GEOLOGIA CLASE X - SUELOS Y METEORIZACION.pdf

suelos

1. CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
GEOLOGIA
CAP XII
METEORIZACION -SUELOS
Ing. Javier Navarro Véliz
CIP. No. 4152

2. METEORIZACION
METEORIZACIÓN ÓINTEMPERISMO ,eslareaccióndelasuperficieterrestreantelos
agentesatmosféricosyotrosespecialmentealcontactoconelagua,aireyseresvivientes.
Esunconjuntodeprocesosgeológicosquecomprendelaexposiciónaprocesosfísicos,químicosy
orgánicosdelafazdelatierrahastalaformacióndesuelos.
Sepuedeconsiderarcomounaacciónpasivayconstantedelacortezaterrestre.
Enlosgranitoslameteorizaciónpuedellegara90mdeprofundidad(Australia),60m(HongKong),
120menBrasilyenCamerún,Malasiacientosdemetros.
EROSIÓN,eslaacciónGeológicaqueconsisteeneldesgaste(denudación),descensoo
remocióndelasuperficieterrestreantediversosagentesdinámicos.Accióndelaguadelluvia,
deshielos,glaciares,viento,gravedad.

3. METEORIZACION QUIMICA
METEORIZACION FISICAMETEORIZACION BIOLOGICA
METEORIZACION

4. TIPOS DE INTEMPERISMO
1. INTEMPERISMOFISICO
Acciónmecánico,losmaterialessondesintegradosacausadeloscambiosdetemperatura,acción
deorganismos,loscualessedepositaninmediatamente.
Estosprocesospuedenser:
•Exfoliaciónporexpansiónvertical(descargamecánica)Desintegracióngranularporenfriamiento
diferencialdelosminerales.
•
•Congelación:Aumento10-30%presiónporconfinamientopuedeserde13.8x10N/m
-2
.
•Meteorizaciónesferoidalóexfoliacióncatafilodelosbloquesapartirdelosbordes.
AGENTES:
Temperatura,
Gravedad

5. FRACTURAMIENTO DE LA ROCA POR
CONGELAMIENTO CUNA DE HELADA
INTEMPERISMO POR EXFOLIACION INTEMPERISMO ESFEROIDAL

6. INTEMPERISMO
FISICO
CUÑA DE HELADA

7. Enestetipodeintemperismoseproducenreaccionesquímicasenelinteriordelarocaquecambian
sucomposición.Porejemplo,laatmósferaylalluviacontienenaguaydióxidodecarbonoque
reaccionanconlosmineralesdelarocayformannuevoscompuestos,comolassalessolubles.
2. INTEMPERISMO QUIMICO
El tipo de enlace de los compuestos en las rocas es muy importante para determinar hasta qué punto
se ve afectada su estructura química, ya que hay enlaces que tienden a romperse más fácilmente que
otros.
A. HIDRATACIÓN
El agua se incorpora a la matriz rocosa, causando un aumento de volumen que tiende a fragmentarla. El yeso es
un tipo de mineral muy susceptible a la hidratación.
B. HIDRÓLISIS
Es un proceso mediante el cual el agua se descompone en iones H+ y OH-. Este último reacciona por su cuenta
con ciertos minerales, como silicatos y feldespatos, dando lugar a arcillas.

8. C. OXIDACIÓN
Losmineralesenlasrocasreaccionanconeloxígenodelagua,siendolasrocasconaltocontenidodehierrolasmás
susceptiblesdesermodificadasformandodiversosóxidos.
D.CARBONATACIÓN
ConsisteenlafijacióndelCO
2conelaguaparaformarácidocarbónico.Lasrocasconaltocontenidodecarbonato
decalciosonafectadasporelácidoysedegradanformandobicarbonatos.
E.REDUCCIÓN
Eslapérdidadeoxígenoquealteralacomposicióndelaroca.
INTEMPERISMO QUIMICO
OXIDACION
INTEMPERISMO QUIMICO
CARBONATACION

9. INTEMPERISMO DE LOS MINERALES
(L I X I V I A C I Ó N)
-Olivino Plagioclasa cálcica
-Hiperstena Plagioclasa calco-alcalina
-Augita Plagioclasa alcalino-cálcica
-Hornblenda Plagioclasa alcalina
-Biotita
-Feldespato potásico
-Muscovita
-Cuarzo
E
S
T
A
B
I
L
I
D
A
D
C
R
E
C
I
E
N
T
E

