AULA 4 MOBILIDADE DOS ELEMENTOS.ppt

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MOBILIDADE, DISPERSÃO DOS ELEMENTOS E MINERAIS SECUNDÁRIOS
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SUMÁRIO
1 – INTRODUÇÃO
 - COMPOSIÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DOS ELEMENTOS NA CROSTA
2 - A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS
 2.1 – Al, Si, Fe, Ca, Na, K EM SOLUÇÃO
 2.2 – POLIMORFOS DA SÍLICA
 2.3 – O POTENCIAL IÔNICO E A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS
 2.4 – GEOQUÍMICA DOS ELEMENTOS
 2.5 – COMPARTIMENTAÇÃO DOS ELEMENTOS
2 - MINERAIS SECUNDÁRIOS
 2.1 – PRINCIPAIS MINERAIS
 2.2 – PROCESSOS DE ALTERAÇÃO, CLIMA E OS MINERAIS 
 
3 – CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS SECUNDÁRIOS QUANTO A ORIGEM
 3.1 – NEOFORMADOS
 3.2 – TRANSFORMADOS
 3.3 – HERDADOS 
4 – PRINCIPAIS ARGILOMINERAIS CRISTALINOS
5 – CARACTERIZAÇÃO POR DRX
6 – MINERALOGIA E OS TIPOS DE SOLO
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INTRODUÇÃO
COMPOSIÇÃO DA CROSTA TERRESTE
NA SUPERFÍCIE, O, Si, Al e Fe SÃO OS ELEMENTOS MAIS ABUNDANTES.
Concentração elementar
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INTRODUÇÃO
COMPOSIÇÃO DA CROSTA TERRESTE
NA SUPERFÍCIE, O, Si, Al e Fe SÃO OS ELEMENTOS MAIS ABUNDANTES.
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Elementos maiores 
> 1%
Elementos menores 
0,1- 1%
Elementos Traços 
< 0,1%
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INTRODUÇÃO
DISTRIBUIÇÃO DOS ELEMENTOS NA CROSTA TERRESTE
Elementos maiores > 1%
Elementos menores 0,1- 1%
Elementos Traços < 0,1%
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INTRODUÇÃO
PODEM OCORRER EM QUATRO FORMAS BÁSICAS:
 1 – COMO FORMADORES DE MINERAIS –TRAÇO;
 - Pb na anglesita (PbSO4);
 - Cu na malaquita (Cu2CO3(OH)2)
 - Cr na cromita (FeCr2O4)
 - Zr em zirconita (ZrSiO4)
2 - SUBSTITUINDO ELEMENTOS PRINCIPAIS DE FASES CRISTALINAS
 - Zn na magnetita (Fe3O4)
 - Pb em K-feldspato ( KAlSi3O8)
 - Cu na biotita ( K(Fe,Mg)3AlSi3O10(F, OH)2
SOBRE ELEMENTOS-TRAÇO
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INTRODUÇÃO
 3 – SUBSTITUINDO ELEMENTOS PRINCIPAIS DE FASES NÃO-CRISTALINAS OU
 COMO INCLUSÃO EM MINERAL-TRAÇO
 - Ni, Cr, Co, Cu, Zn, Pb incorporado em oxihidróxidos de Fe e Mn
 
 4 - LIGAR-SE À SUPERFÍCIE DE PARTÍCULAS (adsorção, precipitação, complexacão) 
 - De óxidos de Fe e Mn;
 - De bactérias
 - De ácidos orgânicos
 - De argilominerais
SOBRE ELEMENTOS-TRAÇO
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INTRODUÇÃO
SOBRE ELEMENTOS-TRAÇO
Fonte: Licht et al. (2007)
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PRIMEIRA PARTE
COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS EM SOLUÇÃO
 MINERAIS SECUNDÁRIOS
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EQUAÇÃO GERAL DO INTEMPERISMO
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE
A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS
DEPENDE DE: - pH, Eh, T; ácidos complexantes, etc. 
COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS EM SOLUÇÃO
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2.1 - COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS MAIS IMPOTANTES LIBERADOS PELA AÇÃO DO INTEMPERISMO EM FUNÇÃO DO pH
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2.1 - COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS MAIS IMPOTANTES LIBERADOS PELA AÇÃO DO INTEMPERISMO EM FUNÇÃO DO pH
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Comportamento do Fe x Eh x pH 
2.1 - COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS MAIS IMPOTANTES LIBERADOS PELA AÇÃO DO INTEMPERISMO (Ferro)
MÓVEL
IMÓVEL
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2.2 - COMPORTAMENTO DOS ELEMENTOS MAIS IMPOTANTES LIBERADOS PELA AÇÃO DO INTEMPERISMO - POLIMORFOS DA SÍLICA
A SOLUBILIDADE DIMINUI COM O AUMENTO DA CRISTALINIDADE
CRISTALINIDADE
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2.3 - A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS EM FUNÇÃO DO POTENCIAL IÔNICO [carga (Z) /raio(r)]
Móveis
Imóveis
Móveis
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2.3 - A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS EM FUNÇÃO DO POTENCIAL IÔNICO [carga (Z) /raio(r)]
z/r = 2
z/r = 4
z/r = 10
z/r = 16
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2.3 - A MOBILIDADE DOS ELEMENTOS EM FUNÇÃO DO POTENCIAL IÔNICO [carga (z) /raio(r)]
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MOBILIDADE RELATIVA DOS ELEMENTOS
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2.4 – GEOQUÍMICA DOS ELEMENTOS DOS ARGILOMINERAIS
 (Estruturais = Si, Al, Fe, Mg; compensadores de carga = Na, K, e por vezes Ca)
PEDOSFERA
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2.4 – GEOQUÍMICA DOS ELEMENTOS
PEDOSFERA
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2.4 – GEOQUÍMICA DOS ELEMENTOS
PEDOSFERA
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2.4 – GEOQUÍMICA DOS ELEMENTOS
NA DIAGÊNESE
(Aumento de T e P)
NO METAMORFISMO
(Alta T e/ou P)
CAULINITA  ILITA  SERICITA (MICA FINA)
 (+ K E - H2O)
MICA  FELDSPATOS
 (AJUSTES TERMODINÂMICOS E - H2O)
LEGENDA
Ms = muscovita;
Qtz = quartzo
Kfs = K-feldspato.
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2.5 – COMPARTIMENTAÇÃO DOS ELEMENTOS
É A SEPARAÇÃO DOS ELEMENTOS EM DIFERENTES COMPARTIMENTOS DA TERRA.
SEGUNDO GOLDSCHMIDT, OS GRUPOS DE CAMPARTIMENTOS SÃO OS SEGUINTES: ELEMENTOS SIDERÓFILOS, CALCÓFILOS, LITÓFILOS E ATMÓFILOS.
Classificação dos elementos químicos segundo Goldschmidt (afinidade/missibilidade de fases)
OBS.: os elementos que aparecem dentro de parênteses (Au) pertencem, primeiramente, a outro grupo.
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SEGUNDA PARTE:
FORMAÇÃO DOS MINERAIS SECUNDÁRIOS
 FASES CRISTALINAS
 MINERAIS SECUNDÁRIOS
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OBSERVAÇÃO
O FLUXO DA SOLUÇÃO DE DRENAGEM ASSUME UM PAPEL MUITO INPORTANTE NA FORMAÇÃO DOS MINERAIS SECUNDÁRIOS. SEM FLUXO A REAÇÃO PÁRA.
MINERAL SECUNDÁRIO
SÃO AQUELES FORMADOS IN SITU POR TRANSFORMAÇÃO DOS MINERAIS PRIMÁRIOS E/OU A PARTIR DA RECOMBINAÇÃO DE IONS (NEOFORMAÇÃO) NÃO REMOVIDOS PELA SOLUÇÃO DE DRENAGEM (nas CNTP).
EQUAÇÃO GERAL DO INTEMPERISMO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
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EQUAÇÃO GERAL DO INTEMPERISMO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
OS PRODUTOS DA REAÇÃO DO INTEMPERISMO QUÍMICO INCLUEM:
1 – MINERAIS SECUNDÁRIOS INSOLÚVEIS, MAIS ESTÁVEIS, FORMADOS;
 (Caulinita, esmectitas, ilitas, óxidos, etc.)
2 – CONSTITUINTES SOLÚVEIS (ÍONS E MOLÉCULAS)
 (Na+, Ca+2, H4SiO4, etc.)
3 – MINERAIS PRIMÁRIOS RESIDUAIS INSOLÚVEIS. 
