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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.