METEORIZACION Y LOS SUELOS
DEFINICION
Representa la respuesta de minerales que estaban en
equilibrio a profundidades variables en la litosfera a condiciones de
la superficie terrestre o cerca de esta. En este lugar los minerales entran en
contacto con la atmósfera, hidrosfera y biosfera originando cambios, generalmente
irreversibles, que los tornan hacia un estado más clástico o plástico de manera
que aumenta el volumen, disminuye la densidad y el tamaño de las partículas además
de formase nuevos minerales que son más estables bajo las condiciones de
interfaz.
CICLOS GEOLOGICOS
A lo largo de la historia de la Tierra, la corteza ha estado sometida a
transformaciones continuas, consecuencia de la acción de los agentes geológicos, tanto internos como externos, que son los elementos que con su actividad producen
cambios en el relieve terrestre.
Los procesos geológicos internos
tienen su principal origen en el calor interno del planeta, considerándose
constructivos, al ser los responsables de la formación del relieve. La
manifestación de los agentes internos se realiza en forma de movimientos lentos
(orogénicos) o bruscos (seísmos y volcanes), que asimismo darán origen a la
formación de nuevos minerales y rocas.
Los procesos geológicos externos
se deben a la actuación de los agentes externos (atmósfera, agua,
viento), teniendo su origen en el calentamiento provocado por la radiación
solar y en la fuerza de la gravedad.
El ciclo geológico integra
ambos procesos, que se realizan de forma ininterrumpida y simultánea, en tres
fases:
Orogénesis o
formación de nuevas cadena montañosas.
Gliptogénesis, que
es la destrucción del relieve, debida a los agentes externos.
Litogénesis, que
es la formación de nuevos materiales a partir de los ya existentes (rocas
sedimentarias) y de otros que se incorporan desde el interior (rocas magmáticas
y metamórficas).
TIPOS DE METERORIZACION O IMTEMPERISMO
a.- METERORIZACION
FISICA
1.- DEFINICION
Produce
desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a su composición química o
mineralógica. En estos procesos la roca se va fracturando, es decir, se va
disgregando en materiales de menor tamaño y ello facilita el proceso de erosión
y transporte posterior. Las rocas no cambian sus características químicas pero
sí las físicas. Está causada por las condiciones ambientales (agua, calor, sal, etc.).
2.- Los agentes que la
provocan son:
·
Termoclastia es
la fisura de las rocas aflorantes como consecuencia de la diferencia de
temperatura entre el interior y la superficie. La diferencia térmica día-noche
es la causa: durante el día, al calentarse, la roca se dilata; sin embargo, por
la noche, al enfriarse, se contrae. Al cabo de un tiempo acaba rompiéndose.
Este tipo de meteorización es importante en climas extremados con gran
oscilación térmica entre el día y la noche (como en el desierto).
La
termoclastia da origen a una forma típica de meteorización mecánica en
rocas graníticas que se denomina
exfoliación en bolas, en inglés onion weathering (meteorización en capas de
cebolla) debido a que la radiación solar penetra muy superficialmente en el
granito, calentando apenas uno o varios centímetros a partir de la superficie,
que es la zona que se dilata, mientras que al enfriarse, se va separando del
núcleo interno que conserva la misma temperatura más tiempo.
·
Gelifracción: es
la rotura de las rocas aflorantes a causa de la presión que ejercen sobre ellas
los cristales de hielo. El agua, al congelarse, aumenta su volumen en un
9 %. Si se encuentra en el interior de las rocas, ejerce una gran presión
sobre las paredes internas que acaba, tras la repetición, por fragmentarlas.
Este tipo de meteorización es importante en climas húmedos y con repetidas
alternancias hielo-deshielo (+0 °C/-0 °C), como los montañosos.
·
Haloclastia: es
la rotura de las rocas por la acción de la sal. En determinados ambientes hay
una gran presencia de sal. Esto es en los ambientes áridos, ya que las lluvias
lavan el suelo llevándose consigo la sal, la cual se precipita sobre el suelo
al evaporarse el agua. La sal se incrusta en los poros y fisuras de las rocas
y, al recristalizar y aumentar de volumen, aumenta la presión que ejercen sobre
las paredes internas (similar a la gelifracción) con lo que se puede ocasionar
la ruptura. El resultado son rocas muy angulosas y de menor tamaño, lo que
generalmente da lugar a los procesos de erosión.
b.- METERORIZACION
QUIMICA
1.- DEFINICION
Produce
una transformación química de la roca provocando la pérdida de cohesión y
alteración de la roca. Los procesos más importantes son los atmosféricos,
el vapor de agua, el oxígeno y el dióxido de carbono que
están implicados en:
2.- TIPOS
·
Disolución. Es
muy importante en minerales solubles como cloruros, nitratos, en rocas
calcáreas y en el modelado kárstico.
