TARBUCK y LUTGENS, Ciencias de la Tierra (8va ed.)

182 CAPÍTULO 6 Meteorización y sueloEl grupo mineral más común, el de los silicatos, se descomponesobre todo mediante el proceso de hidrólisis(hydro agua; lysis aflojamiento), que consiste básicamenteen la reacción de cualquier sustancia con el agua.Idealmente, la hidrólisis de un mineral podría tener lugaren agua pura conforme algunas de las moléculas de aguase disocian para formar los iones muy reactivos hidrógeno(H ) e hidroxilo (OH ). Son los iones de hidrógenolos que atacan y sustituyen a otros iones positivos encontradosen el retículo cristalino. Con la introducción de losiones hidrógeno en la estructura cristalina, se destruye ladisposición ordenada original de los átomos y se descomponeel mineral.En la naturaleza, el agua contiene normalmenteotras sustancias que contribuyen con iones hidrógeno adicionales,acelerando de esta manera en gran medida la hidrólisis.La más común de esas sustancias es el dióxido decarbono, CO 2, que se disuelve en agua para formar ácidocarbónico, H 2CO 3. La lluvia disuelve algo del dióxido decarbono en la atmósfera y otras cantidades, liberadas porla materia orgánica en descomposición, se adquieren amedida que el agua se infiltra a través del suelo.En el agua, el ácido carbónico se ioniza para formariones hidrógeno (H ) e iones bicarbonato (HCO 3 ).Para ilustrar cómo experimenta hidrólisis una roca enpresencia de ácido carbónico, examinemos la meteorizaciónquímica del granito, una roca continental común.Recordemos que el granito se compone fundamentalmentede cuarzo y feldespato potásico. La meteorizacióndel feldespato potásico componente del granito esla siguiente:2KAlSi 3O 8 2(H HCO ) H O →3 2feldespato ácido carbónico aguapotásicoAl 2Si 2O 5(OH) 4 2K 2HCO 3 4SiO 2caolinita ion ion sílice(arcilla residual) potasio bicarbonato⎧ ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩en solución▲ Figura 6.5 Esta agua que va penetrando desde una minaabandonada en Colorado es un ejemplo de drenaje ácido de mina.El drenaje ácido de mina es agua con una gran concentración deácido sulfúrico (H 2SO 4) producida por la oxidación de los sulfuroscomo la pirita. Cuando esta agua rica en ácido migra desde suorigen puede contaminar las aguas superficiales y las subterráneasy provocar daños ecológicos importantes. (Foto de TimHaske/Profiles West/Index Stock Photography, Inc.)HidrólisisEn esta reacción, los iones hidrógeno (H ) atacan ysustituyen a los iones potasio (K ) en la estructura del feldespato,alterando así la red cristalina. Una vez retirado,el potasio está disponible como nutriente para las plantaso se convierte en la sal soluble bicarbonato potásico(KHCO 3), que puede incorporarse en otros minerales oser transportado al océano.El producto más abundante de la descomposiciónquímica del feldespato potásico es un mineral de la arcilla,la caolinita. Los minerales de la arcilla son los productosfinales de la meteorización y son muy estables a lascondiciones que predominan en la superficie. Por consiguiente,los minerales de la arcilla constituyen un porcentajeelevado del material inorgánico de los suelos. Además,la roca sedimentaria más abundante, la lutita, contieneuna elevada proporción de minerales de la arcilla.Además de la formación de minerales de la arcilla durantela meteorización del feldespato potásico, las aguassubterráneas extraen algo de sílice de la estructura del feldespatoy lo transportan. Esta sílice disuelta acabará precipitando,produciendo nódulos de sílex, o llenará los espaciosporosos que quedan entre los granos de sedimento, o serátransportada al océano, donde los animales microscópicos loextraerán del agua para formar sus conchas de sílice duras.En resumen, la meteorización del feldespato potásicogenera un mineral de la arcilla residual, una sal soluble(bicarbonato potásico) y algo de sílice, que se disuelve.El cuarzo, el otro componente principal del granito,es muy resistente a la meteorización química; se mantienesustancialmente inalterado cuando es atacado por solucionesácidas débiles. Como consecuencia, cuando elgranito experimenta meteorización, los cristales de feldespatose convierten lentamente en arcilla, liberando losgranos de cuarzo, antes entrelazados, que todavía conservansu aspecto fresco, vítreo. Aunque algo del cuarzo permaneceen el suelo, gran parte es finalmente transportadoal mar o a otros lugares de depósito, donde se convierteen el constituyente principal de algunos accidentes geográficoscomo las playas arenosas y las dunas de arena.Con el tiempo, estos granos de cuarzo pueden petrificarsepara formar la roca sedimentaria arenisca.En la Tabla 6.1 se enumeran los productos de meteorizaciónde algunos de los silicatos más comunes. Re-