Caliche

Una concreción de sedimento a base de carbonato de calcio

Bosque de Caliche en la Isla San Miguel .

Caliche ( / k ə l i tʃ i / ) es una roca sedimentaria , natural endurecida de cemento de carbonato de calcio que se une a otros materiales, tales como grava, arena, arcilla y limo. Se produce en todo el mundo, en Aridisol y Mollisol suelo órdenes generalmente en áridas o semiáridas regiones, incluyendo en el centro y el oeste de Australia , en el desierto de Kalahari , en el High Plains del oeste de los EE.UU. , en el desierto de Sonora yDesierto de Mojave y en el este de Arabia Saudita en Al-Hasa . Caliche también se conoce como calcrete o kankar (en India). Pertenece a los duricrusts . El término caliche es español y es originario del latín calx , que significa lima . ^[1]

El caliche es generalmente de color claro, pero puede variar de blanco a rosa claro a marrón rojizo, dependiendo de las impurezas presentes. Generalmente ocurre en la superficie o cerca de ella, pero también se puede encontrar en depósitos más profundos del subsuelo. Las capas varían de unos pocos centímetros a pies de grosor, y pueden existir múltiples capas en una sola ubicación. Una capa de caliche en un perfil de suelo a veces se llama horizonte K. ^{[2] [3]}

En el norte de Chile y Perú , caliche también se refiere a depósitos minerales que incluyen sales de nitrato . ^{[4] [5]} Caliche también puede referirse a varios depósitos arcillosos en México y Colombia . Además, se ha utilizado para describir algunas formas de cuarcita , bauxita , caolinita , laterita , calcedonia , ópalo y nitro de sodio .

Un material similar, compuesto de sulfato de calcio en lugar de carbonato de calcio , se llama corteza de yeso .

Formación

Se forma caliche donde la precipitación anual es inferior a 65 centímetros (26 pulgadas) por año y la temperatura media anual supera los 5 ° C (41 ° F). Las lluvias más altas filtran completamente el exceso de calcio del suelo, mientras que en climas muy áridos, la lluvia es inadecuada para lixiviar calcio en absoluto y solo se forman capas superficiales delgadas de calcita . Las raíces de las plantas juegan un papel importante en la formación del caliche, al liberar grandes cantidades de dióxido de carbono en el horizonte A del suelo. Los niveles de dióxido de carbono aquí pueden exceder 15 veces los valores atmosféricos normales. Esto permite que el carbonato de calcio se disuelva como bicarbonato. Donde la lluvia es adecuada pero no excesiva, el bicarbonato de calcio se transporta hacia el horizonte B. Aquí hay menos actividad biológica, el nivel de dióxido de carbono es mucho más bajo y el bicarbonato vuelve a ser carbonato insoluble. Se acumula una mezcla de carbonato de calcio y partículas de arcilla, primero formando granos, luego pequeños grumos, luego una capa discernible y finalmente, un lecho sólido más grueso. ^[6] A medida que se forma la capa de caliche, la capa se vuelve gradualmente más profunda y eventualmente se mueve hacia el material parental , que se encuentra debajo de los horizontes superiores del suelo. ^{[ cita requerida ]}

Sin embargo, el caliche también se forma de otras formas. Puede formarse cuando el agua sube por acción capilar . En una región árida, el agua de lluvia se hunde en el suelo muy rápidamente. Más tarde, a medida que la superficie se seca, el agua debajo de la superficie se eleva, transportando minerales disueltos de las capas inferiores. Estos precipitan cuando el agua se evapora y se pierde dióxido de carbono. Este movimiento del agua forma un caliche que está cerca de la superficie. ^{[7] El} caliche también se puede formar en afloramientos de rocas porosas o en fisuras de rocas donde el agua queda atrapada y se evapora. ^[8] En general, la deposición de caliche es un proceso lento, que requiere varios miles de años, ^[3]pero si hay suficiente humedad en un sitio árido, puede acumularse lo suficientemente rápido como para bloquear una tubería de drenaje. ^{[ cita requerida ]}

