Semana 4: "Meteorizacion de Rocas"

METEORIZACION DE ROCAS Y FORMACION DE SUELOS

I.  METEORIZACION:

Es la desintegración y descomposición de una roca en la superficie terrestre.Es el cambio de las propiedades físico-químicas de los materiales, que se produce como consecuencia de las condiciones ambientales, que son completamente distintas a las condiciones de formación.

La meteorización consiste en la alteración y degradación de los materiales que componen las rocas. 

I.II.  METEORIZACION MECANICA:

Es la encargada de realizar la desintegración mecánica de las rocas que facilita su erosión .

La mayoría de las rocas son porosas , no bien consolidadas y ceden con facilidad a la desintegración . En este tipo de meteorización actúa con intensidad en las zonas áridas y semiáridas y con menor intensidad en zonas templadas.

Dentro de los principales procesos de meteorización física que inducen a la fragmentación de las rocas se tiene por:

I.II.I.  CAMBIO DE TEMPERATURA:

Conllevan a una dilatación y contracción alternada que resulta con mayor temperatura en el día y del enfriamiento por las noches . Esto origina esfuerzos internos debido a los coeficientes de dilatación de los constituyentes de las rocas .

• LA ESCAMACION CONCENTRICA: Consiste en la separación en forma delgadas escamas curvadas de la roca
• LA DISYUNCIÓN ESFEROIDAL:Consiste en la alteración física de las rocas plutónicas , cuya característica principal es descascarse en forma de láminas , lo que como producto final fragmentos rocosos redondeados.
• LA DESINTEGRACIÓN GRANULAR: Es el proceso mediante el cual las rocas se desgastan en fragmentos granulares , que generalmente son elementos minerales componentes de las rocas y mantiene sus características físicas y química .

I.II.II.  LA DESCOMPRESIÓN:

Este efecto producido en las rocas principalmente plutónicas , por los cambios de temperatura , esto ocurre cuando se apoya al menos en parte a la gran reducción de la presión que se produce cuando la roca que las cubrían es erosionadas , el cuerpo comienza a expandirse y separarse en lajas en proceso denominado descompresión .

I.II.III.  ACCION DE LAS HELADAS:

El agua liquida tiene la propiedad de expandirse alrededor de 9% de su volumen cuando se congela , debido a las moléculas de agua en estructura cristalina del hielo , están mas separadas de los que están en el agua liquidan por ello tienen menos densidad y puede flotar en el agua.

Como consecuencia , cuando el agua penetra en las rocas ya sea por gravedad o por tensión superficial , la congelación del agua en un espacio confinado como una fractura ejerce fuertes y continuas presiones sobre las paredes , actuando como una verdadera cuña dentro de la roca que ensanchan las aberturas y después de muchos ciclos de congelación y deshielo aumentan en fracturamiento de la roca lo que hace más energético la meteorización.

I.II.IV.  ACTIVIDAD BIOLOGICA:

Las actividades de los organismos que viven en la superficie terrestre , entre ellos las plantas , los animales excavadores y los seres humanos efectúan también meteorización física . El crecimiento de las plantas que va acompañado de un aumento en la longitud y diámetro de las raíces así como el tronco de las mismas , en búsquedas de los nutrientes y agua penetran en las aberturas de las rocas ejerciendo presiones sobre las paredes produciendo el resquebrajamiento de ellas.

Asimismo al actividad de los animales excavadores produce aflojamiento y mezcla de los suelos . Los animales y las plantas contribuyen de una manera importante en la formación de las rocas , gracias a ellos existe el carbón y le petróleo y la formación de los suelos.

II.  METEORIZACION QUIMICA:

La meteorización química no significa fragmentación sino cambio en la composición química. Por ejemplo que un granito pase a arcillas y cuarzo.

II.I.  SERIE DE GOLDICH

Determinó una serie teórica en donde se suceden distintos minerales, en un área con meteorización muy larga e intensa, se encuentran siempre granitos de cuarzo y arena. La sucesión de minerales de la parte más alta son los que se forman en condiciones muy diferentes a las de la atmósfera. 

II.II.  PRINCIPALES REACCIONES DE LA METEORIZACIÓN QUÍMICA:

• HIDROLESIS:Casi todos los minerales al alterarse pasan a minerales de la arcilla.

 Mg 2 SiO 6 + 2H 2 O ------> 2 Mg(OH) 2 + SiO 2 (Fosterita) 

• CARBONATACION: Suelen dar carbonatos y bicarbonatos más sílice.

• DISOLUCION: Hay determinadas sales muy solubles que en presencia de agua se diluyen y desaparecen arrastrados, es un proceso de meteorización química más erosión.

• OXIDACION: Por ejemplo el Fe. En ocasiones hay pequeñas cantidades de Fe que con el oxígeno de la atmósfera se oxida a +3 y da un color rojo.