10. 3. INTEMPERISMO BIOLÓGICO
Esunprocesoorgánico.
Lasplantas,animalesyelhombretambiéncolaboranenladesintegracióndelosmaterialesdelatierra.
Lasplantasalenraizarvanafraccionarydescomponerlasrocas.
Algunosanimalessubterráneoscomolombricessealimentandepartículasdematerialyexcretando
materialmasfino.
Elhombreydemásanimalesmayoresalefectuarsusactividadestambiéndescomponenyfragmentan
losmateriales.
Lasplantasproducenácidosqueseañadenalaguapercolanteaumentandosupodersolvente.
Algunasbacteriassonmasactivasencondicionesreductorasproducensulfuros,otrasconviertenel
NitrógenoencompuestosdeNH
4afectandoelpHdelsuelo.
RegulanlacantidaddeoxígenoyCO
2.

11. INTEMPERISMO POR UNA LOMBRIZ
PROCESO DE INTEMPERISMO DE UNA
PLANTE
FRACTURAMIENTO DE LA ROCA POR
INTEMPERISMO

12. EL SUELO
Eslacapaopelículasuperiordelacorteza
terrestre,despuésdesometida ala
meteorizaciónyaccióndelosseresvivos.
Eselmaterialnaturalproductodela
desintegraciónydescomposiciónderocas
preexistentes.
Lamayoríadelossueloscontienencierto
%dehumus(materiaorgánicaobscura
originadaporladescomposicióndesustancias
vegetalesyanimales.
Se considera el suelo como un sistema
multifaseformado por:
sólidos, que constituyen el esqueleto de
la composición del suelo
fase líquida (generalmente agua)
fase gaseosa (generalmente aire) que
ocupan los intersticios entre los sólidos.
Pueden distinguirse tres grupos de parámetros que permiten definir el
comportamiento del suelo ante la obra que en él incide:
los parámetros de identificación
los parámetros de estado
los parámetros estrictamente geomecánicos.
DEFINICION DE SUELO
DEFINICION DE SUELO DE
INGENIRIA
COMPORTAMIENTO DEL
SUELO EN OBRAS DE
INGENIERIA

13. LA PEDOLOGÍA , (del
griegopedon=suelo,tierra),eselestudiode
lossuelosensuentornonatural.
EsunaramadelaGeografíayalavezunade
lasramasprincipalesdelalascienciasdel
suelo,juntoalaedafología,lamecánicade
suelos,laquímicadesuelosylamicrobiología
desuelos.
La Pedología trata de
la pedogénesis, morfología del
suelo,clasificacióndesuelosydistribuciónde
suelos.
LAEDAFOLOGÍA (delgriego,
edafos,"suelos",-"estudio","tratado")es
unaramadelacienciaqueestudiala
composiciónynaturalezadelsueloensu
relaciónconlasplantasyelentornoquele
rodea.
Dentrodelaedafologíaaparecenvarias
ramasteóricasyaplicadasquese
relacionanenespecialconlafísica,
laquímicaylabiología.
ElavancedelosestudiosEdafológicosyPedológicosdividenalossuelosen:
SUELOSZONALESenfunciónalclimayvegetación.Ej.Pedalfers,pedocales.
SUELOSAZONALES noreflejanaccióndefactorespuedenserAluviales,Litosoles,Regosoles.
INTRAZONALES reflejanaccióndefactoreslocales.Ej.Orgánicos,Grumisoles.

14. PERFIL DE SUELO IDEAL DE ACUERDO AL
TAMAÑO DE LAS PARTICULAS
FORMACIÓN DEL SUELO EN HORIZONTES
(CAPAS) Y ORIGEN DE LOS DEPÓSITOS

15. DISTRIBUCIÓN MULTIFASE
DEL SUELO

16. a) Clima
b) Tipo de roca.
c) Topografía
d) Actividad de las plantas y animales
e) Tiempo
FACTORES PRINCIPALES EN LA
FORMACIÓN DE SUELOS

17. COMPOSICIÓN DE SUELOS
1. FRACCIÓN INORGÁNICA O MINERAL
Resultantedelaalteraciónfísico-químicadelaroca.
Enciertomodoreflejalacomposicióndelsubstratopero
puedepresentardiferenciassiexistenmaterialesque
hayansidoarrastradoshastaallíymezcladosconlos
existentes.
Estaconstituidaporpartículasdediversostamaños
desdecantos,gravashastapartículassubmicroscópicas
dearcilla.
Laarcillaesresultadodelameteorizaciónquímica
principalmentedelahidrólisis,queleconfierealos
suelospropiedadescomolaplasticidadylacohesión.
ROCA MADRE: DETERMINA EL TIPO DE FRACCIÓN
INORGÁNICA

