Download - Tema ii GENESIS I (11 Y 12 / 03/2014)
TEMA ll
gÉNESISParte 1
Minerales y Rocas
La génesis La génesis
de los suelos investiga: de los suelos investiga:
• El modo como se ha formado un El modo como se ha formado un suelo.suelo.
• Los procesos y factores Los procesos y factores formadores que han actuado en el formadores que han actuado en el
desarrollo del suelo a partir de desarrollo del suelo a partir de
un material originario un material originario formado por la formado por la alteración de los minerales que alteración de los minerales que integran las rocas de la corteza integran las rocas de la corteza
terrestre. terrestre.
G E N E S I S G E N E S I S FACTORES PROCESOSFACTORES PROCESOS DE DEDE DE
FOMACIÓN FORMACIÓNFOMACIÓN FORMACIÓNI. MATERIAL MADRE - ADICIONES
II. CLIMA - T RANSFORMACIONES
III.TOPOGRAFIA - TRASLOCACIONES
IV. IV. TIEMPO - PÉRDIDAS
V. ORGANISMOS
PROPIEDADESPROPIEDADESObservables y mediblesObservables y medibles
Materiales formadoresMateriales formadores
Minerales y rocas Minerales y rocas
Al estudiar la fase sólida de los Al estudiar la fase sólida de los suelos se observa un predominio suelos se observa un predominio de los componentes inorgánicosde los componentes inorgánicos
(arcilla, limo y arena)(arcilla, limo y arena)
que se originaron a partir de los que se originaron a partir de los minerales que constituían las minerales que constituían las rocas de la corteza terrestre.rocas de la corteza terrestre.
Planeta tierra
CORTEZA TERRESTREparte externa de la litósfera
CARACTERÍTICASEn ella existen
+ de 2000 minerales que surgen de la combinación
de + de 100 elementos químicos
Que se encuentran formando las rocas
COMPOSICIÓN QUÍMICA
O: 47% Ca: 3% El 96 % de los minerales
Si: 27% Na: 2% está formado por estos
Al: 8% K: 2% 8 elementos químicos
Fe: 5% Mg: 2%
Otros ( P, S, etc.): 4%
Densidad de la corteza terrestre: 2,70 g/cm3
Densidad de partículas minerales del suelo : 2,65g/cm3
COMPOSICIÓN MINERALÓGICACOMPOSICIÓN MINERALÓGICA
Los primeros 60 km desde la superficie se llama SIAL por predominar el Si (27%) y el AL (8%), esto explica la mayor proporción de silicatos
entre los minerales que forman las rocas de la corteza terrestre.
Feldespatos 60% De la corteza
Anfíboles y Piroxenos 16% terrestre
Cuarzo 12% + del 93%
Micas 5% son Silicatos
Otros 7%
Suelo
• Cubre la superficie de la tierra en los continentes donde no afloran las rocas.
• De poco espesor. Desde escasos cm. a 1,2,3 m. hasta donde llegan las raíces de las plantas perennes nativas o la roca consolidada
Sus partículas minerales se han formado por la
alteración de las rocas de la superficie de la tierra
Las rocas están formadas por
Sólidos inorgánicos naturales
en los cuales
la distribución espacial de los átomos es
rigurosamente ordenada en todo su volumen -cristales-
y además poseen una
composición química muy fija
se denominan
MINERALES.
MINERALES• Sustancia natural homogénea; sólida en
condiciones de temperatura y presión ambiental• De composición química definida • De propiedades concretas que dependen de su
composición química y su estructura cristalina
Los minerales que existen en el suelo se relacionan
con su presencia en el material original
y sobre todo por su estabilidad.
cristales de cuarzo
• Minerales originalesProvienen de la solidificación y cristalización del magmaSilicatos: Feldespatos, Anfíboles, Piroxenos, Cuarzo, Micas Fosfatos: Apatitas Minerales de hierro: Magnetita
• Minerales secundariosSe producen por transformaciones de minerales originalesSilicatos derivados: TalcoCarbonatos: Calcita, DolomitaMinerales de hierro: Hematita, LimonitaMinerales de aluminio: GibsitaSulfatos: Yeso, Anhidrita y ARCILLAS ARCILLAS
Estructura básica de losSILICATOS
TETRAEDRO DE SILICE
Nesosilicatos
SiO4
(Si/O = 1:4 = 0,25)
Estructura cristalina formada por tetraedros sencillos separados por cationes metálicos. De una elevada dureza y
densidad. OLIVINO
:
Sorosilicatos
Si2O7(Si/O = 2:7 = 0,29)
Estructura cristalina formada por dos tetraedros de silicato que comparten uno de los oxígenos
de un vértice.
Ciclosilicatos
SinO3n(Si/O = 1:3 = 0,33)
Estructura cristalina formada por la unión de tres, cuatro o seis tetraedros.
