Conceptos básicos de geología y edafología
La geología estudia la Tierra y la edafología estudia el suelo. Un mineral es un sólido inorgánico natural con estructura interna y composición química definida, mientras que una roca es un agregado de minerales. Un sedimento es material no consolidado y un suelo es material no consolidado formado por la alteración de rocas o sedimentos.
Las rocas y sedimentos se organizan en estratos, y los suelos en capas llamadas horizontes. El manto de alteración es la roca superficial en desintegración. La meteorización es la desintegración físico-química y biológica de dicha roca. La edafogénesis es el proceso que transforma ese manto en suelo, requiriendo formación de horizontes, actividad biológica y materia orgánica.
Los 5 factores de la edafogénesis
- Tiempo: es un proceso muy lento.
- Clima: a mayor precipitación y temperatura, mayor meteorización. El agua es el principal agente catalítico y la temperatura favorece las reacciones químicas y el termoclastismo.
- Topografía: controla la exposición al sol (solana o umbría) y la pendiente, afectando a la infiltración y la erosión.
- Roca madre: su composición y porosidad condicionan la alteración.
- Actividad biológica: la vegetación aporta la materia orgánica y favorece la meteorización química.
Tiempo geológico
Las divisiones del tiempo geológico siguen la jerarquía de Eón, Era, Periodo y Época.
- Eón Precámbrico: desde la formación de la Tierra (hace 4.600 Ma) hasta hace 570 Ma.
- Eón Fanerozoico: abarca los últimos 570 Ma.
Eras del Fanerozoico
- Era Paleozoica: dividida en 6 periodos (Cámbrico, Ordovícico, Silúrico, Devónico, Carbonífero y Pérmico). Se forma Pangea y ocurre la mayor extinción masiva al final del Pérmico.
- Era Mesozoica: con 3 periodos (Triásico, Jurásico y Cretácico), es la era de los dinosaurios, extintos en el límite Cretácico-Terciario.
- Era Cenozoica: con 2 periodos (Terciario y Cuaternario). El Cuaternario comienza hace unos 2,58 Ma, se divide en las épocas del Pleistoceno y Holoceno, y destaca por los grandes ciclos de glaciaciones y la evolución de los humanos.
Minerales
La estructura interna de los minerales puede ser amorfa y desordenada, como en el ópalo, o cristalina y ordenada, existiendo 14 redes de Bravais en 7 sistemas cristalinos, formando cristales con caras, aristas y vértices.
Clasificación de los minerales
- I. Nativos: sin combinar (Au, Ag, S).
- II. Sulfuros: de azufre y metal (Pirita, Galena).
- III. Haluros: o sales binarias (Halita, Fluorita).
- IV. Óxidos e hidróxidos: muy abundantes en suelos, dan color rojo (Hematites, Goethita).
- V. Carbonatos: la Calcita reacciona con HCl dando efervescencia.
- VI. Sulfatos: muy solubles (el Yeso se raya con la uña).
- VIII. Silicatos: son el 80% de la litosfera. Incluyen Nesosilicatos, Sorosilicatos, Ciclosilicatos, Inosilicatos, Filosilicatos y Tectosilicatos (como el Cuarzo o los Feldespatos).
Filosilicatos
Los filosilicatos (arcillas y micas) tienen estructura de capas tetraédricas de silicio y octaédricas de grupos OH con Al o Mg. Existen los siguientes tipos:
- T:O bilaminares 1:1, como la Caolinita.
- T:O:T trilaminares 2:1, como Micas, Esmectitas y Vermiculitas.
- T:O:T:O, como las Cloritas.
Sus sustituciones isomórficas (cambiar Al por Si) dejan carga negativa compensada por cationes interlaminares.
Propiedades de las arcillas
- Hinchamiento y desecación: el agua entra en el espacio interlaminar e hidrata cationes de sodio o magnesio, aumentando su volumen y creando grietas al secarse.
- Dispersión: por arrastre del catión, se destruye la red y se erosiona el suelo.
- Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC): retiene e intercambia de forma reversible nutrientes como K, Ca y Mg, favoreciendo enormemente la fertilidad y la formación de agregados estables.
Rocas
Rocas ígneas
Las rocas ígneas son la solidificación de magma.
- Plutónicas: enfriamiento lento en el interior, con textura pegmatítica o fanerítica (cristales visibles).
- Volcánicas: enfriamiento rápido en superficie, con textura afanítica, vítrea o piroclástica.
- Textura porfídica: presenta fenocristales en una matriz.
Por su contenido en sílice se dividen en:
- Félsicas: Riolita / Granito.
- Intermedias: Andesita / Diorita.
- Máficas: Basalto / Gabro.
Rocas sedimentarias
Se forman por diagénesis (compactación y cementación) de sedimentos, organizándose en estratos que tienen techo, muro y potencia. Se componen de clastos, matriz, cemento y porosidad, siendo estructuras clastosostenidas o matriz-soportadas.
- Detríticas (por tamaño): Gravas ≥ 2 mm (Conglomerado, Brecha), Arenas (Areniscas), Limos (Limolitas) y Arcillas < 1/256 mm (Lutitas).
- Químicas: Carbonatos (Calizas, Dolomías), Evaporitas (Yeso, Halita), Silíceas (Sílex), Alumino-ferruginosas (Bauxitas, Lateritas), Fosfatadas y Carbonosas (Turba, hulla).
- Intermedias: las Margas, mezcla de caliza y lutita que reacciona al HCl.
Rocas metamórficas
Se transforman por presión y temperatura mediante recristalización, neocristalización, transformaciones polimorfas y foliación.
- Metamorfismo de contacto: por calor, forma corneanas.
- Metamorfismo regional: por presión y temperatura asociadas a deformación tectónica.
- Metamorfismo dinámico e hidrotermal.
Presentan texturas foliadas (Pizarra, Esquisto, Gneis) y no foliadas (Mármol, Cuarcita).
Sedimentos y secuencias de suelos
Tipos de sedimentos
- Glaciares: matriz-soportados, con una mezcla caótica de clastos angulares a redondeados empastados en arcilla, formando morrenas y till.
- Fluviales: clastosostenidos, con estratificación cruzada y laminación, formados por gravas redondeadas y una matriz arenosa. Generan llanuras de inundación, terrazas fluviales y abanicos aluviales.
- De ladera o coluvión: clastos angulosos y matriz areno-limosa, generando depósitos de ladera y glacis.
Toposecuencia (catena)
Es una secuencia espacial de suelos donde varía el relieve, pero la roca, el clima y el tiempo son constantes. Por ejemplo: un Leptosol en la divisoria, un Regosol en la ladera y un Cambisol o Calcisol en el glacis.
Cronosecuencia
Es una secuencia de suelos que varía únicamente por el tiempo de formación, manteniendo lo demás constante. El mejor ejemplo son las terrazas fluviales:
- Llanura de inundación: Fluvisol.
- Terraza inferior: Cambisol joven con horizonte Bw.
- Terrazas medias: Luvisol o Calcisol maduro.
- Terraza superior: suelos muy evolucionados con un horizonte Bkm petrocálcico muy duro.
