PedosferaA

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PEDOSFERAPEDOSFERA
Homem vive na interface entre a esfera
sólida mais externa da Terra – Litosfera – e as
esferas fluidas, líquida e gasosa – Hidrosfera
e Atmosfera. A interação entre essas esferas
dá origem à Pedosfera
LITOSFERA
INTEMPERISMO
PEDOGÊNESE
Processos geológicos
de superfície
Ocorre transformação física, química e mineralógica que leva 
a formação de dois materiais distintos: alterita e solo
Ciclo das rochas intempéries
Água, temperatura, vento, etc.
PEDOSFERA
Pedosfera ou cobertura pedológica
Camada fina, que 
recobre as rochas da 
parte superior da 
litosfera
Móvel, friável constituída 
por fragmentos de rochas 
mais ou menos alterados 
e solo
ESSENCIAL para o 
desenvolvimento da 
biosfera continental
(suporte para o crescimento 
das plantas, essenciais para 
a nutrição do Homem)
Em função da fase 
organo-mineral dispersa 
no solo (plasma ou 
complexo argilo-húmico)
Papel do plasma argilohúmico dos solos na alimentação dos
organismos autotróficos.
Matéria sólida
inerte Alteração Líquido
Plasma
Mineral (rocha) Argila
K+
Organico (tecidos) Humus
Decomposição
pós-mortem Matéria
viva
PO4
NO3
Solução
Alimentação
Este plasma apresenta funções similares às biomembranas que 
envolvem as células vivas pedosfera = geomembrana da 
Terra sólida
Água, íons dissolvidos e gases se movimentam através dessa geomembrana, 
alterando a natureza da litosfera subjacente e criando um meio rico em 
nutrientes para as plantas
Intemperismo = conjunto de modificações de ordem 
física (desagregação), química (decomposição) e 
biológica (desagregação e decomposição) que as rochas 
sofrem na superfície da Terra.
Os produtos do intemperismo são friáveis e sujeitos às 
forças que atuam na superfície da Terra podem se 
deslocar - erosão, transporte e sedimentação.
Denudação continental aplainamento do relevo
INTEMPERISMO
PEDOGÊNESE
Pedogênese = (formação do solo) os produtos 
formados pelo intemperismo se reorganizam, sob a ação 
dos organismos, dando origem a um material organizado 
em horizontes, com forte associação entre a matéria 
mineral e orgânica.
A fauna e a flora, ao realizarem suas funções vitais, 
desempenham um papel fundamental na mobilização de 
matéria e na aeração do solo.
O intemperismo e a pedogênese levam à formação 
de um perfil de alteração ou perfil de solo
Tipos de Intemperismo
Os processos intempéricos atuam através de mecanismos
que modificam as propriedades físicas dos minerais e 
rochas (morfologia, resistência, textura, etc.) e suas 
características químicas (composição e estrutura cristalina)
Intemperismo
Intemperismo Físico
Intemperismo Químico
Intemperismo Físico-biológico
Intemperismo Químico-biológico
Intemperismo Físico
Mecanismo que provoca a 
desagregação das rochas, 
com separação dos grão 
minerais, anteriormente 
coesos.
Rocha material friável
• expansão/contração tér-
mica
• congelamento de água
• cristalização de sais
• juntas de alívio de carga
Juntas de alívio de cargas
Intemperismo físico-biológico
A existência da pedosfera reside no fato de que as 
condições existentes na superfície são diferentes 
daquelas das formação das rochas:
desequilíbrio termodinâmico; transformação 
para atingir o equilíbrio. Equilíbrio é atingindo graças 
de água intersticial que favorece as trocas de matéria 
e energia. 
