la meteorizacion

Capitulo 01

La Meteorización

Perfil de meteorización en el altiplano de Santa Rosa de Osos. Cortesía Alberto Arias

Generalidades de la meteorización

Meteorización físicaLajamientoCrioclastiaTermoclastiaHidroclastiaHaloclastia

Meteorización QuímicaOxidaciónReducciónOxido-ReducciónHidrataciónSoluciónQueluviación

El perfil de meteorización

La meteorización desde el punto de vista edafológico (proceso químico).Disolución, hidrólisis, carbonización, oxidación, reducción, oxidoreducción, quelatación, hidratación y formación de arcillas (Jenny,1944; Buol et al.,1989)

___________________________________________Generalidades de la meteorización

Antesala de los procesos formadores de suelo: Calcificación, podsolización, laterización, salinización, desalinización, alkalinización, dealkalinización, gleización (Jenny,1944).

Meteorización acción de factores Humedad - Temperatura - Presión En función del clima

Secuencia de meteorización y pedogénesis en Cuarzodiorita del Batolito Cortesía de Hernán González


Material parental, punto de partida para la formación de un suelo

La composición química, mineralógica, textura, estructura de la roca tiene correlación con propiedades del suelo como permeabilidad, textura, fertilidad, etc.

Ej: Relación del contenido de arcilla en el suelo con la composición mineralógica del material parental y al fenómeno de lluvia. 51 – 58 % de Feldespato 54-55 % arcilla 62 – 68 % de feldespato 63-76% arcilla

En Iowa determino en depósitos de origen glacial, la relación nitrógeno del suelo, MO con el material parental, era la respuesta a variaciones texturales producto de cambios en la textura del suelo (Jenny, 1944)

Basalto > Gneis > Granito > Andesita


Meteorización física o mecánica

Desintegración de la roca sin cambios químicos o mineralógicos, rompiendo la roca en pequeños fragmentos.

Agente principal fluctuación de temperatura entre día y noche

Presión por congelamiento del agua en la roca, crecimiento de cristales, depositación de soluciones salinas en grietas, acción de raíces de las plantas

Importante en la desintegración de la roca, prepara los cuerpos de roca para la acción de la meteorización química (Buol, 1989)


Meteorización química

Cambios en la composición química y mineralógica de la roca, minerales, saprolito ó suelos

Equilibrio en las condiciones de temperatura, presión, humedad y concentración química del ambiente

Meteorización geoquímica, fenómeno subyacente al suelo horizonte C, saprolito, roca

Meteorización pedoquímica, alteración química y mineralógica de carácter isovolumétrico, disminución de la densidad aparente respecto al material parental

Los procesos son similares pero actúan con diferente intensidad, existiendo un mayor peso del factor biológico en el solum.

Bosque de piedra china

juliethalexafd.blogspot.com


Meteorización físico-química

• Proceso físico químico que ocurre cerca de la superficie

• Búsqueda equilibrio con el sistema (temperatura, presión, humedad)

• Descomposición de rocas y minerales hacia condiciones mas estables

• Formación de minerales secundarios condiciones de baja presión y temperatura

• Procesos que se interrelacionan vía formación de óxidos e hidróxidos, intercambios iónicos, formación de arcillas, etc


Meteorización biológica

Meteorización causada por la acción de los organismos, actúa conjuntamente con otros tipos de meteorización.

Líquenes y musgos crecen en superficie de rocas creando microambientes húmedos, favoreciendo el ataque de otros organismos.

Las raíces de las plantas ejercen una presión en zonas de fracturas propiciando la entrada del agua y meteorización química, el aporte de ácidos orgánicos afectan la roca químicamente.

Biogeomorfología, El papel de los organismos en la descomposición de las rocas y la creación de micromorfologías, Zoogeomorfología y fitogeomorfología

microbiologyprocedure.com

______________________________________________________ Meteorización física

Lajamiento Rocas profundas ascienden a la superficie sufren descompresión por perdida de carga, generando un diaclasamiento paralelo a la topografía.

Estructura de losas arqueadas propia de todos los ambientes climáticos.

Notorio en rocas masivas: granitos, conglomerados, areniscas.