• HIDRATACION: Consiste en incorporar agua, un mineral incorpora agua.En todos es común la presencia de agua, excepto en la oxidación. Como resultado siempre hay sílice. Está en relación la serie de Goldich que al final siempre da cuarzo, estas reacciones explican porque el cuarzo es tan abundante y se mantiene ya que es muy estable, sólo se reacciona con el ácido fluorhídrico pero éste no se encuentra en la naturaleza.El agua es indispensable, sino hay agua no hay meteorización, en el desierto sólo hay meteorización por oxidación y termofracción. 

III. SUELO:

Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocaspor los cambios bruscos de temperaturay por la acción del agua, del viento y de los seres vivos.

Elprocesomediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce con el nombre de meteorización.

Losproductosrocosos de la meteorización se mezclan con el aire, agua y restos orgánicos provenientes de plantasy animalespara formar suelos. Luego el suelo puede ser considerado como elproductode la interacciónentre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Este proceso tarda muchos años, razón por la cual los suelos son considerados recursosnaturales no renovables. En el suelo se desarrolla gran parte de la vida terrestre, en él crece una gran cantidad de plantas, y viven muchos animales. 

III.I.  COMPONENTES DEL SUELO:

Se pueden clasificar en inorgánicos, como la arena, la arcilla, el agua y el aire; y orgánicos, como los restos de plantas y animales. Uno de los componentes orgánicos de los suelos es el humus. Elhumusse encuentra en las capas superiores de los suelos y constituye el producto final de la descomposición de los restos de plantas y animales, junto con algunos minerales; tiene un colorde amarillento a negro, y confiere un alto grado de fertilidad a los suelos.

• Fase Sólida: Comprende, principalmente, los minerales formados por compuestos relacionado con la litosfera, como sílice o arena, arcilla o greda y cal. También incluye el humus.
• Fase Líquida:Comprende el agua de la hidrosfera que se filtra por entre las partículas del suelo.
• Fase Gaseosa:Tiene una composición similar a la del aire que respiramos, aunque con mayor proporción de dióxido de carbono(CO2 ). Además, presenta un contenido muy alto de vapor de agua. Cuando el suelo es muy húmedo, los espacios de aire disminuyen, al llenarse de agua. 

III.II.  HORIZONTES DEL SUELO:

Se define como Horizontes a las capas que forman el suelo. El perfil de un suelo ideal comprende los siguientes horizontes:

• Horizonte A: Llamado también Horizonte de Lavado por estar expuesto a laerosión y lavado de la lluvia. Es la capa mas superficial del suelo, abundan las raíces y se pueden encontrar los microorganismos animales y vegetales, es de color oscuro debido a la presencia del humus.
• Horizonte B: Recibe el nombre también de Horizonte de Precipitación, ya que aquí se acumulan las arcillas que han sido arrastradas por el agua del horizonte, es de color mas claro que el anterior y está constituido por humus mezclado con fragmentos de rocas.
• Horizonte C: Se le conoce también como Subsuelo o Zona de Transición, está formado por la roca madre fragmentada en proceso de desintegración.
• Horizonte D: Es la capa más profunda del suelo, está formado por la roca madre fragmentada, por lo que también recibe el nombre de Horizonte R.

III.III.  FORMACION DE LOS SUELOS:

El suelo es resultado de la interacción de cinco factores: El material parental, el relieve, el tiempo, elclima, y los seres vivos. Los tres primeros factores desempeñan un rol pasivo, mientras que el clima y los seres vivos participan activamente en la formación del suelo.

• El material parental o roca madre: Es el sustrato a partir del cual se desarrolla el suelo. De éste se deriva directamente la fracción mineral del suelo y ejerce una fuerte influencia sobre todo en la textura del suelo.
• El clima: Influye en la formación del suelo a través de la temperatura y la precipitación, los cuales determinan la velocidad de descomposición de los minerales y la redistribución de los elementos; así como a través de su influencia sobre la vida animal y vegetal.
• Los seres vivos(plantas, animales, bacterias y hongos) : son el origen de la materia orgánica del suelo, y facilitan su mezcla con la materia mineral.
• El relieve: afecta a la cantidad de agua que penetra en el suelo y a la cantidad de material que es arrastrado, sea por el agua o el viento.
• El tiempo: Es necesario para un completo desarrollo del suelo. El tiempo de formación de un pequeño volumen de suelo es muy largo (1 cm3 de suelo puede tardar entre 100 y 1000 años en formarse) pero su destrucción es muy rápida.

III.IV.  TIPOS DE SUELOS:

III.IV.I.  LOS SUELOS NO EVOLUCIONADOS:

Estos son suelos brutos muy próximos a la roca madre. Apenas tienen aporte de materia orgánica y carecen de horizonte B.

Si son resultado de fenómenos erosivos, pueden ser: regosoles, si se forman sobre roca madre blanda, o litosoles, si se forman sobre roca madre dura. También pueden ser resultado de la acumulación reciente de aportes aluviales. Aunque pueden ser suelos climáticos, como los suelos poligonales de las regiones polares, los reg (o desiertos pedregosos), y los ergs , de los desiertos de arena.

