Capítulo 6 Meteorización y suelo

Procesos externos de la Tierra

Meteorización – fragmentación física (desintegración) y alteración química (descomposición) de las rocas de la superficie terrestre

Procesos gravitacionales – transferencia de roca y suelo pendiente abajo por influencia de la gravedad

Erosión – eliminación física de material por agentes dinámicos como el agua, el viento, el hielo o la gravedad

Meteorización

Dos tipos• Meteorización mecánica – fragmentación de

rocas en piezas más pequeñas• Tipos de meteorización mecánica• Fragmentación por el hielo

• Descompresión

• Expansión térmica

• Actividad biológica

Fragmentación por el hielo

Figura 6.3

Fragmentación por el hielo

Meteorización

Meteorización química• Descomposición de los componentes de las

rocas y las estructuras internas de los minerales• El agente más importante es el agua• Responsable del transporte de iones y moléculas

implicadas en el proceso químico

Meteorización

Los principales procesos de meteorización química

• Disolución• Con ayuda de una pequeña cantidad de ácido en el agua

• Oxidación• Se produce cuando se pierden electrones de un elemento

durante la reacción

• Hidrólisis• La reacción de cualquier sustancia con el agua

• Los iones de hidrógeno atacan y sustituyen a otros iones

Meteorización

Alteraciones causadas por la meteorización química

• Descomposición de los minerales inestables• Formación o retención de los materiales

estables• Cambios físicos como el redondeado gradual

de las de las esquinas y los bordes

Productos de meteorizaciónTABLA 6.1

Mineral Productos residuales Material en solución

Cuarzo

Feldespato

Anfíbol (Homblenda)

Olivino

Granos de cuarzo

Minerales de la arcilla

Minerales de la arcilla

Limonita

Hematites

Limonita

Hematites

Sílice

Sílice

Sílice K+, Na+, Ca2+

Sílice

Ca2+, Mg2+

Velocidades de meteorización

Factores que afectan a la meteorización• Área superficial• Características de la roca• Las rocas que contienen calcita (mármol y

piedra caliza) se disuelven fácilmente incluso en una solución débilmente ácida

• Los minerales silicatos se meteorizan en el mismo orden que el de su cristalización

Meteorización de los silicatos comunes

Figura 6.9

Ambiente de formación

Temperatura elevada

(primero en cristalizar)

Temperatura baja (último en

cristalizar)

Silicatos Susceptibilidad a la meteorización química

Cuarzo

Mica moscovita

Feldespato potásico

Plagioclasa sódica

Plagioclasa cálcica

Más resistente

Menos resistente

Biotita

Anfíbol

Piroxeno

Olivino

Crecimiento en el área superficial

Figura 6.1

4 unidades cuadradas x 6 lados x 1 cubo = __________________

24 unidades cuadradas

1 unidad cuadrada x 6 lados x 8 cubos = __________________

48 unidades cuadradas

0,25 unidades cuadradas x 6 lados x 64 cubos = _____________________

96 unidades cuadradas

4 unidades cuadradas

1 unidad cuadrada

Velocidades de meteorización

• Clima• Factores como la temperatura y la humedad• La meteorización química es más efectiva en

áreas de clima húmedo y cálido

• Meteorización diferencial• Las rocas no se meteorizan de una manera

uniforme debido a factores locales y regionales• Es responsable de la creación de formaciones

rocosas y morfologías inusuales, a veces espectaculares

Meteorización esferoidal de

una roca intensamente

diaclasadaFigura 6.6 A y B

Diaclasas

Meteorización controlada de una roca diaclasada

Figura 6.6 D

Suelo

Suelo = combinación de materia mineral y orgánica, agua y aire

• Fragmentos de rocas y minerales producidos por la meteorización (regolito) que sustenta el crecimiento de las plantas• Humus (restos descompuestos de la vida

animal y vegetal) es un componente pequeño pero esencial

Composición de un suelo en «buen estado»

Figura 6.105% materia orgánica

45% material mineral

25 % aire

25 % agua

Suelo

Factores formadores del suelo• Roca madre• Suelos residuales vs. suelos transportados

• Tiempo• El tiempo de formación del suelo varía según el

tipo de suelo y se ve influido por las condiciones geológicas y climáticas

Suelo

• Clima• El factor más influyente en la formación del suelo• La temperatura y las precipitaciones son factores

clave

• Plantas y animales• Influyen en las propiedades físicas y químicas del

suelo

• Topografía• En pendientes empinadas los suelos suelen

desarrollarse poco• El terreno óptimo es una superficie plana o

ligeramente ondulada en tierras altas

Variaciones en el desarrollo del suelo

Figura 6.11

El suelo residual se desarrolla en el lecho

rocoso

Ausencia de desarrollo de suelo debido a la gran inclinación de la pendiente

El suelo transportado se desarrolla en los

depósitos no consolidados

Depósitos no consoilidadosSuelo más delagado en la pendiente debido a la erosión

Lecho rocoso

Suelo

El perfil del suelo• Los procesos de formación del suelo actúan

desde la superficie hacia abajo• Las diferencias verticales se denominan

horizontes – zonas o capas de suelo• Horizonte O – material orgánico• Horizonte A – material mineral y orgánico

• Alta actividad biológica• Los horizontes O y A forman la capa

superficial del suelo

Suelo

• El perfil del suelo• Horizonte E – poca materia orgánica

• Zona de eluviación y lixiviación

• Horizonte B – zona de acumulación

• Horizonte C – roca madre parcialmente alterada

• Horizontes O, A, E y B = solum, o «suelo verdadero»