 (Quartzo, muscovita, zircão, rutilo, etc.)
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AMBIENTES EM CONDIÇÕES NÃO-EXTREMAS (M)
 - BISSIALITIZAÇÃO: ARGILOMINERAIS 2:1
FORMAÇÃO DE ESMECTITAS
M
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- ARGILOMINERAIS CRISTALINOS;
 ÓXIDOS, HIDRÓXIDOS, OXIHIDRÓXIDOS;
 CARBONATOS;
 FASES NÃO-CRISTALINAS
2 - MINERAIS SECUNDÁRIOS
2.1 - PRINCIPAIS MINERAIS SECUNDÁRIOS
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2 - MINERAIS SECUNDÁRIOS
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CLASSIFCAÇÃO QUANTO A ORIGEM 
NEOFORMADOS
TRANSFORMADOS
HERDADOS
3 - MINERAIS SECUNDÁRIOS
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
FASES CRISTALINAS
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3.1 - NEOFORMAÇÃO
RECOMBINAÇÃO DE IONS NÃO REMOVIDOS PELA SOLUÇÃO DE DRENAGEM DANDO ORIGEM A NOVAS FASES MINERAIS. RESULTA DE UMA DISSOLUÇÃO INCONGRUENTE POR MEIO DO INTEMPERISMO QUÍMICO.
NEOFORMAÇÃO OCORRE A PARTIR DE UMA ESTRUTURA QUE NÃO PRESERVA A MEMÓRIA DO MINERAL ANTERIOR
MINERAIS SECUNDÁRIOS
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NEOFORMAÇÃO – ARGILOMINERAIS (2:1):
2NaAlSi3O8 + 2CO2 + 6H2O => Al2Si4O10(OH)2 + 2Na+ + 2HCO3- + 2H4SiO4
(Feldspato) (Reativos) (ESMECTITA) (Produtos dissolvidos)
3.1 - NEOFORMAÇÃO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
AMBIENTES DE OCORRÊNCIA 
 - pH > 7
 - Meios concentrados;
 - Drenagem restrita. 
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3.1 - NEOFORMAÇÃO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
PLAGIOCLÁSIO => ESMECTITA
 (Tectossiliato) (Filossilicato)
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3.1 - NEOFORMAÇÃO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
ESMECTITAS - Al2Si4O10(OH)2
BISSIALITIZAÇÃO (ARGILOMINERAL 2:1)
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 NEOFORMAÇÃO – ARGILOMINERAIS (1:1)
 2NaAlSi3O8 + 2CO2 + 11H2O = Al2Si2O5(OH)4 + 2Na+ + 2HCO3- + 4H4SiO4
 
 (Feldspato) + (Reativos) (Caulinita) + (Produtos dissolvidos)
MINERAIS SECUNDÁRIOS
AMBIENTES DE OCORRÊNCIA 
 - pH < 7 
 - Meios diluídos;
 - Drenagem livre;
 - Dessaturação de bases completa; 
 - Saída parcial da sílica. 
3.1 - NEOFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.1 - NEOFORMAÇÃO
ARGILOMINERAIS (1:1)
SOLO CAULINÍTICO
MONOSSIALITIZAÇÃO (ARGILOMINERAL 1:1)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.1 - NEOFORMAÇÃO
OBS.: meio dessaturado de bases, diluído, mas com sílica na solução do solo. 
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NEOFORMAÇÃO DA GIBBSITA
 NaAlSi3O8 + CO2 + 8H2O => Al(OH)3 + Na+ + HCO3- + 3H4SiO4
 (Feldspato) (Reativos) (GIBBSITA) (Produtos dissolvidos)
MINERAIS SECUNDÁRIOS
AMBIENTES DE OCORRÊNCIA 
 -pH < 7 
 - Meios diluídos;
 - Drenagem livre;
 - Dessaturação de bases completa; 
 - Saída completa da sílica;
 - Condições extremas de intemperismo. 
3.1 - NEOFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.1 - NEOFORMAÇÃO
PLÁGIOCLÁSIO => GIBBSITA
EM CONDIÇÃO DE INTENSO INTEMPERISMO 
(p > 2000 mm)
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Latossolos do Planalto Central
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3.1 – NEOFORMAÇÃO – E AS CONDIÇÕES CLIMÁTICAS (chuvas)
PRODUTOS DO INTEMPERISMO
1 INCH = 2,4 cm
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3.2 - TRANFORMAÇÃO
MINERAIS SECUNDÁRIOS
AS TRANSFORMAÇÕES OCORREM DURANTE O INTEMPERISMO, SEDIMENTAÇÃO, DIAGÊNESE OU NO METAMORFISMO. 
