Lección 2. CONSTITUYENTES DEL SUELO. FASE SOLIDA

 

1 Los minerales del suelo

 

1.6 Interés del estudio de la mineralogía del suelo

La determinación de la mineralogía de los suelos ha sido aplicada en los estudios edáficos tanto para tratar de esclarecer la formación de los suelos como desde un punto de vista aplicado a la utilización del suelo.

 

1.6.1 Estudios genéticos

a) Mineralogía de las arenas

En las arenas predominan los minerales heredados (más o menos transformados del material original). Estos minerales han sido de utilidad en estudios de génesis de suelos en relación a las siguientes directrices:

Ampliación de los conocimientos de la roca madre. A veces la calicata que se realiza para estudiar el suelo no es lo suficientemente profunda y no se llega a la roca madre, en estos casos la mineralogía de las arenas y de las gravas aportará importante información. Por ejemplo: 1 granos poliminerales conservando la mineralogía y la microestructura de la roca (se tratará de trocitos de la roca); 2 granos monominerales indicadores de un determinado origen petrológico; 3 granos minerales que encontrándose en la roca madre pasan desapercibidos cuando se estudia la mineralogía del suelo en su conjunto por presentarse en escasas proporciones y que pueden ser fácilmente estudiados cuando se extraen las arenas al concentrarse en esta fracción del suelo.

Discontinuidades litológicas. Al igual que el análisis granulométrico puede poner de manifiesto la presencia de discontinuidades texturales, la mineralogía del suelo puede detectar discontinuidades mineralógicas. Al ser la fracción arena gruesa (2-0,2 mm) una fracción muy estable su composición mineralógica es de gran utilidad para aclarar la posible existencia de discontinuidades mineralógicas en los suelos.

Las relaciones genéticas de los horizontes del suelo entre sí, y entre ellos y el material original a partir del cual se han formado, pueden ser puestas de manifiesto por la mineralogía de esta fracción. El reconocimiento de la posible existencia de discontinuidades es importante desde el punto de vista genético. Si sabemos que un suelo no presenta discontinuidades litológicas quiere decir que el material que le ha dado origen al suelo era homogéneo y por tanto las diferencias que encontramos en el suelo son debidas a los procesos de formación, pero si el material original presentaba discontinuidades es muy difícil aclarar si los cambios en los horizontes del suelo se han originado por los procesos edáficos o si han sido directamente heredados desde el material original. Lo normal es que los materiales originales sean homogéneos y que no existan discontinuidades litológicas.

Este suelo se ha desarrollado a partir de un material homogéneo en origen por lo que las heterogeneidades que presentan hoy sus horizontes son atribuibles exclusivamente a la edafización (meteorización).

  

Sin embargo el suelo que se formará en este material (por ejemplo, en el recuadro dibujado) presenta ya de partida heterogeneidades que las heredará el suelo que se forme y por tanto las características de sus horizontes estarán en parte condicionadas por el material original.

Como normalmente los horizontes de un suelo muestran cambios graduales en su mineralogía, las discontinuidades mineralógicas se ponen de manifiesto por cambios bruscos* en la mineralogía entre dos horizontes limítrofes que no puedan ser atribuidos a procesos edáficos. Así un cambio brusco en las concentraciones de un determinado mineral puede no representar una discontinuidad si este mineral se forma o se moviliza por los procesos edáficos; por ejemplo la concentración de carbonatos (calcita) en un horizonte cálcico con respecto a su concentración en el horizonte suprayacente. Mientras que un cambio brusco de un mineral estable, como el cuarzo, si indicaría una discontinuidad (pero tenga en cuenta que una drástica disminución del contenido en cuarzo puede deberse simplemente a que en ese horizonte se han acumulado los carbonatos y como resultado directo el cuarzo ha quedado diluido). Un cambio gradual de un mineral inestable como una plagioclasa o la biotita no debe considerarse como una discontinuidad. Como en los suelos la meteorización va disminuyendo gradualmente hacia los horizontes profundos es frecuente que los minerales inestables desaparezcan en los horizontes superficiales y vayan aumentando sus contenidos conforme los horizontes son más profundos. La pérdida de los minerales inestables hacia los horizontes superficiales irá contrarrestada por un aumento progresivo de los minerales estables como el cuarzo, la moscovita y la ortosa.

