tema 3 formación de suelos

Universidad
U
i
id d N
Nacional
i
lA
Autónoma
tó
d
de Mé
México
i
Facultad de Ingeniería
TEMA 3
FORMACIÓN DE SUELOS
M.I. Hugo Sergio Haas Mora
• Objetivo:
Que el alumno identifique los procesos principales que
originan a los suelos, a las formas del relieve que
generan.
generan
• Contenido:
•
•
•
•
•
Procesos del intemperismo químico y mecánico.
mecánico
Factores de formación de suelos.
Ti
Tipos
dde suelos
l según
ú su origen
i
y granulometría.
l
tí
Erosión y depósito de sedimentos
Problemas de ingeniería en diferentes tipos de
suelos
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
3.1 INTEMPERISMO Y EROSIÓN
Es la acción combinada de procesos
( li á i
(climáticos,
bi ló i
biológicos,
etc.),
) mediante
di
l
los
cuales la roca es descompuesta y
desintegrada
g
ppor la exposición
p
continua a
los agentes atmosféricos, transformando a
las rocas masivas y duras en un manto
residual finamente fragmentado.
fragmentado
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
INTEMPERISMO MECÁNICO
O FÍSICO
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
INTEMPERISMO MECÁNICO
Á
O FÍSICO
Í
El Intemperismo
p
mecánico,, es un pprocesos de desintegración,
g
,
en el que las rocas se rompen en fragmentos más y más
pequeños, como resultado de la energía desarrollada por las
fuerzas físicas.
físicas
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
TIPOS DE DESINTEGRACIÓN DE LAS ROCAS
Desintegración granular
Considerando únicamente las formas que presentan los fragmentos
rocosos. Las rocas compuestas de minerales de grano grueso, se
disgregan generalmente grano a grano
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
D
Descamación
ió
Es la formación de escamas u hojas curvadas en la
roca que se separan sucesivamente de la masa
rocosa original dejando reducida ésta a una forma
esferoidal
f id l cada
d vez menor.
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
Fragmentación en bloques
En rocas donde existan numerosas diaclasas producidas
previamente por presiones orogénicas o por contracción de un
magma al enfriarse
enfriarse, da lugar a roturas denominadas
fragmentación en bloques
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
Fragmentación irregular
Es la
E
l desintegración
d i t
ió de
d la
l roca en nuevas superficies
fi i de
d rotura
t
masivas y duras, originándose pedazos angulares de agudos
bordes y ángulos.
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
Los procesos físicos responsables del
mecánico son los siguientes:
•Congelación
•Liberación de presiones
•La expansión y contracción térmicas
•Crecimiento del cristal salino
•Actividad de los organismos
intemperismo
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
INTEMPERISMO QUÍMICO
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
INTEMPERISMO QUÍMICO
Í
Es aquel que transforma el material original en algo diferente.
Como la meteorización química denota cambios en las
propiedades químicas de los minerales primitivos que
integran la roca, transformándolos en nuevos minerales que
son más estables en las temperaturas
p
y ppresiones
relativamente bajas existentes en la superficie terrestre.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
REACCIONES DE INTEMPERISMO
QUIMICO
Esencialmente causada por la interacción
del agua y la atmósfera con la corteza de la
Tierra.
Las reacciones de Intemperismo ocurren
debido a que los constituyentes originales
de la corteza terrestre, las rocas ígneas son
termodinámicamente inestables en la
presencia del agua y de la atmósfera.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
• El intemperismo químico puede entonces definirse como el
acercamiento de rocas, aire y agua al equilibrio químico, y las
consecuencias y reacciones que esto produzca.
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
PROCESOS DE INTEMPERISMO QUÍMICO.
Í
En cualquier suelo rico en materia vegetal en descomposición se
originan soluciones formadas por una gran variedad de ácidos
orgánicos, que reaccionan con las superficies minerales y
originan en ellas intemperismo química.
química Las sales que resultan
como producto de tales reacciones es transportado a través del
suelo y depositadas en la zona de saturación y finalmente llegan
a los ríos.
ríos
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
FACTORES DE FORMACIÓN DE SUELOS
Algunos factores de la
formación de los suelos,
ppueden ser los siguientes:
g
•Clima
•Actividad orgánica
•Relieve y pendiente
•Tiempo
p
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
DEFINICIÓN
Ó DE SUELO
• Es un material superficial natural
natural, que sostiene la vida vegetal,
vegetal
que posee ciertas propiedades determinados por el clima y los
organismos vivientes que operan por periodos de tiempo sobre
los materiales de la tierra y el relieve.
• En razón todos estos factores, se combinan de varias maneras
sobre el planeta,
planeta dando un número ilimitado de tipos de suelo.
suelo
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
El afloramiento natural o artificial de un suelo revela una serie de
zonas diferentes entre si. Cada una de estas zonas constituyen
un horizonte o perfil de suelo.
Los tres horizontes o zonas principales de un suelo típico son :
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
HORIZONTE A
Esta es la zona superior en la
que podemos introducir una
pala
l en un jardín.
j dí Esta
E t es la
l
zona de la cual los óxidos de
hierro han pasado al
Horizonte B,
B y en los climas
secos es la fuente de algunos
materiales solubles que
pueden se
puede
ser depos
depositados
tados een eel
horizonte B.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
HORIZONTE B
Esta
zona
descansa
directamente
sobre
el
horizonte C; en ella el
intemperismo ha actuado con
mayor intensidad que en la
zona
subyacente;
solo
aquellos minerales de la roca
original mas resistentes a la
descomposición (el cuarzo
por ejemplo),
j
l ) se pueden
d
reconocer todavía.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
HORIZONTE C
Esta es una zona de roca
parcialmente desintegrada y
descompuesta. Parte de los
minerales de la roca basal
original están presentes
todavía, pero otros se han
transformado en materiales
nuevos.
nuevos
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
TEXTURAS DE SUELOS
Hace referencia al tamaño de las partículas que lo
componen.
