Ciclo Exogeno

CICLO EXÓGENOSedimentos Residuales

Se generan por la hipergénesis química dependiendo de:

la roca madrecondiciones climáticasambientes sedimentarios

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Sedimentos ResidualesProducto de esta hipergénesis química y considerando las

condiciones climáticas, será la formación de: SUELOS, LATERITAS, CALICHESy SALES, puede ser por precipitación de

agua subterránea con caliche, o resultado de acumulaciones de sales en zonas de mínimo drenaje que precipita en sedimentos ya constituidos,

TURBA, se genera de restos vegetales en zonas, topográficamente bajas con abundante contenido de agua,

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Sedimentos ResidualesSuelos

En su formación juega un papel impotante el relieve

y las condiciones climáticas latitudes medias cálidas. Regiones mediterráneas con sus

subtipos: con un horizonte A decolorado y horizonte B rico en arcilla y de color pardo rojizo, suelos rojos típicos de condiciones más áridas y con un horizonte B de color rojizo; costras calcáreas o caliches, sin horizonte A y con un horizonte B formado por una costra o escudo de carbonato de calcio.

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Sedimentos Residuales

Suelos latitutdes medias frías . Se forman los podsol con un

horizonte B que incluye un nivel oscuro de acumulación de humus y óxidos de hierro. En regiones algo menos frías se forman las tierras pardas, con característico horizonte B de color pardo,

latitudes bajas (trópicos) con gran intensidad de la meteorización química se desarrollan horizontes B de gran espesor, muy compactos y resistentes y alto contenido de óxidos de hierro y aluminio (lateritas).

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Sedimentos Residuales Suelos

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De acuerdo al perfil teórico de alteración, en los niveles descompuesto y alterado, es donde se da la mayor formación de arcillas. Esto corresponde con los niveles de transición de los horizontes AB y el B propiamente.

Las arcillas se forman por 3 mecanismos:herencianeoformacióntransformación

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herencia: presentes en suelos, sedimentos o rocas sedimentarias y formadas en etapas anteriores del ciclo petroquímico en condiciones distintas a las actuales y en lugares a los que se encuentran actualmente,

neoformación: se forman por cristalización directa de la solución, o por evolución a partir de compuestos sólidos no cristalinos.

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Transformación: se da sobre la estructura de un filosilicato pre-existente (una arcilla o una mica), por adición, sustracción o sustitución de elementos químicos. Esto puede generar modificaciones en el espacio de intercapa y/o modificaciones cristaloquímicas en láminas octaédricas o tetraédricas.

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Estos mecanismos se pueden dar en distintos ambientes, a saber:

1) de meteorización

2) sedimentario

3) diagenético-hidrotermal.

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1) ambientes de meteorización: se da en superficie (litósfera + atmósfera) comprendiendo un conjunto importante y complejo de reacciones químicas, donde el agua es el principal protagonista, Ej: depósitos de bentonitas = alteración subacuática de cenizas volcánicas

2) ambientes sedimentarios: se da principalmente en ambientes sedimentarios subacuáticos (mares, océanos, lagos, etc.), por herencia y neoformación. Se destaca la actividad biótica de estos medios, favoreciendo el desarrollo de un ambiente reductor.

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3) ambientes diagenéticos- hidrotermales: se da una diagénesis secundaria o de soterramiento, asociada a fenómenos de alteración y mineralogénesis, provocados por aguas calientes. Las transformaciones de arcillas son similares a las de diagénesis profunda y es importante la neoformación a partir de la alteración de diversos minerales. Se da a temperaturas entre 60º y 150º C que se alcanzan a partir de los 1200 a 1500 m, llegando a 4500 - 5000 metros

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Caso particular: Saprolitización.

Es la generación de arcillas por neoformación a partir de la alteración de feldespatos, anfíboles, piroxenos y micas.Se da en zonas de saturación permanente de agua freática en áreas continentales y la temperatura en general está en el orden de 40 a 45ºC.

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Sedimentos Residuales Lateritas

Son un tipo particular de suelos desarrollado en condiciones específicas de clima tropical (temperaturas medias alta y pluviosidad alta).Se generan en zonas de relieve horizontal sobre rocas ricas en hierro (ígneas básicas y utrabásicas, presencia de olivinos y piroxenos).Horizontes edáficos fuertemente enriquecidos en óxidos e hidróxidos de hierro (goethita, hematites,etc).Se disponen en agregados terrosos, formando capas de espesor variable (hasta decenas de metros).

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Sedimentos Residuales Lateritas: Bauxitas

similares a las lateritas pero enriquecidas en hidróxidos de aluminio,se forman sobre rocas ricas en minerales alumínicos:rocas ígneas ácidas (granitos, sienitas)rocas sedimentarias arcillosas (lutitas)rocas metamórficas ricas en muscovita (esquistos, micaesquistos)

los minerales más comunes son la gibbsita acompañada de hidróxidos de hierro y minerales arcillosos como la caolinita.