·
Carbonatación. Se
produce al combinarse el dióxido de carbono con el agua formando ácido
carbónico, el cual se combina con ciertos minerales como el carbonato de calcio que
se transforma en bicarbonato: el primero es
insoluble en el agua pero el segundo no lo es, por lo que es arrastrado por
ella.
·
Hidratación. En
esta reacción, el agua es incorporada a la estructura de algunos minerales
aumentando de volumen como sucede con el yeso o sulfato de calcio hidratado. Este
proceso es fácil de ver, por ejemplo, mezclando anhidrita con agua, lo que
produce una reacción exotérmica (desprende calor) al transformarse en yeso
(sulfato de calcio hidratado).
·
Hidrólisis. Es la
rotura en la estructura de algunos minerales por la acción de los iones de H+ y OH- de agua,
fundamentalmente en la meteorización del feldespato, que se transforma en
arcillas y del granito que puede llegar a la caolinización (transformación
en arcillas, especialmente en caolín).
·
Bioquímica. La
acción de los ácidos orgánicos procedentes de la descomposición de materiales
biológicos en el suelo o por la acción físico - química de los propios
vegetales vivos.
SUELOS
CONCEPTO
Se denomina suelo a
la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que
proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de
los residuos de las actividades de seres vivos que se asientan sobre ella.
Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos
físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en
la tierra.
Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo
particular, algunos de estos son: la deposición eólica, sedimentación encursos de agua, meteorización, y deposición
de material orgánico.
FORMACION
De un modo simplificado puede decirse que las etapas implicadas en la
formación del suelo son las siguientes:
·
Disgregación
mecánica de las rocas.
·
Meteorización
química de los materiales regolíticos, liberados.
Ejemplo de distintas etapas que puede tener el
desarrollo del suelo.
El
suelo puede formarse y evolucionar a partir de la mayor parte de los materiales
rocosos, siempre que permanezcan en una determinada posición el tiempo
suficiente para permitir las anteriores etapas. Se pueden diferenciar:
·
Suelos autóctonos, formados a partir de la
alteración de la roca que tienen debajo.
·
Suelos alóctonos, formados con materiales
provenientes de lugares separados. Son principalmente suelos de fondos de valle
cuya matriz mineral procede de la erosión de las laderas.
La
formación del suelo es un proceso en el que las rocas se dividen en partículas
menores mezclándose con materia orgánica en descomposición. El lecho rocoso
empieza a deshacerse por los ciclos de hielo-deshielo, por la lluvia y por
otras fuerzas del entorno:
1.
El lecho de roca madre se descompone cada vez en
partículas menores.
2.
Los organismos de la zona contribuyen a la
formación del suelo desintegrándolo cuando viven en él y añadiendo materia
orgánica tras su muerte. Al desarrollarse el suelo, se forman capas llamadas
horizontes.
3.
El horizonte A, más próximo a la superficie, suele
ser más rico en materia orgánica, mientras que el horizonte C contiene más
minerales y sigue pareciéndose a la roca madre. Con el tiempo, el suelo puede
llegar a sustentar una cobertura gruesa de vegetación reciclando sus recursos
de forma efectiva
4.
Cuando el suelo es maduro suele contener un
horizonte B, donde se almacenan los minerales lixiviados.
Composición
Los
componentes del suelo se pueden dividir en sólidos, líquidos y gaseosos.
Sólidos
Este
conjunto de componentes representa lo que podría denominarse el esqueleto
mineral del suelo. Y entre estos, componentes sólidos, del suelo destacan:
·
Silicatos, tanto residuales o no
completamente meteorizados, (micas, feldespatos, y
fundamentalmente cuarzo).
·
Como productos no plenamente formados,
singularmente los minerales de arcilla, (caolinita, illita, etc.).
·
Óxidos e hidróxidos de Fe (hematites, limonita, goethita) y de Al (gibbsita, boehmita),
liberados por el mismo procedimiento que las arcillas.
·
Clastos y
granos poliminerales como materiales residuales de la alteración mecánica y
química incompleta de la roca originaria.
·
Otros diversos compuestos minerales cuya presencia
o ausencia y abundancia condicionan el tipo de suelo y su evolución.
·
Cloruros y nitratos.
