Pueden formarse de un solo elemento como el caso del diamante que lo hace del Carbono; de dos elementos como la Pirita de la unión del Hierro y el Azufre o de tres o más elementos como los feldespatos o los piroxenos y anfíboles.

También se da el caso de que un mismo elemento genere varias especies de minerales, el Carbono por ejemplo, puede formar grafito o diamante; o que lo hagan la unión de dos elementos como la pirita y la marcasita que proceden de la unión del hierro y el azufre.

Los silicatos y los óxidos son los principales constituyentes de la corteza terrestre, gracias a 8 elementos que reaccionan de manera fundamental con los demás para producir otros compuestos, ellos son:

Las propiedades físicas pueden ser generales o específicas.
Las generales, son: Los minerales internamente son de estructura cristalina y externamente se pueden
expresar con variación en el número y tamaño de sus caras.
Las específicas son: Crucero o Clivaje, fractura, dureza, tenacidad, peso específico, propiedades ópticas
y propiedades electromagnéticas.

Dureza

📜 Es la capacidad que tiene un mineral para rayar o dejarse rayar por otros minerales u objetos; se
relaciona con la fuerza de los enlaces químicos en su estructura cristalina.

La dureza se mide con referencia a una escala relativa cualitativa conocida como escala de Mohs.

Usando prototipos de minerales desde el más blando al más duro.

El diamante es el mineral más duro y se le asigna un valor de 10.

El talco es el mineral más blando y se le asigna un valor de 1.

Diamante

C

10

Rayado por otro diamante

Corindón

Al₂O₃

9

Rayado por otro diamante

Topacio

Al₂SiO₄(OH,F)₂

8

Rayado por el tungsteno

Cuarzo

SiO₂

7

Rayado por en cristal

Ortoclasa

KAlSi₃O₈

6

Rayado con una lima

Apatita

Ca₅(PO4)₃(OH,Cl,F)

5

Rayado por un cuchillo

Fluorita

CaF₂

4

Rayado fácil por un cuchillo

Calcita 

CaCO₃

3

Rayado por una moneda

Yeso

CaSO₄·₂H₂O

2

Rayado por la uña

Talco

Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂

1

Rayado fácil por la uña

Los minerales primarios

📜 Los minerales primarios son aquellos que se forman directamente durante el proceso de génesis de la roca, es decir, al solidificarse el magma, al depositarse y litificarse los sedimentos o al metamorfizarse rocas preexistentes.

Este proceso ocurre cuando los minerales primarios se descomponen o reaccionan con el entorno, dando lugar a nuevos minerales más estables en las nuevas condiciones.

Un mineral es una sustancia sólida que se forma de manera natural en la Tierra, sin intervención de procesos biológicos, y que tiene una estructura interna ordenada.

Saber más

⚠️ Son el primer resultado de la meteorización, son de mayor tamaño, se denomina minerales tamaño arena (2 - 0,05 mm). “fertilidad potencial del suelo”, es decir a futuro.

Se incluyen 10 más importantes en la formación de suelo.

Cuarzo

Ortoclasa

Plagioclasa

Moscovita

Biotita

Hornblenda

Augita

Olivino

Magnetita

Apatita

Para comprender la naturaleza y origen de los suelos, se debe conocer las principales características físicas y química.

La resistencia de los minerales a la descomposición por el agua natural carbonatada, utilizando una escala del 1 al 10.

El Cuarzo es el mineral menos susceptible y se le asigna un valor de 1.

La Apatita es el mineral más susceptible y se le asigna un valor de 10.

La escala sigue el orden de la estabilidad relativa de los minerales a la meteorización sugerida por Goldich.

Cuarzo

1

Magnetita

2

Moscovita

3

Ortoclasa

4

Biotita

5

Plagioclasa

6

Hornblenda

7

Augita

8

Olivino

9

Apatita

10

Indica la contribución que el mineral podría hacer al estado nutritivo del suelo que da origen a través de su composición química y la liberación de elementos durante la meteorización.