Intemperismo Químico
Ambiente superficial baixas P e ToC
rico em H2O e O2
Rochas ambientes diferentes instáveis
minerais se alteram outros minerais estáveis
Reação Clássica
Mineral I + Solução Mineral II + Solução
ataque percolação
Principal agente do i. químico água da chuva
H2O ou H+ e OH-
Condições do meio
chuva, temp., ph, topog., fluxo
Olivina
Piroxênios
Anfibólios
Biotita (mica preta)
Feldspato potássico
Muscovita (mica branca)
Quartzo
Mineral I Mineral I -- mineral primáriomineral primário – minerais formadores das 
rochas
Em contato com as soluções de ataque, possuem solubilidades diferentes 
Anortita
Plagioclásio Calco-sódico
Plagioclásio sódio-cálcico
Albita
Condições do meioCondições do meio
Definidas por:
parâmetros climáticos: pluviometria e temperatura
termodinâmicos: pH, Eh, concentração
hídricos: topografia, fluxo de soluções, etc.
pH – importante papel na definição do tipo de mecanismo 
que irá atuar no intemperismo químico
Mineral II Mineral II –– mineral secundáriomineral secundário
Diretamente formado nos processos de intemperismo
neoformaçãoneoformação (neoformação de gibbsita ou caolinita a partir da 
dissolução de um feldspato)
transformaçãotransformação (composição química modificada, mas perserva
estrutura do mineral . Mica argilomineral)
Solução de percolaçãoSolução de percolação
• Difere da solução de ataque. Contém os constituintes mais 
solúveis que deixam a pedosfera e vão alimentar a hidrosfera. 
Podem influenciar a qualidade das águas subterrâneas e 
superficiais
Produtos de intemperismo
• Minerais herdados – resistentes à alteração, 
fração areia do material 
• Minerais formados – argilominerais, óxidos s.l.
• Produtos solúveis – lixiviados função da 
drenagem
Reações soluções pH entre 5 e 9
pH < 5
� Hidratação
� Dissolução
� Oxidação 
�Hidrólise
� Acidólise
Reações do intemperismo
HIDRATAÇÃO
Moléculas de água estrutura mineral
modifica estrutura forma novo mineral
aumento de volume = 26%
CaSO4 + 2H2O CaSO4.2H2O
Anidrita Gipso
DISSOLUÇÃO
n solubilização completa do mineral 
n minerais de alta solubilidade (calcita, halita)
n rochas calcárias relevos cársticos
(cavernas, dolinas)
CaCO3 Ca 2+ + CO32-
NaCl Na+ + Cl-
OXIDAÇÃO
n Minerais formados por elementos com mais 
de um estado de oxidação (Fe, S, Mn, etc.)
n liberado em solução, o elemento se oxida
perde um elétron (Fe2+ + e- Fe3+) 
2FeSiO3 + 5H2O + 1/2O2 2FeOOH + 2H4SiO4
piroxênio goethita
HIDRÓLISE
n Processo que afeta os silicatos
n água ionizada = H+, OH-
n H+ entra na estrutura dos silicatos
desloca cátions K+, Na+, Ca2+, Mg2+
n Si e Al (isolados, polímeros) são liberados
O
Si
O
Al
O
K
O
Si
O
Superfície estável 
do mineral
O
H+
H
H
OH-
O
H
H
H
H
O
Solução
O
Si
O
Al
O
H
O
Si
O
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
SoluçãoSuperfície instável
do mineral
O
K+
O
H
H
H
H
HIDRÓLISE - pH entre 5 e 9
Diferentes graus fluxo da água
remoção das espécies dissolvidas
Hidrólise total - 100% de sílica e bases eliminadas
Alumínio imóvel
KAlSi3O8 + 8H2O Al(OH)3 + 3H4SiO4 + K+ + OH-
ortoclásio Gibbsita
Possibilita a concentração de Al Alitização
(intensidade)
HIDRÓLISE - pH entre 5 e 9
Hidrólise parcial - fluxo de soluções menos 
importante
100% de bases eliminadas
66% de sílica eliminada
Alumínio imóvel
2 KAlSi3O8 + 11 H2O Si2Al2O5(OH)3 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OH-
ortoclásio caolinita
Possibilita a formação de caolinita Monossialitização
HIDRÓLISE - pH entre 5 e 9
Hidrólise parcial - fluxo de soluções muito 
menos importante
87% de bases eliminadas
46% de sílica eliminada
Alumínio imóvel
2,3 KAlSi3O8 + 8,4 H2O Si3,7Al0,3O10 Al2(OH)2 K0,3 + 3,2H4SiO4 + 2K+ + 2OH-