·
Sólidos de naturaleza orgánica o complejos
órgano-minerales, la materia orgánica muerta existente sobre la superficie,
el humus o
mantillo:
·
Humus joven o bruto formado por restos distinguibles
de hojas, ramas y restos de animales.
·
Humus elaborado formado por sustancias orgánicas
resultantes de la total descomposición del humus bruto, de un color negro, con
mezcla de derivados nitrogenados (amoníaco, nitratos), hidrocarburos, celulosa, etc. Según el tipo de reacción ácido-base que predomine en el suelo, éste puede ser
ácido, neutro o alcalino, lo que viene determinado también por la roca madre y
condiciona estrechamente las especies vegetales que pueden vivir sobre el
mismo.
Líquidos
Esta
fracción está formada por una disolución acuosa de las sales y los iones más
comunes como Na+, K+,
Ca2+, Cl-, NO3-,… así como
por una amplia serie de sustancias orgánicas. La importancia de esta fase
líquida en el suelo estriba en que éste es el vehículo de las sustancias
químicas en el seno del sistema.
·
La primera, está constituida por una partícula muy
delgada, en la que la fuerza dominante que une el agua a la partícula sólida es
de carácter molecular, y tan sólida que esta agua solamente puede eliminarse
del suelo en hornos de alta temperatura. Esta parte del agua no es aprovechable
por el sistema radicular de las plantas.
·
La segunda es retenida entre las partículas por las
fuerzas capilares, las cuales, en función de la textura pueden ser mayores que la fuerza de la
gravedad. Esta porción del agua no percola,
pero puede ser utilizada por las plantas.
·
Finalmente, el agua que excede al agua capilar, que
en ocasiones puede llenar todos los espacios intersticiales en las capas
superiores del suelo, con el tiempo percola y va a alimentar los acuíferos más
profundos. Cuando todos los espacios intersticiales están llenos de agua, el
suelo se dice saturado.
Gases
La
fracción de gases está constituida fundamentalmente por los gases atmosféricos
y tiene gran variabilidad en su composición, por el consumo de O2, y la producción de CO2 dióxido de carbono. El
primero siempre menos abundante que en el aire libre y el segundo más, como
consecuencia del metabolismo respiratorio de
los seres vivos del suelo, incluidas las raíces y los hongos. Otros gases
comunes en suelos con mal drenaje son el metano (CH4 )
y el óxido nitroso (N2O).
Se
entiende la estructura de un suelo como la distribución o diferentes
proporciones que presentan los distintos tamaños de las partículas sólidas que
lo conforman, y son:
·
Materiales finos, (arcillas y limos), de gran abundancia con relación a
su volumen, lo que los confiere una serie de propiedades
específicas, como:
·
Cohesión.
·
Adherencia.
·
Absorción de agua.
·
Retención de agua.
·
Materiales gruesos, entre los que se encuentran
fragmentos de la roca madre, aún sin degradar, de tamaño variable.
Los
componentes sólidos, no quedan sueltos y dispersos, sino más o menos
aglutinados por el humus y
los complejos órgano-minerales, creando unas divisiones horizontales
denominadas horizontes del
suelo.
La
evolución natural del suelo produce una estructura vertical “estratificada” (no
en el sentido que el término tiene en Geología) a la que se conoce como perfil.
Las capas que se observan se llaman horizontes y su diferenciación se debe
tanto a su dinámica interna como al transporte vertical.
El
transporte vertical tiene dos dimensiones con distinta influencia según los
suelos. La lixiviación, o lavado, la produce el agua que se infiltra y penetra
verticalmente desde la superficie, arrastrando sustancias que se depositan
sobre todo por adsorción. La otra dimensión es
el ascenso vertical, porcapilaridad, importante sobre todo
en los climas donde alternan estaciones húmedas con estaciones secas.
Se
llama roca madre a la que proporciona su matriz mineral al suelo. Se distinguen
suelos autóctonos, que se asientan sobre su roca madre, lo que representa la
situación más común, y suelos alóctonos, formados con una matriz mineral
aportada desde otro lugar por los procesos geológicos de transporte.
HORIZONTES
Se
llaman horizontes del suelo a una serie de niveles horizontales que se
desarrollan en el interior del mismo y que presentan diferentes caracteres de
composición, textura, adherencia, etc. El perfil del suelo es la organización vertical de todos estos
horizontes.
Clásicamente,
se distingue en los suelos completos o evolucionados tres horizontes
fundamentales que desde la superficie hacia abajo son:
·
Horizonte O,
"Capa superficial del horizonte A"
·
Horizonte A, o zona de lavado
vertical: Es el más
superficial y en él enraíza la vegetación herbácea. Su color es generalmente
oscuro por la abundancia de materia orgánica descompuesta o humus elaborado,
determinando el paso del agua arrastrándola hacia abajo, de fragmentos de
tamaño fino y de compuestos solubles.
