Buscar

Intemperismo e Formação de Solo

Prévia do material em texto

�PAGE �
�PAGE �13�
Unidade 4
Intemperismo e a Formação de Solo.
O intemperismo (ou meteorização) é o conjunto de processos naturais que causa a alteração das rochas, próximas da superfície terrestre, em produtos que estejam mais em equilíbrio com as novas condições físico-químicas diferentes das que deram origem aa maioria dessas rochas. Nos ambientes naturais, entre os parâmetros físico-químicos mais importantes, tem-se o pH (potencial de íon hidrogênio) e Eh (potencial de oxidorredução). O pH é a medida da força de um acido ou de uma base. É expresso em moles de íons de hidrogênio por litro de solução e varia de 0 a 14, sendo os valores interiores a 7 indicativos de acidez e superiores a 7 de alcalinidade. Os valores de pH podem ser obtidos por papel indicador ou por um medidor eletrônico. O Eh é a medida em volts da tendência de um ambiente produzir reações de oxidação ou de redução, sendo, em geral, obtido por um medidor eletrônico. O potencial de oxirredução varia desde fortemente redutor (zona de sulfetos de ferro como a pirita) até fortemente oxidante (zona de óxidos e hidróxido de ferro, como a hematita). 
Uma rocha que sofre intemperismo libera os seus produtos que podem ser removidos fisicamente (ou mecanicamente) e em solução. O processo de remoção desses produtos é conhecido por erosão e a movimentação desses materiais é chamada de transporte. O conjunto do intemperismo e erosão constitui o processo também conhecido por denudação. Por outro lado, não é fácil estabelecer os limites precisos entre intemperismo, erosão e transporte, pois são processos mais ou menos simultâneos e intimamente relacionados. Os sedimentos transportados são eventualmente depositados intermediariamente, mas o destino final são os oceanos. Lá, eles são acumulados, compactados e, pela diagênese (ou litificação) podem formar as rochas sedimentares. Os movimentos crustais podem conduzir essas rochas acima do nível do mar e, desta maneira inicia-se um novo ciclo de intemperismo.
Por definição, o intemperismo age na interface entre a atmosfera e a litosfera e inclui os processos que levam à desagragação das rochas expostas na superfície da Terra. São originadas partículas minerais discretas (produtos residuais) presentes na rocha matriz, que permanecem mais ou menos inalteradas, ao lado de novos minerais formados por intemperismo, além de materiais em solução. Os novos minerais produzidos por intemperismo resultam das reações de silicatos, sulfetos ou óxidos com água, que é mais abundante nos ambientes de intemperismo que nos de formação de rochas ígneas e metamórficas.
Os fatores que controlam a ação do intemperismo são o clima, que se expressa na variação sazonal da temperatura e na distribuição das chuvas, o relevo, que influi no regime de infiltração e drenagem das águas pluviais, a fauna e flora, que fornecem matéria orgânica para as reações químicas e remobilizam materiais, a rocha parental, que, segundo sua natureza, apresenta resistência diferenciada aos processos de alteração intempérica e, finalmente, o tempo de exposição da rocha aos agentes intempéricos.
A pedogênese (formação do solo) ocorre quando as modificações causadas nas rochas pelo intemperismo, além de serem químicas e mineralógicas, tornam-se sobretudo estruturais, com importante reorganização e transferência dos minerais formadores do solo, principalmente argilominerais e oxi-hidróxido de ferro e de alumínio – entre os níveis superiores do manto de alteração. Aí desempenham papel fundamental a fauna e a flora do solo que, ao realizarem suas funções vitais, modificam e movimentam enormes quantidades de material, mantendo o solo aerado e renovado em sua parte mais superficial.
