1.2 Causas Se destaca como causa central de la meteorización, al cambio brusco o gradual de las condiciones ambientales existentes cuando se formaron las rocas y las que actualmente prevalecen en o al interior de la superficie terrestre. Las condiciones de temperatura, presión, humedad, aireación, biológicas, entre otras, que en la actualidad prevalecen en la superficie, son muy diferentes a las del medio en que las rocas se formaron. Muchas rocas, especialmente ígneas y metamórficas, se formaron originalmente a elevadas temperaturas y presiones y en completa ausencia de aire y agua. Por consiguiente, su meteorización es el resultado de las bajas temperaturas y presiones y, de la presencia del agua y del aire que actualmente prevalecen en la superficie terrestre. Visto de esta manera se concluye que, la meteorización es la respuesta de los materiales (que originalmente estuvieron en equilibrio con las condiciones de aquella época, que regía en el interior de la litosfera), a las nuevas condiciones que actualmente existe en o cerca de la superficie de contacto con la atmósfera, con la hidrosfera y especialmente con la biosfera".

7.1.3 Implicancias Meteorización implica alteración física y química de las rocas y minerales que se encuentran en, o cerca de la superficie terrestre. Así, las rocas y sus minerales componentes, se alteran y transforman originando compuestos o formas de mayor estabilidad bajo las condiciones ambientales que actualmente rigen en la interfase atmósfera-litosfera.

7.1.4 El ciclo geológico La meteorización, a pesar de ser destructiva para las rocas y minerales, resulta ser el punto de partida del ciclo geológico. A continuación se describe este proceso:

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

 

en otros lugares continentales de áreas planas o depresionadas, en estos lugares, especialmente en el fondo del mar, progresivamente se acumulan, compactan y mayormente son objeto de una diagénesis mineral o de procesos que eventualmente dan origen a rocas sedimentarias, por efecto de movimientos tectónicos, estas rocas recién formadas son objeto de solevantamiento por encima del nivel del mar, esta roca, expuesta a nuevas condiciones ambientales, inicia el proceso de meteorización.

Visto de esta manera, es un evento que a su vez suele inducir la reanudación del ciclo discreto de las rocas.

7.2

Tipos de Meteorización Existe tres tipos de meteorización, física, química y biológica; sin embargo, para la mayoría de autores reconocen y definen dos tipos principales de meteorización: física y química, considerando la biológica inmersa en las dos anteriores.

7.2.1 Meteorización física (desintegración) (1)

Definición

Es un conjunto de procesos, mediante los cuales, la roca original sufre un f enómeno mecánico de desintegración o fragmentación a materiales más finos o de menor tamaño, sin que se produzcan cambios significativos en su composición química o mineralógica. Implica solamente fragmentación o ruptura gradual de las rocas y/o de sus minerales componentes.

(2)

Procesos

Los procesos que causan la fragmentación son muy diversos. En algunos casos son fuerzas que se originan dentro de la roca; en otros casos, son fuerzas aplicadas exteriormente. En uno u otro caso, estas fuerzas producen debilitamiento gradual de la roca, y eventualmente su ruptura, de manera que la roca compacta pasa el estado inconsolidado.

(3)

Descripción de los procesos de meteorización física

Los principales procesos de meteorización física son:          

exfoliación laminar, astillamiento, descargue, congelación del agua, cristalización de sales, fluctuaciones térmicas extremas, efecto de las quemas, hinchamiento por humedecimiento, desleimiento, abrasión,

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a)

Exfoliación laminar

Es la división de la roca en láminas. Se divide por la misma unión de planos preexistentes aproximadamente paralelos a la superficie. La roca es un pobre conductor del calor, la temperatura ocasionada por el calentamiento diurno, es confinada en las capas superficiales y no se transmite libremente a través de la roca. La superficie de la roca tiende a expandirse más que las capas internas ocasionando tensiones internamente. Tales fuerzas ocasionan fracturas paralelas a la superficie o desprende los planos de unión preexistente. Es un proceso de común ocurrencia en zonas periglaciares con basamento cristalino y en áreas de tectonismo activo. También se le aprecia en regiones desérticas, especialmente de la costa peruana.