Inosilicatos
Cadena sencilla:
Si2O6
(Si/O = 1:3 = 0,33)
Cadena doble:
Si4O11
(Si/O = 4:11 = 0,36)
Estructura cristalina formada por grupos de tetraedros unidos entre sí, dando lugar a cadenas sencillas (PIROXENOS) dobles ANFIBOLES),.
Filosilicatos
Si4O10
(Si/O = 4:10 = 0,40)
Estructura cristalina formada por tetraedos unidos que dan lugar a anillos hexagonales formando capas
reflejándose la estructura en el mineral. Son blandos y se exfolian en láminas. MICAS.
Tectosilicatos
Sin-xAlxO2n
(Si/O = 1:2 = 0,50)
Son los silicatos de estructura más compleja. Estructura cristalina formada por tetraedros
que configuran una red tridimensional en la que cada oxígeno es compartido por dos átomos de silicio. Feldespatos con sustitución. Cuarzo:En general, son incoloros o de color
blanco o gris pálido.
De qué depende el grado de estabilidadde los minerales silicatos?
• Grado de polimerización del tetraedro de sílice
cuarzo + polimerizado + estable
• Grado de sustitución de Si por Al en tetraedros• Tamaño del cristal: +chico + estable
• Grado de basicidad: + cationes + inestables
• Presencia de Fe ferroso: es + pequeño que el férrico
al oxidarse el Fe++ de un mineral silicatado se
descompone en Fe2O3 y Sílice coloidal.
• De la temperatura de cristalización: Olivino a 1890 °C. Cuarzo a 1540 °C
Serie Serie de Reacciónde Reacción de Bowen de Bowen
•
Estabilidad de los Minerales.
Estabilidad de los Minerales.
Se llama - roca - - roca - al sólido formado por un conjunto de conjunto de minerales minerales y/o fragmentos de
otras rocas relacionados entre sí genética, espacial y/o temporalmente, que forman
parte de la litosfera.
ROCAS Volumen Superficie Corteza de la tierraÍgneas 95% 25%Sedimentarias - - - - - - - - - - 75%.
Metamórficas 5% o sedimentos
Importancia de las rocas en los suelos
Las rocas influyen en el relieve del área
La descomposición de la roca, deja múltiples herencias en el suelo.
• La textura.
• Los iones en la solución.
• Los minerales secundarios.
Clasificación de las rocas según su origen
Ígneas Sedimentarias Metamórficas
Ciclo de las Rocas
Se transforman en sedimentosSe acumulan estos sedimentosSe compactan y cementan (litificación)Se transforman en una roca sedimentaria o material sedimentario sin cementar.
Metamórficas
¿Como se forma una roca? Igneas por solidificación del magma
A partir de la incorporación de las rocas ígneas plutónicas y volcánicas a la corteza
Ellas sufren un proceso de meteorización y erosión
Las rocas por un efecto de presión se tornan laminares,Y por las altas temperaturas alteran la estructura de los minerales, transformándose en una roca metamórficaSi llega al magma la roca metamórfica se funde.
Sedimentarias
ROCAS ÍGNEAS :Se forman por solidificación del magma.
Su aspecto es similar a una masa fundida con incrustaciones de cristales. Por su formación se clasifican ena)Plutónicas o intrusivas: b)el magma se enfría lentamente y a gran profundidad. Ej: Granitob) Volcánicas o extrusivas: Enfriamiento rápido del magma al salir como lava a la superficie.Ejemplo: Piedra pómez o pumita.c) Hipabasales o Filonianas: El magma se enfría primero lentamente y luego en forma rápida.
Rocas ÍgneasRocas ÍgneasPor su constitución mineralógica se
clasifican en:
• Ácidas: tienen + del 66% de Sílice (SiO2)
• Intermedias: entre 52 – 66 % de Sílice
• Básicas: tienen – del 52 % de Sílice
Se llama familia de rocas a un conjunto de ellas compuesto por los mismos minerales pero de distinto origen
Composición de algunas ROCAS ÍGNEAS
Algunas Rocas Ígneas Algunas Rocas Ígneas IntrusivasIntrusivas
Granito Diorita
Algunas Rocas Ígneas Algunas Rocas Ígneas Efusivas
Pumita Lapilli
Formadas por fragmentos de otras rocas que han sufrido procesos de meteorización y erosión Por cambios bruscos de temperatura, de presión, por acción del agua, el viento o el hielose producen partículas pequeñas (clastos) que forman depósitos o sedimentos que originan planicies, fondos de quebradas, de valles, de lagos y de mares.
Loess (material sedimentario de tamaño limo, o roca sedimentaria no consolidada)
ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS
ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS
Se producen por
sedimentación
o depósitos
y
su posterior
compactación
y cementación
Litificación
ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS Se clasifican en: Se clasifican en: Clásticas Químicas Biológicas
ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS SEDIMENTARIAS CLÁSTICASCLÁSTICAS
Formadas por
fragmentos de
minerales y/o
de otras rocas .
Ejemplo:• arenisca
• conglomerado
Clasificación de los Clastos Clasificación de los Clastos
ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICASQUÍMICAS
Se producen como
resultado de la
precipitación a partir
de soluciones
sobresaturadas.