18. 2. FRACCIÓN ORGÁNICA
Formadaporresiduosdelavegetaciónnatural.
Estápresenteprincipalmenteenformadematerialamorfo
decoloroscuroohumus,resultantedelaaccióndelas
plantasyanimales,estácompuestapormateriaorgánicaen
descomposición,ensumayorpartedemateriavegetalenla
quesepuedereconocerfragmentosderestosdeplantasno
descompuestas:hojas,tallos,raícesysemillas.
Peroel60al90%delamateriaorgánicadelossuelosse
encuentraenestadohúmicoydesuproporcióndependela
calidaddelsuelo,ademásdeserfuenteimportantede
nutrientesvegetales,elhumuspotencialacapacidaddel
suelopararetenerelagua.
SUELO ORGANICO

19. 3.AGUA DEL SUELO
Quecontienesustanciasonutrientesensolución
coloidaloenverdaderasolución.
Elconstituyentecoloidalsepresentacomúnmenteen
películas,capasoagregadosindependientes,esta
materiaestáconstituidapormineralesinsolubles.
Loscomponentesensoluciónsonlassalesqueestán
totalmentedisociadasensusionescomponentes
comocalcio,magnesio,potasio.
Ademásdeproporcionarlahumedadparaactivarlas
reaccionesquímicas,tambiénproporcionalos
nutrientesalasplantas

20. 4. EL AIRE DEL SUELO
Ocupalosespaciosporososnorellenosdeaguayes
lafuentedeloxígenoydeldióxidocarbónicotambién
sonnecesariosparalasplantas,portantoes
dependienteysucomposiciónvaríaparaunmismo
suelo.
Losprincipalesaspectosporlosquedifieredela
atmósferalibreson:
a)contieneunaproporcióndeanhídridocarbónico
muchomayor,
b)estásaturadoconvapordeaguaexceptoensuelos
deaireseco,
c)contienemenosoxígenoynitrógeno.
Lasproporcionesmásaltasdeanhídridocarbónicose
hanhalladoensuelosricosenmateriaorgánica,tanto
porladescomposiciónbiológica,comoporrespiración
delasraícesdelasplantasconstituyenelprincipal
medio,queasuvezesagotadoporlafotosíntesisy
generadoenlaatmosfera.

21. Estructura de Suelos
Losfactoresqueintervienenenlaformacióndelsueloactúandesde
lasuperficiehaciaabajo,debidoaellolasvariacionesde
composición,color,estructura,texturavaríangradualmentehacia
abajo.
Laestructuradelsuelosedefineporlaformaenqueseagrupanlas
partículasindividualesdearena,limoyarcilla.
Cuandolaspartículasindividualesseagrupan,tomanelaspectode
partículasmayoresysedenominanagregados.
Estasdiferenciasqueseacentúanconeltiempo,dividenalsueloen
zonas,capasuhorizontes.

22. Enlossuelossedistinguencincoszonas,tambiénllamadas“horizontes”quecubrenelperfildesdelasuperficiehasta
larocafirmesinalterar,recibenladesignaciónde“O”,“A”,“E”,“B”,“C”quesoncomunesenclimastempladosyque
varíandeunambienteaotrotantoencaracterísticascomoextensióndelhorizonte.
Unsuelobiendesarrolladomaduroformadoenuntiempoprolongadoybajociertascondicionesclimáticaspresentaen
profundidadtreshorizontes:
HORIZONTE “A”,superficialconformadaporarenayarcilladecolorobscurogeneralmente,0.60mde
profundidadyesdondearraiganlasplantas.Eslazonadelixiviaciónexceptoenlateritasyzonasdesérticas.
HORIZONTE“B”,tieneespesorvariablehasta1m.decolorespardo,rojizoamarillentoporpresenciadeóxidosde
Fe.EnclimascálidosprecipitaelCainfiltradoformandocostronesdecalicheoKankar(India).EnelTerciarioen
AustraliaySudáfricaseformaronsuelosconhorizontesdesílicedehasta5mdeespesor“silcrete”.Zonade
depositación.
HORIZONTE“C”,eselmasprofundoformadoporcantossueltosenmatrizarenoarcillosainsensiblementepasaa
rocafirme.Elespesorvaríademetrosa0.30m.Esmasdesarrolladoenclimascálidosyhúmedos.
PERFIL DEL SUELO

