Download Baja - Geco - MineroArtesanal

COMPUMET EIRL
CALIDAD DE SUELO
•Mg. Ing. Hugo Medina Janampa;
•Ing. Elba Vicky Morán de la Cruz;
•Ing. Sandra Hermitaño Salvador.
SUMARIO
1. Suelo – Definición.
2. Formación de suelo.
3. Parámetro de suelo.
4. Organismos.
5. Clima.
6. Relieve.
7. Roca.
7.1.
Parámetros de roca.
7.2.
Tiempo de transformación.
8. Perfil típico de suelo.
9. Parámetro de calidad de suelo.
9.1.
Porosidad.
9.2.
Textura.
9.3.
Color.
10. Tipos de suelo.
10.1. Suelos arenosos.
10.2. Suelos francos.
10.3. Suelos arcillosos.
11. Degradación de suelos.
11.1. Proceso de degradación de suelo.
11.1.1.
Desertización.
11.1.2.
Desertización natural.
11.1.3.
Actividades humanas que aceleran la desertización.
12. Suelos subterráneos o macizo rocoso.
12.1. Escala de Mohs.
CALIDAD DE SUEL0
87
COMPUMET EIRL
12.2. Clases de roca.
12.2.1.
Rocas Ígneas.
12.2.2.
Rocas Eruptivas.
12.2.3.
Rocas Sedimentarias.
12.2.4.
Rocas Metamórficas.
13. Estructura de la roca.
14. Defectos mecánicos de la roca.
15. Defectos químicos de la roca.
16. Comportamiento y propiedades mecánicas del macizo rocoso.
17. Efectos del agua sobre el comportamiento del macizo.
17.1. En labores mineras.
17.2. Meteorización de la roca.
17.3. Meteorización química.
18. Tierras aptas para cultivo en limpio.
19. Tierras aptas para cultivo permanente.
20. Tierras aptas para pastos.
21. Tierras de protección.
22. Tierras aptas para producción forestas.
23. Tierras Eriazas.
23.1. Clasificación de tierras eriazas.
23.2. Otras tierras.
23.3. pampas eriazas.
24. Contaminación de suelos por minería.
88
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
1. SUELO
Definición:
•
•
El suelo es la capa de materiales orgánicos y minerales que cubre
corteza terrestre, en la cual, los vegetales desarrollan sus raíces
toman los minerales y el agua, necesarios para su nutrición.
El suelo ha tenido y tiene una gran importancia en el desarrollo de
Humanidad ya que es el asiento de la producción vegetal
indirectamente animal.
la
y
la
e
2. Formación De Los Suelos
El suelo se formó hace miles de años atrás, por acción de diversos
factores, como:
–
–
–
–
–
El clima;
Microorganismos;
Vegetación;
Topografía;
Tiempo.
Los que actuaron sobre la roca madre, formando de esta manera el suelo
en sus diferentes clases.
3. Parámetros del Suelo
4. Organismos
Básicamente los
organismos
ejercen
tres
acciones
fundamentales:
 Constituyen la fuente de material original para la fracción biológica del
suelo. Restos vegetales y animales que al morir se incorporan al suelo y
sufren profundas transformaciones.
89
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
 Ejercen importantes acciones de alteración de los materiales edáficos.
 Producen una intensa mezcla de los materiales del suelo como resultado
de su actividad biológica.
5. Clima
La decisiva acción del clima en la formación del suelo se desprende al
considerar que el clima regula el aporte de agua al suelo, así como su
temperatura. La disponibilidad y el flujo de agua regulan la velocidad de
desarrollo de la mayoría de los procesos edáficos.
6. Relieve
Ejerce una importante acción en la formación del suelo. Suelen presentarse
suelos esqueléticos en las zonas de fuertes pendientes. En las laderas de
media pendiente se encuentran suelos de mediano desarrollo y en las
depresiones aparecen suelos constituidos por materiales más finos de
mayor espesor y frecuentemente más ricos en materia orgánica.
