Universidad Agraria de La Habana

Fructuoso Rodrguez Prez

Facultad de Agronomia

Departamento de Riego Drenaje y Ciencias del Suelo.

Disciplina: Manejo de Suelo y AguaAsignatura: Ciencias del Suelo

El Suelo y su Fertilidad

Coordinadores: Dr. Nelson J. Martn AlonsoIng. Jos Lus Durn lvarez

San Jos de Las LajasProvincia La Habana

2008

Prlogo.

El presente manual El Suelo y su Fertilidad se ha elaborado con el esfuerzo detodos los profesores e investigadores adjuntos que imparten esta disciplina. Se hanelaborado 16 captulos en forma secuencial que brindan los elementos bsicosnecesarios para que el ingeniero agroindustrial pueda valorar, clasificar y tomar lasmedidas de mejoramiento y conservacin de los suelos logrando altas producciones dealimentos con buena calidad biolgica sin afectar el recurso suelo en el marcoagroecolgico en que vive el hombre.

Son muchos los factores que se ponen en juego en el uso del suelo tanto de carcterfsico, qumico y biolgico aunado a las dificultades y limitaciones que tiene nuestraagricultura desde el punto de vista objetivo como subjetivo, pero sabemos que elhombre nuevo que formamos con un carcter creador y revolucionario sabr aplicarestos mnimos conocimientos que este colectivo de autores le trata de poner en susmanos.

Nuestro Estado Socialista ha hecho un esfuerzo en brindar los recursos necesariospara que este manual se edite, nuestro deber es cuidarlo y tomar los conocimientosque nos brinda para que lo apliquemos en una agricultura sustentable para el bien denuestro pueblo.

Los autores.

Indice

Pag.Prlogo. ................................................................................................................... 2

Captulo No 1. Generalidades ms importantes de las Ciencias del Suelo. ... 8

Introduccin ................................................................................................................................. 8 Generalidades sobre las ciencias del suelo. Ciencias que se encargan de su estudio. ................ 8 Concepcin gentica del estudio de los suelos. ......................................................................... 10 Componentes principales del suelo y sus constituyentes. .......................................................... 11 Relaciones volumtricas de los componentes. ........................................................................... 13 Importancia prctica de las relaciones volumtricas. ................................................................ 14 Designacin de los horizontes del suelo. ................................................................................... 17 Metodologa de descripcin de perfiles de suelo. ...................................................................... 18

Captulo No 2. Nociones de minerales, rocas y meteorizacin. ....................... 19

Introduccin. .............................................................................................................................. 19 Concepto de mineral. ................................................................................................................. 19 Algunas propiedades fsicas de los minerales. .......................................................................... 20 Algunas propiedades qumicas de los minerales. Clasificacin. ............................................... 25 Concepto de Roca ...................................................................................................................... 32 Distribucin de las rocas en la corteza terrestre. ....................................................................... 37 Intemperismo o meteorizacin ................................................................................................... 38 Grupos, etapas o fases de la meteorizacin. .............................................................................. 48 Corteza de meteorizacin o corteza de intemperismo ............................................................... 51 Conclusiones. ............................................................................................................................. 54

Captulo No 3. Los coloides minerales del suelo ............................................. 55

Introduccin. .............................................................................................................................. 55 Origen, estructura y cargas de los coloides minerales. .............................................................. 55 Unidad estructural: ..................................................................................................................... 56 Estructura de los minerales caolinticos. .................................................................................... 61 Aspectos qumicos de los minerales caolinticos ....................................................................... 62 Propiedades de los minerales caolinticos ................................................................................. 63 Grupo de la Montmorillonita: .................................................................................................... 64 Principales propiedades de los sistemas coloidales y su importancia prctica en los suelos. . . . 69 Importancia de los minerales secundarios de xidos e hidrxidos de hierro y aluminio en lossuelos. ...................................................................................................................................... 72 Importancia del xido de hierro (Fe2O3) en los suelos. ............................................................ 73

Influencia de los xidos e hidrxidos de Fe en las propiedades de los suelos. ......................... 79 Formas de hierro en los principales suelos de Cuba. ................................................................. 83 Aluminio en suelos. ................................................................................................................... 84 Reaccin de los hidrxidos de aluminio en los suelos. .............................................................. 86 Conclusiones. ............................................................................................................................. 88

Captulo No 4. La materia orgnica del suelo .................................................. 89

Introduccin ............................................................................................................................... 89 La materia orgnica y las sostenibilidad de los agro ecosistemas ............................................ 89 El humus: su composicin y caractersticas. ........................................................................... 101 Influencia de la materia orgnica y del humus en las propiedades fsicas, qumicas yfisicoqumicas del suelo. .......................................................................................................... 110 Conclusiones: ........................................................................................................................... 118

Captulo No 5. El complejo absorbente del suelo. ......................................... 119 Introduccin ............................................................................................................................. 119 El complejo absorbente del suelo y los complejos rgano - minerales. ................................. 119 Doble capa difusa. Estructura y propiedades. .......................................................................... 133 Capacidad de intercambio catinico. ....................................................................................... 136 El pH del suelo: Fundamentos. ................................................................................................ 139 Causas que modifican la reaccin del suelo. ........................................................................... 146 Manejo de las propiedades del complejo adsorbente del suelo. .............................................. 155

Captulo No 6 Propiedades Fsicas de los Suelos ......................................... 157

Introduccin ............................................................................................................................. 157 Funciones de la fisica de suelo en el manejo del sistema suelo-agua-planta. .......................... 157 Composicin mecnica del suelo ............................................................................................. 158 Densidad del suelo y porosidad diferenciada. ......................................................................... 171 La consistencia de los suelos .................................................................................................. 175 Conclusiones ........................................................................................................................... 178

Captulo No 7. El agua en el suelo y sus relaciones con las plantas. .......... 179

Introduccin. ............................................................................................................................ 179 Importancia prctica del agua en el suelo. .............................................................................. 179 Las formas del agua en el suelo se determinan por el estado de agregacin y por la interaccincombinada entre las fases slidas y gaseosas. ......................................................................... 181 Retencin de agua por el suelo. ............................................................................................... 181 Clasificaciones del estado del agua en el suelo ....................................................................... 186 Dinmica del agua en el suelo, factores que lo regulan. .......................................................... 195 El movimiento del agua en el suelo, factores que la determinan. ............................................ 199 Leyes que rigen el movimiento de la humedad en los suelos. ................................................. 206 Balance del agua en los suelos. ................................................................................................ 208 El drenaje interno deficiente y la impermeabilidad de los suelos. ........................................... 211

Mtodos de estudio del agua en el suelo. ................................................................................. 213 Capitulo No 8. Condiciones de formacin y leyes de distribucin geogrfica delos suelos. .......................................................................................................... 216

Introduccin. ............................................................................................................................ 216 Esencia de la Formacin de los Suelos. .................................................................................. 216 Los Factores de Formacin de los Suelos. ............................................................................... 217 El clima y la formacin del suelo ............................................................................................ 224 Factor relieve en la Formacin del suelo. ................................................................................ 229 El tiempo y el espacio como factor de formacin del suelo .................................................... 232 Papel del tiempo y el espacio en la formacin de los suelos. .................................................. 233 La influencia antrpica en la formacin de los suelos. ............................................................ 234 Divisin de los suelos por zonas geogrficas. ......................................................................... 237 Regionalizacion geografica de los suelos de Cuba .................................................................. 241 Tipos de suelos por regiones naturales de Cuba. .................................................................... 242 Conclusiones. ........................................................................................................................... 244

Captulo No 9. Procesos generales de formacin de Suelo .......................... 245

Introduccin ............................................................................................................................. 245 Significado de los procesos de formacin para la gnesis, clasificacin y cartografa de suelos ................................................................................................................................................. 245 Definicin general de los principales procesos de formacin de los suelos (PFS) .................. 246 Grupo de PFS en los cuales predominan las transformaciones (pedomorfismo) de la partemineral del suelo ...................................................................................................................... 247 Grupo de PFS en los cuales predominan las transformaciones (pedomorfismo) y acumulacinde la parte orgnica del suelo. .................................................................................................. 251 Grupo de PFS en los cuales predominan las transformaciones y acumulacin de los materialesminerales y orgnicos del suelo. .............................................................................................. 252 Grupo de PFS en los cuales predomina la transformacin y migracin de los materialesorgnicos y minerales del suelo ............................................................................................... 256 Grupo de PFS donde tiene lugar la formacin de panes endurecidos en el suelo ................... 261