Proceso de termoclastía, meteorización química, relajación por perdida de carga o por comprensión lateral.

Diaclasas de lajamiento Tissnar (Argelia)

Diaclasas de lajamientoBohoyo (Sierra de Gredos, Ávila, España)

Tomado de banco de imágenes geológicas Flickr.com


Crioclastia (gelivación, gelifracción) Se produce por aumento del volumen del agua por congelamiento (9%), rompe la roca por resistencia a la tensión. Periodos post y pre-invernales, retroceso de la roca 0.3 – 2.5 mm/año

Función del tipo de roca y contenido de agua (fuerte pizarras), zonas periglaciales y cumbres andinas y africanas. Rocas sedimentarias poco ó muy porosas no se presenta

Bajas temperaturas y alta alternancia de ciclos (hielo – deshielo) provoca una fuerza de cuña que favorece el ensanchamiento de las fisuras y la disgregación de la roca.

Los fragmentos bajan por gravedad por las laderas debido a su peso. El agua penetra en los poros de la roca, disminuyendo el coeficiente de rozamiento o fricción, actuando como lubricante.

Canto gelifractado glaciar Breiðamerkurjökull.

redes-cepalcala.org Kalipedia.com


Termoclastia Rotura de la roca por diferencias de temperatura (dilatación – contracción), microfisuras y disgregamiento granular.

Radiación solar (insolación) diferencias día - noche, fuego (choque térmico).

Trópicos húmedos (50ºC) y zonas semiáridas (ciclos hum y secado).

Producto gradientes temperatura interior y exterior 240 años (sin agua) 2.5 años (bruma, rocío, aguaceros) proceso descamación.

Características físicas de la roca, textura, mineralogía, tipo cemento, cristales.

juntadeandalucia.es


Hidroclastismo Ensayos de laboratorio. Cada ciclo rocas están sometidas a ciclos de humedecimiento y secamientoCiclos > 5 (desescamación) > 10 (fractura) > 180 (desintegración)

Descamación, molecula de agua atraídas por superficie de los minerales producen fuerza expansiva, necesario liquido alta polaridad.

Desiertos asociado ciclos hum – secamiento fenómeno activo condiciones:Solana (mediterráneo) Umbría (Sinaí)

redes-cepalcala.org redes-cepalcala.org

Ishallam (Argelia) Tissnar (Argelia)

Cortesía Alberto Arias

Meteorización esferoidal en rocas graníticas del batolito Antioqueño.



Haloclastismo

Desiertos, sales con elevada solubilidad acumuladas en depresiones lacustres o recubriendo rocas sedimentarias.

Precipitación de sales en espacios porosos de rocas, expansión del volumen (disrupción), finaliza desintegración de la roca.

Zonas desérticas, costeras y algunas Z. polares “proceso meteorización salina”

Investigaciones actuales en diferentes condiciones climáticas y concentraciones salinas y procesos implicados.

Propiedades físicas de rocas y minerales arcillosos (litología)

Eficiente areniscas y calizas, rocas porosas, alta capacidad de adsorción y perdida de agua.

Sales mas comunes: cloruros, sulfatos, carbonatos y nitratos de sodio, calcio y potasio.

Zonas semiáridas CaCO3

Zonas áridas Sulfatos

Desiertos costeros Cloruros


Haloclastismo

___________________________________________________ Meteorización Química

OxidaciónUn elemento pierde un electrón aumenta su estado de oxidación (H2O libera Ox)

Proceso de desintegración de minerales iones Fe en la estructura cristalina

Perdida de catión en la estructura cristalina, perdida de estabilidad aumenta la susceptibilidad a la degradación.

Biotita [K(Mg,Fe)3 (Al,Fe) Si3O10 (OH,F)2] Vermiculita(Mg,Ca)(Mg,Fe,Al)[(Al,Si) 8O20)](OH)H2O

Fe2+ Fe3+ + e-1

Suelos rojos en condiciones de oxigenación

ReducciónMaterial saturado por agua, poco oxigeno para satisfacer la demanda biológica

El hierro se reduce a forma mas móvil Fe+2

Condiciones persisten se formaran sulfuros (sulfuro de hidrogeno)

Gas olor a huevo podrido forma en zonas pantanosas por transformación anaeróbica del azufre proveniente de proteínas ó bacterias productoras de sulfatos.

