intemperismo, rochas e ciclo do carbono...decifrando a terra. são paulo: ofic. textos. 2000. 568p....

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Intemperismo, rochas e ciclo do carbono

Celso Dal Ré Carneiro

Depto. Geociências Aplicadas ao EnsinoInstituto de Geociências, Unicamp

Universidade Estadual de Campinas

GIFT Geophysical Information for Teachers:

Training Workshop for Teachers

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Objetivos da apresentação

Revisar conceitos sobre intemperismo• Integrar informações interdisciplinares

Analisar relações entre ciclo das

rochas, distribuição...

– e concentrações de carbono na Terra

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BibliografiaLovelock, J.E. 1987. Gaia: a new look at life on Earth.

Oxford: Oxford Univ. Press. 157p.

Press F., Siever, R., Grotzinger J., Jordan, T.H. Para entender a Terra. 4 ed. Trad. R. Menegat, P.C.D. Fernandes, L.A.D. Fernandes, C.C. Porcher. Porto Alegre: Bookman. 2006. 656p.

Tardy, I. Geoquímica global: oscilações climáticas e evolução de meio ambiente desde quatro milhões de anos. Rev. Estudos Avançados, USP. 11(30):149-173.

Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.de; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Ofic. Textos. 2000. 568p.

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Crédito das imagens

http://www.uky.edu/AS/Geology/howell/goodies/elearning/module07swf.sw

Press F., Siever, R., Grotzinger J., Jordan, T.H. Para entender a Terra. 4 ed. Trad. R. Menegat, P.C.D. Fernandes, L.A.D. Fernandes, C.C. Porcher. Porto Alegre: Bookman. 2006. 656p.

Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.de; Fairchild, T.R.; Taioli, F. Decifrando a Terra. São Paulo: Ofic. Textos. 2000. 568p.

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Denudação Terrestre = Intemperismo + Erosão

–Tipos de IntemperismoFísico

Químico

Biológico

–Principais tipos de ErosãoFluvial

Eólica

Marinha

Glacial

Agentes que modelam a paisagem... e a vida humana

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Agentes de Intemperismo

Intemperismo:

– Conjunto de mecanismos que modificam as propriedades físicas e químicas das rochas

Interação de fenômenos

– Atuação lenta e prolongada

http://www.as.uky.edu/academics/departments_programs/EarthEnvironmentalSciences/EarthEnvironmentalSciences/Educational%20Materials/Documents/elearning/module07swf.swf

module07swf.swf

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Tipos de Intemperismo

O intemperismo divide-se em:

–Físico: modifica principalmente a morfologia, resistência e textura das rochas

–Químico: modifica a composição e a estrutura química das rochas

–Biológico: a ação de seres vivos modifica a composição e a estrutura química das rochas

Ação do calor do Sol - 1

Ação do calor do Sol - 2

Processos mecânicos

Propriedades elásticas das rochas

(+ ação da água)

Crescimento de cristais em poros e fraturas

Congelamento de água: aumento de 9% volume

Sais: cristalização causa expansão

Condutividade térmica das rochas

Insolação em regiões desérticas e áridas

Variações dia X noite

P1P2

Fraturas de alívio

Esfoliação esferoidal

Pressão de expansão

Intemperismo Físico

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ÁGUA

ROCHA

REAÇÕES

SOLUTORESÍDUO

SOLO

Provoca arranjos,em busca

de um novo equilíbrio

Dissolução

Oxidação/redução

Hidratação/hidrólise

Quelação

(complexos)

Carbonatação

Novas substâncias,

arranjos cristalinos e

composições

Removido

1

2

1

2

Intemperismo Químico

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Partículas minerais sofrem:

Redução de tamanho

–Mudanças de composição

–Cubos unitários ===> partículas

Partículas menores:

–Aceleram as transformações •Maior superfície específica facilita reações químicas