Astillamiento (descamación)

b)

Es la fragmentación de la roca en pedazos que dan la apariencia de "astillas" o de  “escamas” de forma a veces aplanada, a veces alargada o irregular. Estos fragmentos se separan de las paredes rocosas como resultado de comprensiones que actúan paralelamente a la superficie "descargada" y de fracturas originadas por comprensiones ejercidas paralelamente a las paredes. El proceso sucede debido a que las condiciones ambientales no favorecen el desarrollo de láminas tal como sucede en la exfoliación laminar. La ocurrencia de este proceso, es en zonas periglaciares, zonas de tectonismo activo, o en regiones de costa.

Descargue (descompresión)

c)

Es el agrietamiento de la roca debido a su expansión en la parte superficial. Se expande por las razones siguientes:   

por la reducción de las presiones internas confinadas en la roca, esta reducción es originada por levantamiento o por la erosión, consecuentemente da origen al desarrollo de grietas.

Este fenómeno ocurre principalmente en masas de granito. En menor proporción ocurren en mantos de areniscas, en grandes masas de arkosas, conglomerados y calizas.

d)

Congelación del agua (gelifracción, crioclastía)

Es la desintegración de la roca debido al aumento de volumen del agua al congelarse en las grietas o poros. Cuando el agua se congela a O °C, aumenta su volumen en un 9% aproximadamente. Este cambio de volumen le confiere al hielo un enorme potencial para desintegrar las rocas, particularmente si la congelación del agua tiene lugar en un espacio interno o confinado como en las rajaduras o poros.

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Este proceso es de común ocurrencia en las regiones de latitudes medias y altas en donde el poder erosivo del hielo posee una extraordinaria importancia. En el Perú, ocurre frecuentemente en zona nival y áreas colindantes.

e)

Cristalización de sales (haloclastía)

Es la desintegración parcial de las rocas debido a la cristalización de sales en fisuras y poros. El proceso se basa en el crecimiento de los cristales. La cristalización de las soluciones salinas ocasiona el crecimiento de los cristales, fenómeno que ejerce una presión lo suficientemente fuerte como para separar los cristales o granos de las rocas. Es de común ocurrencia, en regiones de costa y sierra peruana.

f)

Fluctuaciones térmicas extremas (termoclastía, insolación)

Es la desintegración de la roca debido al cambio brusco de temperatura. La radiación solar (día) eleva la temperatura, en tanto que la ausencia de esta radiación (noche) baja la temperatura. Las temperaturas altas inducen expansión de las rocas; en tanto que las temperaturas bajas producen contracción. Estos cambios repetidos de temperatura ocasionan la desintegración de las rocas. Los minerales que conforman las rocas, tienen diferente coeficiente de expansión; es decir, que internamente hay cambio de volumen. A este tipo de meteorización meteorización suele dársela el nombre de de "insolación". Es de común ocurrencia en zonas de la costa y sierra peruana.

g)

Efecto de las quemas

Es la desintegración de la roca debido al cambio brusco de temperatura. Este cambio de temperatura es debido a la quema. El efecto de este proceso, es similar al de la "insolación". Por lo general suele ser más drástica. En este caso, la expansión y contracción térmica de las rocas son originadas por las quemas. Las quemas son de común ocurrencia en zonas de sierra y selva, conocidos como incendios de pasturas naturales e incendios forestales, muy raramente sucede en la costa peruana.

h)

Hinchamiento por humedecimiento

Es la desintegración de las rocas debido al aumento de su volumen ocasionado por la absorción irreversible de humedad. El hinchamiento suele atribuirse casi exclusivamente a rocas arcillosas. Diversos autores han comprobado que muchas rocas densas y duras de naturaleza

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En condiciones peruanas suele ocurrir en regiones de sierra y selva.

Desleimiento (humedecimiento y secamiento)

i)

Es el desmoronamiento de la roca causado por la fuerza expansiva del agua contra las paredes que la encierran. La fuerza expansiva es originada por el “ordenamiento del agua” al ocurrir repetidamente procesos alternos de humedecimiento y secamiento. Se estima que procesos repetidos de humedecimiento y secamiento dan como resultado una superposición ordenada de molécula de agua, de naturaleza "cuacicristalina", que ejerce una fuerza expansiva que golpea contra las paredes que encierran el agua. Este efecto es producido por los líquidos polares pero no por los no polares. El ordenamiento es originado por el carácter polar de la molécula de agua, que consta de dos átomos de hidrógeno positivamente cargados dispuestos en un extremo y un átomo negativamente cargado de oxígeno dispuesto en el otro extremo. El extremo positivamente cargado de la molécula de agua es atraído por la superficie negativamente cargada de la arcilla o de cualquier material y otras moléculas de agua pueden alinearse en forma similar al unirse los extremos positivos y negativos a manera de diminutos imanes, formando así a lo que se denomina "una capa ordenada de agua".