·
Horizonte B o zona
de Precipitado: Carece prácticamente de humus, por lo que su
color es más claro (pardo o rojo), en él se depositan los materiales
arrastrados desde arriba, principalmente, materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos, etc.,
situándose en este nivel los encostramientos calcáreos áridos
y las corazas lateríticastropicales.
·
Horizonte C o subsuelo: Está constituido
por la parte más alta del material rocoso in situ, sobre el que se apoya el suelo, más o menos fragmentado
por la alteración mecánica y la química (la alteración química es casi
inexistente ya que en las primeras etapas de formación de un suelo no suele
existir colonización orgánica), pero en él aún puede reconocerse las
características originales del mismo.
·
Horizonte D, horizonte R, roca madre o material rocoso: es el material rocoso subyacente que no ha
sufrido ninguna alteración química o física significativa. Algunos distinguen
entre D, cuando el suelo es autóctono y el horizonte representa a la roca
madre, y R, cuando el suelo es alóctono y la roca representa sólo una base
física sin una relación especial con la composición mineral del suelo que tiene
encima.
Los
caracteres, textura y estructura de los horizontes pueden variar ampliamente,
pudiendo llegar de un horizonte A de centímetros a metros. Otra explicación más
corta es la siguiente
La
profundidad del suelo depende de factores como la inclinación, que permite el
arrastre de la tierra por las aguas, y la naturaleza del lecho rocoso. La
piedra caliza, por
ejemplo, se erosiona más que la arenisca, por lo que produce más productos de
descomposición. Pero el factor más importante es el clima y el efecto erosivo
de los agentes atmosféricos.
CLASIFICACIÓN
El suelo se puede clasificar según su textura: fina o gruesa, y por su
estructura: floculada, agregada o dispersa, lo que
define su porosidad que permite una mayor o menor circulación del agua, y por
lo tanto la existencia de especies vegetales que necesitan concentraciones más o menos elevadas
de agua o
de gases.
El suelo también se puede clasificar por sus características químicas,
por su poder de absorción de coloides y por su grado de acidez (pH), que permite la existencia
de una vegetación más o menos necesitada
de ciertos compuestos.
LOS SUELOS NO EVOLUCIONADOS:
Son suelos brutos, muy próximos a la roca madre
y apenas tienen aporte de materia orgánica. Son resultado de fenómenos
erosivos o de la acumulación reciente de aportes aluviales. De este tipo son
los suelos polares y los desiertos, tanto de roca como de arena,
así como las playas.
LOS SUELOS POCO EVOLUCIONADOS:
Dependen en gran medida de la naturaleza de la roca madre. Existen tres
tipos básicos: ránker, rendzina y
los suelos de estepa.
·
Los
suelos rendzina se forman sobre una roca madre carbonatada, como la caliza, suelen ser fruto de la erosión y son suelos básicos.
·
Los
suelos de estepa se desarrollan en climas continentales y mediterráneo subárido. El aporte
de materia orgánica es muy alto. Según sea
la aridez del clima pueden ser de colores desde castaños hasta rojos.
LOS SUELOS EVOLUCIONADOS:
Encontramos todo tipo de humus, y cierta independencia de la roca madre. Hay una gran variedad y entre
ellos se incluyen los suelos de losbosques templados, los de regiones con gran
abundancia de precipitaciones, los de climas templados y el suelo rojo
mediterráneo. En general, si el clima es propicio y el lugar accesible, la
mayoría de estos suelos están hoy ocupados por explotaciones agrícolas.
Tipos de suelos
Existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su
estructura y otra de acuerdo a sus formas físicas.
Por funcionalidad
·
Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para
la agricultura.
·
Suelos
calizos:
Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, secos y áridos, y no
son buenos para la agricultura.
·
Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro,
retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo.
·
Suelos
arcillosos:
Están formados por granos finos de color amarillento y retienen el agua
formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.
·
Suelos
pedregosos:
Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el
cultivo.
·
Suelos
mixtos: Tiene características
intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos.
Por características físicas
·
Litosoles: Se considera un tipo de
suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a
10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosoles
que viene del griego leptos que significa delgado.
·
Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se
divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.
·
Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo
saturación de bases al 50%.
·
Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones
de nivel freático en los primeros 50 cm.
·
Rendzina: Presenta un horizonte de
aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica
sobre roca caliza.
·
Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de
contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y
cercanos escurrimientos superficiales.
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