Captulo No 10. Las Clasificaciones de Suelo ................................................. 264

Introduccin. ............................................................................................................................ 264 Concepto de Clasificacin. ...................................................................................................... 264 Clasificaciones del Instituto de Suelos de la Academia de Ciencias de Cuba: ........................ 266 Nueva versin de Clasificacin Gentica de los Suelos de Cuba. Tomado de Instituto deSuelos. MINAGRI. Ciudad de La Habana. 1995. .................................................................. 267 Las Caractersticas de Diagnstico. ........................................................................................ 269 - Definicin de los Horizontes Principales de Diagnstico. ................................................. 270 Definicin de los horizontes normales de diagnstico ....................................................... 275 Caractersticas de diagnstico .................................................................................................. 280

Captulo No 11. Estudio del nitrgeno, el fsforo y el potasio en el suelo 294

Importancia. ............................................................................................................................. 294 Papel del nitrgeno en las plantas. ........................................................................................... 295 Transformaciones del nitrgeno en la planta. .......................................................................... 297 El nitrgeno en el suelo. .......................................................................................................... 304 Posibilidades de variaciones del Nitrgeno en el suelo. .......................................................... 307 Nitrificacin ............................................................................................................................. 308 Balance del nitrgeno en el suelo. ........................................................................................... 309 El ciclo del nitrgeno en el sistema planta, suelo, agua. ....................................................... 312 La fijacin industrial. Uso de fertilizantes. .............................................................................. 318 Uso de biopreparados: ............................................................................................................ 318 Ganancias del Nitrgeno. (Balance). Procesos reconocidos. ................................................... 319 Papel del fsforo en los organismos vivos (incluye plantas). .................................................. 321 Influencia del fsforo (P2 O5) en el desarrollo de las plantas. ............................................... 323 Equilibrios de los fosfatos en el suelo. ................................................................................... 331 Superficies adsorbentes: .......................................................................................................... 333 Retencin de fosfatos en suelos. .............................................................................................. 334 Resumen: ................................................................................................................................. 339 El potasio en el suelo. .............................................................................................................. 340 El potasio en el suelo. .............................................................................................................. 345 Gradacin: ................................................................................................................................ 348 Influencia de algunos factores sobre la accesibilidad del potasio introducido en el suelo. ..... 349 La adsorcin fsico - qumica: ................................................................................................ 351 La absorcin incambiable (fijacin). ...................................................................................... 353 Dinmica del Potasio en el Suelo. ........................................................................................... 354

Captulo No 12. Los macronutrientes secundarios, el calcio, el magnesio y elazufre. .................................................................................................................. 356

Introduccin. ............................................................................................................................ 356 El Calcio. ................................................................................................................................. 356 El Magnesio. ............................................................................................................................ 360 El Azufre .................................................................................................................................. 363 Las relaciones intercatinicas. ................................................................................................. 367

Captulo No 13. Los oligoelementos o microelementos. ............................. 371

Importancia. ............................................................................................................................. 372 Funciones en las enzimas: ........................................................................................................ 373 Papel individual de cada microelemento: ................................................................................ 375 Por su sensibilidad se pueden dividir en: ................................................................................ 387 Los micronutrientes y los animales. ...................................................................................... 388 Los microelementos y los problemas ambientales: ................................................................. 390 La contaminacin de los suelos .............................................................................................. 392

Captulo No 14. Fertilizantes y fertilizacion sustentable. ................................ 395

Introduccin ............................................................................................................................ 395 Auge de los fertilizantes minerales y la revolucin verde. ..................................................... 395 La fertilizacin de los cultivos. ............................................................................................... 398 Sustancias fertilizantes portadoras de elementos esenciales .................................................... 402 Clasificacin de los fertilizantes ........................................................................................... 402 Generalidades sobre fertilizantes ........................................................................................ 403 Leyes de los fertilizantes y manejo de la fertilizacin. ........................................................... 407 Manejo y aplicacin de los fertilizantes .................................................................................. 411 Estudio de los fertilizantes nitrogenados simples. .................................................................. 413 Fertilizantes fosfatados. .......................................................................................................... 419 Fertilizantes potsicos simples ................................................................................................ 424 Fertilizantes de macroelementos secundarios .......................................................................... 425 Fertilizantes portadores de micronutrientes ............................................................................. 427 Los fertilizantes orgnicos ....................................................................................................... 431 Conclusiones. .......................................................................................................................... 432

Captulo No 15. Uso y manejo de los abonos orgnicos y abonos verdes. . 433 Introduccin. ........................................................................................................................... 433 Los abonos orgnicos. .............................................................................................................. 434 Los indicadores de calidad de un abono orgnico estn dados por: ....................................... 437 Utilizacin de los abonos orgnicos. Clculo de las cantidades a aplicar. ............................. 444 Conceptos bsicos para la produccin de compost y su evaluacin. ...................................... 447 Abonos Verdes. Uso y manejo en la agricultura ..................................................................... 451 Fijacin biolgica del nitrgeno. ............................................................................................ 453 Produccin de semillas de abonos verdes ................................................................................ 456 Consideraciones finales ........................................................................................................... 457

Bibliografa (Referida y Consultada). ............................................................... 458

Captulo No 1. Generalidades ms importantes de las Ciencias del Suelo.

Dr. Nelson J. Martn Alonso

Ing. Idaybis Abad Orta

Introduccin

Uno de los recursos ms importantes para la vida en nuestro planeta esta dado por elsuelo, ya que es el medio fundamental para la explotacin agropecuaria y forestal. Laproduccin de alimentos depende en un alto porcentaje del uso de los suelos. El sueloes un legado de la naturaleza, que cada da disminuye ms, el fondo de tierrasagrcolas como resultado de la urbanizacin, construcciones industriales, carreteras,vas frreas, aeropuertos, redes elctricas de alta tensin, instalaciones socialesdeportivas, militares, sumndose a esto las prdidas por erosin, salinizacin, drenajedeficiente, acidez y baja fertilidad, empantanamiento, desertificacin y prcticasincorrectas como son: tala indiscriminada de bosques, agricultura migratoria,latifundista y de transnacional.

Todo esto ocasiona que el percpita sea cada vez menor. Actualmente el reacultivable es tan slo el 11% de la superficie total terrestre.

Generalidades sobre las ciencias del suelo. Ciencias que se encargan de suestudio.

Pedologa: Es la ciencia que se encarga del estudio de los suelos como fenmeno deocurrencia natural, tomando en cuenta su composicin, distribucin, y mtodo deformacin. Es como todas las ciencias poseedora de un conjunto propio de principios,conceptos y metodologa.

Edafologa: Comprende el estudio de los suelos como recurso agrcola, es decir, suinteraccin con la produccin agropecuaria.

Relaciones con otras Ciencias: La mayora de las ciencias contribuyen al estudio de lossuelos. Las ciencias bsicas hacen una contribucin unilateral y las ciencias biolgicas,de la tierra, agricultura y otras tienen relaciones reciprocas. Debido a la asociacin de

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la pedologa con otras ciencias, la terminologa y conceptos son extensas y muyvariadas. Figura 1.1.

Objeto e importancia prctica El suelo es un objeto de trabajo y a su vez es un producto del trabajo del hombre, puesdependiendo de la forma en que se haya utilizado y conservado as tendr o mantendrsus principales propiedades. Constituyen un medio de produccin y es un medio muypoderoso, pues se unen las dos fuentes de toda riqueza: la tierra y el hombre.

El suelo es la base de la produccin agrcola, pecuaria y forestal, sin el primero nopueden existir los ltimos, de sus propiedades depender el tipo de cultivo a implantar,el uso de las maquinas, riegos, fertilizacin y otros.

Figura 1.1. Relaciones de la Edafologa con otras ciencias.