 

j)

Abrasión

Es la trituración de rocas superficiales por el paso de otras rocas, o es el desgates de roca expuestas al viento o al agua ocasionada por el golpe de granos duros. Este tipo de abrasión mecánica de rocas y minerales sucede bajo dos circunstancias diferentes:  

por fricción de las rocas entre sí, por fricción de los granos minerales.

i. Por fricción de las rocas entre sí  Sucede cuando ocurren deslizamientos de rocas desde las partes altas las que en su recorrido hacia las partes bajas friccionan y trituran violentamente las rocas superficiales expuestas. Este Proceso es especialmente importante en zonas periglaciares en donde grandes masas de hielo trituran a su paso las rocas expuestas. También existe desprendimiento de masas rocosas por efectos de la gravedad que realizan trituración de otras rocas expuestas.

ii. Por fricción de los granos minerales Las arenas de cuarzo u otros granos duros transportados por el viento o por

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suelos los que finalmente toman forma caprichosas, a veces formas humanas, animales u objetos frecuentemente raros.

k)

Colapso mecánico

Es la caída abrupta de la parte superior de una masa rocosa cuando han sido socavadas o cortadas en su base que las sostenían. Cuando masas rocosas escarpadas son objetos de cortes profundos en su base, quedan grandes masas de roca colgantes sobre e l vacío, sin sustentación o fuera de su centro de gravedad. En esta situación ocurre el colapso mecánico. Gran número de cavernas formadas en calizas, deben su crecimiento final a fenómenos de colapso mecánico que se suman al proceso de disolución.

l)

Entorchamiento superficial de coloides

Este proceso consiste en la fragmentación de la parte superior de las rocas ocasionada por el entorchamiento o retorcimiento de los coloides al momento de secarse. Los coloides al secarse llevan consigo envuelto pequeñas porciones que han arrancado a la parte superficial de las rocas. Las arcillas y el humus, vienen a ser coloides. El primero, es un coloide mineral y el segundo es coloide orgánico. Ambas, al secarse sobre la superficie de las rocas, se entorchan o retuercen arrancando fragmentos de rocas o de minerales de la superficie de la roca que recubren. Es un proceso poco importante como agente de meteorización física; sin embargo, algunos autores reportan muchos casos de secamiento de arcillas u otros coloides sobre la superficie de las rocas.

(4)

Aporte de la meteorización física

La Meteorización física, citada hasta aquí, representa una etapa preparatoria para la meteorización química. Su principal contribución consiste en aumentar la superficie específica de los materiales y por consiguiente, su reactividad y/o su susceptibilidad a la descomposición.

7.2.2 Meteorización química (descomposición)

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ii. Alteración son los cambios en la composición de las rocas originados por agentes deutéricos o hidrotermales. Mayormente ocurre en las profundidades. Los silicatos y muchos otros minerales, pueden formarse tanto por procesos de "meteorización" como de "alteración". Los silicatos laminares y otras especies mineralógicas formadas por "alteración", se integran a los suelos una vez que las rocas "alteradas" queden expuestas en la superficie en virtud de algún a lgún proceso de denudación.

(3)

Tipos de meteorización química

La "meteorización química" se divide en dos diferentes tipos de procesos: √ √

a)

geoquímica, y pedoquímica.

Meteorización geoquímica

Son los procesos que tienen lugar en el material parental (debajo del solum, en el horizonte C, o en capas más profundas), antes de que se inicie la formación del suelo. La descomposición química ocurre en los minerales primarios de las rocas cuyos tamaños son relativamente grandes (arenas y limos).

