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19/03/2015 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL INTEMPERISMO Prof. Karina Patrícia Vieira da Cunha UFRN-CT-DEC INTEMPERISMO Conjunto de modif icações de ordem física e química que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra. TIPOS DE INTEMPERISMO INTEMPERISMO FÍSICO Desagregação das rochas INTEMPERISMO QUÍMICO Decomposição das rochas INTEMPERISMO FÍSICO PROCESSOS QUE CAUSAM: desagregação das rochas separação dos grãos minerais antes coesos transformação da rocha inalterada em material descontínuo e friável 19/03/2015 2 INTEMPERISMO FÍSICO FATORES: Variação da temperatura e umidade: expansão e contração; Cristalização de sais nas f issuras; Congelamento da água nas f issuras Atividades biológicas; Juntas de alívio INTEMPERISMO FÍSICO Age como facilitador da ação do intemperismo químico, através de: Quebra Aumento da superfície específica Quebra S = (0,5x0,5 de área)x8 cubosx6 lados Aumento da superfície específica VARIAÇÃO DA TEMPERATURA - Os corpos sofrem variações no volume devido a temperatura. Os coeficientes de dilatação são diferentes devido à variedade de minerais que formam as rochas. A variação da temperatura produzida pela insolação durante o dia e resfriamento a noite pode ser bastante grande. Exemplo: Numa área sob Caatinga foram observados as seguintes variações: Temperatura 17 horas (dia) º C 5 horas (manhã) º C Atmosfera 36 22 Granito 63 26 Gnaisse 55 23 19/03/2015 3 CRISTALIZAÇÃO DE SAIS – Nos climas áridos e semi-áridos (sertão - pouca chuv a), os sais das rochas solúv eis em água não são carreados e quando precipitados em f endas tendem a alargar estas fendas e promov er a desagregação das rochas. MARMITAMENTO – Cavidades que aparecem no leito dos rios produzidos pelas águas turbilhonares. As cavidades ou buracos de forma circular são designadas de marmitas torrenciais. 19/03/2015 4 CONGELAMENTO – A água ao congelar expande-se em 9% do seu v olume. Assim a água nas f endas e poros das rochas ao sof rer congelamento se expande e com o processo repetitiv o de congelar/ descongelar promov e a desagregação da rocha. Este tipo de intemperismo é de pouca importância no Brasil. 19/03/2015 5 Gnaisse (3m de altura) fraturado pela ação do gelo JUNTAS DE ALÍVIO Ocorre formação das juntas de alívio em conseqüência da expansão do corpo rochoso sujeito a alívio de pressão pela erosão do material sobreposto. Estas descontinuidades servem de caminhos para a percolação das águas que promovem a alteração química.; depois da erosão. ANTES DA EROSÃO DEPOIS DA EROSÃO INTEMPERISMO QUÍMICO todos os processos que causam decomposição das rochas, sendo água da chuva o principal agente do intemperismo químico. Reação genérica do intemperismo químico Processo básico de atuação: Principal agente: água das chuvas CO2 + H2O H2CO3 H2CO3 H + + HCO3 - HCO3 - H+ + CO3 - 19/03/2015 6 Reações do Intemperismo Químico Anidrita Gesso CaSO4 + 2H2O CaSO4.2H2O •HIDRATAÇÃO: Reações do Intemperismo Químico •HIDRÓLISE: 1 2 3 4 5 HIDRÓLISE TOTAL KAlSi3O8 + 8H2O → Al(OH)3 + 3H4SiO4 + K+ + OH- HIDRÓLISE PARCIAL (grau de eliminação do K) 2KAlSi3O8 + 11H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 2OH- 2,3KAlSi3O8 + 8,4H2O → Si3,7Al0,3O10Al2(OH)2K0,3 + 3,2H4SiO4 + 2K+ + 2OH- ACIDÓLISE KAlSi3O8 + 4H+ + 4H2O → 3H4SiO4 + Al3+ + K+ Mineral de argila 1:1 (Si:Al) Mineral de argila 2:1 (Si:Al) Óxido (perda total de sílica) Fotomicrografia de um feldspato marcado e corroído pelo intemperismo químico do solo. OXIDAÇÃO OXIDAÇÃO 19/03/2015 7 INTEMPERISMO BIOLÓGICO (Físico-químico) A pressão do crescimento das raízes v egetais Ativ idades de v ários animais, como minhocas, f ormigas, cupins, ouriços e roedores que constroem buracos Exsudação de ácidos orgânicos pelas raízes 19/03/2015 8 FATORES QUE CONTROLAM A AÇÃO DO INTEMPERISMO DO SOLO Material de Origem Clima Relevo Organismo Tempo Material de Origem Textura – Granulometria Minerais da rocha Textura Basalto x Granito Lápides sepulcrais do início do século XIX, EUA. Calcário à direita e Ardósia à esquerda. 19/03/2015 9 Clima INTEMPERIZAÇÃO EM DETERMINADAS REGIÕES CLIMÁTICAS - Climas frios: redução dos processos hidrolíticos com f ormação de solos esqueléticos, pobres em argilas. Nas regiões f rias há maior acúmulo de matéria orgânica, dev ido a menor v elocidade de decomposição; - Climas tropicais e sub-tropicais: Hidrólise e oxidação intensa, os minerais silicatados são intemperizados rapidamente. Migração da sílica e concentração dos hidróxidos de Fe e Al. - Climas semi-áridos: os grãos minerais são desagregados por esf orços f ísicos; Figura 4. A intensidade do intemperismo aumenta com a pluviosidade, resultando num solo com maior proporção de minerais secundários. Depósitos lateríticos – M inério de Ferro Figura 1. O tipo e a intensidade do intemperismo podem ser relacionados com a temperatura, pluviosidade e vegetação. O intemperismo químico é mais pronunciado nos trópicos. Nas regiões polares e nos desertos, o intemperismo é mínimo. 19/03/2015 10 Relevo Relevo C = Má infiltração e má drenagem desfavorecem o intemperismo químico e favorecem a erosão. A = Boa infiltração e boa drenagem favorecem o intemperismo químico B = Boa infiltração e má drenagem desfavorecem o intemperismo químico Organismo Organismo Tempo 19/03/2015 11 Tempo Tempo longo – condições de intemperismo pouco agresiv as; Tempo curto – condições de intemperismo agresiv as; Velocidade de aprof undamento do perf il de alteração: 20 a 50 m por milhões de anos; Susceptibilidade dos constituintes minerais; Clima; Tempo Escandináv ia – superf ície granítica coberta de gelo – manto de alteração de pouco milímetros de espessura; Tempo Hav aí (região muito úmida) – o intemperismo acelerado de lav as basálticas recentes permitiu a f ormação do solo em apenas um ano;
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