Composição da Crosta Terrestre e do solo - Solos.ufmt.br
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Minerais e Rochas
Formação de Minerais• Ca<strong>da</strong> espécie mineral se forma em condiçõesespecíficas.• Minerais podem se formar a partir de umasolução, fusão ou vapor.
Classificação de Minerais• Podem ser usa<strong>do</strong>s vários critérios.• O mais interessante é agrupar pelo tipo deânion:• Possuem proprie<strong>da</strong>des físicas semelhantes;• Se formam por processos geológicos semelhantes.
Classificação de Minerais• Elementos nativos• Sulfetos• Sulfossais• Óxi<strong>do</strong>s• Halóides• Carbonatos• Sulfatos• Fosfatos• Tungstatos e molib<strong>da</strong>tos• Nitratos• Boratos
Elementos NativosOuro
Sulfetos (S - )Pirita
Halóides (Cl - , F - )Halita
Carbonatos (CO 3-2)Calcita
Nitratos (NO 3- )
Tungstatos e Molib<strong>da</strong>tosWulfenita
Fosfatos (PO 4-2)Apatita
Sulfatos (SO 4-2)Barita
BoratosRodizita
Silicatos (SiO 4-4)
Classificação de MineraisSilicatos• Nesossilicatos• Sorossilicatos• Ciclossilicatos• Inossilicatos• Simples• Duplos• Filossilicatos• Tectossilicatos
Resende et al. (2002)
Minerais silicata<strong>do</strong>s de maior interesse paraos <strong>solo</strong>s (Resende et al. , 2002)
Silicatos: NesossilicatosTetraedrosisola<strong>do</strong>s
Silicatos: NesossilicatosOlivina
Silicatos: SorossilicatosTetraedrosem duplas
Silicatos: SorossilicatosEpi<strong>do</strong>to
Silicatos: CiclossilicatosTetraedrosem anéis hexagonais
Silicatos: CiclossilicatosTurmalina
Silicatos: Inossilicatos SimplesTetraedrosem cadeias simples
Silicatos: Inossilicatos SimplesPiroxênio
Silicatos: Inossilicatos DuplosTetraedros emcadeias duplas
Silicatos: Inossilicatos DuplosAnfibólio
Silicatos: FilossilicatosTetraedrosem lâminas
Silicatos: FilossilicatosBiotita Lepi<strong>do</strong>lita Muscovita
Silicatos: TectossilicatosFeldspatoQuartzo
SilicatosRelação Si:O nos Silicatos0.500.450.400.350.300.250.20nesosorocicloino simplesino duplofilotecto
Quais os grupos importantes paraagricultura?• Carbonatos (fonte de Ca e Mg, neutraliza<strong>do</strong>res<strong>da</strong> acidez <strong>do</strong> <strong>solo</strong> Calagem)• Fosfatos (fonte de fósforo para as plantas)• Óxi<strong>do</strong>s de ferro (fixa<strong>do</strong>res de P, fonte potencialde micronutrientes, influencia na agregação emorfologia <strong>do</strong> <strong>solo</strong>, cores <strong>do</strong> <strong>solo</strong>);• Filossilicatos: principais minerais <strong>da</strong> fraçãoargila <strong>do</strong> <strong>solo</strong>: alta reativi<strong>da</strong>de química.
Minerais e a <strong>Crosta</strong>
Identificação macroscópica de minerais• Hábito• Transparência• Brilho• Cor• Traço• Densi<strong>da</strong>de Relativa• Geminação• Proprie<strong>da</strong>des elétricas emagnéticas• Fratura• Clivagem
Clivagem
Clivagem
Clivagem
FraturaQuartzoFratura conchoi<strong>da</strong>l
Rochas
Rochas:Associação de mineraisintimamente uni<strong>do</strong>s
Rochas Ígneas
PetrogêneseExtravasamento e resfriamento/solidificação<strong>do</strong> magma.