7. Roca
Factor importante en la formación del suelo, ya que representa la fuente de
los materiales sólidos inorgánicos.
Los minerales del suelo proceden directa o indirectamente de la roca
madre. El influjo de las rocas en los constituyentes y propiedades de los
suelos es muy marcado para los suelos más jóvenes, pero éste se va
volviendo cada vez menos patente conforme va transcurriendo el tiempo ya
que el material se va diferenciando para buscar el equilibrio con las
condiciones
ambientales.
7.1. Parámetros de la Roca
Son muchos los parámetros de la roca que inciden en la formación y
evolución de los suelos, pero de ellos podemos destacar claramente a
tres:
a) Composición mineralógica: Aquellas rocas que contengan abundantes
minerales inestables evolucionarán fácil y rápidamente para formar
suelos. Otras, que sólo contienen minerales muy estables, como el
cuarzo, apenas si llegan a edafizarse aunque estén expuestas durante
largo tiempo a la meteorización.
b) Permeabilidad: Regula la penetración y circulación del aire y del agua,
lo que condiciona de un modo decisivo la fragmentación, alteración y
translocación de los materiales. A mayor permeabilidad, mayor facilidad
para la edafización.
90
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
c) Granulometría: La proporción entre los diferentes tamaños de
partículas del suelo se denomina textura. Los suelos arenosos presentan
una gran estabilidad mineral frente a la alteración. Cuanto mayor sea el
tamaño del grano menos superficie presentará frente al volumen total del
grano y por tanto menos superficie de ataque presentarán a la agresión
del medio.
7.2. Tiempo de transformación
Los cambios que se producen en el material para pasar de roca a suelo
necesitan para desarrollarse que transcurra un determinado tiempo.
La acción de este factor se pone claramente de manifiesto al estudiar
suelos de distintas edades, por ejemplo en terrazas fluviales.
8. Perfil Típico del Suelo
Perfil Típico del Suelo
0. Suelo propiamente dicho.
* Hojas y residuos orgánicos sin descomponer;
* Residuos parcialmente descompuestos;
* Color oscuro por presencia de materia orgánica.
• Sub. suelo.
• Fragmentos y restos de meteorización de la roca madre.
• Roca madre sin alterar.
91
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
9. Parámetros de la Calidad de Suelos
a. Porosidad
b. Textura
c. Color
9.1. Porosidad:
La porosidad del suelo viene representada por
el porcentaje de huecos existentes en el
mismo, frente al volumen total.
9.2. Textura:
Podemos entender como
granulométrica del suelo.
textura
del
suelo
a
la
composición
Cada termino textura corresponde a una determinada composición
cuantitativa de arena, limo y arcilla.
Un suelo con mas de 40% de materia orgánica, se denomina
generalmente orgánico
Parámetros de la Calidad de Suelos
9.3. Color:
Es una característica importante, pues, no solo sirve para reconocer
los distintos tipos de terrenos, sino que indica, ciertas propiedades
físicas y químicas.
Podemos
identificar los
tipos de suelo
según
su
color.
Color de los suelos
92
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
10. Tipos de suelo
•
•
•
Suelos arenosos
Suelos francos
Suelos arcilloso
10.1. Suelos arenosos:
Son todas las partículas que tienen entre 2 y 0,02mm. De diámetro,
cualquiera sea su composición y origen, aunque suele dominar el
cuarzo.
–
–
–
–
–
–
Tendencia a secarse.
Baja fertilidad.
No almacena nutrientes.
Alta porosidad.
Rápida precolación.
Necesita frecuentes aportes de nutrientes.
Un tipo de suelo de estas características es un terreno que casi no
retiene ni el agua ni los nutrientes que se le puedan aportar.
10.2. Suelos francos:
Son los formados por partículas cuyos diámetros están entre 0.02 y
0,002mm. Forman la mejor parte de los suelos agrícolas. Su
composición es muy variada.
–
–
–
Suelos equilibrados.
Pérdidas por lavado muy reducidas.
Son los suelos más fértiles.
