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Unidade 3: Rochas 3.1 – Minerais e Rochas 3.2 – Perturbações e Descontinuidades das Rochas 3.3 – Intemperismo Em muitos locais da superfície da Terra encontram-se massas rochosas, que afloraram à superfície, devido à ação de diferentes factores, como o clima, a erosão e os movimentos orogénicos e tectónicos. Os maciços rochosos que afloram à superfície - afloramentos - ficam sujeitos a condições de pressão, temperatura e ambiente químico muito diferentes daqueles em que foram gerados. Exemplo, o afloramento de um maciço granítico: - o granito, rocha que se forma em profundidade, quando atinge a superfície apresenta um conjunto de fraturas (diaclases) que, na sua maior parte, surgem durante a consolidação e arrefecimento do magma, podendo, também, resultar da ação de tensões internas da crosta. 3.3.1 Intemperismo - Introdução O granito aflora à superfície, devido à remoção, pela erosão, das rochas suprajacentes, o que provoca um alívio de carga (descompressão), que permite a abertura das fraturas existentes e inclusivamente, o aparecimento de novas, formando- se uma rede de diaclases (fig. 1). Estas, vão permitir a infiltração e circulação de águas das chuvas, que por sua vez, iniciam o ataque químico e mecânico do maciço rochoso, o que leva a uma gradual desagregação. Esta desagregação, provocada por alterações físicas e químicas das rochas, toma a designação de meteorização. 3.3.1 Introdução 3.3.1 Introdução O granito é alterado, e vai perdendo a coesão, levando à sua desagregação. Cria-se portanto uma paisagem granítica-caos de blocos, e como produto final uma areia grosseira (areia granítica ou saibro) rica em quartzo, materiais argilosos e algum feldspato. 3.3.1 Introdução Entretanto, verifica-se um arredondamento das arestas dos blocos fragmentados, entre os quais se acumula areia, resultando uma paisagem granítica-caos de blocos. 3.3.1 Introdução O intemperismo pode ser definido como o conjunto de processos que ocasiona a desintegração e a decomposição das rochas e dos minerais, por ação de agentes atmosféricos e biológicos. A maior importância do intemperismo está na destruição das rochas, com consequente produção de outros materiais, que irão formar os solos, os sedimentos e as rochas sedimentares. O intemperismo difere da erosão por ser um fenômeno de alteração das rochas, executado por agentes essencialmente imóveis, enquanto a erosão é a remoção e transporte dos materiais por meio de agentes móveis (água, vento, ...). 3.3.2 Conceito Agente causador: físico – temperatura. químico – água. biológico – seres vivos. 3.3.2 Conceito Os agentes do intemperismo trabalham simultaneamente, e a ação maior ou menor de um ou de outro depende de diversos fatores: O clima influi de diversas maneiras, a presença da água devido ao ciclo das chuvas favorece as reações químicas. E a variação das temperaturas o aparecimento de trincas. Em regiões áridas, há uma predominância da ação dos agentes físicos em relação aos químicos, acontecendo o inverso nas regiões úmidas. O tipo de rocha influi na ação de intemperismo, segundo as diferentes resistências oferecidas ao ataque físico e químico. A vegetação pode fixar o solo com suas raízes e retardar sua remoção, ou penetrar na fenda e aumentar o processo. 3.3.3 Fatores que influem no intemperismo A topografia influi principalmente nas regiões de aclives acentuados. O solo que encobre as rochas é carreado durante as enxurradas, favorecendo o ataque às rochas. 