A contribution to the study of the stability of clay minerals from the soil solution composition at different pF values

Abstract

The composition of the soil solution of various horizons of Galician soils was studied to gain insight into the direction of the processes of weathering and neoformation by means of stability diagrams of the clay minerals. The soil solution was extracted by compression at various pF values.

The most significant results are as follows. In all the cases studied the mineral in equilibrium with the soil solution is a 1:1 philosilicate. As the pF at which the soil solution is extracted increases, corresponding to smaller pore size, pH increases and silica concentration falls. The stable mineral does not vary significantly between different horizons of the same profile. Each parent material gives rise to a different zonation in the stability diagrams. The predictions of the stability diagrams are in general agreement with the mineralogical data of the clays of the horizons in question.

Finally, weathering processes in Galicia are briefly commented on.

Resumen

Se realiza un estudio de la composición de la solución del suelo extraida por compresión a diferentes valores de pF como medio de conocer la dirección de los procesos de alteración y neoformación en diversos horizontes de suelos de Galicia, utilizando diagramas de estabilidad de los minerales de la arcilla.

Los resultados más significativos son los siguientes. En todos los casos estudiados el mineral en equlibrio con la solución de suelo es un filosilicato 1:1. La solución extraida a valores crecientes de pF, que corresponden a tamaños de poros más pequeños, presenta valores de pH más altos y disminución de la concentración de sílice. No se aprecian diferencias significativas en cuanto al mineral estable en los diferentes horizontes de un mismo perfil. Para cada material original se aprecia una diferente zonación en los diagramas de estabilidad. Las predicciones de los diagramas de estabilidad están generalmente de acuerdo con los datos mineralógicos de las arcillas de los horizontes correspondientes.

Finalmente se realizan unas breves consideraciones sobre los procesos de alteración en Galicia.

Kurzreferat

Es wurde die Zusammensetzung der Bodenlösung verschiedener Hüber Horizonte von Galicia-Böden untersucht, um Stabilitätsdiagramme von Tonmineralen Einblick in den Verlauf der Verwitterungsprozesse und der Neubildung zu gewinnen. Die Bodenlösung wurde durch Kompression bei verschiedenen pF-Werten extrahiert.

Die bemerkenswertesten Ergebnisse sind: Bei allen untersuchten Proben ist das sich im Gleichgewicht mit der Bodenlösung befindliche Mineral ein 1:1 Phyllosilikat. Mit steigendem pF für die extrahierte Bodenlösung, gleichbedeutend mit geringerer Porengröße, steigt der pH-Wert und fällt die Siliziumkonzentration. Das stabile Mineral verändert sich nicht wesentlich innerhalb der verschiedenen Horizonte ein und desselben Profils. Jedes Ausgangsmaterial gibt eine unterschiedliche Zonierung in den Stabilitätsdiagrammen. Die aus den Stabilitätsdiagrammen zu ziehenden Schlüsse sind in allgemeiner Übereinstimmung mit den mineralogischen Daten der Tone von den betreffenden Horizonten.

Abschließend werden die Verwitterungsprozesse der Böden in Galicia kurz kommentiert.

Résumé

Dans le but de connaître la direction des processus d'altération et de néoformation dans certains sols de la Galice on étudie la composition de la solution du sol à des pF différentes.

Les résultats plus significatifs peuvent se résumer. Le minéral en équilibre avec la solution du sol est dans tousles cas étudiés un phyllosilicate 1:1. On trouve un pH plus élevé et une diminution de la teneur en silice pour la solution extraite à des valeurs de pF croissants, qui correspond à les grandeurs de pore les plus petites. On ne peut pas apprécier des différences significatives à fin d'établir le mineral stable dans les divers horizons d'un profil. Pour chaque material original on constate une différente zonation dans les diagrammes de stabilité. Les prédictions des diagrammes de stabilité sont d'accord vis-à-vis des données minéralogiques des argilles des horizons correspondants.

Enfin on fait quelques brèves considérations sur les processus d'altération en Galicie.