MINERALES DE LOS SUELOS

GLOSARIO:

1.- Edafología: Es la ciencia que estudia el suelo, su composición, su química, su relación con el entorno y las plantas.

2.- Mineralogia: Es la ciencia dedicada al estudio de los minerales, que son sustancias inorgánicas de origen natural, con una composición química definida y de forma cristalina. Es una rama de la geología y estudia específicamente, las propiedades físicas y químicas de todos los minerales del planeta, y también su origen, formación, clasificación, distribución y uso.

3.- Perfil del Suelo: Es una exposicion vertical de la porcion superficial de la corteza terrestre.

4.- Horizonte: Capa aproximadamente paralela a la superficie del suelo diferenciable de otras capas adyacentes por propiedades generadas a partir de factores de formacion de suelos.

5.- TEXTURA: Es la cantidad relativa expresada en % de arena, %de limo y % de arcilla contenida en una porción de suelo.- Este término se refiere a las diferentes proporciones de separados en la fracción mineral del suelo, denominándose de la siguiente manera:

6.- ARENAS: Si sus tamaños sonde 2.00 a 0.05mm de diámetro.

7.- LIMOS: Si sus tamaños son de 0.05 a 0.002mm de diámetro.

8.- ARCILLAS: Si sus tamaños son menores de 0.002mm de diámetro.

PERFIL DE UN SUELO

¿Qué es el suelo?

La palabra suelo se deriva del latín solum, que significa suelo, tierra o parcela.

Los suelos se forman por la combinación de cinco factores interactivos: material parental, clima, topografía. Organismos vivos y tiempo.

Los suelos constan de cuatro grandes componentes: materia mineral, materia orgánica, agua y aire; la composición volumétrica aproximada es de 45, 5, 25 y 25%, respectivamente.

Los constituyentes minerales (inorgánicos) de los suelos normalmente están compuestos de pequeños fragmentos de roca y minerales de varias clases. Las cuatro clases más importantes de partículas inorgánicas son: grava, arena, limo y arcilla.

 Horizontes

Se llama horizontes del suelo a una serie de niveles horizontales que se desarrollan en el interior del mismo y que presentan diferentes caracteres de composición, textura, adherencia, etc. El perfil del suelo es la ordenación vertical de todos estos horizontes.

Clásicamente, se distingue en los suelos completos o evolucionados tres horizontes fundamentales que desde la superficie hacia abajo son:

• Horizonte O, "Capa superficial del horizonte A"
• Horizonte A, o zona de lavado vertical: Es el más superficial y en él enraíza la vegetación herbácea. Su color es generalmente oscuro por la abundancia de materia orgánica descompuesta o humus elaborado, determinando el paso del agua arrastrándola hacia abajo, de fragmentos de tamaño fino y de compuestos solubles.
• Horizonte B o zona de Precipitado: Carece prácticamente de humus, por lo que su color es más claro (pardo o rojo), en él se depositan los materiales arrastrados desde arriba, principalmente, materiales arcillosos, óxidos e hidróxidos metálicos, etc., situándose en este nivel los encostramientos calcáreos áridos y las corazas lateríticas tropicales.
• Horizonte C o subsuelo: Está constituido por la parte más alta del material rocoso in situ, sobre el que se apoya el suelo, más o menos fragmentado por la alteración mecánica y la química (la alteración química es casi inexistente ya que en las primeras etapas de formación de un suelo no suele existir colonización orgánica), pero en él aún puede reconocerse las características originales del mismo.
• Horizonte D, horizonte R o material rocoso: es el material rocoso subyacente que no ha sufrido ninguna alteración química o física significativa. Algunos distinguen entre D, cuando el suelo es autóctono y el horizonte representa a la roca madre, y R, cuando el suelo es alóctono y la roca representa sólo una base física sin una relación especial con la composición mineral del suelo que tiene encima.

Los caracteres, textura y estructura de los horizontes pueden variar ampliamente, pudiendo llegar de un horizonte A de centímetros a metros.

Los suelos (Edafología)

Definición: Material producido por los efectos de meteorización y la acción de plantas y animales sobre las rocas de la superficie de la tierra.

Normalmente se divide un suelo en tres estratos (horizontes):

Horizonte A: Capa superior del suelo. Descomposición de materia orgánica con liberación de ácidos. Este ácidos disuelven el aluminio, hierro, calcio y otos elementos químicos para moverse hacia abajo, hacia horizonte B.

Horizonte B: Zona de acumulación. Generalmente con arcillas y óxidos de hierro.

Horizonte C: Capa inferior del suelo, sobre la roca sólida no meteorizada. Se compone de trozos de rocas sueltas, ligeramente meteorizados.

