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Definición, tipos, y procesos de la meteorizacion
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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
___________________________________________Generalidades de la meteorización
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
___________________________________________Generalidades de la meteorización
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)
___________________________________________Generalidades de la meteorización
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
___________________________________________Generalidades de la meteorización
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
___________________________________________Generalidades de la meteorización
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
______________________________________________________ Meteorización física
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
______________________________________________________ Meteorización física
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
______________________________________________________ Meteorización física
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.
______________________________________________________ Meteorización física
Cortesía Alberto Arias
Meteorización esferoidal en rocas graníticas del batolito Antioqueño.
______________________________________________________ Meteorización física
______________________________________________________ Meteorización física
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
______________________________________________________ Meteorización física
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
___________________________________________________ Meteorización Química
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)
___________________________________________________ Meteorización Química
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
___________________________________________________ Meteorización Química
Masas de suelo con manchas de Fe (Arias et al,., 2002).
___________________________________________________ Meteorización Química
___________________________________________________ Meteorización Química
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)
___________________________________________________ Meteorización Química
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)
___________________________________________________ Meteorización Química
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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