23. ZONA DE
LIXIVIACION
ZONA DE
ACUMULACION
MATERIAL
CONSOLIDADO
RELACION DELAS ZONAS CON LAS CAPAS

25. FORMACIÓN DE SUELOS
A.LA PODSOLIZACION
Procesoporelcualunsuelosetransformaenpodzol,esdecir,procesodeseparaciónolixiviaciónde
materialesorgánicosquegeneraunaseriedecapastípicasdesuelosboscososdeclimasfríosy
húmedos.
.
B.LA CALCIFICACION
Lacalcificaciónesuncasoconcretodecarbonatación,puesconsisteenlaacumulacióndecarbonato
cálcicoenalgúnhorizontedelperfildelsuelo.
Ocurreenlosclimasconvegetaciónconsistenteenarbustosopastos
C. LA LATERIZACION
Suelotropicaldehorizonte"A"mínimo,sobreunmaterialrojizoprofundamentemeteorizado,en
general,sobreunsíliceenriquecidoensesquióxidosdehierroydealúminalibre(Bauxita).
Eselprocesonormalformadordesuelosenlostrópicos

26. CLASIFICACION DE SUELO DE ACUERDO A SUS
PROPIEDADES
1.Lossuelosestánformadosporpartículaspequeñaseindividualizadas,enotraspalabrasno
cementadasoligeramentecementadasquedandohuecosentreellasqueledanlacaracterísticade
porosaporello:
a)Suelossaturados,cuandoloshuecosointersticiospuedenestarllenosdeagua.
b)Suelossemisaturadoscuandoestánllenosdeaireyagua

27. 2. Los suelos de acuerdo a su transporte o no se dividen en:
a.Suelo residual o autígeno, cuando el suelo formado permanece insituo por encima de la roca que
le dio origen, es decir sin ser transportado.
Sonsuelosquesederivandelbedrock(lechosderoca)sobrelacualdescansan,sepuedeadvertir
lagradualtransiciónalarocaorigen.Seformaninsituporacciónquímicauorgánica.
Ej.SuelodelCerroSanCristóbal-SueloCasuarinas.
a.Suelo alóctono, cuando ha sufrido transporte, formando depósitos, también se les denomina
transportado.
Sonaquellosqueseformandebidoaunagentedetransporte(agua,viento,glaciar,gravedad,etc.)
Contienentípicamenteciertostiposderocasosedimentosdiferentesdelasrocassubyacentes.
Ej.SuelodeLima.LaMolina,ValledelRimac.

28. SUELO RESIDUAL SUELO TRANSPORTADO

29. 3.Lossuelosestánformadosporpartículassólidas,fluidos,gasesyespaciosvacíos,pudiéndose
clasificarenfuncióndeltamañodelaspartículasendostipos
a.Suelosdegranogruesoogranulares,contamañodegranosuperiora0.075mmformados
principalmenteporcuarzo,feldespato,calcita,sulfatos,salesyvidriosvolcánicosconmenos
frecuencia.
b.Suelosdegranofinoosuelosfinos,conunporcentajesuperioral50%detamañosigualo
inferiora0.075mmformadosprincipalmenteporlimosomineralesdearcillacomocaolonita,ilitas,
esmectitasymateriaorgánicaentreotros.

30. 4.Enfuncióndesumineralogía:
Puedenser
Calcáreos
Silíceos
Arcillosos
Salinos
5.Enfunciónalclimapuedenser:
DESÉRTICOS,enregionesáridasconescasavegetación.Costaperuana.
LATERÍTICOS,enregionesdeclimacálidoyhúmedo,carecendehorizonte“A”predominaelhorizonte“B”
conabundanciadeóxidosdeFeyAl,sondecoloresrojizoyamarillo.Ej.SuelodeIquitos.Pucallpa,Puerto
Maldonado.EnÁfricaCentral,IndiasOrientales,Australia.LosricosenAluminiosedenominanBauxitasson
yacimientosdeAlenCuba,Venezuela.
PODZOLES,sondeclimassubárticosyfríosconpredominiodehumusoscuroelhorizonte“B”esgrisclaro,
fuertementeácidos.(Provienedelruso“salinidad”).