 

Existen varios tipos de suelos en el mundo. Los más conocidos son el Podsol y el Tschernoziem. Los factores más importantes de la formación de un suelo son:

a) El clima (véase: Clima de América del Sur)
b) Temperatura
c) cantidad de precipitaciones
d) Tipo de vegetación e) El tiempo (en años)

Horizontes del suelo

A	A00    Hojas y residuos orgánicos sin descomponer A0      Residuos parcialmente descompuestos A1      Color oscuro por presencia de materia organica A2      Color claro por efecto del lavado
A3-B1 Transición a A-B
B	B2      Precipitación de sustancias lavadas de A B3      Transición B-C
C	C      Fragmentos y restos de meteorización de la roca madre
D	D      Roca madre sin alterar

TIPOS DE SUELOS

Sistemas de clasificación de suelos.

Los suelos son clasificados de acuerdo con su estructura y composición en órdenes, subórdenes, grandes grupos, subgrupos, familias y series. Se ha visto que las características del suelo varían enormemente de un lugar a otro; los científicos han reconocido estas variaciones en los diferentes lugares y han establecido distintos sistemas de clasificación.

Las diferencias que presentan los suelos se utilizan para clasificarlos en diez órdenes principales, como se observa en el siguiente cuadro.

Los alfisoles (suelos ricos en hierro y aluminio) y molisoles (suelos de pastizales) son los mejores suelos agrícolas.

 

Por características físicas, Existen diferentes tipos de suelos del Mundo, a continuación se describen: 

1. Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%.

2. Alfisoles: Suelos grises, con alto contenido de arcilla y baja permeabilidad; tienen debajo a mediano contenido de materia orgánica. No son buenos suelos agrícolas, aunque pueden mejorarse con una adecuada fertilización.

3. Aridosoles: Suelo de color gris o castaño, característicos de ambientes áridos, con un muy bajo contenido de materia orgánica y escasa fertilidad. Son fácilmente erosionables y deben ser manejados con cuidado para no causar deterioro. En ellos crecen pastos duros, de escaso valor alimenticio.

4. Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.

5. Entisoles: Suelos castaños, débilmente desarrollados, con materiales de acarreo por viento, agua y/o gravedad. Son de baja fertilidad por carecer de materia orgánica. Mejoran mediante el riego, en cuyo caso permiten la formación de oasis.

6. Espodosoles: suelos desrrollados en climas húmedos y fríos, en presencia de vegetación de bosque. Existencia de un horizonte de eluviación, espódico, en el cual se acumulan sustancias amorfas, tanto coloides orgánicos, como sesquióxidos de aluminio.

7. Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio.

8. Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm.

9. Histosoles: Suelos ácidos, muy ricos en materia orgánica en lento proceso de descomposición, en áreas pantanosas. Corresponden a las turberas, mallines y algunas terrazas fluviales. Presentan escasa capacidad agrícola.

10. Inceptisoles: Suelos de color pardo, ricos en materia orgánica y nutrientes. Se desarrollan en climas húmedos (fríos y cálidos) y están cubiertos naturalmente de bosques. Aptos para el uso agrícola.

11. Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego leptos que significa delgado.

12. Lixisoles: Suelos como los acrisoles, pero con un grado de saturación en bases superior al 50%. Perfil: A-E-Bt-C, aunque el horizonte E puede no aparecer.

13. Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%.

14. Molisoles: Suelos negros, sueltos, ricos en materia orgánica y con buen drenaje. Son los de mayor fertilidad y potencial agropecuario y forestal del país. Comprenden la mayor parte de los suelos llamados chernoziom o de pradera.

15. Oxisoles: Suelos rojos (también llamados lateríticos). Se forman por la oxidación del alto contenido de hierro en las rocas volcánicas (generalmente basaltos) de la meseta misionera. Son suelos lavados, porosos y de mediana fertilidad, expuestos a erosión hídrica por manejo inadecuado.

16. Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza.

17. Ultisoles: Son suelos que se desarrollan en climas con superávit de precipitación, pero con una estación parcialmente seca. Lo anterior los hace ser lixiviados y pobres en bases. Fuerte desequilibrio entre la cantidad de bases liberadas por meteorización y las bases removidas por lixiviación. La agricultura es imposible sin el uso de fertilizantes.

18. Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

19. Nitosoles: Suelos con un horizonte Bt argílico homogéneo cuyo contenido en arcilla decrece menos de un 20% a lo largo de los primeros 150 cms a partir de la superficie del suelo, y que tienen un gran espesor, con límites graduales a difusos entre los horizontes A y B. Perfil: A-E-Bt-C, en el que puede no aparecer el horizonte E en ocasiones.

