Meteorización
evolución
ROCA REGOLITA SUELO
MATERIAL ORIGINAL
MATERIAL PARENTAL
METEORIZACION:
Es un proceso natural inevitable. Es
una combinación de destrucción y síntesis. El proceso
de meteorización es una adaptación de los minerales a condiciones distintas a
las de su formación. Desde el punto de vista quimicos los cambios mas
notable se producen en las rocas magmáticas, y no en las sedimentarias, que ya han sufrido dicho proceso de adaptación.
La meteorización se produce cuando la roca es
fragmentada (desintegrada) o alterada químicamente (descompuesta), o ambas
cosas. La meteorización mecánica se lleva a cabo por fuerzas físicas que rompen
la roca en trozos cada vez más pequeñossin modificar
la composición mineral de la roca. La meteorización quimica implica una
transformación quimica de la roca en uno o mas
compuestos nuevos.
El material resultante se denomina regolita y sobre el se
desarrollan los suelos. En muchos casos el proceso
debe dimensionarse en tiempo geológico, es decir milenios.
Jackson y Sherman identificaron los inerales presentes en la fracción arcilla del horizonte A, y y encontraron
la posibilidad de ordenarlos en una secuencia según el tiempo requerido para
transformar y lixiviar del
horizonte A a cada uno de ellos. As se pueden clasificar los
suelos en función de la meteorización que haya experimentado.
Jóvenes: suelos con minerales primarios.
Maduros: formación de arcillas.
Seniles: caolinita y óxidos.
*METEORIZACION FISICA O DESINTEGRACION
Cuando una roca experimenta este tipo de meteorización, se rompen en fragmentos
cada vez mas pequeñas, que conservan cada uno las características del material original,
incrementando la área superficial disponible para la meteorización quimica.
En la naturaleza, hay 4 procesos físicos que inducen la fragmentación de la roca: fragmentación por helada, expansión provocada por la
descompresión, expansión térmica y actividad biológica.
1. Fragmentación por el hielo (gelifraccion):
Ciclos repetidos de congelación y deshielo representan un
proceso importante. El agua liquida tiene la propiedad única de expandirse
alrededor de un 9 % cuando se congela, porque en la estructura cristalina
regular del
hielo, las moléculas de agua están mas separadas de lo que estánen el agua
liquida próxima al punto de congelación. Como
consecuencia, la congelación del
agua en un espacio confinado, ejerce una tremenda presión hacia fuera sobre las
paredes del
lugar donde se encuentran. Esto expande y aumenta el tamaño
de esas aberturas. Después de muchos ciclos de congelación-deshielo, la roca se rompe en fragmentos angulares. Este
proceso se denomina cuñas de hielo.
2. Descompresión:
Cuando grandes masas de rocas ígneas, en particular granito, quedan expuestas a
la erosión, las losas concéntricas empiezan a soltarse, este
proceso se denomina lajeamiento, esto ocurre debido a la gran reducción de la
presión que se produce cuando la roca situada encima es erosionda, en un
proceso denominado esta descompresión. Acompañando a esta descomposición, las
capas externas se expanden más que la roca situada
debajo y, de esta manera, se separan del
cuerpo rocoso. La meteorización continua acaba por separar y desgajar las
bajas, creando los domos de exfoliación.
3. Expansión Térmica:
El ciclo diario de temperatura puede meteriorizar las rocas, en particular en
los desiertos calidos donde las variaciones pueden superar los 30sC. El
calentamiento de una roca produce expansión y el
enfriamiento causa contracción. La dilatación y reducción repetida de minerales
con índices de expansión diferentes deben ejercer lógicamente cierta tensión
sobre la capa externa de la roca.
4. Actividad Biológica:
Las actividades de los microorganismos, entre ellos las plantas, los animales
excavadores y los seres, humanos, también llevan a cabo meteorización. Lasraíces
vegetales crecen entre las fracturas en busca de nutrientes y agua, y conformen
crecen, resquebrajan la roca. Los animales excavadores
descomponen aun mas la roca desplazando material
fresco hacia la superficie, donde los procesos físicos y quimicos pueden con
mas efectividad.
*METEORIZACION QUIMICA:
Tan poco como
comienza la desintegración de la roca y minerales, comienza la descomposición
quimica. Esta es especialmente notable en climas húmedos y
calidos, donde los procesos son muy intensos.
La meteorización quimica es acelerada por la presencia de agua, oxigeno y acido
orgánicos e inorgánicos que resultan de la acción microbiana sobre los residuos
de plantas.
Estos agentes convierten minerales primarios en secundarios y
formas solubles de nutrientes para las plantas. Los procesos
fundamentales son
1) _ Disolución:
Uno de los minerales mas hidrosolubles es la halita, se disuelve fácilmente en
agua porque se mantiene una neutralidad eléctrica, y sus iones conservan sus
cargas. Además, las moléculas d agua son polares, y sus
extremos negativos se aproximan a los iones sodio y sus extremos positivos se
agrupan alrededor de los iones cloruros, lo cual libera los iones a la solución
acuosa.