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BSICAS

BIOLGICAS

DE LA TIERRA

Qumica Fsica Matemticas

Botnica

Zoologa

Microbiologa

Climatologa

Geologa

Geografa

APLICADAS

Agricultura Forestal Ingeniera

PEDOLOGA

BSICAS

BIOLGICAS

DE LA TIERRA

Qumica Fsica Matemticas

Botnica

Zoologa

Microbiologa

Climatologa

Geologa

Geografa

APLICADAS

Agricultura Forestal Ingeniera

PEDOLOGA

Concepcin gentica del estudio de los suelos.

Se fundamenta en la concepcin de Dokuchaiev (El padre de las Ciencias del Suelo)que ha sido completada por pedlogos soviticos y que establece que:

El origen del suelo esta determinado por el conjunto de fenmenos fsicos, qumicos,fsico qumicos, biolgicos y sociales que transcurren y determinan una u otracomposicin y caractersticas.

Durante la formacin de suelo ocurren fenmenos muy diferentes y opuestos quedeterminan su existencia.

Descomposicin de minerales primarios, formacin de minerales secundarios.

Acumulacin de residuos orgnicos y su descomposicin con la formacin dehumus y otros compuestos.

Definicin de suelo: Debe llamarse suelo a los horizontes externos de las rocas,transformadas naturalmente mediante la accin conjuntamente del aire, agua ydistintas clases de organismos vivos y muertos. Es un cuerpo natural que poseeprofundidad, espesor y longitud (tridimensional), es un producto de la naturalezaresultado tanto de fuerzas constructivas como destructivas y que crea un habitadpropicia para el desarrollo de las plantas econmicas, existiendo una gran interrelacinde sus diversos componentes.

Es un sistema integrado por tres fases y un grupo variable de constituyentes, que seencuentran en las capas superiores de la corteza terrestre y esta afectado por todas lasesferas que componen el planeta tierra.

Atmsfera: Es la esfera ms externa y extensa del planeta tierra. Sus elementoscomponentes determinan el clima.

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FACTORES de formacin

PROCESOS de formacin

Propiedades del suelo

FACTORES de formacin

PROCESOS de formacin

Propiedades del suelo

Biosfera: Integrado por macro y microorganismos de origen animal o vegetal. Influyenen la formacin del suelo tanto vivos como muertos, constituyen lo que se llama factorbiolgico. Se encuentra en la atmsfera, hidrosfera como en la litosfera.

Hidrosfera: Todos los estados en que se encuentra el agua son determinantes en laformacin de los suelos.

Litosfera o corteza terrestre: Es la parte slida del planeta, es la parte central e inferior,esta constituida por el magma que es un fluido viscoso de la cual se originan las rocasgneas y a partir de estas las sedimentarias y de estas dos, las metamrficas: Lasrocas son la base sustentadora a partir de las cuales se forman los suelos que ocupanla parte ms externa de la corteza. La corteza terrestre se caracteriza por tenerelevaciones y/o hendiduras lo que determina el relieve caracterstico de una zonadeterminada y es otro de los factores que influyen en su formacin y distribucin. A lahora de analizar los suelos se hace obligatorio el estadio de los asentamientoshumanos (ciudades, pueblos, aldeas, etc.) ya que la actividad productiva del hombresobre el suelo es un factor de vital importancia en sus transformaciones.

Componentes principales del suelo y sus constituyentes.

El sistema suelo es trifsico. Sus fases son slidas lquidas y gaseosa. Todos seencuentran interrelacionados entre s, lo que determina que el sistema formado tengacaractersticas cuantitativas y cualitativas muy diferentes a cada uno de estoscomponentes por separado.

SISTEMA SUELO FASES

SLIDA: Materia Orgnica y Materia MineralLIQUIDA: Agua, disolucin del suelo.

GASEOSA: Aire edfico

Fase Slida: Es la fase fundamental que regula y determina las otras dos fases. Estaintegrada por materia mineral y materia orgnica.

Materia mineral, masa mineral o parte mineral: Constituida por diferentes fragmentosde rocas de variados tamaos y un nmero variable de minerales de variadas clases,orgenes y grado de descomposicin.

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Los fragmentos de mayor tamao que pueden aparecer en los suelos son gravillas,gravas, piedras y fragmentos gruesos de rocas que afloran a la superficie. La texturagruesa est constituida por las arenas y una parte del limo y los finos estnrepresentados por las arcillas.

Los minerales secundarios ms importantes del suelo son los que constituyen a lasarcillas, destacndose: los alumo-silicatados alcalinos hidratados (caolinita,montmorillonita, illita, vermiculita, halloysita, micas hidratadas, clorita y alfana) xidose hidrxidos de Fe y Al, otros minerales como son: cloruros, sulfatos, nitratos, fosfatos,carbonatos y otros que tambin forman parte de la mineraloga secundaria.

Materia orgnica, masa orgnica o parte orgnica: Comprende todas las unidadesorgnicas que se encuentran en los lmites de la capa arable, es decir: residuosorgnicos en diversos grados de descomposicin y por el HUMUS. Influyen ydeterminan muchas de las propiedades de los suelos, sirviendo de fuente de energa alos microorganismos del suelo. El humus est constituido por huminas, cidos hmicosy flvicos. Los cidos hmicos forman con los coloides arcillosos complejos rgano-minerales (complejos arcillas humus) que determinan la capacidad reactiva de lossuelos.

Fase Gaseosa: Integrado por varios gases que se encuentran en los suelos, siendo losms importantes el vapor de agua y los otros gases (oxgeno) que estn en el aireedfico se encuentra y se mueve en la macroporosidad del suelo, no es continuo y sucantidad total depende de varios factores edficos, siendo los ms importantes: eldrenaje interno, el grado de compactacin, textura del suelo y otros. En cuanto a sucomposicin difiere del atmosfrico en que posee mayor cantidad de vapor de agua yde CO2 menor de O2 e igual cantidad de N2.

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Composicin del aire (%) Edfico AtmosfricoOxgeno (O2) 10,0 - 20,0 21,0Nitrgeno (N2) 78,5 - 80 78,0Dixido de Carbono (CO2) 0,2 - 3,5 0,03Vapor de agua H2O En saturacin Variable

Fase Lquida: Constituida por el agua del suelo y se encuentra en diversos estados, losms importantes son: la que esta retenida en los microporos del suelo y la queconstituye la disolucin o solucin del suelo que tiene sales disueltas permitiendo as lanutricin mineral de las plantas. Es de suma importancia pues al interactuar con lasotras fases permite la formacin de la estructura, la consistencia, la densidad ydeterminan las propiedades hidrofsicas como son: permeabilidad, infiltracin,evaporacin y otros.

Tanto la fase lquida como la gaseosa se encuentran en la porosidad del suelo y sonentre s inversamente proporcionales.

Relaciones volumtricas de los componentes.

En un suelo ideal, en el primer horizonte mineral superficial las relaciones ptimas sepresentan en la Figura 1.2.

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AGUA

AIRE

M.O5%

45%

25%

25%

FaseSlida

FaseGaseosa

FaseLquida

*Macroporos*Porosidad de aeracin o gravitacional

*

Porosidad Capilar

Porosidad Total

Paer = Porosidad de aeracinPT= Porosidad TotalPcap= Porosidad Capilar

M.M

PcapPaerPT += Donde:

Figura 1.2. Relacin volumtrica optima en el suelo. Tomado de Buckman y Brady(1967).Importancia prctica de las relaciones volumtricas.

Por la cantidad de Materia mineral y Materia orgnica (M.O.) se conoce si el suelo esmineral u orgnico.

- Suelo mineral: Se clasifican as si poseen menos del 20% de M.O. Lagran mayora de los suelos en Cuba poseen de 3 a 5 % de M.O.

- Suelo orgnico: Son los que poseen ms del 20% de M.O.

- Por las relaciones de porosidad de aeracin y la porosidad capilar enrelacin a la porosidad total se reconoce la eficiencia del drenaje internodel suelo.

El aire y el agua en el suelo dependen uno de otro. Un suelo posee ptimascondiciones de aeracin si la porosidad de aeracin (P.A.) se encuentra entre 1/3 y de la porosidad total (P.T.). Si la P. A. es menor a 1/3 de la P.T. tiene excesiva cantidadde agua y si P.A. es mayor de el suelo tiene deficiente cantidad de agua y seproduce dficit hdrico. Figura 1.3.

