Minerales Constitutivos de Los Suelos

Que es la Mecánica de Suelos y cuales son problemas de su competencia. *Ciclo Geológico (Origen, Formación y Constitución de los Suelos. *Minerales Constitutivos de los Suelos. *Geología del Área Metropolitana de Guayaquil. ECUADOR ( SUR AMERICA) PERFORACIONES *Tipos de Sondeos o (Perforaciones). *Muestreo con tubo de pared delgada. *Método de perforación Standard. *Número y profundidad de las perforaciones. QUE ES MECANICA DE SUELOS La mecanica de suelos es la aplicación de las leyes de la Mecanica y la Hidraulica a los problemas de de Ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de particulas solidas, producidas por la desintegración mecanica o descomposición quimica de las rocas independientemente de que tengan o no contenido de materia organica". Esta parte de la ingeniería fue inventada en el año 1925 por Karl von Terzaghi. Antes de realizar cualquier tipo de construcción uno de los pasos fundamentales es realizar un estudio característico del suelo, con el objetivo de conocer las propiedades del mismo y como se puede aprovechar para el uso que deseamos realizar. Si la capacidad del suelo se ve minimizada en relación a la aplicación de fuerzas, es probable que el mismo se deforme y que tenga como consecuencia que se generen algunos acontecimientos secundarios no determinados durante la fase del diseño del proyecto. Estas deformaciones secundarias pueden traer como consecuencia la proliferación de grietas, fisuras, y en los casos verdaderamente extremos, hasta el colapso de toda la obra. CICLO GEOLOGICO es el conjunto de fenómenos que afectan a la corteza y manto superficial se consideran como etapas de procesos encadenados en el tiempo. Se consideran 3 etapas:  Formación de los relieves: singularmente de las cordilleras montañosas, con todos los fenómenos acompañantes; el conjunto constituye la Orogénesis.  Destrucción del relieve: originado por la acción de los agentes externos: es la Gliptogénesis.  Producción de nuevos tipos de materiales rocosos: a partir de los derrubios originados en la gliptogénesis y de materiales incorporados desde el manto; son los procesos Lotigénesis. Puede separarse a efecto de su estudio en dos conjuntos clásicos: Procesos geológicos externos o exógenos: son aquellos cuya acción y efecto tienen lugar en la zona externa y superficial de la corteza terrestre, en la interfase con la atmósfera, hidrosfera y biosfera. Constituyen los fenómenos de la Geodinámica externa, cuyo resultado es el modelado del relieve, en dos aspectos: destructivo y constructivo. La realización de estos procesos las llevan a cabo los agentes geológicos (ríos, aguas subterráneas, oleaje, viento, etc.) q son las distintas manifestaciones de la atmósfera, hidrosfera y biosfera, en su actuación sobre las rocas. Los procesos externos comprenden tres tipos de fenómeno:

Denudación del relieve: Meteorización o alteración de los materiales, fundamentalmente por la acción atmosférica. Erosión o arranque físico de fragmentos rocosos por distintos mecanismos. Transporte de los derrubios resultantes hacia las zonas bajas de la corteza. Constituyen así el aspecto destructivo de la Geodinámica externa. Depósito o depositación de los materiales transportados en las cuencas o depresiones de la corteza, fundamentalmente en los mares. Formación de rocas sedimentarias (litogénesis exógena o sedimentaria) a partir de los sedimentos. Junto con lo anterior, constituye el aspecto constructivo de la Geodinámica externa. Las fuentes de energía para la realización de estos procesos son dos:  La radiación solara, q origina los fenómenos atmosféricos y sus derivaciones (oleaje, etc.)  La gravedad terrestre, q impulsa a todos los materiales a las zonas bajas de la corteza. En conjunto, los procesos externos tienden a nivelas la topografía del terreno, destruyendo las zonas elevadas y rellenando las deprimidas. Actúan de modo continuo en el tiempo y espacio. Procesos geológicos internos o endógenos: tienen lugar en el interior de la corteza y manto: por ejemplo, una erupción volcánica ocurre en la superficie de la corteza, pero procede en el interior terrestre. Constituyen los fenómenos de la Geodinámica interna y su resultado es la aparición de nuevos relieves y rocas, alterando el desarrollo de los procesos externos. Se dividen en:     

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Formación de la cordillera o movimientos orogénicos. Movimientos en la vertical (elevaciones y hundimientos) de zonas corticales: movimientos epirogénicos, en sentido amplio. Desplazamientos horizontales de bloques de la corteza: movimientos epirofóricos. Movimientos vibratorios bruscos de corteza y manto: movimientos sísmicos. Desplazamiento de materiales en el seno del manto, tanto en sentido horizontal como vertical: movimientos convectivos del manto.

