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

1. Tiempo: es un proceso muy lento.
2. 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.
3. Topografía: controla la exposición al sol (solana o umbría) y la pendiente, afectando a la infiltración y la erosión.
4. Roca madre: su composición y porosidad condicionan la alteración.
5. 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.