GEOLOGIA GERAL Ciências biológicas Segunda – 8 às 10h sala...
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GEOLOGIA GERALGEOGRAFIA
Aula 11 – Intemperismo
Turma: 2016/01
Profª. Larissa Bertoldi
Segunda – 18 às 20hQuarta – 20 às 22h
museu IC II
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
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
INTEMPERISMO QUÍMICO
• 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
INTEMPERISMO QUÍMICO
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.
INTEMPERISMO QUÍMICO - Dissolução
•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.
INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise
•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
INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise
•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
INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise
•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-)
INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise
•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
INTEMPERISMO QUÍMICO - Hidrólise
•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
•Controle da Alteração Intempérica
•Topografia regula a velocidade do escoamentosuperficial das águaspluviais – controla a quantidade de águadisponível para o intemperismo infiltração
INTEMPERISMO
•Controle da Alteração Intempérica
•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.
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
Produtos do Intemperismo - SOLOS
IMPORTÂNCIA
•Agricultura e pecuária alimentação humana.
•Formação de jazidas Bauxita (alumínio), Óxido demanganês, Fosfatos, etc..
•Preservação recurso não renovável - elevadacontaminação com atividades humanas.