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Edafologia
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METEORIZACIÓN QUÍMICA
Definición
Conjunto de procesos que inducen cambios en la composición
química y mineralógica de las rocas y de sus minerales. Se
produce un cambio químico y mineralógico sustancial tanto en
el material consolidado y no consolidado.
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Agentes responsables
En contacto con el aire y sobre todo con el agua, los minerales
de las rocas se alteran. Por otra parte, los organismos atacan a
los minerales para extraer elementos nutrientes (K, Ca, Mg,..) y
transforman a los minerales.
La alteración química del material original, se encuentra
ampliamente desarrollada en los suelos y se puede poner de
manifiesto simplemente comparando la mineralogía inicial de la
roca frente a la mineralogía del suelo que se forma a partir de
ella.
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Tipos de Meteorización Química
a. Meteorización Geoquímica
Son procesos que tienen lugar en el material parental (debajo
del solum, en el horizonte C o en capas más profundas) antes
de que se inicie la formación del suelo.
b. Meteorización Pedoquímica o Edafoquímica
Son procesos que tienen lugar dentro del solum del perfil del
suelo (horizonte A, B) y que implican una modificación y
descomposición química de los minerales, que ocurre
simultáneamente con los fenómenos biológicos y demás
procesos de formación del suelo.
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Descripción de los Procesos
a. Oxidación.- Proceso químico en el cual un elemento
pierde un electrón y su valencia positiva se incrementa un
protón
b. Reducción.- Es el proceso inverso a la oxidación.
c. Oxidación/Reducción.- Alteración química de los
materiales del suelo por pérdida o ganancia de electrones de
sus iones constituyentes.
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METEORIZACION QUIMICA
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Normalmente los minerales se oxidan en el suelo (Se han
formado en los materiales geológicos originales en un medio
pobre de oxígeno por lo que presentan sus iones en forma
reducida y al contacto con el oxígeno del aire del suelo se
oxidan).
No obstante en los suelos permanentemente saturados en
agua la tendencia, por el contrario es de reducción.
Continuación……
Fe(OH)3 + 3H+ e- Fe++ + 3H2O
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d. Hidratación y deshidratación.- Proceso que consiste en la
formación de un nuevo material debido a la adición o perdida de
moléculas de agua o de grupos hidróxidos.
Las moléculas de agua son atraídas por los desequilibrios
eléctricos quedando fijadas en los constituyentes edáficos.
CaSO4 + 2H2O CaSO42H2O
Anhidrita yeso
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e. Hidrólisis.- Proceso que consiste en la reacción del H y el
OH del agua, con los minerales del suelo o de las rocas.
Reacción química del los H+ y OH- del agua que se
intercambian con los cationes y aniones de los minerales
llegando en los casos extremos a destruir por completo a los
minerales.
CaAl2Si2O8 + 8H+ Ca++ + 2Al3 + 2H4SiO4
Feldespato (anortita) ac. Metasilíco
Esta reacción origina el desplazamiento de sus cationes
componentes, causando una eventual desintegración de su
estructura cristalina.
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f. Solución.- Es la acción disolvente del agua y de los iones
que transporta (principalmente CO2 y H+) sobre las sales y
otros compuestos que se encuentran presentes en la
constitución de las rocas y suelos.
Afecta sólo a aquellos compuestos que son directamente
solubles en agua.
NaCl + H2O Cl- + Na+ + H2O
Halita
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g. Carbonatación.- Es un proceso de disolución del agua
cargada con CO2 continuando a través de diversas fases:
Unión del CO2 con una base:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
Cuando ocurre la carbonatación, los minerales resultantes
aumentan de volumen produciéndose rupturas de rocas y
minerales haciéndose más débiles y porosos y en
consecuencia más fáciles de atacar por meteorización.
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El CO2 es muy soluble en agua, formando H2 CO3 que se
halla en concentraciones variables en el agua de lluvia y suelo.