Figura 1.3. Relacin de la porosidad total, capilar y de aeracin

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Rango ptimo

Porosidad Total (P.T.)

1/3Deficiente P.aer.Excesiva P.cap.Deficiente drenaje interno

1/2 Excesiva P.aer.Deficiente P.cap.

Excesivo drenaje interno

P. Aeracin

Suelos Minerales: Todos son en mayor o menor medida productivos, son los msabundantes en el planeta, se caracterizan por poseer materia orgnicaaproximadamente en un 5%. Si es menor de un 3% es baja y se necesita hacerleaplicaciones de enmiendas orgnicas. Cuando en estos suelos disminuye la cantidadde nutrientes se dice que estn empobrecidos. Cuando en el suelo existen cantidadesde nutrientes que son capaces de nutrir la planta, se dice que posee buena fertilidad.Los nutrientes ms importantes son: N, P, K, Ca, Mg, S y Fe (macronutrientes); Fe, Ca,Zn, Mo, Mn y B (micronutrientes). Son beneficiosos el Cl, Co, Si, I, Va y Na. Todosestos elementos son tomados por la planta desde la disolucin del suelo donde seencuentran en forma soluble. Cuando se enmiendan los suelos empobrecidos se lesdenomina a este proceso fertilizacin y puede ser orgnica o mineral. Al proceso deenmendar un suelo cido se le denomina encalado, por aplicrsele cal (enmiendamineral) Lo ms importante para la proteccin y conservacin de los suelos es siempremantenerlos protegidos con cultivos o vegetacin. Los suelos desnudos se destruyen.

Suelos Orgnicos: Son los suelos donde se encuentran grandes cantidades deresiduos orgnicos. Contienen generalmente ms de un 20% de materia orgnica ycuando es mayor del 50% se les llama TURBA y forman los pantanos o cinegas quese origina por una hidromorfa permanente o de profundidad.

En Cuba predominan las cinagas costeras aunque se forman tambin en reaspequeas internas. Las cinegas ms importantes del pas son: Cinega de Zapata (enla Pennsula de Zapata, sur de Matanzas), Costa Sur de la Habana, Oeste de Pinar delRo, en Crdenas (Matanzas), en la desembocadura del Ro Cauto (Granma) y en laCinega de Lanier en la Isla de la Juventud.

Estos no son suelos agrcolas y constituyen una proteccin al efecto de la salinidad quepueda provocar el mar y son adems una reserva de carbono.

El perfil del suelo y sus horizontes: Al corte transversal que se hace en el suelo para elestudio se llama perfil y est integrado por horizontes.

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Debido a la naturaleza misma del suelo el contraste entre los horizontes puede sermarcado y evidente en algunos casos y en otros no observarse cambios notables encuanto a su color.

Su secuencia tambin vara as como su profundidad. La mayora de los horizontes soncontinuos pero puede existir discontinuidad. En distancias mayores los horizontespueden variar en sentido lateral e incluso con propiedades distintas.

La disimilitud de las tasas de cambio en los horizontes es otra caracterstica importantedel suelo, ya que no slo varan en sentido vertical sino tambin lateral, lo que esdebido a movimientos en la superficie (dependen del relieve).El suelo es un cuerpo tridimensional que cambia no slo en espacio sino tambin en eltiempo, por ello, el suelo es un continuo que vara en el espacio y el tiempo. En laFigura 1.4 se muestra que el suelo es tridimensional. Los horizontes varan en espesor,profundidad y lateralmente.

Los suelos pueden alcanzar determinada profundidad en funcin de los factores que ledan origen y para su estudio es necesario hacer una cala o calicata donde se puedanvalorar los diferentes horizontes que presente el perfil que se valora. Los suelos varanlateralmente y en superficie puede encontrarse variabilidad en sus propiedades y estospueden modificarse en el tiempo en funcin de la actividad de los agentes delintemperismo.

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Figura 1.4. Perfil tridimensional. Tomado de COMARNA (1994).

Designacin de los horizontes del suelo.

Un suelo se caracteriza cuando se describen y definen las propiedades de sushorizontes. Para determinar las relaciones entre los horizontes de un perfil y compararestos, se utilizan descripciones morfolgicas y resultados anlticos.

Las designaciones de los horizontes constituyen un elemento en la definicin de lasunidades de suelo y en la descripcin de perfiles representativos. Los smbolos que seutilizan son:

Letras maysculas: H, O, A, B, C y R. Indican los horizontes maestros o tiposdominantes en los diferentes suelos.

Letras minsculas: Se les usa como sufijos para calificar las desviaciones existentes enlos horizontes principales y tambin pueden ser utilizados nmeros.

La materia orgnica de los horizontes A est bien descompuesta y distribuida. Tienecolores ms oscuros que los horizontes subyacentes, exceptuando en los climasclidos y ridos los que pueden ser ms claros que los inferiores.

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Horizonte edafolgico

Materia orgnica o humusMantillo

Capa intermediaRoca madreLecho rocoso

Horizonte edafolgico

Materia orgnica o humusMantillo

Capa intermediaRoca madreLecho rocoso

Horizonte edafolgico

Materia orgnica o humusMantillo

Capa intermediaRoca madreLecho rocoso

Horizonte edafolgico

Materia orgnica o humusMantillo

Capa intermediaRoca madreLecho rocoso

Horizontes transicionales: Se combinan las propiedades de dos horizontes maestrosestn indicadas por combinaciones de dos letras maysculas: AB, BC,

Metodologa de descripcin de perfiles de suelo.

Se fundamenta en el mtodo morfolgico que no es ms que la descripcin de loscaracteres morfolgicos del suelo que comprende y estudia la constitucin del sueloque incluye color, textura, estructura y otras.

La descripcin de Perfiles de suelos no es ms que el inventario, es la primera etapaen la clasificacin de suelos, la segunda etapa la constituye la toma de muestras(ambos son trabajo de campo) para la realizacin de los anlisis y de forma cuantitativallega a la clasificacin.

Para las descripciones y posterior clasificacin se debe realizar:

I. Informaciones generales acerca de la superficie o rea de trabajo.II. Informacin general acerca del suelo.

III. Breve descripcin del perfil.

IV. Descripcin de los horizontes del suelo.

V. Toma de muestras. Anlisis. Resultados analticos. Evaluacin.

VI. Caractersticas interpretadas del suelo.

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Captulo No 2. Nociones de minerales, rocas y meteorizacin.

Dr. Nelson J. Martn Alonso

MSc Carmen Alonso Martn

Introduccin.

Los suelos en sus primeros estadios de formacin estn constituidos por tipos deminerales, en diferentes estados, tamaos y por diversos tipos de minerales, endiferentes estados de descomposicin y/o fracturacin. Si en un suelo predominan losminerales primarios se puede plantear que es un suelo joven, pero en la medida quepredominan los minerales secundarios indica mayor grado de edafizacin y por ellosuelos ms viejos y con menos minerales heredados de la roca original o madre.Concepto de mineral.

Es un compuesto natural que se caracteriza por poseer propiedades fsicas y qumicasdeterminadas, siendo sus rasgos ms importantes la estructura cristalina que poseen.Generalmente son slidos y forman parte de la corteza terrestre. Su composicinqumica puede ser expresada por una frmula qumica. Tanto las propiedades qumicascomo las fsicas tienden a ser fijas y para determinados minerales varan dentro de

estrechos lmites.

Primarios: Son los que se forman mediante el proceso de solidificacin del magma. Sonmagmticos. Ej. feldespatos, micas, plagioclasas, etc. Se encuentran en rocas gneas.En Pedologa se les llaman m inerales primarios a cualquier mineral que se encuentraformando parte de las rocas formadoras o material ptreo subyacente en los suelos.

Secundarios: Se forman a partir de los primarios y se pueden originar por los procesosde meteorizacin y o de metamorfismo.

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Por su origen: los minerales pueden ser Primarios

Secundarios

Ej: Por meteorizacin. Minerales arcillosos (montmorillonita, caolinita) Minerales carbonatados: Calcita (CaCO3)

Minerales sulfatados: Yeso (CaSO4.2H2O) Por metamorfismo: Serpentina.

