Alteració dels minerals
En geologia, la alteració dels minerals és el conjunt de les modificacions de les propietats fisicoquímica dels minerals i, per lo tant, de les roques, per reaccions abióticas —agents atmosfèrics en l'orige de l'alteració meteorològica o meteorización, aigües subterrànees responsable de l'alteració del subsol, aigües termals en l'orige de l'alteració hidrotermal— o biòtiques —raïls de plantes involucrades en la microdivisión, comunitats microbianas telúriques específiques: cianobacterias, micro fongos,[2] arqueobacterias, que varen colonisar les roques i els minerals en la Terra durant mils de millons d'anys—.[3][4] Depén en particular del clima, de la temperatura de les aigües, de la naturalea de les roques i del seu grau de fractura, aixina com de l'interacció entre les plantes, els fongos micorrícicos i les comunitats bactèrianas (rizosfera, mineralosfera,[5] hidrosfera... una «melodia d'esferes» que acompanya a l'alteració).[6]
També es parla d'alteracions en les transformacions de les roques de la superfície dels asteroides i d'atres cossos celests com la lluna, principalment degudes a impactes meteoríticos i que conduïxen a la formació d'un regolito.
Este procés de transformació té lloc in situ, lo que ho distinguix de la remodelació que implica transformacions en desplaçament de materials que permaneixen prop del lloc d'orige, i de l'erosió que correspon a les transformacions en evacuació cap a l'exterior dels materials.[7]
En alguns contexts, les diferències en el metamorfisme de baixes pressions i temperatura poden no estar clares, particularment en el cas del hidrotermalismo.
Generalitats
[editar | editar còdic]L'alteració mineral es rig essencialment per les lleis de la termodinàmica relacionades en la conservació de l'energia, rellevants per a les condicions ambientals, a sovint en presència de catalisadors, sent l'aigua el més comú i influent (H
2O).
El grau i les escales de temps en que s'alteren els diferents minerals varien segons el producte inicial i les seues propietats físiques i la susceptibilitat a l'alteració. Alguns minerals com el cuarzo i el circón són altament resistents a l'alteració en condicions climàtiques normals. No obstant, el cuarzo pot canviar a stishovita en pressió intensa, i el circón a criotolita (un circón metamíctico) en cantitat de components radiactius i temps.
En algunes circumstàncies, un mineral s'altera mantenint la seua forma externa, coneguda com pseudomorfo.
L'alteració mineral és clarament diferent del metamorfisme del procés d'alteració de la roca. També diferix del ras. No obstant, estos processos ajuden en l'alteració mineral. Alguns minerals són membres d'una série de solucions sòlides i són mostres d'una gama de canvis de composició en un continu, i per lo tant no són productes de 'alteració mineral'.
Alteració de roques granit-gneisicas
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Alteració de silicat.
Les roques granit-gneisicas són les principals roques presents en la superfície dels continents. La seua composició és la d'un granit en sentit ampli: cuarzo, micas, feldespats, possiblement anfíboles, piroxenos, granates.
El seu friabilidad, més o menys gran, combinada en l'alteració i l'arenización que progressa cap a avall a una velocitat que varia d'1 a 300 mm per 1000 anys, expliquen la diferència en els perfils del paisage. L'alteració dels granit suaus dona relleus angulars. La descamación dels granit alcalinos, més resistents, forma plaques grans (cridades «clafolls de ceba»).[8]
Efecte del clima
[editar | editar còdic]
L'alteració d'estes roques depén en gran mida de la presència d'aigua. Per lo tant, està directament relacionada en l'altura de les precipitacions. L'alteració és casi nula en els deserts secs, com en el desert del Sahara, a on l'erosió és purament mecànica. També és molt llimitada en entorns a on l'aigua líquida és escassa, com és el cas de l'alta montanya o en les regions en latitut altes (climes polars). Atres factors físics entren en joc: aire (vent sobre les roques de superfície, bombetes d'aire sobre les roques subterrànees),[9] la temperatura (crioclastia, termoclastia).[10]Plantilla:,[11]
En les àrees a on les precipitacions no són despreciables, l'alteració és important. Es distinguixen dos casos principals: alteració en climes templats (latitut miges) i alteració en clima equatorial.
En clima templat
[editar | editar còdic]
Les regions templades es caracterisen per les altures de precipitacions miges (generalment entre 500 i 1500 mm/any) i temperatures miges (miges anuals de 5 a 15 °C), en una forta variació hivern-estiu.
L'alteració de les roques granítiques en estes àrees es caracterisa per una degradació parcial dels minerals constituents del granit.
- El cuarzo es solubiliza, en forma soluble Si(HO
4, pero l'abundància moderada d'aigua i la baixa temperatura llimiten la velocitat de lixiviación. Per lo tant, una gran part del cuarzo permaneix present. - Els feldespat estan en la seua majoria degradats. L'alta solubilidad dels ions K+
i Na+
, en particular, entranya la seua ràpida lixiviación i desestabilisa l'estructura cristalina dels feldespat. Esta solubilidad és encara més important si l'aigua és àcida (presència de àcit orgànics o inorgànics, de CO2) o rica en molècules quelantes.[12] L'acidea permet una substitució dels cationes constitutius del feldespat (K+
, Na+
, Ca2+
) pels protones H+
presents en l'aigua. Sobre el cuarzo, la sílice està moderadament solubilizada. Sobre l'alumini, forma en aigua el precipitat A el(OH)
3, que és insoluble. Açò dona com resultat la formació de minerals hidratados molt pobres en els cationes K+
, Na+
, Ca2+
, llaugerament empobrits en sílice i, per lo tant, relativament enriquits en alumini. Estos són argila, especialment les de la família de l'esmectita (Si/A el = 2 a 2,4) o illitas (Si/A el = 1,5).