ortoclásio esmectita
Possibilita a formação de esmectita Bissialitização
ACIDÓLISE 
nregiões de clima frio (decomposição incompleta 
da matéria orgânica forma 
ácidos orgânicos - pH baixo)
n Ferro e alumínio complexados - eliminados
n não há formação de minerais – solubilização 
(acidólise total ph<3)
KAlSi3O8 + 4H2O + 4H+ Al 3+ + 3H4SiO4 + K+
ortoclásio solução
DISTRIBUIÇÃO DOS PROCESSOS DE 
INTEMPERISMO NA SUPERFÍCIE 
DA TERRA
Acidólise Total (5) –
Floresta de Taiga –
solução ácida 
mobiliza o Al
Alitização (1) –
Tropicais quentes e 
úmidas (superiores a1500mm/ano) – óxidos 
e oxi-hidróxidos de Fe
e Al
Monossialitização
(2) – (superiores a 
15oC e 500mm/ano) –
caolinita + óxidos de 
Fe e raramente de Al
Bissialitização (3) –
Zona mais 
importante - Fluxos 
pouco importante -
esmectittas
Fatores que controlam o intemperismo e a 
pedogênese
� CLIMA - variação sazonal de temperatura e precipitação
� RELEVO - infiltração e drenagem das águas pluviais
�ORGANISMOS - fornece matéria orgânica para as reações 
químicas e remobilizam materiais
� ROCHA - natureza influi na maior ou menor resistência ao 
intemperismo
� TEMPO - ação dos agentes sobre as rochas
� HOMEM - é hoje um verdadeiro agente geológico
ROCHA
graus de solubilidade
Altamente solúveis - se cristalizam
em altas temperaturas (olivina)
Pouco solúveis - se cristalizam
em baixas temperaturas (quartzo)
Minerais apresentam diferentes
Textura e estrutura
Facilitam ou dificultam a penetração e
circulação das soluções (porosidade e 
permeabilidade)
CLIMA
Fator preponderante no 
intemperismo e pedogênese
Determina as reações que
vão ocorrer e a velocidade
de alteração
Parâmetros mais importantes:
temperatura
precipitação
TOPOGRAFIA
Determina a intensidade
do fluxo das soluções e
conseqüentemente a 
intensidade do intempe-
rismo
A - Boa infiltração e boa drenagem favo-
recem o intemperismo químico
B- Boa infiltração e má drenagem desfa-
vorecem o intemperismo químico
C - Má infiltração e má drenagem favo-
recem a erosão
Influência da topografia na intensidade do intemperismo
BIOSFERA
Qualidade da água que atua no
intemperismo é influenciada 
pela biosfera
M.O. decompõe CO2
Raizes faz decresce pH H+
TEMPO
20 a 50m por milhão de anos (50m em climas agressivos)
Em climas frios - superfícies descobertas na última glaciação (10.000 anos)
alguns milímetros de alteração
HOMEM
Homem agente de intemperismo: 
Modifica o clima
Acelera a erosão
Modifica a qualidade das águas
Depende de outros fatores igualmente - suscetibilidade dos constituintes 
minerais e do clima
Clima tropical – na Índia cinzas vulcânicas com 4.000 anos 
desenvolveram uma camada de solo argiloso de 1,8m de espessura
RECURSOS DA PEDOSFERARECURSOS DA PEDOSFERA
SOLOS DEPÓSITOSMINERAIS
Saprolitos ou alteritas
Transportados - sedimentos - rochas
Evoluir “in situ” - solos
SOLO corpo natural formado por minerais provenientes do intempe-
rismo das rochas e por constituintes orgânicos, apresentan-
do-se organizados internamente em camadas grosseiramente 
paralelas à superfície da Terra (horizontes do solo)
Sistema aberto que interage com fluxo de matéria e energia com todos
os demais sistema que constituem a Terra
SOLO
Juntamente com a hi-
drosfera interage com
a superfície do solo
para adcionar uma sé-
rie de elementos,
como Na, K, Cl, Na, 
Mg, etc.)
Poluentes (SO2, NOx)
são adcionados ao 
solo através da preci-
pitação seca e úmida
Adciona M.O. no solo. A
decomposição libera gás
carbônico e elementos
nutrientes. Parte desses
elementos sintetizam mo-
léculas orgânicas com-
plexas de grande peso 
molecular - húmus.