Como la mayoría de los minerales no son solubles
en agua pura, la presencia de una pequeña cantidad de acido, aumenta la fuerza
corrosiva del
agua.
En la naturaleza, los ácidos se producen por una serie de procesos Ej., el acido carbónico se crea cuando el dióxido de la
atmosfera se disuelve en las gotas de lluvia. Conforme el
agua de lluvia acidificada vacalando en el suelo, el CO2 puede aumentar la
acidez de la solución de meteorización. Tambien se
libera acido organico en el suelo en proceso de descomposición.
Una solución acuosa acida puede descomponer a las rocas y dar lugar a productos
hidrosolubles Ej.,, el mineral calcita, CaCO3.
2) _ Oxidación:
Se manifiestan particularmente en las rocas que tienen en su composición hierro
y manganeso. El proceso de oxidación se produce cuando el oxigeno se combina
con el hierro para formar el oxido ferrico, como sigue
Este tipo de reacción se denomina oxidación, en donde se produce la perdida de
electrones de un elemento durante la reacción.
La oxidación es importante en la descomposición de los minerales forromagnesianos
como
el olivino. El oxigeno se combina con el hierro para formar óxidos de color
marrón rojizo denominado hematites o un herrumbre de color amarillento
denominado limonita ( FeO (OH)).
La oxidación solo puede ocurrir después de que el hierro es liberado de la
estructura del
silicato por otro proceso denominado hidrólisis.
3) _ Hidrólisis
El grupo mineral mas común, el de los silicatos, se descompone sobre todo
mediante este proceso. La hidrólisis produce la introducción de los iones
hidrogenados en estructura cristalina, se destruyen la disposición ordenada
original de los átomos y se descompone el mineral.
En la naturaleza el agua contiene otras sustancias que contribuyen con iones
hidrógenos, como
el dióxido de carbono, que se disuelve en agua para formar acido carbónico y
este a su vez se ioniza para formar iones hidrógenos eiones bicarbonatos. Por
Ej., la meteorización quimica del
feldespato potasico componente del
granito.
*METEORIZACION BIOLOGICA:
Los procesos que resultan de la acción de plantas y organismos pueden ser
físicos, como
se vio en la desintegración, pero también quimicos. Los
elementos absorbidos por las plantas son reemplazados por iones hidrógenos en
los minerales, que pierden estonces estabilidad. Los ácidos orgánicos
pueden formar complejos con el hierro y el aluminio.
Todos los procesos descriptos ocurren simultáneamente y son
interdependientes.
FACTORES QUE INCIDEN EN LA METEORIZACION:
1) _Condiciones Climáticas
El clima es fundamental en el proceso de alteración, interviniendo el agua y el
factor temperatura.
En condiciones de áridas, dominan las fuerzas físicas, con disminución del
tamaño de las partículas y poco cambio en la composición. La presencia de una
mayor humedad hace aumentar los cambios quimicos y mecánicos.
El clima controla los tipos de vegetación, lo cuales esto
influye indirectamente en las reacciones bioquímicas de los suelos y en la
meteorización mineral.
2) _ Características físicas del material:
El tamaño de las partículas, su dureza y el grado de cementacion son tres
características físicas que influyen en la meteorización. En las rocas, los
cristales grandes de diferentes minerales favorecen la desintegración, debido a
la variación en la dilatación y contracción al variar la temperatura, esto
ayuda a formar grietas y a romper estas rocas en sus componentes minerales. Los
minerales de granulación mas finas son mas resistentes
a la rupturamecánica.
El tamaño, para la descomposición quimica debe ser pequeña ya
que presenta mayor superficie.
3) _ Características químicas y Estructurales del material:
Las sales que forman sulfatos, carbonatos y cloruros en general, son minerales
inestables dada su alta solubilidad.
La estabilidad de los silicatos se relaciona con su estructura quimica y
aumenta en el siguiente orden.
Neosilicato-Sorosilicato-Ciclosilicatos-Inosilicatos-Filosilicatos-Tectosilicatos.
Pueden considerarse como
factores que afectan a mayor o menor estabilidad de los minerales silicatados a
la meteorización:
• Orden de cristalizacion a partir del
magma y consecuente complejidad de la estructura.
• Sustituciones Isomorficas que pueden debilitar la
estructura cristalina.
• Presencia de minerales oxidables.
*TIPOS DE METEORIZACION.
Debido a las condiciones del lugar pueden suponerse
determinadas características dominantes en el proceso de meteorización y en
consecuencia los posibles materiales a formarse.
T I P O Z O N A
B I O C L I M A T I C A P R O D U C T O S
litogenicas Regiones polares Material gruesos
H-Si-Al-lítica Bosques de regiones templadas Arcillas no saturadas, limo
Ca-Si-Al-lítica Estepas Loess y carbonato de calcio
Fe-Al-lítica Tropical Oxido de hierro y aluminio
*METEORIZACION Y LIXIVIACION:
La meteorización es la alteración del material, siendo la lixiviación el
arrastre de los productos hacia las profundidades. La meteorización puede
llevarse a cabo sin presencia de agua, pero la lixiviación
requiereineludiblemente de la misma.