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Caliche: Este espécimen de caliche se compone de fragmentos de roca redondeados y sedimentos de grano fino, unidos entre sí con un cemento de carbonato de calcio.
¿Qué es el caliche?
El "caliche" es una capa superficial de suelo o sedimento en la que las partículas se han cementado juntas por la precipitación de materia mineral en sus espacios intersticiales. El cemento es generalmente carbonato de calcio; sin embargo, se conocen cementos de carbonato de magnesio, yeso, sílice, óxido de hierro y una combinación de estos materiales.
Caliche Horizon: Un caliche de más de un metro de espesor con mineralización que es más pesada en la parte superior y disminuye hacia abajo. Foto del USGS de un afloramiento en el condado de Mohave, Arizona.
Caliche es una característica común de las zonas áridas o semiáridas en todo el mundo. En los Estados Unidos, el caliche es un depósito familiar en muchas partes del suroeste, especialmente en Arizona, California, Nevada, Nuevo México y Texas. Allí, el caliche se asocia con problemas tales como un drenaje deficiente del suelo, condiciones difíciles del suelo para el crecimiento de las plantas y problemas de excavación en los sitios de construcción. En algunos lugares hay múltiples capas antiguas de caliche en el subsuelo.
El nombre "caliche" se origina de una palabra española para materiales porosos que han sido cementados por carbonato de calcio. El nombre se usa para referirse a una pieza del material o la capa de la que se rompió, o el cemento en sí que une los materiales. Caliche es conocido por muchos otros nombres, los más comunes son calcrete, hardpan, duricrust y cálcico.
"Conglomerado de Caliche": Una roca con forma de conglomerado que consiste en gravas cementadas con caliche. Foto del USGS tomada en el área de las montañas de Providence, condado de San Bernardino, California.
¿Qué aspecto tiene Caliche?
Los colores típicos de caliche son blanco, gris, marrón y marrón rojizo. El caliche bien desarrollado puede tener una apariencia que se asemeja a conglomerado, brecha, coquina o arenisca si las partículas cementadas son del tipo y tamaño adecuados. El caliche puede ser un material muy duro, denso, pesado y duradero si está firmemente unido por un cemento que llena completamente los vacíos intersticiales entre el suelo o las partículas de sedimento. También puede ser un material débil y friable si está mal cementado.
En excavaciones y afloramientos, un caliche bien desarrollado generalmente se destaca como un sedimento o suelo competente y bien cementado con material friable suelto debajo. A veces está cubierto por material superficial no cementado. Las raíces de las plantas pueden no penetrar un caliche bien desarrollado.
"Terrazas de Caliche": Las gravas cementadas con caliche forman las "rocas de capa" horizontales, planas y resistentes en las terrazas del Pleistoceno en las orillas del moderno lavado en seco que cruza el área que se muestra en esta foto. Las montañas en la distancia están compuestas principalmente de calizas paleozoicas y dolomitas. La meteorización de estas rocas proporcionó gran parte del carbonato de calcio que permitió la formación de caliche en el valle.
¿Cómo se forma el caliche?
Caliche tiene una diversidad de orígenes. El proceso principal de formación de caliche comienza cuando el carbonato de calcio se filtra de los horizontes superiores del suelo mediante soluciones de filtración hacia abajo. El carbonato de calcio disuelto también puede ser entregado al sitio en la escorrentía y luego filtrarse en el suelo. El carbonato de calcio precipita en un horizonte de suelo más profundo para formar la capa de caliche.
Al principio, el carbonato de calcio precipita como granos pequeños o revestimientos delgados sobre granos de sedimentos o partículas de suelo. A medida que los recubrimientos de grano se espesan, los granos adyacentes se unirán y se formarán nódulos que consisten en múltiples granos y su cemento circundante. A medida que continúa la cementación, se puede formar una capa subsuperficial continua.
En una etapa avanzada, se puede desarrollar una capa sólida de caliche. Estos pueden volverse tan densos e impermeables que pueden resistir la filtración descendente del agua y la erosión por el viento o el agua. La capa de caliche generalmente tiene una densidad más alta en la parte superior y disminuye hacia abajo. La formación avanzada de caliche puede producir una capa que tiene más de un metro de espesor y tiene una extensión lateral de cientos de kilómetros cuadrados o más.
Algunos caliche se forman por el movimiento ascendente del agua a través de la acción capilar. A medida que el agua se evapora, los materiales disueltos precipitan y, con el tiempo, pueden cementar el suelo o los sedimentos.
El caliche también se puede formar debajo de la vegetación que extrae el agua del suelo y la transpira a la atmósfera. A medida que las plantas eliminan grandes cantidades de agua, los materiales minerales que las plantas no eliminan se concentran en las aguas subterráneas. Cuando la concentración se vuelve lo suficientemente alta, o se produce la evaporación, comienza la precipitación y puede formarse caliche con el tiempo.
Afloramiento de caliche: Un afloramiento de caliche cerca de Sulphur Springs Draw, Texas. Este depósito de Pleistoceno / Plioceno alberga minerales de uranio-vanadato. Foto de USGS por Susan Hall. Ampliar imagen
Problemas de caliche y usos
La presencia de caliche en un suelo o sedimento tiene muchas implicaciones prácticas. Estos pueden incluir:
- Caliche puede ser una barrera para la infiltración descendente del agua.
- Caliche puede ser una barrera a la erosión por el viento o el agua. Cuando se rompe, la erosión hacia abajo puede ser rápida, canalizada y severa.
- Caliche puede ser extremadamente duradero y presentar problemas en los sitios de construcción.
Gemas y minerales metálicos en Caliche: El caliche puede ser una roca huésped para una variedad de minerales secundarios, incluidos minerales metálicos y materiales de gemas. En la foto de arriba se muestran óxidos amarillos de uranio encontrados cerca del depósito de uranio Sulphur Springs Draw, Condado de Martin, al oeste de Texas. Fotografía del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
- Las capas de caliche en sedimentos en terrazas pueden influir fuertemente en la topografía.
- Las capas de caliche en los acuíferos pueden dar como resultado el flujo estratificado de agua subterránea.
- El desarrollo de caliche puede incorporar oro, piedras preciosas y otros minerales valiosos.
- La porosidad del caliche puede servir como sitio de deposición de valiosos minerales secundarios, incluidos minerales de uranio y vanadio, y materiales de gemas como la turquesa y la malaquita.
- Los depósitos de caliche a veces se correlacionan y se usan como edad relativa y marcadores estratigráficos.
- El desarrollo del caliche indica un intervalo de tiempo de estabilidad tectónica, sedimentaria, erosiva e hidrológica.
- Caliche es a menudo un desafío para la agricultura. Interfiere con el drenaje adecuado del suelo, la formación de raíces de las plantas, y también puede contener minerales solubles que no son beneficiosos para las plantas.
- El caliche a veces se tritura y se usa como relleno, agregado o como materia prima para hacer cemento portland. Por lo general, se usa cuando no hay materiales de mayor calidad o cuando el material de calidad mínima es suficiente.