GEOGRAFÍA DE LOS SISTEMAS NATURALES IV (GEOMORFOLOGÍA). Carreras de Licenciatura y Profesorado en Geografía Responsable: Prof. Asociada Liliana Ragone. Auxiliar Docente Graduado: Prof. José Busnelli. Ayudante Estudiantil: Virginia Suarez. Unidad III: La meteorización Procesos de meteorización física. Procesos de meteorización química. Productos de la meteorización y condiciones del terreno. Los suelos: definiciones, propiedades, procesos formadores, clasificaciones.
Universidad Nacional de Tucumán Facultad de Filosofía y Letras Departamento de Geografía
Geografía de los Sistemas Naturales IV (Geomorfología).
Meteorización
DEFINICIONES
Geografía de los Sistemas Naturales IV (Geomorfología).
Meteorización La meteorización es el proceso de alteración, desagregación y desintegración de las rocas y minerales “in situ”, por acciones físicas, químicas o bioquímicas-biológicas en la capa más superficial de la corteza terrestre, íntimamente influenciada por las condiciones atmosféricas y climáticas. Es sinónimo de “interperismo” y se diferencia de la erosión porque no manifiesta un transporte significativo de los materiales. Cada tipo de meteorización tiene su subtipo dependiendo del tipo climático bajo el cual actúa, la biota y el tipo de substrato (Gutiérrez Elorza, 2001). La meteorización puede ser definida como la desintegración y descomposición de una roca en la superficie o próxima a ella, como consecuencia a la exposición a agentes atmosféricos, con la participación de agentes biológicos. Se produce de esta manera la fragmentación de la roca en el lugar, formándose además nuevos minerales. Sería un proceso estático de destrucción de las rocas generando el regolito o materiales parentales para la etapa siguiente de degradación del paisaje, constituida por los procesos erosivos que transportan estos materiales, disminuyendo aún más su tamaño y generando el redondeamiento de los mismos, o bien la generación de procesos edáficos desarrollando suelos.
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Tipos de Meteorización Meteorización Física Meteorización Química Meteorización Biológica
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Tipos de Meteorización Meteorización Física Produce desintegración o ruptura en la roca, sin afectar a su composición química o mineralógica. En estos procesos, las rocas no cambian sus características químicas pero sí las físicas. La causa es la adaptación a las condiciones ambientales (Rice, 1983).
Los principales tipos de meteorización mecánica o física son: Descompresión. Termoclastía. Gelifracción. Haloclastía. Hidratación y deshidratación.
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Meteorización Física La
descompresión: es uno de los procesos más importantes de meteorización. Las rocas, al ser expuestas en la superficie terrestre por procesos de la geodinámica interna, como el tectonismo sumado a la erosión intensa de la geodinámica externa, pierden la presión a la que estaban sometidas y tienden a dilatarse. A causa de esta dilatación comienzan a experimentar la formación de grietas a lo largo de planos de debilidad de las rocas generando la apertura de las diaclasas.
Fracturamiento por contracción y dilatación térmicas: los minerales de las rocas se dilatan al elevarse las temperaturas y se contraen por enfriamiento, este comportamiento es diferencial para los diferentes minerales por lo que va generando la debilitación de los planos de contacto entre los mismos y va favoreciendo el fracturamiento. Este fenómeno es de fundamental importancia en los ambientes desérticos y en menor medida en regiones áridas-semiáridas, donde la insolación diurna y las altas temperaturas dilatan las rocas durante el día y durante las bajas temperaturas nocturnas se contraen. Este fenómeno es conocido también como termoclastía.
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Meteorización Física Descompresión.
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Meteorización Física Termoclastía.