Importante na Petrogênese• <strong>Composição</strong> <strong>do</strong> magma:• áci<strong>do</strong>• intermediário• básico• Mo<strong>do</strong> de jazimento:• intrusiva• extrusiva
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> Magma• Acidez <strong>do</strong> magma SE REFERE À QUANTIDADE DESILÍCIO NO MAGMA.• A composição <strong>do</strong> magma é importante porqueos elementos químicos, que existem nomagma/rocha, serão libera<strong>do</strong>s para o <strong>solo</strong>(nutrientes, elementos tóxicos, minerais quese formarão no <strong>solo</strong>).
<strong>Composição</strong> QuímicaÍgneasSedimentares
Seqüência de BowenTipos deRochasÍgneasUltramáficasBásicasBasalto/Ga<strong>br</strong>oAndesítico(Andesito e diorito)Áci<strong>da</strong>sGranito/ riolito
Mo<strong>do</strong> de JazimentoÉ a posição em que o magma se resfria emrelação à superfície <strong>da</strong> crosta:• Rochas ígneas extrusivas: o magma seresfria na superfície <strong>da</strong> crosta.• Rochas ígneas intrusivas: o magma seresfria a uma certa distância <strong>da</strong> crosta.
Mo<strong>do</strong> de Jazimento• Mo<strong>do</strong> de jazimento se relaciona com a taxa deresfriamento e, portanto, com o crescimento etamanho final <strong>do</strong>s grãos minerais <strong>da</strong> rocha.• O mo<strong>do</strong> de jazimento é importante porque vaiinfluenciar a taxa de intemperismo (rapidezcom que a rocha vai se decompor e setransformar em <strong>solo</strong>), a textura <strong>do</strong> <strong>solo</strong> (ex.:São Jerônimo/rocha granito).
Derrames no PlanaltoDiques em São João <strong>do</strong> PolêsineBatólito de São Sepé
Rochas Ígneasintrusivas ou plutônicas• Não se resfriam na superfície• Resfriamento lento• Cristais grandes
Rochas ígneasextrusivas ou vulcânicas• Se resfriam na superfície• Resfriamento rápi<strong>do</strong>• Cristais pequenos ou textura vítrea
Intrusivas ou plutônicasExtrusivas ou vulcânicasResfriamento lentoresfriamento rápi<strong>do</strong>Minerais grandesminerais pequenos
Rochas sedimentares
PetrogêneseProdutos <strong>da</strong> decomposição de outras rochas:1. Intemperismo;2. Transporte/ Erosão (geológica);3. Deposição;4. Diagênese.
Intemperismo• Químico:• Rochas sedimentares de origem química.• CALCÁREO !!!• Físico: Rochas sedimentares clásticas:• Conglomera<strong>do</strong>s• Arenitos• Siltitos• Argilitos
Conglomera<strong>do</strong>sSiltitoSolo Alto <strong>da</strong>s CanasArenitoArgilito
Transporte / Erosão geológica• Transporte:• Eólico (sedimento eólico)• Hídrico (sedimento aluvial)• Marinho• Fluvial• Lacustre• Gravi<strong>da</strong>de (sedimento coluvial)
Colúvio
<strong>Composição</strong> QuímicaO quartzo (SiO 2 ) se acumulanas sedimentares clásticas!!!ÍgneasSedimentares
Rochas Metamórficas
PetrogêneseProcessos de altatemperatura epressão so<strong>br</strong>erochas préexistentes:• Ígneas• Sedimentares• Metamórficas
Petrogênese• Metamorfismo pode ser de vários graus, MASNÃO PODE HAVER FUSÃO DA ROCHA!Pressão• Pressão uniforme• Pressão dirigi<strong>da</strong>
Pressão Uniforme• Não produz orientação na estrutura <strong>da</strong> rocha• Produz aumento de densi<strong>da</strong>de <strong>da</strong> rocha
Pressão Dirigi<strong>da</strong>Produz alinhamento na estrutura <strong>da</strong> rocha.
