Capítulo 6 Meteorización y suelo. Procesos externos de la Tierra Meteorización – fragmentación...
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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
Cap
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up
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el su
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Cap
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Solu
m o
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ero
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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