Los minerales secundarios originales por meteorizacin dan lugar a la formacin de lasrocas sedimentarias y los de metamorfismos a las rocas metamrficas.

Los minerales son importantes en el estudio de los suelos, pues indica su grado detransformacin y de madurez.

Algunas propiedades fsicas de los minerales.

Para la identificacin de los minerales por sus propiedades fsicas se utilizangeneralmente tablas de clasificacin y dependern estas clasificaciones de laexperiencia y el grado de pericia que posea quien lo va a realizar.

Algunas propiedades son:

-Estructura cristalina -Particin -Brillo -Tenacidad-Color -Fractura -Peso especfico -Tacto-Exfoliacin -Dureza -Raya (porcelana) -Olor

Estructura Cristalina: A cada mineral le corresponde una estructura o forma cristalinaque es fija o que vara dentro de lmites fijos. En casos excepcionales se observa loscristales a simple vista. Generalmente se determinan por mtodos pticos.

Color: Primera propiedad que se aprecia en los minerales, es constante en algunos,variable en otros. Al determinar o describir el color se necesita tener en cuenta:

La clase de luz empleada (natural o artificial). Grado de humedad del mineral (si est seco o mojado).

Por su origen: Se distinguen 3 tipos de coloraciones:

Idiocromatismo : Son coloreados con un color constante debido a su estructurainterna.

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Ej: Magnetita Negro Azufre AmarilloRedomita Rosa Cinabrio RojoAzurita Azul Clorita VerdeCuarzo Amatista Violeta Zafiro Azul

Alocromatismo : (Color extrao) Minerales que no siempre presentan el colorcaracterstico de su sustancia componente. Dependen tambin de la reflexin yrefraccin de la luz.

Ej: Cuarzo: Cristal de roca Incoloro (SiO2) Amatista VioletaBlenda Gris blanco amarillento.(SZn) Pardo

Seudocromatismo : Se presenta en minerales transparentes crea un juego decolores determinado por la interferencia de la luz incidente, debido a lareflexin en las superficies internas de las hendiduras de clivaje, a veces en lasuperficie de algunas inclusiones Ej. Labradorita.

Para los colores existe una gua de tonos de color por W. Ostwald.

Transparencia o Diafanidad: Relativa capacidad que tienen los minerales de dejarpasar la luz a su travs. Se reconocen tres grados: Opacidad, Translucidez yTransparencia.

Opacidad: No dejan pasar la luz ni por sus bordes ni en lminas muy delgadasEj. grafito.

Translucidez: Transmiten algo de luz pero los objetos no pueden ser observadosa travs de ellos. Ej. Calcedonia.

Transparentes: Transmiten la luz. Permiten observar el contorno de objetos a sutravs. Ej. Cristal de roca (sin cuarzo).

Algunos minerales pueden ser subtranslcidos y subtransparentes.

Doble refraccin: Cuando mirando a su travs los objetos se ven dobles Ej.Espato calizo o espato de Islandia.

La birrefringencia hay que observarlas por aparatos de polarizacin.

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Dicrosmo y Pleocroismo: Algunos cristales transparentes aparecen coloreadosdiferentemente segn las direcciones en que se miren; este fenmeno guarda relacincon la absorcin de determinadas longitudes de ondas de la luz. Se denomina:

Dicrosmo: doble coloracin.

Pleocroismo: cuando se aprecian varios colores

Brillo o lustre: Es una propiedad ptica relacionada con la reflexin y refraccin de laluz. El aspecto general de la superficie de un mineral cuando se refleja la luz se conocecon el nombre de brillo, que depende muy poco del color del mineral.

De acuerdo a la cantidad de rayos que refleja existen tres grados:- Lustre esplendente o brillante: Cuando se refleja la mayor cantidad de

rayos.

- Lustre apagado o dbil: Refleja una parte de los rayos.- Lustre mate: An cuando refleja cierto brillo no refleja los rayos.

Clases de lustre: Metlico. Ej. Cobre, galenas, pirita.

No metlico Grasoso grafito, talco.Sedoso asbesto, yeso.Perlado calcita, yeso, talco.Adamantino diamante, azufreVtreo cristal de roca.

Ptina: Se le llaman as a la pequea y delgada pelcula sobre algunos minerales comoresultado de su exposicin al aire y que les confiere un aspecto distinto del que seobserva en las superficies recientes de fracturas.

Raya: Es el color que se observa al frotar un mineral sobre una porcelana sin vidriar (enlas cpsulas de porcelana, es su fondo externo). Este color no siempre es igual al delmineral. Los minerales con alta dureza se consideran que no tienen raya. Es unapropiedad que debe ser cuidadosamente observada cuando se trate de identificar unmineral.

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Dureza: Es la resistencia relativa de los minerales a ser rayados en su superficie. Seutiliza la Escala de Dureza de Mohs.

1. Talco 3. Calcita 5. Apatito 7. Cuarzo 9. Corindn2. Yeso 4. Fluorita 6. Ortosa. 8. Topacio 10. Diamante.

Se utilizan los lpices de dureza.

Se pueden utilizar aproximadamente:

- Ua hasta dureza de 2 .

- Moneda de cobre 3 .

- Vidrio ordinario o navaja hasta 5 .- Cristal de cuarzo de 5 hasta 7.

Exfoliacin: Es la propiedad que tienen algunos minerales de dividirse o hendirse segnsuperficies relacionadas con su estructura. De acuerdo con su sistema de cristalizacinla exfoliacin puede ser:

. Cbica.

. Octadrica.

. Tetradrica

. Rombodrica

. Basal.

Por el grado de perfeccin pueden ser:

. Perfecta micas y cloritas.

. Buena calcita, galena, halita.

. Mediana feldespatos, hornblenda.

. Imperfecta apatito, azufre nativo.

Particin: Ciertos minerales, cuando estn sujetos a tensin o presin desarrollanplanos de divisibilidad estructural a lo largo de los cuales pueden a la vez romperse.

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Cuando se rompen por los planos se dice que el mineral tiene particin. Es unapropiedad parecida a la exfoliacin, pero se diferencia en que no sigue un mismo plano.Puede producirse por planos de debilidad estructural como resultado del maclado, atensiones desarrolladas despus de la formacin del mineral o inclusiones orientadas.Ej. Particin octadrica: Magnetita.Fractura: Comprende todas las superficies de rotura que no sean planos de exfoliacino de particin. Tipos:

- Concoidea: Superficies lisas y curvas como la cara interior de una concha Obsidiana. Cuarzo.

- Astillosa: Parecen astillas o fibras Pectolita.

- Irregular o desigual Granito.

- Lisa: Irregularidades pequeas, casi planas Caliza litogrfica.

- Terrosa Parecido a la tierra.

Tenacidad: Es la resistencia que un mineral opone a ser partido, roto, molido, dobladoo desgarrado. Las clases son:

- Frgil: Cuarzo y pirita.

- Maleable: Se dejan reducir a lminas: Oro, plata, cobre y platino.- Sctil: Se deja cortar: Yeso- Dctil: Se deja reducir a hilos: Plata, cobre.- Elstico: Micas

- Flexible: Yeso.

- Plstico: Arcillas.

Peso especfico: Es la relacin que existe entre su peso en el aire y su peso de unvolumen igual de agua. Hay que tener en cuenta la temperatura. Se determina por:

a) En una balanza: Se pesa primero el mineral en el aire y despus dentro de agua, secalcula por:

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1

PPPPE

=

Donde:

P1 = peso en el aire

P2 = peso dentro del agua

b) En el picnmetro.El peso especfico de un mineral depende de dos factores:

1) La clase de tomos de que est compuesto.2) La manera de empaquetamiento de los tomos.Ej: Diamante empaquetamiento compacto PE = 3.5 g/cm3

Grafito empaquetamiento menos denso PE = 2.2 g/cm3Olivino Forterita Mg2SiO4 PE = 3.18 g/cm3. Fayalita Fe2SiO4 PE = 4.14 g/cm3.

Algunas propiedades qumicas de los minerales. Clasificacin.

Las propiedades qumicas estn determinadas por la composicin de los minerales ysu clasificacin estar dada por sus componentes. Divisiones en clases de Dana.