H2O + CO2 H2 CO3 H+ + HCO3
Solubilización de la calcita por acción del ácido carbónico
y formación de bicarbonatos solubles:
H2CO3 + Ca CO3 Ca(HCO3)2
12CARBONATACION
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Pero el MATERIAL ORGÁNICO también sufre una intensa
transformación.
En el caso de la materia orgánica puede conducir al desarrollo de
dos procesos distintos humificación y mineralización. Ambas
inicialmente tienen una misma vía de actuación, la
transformación de los restos vegetales y animales al morir, pero
desembocan en dos resultados completamente distintos:
La humificación engloba a una serie de procesos de alteración
entre productos orgánicos, es decir que siempre se conserva la
estructura orgánica. Por tanto la humificación conserva el
material orgánico en el suelo, forma el humus.
La mineralización conduce a la destrucción total de los restos
orgánicos descomponiéndolos en sus productos inorgánicos
sencillos (H2O, CO2, NH3…) eliminándose (realmente
mineralizándose) gran parte de la materia orgánica del suelo.
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TRANSLOCACIÓN
Además de estos dos procesos de desagregación física y
alteración química hay un tercer proceso que ejerce una
importantísima acción en la formación del suelo y es la
translocación de sustancias, que por un lado mezcla y
agrega los materiales edáficos y por otro lado, los separa y
los concentra.
Todas estas acciones se realizan bien por los organismos del
suelo, muy especialmente por los que excavan galerías,
como las lombrices y las hormigas o por simple efecto
mecánico, muy frecuentemente por la acción del agua que
transporta los materiales, a veces en suspensión a veces en
disolución. Este arrastre por la acción del agua ejerce efectos
muy importantes en el suelo y puede eliminar a las
sustancias transportadas fuera del perfil o acumularlas a una
determinada profundidad.
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TRANSLOCACION
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La translocación de sustancias se puede demostrar viendo por
ejemplo sustancias que tapizan las paredes de los poros e
incluso rellenando completamente las grietas del suelo o
simplemente observando el material que rellena las galerías de la
fauna o también por los montoncitos acumulados en las entradas
de los hormigueros y toperas.
Es decir que el proceso de translocación de materiales en el
suelo es muy complejo afectando a muy distintas sustancias
(minerales, materia orgánica y complejos órgano minerales, ya
sean como soluciones o suspensiones) y por muy diferentes
causas (gravedad, capilaridad, evaporación, actividad biótica, o
como consecuencia del hinchamiento y contracción de la masa
del suelo)
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La translocación de sustancias tiene un efecto en primordial en
la formación del suelo. Se realiza por acción del agua que
normalmente es un movimiento vertical descendiente, pero en
relieves montañosos el desplazamiento lateral u oblicuo
adquiere una extraordinaria importancia. Por otra parte, en los
ambientes más o menos áridos los movimientos verticales
ascendentes toman particular interés.
En general, el agua de precipitación se desplaza desde la
superficie, a través de los poros del suelo, a horizontes cada
vez más profundos debido a la acción de la gravedad.
En este desplazamiento el agua arrastra diversos materiales,
con lo cual se producen importantes pérdidas de materiales en
los horizontes superiores, que pueden ser o no acumulados en
los horizontes inferiores.
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Por tanto, en los procesos de translocación se distinguen
dos fases distintos una inicial de movilización, transporte y
pérdida de materiales que se llama eluviación (que se
presenta en los horizontes superiores, sobre todo en los
horizontes E, pero también en los A) y un segundo proceso
que representa la inmovilización y acumulación, o sea de
ganancia o enriquecimiento de sustancias que se llama
iluviación (se forman los horizontes subsuperficiales,
horizontes B) siendo siempre el agua el medio de
transporte.
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Los conceptos de eluviación-iluviación son sinónimos de
emigración-inmigración.