L'alteració és encara més important ya que l'aigua pot penetrar profundament en la roca. Aixina, es veu favorida per la presència de fissures o diaclasas, inclús de microdivisiones.[13] El procés de dissolució també està influenciat per la temperatura[12] o el potencial redox de la solució (acció sobre els minerals ferro-magnésicos).[14]
Els constituents no alterats (alguns feldespat, grans de cuarzo, pero també moscovitas) es troben disociados i mesclats en l'argila d'alteració en forma d'arena coneguda com arena granítica. En les regions granítiques, es pot observar comunament la transició entre granit fresc, granit en vies d'alteració (roca relativament friable) i arena granítica.
Els paisages resultants de l'alteració dels granit en els climes templats són prou característics i es denominen caos granític. La presència de birles de granit fresc que varen sofrir alteracions ha donat lloc al nom de «alteració en birles» per a este tipo d'alteració.
En clima equatorial i tropical
[editar | editar còdic]
Les regions equatorials es caracterisen per una precipitació molt alta (generalment de 1000 a 10 000 mm/any) i temperatures altes i relativament constants durant l'any (entre 20 °C i30 °C).
En eixes condicions, la solubilización de la sílice és molt major que en el mig templat. Dona lloc a una lixiviación significativa del silici (sempre en forma Si(HO)
4) provinent del cuarzo, pero també a feldespat i atres silicat.
Este important empobriment dona lloc a la formació de argila pobres en sílice, com la caolinita (Si/A el = 1).
En condicions més extremes (temperatures i pluviometria molt elevades), la lixiviación del silici pot ser casi total, lo que entranya la formació de minerals que no contenen (o poc) silici, pero són molt rics en alumini (no lixiviados). Formen una roca coneguda com bauxita. En la seua forma pura, està constituïda de gibbsita, de fòrmula A el(OH)
3, i vàries formes de A elO(OH), la boehmita i diàspora. És comú que el ferro present inicialment com a impurees en el granit s'acumule en la bauxita. De fet, la forma estable del ferro en les condicions d'oxidació de l'atmòsfera és la forma Fe (III), que forma en l'aigua el precipitat (no soluble) Fe(OH)
3. Els sols de bauxita es coneixen com lateritas, o corazas lateríticas. Constituïxen una cobertura relativament impermeable i indurada.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ El paper de les biopelículas en l'alteració juga en varis nivells: mecànic (desintegració que fa que la superfície siga polvorienta), químic (catálisis àcida). Ademés, esta matèria orgànica promou la retenció d'aigua (hidrólisis, dissolució). Cf. A. A. Gorbushina & W. J. BroughtonAnnual Review of Microbiology.63(1)
- 431-450.doi:10.1146/annurev.micro.091208.073349..
- ↑ Laura van Schöll, Thomas W. Kuyper, Mark M. Smits, Renske Landeweert, Ellis Hofflan, Nico van BreemenPlant and Soil.303(1–2)
- 35–47.doi:10.1007/s11104-007-9513-0..
- ↑ Frances, Westall, Maarten J de Wit, Jesse Dann, Sjerryvan der Gaast, Cornel E.J de Ronde, Dane GernekePrecambrian Research.106(1-2)
- 93-116.doi:10.1016/S0301-9268(00)00127-3..
- ↑ Les comunitats bacterianes colonisarien un mineral particular de la mineralosfera segons la seua composició mineralógica i, per extensió, segons els cationes nutrients que conté. Cf S. Borin et a elEnvironmental Microbiology.12(2)
- 293-303.doi:10.1111/j.1462-2920.2009.02059.
- ↑ Uroz S, Calvaruso C, Turpault M-P, Frey-Klett P.Trends in Microbiology.17(8)
- 378–387.doi:10.1016/j.tim.2009.05.004..
- ↑ Jean-Michel Gobat, Michel Aragno, Willy Matthey (2010). [[[:Plantilla:Google Livres]] Li sol vivant : bases de pédologie, biologie dones sols], PPUR Presses polytechniques, p. 130..
- ↑ (anglés) L. G. Strauss, « Hidden assets and liabilities : Exploring archaeology from the earth », In : Goldberg P., Nash D.T. and Petraglia M.D. (eds), Formation Processes in Archaeological Context. Madison, Wisconsin, Monographs in World Archaeology, n° 17, Prehistory Press, 1993, p. 1-10
- ↑ Georges Ravis-Giordani (1991). Li Guide de la Corse, La Manufacture, p. 12..
- ↑ John A. Gillies, William G.Nickling, Michael TilsonGeomorphology.107(3–4)
- 149-160.doi:10.1016/j.geomorph.2008.12.007..
- ↑ H.A. Bahr, G. Fischer, H.J. WeissJournal of Materials Science.21(8)
- 2716–2720.doi:10.1007/BF00551478..
- ↑ Kevin Hall, Marie-Françoise AndréGeomorphology.41(1)
- 23-35.doi:10.1016/S0169-555X(01)00101-5..
- ↑ 12,0 12,1 M. J. WilsonClay Minerals.39(3)
- 233-266.doi:10.1180/0009855043930133..
- ↑ (anglés) Brantley, S.L. (2003). Reaction kinetics of primary roc-forming minerals under ambient Conditions. In : Fresh Water Geochemistry, Weathering, and Soils, J.I. Drever (ed.), v. 5 of Treatise on Geochemistry, K.K. Turekian and H.D. Holland (ed.), p. 73-118
- ↑ A.D. Harley, R.J. GilkesNutrient Cycling in Agroecosystems.56(1)
- 11–36.doi:10.1023/A:1009859309453..
- Este artícul conté una traducció derivada de «Alteración de los minerales» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.