Estruturas orienta<strong>da</strong>s
Temperatura• Fontes de calor para o metamorfismo• Intrusão de corpos magmáticos;• Grau geotérmico (média 1 0 C para ca<strong>da</strong> 33 m deprofundi<strong>da</strong>de);• Atrito entre as rochas.• Não produz orientação <strong>da</strong> rocha• Não deve ser suficiente para fundir a rocha
Ação <strong>do</strong> calorRocha originalTransformação de mineraisMas sem fusão <strong>da</strong> rocha
Tipos de metamorfismoA ação conjuga<strong>da</strong> de calor e pressãoresulta em três tipos principais demetamorfismo:• Metamorfismo de termal• Metamorfismo dinamotermal• Metamorfismo cataclástico
Metamorfismo termal• É aquele em que a ação <strong>da</strong> temperaturapre<strong>do</strong>mina so<strong>br</strong>e os outros fatores,geralmente acima de 200 ºC.• O metamorfismo de contato é um subtipo<strong>do</strong> metamorfismo termal, assim como ometamorfismo hidrotermal.
Metamorfismo termalRocha originalTransformação de minerais,mas sem fusão <strong>da</strong> rocha
Metamorfismo DinamotermalO metamorfismo dinamotermal é aquele emque há uma maior ação <strong>da</strong> pressão dirigi<strong>da</strong>,na presença de temperatura eleva<strong>da</strong>. Estetipo de metamorfismo ocorre em grandeprofundi<strong>da</strong>de.
Metamorfismo Dinamotermal
Metamorfismo Dinamotermal
Metamorfismo CataclásticoO metamorfismo cataclástico tem na pressãodirigi<strong>da</strong> seu agente principal, ocorren<strong>do</strong>comumente em zonas de falhamento e ten<strong>do</strong>como sua principal característica oesmigalhamento <strong>da</strong>s rochas na zona de atrito.
Metamorfismo Cataclástico
Tipos de metamorfismo
Ciclo <strong>da</strong>s Rochas
Distribuição <strong>da</strong>s Rochas
UNIDADE IICOMPOSIÇÃO DO SOLOProf. Eduar<strong>do</strong> Guimarães Couto
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> SoloFase sóli<strong>da</strong>Fase líqui<strong>da</strong>Fase gasosa
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> Solo• Atmosfera <strong>do</strong> <strong>solo</strong> é diferente <strong>da</strong>atmosfera em:Fase gasosa• <strong>Composição</strong>:• Mais CO 2• Menos O 2• Umi<strong>da</strong>de• Mais vapor de água• Temperatura• Depende <strong>da</strong> profundi<strong>da</strong>de
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> Solo• Solução <strong>do</strong> <strong>solo</strong>:Fase líqui<strong>da</strong>• Concentração de solutos• Reações químicas• Água <strong>do</strong> <strong>solo</strong>:• Quanti<strong>da</strong>de• Esta<strong>do</strong>:• Energia de retenção:• Disponibili<strong>da</strong>de para as plantas• Movimento
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> SoloFase sóli<strong>da</strong>• Partículas de natureza diferente:• Mineral• Orgânica• Partículas de tamanho diferente:• Areia• Silte• Argila• Partículas de origem diferente:• Orgânica• Mineral:• Geogênica• Pe<strong>do</strong>gênica
Assunto principal desta aula:fase sóli<strong>da</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong>com ênfase nafração argila
Características possuem relaçãoTamanhoNaturezaOrigem
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
Frações <strong>do</strong> <strong>solo</strong>Por que esteslimites de tamanhoe não outros?
Frações de tamanhoMineraisgeogênicosprimáriosquartzoAreia Silte Argila
Por que aconteceesta distribuição ???
Lem<strong>br</strong>ar seqüência de BowenApresenta a seqüência de formação deminerais a partir <strong>do</strong> resfriamento e <strong>da</strong>composição <strong>do</strong> magma.
Seqüência de Goldich• É aproxima<strong>da</strong>mente o inverso <strong>da</strong> seqüênciade Bowen.• Mostra a susceptibili<strong>da</strong>de <strong>do</strong>s minerais àdecomposição pelo intemperismo, quan<strong>do</strong>expostos na superfície <strong>da</strong> Terra.• Existe alguma lógica nisto? Qual?