O humus é fundamental
para o solo, pois ajuda
sua estruturação e a
transferências e retenção
de íons no solo.
Juntamente com os argilo
minerais e óxidos de ferro
formam o plasma argilo-
húmico
Responsável pela trans
ferência de substâncias
sólidas e dissolvidas
entre os horizontes do
solo e para fora do 
sistema
Estas transferências
são importantes pa-
ra definir a qualidade
das águas subterrâneas
e superficiais
Fornece a matéria mine-
ral e os elementos quí-
micos, muitos deles
essenciais para o
crescimento vegetal (P,
Ca, S, Mg, K e Fe).
O intemperismo trans-
forma os minerais pri-
mários em secundários
(argilominerais, óxidos,
hidróxidos e outros) e
libera íons dos minerais
para a água do solo, tor
nando-os mais acessí-
veis para as plantas e
animais.
LITOSFERA HIDROSFERA BIOSFERA ATMOSFERA
A Cobertura Pedológica é formada por uma série de solos 
diferenciados que formam um verdadeiro quebra cabeça.
Cada solo é 
considerado um 
corpo independente 
com uma única 
morfologia refletida 
no perfil de solo
PERFIL DE SOLO
Arranjo vertical dos horizontes - Diferentes tipos de solo apresentam
perfis diferenciados (cores, estrutura
e textura)
Classificação dos solos
Diversidade fatores de formação
importância determinar sua 
repartição
Cartografia classificar
Critérios de classificação:
genético
morfológicos
morfogenéticos
“Soil Taxonomy” - 11 ordens
sub-ordens, grandes grupos,
grupos, famílias e séries
Solos do Brasil
Solos tipicamente tropicais, re-
cobrindo velhas superfícies de
aplainamento. Quimicamente 
pobres, reflexo de sua compo-
sição mineralógica (minerais
desprovidos de elementos so-
lúveis).
Solos de baixa fertilidade, mas
que possuem minerais capazes
de reter os elementos químicos
necessários ao metabolismo
vegetal
Sistemas frágeis e vulneráveis
à ação antrópica. Facilmente 
Degradáveis quando explorados
com técnicas não adequadas
Classificação dos solos brasileiros (EMBRAPA)
DEPOSITOS MINERAIS
Processos pedogenéticos
Argilas
Lateritas (um dos materiais naturais de 
construção mais resistentes)
Jazidas residuais (Ni, Fe, Mn, Al, P,Cr)
SupérgenoSupérgeno (Residual (Residual ouou lateríticolaterítico)) – depósitos relacionados com as 
transformações químicas e mineralógicas pelas rochas submetidas ao
intemperismo. 
Para sua formação tem que existir uma rocha prévia (protominério) e o 
intemperismo tem que ser tropical úmido, para permitir a concentração dos 
minerais mais resistentes ou dos elementos menos solúveis. Ex: alumínio
(bauxita), ferro, manganês, fosfatos, etc.
ARGILAS
Mineral essencial 
à vida
Depósitos de argila grande gama de utilização
Cerâmica
Industria petrolífera
Fabricação de cimento
Semi-condutores
Materiais de alta tecnologia
Complexo argilo-húmico
Lateritas
Solo laterítico
(oxissolo ou latossolo)
• Horizonte B: acumulação de óxidos
e hidróxidos de Fe e Al e caolinita
• Quando exposto ao ar e ao sol endu-
rece de forma irreversível
• Muito usado na fabricação de tijolos,
construção de estradas, etc.
