METEORIZACIÓN DE LAS ROCAS

Por meteorización se entiende la desintegración y descomposición de las rocas para llegar a formar el material parental del cual provienen los suelos. Hay, pues, dos partes en el proceso: la primera es la formación de suelos. Hay, pues, dos partes en el proceso: la primera es la formación de la materia prima o material parental y la segunda la transportación de este material en un cuerpo nuevo que se denomina perfil de suelo; el perfil de suelo se desarrolla a partir del material meteorizado. Estos procesos ocurren en los suelos formados in situ simultáneamente; en suelos desarrollados sobre sedimentos, el material meteorizado es transportado por aire, agua O hielo, y al ser depositado empieza el proceso de formación del perfil. 

Según las fuerzas que intervengan en la desintegración y descomposición de la roca, la meteorización se clasifica cómo física, química o biológica. 

 

1 METEORIZACIÓN FÍSICA 

La meteorización física conduce solo a la desintegración o pulverización de la roca madre. Al disminuir el tamaño de la roca y pasar al estado de partículas la meteorización química es más factible y más rápida y conduce a la transformación de la composición de los materiales. Los procesos de transformación física de la roca se deben a: 

 (a) la acción de las temperaturas altas; 

 (b) la acción de temperaturas bajas que provocan una congelación del agua del suelo; 

 (c) las variaciones de volumen cuando algunas sales se cristalizan; 

 (d) las presiones del sistema radical. 

Los fragmentos de roca que resultan de estos procesos son transportados y cada vez más desintegrados (fraccionados) y reducidos en tamaño. El grado de desintegración dependerá de la dureza de las rocas, de la cantidad de material aglutinante entre minerales y el tipo de mineral. Por ejemplo: la defoliación y redondeado de una roca de 20 centímetros de diámetro a 2 centímetros en un arroyo de 2% de pendiente, toma 11kilómetros para el granito, 6 kilómetros para las pizarras y 1.5 kilómetros para las areniscas (Fassbender, 1975). 

2. METEORIZACIÓN QUÍMICA

La meteorización química ocurre cuando la roca se ha desintegrado suficientemente por agentes físicos. Cuando la roca se ha desintegrado en 75% de su volumen, se le denomina saprolita. A partir del estado saprolítico de la roca comienza a generarse con mayor fuerza la meteorización química.

La meteorización química comprende dos fases:

(a) la descomposición química de los minerales primarios (cuarzo, feldespatos, anfíboles, piroxenos, etc.) de las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias con tamaños de partículas relativamente grandes (arenas y limos); y

 (b) la síntesis de minerales secundarios con partículas de tamaño coloidal (arcillas y óxidos). 

El agente meteorizante más importante en este caso es el agua, su efecto es más intenso al aumentar su contenido en ácidos o bases. Los procesos y reacciones químicas más comunes son la dilución de sales, la hidrólisis, oxidación, hidratación y acidificación. 

2.1 Disolución de sales

 Como efecto de la acción solvente del agua se disuelve primero las sales solubles como cloruros, sulfatos y carbonatos. La presencia de anhídrido carbónico (CO₂) disuelto en el agua aumenta la actividad solvente. Así por ejemplo, los carbonatos de calcio y magnesio se transforman en bicarbonatos. 

2.2 Hidrólisis

La reacción de los minerales con los iones H y OH del agua es la forma más importante de meteorización que pueda ocurrir. Esta forma de meteorización afecta, de manera especial a los silicatos (feldespatos y ferromagnesianos). El caso más simple de hidrólisis, citado en los textos de química inorgánica, es el del carbonato de sodio, que es una sal de una base fuerte y un ácido débil. El carbonato de sodio reacciona con el agua para formar hidróxido de sodio y ácido carbónico. 

El hidróxido de sodio, siendo mucho más ionizable que el ácido carbónico, da un predominio de iones OH (hidroxilo) en comparación con los pocos iones H+ (hidrógeno) producidos por la ionización del ácido carbónico; por consiguiente, el producto de la hidrólisis del carbonato de sodio es fuertemente alcalino. Los suelos de mayor pH son los que están dominados por esta sal. 

La hidrólisis de la ortoclasa (feldespato potásico) es otro ejemplo que se debe citar:

2.3 Oxidación

 El oxígeno del aire y del agua que entra en contacto con la roca, oxida el hierro ferroso de los minerales que tienen hierro, a hierro férrico. Esto causa un cambio de color, de gris verdoso o azulado a amarillo o castaño rojo. Por lo tanto, la transición de la roca madre a material de partida del suelo está generalmente acompañada de un cambio de color. Ejemplo: la pirita no solo se oxida el hierro ferroso (Fe⁺²) sino que también se pasa del sulfuro al sulfato y, luego, a ácido sulfúrico (H₂SO₄).

3 METEORIZACIÓN BIOLÓGICA.

Aquellos procesos de descomposición de las rocas que resultan de la acción de microorganismos y de la vegetación se agrupan dentro de la meteorización biológica. Las plantas inferiores como hongos, algas, líquenes (asociaciones simbióticas de ciertos hongos y algas verdes), colonizan la superficie fresca de las rocas, penetran en las grietas y descomponen paulatinamente las rocas a través de la solubilización y extracción de nutrientes existentes en los minerales de las rocas. El principal medio microbiológico por el que los minerales de las rocas se descomponen es la producción de ácidos orgánicos. En los casos especiales de bacterias que oxidan azufre y amonio, los ácidos que actúan son el sulfúrico y el nítrico. Durante la respiración, los microorganismos producen grandes cantidades de anhídrido carbónico (CO₂), el cual acelera considerablemente la acción hidrolizante del agua sobre los minerales de las rocas.

Las plantas superiores también son factores de meteorización a través de la absorción de elementos nutritivos y de la enorme presión radical en las grietas de las rocas.

Los resultados del contaje de bacterias (Tabla 1) muestran el número de organismos involucrados en la meteorización de las rocas por gramo de material. 

Tabla 1: Bacterias y meteorización de las rocas

4 FACTORES QUE INFLUYEN EN LA METEORIZACIÓN 

El grado de rapidez con que ocurre la meteorización depende de varios factores. Los principales son las características de las rocas y el clima.

 4.1 Características de las rocas

Según la clasificación de las rocas por su contenido de sílice (cuarzo), o minerales ferromagnesianos (anfiboles y piroxenos), éstas son de carácter ácido o básico. La meteorización será más fácil cuando en la roca predominan los minerales básicos (ferromagnesianos). Cuando en la roca predomina el contenido de sílice (cuarzo), el proceso se hace más lento pues la dureza de la sílice es alta de acuerdo con la secuencia de estabilidad relativa de los minerales a la meteorización dada por Goldrich y que se cementará en el subcapitulo de los minerales componentes de las rocas.

 4.2 Clima

En regiones húmedas y calientes, la meteorización de las rocas es más activa, formando suelos más profundos; en este casó predominan la meteorización química y biológica sobre la física. Como contraste, en regiones de climas cálido saco y frio seco (zonas desérticas O semidesérticas), la meteorización es menos activa y predomina el aspecto físico (fractura), determinando suelos delgados, con predominio de arenas gruesas y pH básico (mayor 7,4).

Referencia

·    Castro, H. (1998). Fundamentos para el conocimiento y manejo de suelos agrícolas. Tunja, Colombia: Instituto Universitario Juan de castellanos