La profundidad de la capa de caliche es sensible a la precipitación media anual. Cuando la precipitación es de alrededor de 35 centímetros (14 pulgadas) por año, la capa de caliche será tan poco profunda como 25 centímetros (9,8 pulgadas). Cuando la precipitación es de alrededor de 75 centímetros (30 pulgadas) por año, la capa de caliche estará a una profundidad de alrededor de 125 centímetros (49 pulgadas). La capa de caliche desaparece por completo en climas templados si la precipitación anual excede los 100 centímetros (39 pulgadas). ^[9]

Ejemplos de ocurrencia natural

Caliche - roca sedimentaria, Ridgecrest, Condado de Kern, California

Los escombros de calcreta se utilizaron ampliamente para la construcción de edificios en el sur de Australia durante el siglo XIX.

Si bien la formación de otros caliches se conoce relativamente bien, el origen del caliche chileno no se conoce con claridad. Una posibilidad es que los depósitos se formaron cuando un mar interior prehistórico se evaporó. Otra teoría es que se depositó debido a la meteorización de los Andes .

Uno de los depósitos de calcreta más grandes del mundo se encuentra en Makgadikgadi Pans en Botswana , donde ocurren calcretas superficiales en la ubicación de un lago prehistórico ahora desecado. ^[10]

Usos económicos

Creación de aplicaciones

El caliche se utiliza en la construcción en todo el mundo. Sus reservas en el Llano Estacado en Texas se pueden utilizar en la fabricación de cemento Portland ; el caliche cumple con los requisitos de composición química y se ha utilizado como materia prima principal en la producción de cemento Portland en al menos una planta de Texas. Cuando el contenido de carbonato de calcio es superior al 80%, el caliche también se puede hornear y usar como fuente de cal , que luego se puede usar para estabilizar el suelo.

Berma de caliche que rodea un tanque de almacenamiento en el centro de Texas

Cuando se mezcla con pequeñas cantidades de puzolana o cemento Portland, el caliche también se puede usar como material de construcción que excede los requisitos del código de construcción para materiales de mampostería sin cocer . Por ejemplo, el caliche se utilizó para construir algunos de los edificios mayas en la península de Yucatán en México . También se construyeron un dormitorio en Ingram, Texas , y un edificio de demostración en Carrizo Springs, Texas , para el Departamento de Energía de los Estados Unidos utilizando caliche como parte de los estudios del Centro de Máximo Potencial de Sistemas de Construcción .

En muchas áreas, el caliche también se usa para la construcción de carreteras, ya sea como material de revestimiento o, más comúnmente, como material de base. Es uno de los materiales viales más utilizados en el sur de África . El caliche se usa ampliamente como material de base cuando está disponible localmente y es barato. Sin embargo, no resiste la humedad (lluvia) y nunca se usa si se dispone de un material base de roca dura, como piedra caliza.

Refinación de azúcar

Se necesita una fuente casi pura de carbonato de calcio para refinar el azúcar . Debe contener al menos un 95% de carbonato cálcico (CaCO ₃ ) y tener un bajo contenido de magnesio. Además, el material debe cumplir con ciertos requisitos físicos para que no se rompa al quemarse. Aunque el caliche generalmente no cumple con todos los requisitos para el refinado de azúcar, se usa en áreas donde no existe otra fuente de carbonato de calcio, como la piedra caliza. Si bien el caliche requiere un beneficio para cumplir con los requisitos, su uso aún puede ser significativamente más barato que el envío en piedra caliza.

Caliche chileno

En el desierto de Atacama en el norte de Chile , vastos depósitos de una mezcla, también denominados caliche , están compuestos por yeso , cloruro de sodio y otras sales, y arena, asociada al salitre ("salitre de Chile"). El salitre , a su vez, es un compuesto de nitrato de sodio (NaNO ₃ ) y nitrato de potasio (KNO ₃ ). El salitre fue una fuente importante de ingresos por exportaciones para Chile hasta la Primera Guerra Mundial, cuando Europa comenzó a producir ambos nitratos industrialmente en grandes cantidades.