	FORMAM-SE MINERAIS SECUNDÁRIOS DERIVADOS DA ESTRUTURA DE OUTROS MINERAIS COM PEQUENAS ALTERAÇÕES. EM SOLOS SÃO MAIS COMUNS EM CLIMAS TEMPERADOS.
EXEMPLO
MICA => ILITA => VERMICULITA => ESMECTITA => CAULINITA
 2:1 2:1 2:1 2:1 1:1
 OBS: A carcaça de um mineral é aproveitada para o outro.
 FELDSPATOS  CAULINITA 
 (SÓ POR NEOFORMAÇÃO)
 (Estrutura em 3D) (Folhas 1:1)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
TIPOS:
POR DEGRADAÇÃO: COM PERDA DE SUBSTÂNCIAS
ILITA  VERMICULITA 
POR AGRADAÇÃO: COM GANHO DE SUBSTÂNCIAS
VERMICULITA  ILITA
- K
+ K
3.2 - TRANFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.2 - TRANFORMAÇÃO
DEGRADAÇÃO: ocorre em ambientes abertos, com perda de bases. Caracteriza-se pela remoção dos elementos constituintes dos argilominerais. Corresponde a uma transformação por subtração.
AGRADAÇÃO: ocorre em ambientes confinados e/ou ricos em bases. Caracteriza-se pela entrada de elementos na estrutura dos argilominerais. Corresponde a uma transformação por adição.
Exemplos:
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
Argilominerais 2:1
Picos de 10 a 18 Å
3.2 - TRANFORMAÇÃO
Mica => Verm. => Esmec. => Caul.
LUVISSOLO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
Mica => Ilita => Caulinita
3.2 - TRANFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.2 - TRANFORMAÇÃO
Mica => Esmectita
(com resíduo de Biot.)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.2 - TRANFORMAÇÃO
Mica => Esmectita
(sem resíduo de Biot.)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.2 - TRANFORMAÇÃO
PERDA DE BASES E DE SÍLICA
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BIOTITA == CLORITA
MECANISMOS
MINERAIS SECUNDÁRIOS
3.2 - TRANFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
BIOTITA => CLORITA
BIOTITA
CLORITA
3.2 - TRANFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
BIOTITA => CLORITA
3.2 - TRANFORMAÇÃO
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
BIOTITA => CAULNITA
3.2 - TRANFORMAÇÃO
VERMICULITA => CLORITA
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3.3 - HERDADOS
MINERAIS SECUNDÁRIOS
SÃO MINERAIS QUE PERMANECEM ESTÁVEIS, EM DETERMINADAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS, QUANDO HERDADOS DO MATERIAL DE ORIGEM (ROCHAS OU SEDIMENTOS). OS QUE NÃO PERMANECEM ESTÁVEIS SÃO TRANSFORMADOS.
EXEMPLOS
CLORITAS (DE ROCHAS E SEDIMENTOS),
ILITAS (DE ROCHAS E SEDIMENTOS) 
PALIGORSQUITA (DE ROCHAS CALCÁRICAS)
OS ARGILOMINERAIS HERDADOS PODEM SER DESIGNADOS POR TERMOS COMO: 
ALOCTONE, DETRÍTICO, OU DE ORIGEM MECÂNICA.
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3.3 - HERDADOS
MINERAIS SECUNDÁRIOS
CAULINITA: pode ser herdada de sedimentos (Formação Barreiras) e de rochas sedimentares diversas (arenitos, argilitos, folhelhos, etc). É estável em ambientes ácidos bem drenados, dessaturados de bases, mas com presença de sílica em solução.
CLORITA e ILITA: podem ser herdados de sedimentos, argilitos, folhelhos, ou mesmo de arenitos, mas só permanecem estáveis em condições de deficiência de drenagem, pequena acidez ou se depositados em águas alcalinas.
ESMECTITA: pode ser herdada de sedimentos ricos em bases, evaporitos, etc. mas só permanece estável em condições de deficiência de drenagem e/ou em ambientes concentrados e com pH > 7.