3.3.3 Fatores que influem no intemperismo O intemperismo físico pode ser definido como o conjunto dos processos que levam à desagreagação da rocha in situ e desorganização da estrutura dos constituintes minerais (sem alterações químicas). Os principais processos de intemperismo físico são: 3.3.4 Intemperismo Físico a) Expansão e contração térmica: Áreas com grandes amplitudes de variação térmica (dia/noite) causam expansão/contração dos cristais que aumentam de volume, originando tensões internas facilitando a desagregação e redução em pequenos fragmentos. b) Congelamento da água / degelo: A água percola as fissuras entre os grãos e cristais das rochas (água aumento do volume) 3.3.4 Intemperismo Físico c) Cristalização de sais: certas águas circulantes que contêm, em solução, sais dissolvidos podem infiltrar-se nas rochas. Com a evaporação, os sais se precipitam, cristalizando-se e exercendo certa pressão. Que pode desagregar as rochas. d) Ação física dos vegetais: muitas rochas podem desintegrar-se pelo crescimento de raízes ao longo de suas fraturas. e) Ação do homem: 3.3.4 Intemperismo Físico O intemperismo químico é caracterizado pela reação química entre a rocha e soluções aquosas diversas. Tal processo é mais rápido se a rocha for previamente preparada pelo intemperismo físico, que a reduz a fragmentos menores, facilitando e aumentando o contato com os agentes aquosos ativos na degradação da rocha. 3.3.5 Intemperismo Químico Uma grande parte dos minerais gerados em profundidade torna-se instável nas condições superficiais, pelo que, vão experimentar uma alteração na sua estrutura interna (com remoção ou introdução de elementos), originando-se desta forma outros minerais mais estáveis. 3.3.5 Intemperismo Químico A susceptibilidade dos minerais à alteração química é inversa da ordem de cristalização desses minerais, no magma. Entre os minerais mais vulneráveis situa-se a olivina, seguido-se a plagioclase cálcica, as piroxenas, as anfíbolas. Os feldspatos potássicos e a moscovite já apresentam um maior grau de resistência, sendo no entanto, o quartzo o mais estável. 3.3.5 Intemperismo Químico Olivina Quartzo Os principais processos de intemperismo químico são: a) Hidrólise: é responsável pela quebra da estrutura química do mineral. Os minerais são dotados de finíssimos capilares, a água penetra nesses capilares e seus íons acabam por se combinarem com os compostos, ocorrendo a formação de novas substâncias. Dissociação da água em H+ e OH-, que atacam os minerais, ocorre a transformação para argilo-minerais. 3.3.5 Intemperismo Químico b) Hidratação: a molécula de água entra na estrutura do mineral, modificando e formando outro mineral. Como consequência, os minerais têm seus volumes aumentados, o que lhes diminui a coesão. 3.3.5 Intemperismo Químico c) Oxidação: os minerais se decompõem pela ação oxidante do O₂ e do CO₂, resultando em hidratos, óxidos e carbonatos. Muitos minerais contêm ferro na sua constituição que reage com o oxigênio (Solos avermelhados). O ferro é facilmente oxidado passando de ferroso a férrico. 3.3.5 Intemperismo Químico Carbonatação: O dióxido de carbono (CO₂) – anidrido carbônico existente no ar, forma-se durante as combustões, é expelido pelos animais e plantas e pode ter outras origens. A sua percentagem no ar é pequena (menos de 0,3%). Mas mesmo em baixa concentração, o CO₂ reage com a cal (hidróxido de cálcio) que se forma quando da hidratação dos cimentos, segundo o esquema: Dióxidode Carbono + Cal = Carbonato de Cálcio + Água; Ou seja: CO2+Ca(OH)2---»CaCO3+H2O 3.3.5 Intemperismo Químico d) Carbonatação: é a decomposição por CO₂, este contido na água forma uma pequena quantidade de ácido carbono. Um calcário é mais facilmente lixiviado se o CO₂ estiver presente na água. O bicarbonato de cálcio é solúvel e é transportado em solução. 3.3.5 Intemperismo Químico O dióxido de carbono (CO₂) – anidrido carbônico existente no ar, forma-sedurante as combustões, é expelido pelos animais e plantas e pode ter outras origens. A sua percentagem no ar é pequena (menos de 0,3%). Mas mesmo em baixa concentração, o CO₂ reage com a cal (hidróxido de cálcio) que se forma quando da hidratação dos cimentos. O solo é um produto do intemperismo biológico, constituído de resíduos minerais e humos Plantas, animais, bactérias, fungos, liquens e musgos Pode-ser tanto físico-biológico ou químico-biológico 3.3.6 Intemperismo Biológico 3.3.7 Referências Bibliográficas • Braja M. Das. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. • Caputo, P. H. Mecânica dos Solos e suas aplicações. Editora LTC Volume 1
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