Jazidas residuais ou supérgenas
(jazidas lateríticas)
Tempo e intensa lixiviação:
processo de intemperismo remove
do solo os elementos mais solúveis
e acumula os menos solúveis
concentra
Minerais residuais
Gibbsita = Al
Hematita = Fe
Piroluzita = Mn
Itabirito Ultrabásicas
RISCOS associados à RISCOS associados à PedosferaPedosfera
EROSÃO DO SOLOEROSÃO DO SOLO
MOVIMENTO DE MASSAMOVIMENTO DE MASSA
SOLOS
DEPÓSITOS MINERAIS
INTEMPERISMO
“IN SITU”
INTEMPERISMO
“TRANSPORTA”
EROSÃO
Erosão � processo natural que serve para reciclar materiais
através do sistema Terra
� pode provocar sérios problemas ambientais para o 
homem
Erosão do solo
Desertificação
Degradação do solo provocado pela erosão
Homem acelera o processo 18 a 100 vezes
Impacto ambiental 
da erosão do solo
é sentida
vertentes inclinadas
campos cultivados
rios e baias
Erosão do solo
Reduz capacidade produtiva do solo
Assoreamento de rios e mares
Grau de declividade
Solo nu exposto ao vento e água
Fatores mais importantes
Solo desprovido de vegetação -
perda de 1m de solo por erosão 
laminar
Solo em encosta íngrime -
cortes no solo, com transporte 
de partículas em grande quan-
tidade - boçoroca
Desertificação
Terra produtiva em solo não adequado
para suportar plantas e animais. O solo
torna-se seco e sem vegetação - deserto
Desertificação - seqüência de eventos:
	 Estresse excessivo provocado por estações secas
	 Declínio de espécies nativas de plantas, resultando
menor produção de matéria orgânica
	 Fertilidade reduzida, solo endurece
	 Menos água se infiltra no solo endurecido durante um
evento de chuva e ressecamento do solo e endureci-
mento aumentam
	 Durante as chuvas fortes, água escoa pela superfície
provocando ravinamento (ampla erosão pode ocorrer)
Áreas desertificadasColheitas reduzidas até 90%
Áreas com riscos de desertificação =
- África: 40% das terras não desérticas
- Ásia: 39%
- América Latina: 19%
Desertificação no Brasil
“Zoneamento sistemático de 
áreas mais predisposta à deser-
tificação no Brasil”
~ 2 milhões km2 (1/2 nordeste)
Práticas conservacionistas para controle da erosão
� Terraceamento
� Plantação em curvas de níveis
� Preservação de matas para barrar o vento
� Preservação de matas ciliares
� Construção de pequenas barragens para diminuir
velocidade do fluxo de água e depositar sedimentos
Movimento de massa
Movimentação 
dos materiais
solos, alteritas e sedimentos
Características variáveis
Lentos (0,3m/ano) rastejamentoForça da gravidade
Rápidos (+ 100km/hora) Força da gravidade +água subterrânea
Escorregamentos 
(deslizamentos)
SOLIFLUXÃO
Estabilidade dos materiais inconsolidados nas encostas ATRITO
Rastejamento
Escorregamento
Processos naturais que
contribuem para a evolu-
ção da paisagem
Aplainamento Escorregamento na Serra do MarCaraguatatuba
Rastejamento
Escorregamento
Processos que podem 
ser induzidos ou acele-
rados pelo homem
Desmatamento
Aumento do declive de vertentes
Escorregamento em área urbana
de Campos de Jordão
Influência da inclinação da vertente nos movimentos de massa
Material seco com textura arenosa ângulo de repouso = 30 a 35o
Causas do movimento 
de massa
Aumento das forças de movimento que agem sobre uma vertente
Redução das forças de resistência
CAUSAS MEDIDAS PREVENTIVAS
FATORES RELACIONADOS AO AUMENTO DAS FORÇAS DE MOVIMENTO
Gradiente de inclinação (declives muito
inclinados são mais favoráveis ao
movimento de massa)
Redução da inclinação (por exemplo
construção de bancadas)
FATORES RELACIONADOS À DIMINUIÇÃO DAS FORÇAS DE RESISTÊNCIA
Suporte lateral é removido por erosão ou por
atividade antrópica (corte de estrada, etc.)
Reforçar a base da vertente com paredes de
retenção ou cimentação
Aumento do conteúdo de umidade Selar as fissuras superficiais para prevenir a
infiltração; instalar um sistema subsuperficial
de drenagem; drenar a água superficial com a
abertura de valas ou canaletas
Retirada da vegetação Replantar nas vertentes logo após o
desmatamento; proteger a vertente com
cobertura ou palhada enquanto a vegetação
se restabelece
Natureza do material geológico (p.ex.
altamente intemperizado; rochas com
orientação paralela à inclinação
Construção de colunas através do material;
evitar construir sobre vertentes com rochas
com orientação paralela à inclinação