4.1 Tipos de Intemperismo
Os processos intempéricos atuam através de mecanismos modificadores das propriedades físicas dos minerais e rochas (morfologia, resistência, textura, etc.), e de suas características químicas (composição química e estrutura cristalina). Em função dos mecanismos predominantes de atuação, são normalmente classificados em intemperismo físico e intemperismo químico. Quando a ação (física ou bioquímica) de organismos vivos ou de matéria orgânica proveniente de sua decomposição participa do processo, o intemperismo é chamado de físico-biológico ou químico-biológico. Alguns autores dividem em intemperismo físico químico e biológico.
INTEMPERISMO FÍSICO é a forma mais comum de intemperismo, sendo causada pela aplicação de várias forças físicas, que causam a desintegração de rochas em pedaços menores. A característica principal deste tipo de intemperismo, é que nenhum dos componentes da rocha é decomposto quimicamente, não havendo, assim, decomposição. Podemos citar como exemplo as mudanças de temperatura, que causam a expansão e retração da rocha. Permitindo que haja fendas nas rochas, resultando em sua separação em lâminas ou escamas.
INTEMPERISMO QUÍMICO ocorre quando estratos geológicos são expostos a águas correntes com compostos que reagem com os componentes minerais das rochas e alteram significativamente sua constituição. Esse fenômeno é o intemperismo químico, que provoca o acréscimo de hidrogênio (hidratação), oxigênio (oxigenação) ou carbono e oxigênio (carbonatação) em minerais que antes não continham nenhum desses elementos. Muitos minerais secundários formaram-se por esses processos. Este tipo de intemperismo é mais comum em climas tropicais úmidos.
INTEMPERISMO BIOLÓGICO é caracterizado por rochas que perdem alguns de seus nutrientes essenciais para organismos vivos e plantas que crescem em sua superfície. Plantas podem provocar o intemperismo mecânico quando suas raízes penetram, de forma profunda na rocha, provocando fendas. Segundo Suguio(2003) não há dúvida de que o aspecto mais importante do intemperismo biológico é o papel fundamental desempenhado pelos organismos na gênese dos solos. Eles são deste modo, definidos como um produto do intemperismo biológico, sendo compostos basicamente de resíduos minerais e húmus (matéria orgânica gelatinosa formada por restos vegetais em decomposição). O húmus é muito importante na preservação da umidade que, por sua vez acelera os processos de intemperismo químico. Outro agente importante de intemperismo biológico é de formação dos solos são as bactérias, que são extremamente ativas sob condições redutoras (ou anaeróbicas), por exemplo, na formação de sulfetos que são típicos desse ambiente.
Figura 1 – Tipos de intemperismo, com exemplos e descrições suscintas. Alguns autores admitem só os dois primeiros tipos, pois o último atuaria pela combinação de processos físico e/ou químicos.
4.2 - Erosão
A erosão é um fenômeno natural, através do qual a superfície terrestre é desgastada e afeiçoada por processos físicos, químicos e biológicos de remoção, que modelam a paisagem.
Analogamente aos processos de intemperismo, na erosão também podem ser admitidos processos físicos, químicos e biológicos. Segundo Strakhov (1967), os processos físicos e químicos seriam pouco atuantes em regiões frias e úmidas, com temperatura média anual interior a +10ºC, enquanto em regiões quentes e úmidas com temperatura média anual superior a +10 ºC, seriam mais importantes.
4.2.1 - Tipos de Erosão
A erosão provocada sem a interferência antrópica através de vários agentes erosivos, tais como as águas pluviais, fluviais e marinhas, além dos ventos e geleiras é denominada erosão natural, ou erosão geológica. Segundo os agentes envolvidos podem ser reconhecidos os processos de erosão pluvial, fluvial, marinha eólica e glacial. Todos esses agentes como água, gelo e ar são acionados pela atração gravitacional rumo ao centro da Terra e, portanto, as partículas minerais envolvidas tendem a cair ou a deslizar das partes mais altas para as mais baixas. (Figura 2).
Figura 2 – Perfil esquemático mostrando como o intemperismo é favorecido pelo relevo plano que, por sua vez, caracteriza-se por taxas muito baixas de erosão. A erosão, o transportee a deposição são influenciados pela topografia. 