Fig. 7.5

0240 9 15 18 2112

Superfície específica total (m2)‏

Fra

gm

ento

s

1

50

60

70

30

20

40

Superfície de 6quadrados unitários

12 quadrados unitários 24 quadrados unitários

Cubo

original8 cubos 64 cubos

Superfície específicasubdivisões de um cubo

Ataques químicos a partículas

Uma faceTrês faces

Duas faces

Íons, colóides e gases

são dissolvidos e

transportados em solução

Água capilar

Água adsorvida

Gases

Fases presentes no solo

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Atração eletrostática

Ácidos fracos

Intemperismo e minerais

Minerais

originais

Solubilizados

Resíduos

Resistatos

Minerais de

alteração

Neoformados

Transformados

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Produtos de Intemperismo

Solos

Depósitos lateríticos

–Minerais primários •Preservação

–Concentram-se por acumulação. Ex.: Óxidos de Fe

•Destruição

–Formam-se minerais secundários. Ex. Bauxita

http://www.codem.org.br/investe/

A2

Ba

B3

C

A1A1

B

C

A1

C

Rocha

1 2 3 4

Perfis de solo em vários locais

A

B

C

superior

inferior

superior

inferior

Solo orgânico

Solo superficial

Solo de

alteração

Rocha alterada

Rocha inalterada

Horizonte Nome

Horizontes de solo

Minerais e matéria orgânica

Minerais alterados

Argilominerais

Quartzo (SiO2)

Água

Íons e colóides dissolvidos

Ácidos dissolvidos

Oxigênio

Gás Carbônico (3 a 27%)

Nitrogênio

40-50 %

20-30 %

15-25 %

Composição do soloFase sólida

Fase líquida

Fase gasosa

3 formação horizonte B 4 formação horizonte A (húmus)

1 rocha exposta 2 formação horizonte C

Formação de perfil de solo

Ação combinada do intemperismo e erosão

http://colunistas.ig.com.br/aventurasdefadas/2009/05/25/piquenique-na-taca-de-pedra/

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Intemperismo e clima global

Dissolução

–Quebra completa de minerais • Íons em solução

•Exemplo: NaCl (halita), sem importância geológica

–Calcita (calcário) = CaCO3

CaCO3 + H2CO3 = Ca2+ + 2HCO3−

Silicatos dissolvem-se muito lentamente

Intemperismo e ciclo do carbono

Região de Analândia (SP)

Fixação pelo

intemperismo

de rochas e

formação de

carbonatos

Perdas por

vulcanismo,

respiração

e queima

ATMOSFERA

CONTINENTES E OCEANOS

Circulação do Carbono

CO2CO2

Queimadas...

A humanidade e o fogo

Stephen Pyne

“A Terra é um planeta de fogo”

“A humanidade é uma criatura de fogo”

Stephen J. Pyne. 2001. Fire: a brief history

Jeremy Mills Publ. 204 p.

ISBN 0714127620, 9780714127620

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Erosão: fonte de oxigênio

Reação fundamental

H2O + CO2 = CH2O + O2

–Esquerda para a direita ()•Fotossíntese produz matéria orgânica e O2

–Direita para a esquerda ()•Oxidação ou mineralização de matéria fóssil

–Matéria orgânica é destruída... EFEITO ESTUFA

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Ciclo do carbono inorgânico

Reação fundamental

CH2O + O2 + CaSiO3 = CaCO3 + SiO2 + H2O

depósitos de carbonatos e sílica sedimentar

gás carbônico fixado em matéria orgânica nova

–Matéria orgânica

•Fonte ou fixadora de carbono orgânico

–Carbonato de cálcio

•Fonte ou fixador de carbono mineral

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Processos cíclicos

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Conclusões

Ciclo das rochas

–Determina o ciclo do carbono atmosférico

–Parte essencial de transformações na Terra

–Mudanças: examinadas em longo prazo•Últimos 100 anos

–Variações de CO2 atmosférico, calor e umidade

podem ser, em grande parte, naturais...



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Obrigado pela atenção!

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