Meteorización Pedoquímica (edafoquímica)

b)

Son los procesos que tienen lugar dentro del solum del perfil del suelo (horizonte A y B). Implica modificación y descomposición química de los minerales. Ocurre simultáneamente con los fenómenos biológicos y demás procesos de formación del suelo. La descomposición química ocurre en los minerales secundarios del suelo cuyas partículas son de tamaño coloidal (arcillas y óxidos).

(4)

Descripción de los procesos de meteorización geoquímica

La descomposición química de rocas y minerales resulta de la acción separada o simultánea de varios procesos químicos. Se incluye dentro de esta clase de meteorización, entre otros procesos, a los siguientes: √ √ √

oxidación, reducción,

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los elementos que con mayor frecuencia se oxida en las rocas y en los suelos. En ellos, el fierro, de la forma ferrosa (Fe ++) pasa a la forma férrica (Fe+++). Fe++

-

Fe+++

→

1e

(hierro ferroso) azulado, gris, gris verdoso

(hierro férrico) pardo amarillento, amarillento, rojo

Para que ocurra oxidación, las rocas y suelos deben cumplir con las siguientes condiciones: √ √

encontrase en lugares bien aireados, con un amplio suministro de oxígeno, ox ígeno, ++ ++ que contengan minerales ferromagnesianos (Fe y Mg ).

La neutralidad eléctrica del mineral, por acción de la oxidación, se desbalancea. Ocurre entonces el siguiente proceso: √ √ √ √ √

√

el hierro está presente en forma ferrosa (Fe ++), su oxidación a la forma férrica (Fe +++) produce un desequilibrio de la neutralidad electrostática del cristal, otros cationes presentes dentro de su estructura, se movilizan, con el fin de restablecer el equilibrio, el desalojo de estos cationes deja sitios vacantes dentro del cristal, estas vacantes o espacios vacíos en el cristal, inducen al debilitamiento de su estructura, al colapso, o hacen al mineral más susceptible al ataque de otros procesos de meteorización como la hidrólisis, el hierro ferroso (Fe ++) liberado, al entrar en contacto con el oxígeno disuelto en el agua (iones OH) se oxida dando lugar a la formación de óxidos ó hidróxidos de fierro.

Oxidación

4FeO

+

(óxido ferroso)

FeSiO4 + 2H2CO3 + 2H2O (fallalita)

O2



(oxígeno)

-----> Hidrólisis

2Fe++ + HCO-3 + 1/2 O2 + 2H2O (hierro ferroso) (hematita)

Reducción

2Fe2O3 (óxido férrico)

2Fe++ + 2HCO-3 + H2SiO4 + 2OH----->

Ooxidación

Fe2O3 + 4H2CO3 (óxido férrico)

En rocas, la velocidad a la cual se produce el fenómeno de la oxidación depende fundamentalmente de la cantidad de Fe ++ liberado por la meteorización de los minerales que contiene la roca. En las capas más profundas del suelo, existen evidencias de que se produce el fenómeno de oxidación en virtud del oxígeno

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b) Reducción Es el proceso inverso de la oxidación. Es aquel proceso químico en el cual un elemento gana un electrón y su valencia positiva disminuye en un protón. Tanto en rocas y suelos, el fierro, de la forma f érrica (Fe+++) pasa a la forma ferrosa (Fe++). Fe+++

+

Fe++

→

1e

(hierro férrico) pardo amarillento, amarillento, rojo

(hierro ferroso) azulado, gris, gris verdoso

reducción

2Fe2O3 (óxido férrico)



oxidación

4FeO (óxido ferroso)

+

O2 (oxígeno)

Para que ocurra reducción, las rocas y suelos deben cumplir con las siguientes condiciones: √ √ √ √

ausencia de oxígeno, materiales saturados con agua quieta o carente de oxígeno disuelto, que contenga minerales ferromagnesianos (Fe ++ y Mg++), suelos hidromórficos, por debajo del nivel f reático.