Coloración verde, verde azulosa de los suelos

jardineria.pro


El desarrollo de suelos sódicos a partir de salino-sódicos ricos en sulfato de Na, parece ser un proceso común en áreas con drenaje muy deficiente donde se acumula materia orgánica y se mantienen condiciones de exceso de agua por períodos prolongados en la estación de lluvias, e incluso en la estación seca cuando el agua se aplica en forma de riego (Pla, 1985).

Materiales de suelos orgánicos (sápricos) y cenizas volcánicas en ambiente hidromórfico. Concavidad “Mis Delirios”

Arias et al. (2002)


Oxido – Reducción

Común horizontes C respuesta variaciones climáticas en el año.

Suelos forman en condiciones redox (meteorización) y pasan condiciones de oxidación.

Erosión superficial, áreas costeras, cambio nivel freático, cambio climático, cultivo arroz.

Diagnostico: •Rasgos macromorfológicos, vegetación natural, micromorfología•Coloraciones rojizas, pardo, gris, gris verdoso, azulado•Colores litocrómicos (heredados) «lutitas –gris»•Moteados y concreciones•Manchas amarillas (2Y) ó mas

•En zonas húmedas ricas sulfatos condiciones de drenaje artificial suelos sulfato ácidos


Masas de suelo con manchas de Fe (Arias et al,., 2002).



Hidratación

Asociación de agua con grupos hidroxilos con minerales sin modificación ó descomposición del mineral por el mismo

Ocurre en superficie, bordes de los granos minerales ó sales impregnan toda la estructura cambiando las propiedades del mineral

Los minerales se hidratan (regolito) vía conversión en minerales silicatados ó arcillosos

Oxido hidróxido

Incorporación de agua directamente a la estructura cristalina del mineral

Feldespato + H2O mineral arcilla

CaSO4 + H2O CaSO4 . 2H2O (Anhidrita) (Yeso)


HidrolisisAtaque de los silicatos por un ion hidroxilo (OH-) disociación acida por agua suelos, agua y minerales de suelos y rocas.

Reacción del agua en presencia de otras sustancias (sales)

Los aluminosilicatos sufren desintegración drástica, se modifica el mineral primario, se forman nuevos minerales arcilla por remoción del catión entra capas o por meteorización, resilicación de arcillas ricas en Al formadas en profundidad.

Los productos de la meteorización son removidos por el agua de percolación.Representación esquemática de las reacciones en superficie de una ortoclasaRégimen údico - perúdico

Jenny (1945)

Solución

Disolución de sales (carbonato de calcio, cloruros)

Formación de nódulos

CaCO3 se disuelve deja arcillas, Fe, cuarzo e impurezas

Zonas áridas y semiáridas

Combinación aguas y suelos (electrolitos en solución) cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos, metales grupo IA y IIA

La concentración de sales estrés salino es bajo

___________________________________________________ Meteorización QuímicaPla (1985)


Queluviación (quelación)

Unión de un catión con un agente complejante (quelato) resulta formación de un complejo organometalico

Generación de ácidos húmicos y fulvicos(descomposición plantas, secreción raíces)

Climas fríos y húmedos, acidificación de los suelos

Procesos de traslocación de Fe, Al, humus de la parte superior del suelo, depositado en el propio perfil

Bibliografía

Buol, Hole; McCracken. 1997. Soil Genesis & Classification. 4ª ed. (The Iowa State University Press, Ames.). 468p. ASIN: B000QA7B5G

Duchaufour, P. 1983. Précis de pédologie. Ed. Masson, 2ed. París. 491 p. ISBN-10: 2225796734, ISBN-13: 978-2225796739

Porta, C.J; Lopez, A . M; Roquero, C. 2003. Edafologia para la agricultura y el medioambiente. Ed. Mundi-Prensa. 800p. ISBN: 978-84-8476-148-8 EAN: 9788484761488 Gutierrez, E. M.2008. Geomorfologia. Prentice Hall. Madrid. España. 920p. ISBN: 978-84-8322-389-5

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