 

*Por cambio brusco podemos admitir una variación mínima al menos de un 30%, según la concentración del mineral.

 

Para ejemplos interactivos pulse sobre la siguiente imagen:

 

Procedencia de los minerales y naturaleza de las alteraciones. Para comprender la génesis del suelo es importante delimitar qué minerales son heredados de la roca madre y qué minerales son de origen edáfico. Igualmente es de interés conocer el grado de alteración de los minerales, así como la naturaleza de la alteración que presentan.

 

Grado de evolución del suelo e índices de alteración de los horizontes. La presencia de determinados minerales en la fracción arena y sus alteraciones pueden contribuir a evaluar la intensidad de la edafización. La comparación entre los valores de las razones de minerales inestables y estables ha sido de eficaz ayuda para establecer índices de alteración entre los distintos horizontes de los suelos.

 

Para ejemplos interactivos sobre como la mineralogía puede evaluar el grado de evolución de los suelos pulse sobre la siguiente imagen:

 

b) Mineralogía de las arcillas

En la mineralogía de las arcillas predomina, normalmente, los minerales transformados y neoformados. Cada uno de estos minerales se forma bajo determinadas condiciones edáficas (humedad, drenaje, pH, redox, ...), las cuales pueden ser puestas de manifiesto por la sola presencia del mineral.

 

1.6.2 Fertilidad

a) Mineralogía de las arcillas. Las arcillas representan la fase activa químicamente (reaccionan fácilmente con el medio y con las raíces de las plantas) y por tanto representan (junto a la materia orgánica) la fertilidad presente o actual de un suelo.

b) Mineralogía de las arenas. Los minerales de las arenas constituyen una fracción estable que solo se altera muy lentamente. A pesar de representar un material bastante inerte, poco activo químicamente, se consideran de gran interés desde el punto de vista de la utilización agrícola. Esto es debido a que los minerales de las arenas al alterarse lentamente (en realidad nada hay absolutamente estable en la Naturaleza) representan la fertilidad futura del suelo. Por ello la determinación de la mineralogía de las arenas constituye una eficaz medida de las reservas naturales de los suelos.

Cualquier planificación del uso de los suelos de una determinada región debería ir acompañado de un estudio mineralógico de las arenas. De esta manera se podrá determinar qué tipos de suelos se deben de preservar (independientemente de que su fertilidad actual) para que no vayan a quedar agotados en un futuro próximo.

En la siguiente tabla relacionamos a los minerales de las arenas desde el punto de vista de las posibilidades de aporte de nutrientes al suelo. Los minerales más interesantes serán aquellos que presenten unos determinados nutrientes en sus estructuras y que presenten una velocidad de alteración alta a media (por ejemplo, los piroxenos y los anfíboles). En el otro extremo tenemos al cuarzo como ejemplo representativo de mineral muy estable y además con una composición química que carece de interés desde el punto de vista nutritivo.

 ELEMENTO NUTRIENTE*  MINERAL  VELOCIDAD DE ALTERACION
 K  Feldespato potásico  baja
 K  Moscovita  baja
 K  Biotita  media
 Ca/Mg  Plagioclasas  media / alta
 Ca/Mg  Anfíboles  alta
 Ca/Mg  Piroxenos  muy alta
 Ca/Mg  Serpentinas  media
 Ca/Mg  Cloritas  baja
 Ca/Mg  Carbonatos  muy alta
 P  Apatito  muy alta
 Fe  Óxidos e hidróxidos  variable
 Mn  Óxidos e hidróxidos  variable
 Bo  Turmalina  muy baja

* Elementos principales en la composición del mineral.

 

Para ejemplos sobre la fertilidad futura de los suelo pulse en la siguiente imagen:

 

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