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.