Ortoclasa

Es la principal fuente de potasio en los suelos.

Plagioclasa

Contribuyen con calcio y sodio.

Olivino

Proporciona magnesio y hierro.

Magnetita

Provee hierro.

Apatita

Es la única fuente natural de fósforo y también suple calcio, cloro y flúor.

Moscovita

Contribuyen con calcio y sodio.

Biotita

Contribuyen con calcio y sodio.

Hornblenda

Aporta Hierro, Magnesio, Calcio y varios micronutrientes.

Minerales ferromagnesianos (anfíboles, piroxenos, olivino, biotita): Reciben este nombre por su contenido de hierro (Fe) y magnesio (Mg).

Además de hierro y magnesio, estos minerales proporcionan importantes microelementos o micronutrientes esenciales para las plantas, como:

• Cobre (Cu)
• Zinc (Zn)
• Manganeso (Mn)
• Molibdeno (Mo)
• Boro (B)
• Cobalto (Co)

⚠️ El Nitrógeno es el único elemento nutritivo esencial que no es suministrado por los minerales primarios. Su principal fuente en el suelo es la materia orgánica.

📜 Se derivan de la meteorización de los primarios, se denomina minerales tamaño arcilla ( <0,002 mm). “fertilidad actual del suelo” – “Coloides”

Provienen de los minerales primarios y tiene un tamaño de partícula más pequeño, menor a 0,002 mm de diámetro.

Se les denomina minerales arcillosos por tener el tamaño de las arcillas.

Se desarrollan a partir de los piroxenos, anfíboles, micas y feldespatos.

Tiene la capacidad de intercambiar iones de la superficie, se los considera como el coloide mineral del suelo.

De los minerales secundarios depende la fertilidad natural o actual del suelo.

De acuerdo con el tipo de arcilla desarrollado tendremos mayor o menor fertilidad para los cultivos.

Compuestos químicos formados por la combinación de:

• Óxido de aluminio (Al₂O₃)
• Óxido de silicio (SiO₂).

La mayoría de los minerales arcillosos tiene una relación sílice–alúmina.

Da una formula estructural espacial de tetraedro de sílice y octaedro de aluminio.

Tetraedro

1 átomo de Silicio en el centro, con 4 átomos de oxigeno en las esquinas.

Octaedro

1 átomo de Aluminio en el centro, con 6 átomos de oxigeno en las esquinas.

De acuerdo con el arreglo de tetraedros (Si) y octaedro de (Al), los minerales arcillosos se dividen en:

Minerales Arcillosos Bilaminares

Minerales Arcillosos Trilaminares

Minerales Amorfos

• Tienen una relación Sílice : Aluminio – 1 : 1
• 1 tetraedro de Si – 1 octaedro de Al

El mineral arcilloso más importante es la caolinita.

Es una arcilla que tiene alto grado de estabilidad y se encuentra en suelos altamente meteorizados.

Se considera una arcilla de baja actividad iónica, es decir, poca capacidad de retener iones. (CIC = 3 a 10 meq/100g).

Se califica como una arcilla pobre o desaturada que ofrece muy baja fertilidad al suelo.

• Los suelos caoliniticos, se presentan en climas lluviosos: Llanos Orientales, Amazonia, Costa Pacifica y Región andina.
• Las lluvias intensas lavan los iones: Ca, Mg, K y Na.
• Dejan el suelo pobre en bases con altas concentraciones de hierro y aluminio.

Otro mineral que pertenece a este grupo, pero menos abundante, es la halloysita (arcilla hidratada), CIC=20meq/100g)

Esta arcilla se utiliza para la fabricación de ladrillo y tejas de barro.

• Tienen una relación Sílice : Aluminio-2:1
• 2 tetraedros de Si – 1 octaedro de Al
• Arcillas de alta actividad iónica, es decir, alta capacidad de retener iones en la superficie.
• Arcillas ricas o saturadas en bases como: Ca, Mg, y Na, que ofrecen alta fertilidad en el suelo.