Perfil idealizado

de un sueloFigura 6.13

Horizonte O Materia orgánica parcialmente descompuesta y suelta

Horizonte A Materia mineral mezclada con algo de humus

Horizonte E Partículas minerales de colores claros. Zona de eluviación y de lixiviación

Horizonte B Acumulación de arcilla transnortada desde arriba

Horizonte C Roca madre parcialmente alterada

Roca madre no meteorizada

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Solu

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Un perfil del suelo que muestra los diferentes

horizontes

Figura 6.12 A

Suelo

Clasificación de los suelos• Las numerosas variaciones que existen de

un lugar a otro y de un período a otro conducen a una gran variedad de tipos de suelos • Se han establecido grupos formados por

elementos con algunas características importantes en común • En Estados Unidos se ha elaborado un

sistema conocido como la Taxonomía del suelo

Suelo

Clasificación de los suelos• Taxonomía del suelo• Hace énfasis en las propiedades físicas y

químicas

• Existen seis categorías jerárquicas

• Los nombres de las unidades de clasificación derivan del latín y del griego

• Se reconocen 12 órdenes básicos del suelo

Anfisoles

Andisoles

Aridosoles

Entisoles

Gelisoles

Histosoles

Inceptisoles

Suelos moderadamente meteorizados que se forman debajo de bosques boreales o los bosques de almendros tropicales caducifolios, ricos en hierro y aluminio. Las partículas de arcilla se acumulan en una capa superficial en respuesta a la lixiviación de los ambientes húmedos. Suelos fértiles, productivos, porque no son ni demasiado húmedos ni demasiado secos.

Suelos jóvenes en los que la roca madre es la ceniza volcánica, depositada por la actividad volcánica reciente.

Suelos que se desarrollan en lugares secos; con el agua insuficiente para extraer minerales solubles, pueden tener una acumulación de carbonato cálcico, yeso o sales en el subsuelo; bajo contenido orgánico.

Suelos jóvenes con un desarrollo limitado que exhiben propiedades de la roca madre. La productividad oscila entre niveles muy altos para algunos suelos formados en depósitos fluviales recientes a niveles muy bajos para los que se forman en la arena voladora o en laderas rocosas.

Suelos jóvenes con poco desarrollo del perfil que se encuentran en regiones con pergelisol. Las bajas temperaturas y las condiciones de congelación durante gran parte del año retrasan los procesos de formación del suelo.

Suelos orgánicos con pocas implicaciones climáticas o ninguna. Se pueden encontrar en cualquier clima en el que los derrubios orgánicos se puedan acumular y formar un suelo de turbera. Material orgánico oscuro y parcialmente descompuesto que suele llamarse turba.

Suelos jóvenes poco desarrollados en los que el comienzo o el principio del desarrollo del perfil es evidente. Más habituales en los climas húmedos, existen desde el Ártico hasta los trópicos. La vegetación nativa suele ser bosque.

Órdenes mundiales del sueloTABLA 6.2 Órdenes mundiales del sueloTABLA 6.2

Mollisoles

Oxisoles

Espodosoles

Ultisoles

Vertisoles

Suelos oscuros y suaves que se han desarrollado bajo una vegetación herbosa y en general se encuentran en áreas de pradera. Horizonte superficial rico en humus que es rico en calcio y magnesio. La fertilidad del suelo es excelente. También se encuentran en bosques de madera dura con una actividad significativa de las lombrices. El intervalo climático oscila entre boreal o alpino y tropical . Las estaciones secas son normales (véase Figura 6.12 A).

Suelos que se hayan en terrenos antiguos a menos que las rocas madres estuvieran muy meteorizadas antes de ser depositadas. En general se encuentran en las regiones tropicales y subtropicales. Ricos en óxido de hierro y de aluminio, los oxisoles están muy lixiviados; por consiguiente, con suelos pobres para la actividad agrícola (véase figura 6.12 B).

Suelos que sólo se encuentran en las regiones húmedas sobre material arenoso. Son comunes en los bosques de coníferas septentrionales y en los bosques húmedos fríos. Bajo el horizonte oscuro superior de material orgánico meteorizado se extiende un horizonte de color claro de material lixiviado, lo cual constituye la propiedad distintiva de este suelo.

Suelos que representan los productos de de largos períodos de meteorización. El agua que percola a través del suelo se concentra en partículas de arcilla en los horizontes inferiores (horizontes argílicos). Limitados a los climas húmedos de las regiones templadas y los trópicos , donde la época de cultivo es larga. El agua abundante y un período largo son congelación contribuyen a la lixiviación extensiva y, por tanto, a una peor calidad del suelo.

Suelos que contienen grandes cantidades de arcilla, que se encogen al secarse y se hinchan con la adición de agua. Se encuentran en los climas de subhúmedos a áridos , siempre que se disponga de suministros adecuados de agua para saturar el suelo después de períodos de sequía. La expansión y la contracción el suelo ejercen presión sobre las estructuras humanas.

Suelo

Erosión del suelo• Forma parte del reciclaje natural de los

materiales de la Tierra• La velocidad de erosión del suelo depende de• Las características del suelo

• El clima

• La pendiente• El tipo de vegetación

Suelo

• En muchas regiones la velocidad de erosión del suelo es significativamente mayor que la de su formación• Sedimentación y contaminación química• Relativo al excesivo depósitos de sedimentos• En ocasiones, las partículas del suelo están

contaminadas con pesticidas

Final del Capítulo 6