1. Elementos.

2. Sulfuros, telenuros y arseniuros.

3. Sulfosales.

4. xidos e hidrxidos.5. Sales haloideas.

6. Carbonatos, nitratos y boratos.

7. Sulfatos.

8. Cromatos, fosfatos, arseniatos y vanadatos.

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9. Turgetatos y molibdatos.

10. Silicatos.

1. Elementos: Se presentan libres como minerales, los ms importantes son: Au, Ag,Cu, Pt, As, Sb, S y C (como diamante y como grafito) no forman rocas ni suelos.2. Sulfuros, Telenuros, Arseniuros: Son menos importantes, no forman rocas ni

suelos.

Ej: Argentita Ag2S, Pirita FeS2, Cinabrio HgS, Cobaltita CoAsS y Calaverita AuTe23. Sufosales: No intervienen en la formacin de suelo.

Ej: Polibasita: Ag16Sb2S11 y Pronstita: Ag3AsS3.4. xidos e hidrxidos: Clase muy importante desde el punto de vista de formacinde los suelos.

I. Cuarzo SiO2.

II. Hematita Fe2O3.

III. Hidrxido frrico Fe (OH) 3

IV. Limonita Fe2O3 n H2O.

V. Goethita FeOOH HFeO2

VI. Gibsita Al (OH)3.VII. Bauxita.

VIII. Dispora HAlO2 AlOOH

IX. Hidrargilita Al(OH)3

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X. Alumogel Al2O3 n H2O

XI. Pirolusita MnO2 El primero es un xido de slice, del II al VI son xidos de Fe, del VII al X son xidosde Al y el XI es un xido de Mn. Estos xidos tienen una incidencia muy marcada en laspropiedades de los suelos.

Oxidos de Silicio.

I. Cuarzo - SiO2. Se encuentra en casi todas las rocas, exceptuando en las calizas muypuras y en las gneas muy bsicas y metamrficas. En suelos es un mineral comn yse presenta principalmente como granos individuales irregulares. Generalmente seorigina del material original. Es muy resistente a la meteorizacin y en la medida queavanza la meteorizacin, llega un momento en que el suelo puede tener ms cuarzoque los materiales de los que proviene, pero si el que se encuentra tiene un radiomenor de 50 m pueden ser desaparecidos del suelo, fundamentalmente en regionestropicales con abundante lluvia. En Cuba se encuentran en suelos arenosos, ante todoen Pinar del Ro y la Isla de la Juventud.

En su relacin con el mundo orgnico se pueden observar que en algunas plantas sirvepara darle firmeza y rigidez a los tallos, ej: Bamb, espigas de cereales, y las algasdiatomeas. En los animales, constituyen su esqueleto con la slice, los radiolarios yalgunas esponjas.xidos de Hierro. II. Hematita Fe2O3. Es raro en rocas gneas, pero es comn como mineral secundario enrocas metamrficas y sedimentarias.

En suelos aparece como granos submicroscpicos y es un mineral secundario que seforma como resultado de la alteracin de otros minerales que contienen hierro. Es unconstituyente comn de la matriz del suelo en regiones tropicales y subtropicaleshmedos, dndole colores rojizos. En otros suelos puede encontrarse como mineralheredado de los materiales originales y no adquirido durante el proceso de

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edafizacin. Se pueden encontrar en cortezas de intemperismo y en mineralesarcillosos.

III. Hidrxido frrico Fe(OH)3: Es un producto de alteracin de muchos minerales de Feformando masas amorfas, granuladas y revestimientos. En suelos, es muy comn, enparticular, en las etapas tempranas de la meteorizacin y edafizacin. Formanrevestimientos sobre grnulos minerales y se puede encontrar en la matriz delhorizonte medio de muchos Podsoles y tambin en los pantanos. Cuando cristalizapasa a goethita y hematita.

IV Limonita Fe2O3 n H2O 2(FeOOH) 2(HFe2O2). Es un trmino general usado parala descripcin de campo de los xidos de hierro hidratados cuya identidad exacta no sepuede determinar en esas condiciones. Se le puede considerar un gel de hierro.Colorean las arcillas con tonalidades amarillentas a rojizo amarillentas. Su presenciaen el suelo indica lento movimiento del agua.

V. Goethita FeOOH HFeO2. Es un producto de meteorizacin y de recristalizacin ysu forma en rocas y en suelos es muy similar. En suelos se forman por la cristalizacinlenta de los hidrxido de hierro en la matriz o puede crecer como cristales sobrediversas superficies, provienen de las aguas de infiltracin que contienen disueltoscompuestos de hierro. Cuando se cristalizan pasan a hematita, pueden encontrarse ensuelos Ferralticos Cuarcticos y Ferralticos Amarillentos.

xidos de Aluminio. VI. Gibsita Al(OH)3. Generalmente aparece como un producto de meteorizacin ensuelos, se encuentra en suelos fuertemente edafizado de zonas tropicales ysubtropicales hmedos. Se pueden encontrar en algunas concreciones. En los suelosdonde se encuentran aparece en los horizontes inferiores ya que en los superiores hapredominado la formacin de la caolinita.

VII. Bauxita: Es una mezcla de xidos de aluminio hidratados resultante de lameteorizacin de feldespato y feldespatoides bajo condiciones ambientalesexcepcionales.

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VIII. Disporo HAlO2 AlOOH: Se puede encontrar en yacimientos de bauxitas ylateritas, en zonas hidrotermales y en arcillas de los trpicos.

IX. Hidrargilita Al(OH)3. Pueden encontrarse en los suelos tropicales muy edafizados.X. Alumogel Al2O3 n H2O: Pueden encontrarse en los suelos tropicales muy edafizados.

Oxidos de manganeso

XI. Pirolusita MnO2 Es un producto de alteracin. En suelos es amorfo y se encuentraen zonas hmedas. Puede estar asociado a concreciones y puede servir comocementante. Imparte color negro. En algunos Vertisoles ocurre como revestimientos ycrecimientos dendrticos en concreciones de CaCO3 pudiendo as mismo presentarseen forma de partculas finas embebidos en la matrix.

5 Sales Haloideas. Son minerales de composicin qumica sencilla. Incoloros o teidosaccidentalmente, de escasa dureza, casi siempre solubles en agua y salinas. Formadaspor cristales por evaporacin en mares o lagos salados o como producto desublimacin de volcanes.

I. Halita o Sal Gema. NaCl . Se encuentra en suelos salinos de origen marino y enzonas ridas y semiridas. Es una causa de contaminacin ambiental.

II. Silvina, KCl. Se utiliza en la fabricacin de fertilizantes potsicos, es un mejorador desuelos salinos ya que el K+ desplaza al Na+ del complejo absorbente del suelo.6. Oxisales. Carbonatos, Nitratos, Boratos, Sulfatos.

Carbonatos : Calcita CaCO3, Siderita FeCO3, Dolomita (Ca, Mg.)(CO3)2,MagnesitaMgCO3, Rodocrosita MnCO3, Magnesita MgCO3 y Trona Na3H(CO3)2 .

Calcita : Es el mineral fundamental de la roca caliza (Sedimentaria) y delmrmol (metamrfica). Es muy comn en suelos y tiene una diversidad deformas. Efervece con el HCl al 10% se encuentra fundamentalmente ensuelos jvenes formados a partir de varios minerales, carbonatos (caliza,marga calcrea, arenisca calcrea) o en las zonas de depsito de losmateriales transportados durante la erosin.

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Dolomita : Efervece con HCL al 10% caliente, aparece asociado a la calcita,

se usa como fertilizante.

Magnesita : Se encuentran en reas de serpentinita, en depsitos

sedimentarios de reemplazamientos de las calizas. Se usa como materialaislante y en suelos como mejorador (aporte de Mg).

Nitratos.

- Nitratina, Nitro de Chile (NaNO3).

- Salitre, Nitrato potsico (KNO).

Nitratina, nitro de Chile o nitrato de sodio (NaNO 3): Cuando el materialque contiene de un 25-30% NaNO3 se llama CALICHE. Se utiliza en laindustria de fertilizantes. Es un ndice de salinidad en los suelos. Seencuentra en las zonas ridas del Norte de Chile.