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Meteorización Física Heladas y fracturamiento por el crecimiento de cristales de hielo (Gelifracción):
este proceso se da en las altas cumbres debido a la oscilación diaria de temperaturas por debajo y encima de los 0º C que genera el congelamiento nocturno y descongelamiento diurno del agua intersticial de las rocas a partir de planos de debilidad (esquistocidad o diaclasas) que genera la fracturación de las rocas. El agua al congelarse incrementa su volumen en un 9 % lo que genera una gran presión en los poros o fracturas donde se encuentra. Este fenómeno se da en rocas con elevada porosidad y contenido de agua Meteorización por crecimiento de cristales (sales) y/o hidratación-deshidratación:
Este proceso se da en amplios sectores en todo el mundo y depende de los sedimentos contenidos en rocas, regolitos y sedimentos. La condición fundamental es que existan estadios de hidratación y desecamiento, es decir un balance hídrico oscilante con incorporación de aguas por infiltración y una evaporación. Para el crecimiento de cristales se da en primera medida la disolución de los minerales por aguas acidificadas en un lugar, que son transportadas por escurrimiento subsuperficial y que luego al cambiar las condiciones de acidez del medio precipitan y generan el crecimiento de los minerales o cristales que van ejerciendo fuerzas a través de los intersticios. Es un proceso muy lento y que actúa a nivel localizado. Es conocido también con el nombre de “haloclastía” y se refiere a la solución y recristalización de las sales principalmente en zonas áridas (desiertos) y semiáridas. Mayormente vinculado a zonas salinas, de salares y bolsones.
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Meteorización Física Termoclastía y haloclastia + eólico.
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Meteorización Física Crioclastía.
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Meteorización Física Crioclastía.
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Meteorización Física Crioclastía.
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Meteorización Física En el caso de la hidratación y deshidratación o secado, se manifiesta principalmente en el caso de rocas con presencia de arcillas expansibles como son las montmorilloníticas. Estos procesos además de ser de meteorización, son procesos pedogenéticos de fuerte actividad que tienen gran influencia en las zonas cercanas a la embalse del río Hondo donde se encuentra el nivel de base del sistema fluvial del Gastona y presenta las condiciones óptimas de ciclos húmedos y secos debido a las condiciones climáticas atmosféricas semiáridas, el anegamiento estacional, la oscilación de la napa freática en niveles muy próximos a la superficie y un balance hídrico negativo prominente en más de 4 meses en el año.
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Meteorización Física Grietas de desecación
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Meteorización Química La acción química sobre las rocas genera grandes transformaciones en sus estructuras internas, debilitándolas y favoreciendo la fragmentación. En el caso de destrucción de las rocas es un proceso muy lento, pero para la pedogénesis es un proceso activo de suma importancia (Viers, 1973). ¿Cuáles son los elementos más importantes en la actividad química de descomposición de las rocas? 4 Los elementos más importantes en la acción química en el desarrollo de suelos y destrucción in situ de rocas son: la presencia de agua, el oxígeno, el dióxido de carbono, los ácidos solubles de suelos y la temperatura.
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Meteorización Química Los procesos de meteorización química más importantes son:
Oxidación: Reducción: Disolución: Hidratación: Hidrólisis:
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Meteorización Química Los procesos de meteorización química más importantes son: Oxidación: Se produce al reaccionar ciertos minerales con el oxigeno atmosférico, como ser el caso de óxido ferroso a férrico cambiando el color verdoso azulado a rojizo y perdiendo consistencia al incrementarse las condiciones aeróbicas. Reducción: es el proceso inverso por el cual los minerales pierden oxigeno al aislarse en ambientes anaeróbicos, cambiando las propiedades de resistencia a la ruptura de los mismos. Disolución: Importante en sales muy solubles como cloruros, nitratos, en rocas calcáreas y evaporíticas y en el modelado del paisaje kárstico. Hidratación: Proceso por el cual, minerales incorporan agua en su estructura cristalina, aumentando de volumen, como es el caso del yeso (sulfato de calcio hidratado). Hidrólisis: Genera la destrucción de la estructura molecular del agua en H+ y OH- principalmente en los minerales de silicatos, en especial el feldespato que se transforma en arcillas. El fenómeno más conocido es la caolinización de los granitos y pegmatititas. Las rocas ígneas tienen cationes metálicos Mg, Ca, Na, K, Fe y Al, que con el hidróxido (OH-) forman carbonatos y bicarbonatos solubles. Este proceso se basa en la formación de un ácido y una base a partir de una sal.
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Meteorización Química Oxidación y reducción
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Meteorización Química Oxidación y reducción
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Meteorización Química Oxidación y reducción
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Meteorización Biológica Algunos seres vivos contribuyen a alterar las rocas. Así, las raíces de las plantas se introducen entre las grietas actuando de cuñas, generando una fragmentación mecánica. Al mismo tiempo segregan sustancias que alteran químicamente las rocas, por lo que también es un proceso químico. También algunos animales, como las lombrices de tierra, las hormigas, los topos, etc., favorecen la alteración. A ese tipo de alteración, que genera una alteración química-bioquímica y mecánica del substrato por parte de seres vivos se denomina meteorización biológica.
