meteorizaciÓn y formaciÓn de suelos- rocas … · erosión, es la acción geológica que consiste...

METEORIZACIÓN Y

FORMACIÓN DE SUELOS-

ROCAS SEDIMENTARIAS

PROFESOR Ing. JORGE HUAYHUA ROJAS Revis . PEDRO H. TUMIALAN

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Cuál es el origen de este capricho de la

Naturaleza? En invierno, al bajar la

temperatura, la hierba verde que cubre las

montañas se vuelve de color pardo, dando la

impresión de ser montañas hechas de puro

chocolate. Desde lejos, casi nos parece que el

viento nos trae desde sus suaves redondeces

el aroma del cacao

El origen geológico de este lugar estaría en

los depósitos de las calizas bajo el mar que

fueron levantados por el movimiento de las

placas tectónicas. La erosión del agua y del

viento acabó de modelar este original y bello

paisaje. Según los geólogos, es un ejemplo

perfecto de modelo de paisaje kárstico. Más

romántica es la explicación de las leyendas

locales: las colinas serían las lágrimas secas

de un gigante inmortal llamado Arogo, que

lloró por la muerte de su amada.

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Las Colinas de Chocolate (Chocolate Hills)… Las encontramos en la provincia de Bohol, en las Islas Filipinas. Se trata de una formación geológica realmente peculiar, un paisaje compuesto por más de un millar de conos que se muestran ante nosotros como una inmensa caja de bombones de 50 kilómetros cuadrados.

METEORIZACIÓN DE ROCAS Y FORMACION DE SUELOS.

Meteorización ó Intemperismo, es la reacción de la superficie terrestre ante los

agentes atmosféricos y otros especialmente al contacto con el agua, aire y

seres vivientes.

Es un conjunto de procesos geológicos que comprende la exposición a

procesos físicos, químicos y orgánicos de la faz de la tierra hasta la formación

de suelos

Se puede considerar como una acción pasiva y constante de la corteza

terrestre. En los granitos la meteorización puede llegar a 90 m de profundidad

(Australia), 60 m (Hong Kong), 120m en Brasil y en Camerún, Malasia cientos de

metros.

Erosión, es la acción Geológica que consiste en el desgaste (denudación),

descenso o remosión de la superficie terrestre ante diversos agentes

dinámicos. Acción del agua de lluvia, deshielos, glaciares, viento, gravedad

Montañas Danxia-China

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El Parque geológico nacional Zhangye Danxia :张掖丹霞国家地质公园) que se encuentra

cerca de la ciudad de Zhangye, en la Provincia de Gansu, al noroeste de la República Popular

China. Con una superficie de 520 km², anteriormente fue parque provincial y zona turística.

Conocido por sus montañas de colores, como una de las más bellas formaciones geológicas

del relieve en China.

El parque está situado

en las laderas

septentrionales de las

montañas Qilian, en los

condados de Linze y

Sunan, que están bajo

la administración de la

ciudad-prefectura de

Zhangye, provincia de

GANSU. Las

principales áreas del

relieve danxia están en

los municipios de

Kangle y Baiyin

Tipos de meteorización (Intemperismo):a) Procesos Físicos - Mecánicos, los materiales son desintegrados a causa de los cambios de temperatura, acción de organismos, los cuales se depositan inmediatamente.

Estos procesos pueden ser:

- Exfoliación por expansión vertical (descarga mecánica) - Desintegración granular por enfriamiento diferencial de los minerales. - Congelación: Aumento 10 - 30% presión por confinamiento puede ser de 13.8x10N/m-2. - Meteorización esferoidal ó exfoliación catáfila de los bloques a partir de los bordes . AGENTES: - Temperatura

- Gravedadb ) Procesos Químicos:- Oxidación: Es la combinación del O para formar óxidos e hidróxidos u otras reacciones que aumentan el número de elementos oxidados que se aceleran por la humedad del aire. Ejm.2 FeS2 + 2 H2O + 7 O2 2 FeSO4 + 2 H2SO4Pirita agua oxígeno Sulfato Ácido

ferroso sulfúricoFe CO3 + H2O + O Fe2O3 H2O + 2 CO3

Siderita agua oxígeno Goethita

- Reducción: Es la disminución de O por liberación el cual pasa al medio ambiente por avance de la oxidación.

- Carbonatación: Es la reacción de las rocas y minerales quecontienen Ca, Na, (CO2), Mg, K con aguas que tienen ácido carbónico(CO3H2) para originar carbonatos ( CaCO3, MgCO3 , NaCO3) ybicarbonatos.