Erosão Pluvial
É executada pelas águas das chuvas, não somente pelo gotejamento sobre os solos, provocando a erosão por salpico�, bem como pelo lençol de escoamento superficial (enxurrada) e pela água de infiltração que passa a atuar por processos físicos e químicos. Embora o efeito erosivo de um pingo de chuva seja insignificante sobre o solo, quando multiplicado por bilhões, constitui um dos principais problemas na conservação dos solos.
Erosão Fluvial
É também denominada erosão natural em geomorfologia ou erosão geológica em geologia, referindo-se ao trabalho de remodelamento do relevo exercido pelos rios nas vertentes e interflúvios.
A erosão fluvial é fortemente controlada pela geologia(litologia e estrutrura) e pelo clima. Em termos litológicos, as rochas são caracterizadas por diferenças de consistência, de permoporosidade e suscetibilidade às alterações químicas. Em termos estruturais, não somente a presença ou ausência de estratificações, foliações, xistosidades e gnaissificação, mas também fatores tectônicos, tais como falhas, dobras e juntas devem interferir na erosão fluvial. O clima modifica a descarga fluvial e, portanto, os regimes dos rios e os processos de atuação da erosão fluvial. Em clima seco, com rios efêmeros, pode haver predominância de movimentos gravitacionais e em clima úmido, com rios perenes, a água corrente torna-se mais importante.
Erosão Marinha
É em geral provocada pelas ondas nas regiões litorâneas e as evidências mais conspícuas� deste fenômeno são as falésias� marinhas ativas. A erosão marinha é também conhecida como erosão costeira ou erosão por onda. Porém, a erosão costeira pode envolver tanto a costa baixa (com praias) quanto a escarpada (com falésias marinhas), sendo mais intensa em promontórios� e mais fracas em reentrâncias como baías e enseadas.
Erosão Eólica
Deve ser atribuída ao vento, que atuaria principalmente em regiões de climas secos (desertos), ou mais raramente em zonas litorâneas.
O fenômeno da deflação� eólica, que consiste na remoção de material particulado fino pela ação do vento, é especialmente intenso em regiões áridas e semi-árida. A areia transportada pelo vento acha-se mais concentrada junto à superfície do terreno e, portanto, deve atuar com intensidades decrescentes de baixo para cima, originando formas bizarras de erosão, que lembram o cogumelo, a taça, etc. 
A atividade de erosão pode estender-se por amplas áreas podendo, inclusive, atuar contra a declividade dos terrenos, contrariamente à ação de outros agentes como, por exemplo, de erosão fluvial, que segue necessariamente a inclinação do terreno, pois atua por ação da gravidade.
Erosão Glacial
Esta relacionada à modificações da configuração da superfície terrestre por atividades de geleiras. Este processo de erosão desenvolve-se através dos detritos rochosos transportados pelas geleiras, no seu interior.
Outros Tipos de Erosão
Erosão Diferencial ou Seletiva
Erosão Laminar
Erosão Lateral
Erosão Vertical
Erosão Remontante
4.3 As Reações do Intemperismo
As reações do intemperismo químico podem ser representadas pela seguinte equação genérica:
Mineral I + solução de alteração ( Mineral II + solução de lixiviação
Estas reações estão sujeitas às leis do equilíbrio químico e às oscilações das condições ambientais. Assim, se componentes, como a própria água, são retirados ou adicionados, as reações poderão ser aceleradas ou retardadas, ou seguir caminhos diferentes, gerando diferentes minerais secundários e diferentes soluções de lixiviação�.
Na maior parte dos ambiente da superfície da Terra, as águas percolantes têm pH entre 5 e 9. Nesses ambientes, as principais reações do intemperismo são:
Hidratação
Dissolução
Hidrólise
Oxidação
Em alguns ambientes, o pH das águas pode ser inferior a 5 e, neste caso, ao invés da hidrólise, a reação predominante é a acidólise.
