MINERALES DE LA ARCILLA

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MINERALES DE LA ARCILLA
Son los componentes de la fracción inferior a 2
micras de suelos y sedimentos

• La mayor parte de ellos son filosilicatos
• Los filosilicatos poseen estructura laminar.
• Además de filosilicatos, en la arcilla del suelo
  aparecen menores proporciones de otros minerales
  y ó sustancias de naturaleza orgánica.

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Propiedades físicoquímicas de los minerales de la
arcilla
Los minerales de la arcilla presentan unas
propiedades físicoquímicas inusuales debido a la
combinación de

• Alta superficie específica (morfología laminar,
  tamaño de partícula)
• Presencia de carga eléctrica, por sustituciones
  en la red ó por defectos

Por estas dos características, las partículas
arcillosas pueden absorber agua y otros líquidos
polares en proporción importante así como fijar é
intercambiar cationes con el medio
Las arcillas determinan la plasticidad del suelo,
su capacidad de retener agua y nutrientes y la
disponibilidad de sustancias químicas para el
desarrollo de Las plantas.
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Interacción de partículas de arcilla con agua
H2O
Arcilla seca
Hinchamiento
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H2O
Cationes intercambiables
Suspensión coloidal Viscosidad
Plasticidad
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Los cationes fundamentales, Si y (Mg-Al),
se rodean de O y (OH)
formando dos tipos fundamentales de poliedros de
coordinación
Tetraedro Si-O
Octaedro X-O(OH)
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Composición química de los minerales de la arcilla
(O2-) y (OH)- son los aniones que forman parte de
la estructura. En los huecos que forman sus
apilamientos de planos,se sitúan los cationes, de
dimensiones mucho menores. La coordinación de
cada catión está determinada por su radio
iónico. (Si)4 Ocupa huecos de coordinación
tetraédrica. (Al)3Puede ocupar huecos
octaédricos ó sustituir al Si en coordinación
tetraédrica. (Mg)2, (Fe)2, (Fe)3...
Ocupan huecos de coordinación octaédrica (K),
(Na), (Ca)2. Ocupan posiciones en el espacio
interlaminar.
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APILAMIENTO DE PLANOS
Da lugar a la formación de capas
Capa tetraédrica Planos hexagonales y
compactos. Capa octaédrica Planos compactos
APILAMIENTO DE CAPAS
Da lugar a la formación de láminas TO .-
Bilaminar TOT.- Trilaminar TOT-O.- Cloritas
SUCESIÓN DE LÁMINAS MÁS ESPACIO INTERLAMINAR
UNIDAD ESTRUCTURAL
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Cada oxígeno es compartido por dos hexágonos
Cada silicio es compartido por tres hexágonos
Los oxígenos apicales, sobre los silicios
Capa tetraédrica Si 2O5
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PLANO HEXAGONAL Si, O
3 O
2 Si
2 O
(Si2O5)2-
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(No Transcript)
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Plano Compacto
En cada hexágono hay 3 (OH)
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PLANO COMPACTO (OH), O, Cationes
Mg
OH
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Base rectangular
OH inferiores, 6
Cationes, 6
OH superiores,6
EJE B
I
EJE A
Mg6(OH)12
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CAOLINITA
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Si2O5Al2(OH)4
(OH) O2
Al2
(OH)3
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K
Mg
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Sexto plano Silicio Si2
Séptimo planoOxígenos basales O3
PIROFILITA Si4O10Al2(OH)2
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TALCO
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CLASIFICACIÓN DE FILOSILICATOS
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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TIPOS DE INTERESTRATIFICADOS
Se definen en función de PA, PB, PAA, PBB
REGULARES (PA PB) PAA 0 SEGREGADOS
( PAA 1) ORDENADOS ( Si PB gt 0,5 , PAA
0) AL AZAR (PAA PA), (PBB PB)
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(No Transcript)
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MINERALES TRIOCTAÉDRICOS 11
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Minerales bilaminares
Mg
Crisotilo-Antigorita
La bertierina sedimentaris está más cerca delpolo
del hierro
Amesita
Bertierina
Gren
Fe
Caolinita
Al
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GRUPO DE LA ILLITA
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RELACIONES DE COMPOSICIÓN EN MICAS
AL AL
ILLITA
CELADONITA
GLAUCONITA
Mg Al
Mg, Fe2 Fe3
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Mecanismos de formación y evolución de minerales
de la arcilla
Herencia Aparición en un depósito natural de un
mineral formado en diferentes condiciones en otra
área, porque mantiene su estabilidad ó la
velocidad de transformación es muy baja.
Neoformación Precipitación del mineral a
partir se una solución ó por reacción de un
material amorfo previo. Suministran información
sobre el medio de sedimentación. Observables por
aparición de morfologías características en MEB
TransformaciónEl mineral conserva una parte
sustancial de una estructura previa que ha
sufrido un proceso de transformación
química.Refleja información compleja
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MECANISMOS Y AMBIENTES GEOLOGICOS
METEORIZACIÓN Procesos de neoformación y
tranformación
SEDIMENTACIÓN Herencia es el mecanismo
fundamental
DIAGENÉTICO-HIDROTERMAL Predomina la
transformación
En las cuencas sedimentarias, en su mayor parte,
las asociaciones mineralógicas de arcillas
indican la composición de los suelos de los que
proceden y las condiciones hidrodinámicas de
transporte y depósito
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El ambiente de meteorización es el más importante
en el estudio de las arcillas como minerales del
suelo
La intensidad de la meteorización está controlada
por la litología, el clima y la geomorfología
El clima y la geomorfología determinan el
carácter predominantemente físico o químico de la
meteorización
Meteorización química Roca original agua
Compl. Meteorización Soluc. Cat. Primarios
Min. Secundarios Sol. lavado
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TIPOS DE METEORIZACIÓN QUÍMICA
Están condicionados por la naturaleza de las
soluciones de ataque

• ACIDÓLISIS.- (phlt5). Aguas cargadas en ácidos
  orgánicos.

2. HIDRÓLISIS.- (5 ltph lt9,6).- Soluciones
diluídas
3 ALCALINÓLISIS.- (ph gt9,6).- Aguas cargadas en
sales de ácido débil
4 SALINÓLISIS.- (ph gt9,6).- Aguas cargadas en
sales de ácidos fuertes
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HIDRÓLISIS
Es el mecanismo más frecuente y conocido Ej
Si3O8AlK H2O Al2Si2O5(OH)2 4Si(OH)4 2KOH
El resultado final es una sustracción de iones
del medio inicial
La movilización de los iones es un proceso
selectivo. La movilidad relativa de los elementos
puede expresarse con carácter general como (Na,
K, Ca, Mg ) gt (Mn, Fe) gt Si gtAl.
En condiciones de hidrólisis, los minerales
evolucionan hacia estructuras 11