Metamorfismo: transformaciones físico - químicas de los materiales, manteniéndose al estado sólido; dan origen a las rocas metamórficas.  Magnetismo: fusión total de materiales de la corteza o del manto, originando magmas q, tras desplazamientos mas o menos externos, se consolidan dando lugar a las rocas magmáticas o ígneas, con 2 posibilidades: consolidación en el interior (rocas plutonicas) o en el exterior (rocas volcánicas) En el ciclo geológico comprenderían la Orogénesis y la Litogénesis endógena. La determinación de las fuentes de energía de estos procesos en más especulativa q respecto a los externos, pero pueden aducirse como posibles:  el calor interno del planeta, q hace aumentar la temperatura con la profundidad y crea grandes diferencias térmicas entre una zonas y otras, forzando la circulación de materiales. Este calor puede proceder: del calor residual de la tierra y desintegración radiactiva de elementos químicos.  Gravedad terrestre q crea presiones internas q darán lugar a cambios de densidad y volumen.

Se pueden considerar los procesos internos como generadores de relieves y rocas y a los externos como destructores de los mismos. Sus mutuas relaciones, en un momento dado, condicionan el aspecto, estructura y composición de una región determinada y de toda la Tierra. La meteorización: conjuntos de procesos físicos, químicos y biológicos q conducen a la desintegración de las rocas y son consecuencia de la acción de agentes externos atmosféricos, hidrosféricos y biosféricos de carácter fundamentalmente estático (humedad, cambios de temperatura, etc.) La meteorización y la erosión destruyen los afloramientos rocosos. La meteorización se produce como consecuencia de la acción de los procesos q pueden considerarse relativamente estáticos (la congelación del agua, la oxidación de un mineral, etc.) mientras q la erosión es el resultado de la acción de procesos claramente dinámicos, como el oleaje, el viento o la corriente de un río. Los procesos de meteorización pueden considerarse como una búsqueda del equilibrio temodinámico perdido. La mayoría de las rocas se forman en condiciones de ambiente químico, temperatura y presión muy diferente a las q se encuentran. Como consecuencia de este cambio, estas rocas y sus minerales dejan de ser estables y deben ajustarse a las nuevas condiciones a través de un conjunto de transformaciones físicas y químicas.

ORIGEN DE LOS SUELOS El suelo constituye la interfase entre las rocas del sustrato continental y la atmósfera, formándose como consecuencia de los fenómenos físicos, físico-químicos y biológicos de intercambio que ahí se producen. El concepto de suelo es, por tanto, un concepto evolutivo. Este se forma como consecuencia de un proceso dinámico, que implica un cambio progresivo desde que la roca se pone en contacto con la atmósfera como consecuencia de la erosión, hasta su desarrollo completo.

Formación del Suelo

La formación del suelo comienza con la meteorización de la roca madre, los bruscos cambios de temperatura traen efectos sobre las rocas las cuales lentamente se desintegraran en pedazos más pequeños, el hielo, el agua o el sol son uno de los factores que influyen en la creación física del Suelo. El suelo es resultado de la interacción de cinco factores: El material parental, el relieve, el tiempo, el clima, y los seres vivos. Los tres primeros factores desempeñan un rol pasivo, mientras que el clima y los seres vivos participan activamente en la formación del suelo.  El material parental o roca madre es el sustrato a partir del cual se desarrolla el suelo. De éste se deriva directamente la fracción mineral del suelo y ejerce una fuerte influencia sobre todo en la textura del suelo.  El clima influye en la formación del suelo a través de la temperatura y la precipitación, los cuales determinan la velocidad de descomposición de los minerales y la redistribución de los elementos; así como a través de su influencia sobre la vida animal y vegetal.  Los seres vivos (plantas, animales, bacterias y hongos) son el origen de la materia orgánica del suelo, y facilitan su mezcla con la materia mineral. El relieve afecta a la cantidad de agua que penetra en el suelo y a la cantidad de material que es arrastrado, sea por el agua o el viento.  El tiempo es necesario para un completo desarrollo del suelo. El tiempo de formación de un pequeño volumende suelo es muy largo (1 cm3 de suelo puede tardar entre 100 y 1000 años en formarse) pero su destrucción es muy rápida.