Como resultado de las condiciones hidromórficas, el fierro férrico gana un electrón (Fe+++ + 1e → Fe++) y cambia a la forma ferrosa. El fierro ferroso es extremadamente soluble; puede ser eliminado del perfil del suelo por las aguas de drenaje si estas tienen movimiento libre. Cuando el fierro ferroso permanece en la roca o en el perfil del suelo debido a restricciones del drenaje, contribuye a imprimirle a los suelos o a las rocas coloraciones gris verdosa, azulada, o gris oliva. Estas coloraciones tipifican a los suelos gleyzados en los que prevalece un ambiente reductor.

c) Oxidación - Reducción Es un fenómeno cíclico de oxidación y reducción, debido a las variaciones climáticas que se producen durante el año o ascenso y descenso del nivel freático de modo artificial como es el caso del cultivo del arroz. Es de común ocurrencia en los horizontes C o capas más profundas del perfil del suelo, sujetas a fluctuación del nivel freático. Para que ocurra el fenómeno de la oxi-reducción, las rocas o el suelo deben estar sometidas a fluctuaciones del nivel freático. La fluctuación del nivel freático origina períodos alternos de oxidación y reducción. La alternancia de condiciones de

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El mineral que se hidrata o deshidrata, no sufre una descomposición o modificación sustancial, excepto por las moléculas de agua que se adicionan o separa de la estructura cristalina. En el caso de algunas sales como el yeso y de algunos óxidos de fierro como la limonita; el agua entra a formar parte de la estructura, originando algunos cambios en sus propiedades, como sucede con la anhidrita y la hematita. Por hidratación, la anhidrita se convierte en yeso; y, la hematita en goetita o limonita. hidratación

CaSO4 + 2H2O (anhidrita)

CaSO4.2H2O deshidratación (yeso)

2Fe2O3 + 3H2O (hematita) color rojo



(agua de hidratación)

hidratación deshidratación

(FeOOH) (goetita)



Fe 2O3.3H2O (limonita) color amarillo

La hidratación de la anhidrita y en general de cualquier otro mineral, es esencialmente una reacción esotérmica. Esta reacción indica un considerable cambio de volumen. Cuando este proceso ocurre en el interior de las rocas es muy importante en términos de meteorización física, produciendo eventualmente exfoliación o su desintegración granular.

e)

Hidrólisis

Es el proceso que consiste en la reacción del H y el OH del agua, con los minerales del suelo o de las rocas. Esta reacción origina el desplazamiento de sus cationes componentes, causando una eventual desintegración de su e structura cristalina. Los minerales que en mayor proporción contribuyen a la descomposición de las rocas, son : feldespato, micas, anfíboles, piroxenos. Las siguientes reacciones son ejemplos de h idrólisis : 2KAlSi3O8 + 2H+ + 9H2O → H4Al2Si2O9 + 2K+ (ortoclasa) (caolonita) 3KAlSi3O8 + 2H+ + 12H2O → Al3Si3O10(OH)2 + 6H4SiO4 + 2K+ (ortoclasa) (ilita) 2NaAlSi 3O8 + 2H+ + 9H2O → H4Al2Si2O9 + 4H4SiO4 + 2Na+ (albita) (caolinita) 8NaAlSi O + 6H+ + 9H O → 3Na

Al

Si

O (OH) + 14H SiO +

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f)

Solución

Es la acción disolvente del agua y de los iones que transporta (principalmente CO 2 y H+) sobre las sales y otros compuestos que se encuentran presentes en la constitución de las rocas y suelos. El grado de solución dependerá en cada caso de la cantidad del agua que pase sobre la superficie de las partículas y de solubilidad del sólido afectado por el proceso. Una idea general del proceso de disolución de rocas y suelos, podrá obtenerse mediante el análisis del agua de los ríos, normalmente transportan diferentes sales en solución como carbonatos, bicarbonatos, cloruros, sulfatos, etc. La disolución de la caliza es posiblemente uno de los casos más comunes del proceso de disolución. En líneas generales, realiza la siguiente reacción : CaCO3 + CO2 + H2O Ca++ + 2HCO-3

La solubilidad del CaCO 3 depende fundamentalmente de la presión del CO 2 y cantidad de iones H + en el agua. La presión del CO 2 es mayor en zonas cubiertas de vegetación que en las zonas desnudas. La relación inversa que existe entre la presión parcial del CO 2 y la temperatura, permite suponer que la solubilidad del CaCO3 en zonas frías será mayor que en zonas cálidas. La importancia fundamental del proceso de solución de las calizas estriba en que en áreas en donde estos materiales ocupan grandes extensiones, suele desarrollarse geoformas y paisajes de fisonomías muy características (paisajes kársticos). En ciertas áreas la solución ocasiona tanto o más erosión que todos los demás procesos tal como se aprecia en el Cuadro N ° 01-M. Es un importante agente de denudación en muchos materiales. Tabla 1-M.-