20. Andisoles: Suelos con un alto contenido en compuestos de ordenación de corto alcance o materiales amorfos (alofana, imogolita, etc.), y propiedades ándicas hasta una profundidad de 35 cms como mínimo. Se forman casi siempre a partir de materiales volcánicos. Perfil: A-C; A-Bw-C.

21. Arenosoles: Suelos muy arenosos, con textura más gruesa que franco arenosa hasta los 125 cms desde la superficie. Muy poco evolucionados. Perfil: A-C

22. Leptosoles: Suelos muy delgados, de menos de 30cms de espesor, limitados en profundidad por una roca dura continua, por materiales muy calcá-reos, o por una capa cementada situada a menos de 30 cms de la superficie; a menos de 75 cms si tiene menos del 20% de tierra fina. Perfil: A-R

23. Regosoles: Suelos formados sobre materiales originales sueltos, o con roca dura a una profundidad mayor de 30 cms. Suelos muy poco evolucionados.

24. Ferralsoles: Suelos con un horizonte ferrálico de máxima alteración,, en el que las arcillas se han destruido, dejando tan solo óxidos de Fe y Al, así como algo de caolinita. Perfil: A-B-C

25. Plintosoles: Suelos con un 25% en volumen, como mínimo, de plintita, o costras endurecidas de arcilla, hierro y cuarzo, con un espesor de al menos 15 cm. si se encuentra a menos de 50 cms de profundidad, pudiendo encontrarse a una profundidad inferior a 125 cm si está debajo de un horizonte E álbico. Perfil: A-B-C

26. Solonchaks: Suelos con un alto contenido en sales solubles (propiedades sálicas). Perfil: A-C; A-B-C.

27. Solonetz: Suelos con sodio en grandes cantidades en el complejo de cambio del suelo. Presentan frecuentemente estructura columnar. Perfil: A-E-Btn-C.

28. Calcisoles: Suelos con un horizonte cálcico o petrocálcico, o con una concentración de caliza pulverulenta blanda, a menos de 125 cms de la superficie. Perfil: A-C; A-B-C (R).

29. Gypsisoles: Suelos con un horizonte gypsico o petrogypsico a menos de 125cms de la superficie. Perfil: A-C; A-B-C (R).

30. Chernozems: Suelos con horizonte A muy rico en materia orgánica muy bien humificada, con muy buena estructura y muy espeso, con carbonatos secundarios en el horizonte inferior (dentro de los 125 cms. desde la superficie). Perfil: A-C; A-B-C.

31. Kastanozems: Suelos como los chernozems, pero de color marrón o castaño que presentan un horizonte cálcico o uno gypsico, o concentraciones de caliza pulverulenta blanda, a menos de 125 cms de la superficie. Perfil como el del chernozem.

32. Phaeozems: Suelos como los chernozems, pero sin acumulación de carbonatos ni de sulfatos en los horizontes profundos con un grado de saturación en bases superior al 50% en los primeros 125 cms desde la superficie. Perfil como el del chernozem.

33. Gryzems: Suelos raros, de color oscuro y con granos de arena y limo, y sin revestimientos de ningún tipo sobre la superficie de los agregados del suelo. Perfil como el del chernozem.

34. Planosoles: Suelos que tienen un horizonte E que presenta propiedades estágnicas (hidromorfía superficial) en alguna parte de su espesor, y que está situado sobre un horizonte lentamente permeable, con un cambio textural brusco dentro de una profundidad de 125 cms a partir de la superficie. Perfil: A-Eg-Btg-Bt-C.
35. Podzoluvisoles: Suelos que presentan un horizonte Bt argílico cuyo límite superior es irregular debido a la presencia de lenguas profundas del horizonte E dentro del horizonte B, o de la formación de nódulos de tamaño superior a 2 cm., con elexterior enriquecido y débilmente cementado, o endurecido con hierro, y que tiene matices más rojizos o intensidades de color más fuertes que en el interior. Perfil: A-E-E/B-Bt-C.

TEXTURA DE LOS SUELOS

1.- Suelos Arenoso;  representan la parte inerte del suelo y tienen por lo tanto solamente funciones mecánicas, constituyen el armazón interno sobre las cuales se apoyan las otras fracciones finas del suelo, facilitando la circulación del agua y del aire.

2.- Suelos Limoso; participa solo en forma limitada en la actividad química del suelo, con las particular de diámetro inferior, mientras que su influencia en la relación agua – suelo no es insignificante, y se incrementa con el aumento de las diámetros menores de este.