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Meteorización Biológica
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Meteorización Biológica
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Meteorización Evolución
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Meteorización Estadios
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Meteorización Taffoni
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Meteorización Taffoni
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Meteorización Taffoni
Geografía de los Sistemas Naturales IV (Geomorfología). Facultad de Filosofía y Letras. Universidad Nacional de Tucumán.
SUELOS Unidad III: La meteorización Procesos de meteorización física. Procesos de meteorización química. Productos de la meteorización y condiciones del terreno.
Los suelos: definiciones, propiedades, procesos formadores, clasificaciones. José Busnelli.
Strahler & Strahler, 1986. Geografía física. Etchevere, 1975. Normas de reconocimiento de suelos.
SUELOS Definiciones
1-Capa superficial natural del terreno, muy meteorizada, que contiene materia viva y que mantiene o es capaz de mantener una cubierta vegetal. 2-Capa superficial de material mineral no consolidado y de menor resistencia que el regolito o que el lecho rocoso; y que puede mantener el crecimiento vegetal.
Estados
Sólido: Sustancias inorgánicas (minerales) usadas por la vegetación y orgánicas producidas por la vegetación. Líquido: H2O y otros compuestos liberados en reacciones químicas con las raíces de las plantas. Gaseoso: Además de los gases atmosféricos (CO2, O2, N2), también amonio y otros por reacciones químicas. José Busnelli.
SUELOS Límites
Superior: atmósfera o cuerpo de aguas someras. Horizontal: Aguas profundas o regiones sin vegetación, zonas rocosas o cubierta de hielo. Inferior: Lecho rocoso o regolito sin actividad biológica. Estudio
Ciencia del suelo: Pedología o Edafología.
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SUELOS Factores formadores del suelo
1) Clima: Es el factor más importante: Temperatura: las reacciones químicas en el suelo se duplican o triplican al aumentar la temperatura. La actividad bacteriana se acelera con el incremento de temperaturas. Precipitación: suministra el agua para la actividad biológica y química de los suelos. Exceso de lluviasmucha lixiviación e iluviación. Déficit hídrico capilaridad y salinización. Viento: Poca importancia.
2) Roca Madre o Material Parental: Es material desagregado in situ (regolito) o transportado.
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SUELOS Factores formadores del suelo
3) Relieve o topografía: A > pendiente, > erosión superficial por escorrentía, < infiltración, < desarrollo de suelos, suelos de menor potencia. Exposición a insolación y humedad.
4) Biota: Procesos biológicos por la vegetación y animales, así como tambien los restos de sus actividades biológicas. Humus: Descomposición de la materia vegetal muerta en la capa superficial del suelo. Turba: Capas de humus con alto grado de desarrollo. Acción mecánica de los animales: topos y lombrices. Agricultura y hombre. José Busnelli.
SUELOS Factores formadores del suelo
5) Tiempo: Suelos maduros vs suelos jovenes.
Factores activos: Clima y biota. Factores pasivos: roca madre, relieve y tiempo.
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SUELOS Perfil del suelo: Corte vertical o transversal. Horizontes del suelo: Capas horizontales paralelas a la superficie, separadas entre si por diferencias en su composición química- física, textura, color y estructura.
Relación horizontes – factores formadores: Muy desarrollados versus poco desarrollados. Horizontes genéticos y diagnósticos: Horizontes genéticos: O, A, E (ex A2), B (Solum), C y R. Cualitativos. Resultan de la acción de los factores formadores. Horizontes diagnósticos: Cuantitativos. Divididos en superficiales (epipedones) y subsuperficiales.
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SUELOS Horizontes Genéticos O
A
E
B C
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SUELOS Horizontes Genéticos O A E AB BA B BC C R
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SUELOS Horizontes Genéticos
Algunos índices subordinados: a: materia orgánica altamente descompuesta; b: horizonte o suelo fósil sepultado; c: Concreciones o nódulos; m: duripán, suelo endurecido; x: Fragipán, endurecido por sílice y roto por raíces; k: rico en calcio; p: pie de arado u otra perturbación antrópica; s: acumulación de sesquióxidos; t: Acumulación iluvial de arcillas; z: acumulación de sales; etc. Horizontes Diagnósticos
Epipedones: Mólicos, antrópicos, úmbricos, hísticos, ócricos, plágenos, folísticos, melánicos. Subsuperficiales: Argílico, nátrico, ágrico, çálbico, spódico, cámbico, óxico. Otros: Cálcico, gípsico, sálico, sómbrico. José Busnelli.