2 H2O + 2 CO2 H2CO3 + 2 H + CO3 -

- Lixiviación: Es la capacidad del H2O de disolver sustancias talescomo las evaporitas (sulfatos, cloruros, sulfuros, etc, rocascalcáreas y remover el Ca, Mg, Na y K. La lixiviación ocurre con lacarbonatación. La acción del CO2 disuelto en el agua conduce a laformación de formas kársticas en las calizas. El Fe es resistente deremover, el Si es difícil de lixiviar y el Al es inamovible.

LIXIVIACIÓN

- Hidratación: Es la absorción de moléculas de H2O dentro de la estructurainterna de un mineral, en las arcillas las expande hasta un 60 % en volumen.Frecuentemente la hidratación acelera los procesos de oxidación, reducción ehidrólisis. Ocurre con la carbonatación .

2 KAlSi3O

8+ 6 H

2O + CO

2 Al

2Si

2O

5(OH)

4+ (4SiO

2- 4H

2O) + K

2CO

3

ortosa agua caolín ácido sílicico carbonato de K

2NaAlSi3O

8+ 2 H

2O + CO

2 Al

2Si

2O

5(OH)

4+ 4SiO

2+ Na

2CO

3

albita agua caolín sílice carbonato de Na

- Olivino Plagioclasa cálcica

- Hiperstena Plagiocl. calco-alcalina- Augita Plagiocl. alcalino-cálcica- Hornblenda Plagioclasa alcalina - Biotita- Fedespato potásico- Muscovita- Cuarzo

ESTABIL

IDAD

CRECIE

NTE

c ) Procesos Orgánicos (Intemperismo Biológico):

Las plantas, animales y el hombre también colaboran en la

desintegración de los materiales de la tierra. Las plantas al

enraizar van a fraccionar y descomponer las rocas,

algunos animales subterráneos como lombrices se

alimentan de material particulado y excretando material

mas fino, el hombre y demás animales mayores al efectuar

sus actividades también descomponen y fragmentan los

materiales. Las plantas producen ácidos que se añaden al

agua percolante aumentando su poder solvente. Algunas

bacterias son mas activas en condiciones reductoras

producen sulfuros, otras convierten el Nitrógeno en

compuestos de NH4

afectando el pH del suelo.Regulan la

cantidad de oxígeno y CO2.

SUELOS.- Es la capa o película superior de la corteza

terrestre, después de sometida a la meteorización yacción de los seres vivos.

Es el material natural producto de la desintegración ydescomposición de rocas preexistentes. La mayoríade los suelos contienen cierto % de humus (materiaorgánica obscura originada por la descomposición desustancias vegetales y animales).

Principales ciencias del suelo :

En Geología . Se define al suelo por su origen y formación. En Ingeniería: El suelo es un elemento que soporta estructuras Mecánica de suelos. Estudia las características físico - mecánicas Clasificación de los Suelos.- (Unified Soil Clasification System U.S.C.)GG - Pt (bien graduada) - GP (deficiente graduación).Edafología y Pedología. Ciencias que se emplean en agricultura

FACTORES PRINCIPALES EN LA

FORMACION DE SUELOS

a) Clima

b) Bed rock (tipo de roca)

c) Topografía

d) Actividad de las plantas y animales

e) Tiempo

CLASIFICACION GENERAL DE LOS SUELOS.

a) Residual .- Son suelos que se derivan del bed rock (lechos de roca)sobre la cual descansan , se puede advertir la gradual transición a la rocaorigen . Se forman in situ por acción química u orgánica.Ej. Suelo del C° San Cristóbal - Suelo Casuarinas.b) Transportado.- Son aquellos que se forman debido a un agente detransporte (agua, viento, glaciar, gravedad, etc.) Contienen típicamenteciertos tipos de rocas o sedimentos diferentes de las rocas subyacentes.Ej. Suelo de Lima. La Molina, Valle del Rimac.

PERFIL DE UN SUELO

Un suelo bien desarrollado maduro formado en un tiempo prolongadoy bajo ciertas condiciones climáticas presenta en profundidad treshorizontes

Horizonte “A”, superficial conformada por arena y arcilla de colorobscuro generalmente, 0.60 m de profundidad y es donde arraigan lasplantas. Es la zona de lixiviación excepto en lateritas y zonasdesérticas.

Horizonte “B”, tiene espesor variable hasta 1 m. de colores pardo ,rojizo amarillento por presencia de óxidos de Fe. En climas cálidosprecipita el Ca infiltrado formando costrones de caliche o Kankar(India). En el Terciario en Australia y Sudáfrica se formaron suelos conhorizontes de sílice de hasta 5 m de espesor “silcrete”. Zona dedepositación.