31. CHERNOZEM, declimastemplados,subhúmedovegetaciónalta.Sonobscuros,fértilesy
moderadamentelixiviados.Suhorizonte“B”esgrisvienedelrusotierranegra.Puedetenerhasta
1.5mdeprofundidad.
TUNDRAS,declimasfrígidos,húmedos,sontípicasloslíquenesymusgos.Sondecolorpardo
obscuroysepresentanmoteados.
PEDOCALES (SUELO+CA),sedesarrollanenáreasdepocalluviaytemperaturarelativaalta.
Soportanpastosymatorrales.Poseengran%deCO3Ca.
PEDALFERS,(SUELO+AL+FE),desarrolladasenclimastemplados,húmedos,bajounavegetación
espesa.Elhorizonteesdecolorcaféclaroyposeegran%demateriaorgánica.

32. LOS SUELOS EN EL PERÚ
LossuelosenelPerúpresentanunaenormevariabilidad
decaracterísticasyfisonomías,probablementetanamplia
comoenningúnotropaísdelmundo.
Existedentrodelterritoriocientosdetiposdesuelos
comoproductodelainteraccióncomplejayvariabledelas
condicionesclimáticas,geológicas,topográficasy
biológicas.
ElInstitutoNacionaldeRecursosNaturales(INRENA),
clasificalossuelosenelPerú,deacuerdoconla
clasificaciónestablecidamundialmente,entresgrandes
órdenesdesuelos:
Fuente: Bracky Mendiola, Ecología del
Perú, 2000. 2 COMPOSICIÓN DEL SUELO

33. 1.SUELOSZONALES.Sonaquellosquereflejanlaaccióndirectadelclimaydelavegetación.
EsteordenedáficoseencuentrarepresentadoenelPerú,tentativamente,pordieciséisgrandesformaciones
edáficasograndesgruposdesuelos:
-Páramoandino(incluyeandosoles)
-Rojodesértico,pardo(desérticoysemidesértico)
-Pardo rojizo desértico
-Pradera rojiza cálcica (castaño rojizo)
-Pradera rojiza no cálcica andina (Brunizem)
-Pardo cálcica andino (castaño)
-Pardo no calcicoandino (Brunizemmayormente)
-Chemozemandino
-Pardo forestal eutrófico
-Pardo forestal distrófico
-Podzólicosrojo-amarillos
-Pardo rojizo lateríticos
-Podzol tropical
-Latosolhúmico
-Latosolbajo húmico o subhúmedo
-Latosolamarillo (incluye rojo-amarillo)

34. 2.SUELOSINTRAZONALES.Sonaquellosquereflejanlaacciónmodificadoradelosfactoreslocalescomo
sonlascaracterísticasespecialesdelmaterialmadreodrenajedesfavorable,reguladoporunatopografíaplana.
EsteordenedáficoseencuentrarepresentadoenelPerúporochograndesgruposdesuelos:
Solonchak(suelossalinos)
Solonetz(suelosalcalinos)
Gleyhúmico
Litosol
Lateritahidromórfica
Grumosoles
Suelosdecenizavolcánica
Rendzinaandina
3.SUELOSAZONALES.Sonaquellosquenoreflejanlainfluenciadelosfactorespedogenéticos.Esteorden
edáficoseencuentrarepresentadoenelPerúportresgrandesgruposdesuelos:
Aluviales(costeños,andinosyforestales)
Litosoles(desérticos,andinosyforestales)
Regosoles
Elconocimientoquesetieneenelpaíssobreelrecursodelossuelosesaúnmuylimitado.
Enestesentido,elPerúrequieredeinvestigacionesyestudiosmásprofundosenmateriadecaracterizacióndelos
gruposedáficos,tantoensusaspectosgenéticoscomomorfológicos

35. DEPOSITO GEOTÉCNICAS DE LOS SEDIMENTOS
Losdepósitossedimentariosseformanporlaaccióndelosprocesosgeomorfológicosyclimáticos,
destacandolosmediosdetransporteylameteorización.
Losdistintosmediosdesedimentaciónoriginanunaseriededepósitoscuyascaracterísticas
geotécnicasestánrelacionadasconlascondicionesdeformacióndeestossedimentos.
Conestosobjetivossedescribenlossiguientestiposdedepósitos,enfuncióndesusrelaciones
geológica-geotécnicos,máscaracterísticos:
DepósitosColuviales DepósitosAluviales
DepósitosLacustres DepósitosLitorales
DepósitosGlaciares DepósitosEvaporíticos
DepósitosdeClimasTropicales DepósitosVolcánicos