FDSAFDS

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Origen y Formación de Suelos
2021
MSc. Jorge Dueñas
Facultad de Geología Geofísica y Minas
UNSA
www.unsa.edu.pe
Email: jduenasr@unsa.edu.pe
Ciclo de las Rocas

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Ciclo de las Rocas
Origen y Formación de Suelos

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La Meteorización
Meteorización (Weathering)
• El proceso de meteorización incluye varios procesos físicos y químicos que
alteran las rocas y minerales cercanos a la superficie, mientras que la
erosión implica la eliminación de materiales erosionados, por ejemplo,
mediante corrientes de agua en la zona dela meteorización.
• La meteorización altera las rocas y los minerales para que estén más en
equilibrio con un nuevo conjunto de condiciones ambientales. Por ejemplo,
muchas rocas ígneas y metamórficas se forman dentro de la corteza
terrestre donde la presión y la temperatura son altas y hay poca o nada de
agua u oxígeno.
• Sin embargo, estas mismas rocas en la superficie están expuestas a baja
presión y temperatura, al agua, a la atmósfera y a las actividades de los
organismos. Por lo tanto, las interacciones de los materiales de la Tierra
con la hidrosfera, la atmósfera y la biosfera provocan cambios a medida
que se descomponen físicamente (proceso de desintegración) y cambian
químicamente (proceso de descomposición).

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Meteorización (Weathering)
• Ruptura física (desintegración) y alteración
química (descomposición) de rocas y minerales
en la superficie de la tierra.
• La meterorización ocurre debido a la búsqueda
de equilibrio.
 Búsqueda de equilibrio?
Serie Bowen y el equilibrio de rocas o
minerales…

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Erosión
• Movimiento de materiales producidos por
meteorización
• Agentes de transporte:
 Agua
 Viento
 Glaciares
Erosión

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Tipos de meteorización
• Meteorización mecánica o física
• Meteorización química
Meteorización mecánica o física
• Ruptura física sin cambiar la química del
material
• Procesos físicos que causan
meteorización mecánica
 Congelamiento
 Expansion y contracción termal
 Liberación de presiones (exfoliación)
 Actividad biológica

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Procesos: Meteorización mecánica
Congelamiento “frost wedging”
Procesos: Meteorización mecánica
Expansión y contracción termal

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Procesos: Meteorización mecánica
Exfoliación
Procesos: Meteorización mecánica
Actividad Biológica

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Meteorización química
• Descomposición por alteración química
• Agentes causantes:
 Biológicos (líquenes)
 Soluciones…
Meteorización química

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Meteorizacion química: Soluciones
• Acido carbonico
 H2O + CO2  H2CO3 > H+ + HCO3-
agua dióxido carbono ácido carbónico ión hidrógeno ión de
bicarbonato
• Disolución de ácido carbónico
 CaCO3 + H+ + HCO3
- > Ca+2 +2HCO3
-
Meteorización química: Soluciones
• Oxidación – reacción con oxígeno para
formar
 Oxidos
 Hidróxidos (agua envuelta)
• Ejemplos:
 4Fe + 3O2  2Fe2O3 (hierro de la roca y
oxígeno de la atmósfera)
 Fe2O3= hematita
 FeO(OH).nH2O = limonita
 FeS2 = pirita (se oxida y produce ácido sulfúrico)

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Meteorizacion quimica: Soluciones
• Hidrolisis
 H+ y OH- del agua reaccionan con iones de
minerales
 2KAlSi3O8 + 2H+ + 2HCO3
- + H2O 
Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + 2HCO3
- +4SiO2
KAlSi3O8 = ortoclasa Al2Si2O5(OH)4 = kaolinita
HCO3
- = bicarbonato SiO2 = silica
Factores que controlan la razon (rate) de la
meteorización química
• Tamaño de la partícula
• Clima
• Composición de material original

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Factores que controlan la razon (rate) de la
meteorización química
Tamaño de la partícula (área de superficie)
Factores que controlan la razon (rate) de la
meteorización química
Clima