Estos depósitos son la mayor fuente natural conocida de nitratos en el mundo, que contienen hasta un 25% de nitrato de sodio y un 3% de nitrato de potasio, así como minerales de yodato, cloruro de sodio , sulfato de sodio y borato de sodio (bórax). Los lechos de caliche tienen un espesor de 0,2 a 5,0 m, y se extraen y refinan para producir una variedad de productos, que incluyen nitrato de sodio (para usos agrícolas o industriales), nitrato de potasio, sulfato de sodio, yodo y derivados del yodo.

Caliche y agricultura

Problemas causados ​​por el caliche

Los lechos de caliche pueden causar problemas a la agricultura. Primero, una capa de caliche impermeable evita que el agua se drene correctamente, lo que puede evitar que las raíces obtengan suficiente oxígeno. Las sales también pueden acumularse en el suelo debido a la falta de drenaje. Ambas situaciones son perjudiciales para el crecimiento de las plantas. En segundo lugar, la naturaleza impermeable de los lechos de caliche evita que las raíces de las plantas penetren en el lecho, lo que limita el suministro de nutrientes, agua y espacio para que no puedan desarrollarse normalmente. En tercer lugar, los lechos de caliche también pueden hacer que el suelo circundante sea básico . El suelo básico, junto con el carbonato de calcio del caliche, puede evitar que las plantas obtengan suficientes nutrientes, especialmente hierro . Una deficiencia de hierro hace que las hojas más jóvenes se pongan amarillas. Saturación del suelo por encima del lecho de caliche puede empeorar la condición.

Una capa de caliche con presencia de carbonatos de calcio indica condiciones alcalinas o de pH alto.

Ver también

• Coquina
• Tufo

Referencias

1. Breazeale, JF; Smith, HV (15 de abril de 1930). "Caliche en Arizona". Boletín de la Estación Experimental Agrícola . Universidad de Arizona. 131 : 419.
2. Gile, LH; Peterson, FF; Grossman, RB (febrero de 1965). "El Horizonte K". Ciencia del suelo . 99 (2): 74–82. Código Bibliográfico : 1965SoilS..99 ... 74G . doi : 10.1097 / 00010694-196502000-00002 . S2CID 129247211 . 
3. Allaby, Michael, ed. (2013). "Caliche". Un diccionario de geología y ciencias de la tierra (Cuarta ed.). Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 9780199653065.
4. Chong y col . 2007, pág. 211.
5. Una invención más condenable: dinamita, nitratos y la creación del mundo moderno, Stephen R. Bown, Macmillan, 2005, ISBN 0-312-32913-X , p. 157. 
6. Blatt, Harvey; Middleton, Gerard; Murray, Raymond (1980). Origen de las rocas sedimentarias (2ª ed.). Englewood Cliffs, Nueva Jersey: Prentice-Hall. págs. 273-275. ISBN 0136427103.
7. Blatt, Middleton y Murray 1980 , págs. 274-275.
8. Breazeale y Smith 1930 , págs. 420, 428-429.
9. Blatt, Middleton y Murray 1980 , p. 274.
10. C. Michael Hogan (2008) Makgadikgadi , The Megalithic Portal, ed. A. Burnham [1]

Lectura adicional

• Precio, William Armstrong. Problema de Reynosa del sur de Texas y origen del caliche. Boletín de la Asociación Estadounidense de Geólogos del Petróleo 17.5 (1933): 488–522.
• Reeves, CC, Jr. Caliche: Origen, Clasificación, Morfología y Usos. Lubbock, Texas: Estacado Books, 1976.
• Reeves, CC, Jr. y JD Suggs. Caliche de Llano Estacado Central y Sur, Texas: Notas. Revista de petrología sedimentaria 34.3 (1964): 669–672.
• Chong Díaz, Guillermo ; Gajardo Cubillos, Aníbal; Hartley, Adrian J .; Moreno, Teresa (2006). "7. Minerales y rocas industriales". En Moreno, Teresa; Gibbons, Wes (eds.). Geología de Chile . Sociedad Geológica de Londres. págs. 21-114. ISBN 9781862392199.

Enlaces externos

• Medios relacionados con Caliche en Wikimedia Commons
• Conquistando Home Yard Caliche