Processos exógenos: intemperismo e erosão

Mineralogia – GM 861
Processos exógenos:
intemperismo e erosão
INTRODUÇÃO
Intemperismo: Conjunto de modificações
de ordem física (desagregação) e química
(decomposição) que as rochas sofrem ao
aflorarem na superfície da Terra.
- Seus produtos estão sujeitos a outros
processos (transporte = erosão & deposição
= sedimentação).
- É controlado por muitos fatores
- Pedogênese Perfil de Solo
15/6/2009 Silvia Figueirôa & Sérgio Bosso
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Tipos de Intemperismo
O intemperismo atua por meio de
mecanismos modificadores das propriedades
físicas e químicas, sendo classificado em:
- Intemperismo Físico = modifica
especialmente a morfologia, resistência e
textura das rochas.
Perfis de solo (diferentes horizontes superpostos)
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- Intemperismo Químico = modifica a
composição e a estrutura química/cristalina
das rochas.
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Intemperismo Físico
Produz agregados soltos.
Fatores:
- variação de temperatura diurna/noturna, com
variação de umidade: + efetiva em ambiente
desértico
- congelamento/degelo, com variação de volume
de até 9%: + efetivo em ambiente glacial
- cristalização de sais, com crescimento mineral
em fraturas (carbonatos, sulfatos), que atacam,
inclusive, monumentos históricos
- crescimento de raízes
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Intemperismo Químico
Processo intempérico
Transformações químicas de adaptação
das rochas e minerais às CNTP.
Água de chuva - Acidulação da água
(formação do ácido carbônico):
H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 (ácido carbônico)
H 2 CO 3 H + + HCO 3- [H + + CO
--] 3
O carbonato, em contato com o cálcio dos
minerais, reage e acaba por precipitar calcita:
Ca 2+ + CO
2-
3 CaCO 3
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Intemperismo e sedimentação
- Processos individualizam uma fase residual, que
permanece in situ, cobrindo partes da crosta,
enquanto outras partes são transportadas (pela
água, vento, gravidade)
- As principais associações mineralógicas em
depósitos residuais são: Quartzo, Micas,
argilominerais (caolinitas e esmectitas) e óxihidróxidos
de ferro e alumínio.
- Complementares a essa fase sólida encontram-se
soluções aquosas ricas em elementos solúveis.
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Produtos do Intemperismo
- Solos
- Depósitos minerais lateríticos
(enriquecimento supérgeno):
1) Preservação do mineral primário de
interesse e sua concentração por
acumulação;
2) Destruição do material primário e
formação de minerais secundários
mais ricos.
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Reações do Intemperismo
Equação geral:
Mineral I + solução de alteração Mineral
II + solução de lixiviação
Tipos de reações
1) Hidratação: atuação do dipolo da água,
formando minerais hidratados.
Ex: Anidrita Gipso:
CaSO 4 + 2H 2 O CaSO 4 .2H 2 O
2) Dissolução: Transformação total do
mineral em compostos solúveis
Ex: formação de Cavernas e Dolinas
Acidulação da água (formação do ácido
carbônico):
H 2
O+CO 2
H 2
CO 3
Dissolução da rocha pelo ácido
carbônico:
H 2
CO 3
+CaCO 3
Ca(HCO 3
) 2
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3) Hidrólise: é a reação mais importante,
porque explica a geração de argilominerais a
partir dos feldspatos e de outros silicatos
Mineral I: K + , Na + e Ca 2+ = feldspatos
potássicos, sódicos e cálcicos (ortoclásio/
microclínio e plagioclásios)
Solução de alteração: H + + HCO 3- + H 2 0
Solução de lixiviação: leva todos os cátions
(K, Na, Ca e Mg e alguma SiO 2 )
Mineral II (neoformado): argilomineral que
combina Al e SiO 2 com H 2 0
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Tipos de Hidrólise:
Hidrólise total: Todo o K + e SiO 2 são
levados em solução, gerando gibbsita como
produto (hidróxido de alumínio Al (OH) 3 ).
O Fe também pode permanecer, formando
hidróxidos.
Ocorre com pluviosidade e infiltração
altas, para que haja renovação da solução de
alteração e completa solubilização da sílica:
KAlSi 3 O 8 + 8H 2 O Al(OH) 3 + 3 H 4 SiO 4 + K +
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Hidrólise parcial: Quando parte da SiO 2
é eliminada e o K + é totalmente eliminado
(exemplo anterior) forma-se caolinita;
quando parte do K + permanece no sistema,
formam-se esmectitas (X 0,33 Y 2-3 Z 4 O 10 .nH 2 O).
Ocorre com pluviosidade alta e
infiltração pouco eficiente - a solubilização
da sílica ou do K não é completa e estes
permanecem no sistema.
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4) Acidólise: ocorre em ambientes frios, com
a presença de ácidos orgânicos, o que gera
ambientes com pH < 5.
Na acidólise total, todo o feldspato é
solubilizado, gerando solos pobres em argila
(solos podzólicos).
5) Oxidação: o Ferro II pode estar presente
nas rochas, tanto nos silicatos quanto nos
óxidos. Este se oxida em presença de água
para formar óxido (hematita, Fe 2 O 3 ) ou
hidróxido (goethita = FeO.OH). Esta reação
acompanha a hidrólise, colorindo as argilas.
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Exemplo de material formado pela oxidação
= Lateritas
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Feições geradas pelo ataque químico:
Esfoliação Esferoidal
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Fatores que afetam o Intemperismo
1) Material Parental, ou Rocha Fonte ou
rocha-mãe:
Composição mineralógica e química,
permeabilidade, porosidade, granulometria,
estruturas presentes (juntas, diáclases,
xistosidade, etc.)
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Série de Bowen X Série de Goldich
2) Clima: precipitação e temperatura;
combinação dos dois fatores
- A intensidade do Intemperismo aumenta
quanto maiores a pluviosidade e a
temperatura.
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- Áreas de baixa temperatura e baixa
pluviosidade tendem a ser mais afetadas
por intemperismo físico.
- A temperatura tem papel duplo: ao
mesmo tempo em que aumenta a
velocidade de reação, diminui a quantidade
de água disponível.
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3) Topografia: regula o escoamento onde
ocorre a percolação/infiltração. Relevo mais
favorável: platôs.
- Intemperismo químico é favorecido nos
compartimentos da paisagem onde existe
boa infiltração e percolação.
- Em encostas íngremes, as águas
escorrem muito rápido, não há tempo
para reação, ocorre preferencialmente
Erosão.
- Nas baixadas, a água se acumula junto
com os solúveis, perdendo a capacidade de
4) Biosfera: gera ácidos orgânicos
- A diminuição do pH no meio solubiliza
partes antes insolúveis.
- Moléculas orgânicas solubilizam cátions
por complexação.
- Em climas frios, o tempo demandado é
maior. O contrário ocorre em climas
quentes.
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