Ejemplos• Yeso • Halita
• Dolomita
ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS SEDIMENTARIAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS
Se forman a partir de
los que alguna vez
fueron organismos vivos
De depósitos de material
vegetal rico en carbono
o a partir de depósitos
de conchillas marinas.
Ejemplos: -Calizas -Guano
-Diatomitas
-Antracita
ROCAS METAMÓRFICASROCAS METAMÓRFICASSe producen por la
transformación de otras rocas
preexistentes,(rocas ígneas,
sedimentarias o metamórficas)
a consecuencia de las altas
temperaturas y/o presiones.
Se caracterizan por ser foliadas, es decir, forman láminas, generalmente sin restos fósiles.
• Mármol
• Pizarras
• Cuarcitas
TEMA llgÉNESIS
Parte 2
Meteorización
Pedogénesis
Factores formadores
PedogénesisPedogénesis
• Para que comience a formarse suelo se debe producir en un primer momento la formación de un material disgregado en la superficie de la tierra.
Meteorización• Definición:
Desintegración y transformación de las rocas y minerales en la superficie terrestre al entrar en contacto con los agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos que dan como resultado productos más estables en las nuevas condiciones ambientales.
Procesos de meteorización • Corresponden a los diversos procesos
que pueden contribuir a la alteración (intemperismo) de los minerales que componen el material parental y al desarrollo del perfil del suelo.
Se los clasifica en:
• Procesos fisico-mecánicos• Procesos químicos
• Procesos biológicos
Meteorización
Algunas posibles reacciones químicas producidas por el agua pueden ser
K Al Si3O8 + H2O hidrólisis H Al Si3O8 + K+ + OH-
(sólido) (líquido) (sólido) (solución)
Al2O3 + 3 H2O hidratración Al2O3.3 H2O
(sólido hidratado)
La meteorización de los minerales primarios produce los minerales secundarios que integran los suelos
Minerales Herencia Minerales Heredados
Primarios
Transformación Arcillas transformadas
Alt. geoquímica
Solubilización Geles amorfos
Alt. Bioquímica
Neoformación Arcillas neoformadas
Liberación de Si, Al, Fe
Cristalización Óxidos cristalino
Los procesos físicos y químicos de meteorización producen la desintegración y transformación de los minerales para originar los suelos; pero su intensidad y dirección dependen de los factores de formación.
FACTORES FORMADORES DEL SUELO
Los suelos varían de un lugar a otro del paisaje en función de los factores que influyen en su evolución.
El suelo puede ser considerado como una determinada combinación de sus factores formadores. S = f ( cl, o, r, m, t).
clima, organismos, relieve, material madre, tiempo
Esta ecuación indica que para una determinada combinación de los factores sólo puede existir un tipo de suelo (la misma combinación originará siempre el mismo tipo de suelo independientemente del lugar geográfico en que se encuentre).
Un suelo tarda muchos años en formarse. El tiempo depende de las características del material y ambientales de la zona y puede tardas entre 100,1000 a + de 100000 años. Cuanto más horizontes presenta mas evolucionado es. Los otro factores que intervienen:
FACTORES CLIMÁTICOS Principalmente la TEMPERATURA y las PRECIPITACIONES, ambas actúan aumentando la meteorización y el arrastre de materiales.
CARACTERÍSTICAS DEL RELIEVE
La PENDIENTE hace que los materiales sean arrastrados por las aguas impidiendo su penetración. Los terrenos llanos favorecen el lavado y arrastre de los materiales y por tanto la formación de suelos. La ALTITUD y la ORIENTACIÓN de la pendiente son responsables en parte de la climatología del lugar.
EL TIPO DE MATERIAL
MADRE
Algunos materiales son blandos y fáciles de meteorizar como por ejemplo rocas básicas arcillas . Sin embargo otros son duros y difíciles de transformar como el granito arenas de cuarzo
ORGANISMOS
La formación del suelo es un proceso de sucesión biológica y será muy importante la actividad de los organismos. Estos serán diferentes dependiendo de la climatología, pH, aireación.
Influencia del clima sobre algunas características
Influencia del relieve sobre algunas características
El material madreEl material madre provee una tendencia en las
características físicas y química de los suelos, que puede ser modificada por una fuerte influencia de otros factores en la medida que el material original sea alterable.
Suelos derivados de GRANITO (cuarzo y feldespatos de K) que produce alta proporción de
arenas suelos pobres, de poca retención hídrica.
Suelos derivados de Loess (material sedimentario, no consolidado, rico en minerales descomponibles) con un adecuado clima se transforma en suelos profundos, bien provistos de nutrientes, con buena retención hídrica,
Influencia del tiempo sobre algunas características
Bibliografía
• Porta, j; Lopez Acevedo, M y Roquero, C. Edafología para la Agricultura y el medio ambiente.
• CONTI, M. E. Principios de edafología.• Buckman, H.O. y N.C. Brady. Naturaleza y
propiedades de los suelos.