SUELOS Regímenes de humedad
Regímenes de temperatura
Ácuico
Pergélico
Údico
Críico
Ústico
> Humedad
Frígico
Tórrico
Mésico
Arídico
Térmico
Xérico
Hipertérmico
> Temperatura
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SUELOS Propiedades endógenas
1) Color: Es lo más evidente. Indica MO, humus, TºC y humedad. Tabla de Munsell. 2) Textura: Se refiere al tamaño de las partículas que constituyen el suelo. Se expresa en porcentajes (arena, limos y arcillas). Determinan la porosidad, permeabilidad y drenaje de los hz. 3) Estructura: Se refiere a la disposición u ordenamiento de los granosdel suelo en agregados.
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SUELOS Propiedades endógenas
1) Color:
José Busnelli.
SUELOS Propiedades endógenas
1) Color:
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SUELOS Propiedades endógenas
2) Textura:
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SUELOS Propiedades endógenas
2) Textura:
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SUELOS Propiedades endógenas
3) Estructura: Migajosa: (esponjosa). Altísima porosidad y aspecto acolchonado. Rico en MO. Granular: Poliedros regulares esferoidales. Muy porso y permeable, rico en MO. Blocosa: poliedros sin aristas, con poca MO, y deterioro de las características de A. Prismática: Agregados columnares típicos del HZ B, ricos en arcillas entre los prismas. Baja porosidad. Columnar: Parecido al anterior pero con las cúspides redondeadas por lavado. Laminar: Disposición planar de los agregados por acumulaciones químicas (duripanes, fragipanes) o por compactación y pie de arado.
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SUELOS Propiedades endógenas
3) Estructura:
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SUELOS Propiedades endógenas
3) Estructura:
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SUELOS Propiedades endógenas
3) Estructura:
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SUELOS Descripciones de perfiles de suelo
1) Delimitación de los horizontes genéticos. 2) Espesor o profundidades de los horizontes. 3) Limites o contactos: Tipos: abrupto, claro, gradual o difuso. Forma: Suave, ondulada, irregular, quebrada. 4) Color en seco y en húmedo. 5) Texturas. 6) Estructuras. 7) Consistencia en seco (fragilidad y dureza), en húmedo (friable a firme), en mojado (adhesividad y plasticidad). 8) Reacciones del suelo: pH: ácidos o básicos. Carbonatos. 9) Otros: cutanes, moteados, raíces, etc. José Busnelli.
SUELOS Descripciones morfológicas de entorno
1) Forma del terreno: pendientes (longitud, orientación, gradiente) y relieve (cóncavo, convexo, normal). 2) Drenaje: presencia de freática. 3) Erosión: procesos erosivos actuantes. 4) Estado de humedad. 5) Cobertura vegetal: porcentajes y tipo. 6) Uso de las tierras. 7) Pedregosidad y rocosidad. 8) Material originario o parental.
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SUELOS Procesos pedogenéticos generales
Fases: -Adición de materia al suelo: inorgánico por viento o arroyada; orgánico actividad biológica de las plantas: humus. -Pérdidas en la masa del suelo: Por erosión (transporte lateral) o lixiviación (transporte vertical) lavado de materiales a hz subsuperficiales por infiltración. Nota: infiltración distinto de percolación. -Desplazamientos de materiales en su interior: *Eluviación: Transporte de partículas finas coloidales (minerales u orgánicas) a hz inferiores HZ A. *Iluviación: Acumulación de materiales en hz inferiores HZ B. -Transformaciones del material en su interior: * Minerales primarios a secundarios. *Humificación: Transformación de tejidos vegetales en humus.
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SUELOS Procesos pedogenéticos específicos
Podzolización: acidificación del suelo en climas fríos y cubierta de coníferas. Laterización: en climas cálidos hiperhúmedos ricos en óxidos de hierro. Calcificación: en climas con evaporación mayor a la precipitación y ricos en carbonatos de calcio y magnesio. Gleicificación: en climas fríos polares con cubierta de tundra o pantanosos o turberas. Salinización: acumulaciones de sales en climas áridos y ricos en sulfatos y cloruros de calcio y sodio, con freática fluctuante.
