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Génesis y evolución de suelos desarrollados a partir de granodioritas en el área de influencia mediterránea (NE. de España)

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Universitat de Barcelona. Departament de Productes Naturals, Biologia Vegetal i Edafologia

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[spa] Este trabajo de tesis se ha basado en el denominado método edafológico y en el método de los balances y aborda de forma integral el estudio de los suelos de un área con una extensión próxima a los 15 Krn2 sobre la llamada Cordillera Prelitoral Catalana, en el límite de las comarcas del Vallés Occidental y el Vallés Oriental, en la provincia de Barcelona, a la que algunos especialistas de otros ámbitos de la ciencia han dedicado también sus esfuerzos. La pasada importancia de la zona en el orden económico y social se cimentó en la explotación de las canteras de material granítico, empleado a principios de siglo para la pavimentación de las calles de Barcelona, y en el aprovechamiento de las aguas termales a través de una red de balnearios.Los suelos objeto de estudio se asientan sobre un batolito constituido por granodioritas acompañadas por un cortejo filoniano formado por aplitas y pegmatitas. La composición química de estas granodioritas varia entre limites estrechos, si bien esta variabilidad puede ser importante en el caso de elementos como el calcio y el titanio.Las granodioritas se han visto, en el transcurso del tiempo, sometidas a la acción de factores climáticos cambiantes. El clima actual de la zona es, según la clasificación de Thornthwaite (1948), seco subhúmedo, mesotérmico, con muy pequeño o ningún exceso de agua.De acuerdo con los criterios de la SMSS (1975) el régimen de temperatura del suelo corresponde a uno térmico y el régimen de humedad a uno xérico si se respeta el espíritu de la clasificación, aunque en ocasiones se halle más próximo al régimen ústico.La geomorfología muestra la existencia de zonas donde se producen retenciones de agua que originan un acuífero de proporciones significativas con un papel importante en el abastecimiento local. Existen además acuíferos termales asociados al material granodiorítico, que constituyen, al asomarse al exterior, una forma de descarga natural de las aguas basales más antiguas. Las aguas frías se clasifican como bicarbonatado cálcicas, y clorurado sódicas las termales.Desde el punto de vista botánico, la zona se halla situada en la región corológica mediterránea. La vegetación potencial es el bosque mediterráneo cuya degradación se pone de manifiesto por la existencia de matorral silicícola y pastizal de Hyparrhenia. La pendiente y la orientación son los dos factores geomorfológicos con más incidencia en el desarrollo de estos suelos.Pueden diferenciarse tres grandes unidades geomorfológicas: A) zona de escaso espesor del manto de meteorización, B) zona con formaciones superficiales más desarrolladas, una buena parte de las cuales ha sido exportada por la fuerte incisión de la red de drenaje y e) zona que incluye algunas de las formas correspondientes al máximo desarrollo.El estudio y selección de los perfiles de suelo, 24 en total, ha tenido en cuenta para el estudio de los factores de formación la orientación, la altitud, la vegetación y la acción antrópica; en el caso del estudio de los procesos se ha tenido en cuenta la meteorización física, la meteorización química, la formación de minerales de la arcilla, la translocación de la arcilla, la formación de carbonatos secundarios y la descomposición de la materia orgánica.La historia de la formación y posterior evolución de estos suelos se inicia cuando el material entra en contacto lentamente con los agentes meteorizantes. Con el transcurrir del tiempo se produce la arenización de una parte importante del batolito granodioritico. Esta arenización afecta hoya los primeros 20 m. La profundidad de la arenización no es uniforme, variando con la topografía y con la presencia de enclaves más resistentes. La arena está formada principalmente por mica-ilita y caolinita procedente de la meteorización de las plagioclasas originales.En algunos enclaves se observa una individualización del hierro. La evolución granulométrica de estos suelos está estrechamente relacionada con la fragmentación y el arrastre de las partículas. La fracción gravilla alcanza una notable importancia en razón a su composición mineralógica, muy semejante a la del material originario, y al porcentaje que representa en el total del suelo. Habiendo establecido las correlaciones existentes para cada tipo de horizonte entre el incremento/decremento de cada una de las fracciones granulométricas con respecto a cada una de las fracciones de la arena granodioritica, las mejores correlaciones múltiples se obtienen entre las relaciones del limo y la arcilla por un lado y las relaciones de gravilla, arena gruesa y arena fina por otro. El hiperplano de regresión de la relación de arcilla en función de las demás relaciones muestra una correlación del 0,82.Al establecer las variaciones de cada fracción granulométrica que tienen lugar en el transcurso de la evolución se obtiene que el 67 % de las variaciones que experimenta la arcilla, desde la arena hasta el horizonte A pueden ser explicadas por las relaciones calculadas para limo, arena fina, arena gruesa y gravilla. Un 33 % queda sin explicar. La posibilidad de que una parte importante de este 33 % se pierda desde los horizontes superficiales queda puesta matemáticamente en evidencia.Gráficamente ha sido posible diferenciar cuatro tipos de comportamientos físicos con ayuda de