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Factores que controlan la razon (rate) de la
meteorización química
Clima
Factores que controlan la razon (rate) de la
meteorización química
Composición de material original

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Meteorización esferoidal (spheroidal weathering)
Meteorización esferoidal (spheroidal weathering)

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Suelos
• Tipo de regolito
• Regolito?
 Material en la superficie de la tierra
compuesto de:
 Cenizas volcánicas
 Sedimentos depositados por ríos, glaciares o
viento
 Material residual formado “in situ”
Composicion de Suelos
• Material meteorizado (45%)
• Agua
• Aire
• Materia orgánica (5%)
 Humus= materia orgánica procesada por
bacterias
55%!!

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Caracterizacion de suelos por su origen:
• Residual = formado “in situ”
• Transportado = materiales que forman el
suelo llegaron de otros lugares por viento
y/o agua
Perfil del suelo
Varían en:
 Textura
 Estructura
 Composicion
 color
Zona de
eluviación
Zona de
iluviación

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Clima
• Factor más importante
 El clima controla el tipo
de suelo a desarrollarse:
 Pedalferes- ricos en
aluminio y hierro, en
climas húmedos
 Pedocales- ricos en calcio,
en clima seco
 Lateritas – ricos en
hierro, en clima tropical
Factores que Controlan la Formación de Suelos
• Roca original (material parental)
• Clima
• Relieve
• Actividad orgánica
 Simbiosis entre organismos y suelos
• Pendiente (taludes)
• Tiempo

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Aspectos importantes son:
• Composición: De ella depende la: solubilidad
/estabilidad de minerales, ej. cuarzo vs calcita, uno
estable, el otro muy soluble (ver cuadro de composición
y estabilidad de minerales – Serie de Bowen).
• Textura (tamaño de grano y porosidad): Granos
pequeños tienen más superficie expuesta al
intemperismo, en ellos el grado de intemperismo puede
ser mayor.
• Estructura (masiva vs. estratificada, fracturada):
Estructuras más masivas: menor intemperismo; más
fracturadas, finamente estratificadas: mayor
intemperismo
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Material Parental
La estabilidad de los minerales (resistencia al intemperismo)
depende de su composición, esta relación está dada principalmente por y
en relación con los minerales de la serie de reacciones de Bowen. De más
estables a menos son:
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Composición y estabilidad de minerales

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Aspectos importantes que lo determinan son:
• La temperatura y la humedad del ambiente
y en el sustrato;
• Los gradientes de temperatura diaria.
• Mayor humedad y temperatura
generalmente favorecen mayor
intemperismo.
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Clima
Varía de baja pendiente (planicies) a alta
pendiente (escarpes).
En altas pendientes hay más erosión, menor
acumulación de humedad y consecuentemente
menos intemperismo.
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Relieve (Topografía)

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Pocos organismos y suelo delgado
vs.
Abundante actividad orgánica (tanto vegetal
como de organismos en el suelo).
Suelos delgados y jóvenes tienen poca vegetación.
A mayor vegetación y organismos, mayor grado de
intemperismo.
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Actividad Orgánica
Corto tiempo de exposición
vs
Largo tiempo de exposición a la intemperie y
agentes.
Más tiempo: más intemperismo, suelos más
desarrollados;
menos tiempo: menos intemperismo, suelos
menos desarrollados
Factores que Controlan la Formación de Suelos
Tiempo

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Factores que Controlan la Formación de Suelos
Degradación de suelos
• Ocurre cuando:
 Productividad del suelo disminuye
 Fertilidad suelo disminuye
 Erosión
• Tres tipos:
 Erosión: por zanjas o por láminas
 Deterioro químico
 Deterioro físico

