También conocido como calcreto, hardpan y duricrust
Caliche: Este espécimen de caliche está compuesto por fragmentos de roca redondeados y sedimentos de grano fino, unidos por un cemento de carbonato cálcico.
¿Qué es el caliche?
El “caliche” es una capa poco profunda de suelo o sedimento en la que las partículas se han cementado por la precipitación de materia mineral en sus espacios intersticiales. El cemento suele ser carbonato de calcio; sin embargo, se conocen cementos de carbonato de magnesio, yeso, sílice, óxido de hierro y una combinación de estos materiales.
El caliche es una característica común de las zonas áridas o semiáridas de todo el mundo. En Estados Unidos, el caliche es un depósito conocido en muchas partes del suroeste, especialmente en Arizona, California, Nevada, Nuevo México y Texas. Allí, el caliche se asocia a problemas como el mal drenaje del suelo, condiciones difíciles para el crecimiento de las plantas y problemas de excavación en las obras. En algunos lugares hay múltiples capas de caliche antiguas en el subsuelo.
El nombre “caliche” tiene su origen en una palabra española que designa materiales porosos que han sido cementados por carbonato de calcio. El nombre se utiliza para referirse a una pieza del material o a la capa de la que se desprendió, o al propio cemento que une los materiales. El caliche se conoce con muchos otros nombres, los más comunes son calcreto, hardpan, duricrust y suelo cálcico.
Horizonte de caliche: 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.
“Conglomerado de caliche”: Un canto rodado de tipo conglomerado formado por gravas cementadas con caliche. Foto del USGS tomada en la zona de Providence Mountains, condado de San Bernardino, California.
¿Qué aspecto tiene el caliche?
Los colores típicos del caliche son blanco, gris, marrón y marrón rojizo. El caliche bien desarrollado puede tener una apariencia que se asemeja al conglomerado, la brecha, la coquina o la 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 rellena completamente los huecos intersticiales entre las partículas de suelo o sedimento. También puede ser un material débil y friable si está mal cementado.
En las excavaciones y afloramientos, un caliche bien desarrollado suele destacar como un sedimento o suelo competente y bien cementado con material suelto y friable por debajo. A veces está recubierto por material superficial no cementado. Las raíces de las plantas pueden no penetrar en un caliche bien desarrollado.
“Terrazas de caliche”: Las gravas cementadas por el caliche forman las “rocas de cubierta” planas, resistentes y horizontales de las terrazas pleistocénicas en las orillas del moderno arroyo seco que cruza la zona que se muestra en esta foto. Las montañas de la distancia están compuestas principalmente por calizas y dolomías paleozoicas. La meteorización de estas rocas proporcionó gran parte del carbonato cálcico que permitió la formación de caliche en el valle.
¿Cómo se forma el caliche?
El caliche tiene diversos orígenes. El principal proceso de formación del caliche comienza cuando el carbonato cálcico es lixiviado de los horizontes superiores del suelo por soluciones percoladoras descendentes. El carbonato cálcico disuelto también puede llegar al lugar a través de la escorrentía y filtrarse en el suelo. El carbonato cálcico se precipita entonces en un horizonte más profundo del suelo para formar la capa de caliche.
Al principio, el carbonato de calcio precipita en forma de pequeños granos o finas capas sobre los granos de sedimento o las partículas del suelo. A medida que los recubrimientos de los granos se espesan, los granos adyacentes se cementan entre sí, y se forman nódulos compuestos por múltiples granos y el cemento que los rodea. A medida que la cementación continúa, puede formarse una capa continua en el subsuelo.
En una fase avanzada, puede desarrollarse una capa sólida de caliche. Ésta puede llegar a ser tan densa e impermeable que puede resistir la percolación de agua hacia abajo y la erosión por el viento o el agua. La capa de caliche suele tener una mayor densidad en la parte superior y disminuye hacia abajo. La formación avanzada de caliche puede producir una capa de más de un metro de espesor y tener una extensión lateral de cientos de kilómetros cuadrados o más.
Algunos caliches 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 el sedimento.
El caliche también puede formarse bajo la vegetación que extrae agua del suelo y la transpira a la atmósfera. A medida que las plantas extraen grandes cantidades de agua, los materiales minerales que 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 formar caliche con el tiempo.
Afloramiento de caliche: Un afloramiento de caliche cerca de Sulfur Springs Draw, Texas. Este depósito del Pleistoceno/Plioceno alberga minerales de uranio-vanadato. Foto del USGS por Susan Hall. Ampliar imagen.
Problemas y usos del caliche
La presencia de caliche en un suelo o sedimento tiene muchas implicaciones prácticas. Éstas pueden incluir:
- El caliche puede ser una barrera para la infiltración descendente del agua.
- El caliche puede ser una barrera para la erosión por el viento o el agua. Cuando se rompe, la erosión descendente puede ser rápida, canalizada y severa.
- El caliche puede ser extremadamente duradero y presentar problemas en las obras de construcción.
Gemas y minerales metálicos en el caliche: El caliche puede ser una roca huésped para una variedad de minerales secundarios, incluyendo minerales metálicos y materiales gema. En la foto de arriba se muestran óxidos amarillos de uranio encontrados cerca del depósito de uranio Sulphur Springs Draw, en el condado de Martin, al oeste de Texas. Fotografía del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
- Las capas de caliche en los sedimentos de las terrazas pueden influir mucho en la topografía.
- Las capas de caliche en los acuíferos pueden dar lugar a un flujo estratificado de agua subterránea.
- El desarrollo del caliche puede incorporar oro, piedras preciosas y otros minerales valiosos.
- La porosidad del caliche puede servir como lugar de deposición de minerales secundarios valiosos, incluyendo 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 utilizan como marcadores de edad relativa y estratigráficos.
- El desarrollo del caliche indica un intervalo de tiempo de estabilidad tectónica, sedimentaria, erosiva e hidrológica.
- El caliche suele ser un reto para la agricultura. Interfiere con el drenaje adecuado del suelo, la formación de las 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 utiliza como relleno, agregado o como materia prima para fabricar cemento portland. Suele utilizarse cuando no se dispone de materiales de mayor calidad o cuando es suficiente un material de calidad mínima.