la técnica del desplazamiento de las partículas. El efecto de la fragmentación se observa muy claramente en los perfiles incluidos en el tipo F2, que muestran un progresivo aumento del limo y la arcilla en los horizontes superficiales. Estos perfiles no presentan aportes externos de material y pueden ser clasificados entre los Psammnents del primer estadío evolutivo.En los horizontes superficiales de algunos perfiles (Tipo ID) se observa un desplazamiento hacia composiciones más arenosas que recuerda los procesos de disolución. Estas situaciones coinciden con la ausencia de carbonatos.En el tipo Z se incluyen perfiles que presentan cambios bruscos en su granulometría, prueba evidente de episodios de decapitación o acumulación de materiales sobre los suelos o de procesos de desplazamiento de partículas en el interior de los perfiles.Finalmente el tipo E incluye falsas evoluciones eluviación-iluviación.La caracterización de la meteorización química ha sido abordada desde dos puntos de vista: uno en el que se tienen en cuenta los balances químicos y otro en el que se analizan los minerales de la arcilla formados en el curso de la meteorización.El índice dado por la relación SiO(2) / Al(2)O(3) sitúa a los suelos estudiados en el dominio de la bisialitización, en cuanto a la evolución general de los minerales silicatados presentes en la granodiorita se refiere.El elemento más acumulado es, por lo general, el potasio con un peso especifico dentro del IMP (Índice de Meteorización Potencial) del 50 %. La formación de minerales secundarios y los lentos procesos de desarrollo edáfico conducen a una escasa diferenciación de los IMP. Los horizontes C de los suelos más jóvenes muestran una ligerísima pérdida de silicio, un mantenimiento de los niveles de potasio y aluminio y un enriquecimiento relativo en hierro y magnesio, prueba de la evolución química que experimentan. A medida que se asciende en el perfil, y en la génesis se comprueba el mantenimiento de los niveles de silicio, a1umnio y potasio en los horizontes AC y Bw. En superficie el equilibrio es la tónica general.El estudio de la evolución mineralógica implica fundamentalmente a biotitas y plagioclasas. En profundidad la alteración de la biotita es prácticamente nula, como lo demuestra la ausencia de clorita en los materiales granosioriticos mejor conservados. La evolución de la biotita pasa por la formación de clorita, vermiculita e ilita. La clorita secundaria está presente en cantidades apreciables, cuando hay posibilidades de lavado, en diaclasas y en horizontes de acumulación. En algunos casos en que los perfiles presentan un mayor grado de evolución se ha hallado un intergrado clorita-vermiculita que deriva de la clorita secundaria. Otro proceso identificado es la transformación de la vermiculita en formas expandibles, habiéndose hallado un interestratificado con propiedades intermedias entre la vermiculita y la esmectita.En el caso de las plagioclasas la posible evolución se inicia con la transformación rápida de la sericita en vermiculita y caolinita y la formación, ciertamente reducida, de esmectita.A pesar de la variabilidad observada en los factores de formación, la mayoría de los suelos muestran unos grados de meteorización y desarrollo muy semejantes. Se trata de suelos que presentan una meteorización preferentemente física y escaso desarrollo y que se ven rejuvenecidos continuamente por procesos de erosión activos desde el plegamiento alpídico.Sólo en posiciones geomorfológicamente muy estables ha sido posible encontrar las pruebas de la actuación de procesos de desarrollo que han conducido a la iluviación de cantidades relativamente importantes de arcilla si se tiene en cuenta la baja tasa de formación de partículas de tamaño arcilla que presentan estos suelos. Las condiciones que favorecen el desplazamiento de la arcilla y su posterior deposición se dan sólo puntualmente y nunca de forma óptima en el área. Únicamente en tres de los perfiles estudiados se ha observado una clara iluviación de arcilla con formación de revestimientos que representan más del 1 % de la sección estudiada. Los escasos horizontes de acumulación de arcilla muestran características relictas y están asociados a condiciones climáticas diversas de las actuales. Un hecho que abona el carácter relicto de la acumulación de arcilla es el proceso actual de lavado de carbonatos desde la superficie, a través de la porosidad debida a la actividad radicular y su acumulación en las paredes de los bioporos o en la micromasa. Este movimiento del carbonato se ha visto favorecido en los suelos más desarrollados por una mejor organización estructural.El proceso más evidente en la dinámica de los carbonatos es la cristalización a partir de soluciones que se desplazan desde la superficie de los perfiles hasta zonas más profundas. El origen edafogenético de los carbonatos se pone de manifiesto porque las acumulaciones de los mismos son más o menos paralelas a la topografía de la superficie, y presentan morfología distintiva respecto de la micromasa.Las tendencias futuras en la evolución de estos suelos, de no mediar ningún cambio en las actuales condiciones, son presumiblemente la progresión de los procesos de meteorización y erosión y la continuidad de los procesos de acumulación de carbonatos. Tal acumulación bien pudiera dar lugar a la formación de horizontes petrocálcicos.Hay que señalar finalmente la necesidad de incluir en el sistema SMSS un nuevo suborden de entisoles en el que puedan incluirse los suelos arenosos derivados de materiales originales que contengan otros minerales, susceptibles de meteorización, además de cuarzo y feldespatos.