10.3. Suelos arcillosos:
Son todos los componentes de menos de dos micras (0,002mm) de
diámetro químicamente, son todos los silicatos de aluminio hidratos,
más o menos impurificados por diversos compuestos de calcio,
hierro y carbono. Forma soluciones coloidales y es gran absorbente,
por lo que facilita el intercambio iónico y también las funciones de
absorción radical de los vegetales.
•
•
•
•
•
•
•
Alta capacidad de retención de agua
Almacena nutrientes
Evita las pérdidas por lavado
Carece de porosidad
Problemas de aireación
Problemas de apelmazamiento
Problema de costras
CALIDAD DE SUEL0
93
COMPUMET EIRL
• Problema de drenaje y laboreo
Los suelos arcillosos suelen tener un mal drenaje, formando
encharcamientos.
11. Degradación de suelos
La degradación es la disminución de la calidad del suelo, es decir, la
perdida de sus propiedades físicas, químicas y biológicas, que permiten el
desarrollo de la vida vegetal en el.
11.1. Proceso de degradación de suelo
1. Desertización;
2. Erosión.
11.1.1. Desertización
Se llama desertización a
la
transformación
de
tierras
usadas
para
cultivos o pastos en
tierras desérticas o casi
desérticas,
con
una
disminución
de
la
productividad del 10% o
más.
–
–
–
La desertización es moderada cuando la pérdida de
productividad está entre el 10% y el 25%.
Es severa si la pérdida está entre el 25% y el 50% y,
Muy severa si es mayor.
El proceso de desertización se observa en muchos lugares
del mundo y es una amenaza seria para el ambiente y para
el rendimiento agrícola en algunas zonas. Cuando está
provocado por la actividad humana se le suele llamar
desertificación.
11.1.2. Desertización Natural
• La mayor parte de la desertización es natural en las
zonas que bordean a los desiertos. En épocas de sequía
estos lugares se deshidratan, pierden vegetación y
buena parte de su suelo es arrastrado por el viento y
otros agentes erosivos.
• Sin embargo, este fenómeno natural se ve agravado
por actividades humanas que debilitan el suelo y lo
hacen más propenso a la erosión
94
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
11.1.3. Actividades humanas que aceleran la desertización
• Sobrepastoreo.- Es el intento de mantener excesivas
cabezas de ganado en un territorio, con el resultado
de que la vegetación es arrancada y pisada por los
herbívoros y no se puede reponer. El suelo desnudo
es muchos más fácilmente erosionado. Es la principal
causa humana de desertización en el mundo.
•
Mal uso del suelo y del agua.- El riego con agua con
sales en lugares secos y cálidos termina salinizando el
suelo y esto impide el crecimiento de la vegetación.
Algunas técnicas de cultivo asimismo facilitan la
erosión del suelo.
•
Tala de árboles y minería a cielo abierto.- Cuando
se quita la cubierta vegetal y no se repone la pérdida
de suelo es mucho más fácil.
Compactación del suelo.- El uso de maquinaria
pesada o la acción del agua en suelos desnudados de
vegetación (procesos de laterización) producen un
suelo endurecido y compacto que dificulta el
crecimiento de las plantas y favorece la desertización.
•
12. SUELOS SUBTERRANEOS O MACIZO ROCOSO
La roca constituye la unidad básica de la corteza terrestre, de ella
podemos decir que es un conjunto de minerales formados en
determinadas condiciones de temperatura, presión y otros factores que
han permitido su consolidación.
Los minerales mas comunes que forman una roca son: cuarzo, calcita,
feldespatos, etc.; los minerales tienen diferente dureza, y generalmente
son clasificados de acuerdo a una escala de durezas del 1 al 10 (escala de
Mohs)
12.1. Escala de Mohs
95
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
12.2. CLASES DE ROCAS
12.2.1. Rocas Ígneas:
Son formadas por las masas o mantos de lava (magma)
solidificados y cristalizados.
Si un magma es solidificado lentamente y sometido a una
presión alta a gran profundidad, se forma una roca de cristales
mayores y grano grueso como el granito, la monzonita, etc.