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SUELOS Relación Morfogénesis-Pedogénesis
El agua de lluvias es el principal agente de erosión de suelos, pero al aumentar la pluviosidad aumenta la cobertura vegetal, y disminuye la erosión. Biostasia Pedogénesis: Con
abundantes lluvias y cubierta densa: gran meteorización, poca erosión y transporte.
Rexistasia Morfogénesis: Por
cambio climático o tala indiscriminada intensificación de los procesos de erosión al disminuir la cobertura vegetal. Diferencia entre suelo y regolito:
Contenido elevado de materia orgánica.
Abundancia de raíces, plantas superiores y microorganismos.
Meteorización intensa.
Presencia de horizontes diferenciados.
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SUELOS Catena: Sucesión de perfiles de suelo con diferentes pendientes, material parental a través de un corte o perfil longitudinal del terreno.
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SUELOS Catena:
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SUELOS Catena:
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SUELOS
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SUELOS
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SUELOS
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SUELOS Clasificaciones de suelos
1.
Clasificación Rusa y de Marbut.
2.
Clasificación de la FAO-UNESCO.
3.
Clasificación de la USDA (7ª Aproximación o Soil Taxonomy).
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
1.
Clasificación Rusa.
Dokuchaiev (1870): Propone la primera clasificación con carácter científico (genética) según los factores formadores y sus efectos (procesos formadores o pedogenéticos), sobre las características (propiedades) de los horizontes del perfil. Basado en las condiciones climáticas (TºC y precipitación) que determinan la cobertura vegetal (materia orgánica), definiendo la “Ley de Zonalidad” marcando zonas de climavegetación paralelas al Ecuador, a los que denominó Suelos Zonales.
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SUELOS
Clasificaciones de suelos 1.
Clasificación de Marbut (1938).
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SUELOS
Clasificaciones de suelos 2-Clasificación FAO-UNESCO:
Clasificación científica-taxonómica desarrollada entre 1968-1971. La nomenclatura se basa en la articulación de un prefijo según el elemento
formativo más sol. Se usó originalmente para la realización de la Cartografía de los Suelos del
Mundo con escala 1:5.000.000, pasando de ser una leyenda de suelos a una clasificación de suelos. Luego se realizó un mapa de mayor detalle para la Comunidad Europea con escala 1:1.000.000. Es una clasificación útil para mapas a pequeña escala, pero no sirve mucho
para una taxonomía de detalle. Utiliza los Hz diagnósticos pero no los regímenes de TºC y humedad.
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SUELOS
Clasificaciones de suelos 2-Clasificación FAO-UNESCO:
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
Se basa en los criterios de Pedion y Polipedones para la clasificación
de los suelos, por lo que tiene una íntima relación con el ambiente geomórfico. Se estudian los horizontes diagnósticos (Epipedones y Endopedones)
para establecer la diferenciación de los suelos y relacionarlo con los factores formadores. Tiene en cuenta los regímenes térmicos y de humedad. Jerarquías: Orden Suborden Gran Grupo Subgrupo Familia
Serie.
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
Ordenes
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
Nomenclatura de Orden, Suborden y Gran Grupo: Ejemplos: Molisol (ol) régimen de humedad údico (ud) y con horizonte argílico dominante (argi): Argiudoles Orden: Molisol. Suborden: Udol. Gran Grupo: Argi. Entisol (ent) con una gran abundancia de fragmentos líticos (ort) y de régimen de humedad tórrico (torri): Torriortentes. Orden: Entisol. Suborden: Ort. Gran Grupo: Torrico. Inceptisol (et) con horizonte úmbrico (umbr) y de muy bajo espesor (apl.): Haplumbretes. Orden: Inceptisol. Suborden: umbrico. Gran Grupo: háplico.
En la provincia de Tucumán (Libro de Geología de Tucumán: capítulo de SuelosSayago et al, 1998) se clasificaron los suelos hasta el nivel de subgrupo: Ejemplos: Argiudol típico, Torriortente lítico, Haplumbretes énticos.
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
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SUELOS
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
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SUELOS
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3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
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SUELOS
Clasificaciones de suelos
3-Clasificación de la 7ª Aproximación o Soil Taxonomy (USDA):
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