AumentaaEstabili<strong>da</strong>de
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
Por quetamanho <strong>da</strong> partículaé importante ?Por causa <strong>da</strong>Área Superficial Específica
Área Superficial Específica
Quanto maior a ASE,maior a reativi<strong>da</strong>de (capaci<strong>da</strong>de departicipar de reações químicas)<strong>do</strong> objeto ou partícula
ASE <strong>da</strong>s frações <strong>do</strong> <strong>solo</strong>Classe deTamanho<strong>Composição</strong>MineralógicaDiâmetro(mm)A.S.E.(m 2 g -1 )Areia grossa Quartzo 2,0-0,2 0,01Areia fina Quartzo 0,2–0,05 0,1Silte Minerais primários 0,05-0,002 1Argila Minerais secundários < 0,002 5-800*
ASE <strong>da</strong> fração argilaDepende <strong>do</strong> tipo <strong>do</strong> argilomineral1:1 Caulinita 5–20 m 2 g -12:1 Vermiculita 300-500 m 2 g -1 Montmorilonita 700-800 m 2 g -1
Por que tanta diferençaentre a fração argilae as outras frações ?
ASEDiminui tamanho <strong>da</strong> partícula
ASE• A fração argila é a que possui, de longe,a maior ASE.• Daí infere-se que esta fração controla ocomportamento químico <strong>do</strong> <strong>solo</strong>:• Retenção de nutrientes• Acidez• Retenção de poluentes• Eficiência de biomoléculas (herbici<strong>da</strong>s,fungici<strong>da</strong>s,etc.)...
Então, quem trabalha emsistemas naturaistem que entendercomo isto funciona !!!
Esta reativi<strong>da</strong>de <strong>do</strong> <strong>solo</strong>pode ser resumi<strong>da</strong> em umaproprie<strong>da</strong>de:CTCCapaci<strong>da</strong>de de Troca de Cátions
CTC• É uma proprie<strong>da</strong>de considera<strong>da</strong> quase tãoimportante para os ecossistemas quanto afotossíntese !• Sem ela os ecossistemas terrestresprovavelmente não existiriam.• To<strong>do</strong> profissional de ciências agrárias deveentender como ela funciona... O que evitamuitos desastres !!
CTC• Para entender a CTC, é preciso entendersua origem.• A origem <strong>da</strong> CTC está na estrutura <strong>da</strong>spartículas <strong>da</strong> fração argila <strong>do</strong> <strong>solo</strong>.• A partir de agora vamos tentar entenderestas estruturas.
O que existe na fração argila <strong>do</strong>s <strong>solo</strong>s?MineraisgeogênicosprimáriosquartzoAreia Silte Argila
O que existe na fração argila <strong>do</strong>s <strong>solo</strong>s?Óxi<strong>do</strong>s de ferro e alumínio pe<strong>do</strong>gênicosMinerais silicata<strong>do</strong>s pe<strong>do</strong>gênicos(secundários)quartzoMinerais primários (geogênicos)Areia Silte Argila
<strong>Composição</strong> <strong>do</strong> <strong>solo</strong> – Fase sóli<strong>da</strong>SoloAreia Silte Argila2 mm 0,05 mm 0,002 mmMacroMoléculas
Fração argila <strong>do</strong> <strong>solo</strong>• A partir <strong>da</strong>s tabelas anteriores conclui-se:• Existe muita varie<strong>da</strong>de na composição <strong>da</strong> fraçãoargila• Na grande maioria <strong>do</strong>s <strong>solo</strong>s minerais, osfilossilicatos de aluminio <strong>do</strong>minam;• Nos <strong>solo</strong>s tropicais e subtropicais, além <strong>do</strong>sfilossilicatos de alumínio, também são importantesos óxi<strong>do</strong>s (Fe e Al).• A matéria orgânica, apesar de sua menorquanti<strong>da</strong>de (em massa), possui uma reativi<strong>da</strong>demuito maior que a <strong>do</strong>s colóides minerais, e por isto ébastante importante também.
SOLOAREIA SILTE ARGILAMINERALORGÂNICAFILOSSILICATOSDE ALUMINIOMINERAIS 1:1MINERAIS 2:1ÓXIDOSÓXIDOS DE FERROÓXIDOS DE ALUMÍNIO
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