12.2.2. Rocas Eruptivas:
Cuando un magma emerge más próximo a la superficie de la
tierra en forma de lava, las masas se enfriaran mas
rápidamente y formaran una roca con granulación fina como el
basalto, pórfido y diabasa.
12.2.3. Rocas Sedimentarias:
Una vez que las rocas se han formado a partir del magma que
asciende y sale a la superficie, pueden sufrir diversos procesos
que las transforman. Por una parte, pueden ser pulverizadas
por la erosión y, sus fragmentos, dar origen a rocas
sedimentarias. Por otra, pueden hundirse - o no haber llegado a
la superficie - y ser transformada por el calor y la presión,
dando lugar a rocas metamórficas.
Están formadas por el material intemperizado de la corteza
sólida de la tierra, el mismo que con el tiempo se ha
erosionado, ha sido transportado y sedimentado en las bocas de
los ríos y sobre el fondo de los mares prehistóricos.
Ejemplo: areniscas, pizarras, calizas, etc
12.2.4. Rocas Metamórficas:
Las rocas metamórficas son aquellas cuya composición y
textura originales han sido alteradas por calor y presión. A este
proceso se le llama metamorfosis de la roca.
Los ambientes con calor y presión suficientes para causar
metamorfismo se encuentran frecuentemente donde las placas
tectónicas de la Tierra se están uniendo. Allí, las placas que
chocan entre sí, trituran las rocas y son calentadas a grandes
profundidades por el magma.
Están formadas a partir de rocas eruptivas o sedimentarias. La
influencia de la presión, la temperatura o el intercambio de
elementos con el ambiente circundante transforma su
estructura y composición.
96
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
13. ESTRUCTURA DE LA ROCA
Las diferentes especies de roca también pueden ser clasificadas de
acuerdo a su propia estructura. Si los granos de los minerales están
mezclados en una masa homogénea, la roca es masiva. En una roca de
especie laminada los granos de minerales están dispuestos según capas o
láminas.
14. Defectos Mecánicos de la Roca
Todas las rocas, tienen notorios defectos mecánicos, los que no tienen
directa relación con sus propiedades. Estos defectos consisten en
fracturamientos con un espaciamiento variable, en distintas direcciones y
longitudes.
Las fracturas simples se conocen cono “juntas” y los fracturamientos de
mayores magnitudes, con un relativo desplazamiento de dos masas
rocosas contiguas, son llamados “fallas”.
15. Defectos Químicos de la Roca
Se refiere a los procesos de alteración que sufren las rocas en sus
componentes por efectos de una reacción química, al entrar en contacto
con el agua.
Las vías principales para el ingreso del agua en el macizo rocoso lo
constituyen los planos de juntas o fallas, desde estos caminos el agua
penetra en los intersticios, tomando contacto con las granos de mineral.
Toda alteración química resulta mas activa donde existe percolación del
agua ocupando los vacíos de la roca continuamente, pudiéndose producir
tanto en la superficie como en el interior de la masa rocosa.
16. Comportamiento y Propiedades Mecánicas del Macizo Rocoso
El comportamiento mecánico de un macizo rocoso en el que se realizan
labores mineras se ve seriamente afectado por la presencia de agua, pues
disminuye la resistencia de las rocas a la rotura (la roca es mas fácilmente
deformable) y facilita el desplazamiento de unos bloques con respecto a
otros según direcciones paralelas a los planos de rotura, al actuar como
“lubricante”.
Las propiedades geomecánicas del macizo rocoso son muy importantes en
la estabilidad de las labores mineras. La presencia de agua en los huecos
de la roca (poros y/ o fisuras) modifica el comportamiento geomecánico al
alterar la estabilidad y facilitar el movimiento de las masas rocosas.