4.4 Distribuição dos Processos de Alteração na Superfície da Terra
A distribuição potencial dos processos de alteração na superfície da Terra na escala do planeta, em função dos parâmetros climáticos atuais, esta representada na figura 3. Esse esquema distingue basicamente dois domínios:
Regiões sem alteração química, correspondendo a 14% da superfície dos continentes;
Regiões com alteração química, correspondendo a 86% da superfície dos continentes.
As regiões sem alteração química são aquelas caracterizadas por uma carência total de água no estado líquido, o que pode resultar de duas situações:
 As temperaturas reinantes são inferiores a 0ºC, de tal sorte que a água se encontra sempre no estado sólido: são as zonas polares;
o meio é caracterizado por uma secura extrema devido à ausência de chuva, ou por forte evaporação: são os desertos verdadeiros, como o Saara, o Atacama e o Gobi.
As regiões cm alteração química correspondem ao resto do planeta e são caracterizadas, ao mesmo tempo, por uma certa umidade e pela existência de cobertura vegetal mais ou menos desenvolvida. Trata-se de um domínio heterogêneo, que é subdividiso em quatro zonas de distribuição grosseiramente latitudinal, em função de suas características climáticas:
Zona de acidólise total (16% da superfície continental)
Ao as zonas frias do globo, onde a vegetação é composta principalmente por liquens� e coníferas�, cujos resíduos se degradam lentamente, fornecendo complexos orgânicos capazes de fazer o alumínio migrar por acidólise total. Os solos resultantes são solos podzólicos, ricos em quartzo e em matéria orgânica. A zona da acidólise total corresponde à zona circumpolar do hemisfério norte.
Zona de alitização (13,5% da superfície continental)
Corresponde às regiões do domínio tropical, caracterizada por precipitação abundante, superior a 1.500 mm, e vegetação exuberante. Associação mineral caracterizada é de oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio, goethita e gibbsita, respectivamente.
Zonas da monossialitização (18% da superfície continental)
Está contida no domínio tropical sub-úmido, com precipitação superior a 500 mm e temperatura média anual superior a 15ºC. Os principais minerais formados são a caulinita e os oxi-hidróxidos de ferro.
Zonas de bissialitização (39% da superfície continental)
São as zonas temperadas e áridas, onde a alteração e lixiviação são pouco intensas, resultando na formação de argilominerais secundários em silício. Essa zona engloba tanto o ambiente hidrolítico de formação de formação de esmectitas ricas em elementos alcalinos e alcalino-terrosos, como o ambiente da acidólise parcial, ode se formam as esmectitas aluminosas.
Esse esquema, válido na escala do planeta, pode ser bastante modificado por condições locais de relevo, microclima, tipo litológico predominante etc.
Figura 3 Distribuição dos principais processos de intemperismo na Superfície da Terra
4.5 Fatores que Controlam a Alteração Intempérica 
Várias características do ambiente em que se processa o intemperismo influem diretamente nas reações de alteração, no que diz respeito à sua natureza, velocidade e intensidade. São os chamados fatores de controle do intemperismo.
Material parental
A alteração intempérica das rochas depende da natureza dos minerais constituintes , de sua textura e estrutura. Por exemplo, uma rocha silicática como o granito é mais resistente à alteração que uma rocha carbonática, como o mármores.
Entre os minerais constituintes das rochas, alguns são mais suscetíveis que outros à alteração. A série de Goldich (tabela 1) representa a seqüência normal de estabilidade dos principais minerais frente ao intemperismo.
