La repetición bidimensional de
las unidades tetraédricas y octaedricas, el apilamiento de estas laminas según
varias combinaciones y, finalmente, las sustituciones isomorficas de unos
átomos por otros dentro de la red cristalina, originan los distintos tipos de
arcillas. A este respecto, se pueden establecer seis grandes grupos, en los
cuales quedan englobados la mayor parte de los minerales:
- Grupo de la caolinita.
- Grupo de la montmorillonita (o esmectita).
- Grupo de las micas hidratadas (o ilita).
- Grupo de la clorita.
- Grupo de la vermiculita.
- Grupo de los minerales intermedios.
Grupo de la caolinita
En este grupo de
aluminio-silicatos se pueden incluir unas diez especies, si bien la caolinita
es la más importante y abundante en los suelos. Las restantes, entre las que no
se pueden destacar haloisita, nacrita, anxita y metaloisita, se encuentran en
el suelo en escasa proporción; su composición química y mineralógica es
prácticamente igual a la caolinita, siendo diferente en lo que se refiere a la
sustitución parcial del Al+3 por Fe+2, Mg+2, Ni+2 o Mn+2. La haloisita está
algo más hidratada.
La caolinita presenta una
estructura hojosa, constituida por unidades cristalinas aplanadas. Cada una de
estas unidades esta a su vez formada por laminas alternadas de sílice y
alumina, unidas entre sí muy estrechamente.
El grupo de la caolinita integra
la mayor parte de las arcillas cuya génesis tiene lugar en climas húmedos,
siempre hexagonales y con diámetros entre 0,1 y 5 micras. Posee poca plasticidad,
propiedades coloidales poco acentuadas y una capacidad de cambio de cationes
que puede situarse entre 1 y 15 me/100g, lo que explica que los suelos con alto
contenido de caolinita sean poco fértiles. Son características de suelos muy
meteorizados.
Grupo de la montmorillonita
Este grupo de arcillas, en el que
la montmorillonita es la principal, lo integran también especies afines, como
baidelita (Si parcialmente sustituido por Al), nontronita (Al parcialmente
sustituido por Fe), stevensita (Al parcialmente sustituido por Mg) y saponita,
entre otras. Con excepción de la montmorillonita, se encuentran en pequeña
proporción y tan solo en algunos suelos. En la montmorillonita las unidades cristalinas
están formadas por dos láminas de sílice y una de alumina intercalada y
tenazmente unida las dos de sílice por átomos de oxígeno.
Estas unidades cristalinas están
ligadas unas a otras mediante puentes oxigeno-oxigeno. Ello permite a estas
arcillas, cuando están mojadas, una expansión amplia de la red y como
consecuencia, la fácil entrada y adsorción de agua y cationes en las
superficies internas.
La montmorillonita abunda en
suelos de clima seco en fase avanzada de edafización, o en suelos húmedos
cuando la roca originaria es mas bien básica. Sus cristales son irregulares,
extraordinariamente pequeños, con diámetro entre 0,01 y 1 micra. El espesor de
los estratos es de 14,2 A, y su capacidad de cambio de cationes se sitúa entre
80 y 150 me/100g. con una alta superficie especifica (600-800m2g-1).
Grupo de las micas hidratadas
La arcilla más representativa de
las micas hidratadas es la ilita. Otras, aun no totalmente definidas, como
moscovita, glauconita y serospatita, se integran también en este grupo.
La ilita presenta una organización
estructural semejante a la montmorillonita, es decir tipo de red 2x1. Pero como
puede verse en la figura 3,7., existen diferencias en lo que respecta a la fase
interlaminar, que repercute notablemente en su capacidad de expansión.
Las micas hidratadas pueden
considerarse como productos primarios de la descomposición de las rocas feldespáticas,
y parece ser que en ella tiene lugar gran número de sustituciones isomórficas,
las cuales pueden dar lugar al cambio de sodio por potasio e inversamente.
Los cristales de ilita se
presentan formando escamas irregulares y con diámetros entre 0,1 y 2 micras. Su
superfice, plasticidad, cohesion y carácter coloidal pueden considerarse
intermedia entre la caolinita y la montmorillonita. La capacidad de cambio de
cationes suele oscilar entre 15 y 40 me/100g. el espesor de estratos es de 10
A. A la unidad celdita se le puede asignar la formula general;
Grupo de la vermiculita
La vermiculita, arcilla principal
de este grupo, presenta un retículo cristalino similar a la ilita, pero en
lugar de contener potasio entre las laminas siliceas adyacentes, contiene
magnesio. Su espaciamiento basal es de 14 A, y debido a que puede adsorber además
agua, se la conoce como arcilla hinchable.
En esta arcilla, los Mg+2
hidratados son fácilmente reemplazables por otros cationes, pudiendo dar origen
a otros minerales arcillosos. Admitiendo sustituciones ionicas, al igual que en
la clorita.
Grupo de los minerales intermedios.
Este grupo está constituido por
una considerable variedad de formas intermedias de los cinco grupos anteriores
descritos. Normalmente, los minerales de arcilla hinchable contienen pequeñas
cantidades de hidróxido de aluminio que reemplazan los iones adsorbidos.
En estos minerales, las laminas
de hidróxidos de magnesio y aluminio no son siempre continuas, como ocurre en
el caso de la clorita. Ello influye notablemente en las reacciones del suelo y
en el comportamiento quimico de la arcilla, puesto que al estar cargados
positivamente reducen notablemente el numero de cationes necesarios para
neutralizar eléctricamente la unidad celdilla.
Autor
Simón Navarro Blaya, Ginés Navarro García
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