Material erosionado por diferentes procesos

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Tabla 2-M.- Efecto meteorizante de los líquenes sobre basalto del H awai Elementos en la costra de meteorización Fe Al Si Ti Ca Color Espesor costra de meteorización

Rocas cubiertas de líquenes 6.36 0.58 0.21 0.27 0.004 10YR3/4

Rocas libre de líquenes

0.142 mm

1.21 0.47 1.20 0.965 1.24 10YR4/6 0.002 mm

JACKSON Y KELLER 1 970.

(5)

Descripción de los procesos de meteorización pedoquímica

Son aquellos procesos químicos que ocurren en el sólum del perfil del suelo (horizonte A y B), eventualmente puede ocurrir también en el espesor que se extiende por debajo del solum. s olum. Destaca los siguientes procesos: √ √ √ √ √

a)

ciclos alternos de oxidación-reducción, expulsión del Al de la red cristalina de las arcillas a través de los sitios de intercambio y su transformación en óxidos hidratados de aluminio, depotasificación o liberación del K de las micas, alteración biológica de los minerales micáceos, deposición del Al en el espacio interlaminar de minerales arcillosos tipo 2:1

Ciclo alterno de oxidación-reducción

A este tipo de proceso se atribuye: √

la segregación del hierro y el manganeso contenido en los minerales

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√

√

es de común ocurrencia en las Pampas Costeras del Norte Peruano, en la Altillanura Disectada de la Orinoquía Colombiana y en los Llanos Venezolanos. estas costras que en un remoto pasado fueron faces continuas de plintita, se petrificaron al quedar expuestas a los rayos del sol, como resultado de la erosión.

Se atribuye también, a los ciclos alternos de oxidación-reducción, la destrucción de los minerales de arcilla, en suelos pobremente drenados: √

√

√

la alternancia de procesos de oxidación-reducción fuertemente contrastantes, origina un reemplazamiento del Al +3 intercambiable por Fe +2 durante el período de reducción, posteriormente, durante el período de oxidación, el Fe +2 intercambiable es nuevamente desplazado y el Al+3 contenido en la estructura de la arcilla sale de la red para ocupar las posiciones de intercambio, esta movilización del Al +3 estructural, da como resultado la destrucción de la estructura de la arcilla.

La literatura reporta algunos casos como los citados en a lgunas planicies de la costa baja de los Estados Unidos de Norteamérica.

b)

Expulsión del aluminio de la estructura de la arcilla

La expulsión del Al de la estructura de la arcilla a través de los sitios de intercambio y su conversión en óxidos hidratados, ocurre en: √ √ √

los horizontes del sólum (horizontes. "A" y "B"), bajo condiciones extremadamente ácidas, en especial en minerales minerales de arcillas tipo 2:1, ejm. la montmorillonita.

El proceso mediante el cual se expulsa el aluminio de la estructura de la arcilla, en

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Apuntes de Clases de Geología Agrícola

Al+++

Al+++

Coloide

Al+++ ↔ Al+++ + H2O ↔ Al(OH)++ + H+ ARCILLA

Al+++

H+

Al(OH)++ + H2O ↔ Al(OH)+2 + H+ Al(OH)+2 + H2O ↔ Al(OH)3 + H+

Este proceso es frecuente en suelos que contienen este tipo de arcilla que ha heredado de materiales transportados desde otros medios en donde existían condiciones ambientales que favorecían su estabilidad. Ahora bajo condiciones de alta precipitación y temperatura, este tipo de arcilla es inestable. Bajo el efecto de condiciones ácidas tiende a descomponerse.

c)

Desplazamiento del K de las micas

El desplazamiento del potasio de las micas es conocido como depotasificación de las micas. Las micas son filosilicatos laminares de tipo 2:1 los que contienen una apreciable cantidad de K con lo que mantiene fuertemente unida a las láminas que conforman su estructura y balancea su carga interlaminar. Las micas presentes en el suelo son minerales primarios o secundarios, pero en su mayor parte son de carácter primario; es decir, que la casi totalidad de estas especies son heredadas del material parental. El proceso de meteorización de las micas, se sintetiza de la siguiente manera: √

las micas son minerales primarios. Constituyen la principal fuente natural del K del suelo. Son los minerales precursores de la formación de muchos de los minerales de arcilla de tipo 2:1, especialmente de la Illita y