Salitre, Nitratina o nitrato de potasio : No es higroscpico. Se utiliza

como fertilizante y en la fabricacin de plvora. Tpico de regionesridas.

Boratos. Son usados en la fabricacin de fertilizantes se encuentran en suelossalinos de regiones volcnicas.

7. Oxisales: Sulfatos, Cromatos y Molibdatos.

Sulfatos. Yeso CaSO4.2H2O, Epsonita MgSO4. 7H2O, Anhidrita CaSO4 , BaritinaBaSO4. Estos son los ms importantes. Se utilizan como mejorador de suelossalinos (Yeso), en la fabricacin de fertilizantes, cemento, pigmentos, esmaltes,porcelanas y para embaldosar.

8. Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos.

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Apatito: Ca5 (F, Cl, OH) (PO4)3: Se utiliza en la fabricacin de fertilizantes fosfricos.9. Silicatos.

Se encuentran en todos los tipos de rocas, por tanto pueden ser primarios ysecundarios. Junto al cuarzo constituyen el 95% de la corteza terrestre. l Si y los Oforman tetraedros.

Las clases principales de silicatos son:

Clase 1. Tetraedros independientes. Ortosilicatos. SiO4

Olivino: (Mg, Fe)2 SiO4 Zircn ZnSiO4Fayalita Fe2SiO4 Larnita Ca2SiO4

Clase 2. Tetraedros dobles. Pirosilicatos Si2O7.

Hemimorfita Zn4 Si2O7 (OH)2 H2O.Clase 3. Estructuras en anillos. Metasilicatos Sin O3n.

Berilo: Al2Be3Si6O18.

Clase 4. Estructuras en cadenas. Metasilicatos. SiO3, Si4O11

Piroxenos: Augita Ca ( Mg, Fe, Al) (Al, Si)2 O6.Jadeita Na AlSi2O6

Anfboles: Hornablenda: Ca4Na2(Mg, Fe, Al, Ti)6Si12O44 (OOH)4.Clase 5. Estructura en capas. Disilicatos Si4O10.

Caolinita Al4Si4O10 (OH)8Montmorillonita Al4Si8O20 (OH)4 n H2OIllita K4 (Al4 Fe4 Mg4 Mg6) Si8- y Al y O 20 (OH) 4Clase 6. Redes tridimensionales SiO2

Feldespatos: Ortosa KAlSiO3O8

Microclina KAlSi3O8

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Albita NaAlSi3O8

Anortita CaAl2Si2O8

Feldespatoides: Leucita KAlSi2O6

Nefelina (NaK) (Al, Si)2 O4.Zeolitas: Chabasita (Ca, Na, K)7 Al12 (AlSi)2 Si26O80 40 H2OConcepto de Roca

Son grandes unidades las que componen la corteza terrestre y que estn constituidaspor uno o varios minerales. La fusin de estos minerales no es casual, responden aleyes determinando la estructura de la corteza terrestre o litosfera, son slidos; por suestructura y procesos de formacin pueden estar caracterizados o no, presentandiversos grados de resistencia a la accin del agua y cidos y una gran gama decolores y formas. Su descomposicin da lugar a la liberacin de unagran cantidad deelementos que sirben de nutrientes a las plantas, animale y al hombre. Figura 2.1.

Clasificacin de las rocas de acuerdo a su origen :

Rocas gneas : Se conocen con los siguientes nombres: Magmticas eruptivas,volcangenas y plutnicas. Se forman durante los procesos de solidificacin delmagma.

- Magma : Se le llama as a la masa fluida que se encuentra en el interior dela tierra (por debajo de la corteza terrestre) que est constituida pormezclas de silicatos, xidos, gases y aguas magmticas que estnsometidas a altas temperaturas. Cuando este fluido se vierte en lasuperficie de la corteza terrestre se llama lava saliendo generalmente porlos volcanes.

- Corteza terrestre o litosfera : Casco rocoso que forma parte de la Geosferaque es la parte slida del planeta.

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- Solidificacin del magma : Proceso mediante el cual el magma pasa delestado fluido (fusin) al estado slido, depende de dos factoresprincipales: La velocidad del enfriamiento y de su composicin.

Cuando la velocidad de enfriamiento es lenta y ocurre en el interior de lacorteza terrestre, las rocas formadas son cristalinas y reciben el noble deintrusivas o plutnicas (de Plutn, Dios romano de las profundidadesterrestres). Si se forman en la superficie, producto de una erupcinvolcnica se llaman: extrusivas, efusivas o volcangenas, como en estasrocas el enfriamiento es rpido, son generalmente amorfas, no soncristalinas.

Las Rocas gneas se clasifican por su composicin qumica, principalmente por lacantidad de silicatos y de cuarzo, de ah que puedan ser:

- cidas: > 65% de cuarzo y silicatos Ej. Granitos, granidioritas.- Medias: De 50 a 65% de silicatos y cuarzo. Ej. Dioritas, prfidos diorticos,

andesitas, diabasas, tobas.

- : Bsicas 40-52% de SiO4 y SiO2. Ej. Gabros y basaltos.- Ultrabsicas:

4. Diagnesis.

Se originan a partir de cualquier roca preexistente que pase por algunos de losprocesos anteriores.

Por su formacin pueden ser:

- Detrticas o clsticas: son productos de la desintegracin mecnica de otras rocas.Conservan la misma composicin qumica que las rocas que le dieron origen.

Ej: Cantos rodados, gravas, guijarros, cascajos, conglomerados y arenas.- Qumicas: Producto de la descomposicin qumica de los mineralespreexistentes, dan lugar a otros nuevos o secundarios. Pueden dar productossolubles y productos insolubles. Si se solubilizan no forman nuevas formas rocosas.Pueden ser:

Carbonatadas: Calizas y dolomitas.

Silcicas.

Ferruginosas.

Haloideas.

Sulfticas.

Organgenas: Se forman a partir de depsitos orgnicos. Ej: Calizas (conchas ymoluscos), Diatomita o trpoli (Caparazones silceos diatomeas), Carbonatosminerales: Turba, Lignito, Hulla y Antracita).

Mixtas:

- Margas

- Areniscas calcreas.

- Areniscas silceas.

- Arenas carbonatadas.

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Rocas Metamrficas:

Se originan por un proceso de metamorfismo que est dado por altas temperaturasy altas presiones que provocan cambios fsico qumico en rocas preexistentes.Todas estas rocas son cristalinas y tienen estructura morfolgica laminar o encapas. Figura 2.2.

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Principales rocas metamrficas:

- Serpentinita

- Esquistos

- Mrmol.

Ejemplo de rocas preexistentes que al pasar por el metamorfismo se convierten enrocas metamrficas:

Roca gnea --- Se convierte en Roca metamrfica. Granito, de grano grueso Gneis.

Granito de grano fino Esquistos y serpentina.

Gabro -- Esquistos y serpentina.

Peridotita -- Serpentinita.

Roca Sedimentaria Se convierte en --- Rocas metamrficas:

Caliza Mrmol.

Arcilla Esquisto, pizarra.

Conglomerado Gneis.

Arenisca Cuarctica.

Reconocimiento de las rocas

Las rocas se pueden presentar: cristalizadas, a veces se observan a simple vista, sonmacizas, duras o no reaccionan al HCL 10% Son Rocas gneas.-Si las Rocas gneas se presentan como material vtreo, ligeras, son las Rocas gneasVolcnicas.

-Las Rocas gneas no poseen fsiles ni se presentan en capas.-Las Rocas sedimentarias pueden ser poco coherentes o friables, presentanfragmentos o granos, estn estratificadas y son menos duras que las rocas gneas.

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-Las Rocas Sedimentarias pueden contener fsiles.

-Las Rocas Sedimentarias pueden presentarse estratificadas.

-Las Rocas Metamrficas siempre presentan cristales, los minerales estn orientados yles dan una estratificacin o lminas. De rareza contienen fsiles.

Distribucin de las rocas en la corteza terrestre.

Superficie: Rocas Igneas + Rocas Metamrficas = 25%

Rocas Sedimentarias = 75%

Volumen: Rocas Igneas = 95%

Rocas Sedimentarias = 5%

Figura 2.1. Esquema de la composicin de las rocas. Tomado de Febles, J.M. yDurn, J.L. (1988).