III.IV.II.  LOS SUELOS POCO EVOLUCIONADOS:

Los suelos poco evolucionados dependen en gran medida de la naturaleza de la roca madre. Existen tres tipos básicos: los suelos ránker, los suelos rendzina y los suelos de estepa.

Los suelos ránker son más o menos acidos y tienen un humus de tipo moder o mor . Pueden ser fruto de la erosión, si están en pendiente, del aporte de materialescoluviales, o climáticos, como los suelos de tundra y los alpinos.

Los suelos rendzina se forman sobre una roca madre carbonatada, como la caliza, y suelen ser fruto de la erosión. El humus típico es el mull  y son suelos básicos.

Los suelos de estepa se desarrollan en climas continentales y mediterráneo subárido. El aporte de materia orgánica es muy alto, por lo que el horizonte A está muy desarrollado. La lixiviacion  es muy escasa. Un tipo particular de suelo de estepa es el suelo chernozem, o brunizem o las tierras negras; y según sea la aridez del clima pueden ser desde castaños hasta rojos.

III.IV.III.  LOS SUELOS EVOLUCIONADOS:

• Los suelos pardos: Son típicos del bosque templado y el tipo de humus es mull.
• Los suelos lixiviados :Son típicos de regiones de gran abundancia de precipitaciones en el clima templado, dominados por los procesos de lixiviación. El tipo de humus también es mull.
• Lospodsoles: Son suelos de podsolizacion  acentuada; es decir, tienen gran acumulación de elementos ferruginosos, silicatos y alumínicos en el horizonte B. La lixiviación arrastra estos elementos del horizonte A al B. El humus típico es el mor.
• Los suelos podsólicos: Tienen una podsolización limitada. Son de color ocre claro o rojizo. El tipo de humus es mor . Tanto este como el anterior son típicos de los climas templados.
• Los suelos ferruginosos: Se desarrollan en los climas cálidos con una estación seca muy marcada. A este tipo de suelo pertenece el suelo rojo mediterráneo. Se caracterizan por la rubefacción de los horizontes superficiales. En ocasiones se desarrolla la terra rossa  sobre roca madre caliza.
• Los suelos ferralíticos: Se encuentran en climas cálidos y muy húmedos. La roca madre está alterada y libera óxidos de hierro, aluminio y sílice. Son suelos muy lixiviados. Estos suelos pueden tener caparazón si se ven sometidos a la erosión o a migraciones masivas de coloides.

IV.  CLASIFICACION DEL SUELO:

• Suelos zonales: Suelos que reflejan la influencia del clima y la vegetación como los controles más importantes.
• Suelosazonales: Son aquellos que no tienen limites claramente definidos y no están mayormente influenciados por el clima.
• Suelosintrazonales: Son aquellos que reflejan la influencia dominante de un factor local sobre el efecto normal del clima y la vegetación. Ej.: los suelos hidromorficos(pantanos) o calcimorficosformados por calcificación.
• Suelos exodinamorficos:Son aquellos suelos que reflejan la influencia del clima y la vegetación.
• Suelos exodinamorficos: Son aquellos suelos influenciados por el material parental.
• Pedocales: Suelos con acumulación de carbonatos de calcio, generalmente están en ambientes áridos y semiáridos.
• Pedalfers : Suelos con alta lixiviación y segregación de Al y Fe , generalmente están en ambientes húmedos.

V.  ESTRUCTURA DEL SUELO:

V.I.  ESTRUCTURAS GRANULARES Y MIGAJOSAS: 

Son partículas individuales de arena, limo y arcilla agrupadas en granos pequeños casi esféricos.

El agua circula muy fácilmente a través de esos suelos. Por lo general, se encuentran en el horizonte A de los perfíles de suelos.

V.II.  ESTRUCTURAS EN BLOQUES O BLOQUES SUBANGULARES :

Son partículas de suelo que se agrupan en bloques casi cuadrados o angulares con los bordes más o menos pronunciados. Los bloques relativamente grandes indican que el suelo resiste la penetración y el movimiento del agua. Suelen encontrarse en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla.

V.III.  ESTRUCTURAS PRISMÁTICASY COLUMNARES:

Son partículas de suelo que han formado columnas o pilares verticales separados por fisuras verticales diminutas, pero definidas.

El agua circula con mayor dificultad y el drenaje es deficiente. Normalmente se encuentran en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla.

V.IV.  ESTRUCTURA LAMINAR:

Se compone de partículas de suelo agregadas en láminas o capas finas que se acumulan horizontalmente una sobre otra. A menudo las láminas se traslapan, lo que dificulta notablemente la circulación del agua. Esta estructura se encuentra casi siempre en los suelos boscosos, en parte del horizonte A y en los suelos formados por capas de arcilla.