De este grupo se distinguen las arcillas expandibles y no expandibles.

Arcillas expandibles

La más común en los suelos Colombianos es la montmorillonita, que tiene como característica:

• Contraerse en verano (suelos agrietados)
• Expandirse en invierno (hidrata)
• Espacio interlaminar 12-14 Angstrom
• Permite acumular agua y retener más iones
• (CIC=15-150meq/100g)

Regiones subhúmedas o secas: Valle del Cauca, Alto Magdalena, Sinú, Patía y zonas húmedas de la Región Andina.

Arcillas no expandibles

Pertenecen a este grupo la illita y a la vermiculita, que se derivan a partir de las micas hidratadas como moscovita.

• La illita espacio intralaminar de 10 Angstrom
• (CIC=10-50meq/100g)
• La vermiculita interlaminar de 15 Angstrom
• (CIC=100-150meq/100g)
• Tiene la propiedad de fijar potasio en su espacio interlaminar

• Tienen una relación Sílice : Aluminio – 0,5 : 1,3
• 0,5 tetraedros de Si – 1,3 octaedro de Al
• Los tetraedros de Si y octaedros de Al se disponen irregularmente.

Estos minerales se forma con frecuencia durante la meteorización de ceniza volcánica.

El alófono es la principal representante de este grupo de minerales, también pertenecen a este grupo:

• Oxido de hierro (hematita, goetita y magnetita)
• Óxidos de aluminio (gibsita, boemita y corindón)

El alófono ocupa una posición intermedia entre los minerales arcillosos y los óxidos del suelo.

• La estructura porosa facilita la retención de agua
• Buen drenaje y aireación
• Poseen una CIC=100meq/100g
• Alto poder fijador de fosfatos (se requiere alta fertilización fosfórica en estos suelos)
• La descomposición del alófono lleva a la formación de caolinita y gibsita.

Describen el conjunto de propiedades físicas, químicas y estructurales que determinan el comportamiento del suelo en términos de retención de agua, disponibilidad de nutrientes, plasticidad, estabilidad y fertilidad.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Caolinita

• Relación SiO⁴AlO⁶: 1:1
• Espacio interlaminar: 7
• Clima donde se origina: Húmedos y muy húmedos
• CIC meq/100g: 3 – 10
• %CaO: 0,03
• %MgO: 0,04
• %K₂O: 0,2
• Superficie especifica m₂/Kg: Baja (10-20×10³)
• Reacción suelo (pH): Ácido
• Fertilidad química: Baja
• Características físicas predominantes: Adecuadas

Halloysita

• Relación SiO⁴AlO⁶: 1:1
• Espacio interlaminar: 20
• Clima donde se origina: Húmedos y muy húmedos
• CIC meq/100g: 5 – 50
• %CaO: 1
• %MgO: 1
• %K₂O: 3
• Superficie especifica m₂/Kg: Baja (10-50×10³)
• Reacción suelo (pH): Ácido
• Fertilidad química: Baja
• Características físicas predominantes: Adecuadas

Montmorillonita

• Relación SiO⁴AlO⁶: 2:1
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina: Árido a templado
• CIC meq/100g: 80–200
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg: 80–300
• Reacción suelo (pH): neutro-alcalino
• Fertilidad química: alta
• Características físicas predominantes:

Vermiculita

• Relación SiO⁴AlO⁶:
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Illita

• Relación SiO⁴AlO⁶:
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Smectita

• Relación SiO⁴AlO⁶:
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Bentonita

• Relación SiO⁴AlO⁶: 1:1
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Sepiolita

• Relación SiO⁴AlO⁶:
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Alófono: ceniza volcánica

• Relación SiO⁴AlO⁶:
• Espacio interlaminar:
• Clima donde se origina:
• CIC meq/100g:
• %CaO:
• %MgO:
• %K₂O:
• Superficie especifica m₂/Kg:
• Reacción suelo (pH):
• Fertilidad química:
• Características físicas predominantes:

Son las propiedades que controlan la reactividad química y el comportamiento físico del suelo.