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Tipos de Rocas que existengneas, Sedimentarias,

Elementos que contienen O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K y 85 ms

Minerales que la forman Cuarzo, Feldespatos, Micas, Calcita.

Figura 2.2. Esquema del ciclo de las rocas. Tomado de Febles, J.M. y Durn, J.L.(1988).

Principales rocas formadoras de suelos.

La roca ms abundante de Cuba es la caliza y a partir de ellas se pueden formar lossuelos de los Agrupamientos Ferralticos, Fersialticos, Pardos, Hmicos, Vertisuelos yGley.

En importancia le sigue la roca serpentinita que puede dar lugar a los suelos de losAgrupamientos Ferrticos y Fersialticos.

La marga calcrea constituyen el material de origen de los suelos Hmicos, losesquistos cuarcticos de los suelos Ferralticos, y las arenas calcreas a los suelosPardos Sialticos.

Intemperismo o meteorizacin

En la corteza terrestre estn actuando siempre las esferas limtrofes como son: Laatmsfera, la biosfera, y la hidrosfera sobre la litosfera, los que originan movimientos de

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Rocas gneas

Rocas Metamrficas

Rocas Sedimentarias

Meteorizacin

Fusin

Metamorfismo

Meteorizacin

Metamorfismo

partculas elementales que constituyen su superficie, dando lugar a procesosdestructivos, acumulativos o mixtos.

Uno de los factores que ms influye en este proceso externo de la corteza terrestre loconstituye el clima que es la condicin promedio de la atmsfera de un punto o unaregin de la superficie terrestre calculada teniendo en consideracin la temperatura, lapresin, los vientos y las precipitaciones.

Los principales factores que determinan los procesos exgenos son.

a) Energa solar.b) Envoltura gaseosa. (O2 libre, CO2 y otros)c) Del agua (mares, ros, agua subterrnea)d) Energa bioqumica (proveniente de organismos vivos).

El proceso elemental o primario que crea las condiciones iniciales (desagregacin ydescomposicin de las rocas) lo constituye el proceso de meteorizacin ointemperismo.

Concepto de meteorizacin o intemperismo.

Son los procesos, fsicos, qumicos y biolgicos que desagregan y descomponen lasrocas en la superficie de la corteza terrestre

En la superficie de la corteza terrestre, donde tiene lugar una intensa accin recprocade las rocas, la atmsfera, la hidrosfera y la biosfera, en estas condiciones las rocassufren naturales y variadas alteraciones en su composicin estructural.

Las rocas pueden desagregarse en fragmentos de tamaos diferentes y hasta en losminerales individuales que las integran. En otros casos se observa una transformacinradical de minerales y rocas por accin qumica, donde se forman minerales nuevos.

Clasificacin de la meteorizacin.

Meteorizacin Fsica.

Accin de las temperaturas.

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Accin de hielo y glaciares.

Accin del viento.

Accin de las lluvias

Accin de las sales.

Accin de la pendiente.

Accin de las aguas superficiales.

Meteorizacin Qumica.

Oxidacin reduccin.

Hidratacin.

Hidrlisis.

Disolucin.

Carbonatacin.

Meteorizacin Biolgica .

Accin de animales y plantas.

Accin del hombre.

Meteorizacin Fsica. Llevan a la desintegracin o desagregacin de los diversosmateriales que componen las rocas. No se produce alteracin fsico qumica de losminerales que lo integran y entre los principales mecanismos se encuentran:

a) Meteorizacin trmica. Se produce por las oscilaciones de temperatura y de calor(dependen de la radiacin solar) que provocan rupturas porque las rocas tienendiferentes coeficientes de dilatacin. Las dilataciones y posteriormente la contraccinprovocan fisuras y as se desintegran.

Influyen tambin la composicin de los minerales y su color, en la absorcin de calor.Los minerales modificados (Oscuros) silicatos ferromagnsicos absorben ms calorque los lbicos (claros) que son silicatos alumino-alcalinos (feldespatos); esto

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determina la rapidez en la desintegracin. Si las rocas poseen minerales claros yoscuros se favorecen las oscilaciones calorficas y se desintegran ms rpidamente.

b) Accin de los hielos. En los pases fros la accin del hielo es importante. El agua enestado lquido penetra por fisuras, grietas y poros y cuando se congela aumenta suvolumen en un 10% y desarrolla una fuerza considerable que es capaz deexpansionarse y alcanzar un valor de 2100 Kg/cm2 a 22 C. La repeticin provocarupturas.

c) Accin del viento. Su accin es abrasiva y desprende pequeas partculas que porsaltacin o en el seno del aire actan como proyectiles sobre la corteza de la roca.

d) Accin de las lluvias. Al caer la gota sobre la superficie tiene un efecto golpeante yun efecto horadante (actan como proyectiles) desagregando las rocas.e) Accin de las sales. Las sales disueltas penetran en los poros y fisuras, cuando elagua se evapora las sales se precipitan. Cuando vuelve a ocurrir su rehidratacin quepuede ser tambin por higroscopicidad, aumenta su volumen y con ello ejercen unatensin y dilatan, por ello se rompen y se ensanchan las fisuras. La repeticindesintegra las rocas.

f) Accin de la pendiente. Influye en los procesos erosivos y de arrastre. Cuandoalcanza altas velocidades el escurrimiento, las rocas ruedan, chocan unas con otras ymecnicamente se fraccionan (coluvial).g) Accin de las aguas en movimiento. Ya sean de ros, lagos, lagunas, mares, lasrocas ruedan, chocan, saltan y se parten. Estos fenmenos las desintegran.

h) Accin del tamao de los cristales. A mayor dimetro mayor velocidad dedesintegracin. En las rocas sedimentarias influye tambin el tamao de los granos.

I) Accin de las races. Fsicamente destruyen las rocas ya que al penetrar por lasfisuras van rompiendo y desintegrando el material. Tambin tienen importancia lashormigas, roedores y las lombrices.

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Meteorizacin Qumica.

Con este nombre se agrupan los procesos de descomposicin de los minerales de lasrocas. Se produce siempre por la accin del agua, y se transforman todos o casi todoslos minerales constitutivos de las rocas, los que dan lugar a minerales arcillosos u otrosminerales secundarios.

En la meteorizacin qumica se cumple la ley de la estabilidad de los minerales queplantea un mineral es estable siempre y cuando predominen las mismas condicionesque le dieron origen, si estas condiciones cambian, cambian tambin los minerales,por lo tanto los minerales nuevos formados han de ser estables en las condicionessuperficiales de la corteza terrestre. Se caracteriza por los siguientes procesos:

1- Oxidacin Reduccin : Se produce por el aumento o disminucin de lasvalencias de los diferentes elementos qumicos que poseen cargas variablesentre ellos: Fe, Mn, Ni, y otros. En los minerales de las rocas se produce por laadicin o sustraccin de O2 que se origina del aire atmosfrico (21% de O2 tienela atmsfera) o del agua edfica. Un ejemplo tpico es la interaccin del O2 y el H2O en los sulfuros (que seformaron en un medio reductor), la reaccin es la siguiente:

LimonitaO.nHOFe

III hierro de Sulfato)(SO Fe

II hierro de SulfatoFeSO OmH nO

PiritaFeS 232 3424222 ++

Los procesos de reduccin ocurren en la superficie expuesta de las rocassituadas sobre el nivel esttico de las aguas subterrneas, donde existengrietas, fisuras o poros que permiten la penetracin del aire y solucionesacuosas que contengan O2 libre disuelto.

A esta zona se le denomina zona de oxidacin y el contenido cuantitativo deloxgeno en el medio potencial de oxidacin dependiendo ste de la composicinde las rocas, porosidad, agrietamiento, profundidad e intensidad de circulacinde aguas y gases.

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Si el medio estuviera sobresaturado de agua, agua estancada como en lospantanos, predominaran condiciones de reduccin y ste al pasar a un estadode oxidacin provoca la precipitacin del hierro.

2. Hidratacin : Es el proceso de absorcin de agua por los minerales. Es unproceso reversible. El agua asimilada puede ser desprendida del mineral slomediante la temperatura (slo es posible a t supe