E t t en placa
Estructura
l
E t t en bloque
Estructura
bl
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Estructura prismática
Estructura granular
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
TIPOS DE SUELOS SEGÚN SU ORÍGEN Y GRANULOMETRÍA
Un suelo es un agregado de minerales no consolidados y de
partículas orgánicas producidas por la acción combinada del
viento,
i
ell agua y los
l procesos de
d desintegración
d i
ió orgánica.
á i
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
Los suelos se clasifican de acuerdo por su orígen y su
g
granulometría.
SUELOS RESIDUALES
POR SU ORÍGEN
SUELOS TRANSPORTADOS
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
SUELOS RESIDUALES
Son aquellos que los productos del ataque de los agentes de
intemperismo pueden quedar en el lugar, directamente sobre
la roca de la cual se derivan.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
SUELOS TRANSPORTADOS
Los productos que pueden ser removidos del lugar de
formación, por los mismos agentes geológicos y
redepositados en otra zona. Así se generan suelos que
subyacen sobre otros estratos sin relación directa entre ellos.
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
POR GRANULOMETRÍA
Para ppoder determinar las ppropiedades
p
mecánicas de un suelo,
dependen directamente de la distribución de la partículas
constituyentes según sus tamaños.
A continuación se muestran los grupos y los símbolos.
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Suelos
FINOS
GRUESOS
Grupo
Símbolo
Dimensión
Orgánicos
O
< Malla # 200
Limos
M
< Malla # 200
Arcillas
C
< Malla # 200
Arenas
S
> # 200 y < # 4
Gravas
G
> # 4 y < 7.6 cm (3”)
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
SUELOS ARENOSOS
Están formados principalmente por arena. Son suelos que no
retienen agua.
g Tienen muyy ppoca materia orgánica
g
y no son aptos
p
para la agricultura.
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SUELOS ARCILLOSOS
Principalmente están formados por arcilla, de granos muy finos
color amarillento,, retienen el agua
g formando charcos. Si se
mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.
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SUELOS CALIZOS
Tienen abundancia de sales calcáreas. Son de color blanco, son
secos y áridos y no son buenos para la agricultura.
agricultura
Procesos Geológicos – Intemperismo y Erosión
SUELOS PEDREGOSOS
Formados por rocas de todos los tamaños. No retienen el agua y
no son buenos para el cultivo.
Procesos Geológicos - Intemperismo y Erosión
SUELOS HUMÍFEROS
En su composición abunda la materia orgánica en
descomposición o descompuesta (humus). Son de color oscuro,
retienen bien el agua y no son buenos para el cultivo.
cultivo
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
EROSIÓN Y DEPÓSITO DE SEDIMENTOS
Erosión, proceso en el que los suelos y rocas de la corteza
terrestre se desgastan, generalmente por acción de
corrientes de agua o viento.
viento
Erosión provocada por una corriente superficial de agua.
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
TIPOS DE EROSIÓN
• Erosión hídrica
• Erosión eólica
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
• Erosión hídrica
Desgaste producido por la acción del agua, ya sea en forma de
precipitación; a medida que las gotas de lluvia golpean el suelo
se desprenden
d
d de
d éste
é t partículas
tí l de
d tierra
ti
que ell agua arrastra
t all
escurrirse, convirtiéndose en agua barrosa que luego desemboca
g
arroyos
y y ríos; o forma cárstica; se da cuando
en los desagües,
el agua se introduce en la tierra y disuelve las rocas formando
acueductos subterráneos, grutas o cuevas.
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
• Erosión eólica
Se da cuando el viento transporta partículas diminutas que
chocan contra alguna roca y se dividen en más partículas que
van chocando con otras cosas. Se suelen encontrar en los
desiertos en formas de dunas y montañas rectangulares o
también en zonas relativamente secas.
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
Erosión cárstica
Erosión eólica
óli
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
El sedimento puede ser transportado a distancias
muyy ggrandes. Cualquier
q
área ggeográfica
g
en la qque
se almacena el sedimento es un ambiente de
depósito.
Clasificación de escenarios principales de depósitos:
• Depósito continental
• Depósito marino
• Depósito glaciar
• Depósito lacustre
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Intemperismo y Erosión
Depósito glaciar
D ó it lacustre
Depósito
l
t
Depósito marino
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Intemperismo y Erosión
PROBLEMAS DE INGENIERÍA EN DIFERENTES
TIPOS DE SUELOS
El principal problema que se tiene en el área de la ingeniería
referido a los diversos tipos de suelos es el de la
cimentación, y este puede presentarse en dos formas.
Procesos Geológicos –
Intemperismo y Erosión
• Encontrar materiales susceptibles de cambio al contacto con el
agua como la arcilla, suelos con sulfato de sodio anhidro y
g
ppizarras. Por lo ggeneral se pprocura evitar construir sobre
algunas
este tipo de suelo, aunque una posible solución es removerlo y
reemplazarlo por un material compacto.
• En
E suelos
l sometidos
tid a asentamientos
t i t rápidos,
á id ell agua suele
l
estancarse, por esto el agua superficial debe drenarse al exterior
de la cimentación.