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE
AUMENTO DA CONCENTRAÇÃO DE Si
EXCESSIVA LIXIVIAÇÃO POUCA LIXIVIAÇÃO
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CONDIÇÕES DE ESTABILIDADE
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ORDEM, DESORDEM E TAMANHO DOS CRISTAIS 
MINERAIS SECUNDÁRIOS
EFEITO DAS IMPUREZAS NO MEIO
 A medida que cátions estranhos intervêm na formação dos edifícios dos cristais, o tamanho e a cristalinidade diminuem progressivamente.
OBS.: A multiplicidade de substituições isomórficas perturba o desenvolvimento das estruturas dos minerais e o seu tamanho permanece em dimensões pequenas.
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PRINCIPAIS ARGILOMINERAIS CRISTALINOS
MINERAIS SECUNDÁRIOS
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
USO DO TERMO ARGILA
Usado para designar rochas (finamente dividida).
Usado para designar uma faixa de tamanho de partículas (< 2 µm).
USO DO TERMO ARGILOMINERAL
São os minerais, característicos, constitutivos das argilas (< 2 µm), normalmente cristalinos. Quimicamente são silicatos de alumínio hidratados. Os cristalinos apresentam uma estrutura em camadas ou fibrosa.
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
ELEMENTOS BÁSICOS DA ESTRUTURA DOS ARGILOMINERAIS:
1 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
2 – FOLHA OCTAÉDRICA (Al, Mg, Fe)
3 – CÁTIONS COMPENSADORES DE CARGA 
 (K, Na, Ca e Al, Mg)
Al E Mg COMPENSAM CARGAS DENTRO DE ESTRUTURAS OCTAÉDRICAS COM CARGA (+)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
ELEMENTOS BÁSICOS DA ESTRUTURA DOS ARGILOMINERAIS:
1 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
2 – FOLHA OCTAÉDRICA (Al, Mg, Fe)
3 – CÁTIONS COMPENSADORES DE CARGA (K, Na, Ca, Al, Mg)
Al E Mg COMPENSAM CARGAS DENTRO DE ESTRUTURAS OCTAÉDRICAS COM CARGA (+)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
MODELOS DE TETRAÉDROS E OCTAEDROS
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
ARGILOMINERAL 1:1:
1 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
2 – FOLHA OCTAÉDRICA (Al, Mg, Fe)
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
ARGILOMINERAL 2:1
1 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
2 – FOLHA OCTAÉDRICA (Al, Mg, Fe)
3 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
4 – CÁTIONS COMPENSADORES DE CARGA (Na, K, Al, Mg )
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
2:1 Clay 
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
ARGILOMINERAL 2:1
1 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
2 – FOLHA OCTAÉDRICA (Al, Mg, Fe)
3 – FOLHA TETRAÉDRICA (Si, Al)
4 – FOLHA OCTAÉDRICA DE Mg COMPENSADORA DE CARGA
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
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Rochas ácidas
Rochas básicas
Porque não aparece a curva da ilita no gráfico b?
MINERAIS SECUNDÁRIOS
INFLUÊNCIA DA GEOLOGIA E DO CLIMA
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
Porque não aparece a curva da ilita no gráfico b?
VEJA QUEM LIBERA POTÁSSIO (K) ESSENCIAL NA FORMAÇÃO DA ILITA?
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
Porque não aparece a curva da ilita no gráfico b?
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MINERAIS SECUNDÁRIOS
MINERALOGIA DE SOLOS:
(argilominerais e outros minerais) 
 CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
PRINCÍPIO DA IDENTIFICÃO DOS MINERAIS POR DRX:
 COMO CADA TIPO DE MINERAL APRESENTA SUA IDENTIDADE CARACTERIZADA POR UM CONJUNTO DISTINTO DE ESPAÇAMENTO ENTRE PLANOS ATÔMICOS (“d SPACING”), ENTÃO, CONHECENDO-SE ESTE CONJUNTO PELOS VALORES DE “d” É POSSÍVEL IDENTIFICAR OS DIFERENTES TIPOS DE MINERAL.
A DRX PERMITE IDENTIFICAR OS VALORES DE d.