El proceso de iluviación requiere necesariamente del paso
previo de la eluviación pero la eluviación se puede producir
seguida o no del proceso iluvial, así habrá suelos en los
que se produzca solo la pérdida de las sustancias que se
pueden eluviar lo hacen básicamente bajo tres formas
distintas como iones disueltos (lixiviación), en forma
seudosoluble formando complejos organometálicos
(queluviación) y en suspensión (iluviación de arcilla).
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El hecho de que una sustancia migre bajo la forma de
solución, suspensión o formando complejos va a depender
fundamentalmente de su estabilidad, solubilidad y
facilidad para la complejación.
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PROCESOS ESPECÍFICOS DE FORMACIÓN DE SUELOS
Los procesos de formación de suelos son las reacciones
que ocurren en el interior del suelo. Están funcionalmente
relacionados con los factores de formación de suelos.
Los procesos de formación de suelos son numerosos y de
muy diverso índole individual o colectivo como de las
características de cada una de las capas u horizontes que
lo integran.
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Estos procesos que son múltiples, han sido clasificados por
sus efectos sobre los componentes del suelo en cuatro
categorías:
Los que implican adiciones.
Los que implican perdidas.
Los que implican translocaciones.
Los que implican transformaciones.
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1. Los que implican adiciones.- Son todos aquellos procesos
que ocasionan añadidura de materiales inorgánicos y
orgánicos líquidos o gaseosos a la superficie del suelo.
a. Enriquecimiento.- Es la adición o ganancia de materiales
que experimenta una o varias capas del perfil del suelo.
b. Calcificación.- Es la acumulación de carbonato de calcio en
un horizonte dado. El carbonato proviene de horizontes
superiores. Ejem: Bk y Ck.
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c. Littering.- Es la acumulación de residuos orgánicos (litter) y
de materiales humitos, solo o asociados, sobre la superficie
del suelo mineral, hasta un profundidad de 30 cm. Ejemplo:
horizonte Bh y Bhs.
d. Melanización.- Es el oscurecimiento gradual del suelo. El
oscurecimiento es el resultado de la incorporación progresiva
de materia orgánica al suelo. El material del suelo original,
pudo haber sido claro o de otro color. Ejemplo: Epipedon
molico.
25MELANIZACION
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2. Los que implican pérdidas
Son aquellos procesos que ocasionan fuga o remoción total o
parcial de uno o varios de los componentes del perfil del suelo.
a. Lixiviación.- Es el lavado de los materiales solubles del solum.
Es decir que los materiales solubles que se encuentran en el
perfil del suelo, por exceso de agua, salen de los horizontes A, E,
B (solum).
b. Erosión superficial.- Es la remoción o perdida de materiales de
la capa superficial del suelo. Cuando la remoción es severa,
decapita los horizontes superficiales del suelo. Ejemplo: perdida
total o parcial del horizonte A.
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Lixiviación Erosión superficial
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c. Desalinización.- Es la remoción de sales solubles de los
horizontes salinos. Ejemplo: perdida de Ca, Mg, Na, K .
d. Desalcalinización.- Es la perdida de los iones sodio y de
otras sales del horizonte sodico del suelo.
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3. Los que implican translocaciones
Son aquellos procesos que originan desplazamiento de
sustancias minerales u orgánicas de un punto a otro dentro del
perfil o de un punto a otro dentro de un horizonte.
a. Eluviación.- Es la salida de materiales finos procedentes de
una capa o porción del perfil del suelo. Ejemplo: horizonte E
(horizonte albico)
b. iluviación.- Es la acumulación de materiales finos
procedentes de un porción del perfil o capa suprayacente.
Ejemplo: horizonte B (horizonte argilico), Bh (horizonte
espodico).
