geologia geral ciências biológicas segunda – 8 às 10h sala...

GEOLOGIA GERALGEOGRAFIA

Aula 11 – Intemperismo

Turma: 2016/01

Profª. Larissa Bertoldi

[email protected]

Segunda – 18 às 20hQuarta – 20 às 22h

museu IC II

INTEMPERISMO

INTEMPERISMO

•Conceito: conjunto de modificações de ordem física(desagregação) e química (decomposição) que as rochassofrem ao aflorarem na superfície da terra. Forma solose sedimentos.

• Intemperismo e formação das rochas sedimentares:rocha matriz intemperismo erosão transporte deposição Diagênese (compactação, cimentação edissolução) rocha sedimentar.

• Intemperismo, erosão e transporte denudaçãocontinental e aplainamento do relevo.

INTEMPERISMO

• Importância para a vida:

• rocha solos vegetais animais

•Agentes de intemperismo:

• água, calor, (organismos)

•Fatores que controlam o intemperismo

•Rocha, Clima, Topografia, Vegetação

•Os produtos do intemperismo:

•Rocha alterada (saprolito), solo, sedimentos

Distribuição e intensidade dos tipos de intemperismo no globo terrestre se dá em função do clima que é

controlado pela latitude.

INTEMPERISMO

• Físico (e físico-biológico) desagregação

• Químico (e químico-biológico) decomposição

INTEMPERISMO

•O que acontece durante o INTEMPERISMO?

•Transformações FÍSICAS:

•material coeso, consolidado material fraturado,inconsolidado

•Transformações QUÍMICAS:

• reações químicas material intemperizado diferequímica e mineralogicamente do material original

INTEMPERISMO FÍSICO

Desagregação dos grãos e/ou da rocha

•Variação térmica – aquecimento e dilatação diurna eresfriamento e contração noturna desagregação

•Degelo infiltração congelamento da águaexpansão desagregação

INTEMPERISMO FÍSICO

Predomina em climas árido, semi-árido e glacial por falta ou escassez de água líquida

•Variação térmica durante o dia expansão econtração desagregação.

•Congelamento da água expansão desagregação.

•Raízes de árvores crescendo em fraturas e interstíciosentres grãos expansão desagregação.

Principais agentes físicos: CALOR e PRESSÃO

Congelamento de água

Dilatação e contração Ação de raízes

INTEMPERISMO QUÍMICO

Conjunto de reações químicas que decompõem os minerais da rocha

•Reações químicas diversas dependentes:

•dos reagentes (minerais originais da rocha e soluçõesde alteração)

•das condições em que as reações se processam(clima, relevo, presença de organismos, tempo)

•Mineral primário + solução de alteração = mineralsecundário + solução de lixiviação


• Solução de alteração água da chuva carregada emelementos/substâncias dissolvidas, principalmente O2e CO2 – água adquire caráter ácido infiltra e percolaas rochas, solos.

• Solução de lixiviação água da chuva modificadapelas reações do intemperismo, contendo íons esubstâncias (extraídos dos minerais primários) emsolução.

Principais agentes do intemperismo químico: ÁGUA eCALOR


Predomina em clima tropical, por abundância de água e calor

Reações: Hidratação

Oxidação

Dissolução

Hidrólise

INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidratação

•Atração entre os dipolos da água e cargas elétricas nãoneutralizadas na superfície dos grãos

•Entrada de H2O na estrutura dos minerais

• Ex.: Anidrita + água = Gipsita

CaSO4 + 2H2O CaSO4.2H2O

H H

O

Molécula de água

( H O )2

Argilomineral

INTEMPERISMO QUÍMICO - Oxidação

4 FeSiO3 + O2 + 10 H2O 2 FeO(OH) + 2 H4SiO4(aq)

• Alguns elementos podem estar presentes nos mineraisem mais de um estado de oxidação Ferro

• Fe minerais ferromagnesianos, como mica biotita,piroxênio, anfíbolas.. forma de Fe2+

• O Piroxênio (Fe2+) quando liberado em solução oxida-se em Fe3+ e precipita como a goethita (óxido de ferrohidratado)

GoetitaPiroxênio

INTEMPERISMO QUÍMICO - Oxidação

4 FeSiO3 + O2 + 10 H2O 2 FeO(OH) + 2 H4SiO4

Goetita

FeO(OH) Fe2O3 + H2OHematita

Desidratação

Piroxênio

Goetita

FeSiO3 + O2 2 Fe2O3 + 4 SiO4

HematitaPiroxênio

Tom avermelhado em solos de

regiões tropicais

Laterização

INTEMPERISMO QUÍMICO - Dissolução

• É a dissolução completa dos minerais separação doselementos em íons.

•Calcita:

CaCO3 Ca2+ + CO32-

•Halita:

•NaCl Na+ + Cl-

•A dissolução intensa nas rochas em terrenos calcários formação de relevos cársticos

• Formação de cavernas• Ex.: Estalactites, estalagmites.