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
A LEI DE BRAGG 
n = 2dsen
DRX
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FORMAÇÃO DOS PICOS NO DIFRATOGRAMA: OCORRE QUANDO A LEI DE BRAGG É ATENDIDA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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 Kα MÉDIA EM Å
 Mo Cu Co Fe Cr
 0,71 1,54 1,79 1,93 2,29
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CuKa = 1,54 SENDO COMPATÍVEL COM OS VALORES DE d DOS ARGILOMINERAIS
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CuKa = 1,54 SENDO COMPATÍVEL COM OS VALORES DE d DOS ARGILOMINERAIS
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 PICOS DIAGNÓTICOS d(001) DOS ARGILOMINERAIS MAIS COMUNS EM SOLOS (d em nm = Å/10)
OBS.: PICOS DO QUATZO 0.33 e 0.42 ; FELDSPATOS 0.32 ; GIBSITA 0.484 nm = Å/10
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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LEMBRETE DE CRISTALOGRAFIA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃOPOR DRX
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 PRINCIPAIS ARGILOMINERAIS SECUNDÁRIOS EM SOLOS
 GRUPO TIPO EXEMPLO
 CAULINITA - TIPO 1:1 (TO) => CAULINITA
 ILITA - TIPO 2:1 (TOT) => ILITA
 ESMECTITA - TIPO 2:1 (TOT) => MONTMORILONITA
 VERMICULITA - TIPO 2:1 (TOT) => VERMICULITA
 CLORITA - TIPO 2:1 (TOTO) => CLORITA
 PRINCIPAIS MINERAIS PRIMÁRIOS(*) EM SOLOS
- TECTOSSILICATOS: QUARTZO(*) E FELDSPATOS
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DO QUARTZO
(MINERAL PRIMÁRIO RESISTENTE AO INTEMPERISMO)
SiO2
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 MINERIAS PRIMÁRIOS DE DESTAQUE: O CASO DO QUARTZO
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
(IDENTIFICAÇÃO DO QUARTZO)
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INTERVALO
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DA CAULINITA
(MINERAL SECUNDÁRIO EM SOLOS E MUITO ESTÁVEL)
Al2Si2O5(OH)4
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
SOLO CAULINÍTICO
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERÍSTICAS CRISTALOGRÁFICAS DA CAULINITA
SOLO CAULINÍTICO
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
OBS.: CADA COR DE LINHA REPRESENTA UM TRATAMENTO
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DA MICA (ILITA)
(MINERAL SECUNDÁRIO OU HERDADO DO MATERIAL DE ORIGEM)
K0,75[Al1,75(Mg,Fe(II))0,25](Si3,5Al0,5)O10(OH)2
ILITAS SÃO MICAS QUE OCORREM NA FRAÇÃO ARGILA DE SOLOS E SEDIMENTOS
ILITAS DIFEREM DE MUSCOVITAS PORQUE COMTÊM MAIS Fe E Mg EM LUGAR DO Al OCTAEDRAL (DIXON & SCHULZE, 2002).
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
 d = 1.0 nm
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
 d = 1.0 nm
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERÍSTICAS CRISTALOGRÁFICAS DA MICA (MUSCOVITA)
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DA CLORITA
(MINERAL SECUNDÁRIO OU HERDADO EM SOLOS E SEDIMENTOS)
(Mg, Fe(II))3VI (Si4-XAlX)IVO10(OH)2 (Mg, Fe(II))3VI(OH)6 
CLORITAS PEDOGÊNICAS - PODEM SER FORMADAS PELA POLIMERIZAÇÃO DE HIDRÓXIDOS NAS ENTRECAMADAS DOS MINERAIS 2:1
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1:1
 d = 1.4 nm; 7; 3,5; 
 4,75nm
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERÍSTICAS CRISTALOGRÁFICAS DA CLORITA
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DA VERMICULITA
(EM SOLOS E SEDIMENTOS NORMALMENTE SÃO PRODUTOS PROVENIENTES DA ALTERAÇÃO DE MINERAIS 2:1)
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
VERMICULITA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
 d = 1.4 nm
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERÍSTICAS CRISTALOGRÁFICAS DA VERMICULITA
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DE ESMECTITAS
(EM SOLOS E SEDIMEOS SÃO PRODUTOS DA TRANSFORMAÇÃO DE MINERAIS 2:1 OU HERDADAS OU NEOFORMADAS)
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
 d = 1.4 – 1.75 nm