97
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
17. EFECTOS DEL AGUA SOBRE EL COMPORTAMIENTO DEL MACIZO ROCOSO
17.1. EN LABORES MINERAS
La diversidad de macizos rocosos en los que se desenvuelven las
labores mineras a cielo abierto y subterránea, hace que se tengan
que resolver numerosas situaciones para resolver condiciones
geomecánicas que condicionen los proyectos mineros.
Entre los problemas principales a resolver (influencia de la litología y
estructura geológica, riesgos geológicos, medio ambiente) se
encuentran los relacionados con la presencia del agua, pues es uno
de los factores que más incidencia tiene en el comportamiento
mecánico de los materiales.
El agua influye en la respuesta geomecánica del macizo rocoso, y
por tanto, en su respuesta a las fuerzas aplicadas y a los esfuerzos
resultantes. Entre los efectos mas significativos se encuentran:







Juega un papel importante en la resistencia de las rocas
blandas y de los materiales meteorizados;
Reduce la resistencia de la matriz rocosa en rocas porosas;
Rellena las discontinuidades de los macizos rocosos e influye
en su resistencia;
Las zonas alteradas y meteorizadas, las discontinuidades
importantes y las fallas son caminos preferentes para el flujo
del agua.
Produce meteorización química y física en la matriz y en los
macizos rocosos;
La disolución en rocas carbonatadas puede originar conductos
de dimensiones variables que afectan la estabilidad del
macizo;
Es un agente erosivo muy importante
17.2. Meteorización de Rocas
Es un proceso de transformación de las rocas de la superficie de la
tierra, debido a la acción de los meteoros. Puede ser:
–
–
–
Mecánica o de disgregación (heladas, viento, etc.)
Química oxidación, disolución, por la presencia de agua, el
oxígeno y la temperatura)
Biológica (animales y crecimiento de plantas)
98
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
17.3. Meteorización Química
Listado de la resistencia de los minerales contra la meteorización
Clasificación de los suelos por su capacidad de uso mayor
La capacidad de uso mayor de las tierras se basa en las limitaciones
permanentes de los suelos para poder mantener actividades
agrícolas, pecuarias o forestales dentro de márgenes económicos.
Los factores que fijan estas limitaciones son:
– Las condiciones climáticas o bioclimáticas dominantes,
– Los riesgos de erosión (condicionados por la topografía y
pendiente),
– Las características del suelo en si (propiedades físicas,
morfología, salinidad, alcalinidad, fertilidad y otros aspectos
propios que inciden en la productividad)
– Las condiciones de drenaje o humedad (presencia de niveles
freáticos elevados, peligro de inundaciones, presencia de
capas densas poco permeables en el subsuelo).
18. Tierras aptas para cultivo en limpio
Son las tierras que reúnen condiciones ecológicas que permiten la
renovación periódica y continuada del suelo para el sembrío de cultivos de
corto período vegetativo bajo técnicas económicamente accesibles a los
agricultores del lugar, sin deterioro de la capacidad productiva del suelo, ni
alteración del régimen hidrológico de la cuenca.
19. Tierras aptas para cultivo permanente
Son aquellas cuyas condiciones ecológicas no son adecuadas para la
remoción periódica y continuada del suelo, pero que permiten la
implantación de cultivos perennes y semiperennes (como es el caso de los
árboles frutales), bajo técnicas económicamente accesibles a los
agricultores.
CALIDAD DE SUEL0
99
COMPUMET EIRL
20. Tierras aptas para pastos
Son tierras que no reúnen las condiciones ecológicas mínimas para cultivo
en limpio y permanente, pero que permiten la implantación de pastos
naturales.
21. Tierras de protección
Constituyen todas aquellas tierras que no reunen las condiciones
ecológicas mínimas requeridas para cultivos intensivos, permanentes, de
pastos y producción forestal. Se incluye dentro de este grupo a los picos,
nevados, playas, cauces de río y otras tierras que pueden presentar
vegetación diversa, herbácea, arbustiva o arbórea, pero cuyo uso no es
económico ni ecológicamente recomendable.
22. Tierras aptas para producción forestal
Son tierras que no reúnen las condiciones ecológicas requeridas por los
cultivos en limpio, permanentes o por los pastos y que solo permiten la
producción de maderas y otros productos forestales.