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Apuntes de Clases de Geología Agrícola

√

√

d)

en esta forma, las micas son sometidas a una serie de transformaciones sucesivas. Estas, transformaciones dependen: - del grado en cual el K sea expulsado de la estructura, - del tipo de cationes que penetran al espacio interlaminar, - de la cantidad de agua que q ue penetra y expanda el espacio interlaminar. se ha demostrado también que este proceso es reversible, y que adiciones masivas de K soluble (ejm. en forma de fertilizantes) pueden hacer que el K se fije nuevamente en el espacio interlaminar de la arcilla (vermiculita, montmorillonita) y regenere paulatinamente las micas.

Alteración biológica de las micas y otros minerales

Otra reacción pedoquímica a la cual se ha conferido especial importancia en los últimos años, consiste en la alteración de algunos de los minerales del suelo por algunos componentes de la materia orgánica. √

La sustancia húmica contiene cantidad relativamente grande por unidad de peso de grupos funcionales como el CO 2H, los OH-fenólico y C=O, que son capaces de atacar y degradar los minerales del suelo disolviendo y acomplejando sus cationes componentes, transportándolos luego a través del perfil en las aguas de drenaje.

√

El ácido fúlvico, es una sustancia de peso molecular relativamente bajo, cuyas soluciones acuosas son capaces de atacar minerales como la clorita y las micas, solubilizando cantidades sustanciales de sus cationes componentes. Este proceso depende del tipo de mineral de que se trat e.

√

En un experimento, las micas (biotita, flogopita y muscovita) son agitadas durante 710 horas en una solución al 0,2% de ácido fúlvico, hecho que provoca la liberación del Fe, Mg, k, Al y Si.

Los resultados demuestra que todos los elementos fueron extraídos más fácilmente

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Apuntes de Clases de Geología Agrícola

cuyas propiedades, composición y comportamiento son intermedias entre la vermiculita y la clorita alumínica. Los materiales que se depositan en el espacio interlaminar son esencialmente compuestos polímeros de Al-OH. Existe muchas incógnitas en relación con su estructura real, el mecanismo de su formación y su relación con la cristalización del Al (OH)3 que da origen a los integrados y a la clorita alumínica. La fórmula de polímeros, ha sido propuesta por diferentes investigadores. Al2(OH)2+4 ; Al3(OH)72+ ; Al(OH)102+ ; Al8(OH)204+ ; Al(OH) 30+9

Esta fórmula no no es unánimemente aceptada. Sea cual al fuere la composición composición y estructura real de este compuesto, lo importante a destacar aquí es que los depósitos interlaminares de hidroxilalúmina resultan de un proceso de polimeración que da origen a una especie de catión gigante muy complejo, que va rellenando progresivamente el espacio interlaminar de minerales como la vermiculita, caracterizada por estructura de tipo 2:1 y carga elevada. Cuando el rellenamiento es parcial se forma el mineral intergrado. Cuando el espacio interlaminar se rellena por completo, se forma una lámina unitaria de gibsita Al(OH) 3 que da origen al mineral llamado clorita alumínica.

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Apuntes de Clases de Geología Agrícola

ii. Acción de los animales La actividad de algunos animales, sobre todo los que excavan madrigueras, o los organismos costeros que viven sobre las rocas perforando pequeñas oquedades (huecos), contribuyen a la acción erosiva del oleaje. iii. Acción del hombre La actividad del hombre en el desarrollo de las diversas actividades productivas, por lo general, generan erosión a través de obras, construcciones, desarrollo de las ciudades, abastecimiento del agua y de toda la contaminación de los recursos que ha traído consigo el desarrollo agrícola, ganadero, industrial y comercial, en detrimento de rocas y minerales así como el suelo. b)

Acción bioquímica i. Acción de las raíces de las plantas Las plantas superiores, son factores de meteorización de rocas y suelos a través de su absorción de elementos nutritivos y del agua.