3.- Suelos Arcilloso; comprende toda la parte coloidal mineral del suelo, y representa la fracción más activa, tanto desde el punto de vista físico como del químico, participando en el intercambio iónico, y reaccionando en forma más o menos evidente a la presencia del agua, según su naturaleza. Por ejemplo las arcillas del grupo de las caolinitas tienen una capacidad de intercambio iónico bastante reducida, y se hinchan poco en presencia del agua, mientras que las arcillas pertenecientes a otros grupos tienen una elevada capacidad de intercambio iónico y elevada capacidad hidratante.

4.- Suelos Francos; suelos donde las cantidades de los componentes del suelo se encuentran en porporciones óptimas o muy próximos a ella. Son suelos de elevada productividad agrícola, debido a su textura relativamente suelta, heredada de la arena, a su fertilidad procedente de los limos incluídos y al mismo tiempo con adecuada retención de humedad por la arcilla presente.
Cuando los suelos tienen un poco mas de arena que el óptimo se les llama franco-arenosos u en caso contrario si lo que está en exceso es la arcilla franco-arcillosos. Al suelo franco algunos autores le llaman marga de manera que los nombres equivalentes serían marga arcillosa y marga arenosa.

MINERALES DE LOS SUELOS

Mineralogía de las Arcillas

1.   illita: es un mineral de la clase 9 silicatos, según la clasificación de Strunz, del grupo de las micas. Es una arcilla no expansiva, micácea. La illita es un filosilicato o silicato laminar.

Estructuralmente la illita es bastante similar a la moscovita o a la sericita con algo más de silicio, magnesio, hierro, y agua; y ligeramente menos aluminio tetrahédrico y potasio interlaminar.

2.   Moscovita: es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las micas alumínicas. Químicamente es un aluminosilicato de potasio y aluminio, que puede llevar magnesio, cromo y una gran variedad de otros elementos en sus numerosas variedades.

Es la especie más común del grupo de las micas, es conocida como mica blanca o mica potásica por el color plateado y su brillo nacarado. Presenta un hábito laminar, en cristales tabulares de contorno hexagonal o en láminas flexibles y elásticas.

3.   Caolinita: es una arcilla blanca muy pura que se utiliza para la fabricación de porcelanas y de aprestos para almidonar. También es utilizada en ciertos medicamentos y como agente adsorbente. Cuando la materia no es muy pura, se utiliza en fabricación de papel. Conserva su color blanco durante la cocción.

4.   Biotita: Es el nombre de un grupo de minerales, clásicamente considerado como mineral, pero que a partir de 1998 la IMA ya no reconoce como mineral el término biotita, desaconseja su uso como tal y lo considera nombre de "grupo" para la flogopita, la siderophyllita, la annita y la eastonita.

5.   Clorita: Es el nombre genérico de unos aluminosilicatos, del grupo de los filosilicatos, en algunos de los cuales predomina el hierro, mientras que en otros es más importante la proporción de manganeso y de otros metales.

El término clorita procede del griego cloros, que significa verde, en alusión al color prodominante en todos los minerales de este grupo.

Son minerales de origen metamórfico que cristalizan en el sistema monoclínico y que se encuentran en forma de láminas flexibles de color verde. Se forman por transformación y alteración de la augita, la biotita y la hornblenda.

6.   Montmorillonita: Es un mineral del grupo de los silicatos, subgrupo filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos.

Recibe su nombre de la localidad francesa de Montmorillon. Se caracteriza por una composición química inconstante. Es soluble en ácidos y se expande al contacto con agua. Estructuralmente se compone por una capa central que contiene aluminio y magnesio coordinados octaédricamente en forma de óxidos e hidróxidos. Dicha capa central está rodeada por otras dos capas. Las capas externas están formadas por óxidos de silicio coordinados tetraédricamente.

7.   Vermiculita: es un mineral formado por silicatos de hierro o magnesio, del grupo de las micas.

8.   Sepiolita: es un mineral del grupo VIII (Filosilicatos), según la clasificación de Strunz de fórmula química Mg₄Si₆O₁₅(OH)₂·6H₂O. Cristaliza en sistema ortorrómbico y posee una dureza de 2 en la Escala de Mohs. Presenta fractura concoidea, exfoliación ausente, brillo opaco y raya blanca.