MINERALES CONSTITUTIVOS DE LOS SUELOS Un mineral se define como un sólido homogéneo con estructura ordenada, de origen natural e inorgánico, y de composición química (pero variable dentro de ciertos límites).sólido estructura interna ordenada natural inorgánico composición definida Los minerales del suelo pueden ser de dos tipos: 1) heredados, es decir, procedentes de la roca-sustrato que se altera para dar el suelo, que serán minerales estables en condiciones atmosféricas, resistentes a la alteración físicoquímica. 2) formados durante el proceso edafológico por alteración de los minerales de la rocasustrato que no sean estables en estas condiciones. Los más importantes, y los condicionantes para su presencia en el suelo serían los siguientes: Cuarzo. Es un mineral muy común en los suelos, debido a: 1) su abundancia natural en la mayor parte de las rocas; y 2) su resistencia al ataque químico. El cuarzo confiere al suelo buena parte de su porosidad, debido a que suele estar en forma de granos más o menos gruesos, lo que permite el desarrollo de la porosidad intergranular. Además, es un componente muy inerte, muy poco reactivo, del suelo. Suele encontrase en suelos poco estructurados de textura arenosa. Feldespatos. Suelen ser componentes minoritarios, heredados o residuales de la roca sobre la que se forma el suelo, pues son metaestables en medio atmosférico, tendiendo a transformarse en minerales de la arcilla. Al igual que el cuarzo, conforman la fracción arenosa del suelo, si bien en este caso le confieren una cierta reactividad. Fragmentos de roca. Junto con los dos componentes anteriores, conforman la fracción comúnmente más gruesa del suelo, si bien es este caso el tamaño de fragmentos suele ser superior a 2 cm, de forma que el cuarzo y feldespatos suelen constituir la fracción arenosa del suelo, mientras los fragmentos de roca constituyen la fracción de tamaño grava. La naturaleza de los fragmentos está directamente relacionada con la de la roca sobre la que se forma, si bien ocasionalmente el suelo puede contener fragmentos de origen “externo”, como consecuencia de procesos de transporte y depósito contemporáneos con la formación del suelo. En cualquier caso, son siempre heredados, y nos permiten identificar si el proceso de edafogénesis ha tenido o no aportes externos. Minerales de la arcilla. Son minerales también muy abundantes en el suelo, constituyendo la matriz general del mismo, la componente intergranular entre la fracción arenosa y los fragmentos de roca. Son minerales que proceden de la alteración de los que componen la roca sobre la que se producen los procesos de meteorización Sulfatos. La presencia de sulfatos en el suelo suele tener la doble vertiente de que pueden ser minerales relativamente comunes, pero al ser compuestos de solubilidad relativamente

alta, su acumulación efectiva solo puede producirse bajo condiciones muy determinadas: abundancia de sulfatos (e.g., yesos) en el entorno inmediato, y clima árido o semiárido. Carbonatos. Los carbonatos son minerales frecuentemente formados por el proceso de edafogénesis, aunque debido a su alta solubilidad su acumulación no suele producirse en el horizonte más superficial.

Óxidos e hidróxidos de hierro, manganeso y aluminio. son minerales que se suelen acumular en el suelo como consecuencia de procesos de alteración de otros minerales, constituyendo la fase estable del hierro en superficie o condiciones cercanas a la superficie. Se acumulan en forma de agregados, Desde el punto de vista estrictamente químico son muy estables, poco o nada reactivos, pero presentan propiedades sorcitivas que hacen que su presencia en el suelo tenga implicaciones físico-químicas notables.

CAPITULO 2 DIFERENTES PROCEDIMIENTOS DE EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS

granulometría uniforme: Gama en la que el tamaño de los gránulos del árido varía de manera uniforme sin preponderancia de un tamaño determinado.