Tabela 1 – Série de Goldich: ordem de estabilidade frente ao intemperismo dos minerais mais comuns. Comparação com a série de cristalização de Bowen
Clima
O clima é o fator que, isoladamente, mais influencia no intemperismo (fig4). Mais do que qualquer outro fator, determina o tipo e a velocidade do intemperismo numa dada região. Os dois mais importantes parâmetros climáticos, precipitação e temperatura, regulam a natureza e a velocidade das reações químicas. Assim, a quantidade de água disponível nos perfis de alteração, fornecida pelas chuvas, bem como a temperatura, agem no sentido de acelerar ou retardar as reações do intemperismo, ou ainda modificar a natureza dos produtos neoformados, segundo a possibilidade de eliminação de componentes potencialmente solúveis.
O intemperismo é mais pronunciado nos trópicos, onde a alteração é intensa, afetando todos os minerais alteráveis ao mesmo tempo, que desaparecem rapidamente, dando lugar a produtos secundários neoformados. Em geral, os minerais primários estão ausentes, com exceção daqueles mais resistentes como, por exemplo, o quartzo e a muscovita. 
Nos climas mais frios, a alteração afeta apenas os minerais primários menos resistentes. Esta alteração é diferencial no tempo, resultando em níveis alterados que contêm uma certa quantidade de minerais primários não decompostos.
Figura 4 – O papel do clima é preponderante na determinação do tipo e eficácia do intemperismo. O gráfico mostra as variações das condições de intemperismo em função da pluvisidade anual e da temperatura média anual. O intemperismo físico predomina nas áreas onde a temperatura e pluviosidade são baixas. Ao contrário, temperatura e pluvisoidade mais altas favorecem o intemperismo químico.
Topografia
A topografia regula a velocidade do escoamento superficial das águas pluviais (que também depende da cobertura vegetal) e, portanto, controla a quantidade de água que se infiltra nos perfis, de cuja eficiência depende da eliminação dos compostos solúveis. As reações químicas do intemperismo ocorrem mais intensamente nos compartimentos do relevo onde é possível boa infiltração da água, percolação por tempo suficiente para a consumação das reações e drenagem para lixiviação dos produtos solúveis. Com a repetição desse processo, os componentes solúveis são eliminados e o perfil se aprofunda.
A fig 5 (em anexo) mostra diferentes situações de relevo que influem diretamente na infiltração das águas e na drenagem interna dos perfis. 
Tempo
O tempo necessário para intemperizar uma determinada rocha depende dos outros fatores que controlam o intemperismo, principalmente da susceptibilidade dos constituintes minerais e do clima. Em condições de intemperismo pouco agressivas, é necessário um tempo mais longo de exposição às intempéries para haver o desenvolvimento de um perfil de alteração.
4.6 Produtos do Intemperismo
O manto de intemperismo geralmente evolui, em suas porções mais superficiais, através dos processos pedogenéticos, para a formação dos solos. Em condições excepcionais, que exigem uma conjunção de vários fatores, entre os quais condições relativamente agressivas de intemperismo, formam-se no manto de alteração horizontes enriquecidos em minerais de interesses econômicos. São os depósitos lateríticos.
� 1. Pingo de lama que ressalta; salpicadura.
� Que dá na(s) vista(s); visível. 
 Biol. Paleont. Que caracteriza ou identifica espécie, grupo, etc., ou fósseis, sedimentos, etc.:
� Designação comum a terras ou rochas altas e íngremes à beira-mar, resultado da erosão marinha.
� Cabo formado de rochas elevadas ou alcantis:
� Carregamento pelo vento dos detritos de decomposição das rochas.
� 1.	 Ato ou efeito de lixiviar. 
 2.	 Operação de separar de certas substâncias, por meio de lavagem, os sais nelas contidos. 
� Organismo vegetal composto, que consiste na associação simbiótica de uma alga verde ou azul com um fungo superior, ficando as algas dentro do talo (1), onde formam camada verde. [Os liquens vivem em lugares os mais inóspitos, comumente sobre rochas e cascas de árvore, e desenvolvem estruturas reprodutivas assexuais especializadas
� Classe de plantas gimnospermas que, como o pinheiro, produzem sementes não abrigadas em um fruto, mas reunidas em estróbilos coniformes. 
_1192482139.bin

Outros materiais