La palabra arcilla proviene del latín «arguilla» y ésta a su vez del griego «argos» o «argilos» que significa blanco, en motivo al color del material que utilizaban los alfareros en la cerámica.
En términos de edafología, la arcilla es un material heterogéneo resultado de la meteorización de las rocas, constituido por silicatos de mineral hidratados en estructuras laminares, y cuyas partículas son generalmente de tamaño inferior a 2 micras.
Las arcillas están constituidas básicamente por silicatos de algún mineral que tienen una estructura cristalina definida, cuyos átomos se disponen en láminas (Badillo & González, 2005).
En la actualidad, existen procedimientos al alcance del investigador a fin de identificar los minerales constituyentes de una arcilla; Rayos X y Balance Térmico, son los más conocidos. Los minerales Na, K, Ca, Mg y Fe son los más comunes en el intercambio de cationes de las arcillas.
Las dos unidades estructurales en los filosilicatos son los tetraedros de silíca y octaedros de alúmina. Dichas unidades repitiéndose indefinidamente, constituyen un retícula laminar. La forma laminar presenta partículas que se caracterizan por tener dos dimensiones mayores que otra.
La primera variedad de lámina está formada por retículas de tetraedros dispuestos de un átomo de silicio al centro y cuatro de oxigeno alrededor.
La segunda variedad de lámina está formada por retículas de octaedros dispuestos con un átomo de aluminio al centro y seis de oxigeno alrededor.
En virtud de su estructura reticular, los minerales de arcilla se clasifican en grupo cinco grandes grupos, los cuales se resumen a continuación en un cuadro comparativo.
La caolinita está formada por una lámina silícica y otra alumínica, que se superponen indefinidamente. Posee una estructura laminar desordenada y son relativamente estables en presencia de agua. Son producto de la meteorización del feldespato, ortoclasa; proveniente del granito.
La haloisita se forma generalmente por la alteración hidrotermal de minerales aluminio-silicatos. La haloisita presenta una baja densidad y alto contenido de agua.
La montmorillonita está formada por una lámina alumínica entre dos silícicas, superponiéndose indefinidamente. Este tipo de arcillas, especialmente en presencia de agua, presentaran fuerte tendencia a la inestabilidad. Suelen ser el resultado de la meteorización del feldespato, plagioclasa; en los depósitos de ceniza volcánica.
La vermiculita concretamente es un silicato alumínico hidratado de estructura reticular aplanada. Su característica principal es que, al calentarla a una temperatura determinada, su capacidad de expansión o exfoliación produce que aumente su volumen original.
La illita es el resultado de la meteorización de las micas. Se presenta en forma de hojuelas y es una arcilla no expansiva. Están formadas por una lámina de aluminio entre dos de silicio.
De acuerdo con las uniones moleculares entre los minerales, es la cantidad de agua que podrá pasar a la estructura laminar y de eso dependerá la estabilidad de la arcilla.
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