23. Tierras Eriazas
Según la definición de la legislación vigente (Ley 26505), las tierras
eriazas son las que no se pueden aprovechar para la agricultura por falta o
por exceso de agua, a las que se aplica el principio general de que
pertenecen al Estado.
23.1. Clasificación de las tierras eriazas:
- Con aptitud agrícola pecuaria
- Pampas eriazas
- Pasturas en lomas
- Pasturas en superficies onduladas
- Pasturas en vertientes
- Bosques secos en llanuras (algarrobos)
- Bosques secos en vertientes
23.2. Otras tierras
- Tierras agrícolas (valles en producción)
- Zonas de reserva
- Tierras de protección
23.3. Pampas Eriazas
•
Sin embargo existen áreas que pueden ganarse para la agricultura o
forestación mediante la irrigación y así mejorar los suelos.
•
Es necesario contar con un estudio especifico para la explotación de
agua del subsuelo.
Los suelos de las pampas eriazas tienen origen eólico y aluvial,
mayormente son regosoles de textura gruesa y tiene un grado de fertilidad
100
muy bajo.
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
Pasturas en lomas, en superficies, en vertientes onduladas
Tierras cuya capacidad de uso mayor esta destinado al pastoreo, tienen
una calidad agrológica baja y limitaciones debido al clima.
No se consideran tierras eriazas con aptitud agrícola:
Las tierras de protección, las que no reúnen las condiciones ecológicas
mínimas requeridas para cultivo, pastoreo o producción forestal.
Las que constituyen patrimonio arqueológico
defensa o seguridad nacional.
y aquellas destinadas a la
Las eriazas que se encuentren dentro de los planos aprobados para fines
de expansión urbana.
Las tierras ribereñas al mar que se rigen con arreglo a su normatividad; y,
Los cauces, riberas y fajas marginales de los ríos, arroyos, lagos, lagunas
y vasos de almacenamiento.
24. Contaminación de Suelos por Minería
• Las actividades mineras provocan generalmente fuertes impactos
ambientales, con destrucción de los suelos naturales y creación de
nuevos suelos (Antrosoles) que presentan fuertes limitaciones físicas,
químicas y biológicas que dificultan la reinstalación de vegetación.
• La minería en su conjunto produce toda una serie de contaminantes
gaseosos, líquidos y sólidos, que de una forma u otra van a parar al
suelo.
•
•
•
•
•
Indiquemos no obstante, que los suelos son también el receptáculo de
los deshechos no deseables de origen geológico, por ejemplo, de las
aguas ácidas con metales pesados provenientes de mineralizaciones
sulfuradas aflorantes.
Esto sucede ya sea por depósito a partir de la atmósfera como
partículas sedimentadas o traídas por las aguas de lluvia, por el
vertido directo de los productos líquidos de la actividad minera y
metalúrgica, o por la infiltración de productos de lixiviación del
entorno minero: aguas provenientes de minas a cielo abierto,
escombreras (mineral dumps), etc., o por la disposición de elementos
mineros sobre el suelo: escombreras, talleres de la mina u otras
edificaciones más o menos contaminantes en cada caso.
Según la obtención de recursos naturales, existen dos formas de
extracción:
Explotación subterránea.- La agresividad de la minería subterránea
es, en líneas generales menos grave que la de superficie.
Explotación superficial o a cielo abierto.- Ofrece un mayor impacto en
el medio ambiente. En este grupo se incluyen las canteras de
materiales para construcción y rocas ornamentales y de áridos para
101
carreteras.
CALIDAD DE SUEL0
COMPUMET EIRL
• En los últimos años se han elaborado un gran número
de normativas que obligan a la recuperación de los suelos de mina, lo
que implica la necesidad de estudios previos sobre el estado inicial, así
como el estado en que queda el suelo de la zona, para planificar las
medidas técnicas a realizar en cada caso concreto.
102
CALIDAD DE SUEL0