30ILUVIACION DE ARCILLA
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c. Cumulización.- Es la acumulación de partículas minerales
depositadas por el viento o el agua en las capas superficiales
del suelo. Ejemplo: depósitos eólicos o aluviales.
d. Descalcificación.- Es la remoción de carbonatos de calcio de
uno o más horizontes del perfil.
e. Calcificación
f.- Salinización.- Es la acumulación de sales o iones solubles
sulfatos, cloruros de sodio, calcio, magnesio, potasio, etc. En
los horizontes del suelo, con la consiguiente formación e
horizontes salinos.
g. Desalinización
h.- Alcalinización.- Es la acumulación de iones sodio, en las
posiciones de intercambio del complejo coloidal del suelo.
Ejemplo: horizonte Bh.
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SALINIZACION
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i. Desalcalinización
j. Lesivaje.- Es el proceso mediante el cual sucede lo
siguiente:
Translocación mecánica e pequeñas partículas de los
horizontes superficiales hacia abajo.
Da origen al horizonte B con la consiguiente acumulación de
arcilla, generalmente procedente del horizonte A. Ejemplo
horizonte Bt.
k. Podsolización (silificación).- Es el proceso químico que
ocasiona:
Migración de hierro, aluminio y/o materia orgánica.
Concentración de sílice (silificación en la capa eluviada)
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PODZOLIZACION
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l. Laterización.- (desilificación, ferralitización, ferritización,
alitización).- es el conjunto de procesos que ocasiona:
Migración del sílice fuera del solum (horizonte A, E, B)
Concentración sesquióxidos como al goetita, gibsita y otros
en el solum.
m. Melanización.- Proceso responsable de la coloración
oscura, mas o menos negra, que adquieren los horizontes A
de los suelos. Es el resultado de la impregnación de los
restos orgánicos en la masa del suelo.
n. Leucinización.- Proceso mediante el cual los horizontes del
suelo se aclaran o empalidecen como consecuencia de la
desaparición de las sustancias orgánicas de color oscuro,
bien sea por su transformación en compuestos de color claro
o por su remoción de los horizontes.
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o.Pardificación.- (braunificación, rubefacción, ferruginización).-
es el proceso químico que ocasiona lo siguiente:
Liberación de hierro de los minerales primarios.
Dispersión de las partículas de oxido de hierro en cantidades
crecientes.
La oxidación o hidratación progresiva de estos óxidos le
confiere a la masa del suelo coloraciones parduscas, pardo
rojizas y rojos.
p. Gleyzación.- Es aquel proceso químico que sucede en
condiciones anaerobias o de inundación originando la
reducción del hierro, desarrollo de coloraciones grises,
azuladas o verdosas en la matriz y presencia de moteos pardo
amarillentos, pardo y/o negros y glóbulos ferruginosos o
manganiferos. No siempre existen moteos.
37GLEYZACION
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4. Los que implican transformaciones
Son aquellos procesos que ocasionan modificaciones de unos
compuestos en otros diferentes o de mayor simplicidad
estructural o composicional.
a. Humificación.- Es el proceso mediante el cual los materiales
orgánicos brutos se transforman en humus.
b. Paludización.- Este proceso es considerado como
geogenético y por otros como pedogenético. Consiste en la
acumulación de gruesos depósitos de materia orgánica (mayor
de 30 cm.) tal como sucede en la formación de turbas.
Ejemplo: histosoles.
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c. Maduración.- Es el proceso mediante el cual la materia
orgánica sufre cambios físicos, químicos y biológicos. Estos
cambios es consecuencia del ingreso del aire a los depósitos
orgánicos el mismo que activa y/o facilita los procesos de
descomposición microbiana.
d. Mineralización.- Es el proceso mediante el cual son liberados
los elementos minerales como el N, P, S, K, etc. En forma de
óxidos u otros compuestos como consecuencia de la
descomposición de la materia orgánica que los contenía.
e. Descomposición.- Es el proceso mediante el cual los
materiales minerales y orgánicos se desintegran.
f. Síntesis.- Es el proceso mediante se forman nuevas especies
minerales y orgánicas.
g. Podsolización.- laterización, pardificación gleyzación.