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[eng] This Doctoral Thesis is concerned with the complete study of the soils of an area in the central part of Barcelona province (NE Spain) that takes into account their formation under Mediterranean influence.Environmental factors concerning the genesis and evolution of the soils, such as petrology, geomorphology, climate, vegetation and antropic activities have been considered and studied.The soils have developed from granodioritic material and are located on three geomorphological areas.Field and laboratory data from the study area on morphological, physic-chemical, chemical, mineralogical and micromorphological characteristics of 24 selected soil profiles are shown. According to the USDA system (1989), the profiles belong to three orders: Alfisols, Inceptisols and Entisols.The soils are the result of different soil formation phases: a: in situ soil formation, mostly dominated by physical weathering; b: formation of a soil covering by soil material derived from similar neighbouring soils; c: clay illuviation in stabilized areas,d: and the current carbonate solubilization.An attempt has been made to corre1ate granulometric fractions of the soil horizons with those corresponding to the saprolite. The characterization of weathering processes has also been achieved.We propose to consider an extension of the Entisol order, maybe as a suborder that could take into account those Entisols with sandy texture and weatherab1e minerals other than quartz and feldspars.

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Tesis Doctorals - Departament - Productes Naturals, Biologia Vegetal i Edafologia

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Génesis y evolución de suelos desarrollados a partir de granodioritas en el área de influencia mediterránea (NE. de España)