Horizonte “C”, es el mas profundo formado por cantos sueltos enmatriz areno arcillosa insensiblemente pasa a roca firme. El espesorvaría de metros a 0.30 m. Es mas desarrollado en climas cálidos yhúmedos.

b) En función al clima pueden ser :

-Desérticos, en regiones áridas con escasa vegetación . Costa

peruana.

-Lateríticos, en regiones de clima cálido y húmedo, carecen

de horizonte “A” predomina el horizonte “B” conabundancia de óxidos de Fe y Al , son de colores rojizo yamarillo .Ej. Suelo de Iquitos. Pucallpa, Puerto Maldonado.En África Central, Indias Orientales, Australia. Los ricos enAluminio se denominan Bauxitas son yacimientos de Al enCuba, Venezuela.

-Podzoles, son de climas subárticos y fríos con predominio de

humus oscuro el horizonte “B” es gris claro, fuertementeácidos .(Proviene del ruso “salinidad”).

-Chernozem, de climas templados , subhumedo vegetación

alta. Son obscuros ,fértiles y moderadamente lixiviados. Suhorizonte “B” es gris viene del ruso tierra negra. Puedetener hasta 1.5 m de profundidad.

-Tundras, de climas frígidos , húmedos , son típicas los

líquenes y musgos . Son de color pardo obscuro y sepresentan moteados.

-Pedocales (suelo+Ca), se desarrollan en áreas de pocalluvia y temperatura relativa alta. Soportan pastos ymatorrales. Poseen gran % de CO3 Ca.

-Pedalfers, (suelo+Al+Fe), desarrolladas en climastemplados, húmedos, bajo una vegetación espesa. Elhorizonte es de color café claro y posee gran % de materiaorgánica.

El avance de los estudios Edafológicos y Pedológicosdividen a los suelos en :

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DIVERSIDAD DE SUELOS PERUANOSEl Perú es un país de pocos buenos suelos, pese a su gran extensión.

De las 128,521,560 Has del país, solo 25,525,000 hectáreas (19,86%) son

aptas para la agricultura y la ganadería. En forma general, los suelos

del Perú se han clasificado en siete regiones de suelos o regiones

geográficas, entre ellas, la yermosólica, la litosólica, paramosólica o

andosólica, kastanosólica, lito-cambisólica.

SUELOS DE LA SIERRA Y VALLES INTERANDINOS-PERURegión litosólica se encuentra en las vertientes occidentales áridas de

los Andes. Predominan los suelos pedregosos y rocosos. Región

paramosólica o andosólica ubicada en las alturas andinas encima de

4,000 msnm, donde existen buenos suelos, pero el uso agrícola está

limitado por el frío.

Región kastanosólica: Esta región está ubicada en los valles

interandinos en la parte superior de la selva alta. Predominan los

suelos color rojizo y pardo rojizo.

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SUELOS DE LA SELVA -PERU

Región lito-cambisólica: ubicada en la selva alta

entre 2,200 y 3,000 msnm. La pendiente es extrema

y los suelos son pobres y erosionables por las altas

precipitaciones.

Región acrisólica: en las partes medias e inferiores

de la selva. Comprende algunos valles con buenos

suelos.

SUELOS EN LA COSTA - PERU

Región yermosólica: en la costa desértica, que abarca unas

10’000,000 de hectáreas. Los suelos buenos están en los escasos

valles costeros.

46Clasificación de la FAO (WRB). distribución geográfica, con espacial énfasis en Latinoamérica y Europa. distribución espacial.

PROCESO SEDIMENTARIO

El Proceso sedimentario abarca desde la génesis de los clastos

(fragmentos), es decir puede ser cualquier tipo de roca o

sedimento que luego será transportados por un agente, estos

fragmentos son desgastados en su transporte, luego habrá una

sedimentación, posteriormente se depositaran los sedimentos unos

sobre otros procediendo finalmente a la litificación donde se

convertirse en roca.

ORIGEN

Las rocas sedimentarias tienen su origen a partir de la

destrucción de los diferentes tipos de rocas pre-existentes y de

los organismos formadores de rocas.

TIPOS DE ROCAS POR ORIGEN DEL MATERIAL

a) Roca Sedimentaria Detrítica: Son rocas que se han formado a partir derocas preexistentes por

eólicos, ríos, glaciares,

(fragmentos de roca) se

procesos de meteorización y erosión de agentes

etc. Se caracteriza porque los detritos ó clastos

encuentran cementados. Por ej. La arena y cantosrodados que son transportados por el río Rímac hacia el mar, se depositarán

y posteriormente después de miles o millones de años pueden dar origen a

las rocas denominadas areniscas y conglomerados mayoritariamente.