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Horizonte de suelos
La característica fundamental de los suelos,
adicionalmente a sostener vegetación, es:
La formación de horizontes.
Se denominan de arriba hacia abajo A, B, C.
No necesariamente deben existir todos para ser
un suelo (no todos suelos deben presentar todos
los horizontes), pero deben tener al menos un
horizonte: el A.
La mayoría de los suelos tiene los horizontes A y
B.
Horizonte de suelos
Horizonte A.- Es el más superficial,
único indispensable para que un suelo
sea considerado suelo. Con materia
orgánica (MO), minerales insolubles y
arcilla. Estructura granular.
Horizonte B.- Abajo del A, con muy
poca MO, con minerales solubles
lavados del A y precipitados en el B.
Estructura de terrones grandes.
Horizonte C.- Debajo del B y arriba
de la roca sana o regolito. Es roca
disgregada con procesos incipientes de
intemperismo.

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Tipos de suelos
Considerando principalmente el clima predominante y un
tiempo suficiente para el desarrollo de los suelos, se
pueden identificar tres tendencias principales de
desarrollo de los perfiles de suelos:
1.- Suelos de climas húmedos.-
Intemperismo intenso, rápido intemperismo químico, suelos
gruesos. El CaCO3 se disuelve y se lava, el feldespato y
silicatos se alteran completamente y se van, dejando Al y
Fe e hidróxidos. No son suelos productivos dado que la
extrema humedad lava las bases, su aspecto de fértiles es
por la materia orgánica de la vegetación que sostienen.
Tipos de suelos
Lateritas. Sus características
son:
+ Con humus: horizontes O
orgánicos, A hísticos.
+ Horizontes B con arcillas ricas en
Al, e hidróxidos hierro: B óxico, B
espódico, ó B argílico.
+ Puede haber gruesas masas u
horizontes de Fe insoluble y Al:
Hzte plíntico ocasionalmente Qz
+ Material parental del que se
desarrollan mejor:
rocas ígneas máficas

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Tipos de suelos
2.- Suelos de climas secos.-
Suelos delgados, intemperismo lento, influencia
importante del material parental, incluso en
horizonte A puede haber minerales originales de la
roca madre.
El Carbonato de Ca puede permanecer en el suelo y
acumularse en horizontes B, poca materia
orgánica. Son poco fértiles.
Tipos de suelos
Pedocales, (de pedon: suelo y
cal: CaCO3) [sinonim.: aridisol].-
Sus características son:
+ Poca materia orgánica:
horizontes A ócricos.
+ Horizonte B cálcicos, nódulos y
concreciones de CaCO3. B cámbico,
nítrico ó argílico. Horizontes
petrocálcico, gypsicos,
petrogypsicos, sálicos.
+ Material parental del que se
desarrollan mejor: rocas calcáreas

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Tipos de suelos
3. Suelos de climas templados.-
A mayor intemperismo (en intensidad y tiempo) decrece la
influencia del material parental.
Un suelo con un corto tiempo de desarrollo en condiciones
moderadamente húmedas y temperaturas medias derivado
de granito puede diferir mucho de uno derivado de caliza
en las mismas condiciones, pero después de suficiente
tiempo y una mayor
humedad las diferencias entre ambos suelos van
disminuyendo:
ambos habrán perdido los minerales solubles de los
horizontes superiores (horizontes A) y van perdiendo los
minerales insolubles progresivamente.
Tipos de suelos
Pedalferes (de pedon: suelo, al =
aluminio, fer = hierro):
+Tienen cantidades variables pero
significativas de MO, lo que
corresponde con: A mólicos y A hísticos
+ Los horizontes B y A contienen
abundantes minerales insolubles:
cuarzo, arcilla y productos de
alteración del Fe.
+ El CaCO3 u otros minerales solubles
(sales) están ausentes. B argílico, B
espódico. Fragipan, Duripan.
+ Material parental del que se
desarrollan mejor: rocas ígneas
intrusivas silíceas (granitos)

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Paleosuelos
La identificación y
reconocimiento de
suelos antiguos:
paleosuelos, permite
conocer los cambios de las
condiciones climáticas en
el pasado reciente
Suelo
actual
Dep
Volcánicos Paleosuelos
Preguntas?