9.   Paligorsquita:

10.  Alofanas: es un mineral de origen hidrotermal de alteración,distribuido a lo largo de las grietas de rocas sedimentarias presentes en los yacimientos de carbón, y en la zona de oxidación de yacimientos metalíferos,y que frecuentemente aparece asociado a otros minerales secundarios.Generalmente,se encuentra en forma de ricos agregados botriodales en lugares como Dehr(Alemania),Moldova

11.  Cuarzo: es un mineral de la clase 4 (óxidos), según la clasificación de Strunz, compuesto de dióxido de silicio (también llamado sílice, SiO₂). No es susceptible de exfoliación, porque cristaliza en el sistema trigonal (romboédrico). Incoloro en estado puro, puede adoptar numerosas tonalidades si lleva impurezas (alocromático). Su dureza es tal que puede rayar los aceros comunes. ¹ Es muy abundante en las rocas graníticas.

12.  Feldespatos: son un grupo de minerales tectosilicatos constituyentes fundamentalmente de las rocas ígneas aunque pueden encontrarse en cualquier otro tipo de roca. Los feldespatos corresponden a los silicatos de aluminio y de calcio, sodio o potasio, o mezclas de estas bases. Todos los feldespatos son minerales duros, de peso específico comprendido entre 2,5 y 2,75.

13.  Hematites: hematites u oligisto es un mineral compuesto de óxido férrico (Fe₂O₃) y constituye una importante mena de hierro ya que en estado puro contiene un 70% de este metal.

14.  Goethita: es un mineral del grupo IV (óxidos e hidróxidos), según la clasificación de Strunz. Su nombre se debe al escritor alemán Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832). Su sistema es ortorrómbico bipiramidal (acicular, prismático) y su macla tiene forma de codo (011). Su morfología es variada abundando las masas reniformes, fibrorradiales, compactas, hojosas y estalactíticas.

15.  Calcita: es un mineral del grupo de los Carbonatos, grupo V/B de la clasificación de Strunz. A veces se usa como sinónimo caliza, aunque es incorrecto pues ésta es una roca más que un mineral. Su nombre viene del latín Calx, que significa cal viva. Es el mineral más estable que existe de carbonato de calcio, frente a los otros dos polimorfos con la misma fórmula química aunque distinta estructura cristalina: el aragonito y la vaterita, más inestables y solubles.

16.  Yeso: Es un mineral cristaliza en el sistema monoclínico, en cristales de hábito prismático; tabular paralelo al segundo pinacoide; de forma rómbica con aristas biseladas en las caras. Se presenta en cristales, a veces grandes, maclados en punta de flecha y en punta de lanza; también en masas y agregados espáticos. Con frecuencia fácilmente exfoliable (selenita); puede ser sacaroideo y translúcido (alabastro), incoloro, blanco, grisáceo, amarillento, rojizo o aun negro.

17.  Halita: Se denomina halita, sal gema o sal de roca al mineral formado por cristales de cloruro de sodio.

Mineralogía de las Arenas

1.   Circon:

2.   Granates:

3.   Distena

4.   Turmalina

5.   Piroxenos

6.   Anfiboles

7.   Micas

8.   Cloritas

9.   Feldespatos

10.  Cuarzos

11.  Hematites

12.  Goethita

13.  Calcita

14.  Yeso

La mineralogía de las arcillas está constituida fundamentalmente por filosilicatos como se muestra en la siguiente tabla.

ABUNDANCIA	GRUPO MINERAL	ESPECIE MINERAL
Muy abundantes	Filosilicatos	Illita, moscovita y caolinita
Abundantes	Filosilicatos	Biotita, clorita y montmorillonita
Media	Filosilicatos	Vermiculita
Poca	Filosilicatos	Sepiolita y paligorsquita
Poca	Silicatos amorfos	Alofanas
Media	Oxidos	Cuarzo
Poca	Tectosilicatos	Feldespatos
Poca*	Oxidos	Hematites y goethita
Poca*	Carbonatos	Calcita
Poca*	Sulfatos	Yeso
Poca*	Haluros	Halita

* En determinadas ocasiones pueden ser muy abundantes, pero normalmente se encuentran ausentes.

La mineralogía de las arenas es muy diversa, según resumimos en la siguiente tabla.

ABUNDANCIA	GRUPO MINERAL	ESPECIE       MINERAL
Poca	Nesosilicatos	Circón, granates, distena
Escasa	Ciclosilicatos	Turmalina
Poca	Inosilicatos	Piroxenos y anfíboles
Abundantes	Filosilicatos	Micas y cloritas
Muy abundantes	Tectosilicatos	Feldespatos
Muy abundantes	Oxidos	Cuarzo
Media	Oxidos e hidróxidos	Hematites, goethita
Muy variable*	Carbonatos, sulfatos	Calcita, yeso

* En determinadas ocasiones pueden ser muy abundantes, pero normalmente se encuentran ausentes.