•Quanto mais rápido um mineral se dissolve menor asua estabilidade menor é a sua dureza.

•O feldspato dissolve-se em taxas muito mais rápidasque as do quartzo Feldspato é menos estável que oquartzo no intemperismo.

<Feldspato Quartzo


<

INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise

•Os principais minerais formadores de rochas

silicatos podem ser concebidos como sais de umácido fraco (H4SiO4) e de uma base forte (NaOH, KOH,Ca(OH)2...)

•Quando em contato com a água os silicatos sofremhidrólise, resultando em uma solução alcalina (baseforte).

•Ácido praticamente indissociado (pouco H+) e as basesmuito dissociadas (muito OH-).

Hidrólise (hidro água e lysis separação) é uma reação de quebra deligação química de uma molécula com a adição de uma molécula de água.


•Ex1.: Hidrólise total do feldspato potássico

•Eliminação total da sílica e do potássio:

• Sílica totalmente eliminada solução permanece diluída

• Condições pluviosidade elevada e drenagem eficiente

KAlSi3O8 + 8 H2O Al(OH)3 + 3 H4SiO4 + (K+ ;OH-)

Gibbsitainsolúvel

não dissociadosolúvel

dissociadosolúvel


•Ex2.: Hidrólise parcial do feldspato potássico

•Condições de drenagem menos eficientes e precipitaçãomenor parte da sílica permanence; Potássio – total ouparcialmente eliminado.

•Em função do potássio:

• 100% do potássio é eliminado em solução

2 KAlSi3O8 + 11 H2O Si2Al2O5(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2(K+ ;OH-)

Caulinita não dissociadosolúvel

dissociadosolúvel


•Ex2.: Hidrólise parcial do feldspato potássico

•Em função do potássio:

• Parte do potássio não é eliminada em solução

Esmectita não dissociadosolúvel

dissociadosolúvel

2,3 KAlSi3O8 + 8,4 H2O Si3,7Al0,3O10Al2(OH)2K0,3 + 3,2 H4SiO4 + 2(K+ ;OH-)


•Ex2.: Hidrólise total e parcial do feldspato potássico

100% do potássio é eliminado

•Al e Ferro – comportamento geoquímico semelhante –ambos permanecem insolúveis Ferralitização

Parte do potássio não é eliminada

•Formação de silicatos de alumínio Sialitização


•Processo Hidrolítico mais importante reação deintemperismo ocorre na maior parte da superfície daterra regiões quentes

•Regiões frias dificuldade na decomposição da matériaorgânica ácidos orgânicos pH menor solubilizam oFe e o Al

Acidólise

• Acidólise Total Al e K dissolvidos• Acidólise parcial remoção parcial do Al

INTEMPERISMO

•Controle da Alteração Intempérica

•Material Parental a alteração intempérica das rochasdepende da natureza de seus minerais constituintes.

• Ex.: Granito mais resistente que o Mármore calcítico.

•Clima fator que mais influencia no intemperismo precipitação e temperatura (regulam a natureza e avelocidade das reações químicas)

INTEMPERISMO


•Clima

INTEMPERISMO


•Topografia regula a velocidade do escoamentosuperficial das águaspluviais – controla a quantidade de águadisponível para o intemperismo infiltração

INTEMPERISMO


•Biosfera quantidade de água que promove ointemperismo químico – muito influenciada pela ação dabiosfera.

• Decomposição do material orgânico facilita trocas iônicas comos minerais.

•Tempo condições de intemperismo pouco agressivas –tempo mais longo de exposição para haver alteração.

INTEMPERISMO

Produtos do Intemperismo - SOLOS

•Pedogênese: formação do solo

•Transformações estruturais e texturais no materialintemperizado, por ação do clima, da água e deorganismos formação dos horizontes do solo

Horizonte ≠ Camada

•Tipo e evolução função da rocha, do clima, relevo,vegetação e tempo fatores de formação

•O – rico em restos orgânicos em decomposição.

•A – escuro, rico em matéria orgânica, arenoso por

carreamento de argila para B.

•E – Mais claro por remoção de argila, matéria orgânica

e oxi-hidróxidos de Fe e Al.

•B – acumulação de argila e oxi-hidróxidos de Fe e Al

(argiloso).

•C – Saprolito grosseiro na base (conserva a estrutura

e textura da rocha) e fino acima (perde ascaracterísticas da rocha).

Perfil de Solo - Horizontes


Solum + Saprolito Manto de Alteração ou Regolito


IMPORTÂNCIA

•Agricultura e pecuária alimentação humana.

•Formação de jazidas Bauxita (alumínio), Óxido demanganês, Fosfatos, etc..

•Preservação recurso não renovável - elevadacontaminação com atividades humanas.

Bibliografia

•Decifrando a Terra – capítulo 8

•Para entender a Terra – capítulo 7

Material disponível em:

• http://bertoldi.weebly.com/geologia-geral-geo.html

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