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• Ciclo roca suelo

• Ciclo erosivo

• Propiedades fisico - quimicode los minerales arcillosos

• Estructura de los minerales arcillosos

Indice

CICLO ROCA SUELO

Según la ASTM :

² Suelo : Sedimentos u otras acumulaciones de partículas sólidas producidas por la desintegración física y química de las rocas, con o sin materia orgánica.

² Roca : Materia sólida mineral que se presenta en grandes masas o fragmentos.

Según Terzaghi :² Suelo es todo agregado natural de partículas minerales

separables por medios mecánicos de poca intensidad, como la agitación en agua.

² Roca es un agregado de minerales unidos por fuerzas cohesivas, poderosas y permanentes .

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CICLO ROCA SUELO

SedimentoRoca ArenaLimoArcilla, etc.

Igneas

Sedimentarias Metamórficas

Calor, Presión, Solución

PROBABLE FUNDICION PROFUNDA FUNDICION DE ROCAS PROFUNDAS

CALOR, PRESIÓN Y SOLUCIÓN

Erosi

ón

Semen

taci

ón

ErosiónMeteorización

Met

eori

zaci

ón

CICLO ROCA SUELO

Tipologíade

Suelos

Residuales : La velocidad de descomposición de la roca supera a la de arrastre de productos de la descomposición.

Sedimentarios

o Transportados

Etapas: Formación de sedimentosTransporte de sedimentosDepósito de sedimentos

Artificiales : Terraplenes o rellenos

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CICLO EROSIVO

Roca

EROSIÓN

Suelo

Física

Química

• In Situ : Cambios de T�� ��

Crecimiento de cristalesTensiones de la cortezaGravedadActividad Orgánica

•Transporte : GravedadAguaVientoHielo

•Hidratación•Hidrólisis•Disolución•Oxidación

CICLO EROSIVO

EROSIÓN FÍSICAIN SITU

•Cambio de T�� ��

: ( Exfoliación ) Los cambios de T�� ��

más presencia de agua, generan una fractura violenta, expansiones térmicas

•Crecimiento de Cristales : Aumento de cristales de agua, por ciclos de hielo -deshielo, producen fracturación de la roca, lo que depende del grado de porosidad.

•Acción orgánica : Por acción de vegetales y animales, rompen y desplazan la roca

•Tensión de la corteza : Rotura por efecto de esfuerzos de tensión mayores a la resistencia al corte. Las fallas se conocen como

Diaclasas y Dislocaciones

•Gravedad : Debido a tracciones de macizos rocosos , sin soporte lateral. Fallas o diaclasas verticales

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CICLO EROSIVO

EROSION FISICA

TRANSPORTE Y EROSIÓN

•Gravedad: Fuerza que contribuye a transportar el material de una zona alta a una baja de una roca ya erosionada

•Agua: Transporta y erosiona activamente, ya sea por lluvia, río o mar, fracturando y moliendo el trozo inicial

•Hielo: Efecto combinado de transporte y erosión por fricción : fracciona en partículas muy pequeñas y transporta partículas grandes

•Viento: Acción erosiva de materiales finos no cohesivos, transportando a grandes distancias

EROSIÓN QUÍMICA

•Hidratación: Adición de agua para transformar un compuesto en otroAceleración del proceso con presencia de otros elementos

•Hidrólisis: Descomposición química por efectos del agua más anhídrido carbónico

•Disolución: Disolución de una roca debido a la presencia de agua y anhídrido carbónico.Se generan grietas, cavernas y oquedadesSe denomina a esto Fenómenos Kársticos

•Oxidación: Transformación de óxidos ferrosos en férricos ante la presencia de agua y T

�� ��

.

CICLO EROSIVO

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PROPIEDADES FISICO - QUIMICO DE LOS MINERALES ARCILLOSOS

ARCILLA : Partículas menores a 0,002 mm (AASHTO) producto de la meteorización química , Las cuales presentan cohesión y plasticidad, compuestos . básicamente por silicatos de Al, Fe y Mg .

MINERAL ARCILLOSO : Formaciones cristalinas constituidas por dos unidades estructurales : Tetraédrica y Octaédrica .

De acuerdo a la organización de estas unidades, los minerales arcillosos se dividen principalmente en tresgrupos :

- Caolinitas : Espesor de 7 A�� ��

( 1A�� ��

= 0,0001 micra )- Ilitas : Espesor de 10 A

�� ��

- Montmorilonitas : Similar a las ilitas.

Caolinitas: Unidad octaédrica + tetraédrica hasta formar bloques de 500 - 1000 A

�� ��

de espesor. Estable, baja absorción , baja retracción y expansión.

Ilitas: Formado por una estructura octaédrica entre dos tetraédricas, hasta formar bloques de 200 -300 A

�� ��

.Por su adherencia son menos estables, poseen mayor absorción de agua y mayor potencial de expansión y contracción.

Montmorilonitas : Pero muy susceptibles a la absorción, formando bloques de 10 - 30 A

�� ��

.Son de muy alto potencial de expansión -contracción.

PROPIEDADES FISICO - QUIMICO DE LOS MINERALES ARCILLOSOS

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ESTRUCTURA DE LOS MINERALES ARCILLOSOS

La arcilla posee dos unidades estructurales básicas : Tetraédrica yOctaédrica.

La estructura laminar se forma cuando los iones de oxígeno se enlazan entre varias unidades, formando distintos tipos, con distintas características.

ESTRUCTURA DE LOS PRINCIPALES MINERALES

ARCILLOSOS

Nombre Mineral Estructura Enlace Sup. Específica

Caolinita

Haloisita

Ilita

Montmorilonita

Vermiculita

De liga H

H2O

K

Débil entre ionesMg / Al

Mg

10 - 30 m2/g

40 - 50 m2/g

50 - 100 m2/g

200 - 800 m2/g

20 - 400 m2/g

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ESTRUCTURA DE LOS MINERALES ARCILLOSOS

Estructura : Distribución y orientación de las partículas de un suelo fino

Doble capa eléctrica : Negativa en la partícula y positiva en lazona próxima , formada por su estructura monovalente al sumergir la partícula en agua, aumentando además de volumen

Estructura Floculada : Se produce cuando la resultante de fuerzas de atracción y repulsión es de atracción, moviéndose las partículas unas hacia otras.

Mayor Resistencia al corteMayor Permeabilidad

Estructura dispersa : Es cuando la resultante de las fuerzas es de Repulsión; las partículas tienden a alejarse.

Mayor resistencia a la Compresión

Otras fuerzas que actúan en las arcillas son : Doble Capa, Fuerza de contacto, Tensión Superficial y Fuerzas de atracción de Van Der Waals.

+ + + +

+ ++ +

+ +

- - - - - - - -

- - - - - - - -

Estructura DispersaEstructura Floculada

Conectores

Agregados

Partículas de limo o arena

Representación de la estructura de la arcilla natural

ESTRUCTURA DE LOS MINERALES ARCILLOSOS

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Erosión producto de la gravedad

99

Erosión producto del agua