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos

Existen varios métodos de estudio de las arcillas, de los cuales se hará mención a los más utilizados y/o tradicionales. Ellos son:

ATD (Análisis Térmico Diferencial)

Difracción de RX

Microscopía electrónica


Métodos de Estudio de los minerales arcillososATD (Análisis Térmico Diferencial) válido para materiales muy hidratados no cristalinos equipo * horno con variación de velocidad controlable y

hasta 1200ºC * 2 capsulas: a) con material inerte, b) con muestra a estudiar * registrador, de variaciones térmicas convertidas a

gráficas. Se registran fenómenos de:

absorción de calor (endotérmicas) yde desprendimiento de calor (exotérmicas)


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos. ATD

las reacciones endotérmicas, se relacionan a la perdida de agua estructural de la arcilla,

las exotérmicas, se relacionan a combustiones de la materia orgánica y/o recristalizaciones de óxidos residuales luego de destruirse la estructura de la arcilla.


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos. ATD

El resultado del ATD se obtiene gráficamente sobre

un par de ejes coordenados, registrándose en

ordenadas las diferencias térmicas entre la muestra y

el inerte (Al2O3 deshidratada), y en abcisas, las

temperaturas alcanzadas por el horno.


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos.ATDCurvas de ATD típicas de las principales especies minerales

arcillosas.Los fenómenos endotérmicos son negativos

Los fenómenos exotérmicosson positivos


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos.TºC Causas Minerales arcillosos

Endotérmicas115-180 Pérdida de agua Halloisita, illita, esmectitas

de absorción220 - 230 Perdida de agua Esmectitas cálcicasy 250 a 260 de solvatación

de Ca2+

300 -400 Pérdida de OH- Hidróxidos y óxidosunido al Fe+ hidratados de Fe3+

en los óxidos (limonita)Libres

660-730 Pérdida de OH- Montmorillonita y otras de los octaédros esmectitas, a veces cloritasunidos Al3+ y Mg2+


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos.

TºC Causas Minerales arcillososExotérmicas

200-350 Combustión Arcillas de Suelosde M.O

870 Probable recris- Glauconitas, chamositastalización deóxidos de hierro

950-990 Recristalización Caolinitade óxidos

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Sedimentos ResidualesMétodos de Estudio de los minerales arcillosos.

Difracción de Rayos XEl método consiste en determinar la absorción de rayos X de

un elemento, siendo que el espectro de absorción es función

del peso atómico del elemento y de la densidad del material.

Comunmente se utiliza un tubo que contiene un ánodo de

cobre (Cu) que permite obtener un valor de longitud de onda

= 1.5418 Aº. El valor de se obtiene a partir de un filtro

(pequeña lámina delgada metálica) que se coloca al final del

tubo, que absorbe la mayor parte del espectro continuo

dejando pasar la línea K correspondiente al = 1.5418 Aº.


Métodos de Estudio de los minerales arcillosos.Difracción de Rayos X

OD=ABC=2AB

AB = d sen2AB = 2d send (distancia entre planos o

distancia reticular)

2AB = n = 2d senLey de Bragg

(n = 1, = 1.5418 Aº)

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Sedimentos ResidualesMétodos de Estudio de los minerales arcillosos.

Difracción de Rayos XEn la ley de Bragg la incógnita es d. Cada especie mineraltiene un conjunto definido y único de valores d cuya medición constituye la base del método de difracción de

rayosX en el estudio de identificación de minerales.

Minerales d (001) Aº d (002) AºCaolinita 7 - 7.2 3.56Haloisita 10 - 10.2Illita 10 - 10.15 4.98Montmorillonita 12 - 15.50Clorita 14 - 14.35 7 - 7.2

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HIPERGENESIS: METEORIZACION (alteración in situ)

EROSION (remoción del material alterado)

SEDIMENTOGENESIS: TRANSPORTE (del material erosionado)

SEDIMENTACION (del material transportado)

DIAGÉNESIS: Generación de Rocas Sedimentarias a partir del material sedimentado en

cuencas sedimentarias.

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HIPERGENESIS Meteorización biofísica y bioquímicaGenera: Clastos, Alteritas, Suelos, Geles, SolucionesErosión: los agentes erosivos (viento y agua líquida y sólida) con distintos niveles de energía, pone en movimiento los materiales generados por meteorización.

SEDIMENTOGENESISLos agentes erosivos son los mismos agentes de transporte. Transportan por tracción, saltación y suspensión.Genera modificaciones en los materiales, que son lascaracterísticas texturales (redondez, esfericidad)

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SEDIMENTOGENESIS

Cuando el transporte se hace cero se depositan los materiales y se genera un depósito

sedimentario.

Los materiales se clasifican en:

Psefitas (Bloques, Cantos y Gravas)

Psamitas (Arenas)

Pelitas (Limos y Arcillas)

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DIAGENESISPor compactación, cementación y variación química se generarán las Rocas Sedimentarias Detríticas (o clásticas) y las Rocas Sedimentarias No Detríticas (o aclásticas)

RSD (conglomerados, areniscas, lutitas, limolitas, etc)

RSND (quimiógenas y organógenas)

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