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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ARGILOMINERAL
 TIPO 2:1
MONTMORILONITA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERÍSTICAS CRISTALOGRÁFICAS DA ESMECTITA
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Expansão
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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EXPANSÃO DA ESMECTITA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARACTERIZAÇÃO DE SEPIOLITAS E PALIGORSQUITAS
(ESSES MINERAIS SÃO DE OCORRÊNCIA MUITO RARA EM SOLOS FICANDO RESTRITOS A AMBIENTES ALCALINOS ÁRIDOS E SEMI-ÁRIDOS)
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ARGILOMINERAL FIBROSO DE AMBIENTE ÁRIDO
 (POUCO COMUM EM SOLOS)
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CARBONATOS DE CÁLCIO E GIPSITA (sulfato)
(SÃO MINERAIS RELACIONADOS COM AMBIENTES ÁRIDOS E SEMI-ÁRIDOS)
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
CALCITA 
DOLOMITA
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
PICOS DA CALCITA CaCO3 
3,04 A (100%) 
2,29 A (18%)
MISTURA: GIBBSITA + CALCITA + DOLOMITA
3,04 A (100%)
2,88 A (100%)
4,84 A (100%)
4,37 A 
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
GIPSITA (sulfato): CaSO4.2H2O
Lembrete: quartzo também tem pico 4,2
*
INTERPRETAÇÃO DE ALGUNS DIFRATOGRAMAS DE RAIOS-X
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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Exemplo prático da vida real:
 MISTURA DE MINERAIS, O QUE FAZER?
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
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MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
VEJA A SOBREPOSIÇÃO DOS PICOS: CLORITA-CAULINITA
NAS POSIÇÕES 7 e 3,5 Å
SÃO FEITOS TRATAMENTOS ESPECÍFICOS PARA DIFERENCIAÇÃO DOS MINERAIS NA AMOSTRA
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Exemplo prático da vida real: MISTURA DE MINERAIS
Problema: Clorita: picos 14 e 7Å ; Caulinita: pico 7Å
Caulinita expande com Hidrazina: 7 => 10,4
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
*
Exemplo prático da vida real: MISTURA DE MINERAIS
Problema: Clorita: picos 14 e 7Å ; Caulinita: pico 7Å
Caulinita expande com Hidrazina: 7 => 10,4
HIDRAZINA
MINERALOGIA DE SOLOS: CARACTERIZAÇÃO POR DRX
NATURAL
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SOLOS COM HORIZONTES CIMENTADOS NOS TABULEIROS COSTEIROS
 MINERALOGIA DE FASES CRISTALINAS (DRX) 
AMOSTRA TOTAL: CAULINITA E QUARTZO
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SOLOS COM HORIZONTES CIMENTADOS NOS TABULEIROS COSTEIROS
 MINERALOGIA DE FASES CRISTALINAS (DRX) 
OBS: APESAR DOS FORTES CONTRASTES ENTRE HORIZONTES CIMENTADOS E
 NÃO-CIMENTADOS, AS FASES CRISTALINAS SÃO SEMELHANTES 
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AMOSTRA TOTAL
 MINERALOGIA: 
 - Qz: quartzo; - Fd: feldspato; - M: mica; - Am 2:1: argilomineral tipo 2:1
OBS: MICA COM ESTRUTURA POUCO CRISTALINA NÃO DEFINE PICOS CARACTERÍSTICOS. ISTO OCORRE DEPOIS DA SATURAÇÃO COM K
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SAPROLITO
HORIZONTE CAULINÍTICO
OBSERVAÇÃO: - O HORIZONTE CIMENTADO (Cmn) É CAULINÍTICO;
 - SAPROLITO (Crn) COM ESMECTITA, ILITA E CAULINITA
FRAÇÃO-ARGILA
OBS: MICA COM ESTRUTURA POUCO CRISTALINA NÃO DEFINE PICOS CARACTERÍSTICOS. ISTO OCORRE DEPOIS DA SATURAÇÃO COM K
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SOLOS DO AGRESTE DE ALAGOAS: NEOSSOLOS REGOLÍTICOS
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SOLOS DO AGRESTE DE ALAGOAS: NEOSSOLOS REGOLÍTICOS
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ÓXIDOS DE FERRO
GOETHITA; HEMATITA; MAGNETITA; MAGHEMITA; LEPDOCROCITA; FERRIHIDRITA
FAIXA DE VARREDURA (2θ) = 20 - 80
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6 - MINERALOGIA E PRINCIPAIS TIPOS DE SOLOS
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
CLIMA X MINERALOGIA
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