Roca Sedimentaría Química: Se forma debido a que el agua de los ríos

llevan contenidos de sales y carbonatos hacia un mar o lago, allí se

precipita por sobresaturación y dan lugar a formación de calizas, yeso, etc. Ej.

La formación de la sal, en las salinas de Huacho.

b)

Roca Sedimentaría Organogénica: Se origina a partir de organismos

animales ó vegetales que una vez muertos especialmente sus caparazones

constituyen rocas como las calizas, diatomitas y las plantas que forman el

carbón, etc.

c)

CARACTERISTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

a) Estratificación: Las rocas presentan estratos que son cuerpos

tabulares ó capas, esto es debido a que en el depósito que se

efectúa en la cuenca se da diferentes materiales, así por Ej. Uno de

grano fino puede ser seguido por otro de grano más grueso, debido

a cambios en el aporte de materiales, formándose así un estrato de

arcillita y otro de arenisca.


b) Grietas de desecación: Son grietas que se producen por

la sequedad de los sedimentos que a veces se preservan al

enterrarse conservarse y litificarse.


c) Rizaduras: Son ondas que se forman generalmente en la arena

de las zonas de playa, conservándose a través del tiempo.


d) Fósiles: Son restos o vestigios de animales,

sedimentarias.

vegetales que se

preservan en las rocas

Huella de dinosaurio Trilobites


Restos óseos de dinosaurio Resto fósil de planta

AMBIENTES DE DEPOSITO

Se depositan en varios ambientes:

Ambiente lacustre

Ambiente deltaico

Ambiente arrecifal

(lago)

(delta)

(arrecife)

Ambiente marino

Ambiente fluvial

Ambiente eólico

(mar)

(río)

(viento)

LITIFICACION

Es el proceso que

a la roca.

a partir de un sedimento inconsolidado va a dar lugar

Se tiene los siguientes pasos:

Compactación: Por la presión de los sedimentos

compactan los sedimentos por compresión.

superiores se

Desecación: Seguidamente, parte del agua que llena los espacios

porosos será expulsada.

Cementación: Los espacios entre las partículas individuales se

liga los clastos a manera de cemento.rellenan de material fino que

Cristalización: Se endurecen

algunos minerales.

los depósitos debido al crecimiento de

PRINCIPALES ROCAS SEDIMENTARIAS

Caliza: Son rocas formadas esencialmente por carbonato de

calcio.

Arenisca: Es una roca formada por un esqueleto de granos de

arena y espacios vacíos o poros, unidos por un material llamado

cemento y/o matriz y que puede ser silicio o calcáreo.

Conglomerado: Es una roca formada por fragmentos de roca

redondeadas. Estos fragmentos se encuentran cohesionados por

une matriz y cementante de material fino. Como es evidente, su

mineralogía es compleja y totalmente variable, porque la

conformación es generalmente de fragmentos de roca.


Caliza Carbón

Arenisca


Conglomerado Brecha sedimentaria


Lutita

Coquina

(roca compuesta

de conchas)


Esta roca denominada coquina consiste en fragmentos de conchas; tiene un origen bioquímico.

Como otras evaporitas esta muestra de sal de roca tiene una textura no clástica porque está

compuesta de un intercrecimiento de cristales.

USOS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

Tipo de piedra: Arenisca

Consistencia: natural

Tratamiento de la superficie: sin tratamiento

Acabado: partido

Aplicación: para interiores y exteriores

Uso: esculturas, fachadas impermeables




Acabado: partido

Tipo de corte: al corte cruzado Aplicación:

para interiores y exteriores Uso: esculturas,

fachadas impermeables




Acabado: al corte

Uso: construcciones, solados, revestimientos de

paredes, fachadas, decoraciones urbanas,

fachadas impermeables, azulejos




Acabado: partido

Tipo de corte: al corte de vena Aplicación:

para interiores, exteriores con clima templado



pavimentados, fachadas impermeables, azulejos


Tipo de piedra: Caliza


Acabado: partido

Tipo de corte: al corte de vena

Aplicación: para interiores y exteriores



pavimentados, fachadas impermeables, azulejos

Tipo de piedra: Caliza



Acabado: antiguo

Tipo de corte: al corte de vena

Aplicación: para interiores, exteriores con clima

templado

Uso: construcciones, mobiliarios, elementos artísticos,

solados, suelos residenciales, revestimientos de

paredes, funciones decorativas, baños, cocinas,

accesorios, trabajos al torno, esculturas, marqueterías,

adornos, azulejos

USOS INDUSTRIALES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

EXTRACCION DE CALIZA EN

UNA CANTERA

USO DE LA CALIZA EN LA

FABRICACION DE

CEMENTO

USOS INDUSTRIALES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

CARBON ANTRACITICO

USOS DEL CARBON

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