Manganese and iron covering a carbonate concretion

First, in English:
Manganese and iron concretions in soils are known for their nodular appearance and form through specific geochemical processes influenced by various environmental variables. The formation of manganese and iron nodules involves a complex interaction between soil chemistry and environmental conditions. In manganese-rich environments, concretions primarily develop through the precipitation of manganese oxides from aqueous solutions. This process is facilitated by the oxidation of dissolved manganese in groundwater. The presence of organic matter in the soil can play a crucial role in this process, acting as a catalyst for oxidation and promoting concretion formation.
Regarding iron concretions, their formation is commonly associated with iron reduction and oxidation processes, known as redox reactions. The oxidation of ferrous iron (Fe²⁺) dissolved in groundwater leads to the formation of insoluble iron hydroxides (Fe(OH)₂). These iron hydroxides, upon precipitation, accumulate and form the characteristic nodular concretions observed in the soil. Additionally, the presence of anaerobic bacteria can influence iron reduction, contributing to the development of these nodules.
Environmental conditions play a fundamental role in the formation of manganese and iron concretions. The formation rate and size of concretions are influenced by factors such as soil moisture, temperature, and pressure. In humid environments where conditions favor the mobility of metal ions, increased concretion formation is observed. Temperature also affects the solubility of compounds, impacting reaction rates and, consequently, the formation of these structures.
Furthermore, variability in the mineralogical composition of the soil can influence concretion formation. Specific minerals, such as goethite and birnessite, act as nucleating agents for the precipitation of iron and manganese oxides, respectively. These catalytic minerals promote the formation of nuclei from which concretions develop over time.
The age of concretions also provides valuable information about chemical processes and their intensity. Radiometric dating techniques, such as ¹⁴C dating, allow for determining the age of these formations. This provides a chronological perspective on geological and climatic events that have influenced soil evolution and concretion formation.
The detailed study of these processes not only enhances our understanding of soil geochemistry but also provides valuable insights into the geological evolution of a specific region.

Ahora, en español:
Las concreciones de manganeso y hierro en el suelo son conocidas por su apariencia nodular y se forman a través de procesos geoquímicos específicos influenciados por diversas variables ambientales.
La formación de nódulos de manganeso y hierro implica una interacción compleja entre la química del suelo y las condiciones ambientales. En entornos ricos en manganeso, las concreciones se desarrollan principalmente a través de la precipitación de óxidos de manganeso a partir de soluciones acuosas. Este proceso es facilitado por la oxidación del manganeso disuelto en el agua subterránea. La presencia de materia orgánica en el suelo puede desempeñar un papel crucial en este proceso, ya que actúa como catalizador para la oxidación, promoviendo la formación de concreciones.
En el caso de las concreciones de hierro, su formación se asocia comúnmente con la reducción y oxidación de hierro, conocidos como procesos redox. La oxidación del hierro ferroso (Fe²⁺) disuelto en el agua subterránea conduce a la formación de hidróxidos de hierro insolubles (Fe(OH)₂). Estos hidróxidos de hierro, al precipitarse, se acumulan y forman las concreciones nodulares características observadas en el suelo. Además, la presencia de bacterias anaeróbicas puede influir en la reducción del hierro, contribuyendo así al desarrollo de estos nódulos.
Las condiciones ambientales desempeñan un papel fundamental en la formación de concreciones de manganeso y hierro. La velocidad de formación y el tamaño de las concreciones están influenciados por factores como la humedad del suelo, la temperatura y la presión. En ambientes húmedos, donde las condiciones favorecen la movilidad de los iones metálicos, se observa una mayor formación de concreciones. La temperatura también afecta la solubilidad de los compuestos, impactando en la velocidad de reacción y, por tanto, en la formación de estas estructuras.
Además, la variabilidad en la composición mineralógica del suelo puede influir en la formación de concreciones. La presencia de minerales específicos, como la goethita y la birnessita, puede actuar como nucleantes para la precipitación de óxidos de hierro y manganeso, respectivamente. Estos minerales catalizadores promueven la formación de núcleos a partir de los cuales las concreciones se desarrollan con el tiempo.
La edad de las concreciones también ofrece información valiosa sobre los procesos químicos y su intensidad. Las técnicas de datación radiométrica, como la datación por ¹⁴C permiten determinar la antigüedad de estas formaciones. Esto proporciona una visión cronológica de los eventos geológicos y climáticos que han influido en la evolución del suelo y la formación de concreciones.
El estudio detallado de estos procesos no solo amplía nuestro entendimiento de la geoquímica del suelo, sino que también proporciona información valiosa sobre la evolución geológica de una región específica.