GRANDES DOMÍNIOS ´DE ARGILOMINARIAS NO NORDESTE
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS X CLIMA
SERTÃO AGRESTE MATA
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NO SERTÃO
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(PROPRIEDADES VÉRTICAS)
MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NO SERTÃO: ESMECTITAS (2:1)
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(PROPRIEDADES VÉRTICAS: EFEITOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL)
MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NO SERTÃO: ESMECTITAS (2:1)
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
LUVISSOLO VÉRTICO
 2:1 e 1:1
CAMBISSOLO2:1 e 1:1
MINERAIS PRIMÁRIOS
LUVISSOLO 
1:1 e 2:1 
PLANOSSOLO 
MIN. PRIMÁRIO, 1:1 e 2:1 
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SAPROLITO
HORIZONTE CAULINÍTICO
OBSERVAÇÃO: - O HORIZONTE CIMENTADO (Cmn) É CAULINÍTICO;
 - SAPROLITO (Crn) COM ESMECTITA, ILITA E CAULINITA
FRAÇÃO-ARGILA
MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NO SERTÃO (2:1 e 1:1)
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CAMBISSOLO 
MIN. PRIMÁRIO 1:1 e 2:1
NEOSSOLO 1:1 e 2:1
ARGISSOLO 1:1 
ARGISSOLO 1:1 
NEOSSOLO LITÓLICO
MIN. PRIMÁRIO, 2:1 e 1:1
PLANOSSOLOS 1:1 e 2:1
MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NO AGRESTE
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NA ZONA DA MATA (1:1, ÓXIDOS E 2:1)
MINERAIS 2:1 
SÃO DECORRENTES DO MATERIAL GEOLÓGICO
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MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NA ZONA DA MATA (1:1, ÓXIDOS E 2:1)
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OBS: APESAR DOS FORTES CONTRASTES ENTRE HORIZONTES CIMENTADOS E
 NÃO-CIMENTADOS, AS FASES CRISTALINAS SÃO SEMELHANTES 
MINERALOGIA E A CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS
ARGILOMINERAIS NA ZONA DA MATA (TABULEIROS)
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EXERCÍCIOS
1 – Descreva a solubilidade do Si, Al, Fe, Ca e Na em função do pH;
2 – A cristalinidade afeta a solubilidade dos polimorfos da sílica? Explique;
3 – Em que condições climáticas é mais provável a formação de horizonte petrocálcico e litoplíntico?
4 – Explique o significado de minerais neoformados, transformados e herdados e exemplifique cada caso;
5- Como você identificaria, por DRX, caulinita e clorita na mesma amostra?
6 – Como se pode diferenciar vermiculita de VHE por DRX?
7 – Como se pode reconhecer a presença de esmectita por DRX?
8 – Quais os ambientes onde se pode esperar maior proporção de argilominerais 2:1 e 1:1 e da gibbsita? Explique do ponto de vista geoquímico.
9 – Se você recebesse uma amostra de solo de origem desconhecida, quais os procedimentos analíticos que você adotaria para identificar a composição mineralógica (fases cristalinas) do material?
10 – Como você explica o desenvolvimento de Latossolos em ambientes áridos ou semi-áridos?
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FAURE, G. Principles and Applications of Geochemistry, 2.ed. Prentice Hall. 1998. 600 p.; 
NAHON, D. B. Introduction to the petrology of soils and chemical weathering. "A Wiley-Interscience Publication" John Wiley & Sons Inc. 313p. 1991; 
LOUGHNAM, F.C. Chemical weathering of the silicate minerals. American Elsevier Publishing Company, New York. 1969. 154 p.;
BIRKELAND, P.W. Soils and geomorphology. Oxford University Press, New York. 1999. 430 p.; 
MILLOT, G. Geology of clays: weathering, sedimentology, geochemistry. Masson, Paris. 1970. 429 p.; 
DIXON, J.B. & WEED, S.B. Minerals in Soil Environments. 2.ed. SSSA, Book Series. No 1. Madison, 1244 p. 1989.; 
McCONCHIE, D. Analytical Sedimentology. New York, Chapman & Hall, 1994. 197p.
BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
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FIM
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