Geologia Intemperismo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CAMPUS DE CRATEÚS 
CURSO DE ENGENHARIA DE MINAS 
DISCIPLINA: GEOLOGIA GERAL E MINERALOGIA 
Aula 21: 
GEOLOGIA: INTEMPERISMO E FORMAÇÃO DO SOLO 
 
Prof. RODRIGO CORTEZ 
(Géol., M.Sc., Prof. Assist. UFC Campus Crateús) 
 
 
2016.01 
O QUE VAMOS APRENDER HOJE??? 
GEOLOGIA: INTEMPERISMO E FORMAÇÃO DO SOLO 
 
 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
Disponível na biblioteca UFC-Crateús: 
 
• Grotzinger, J. P. & Jordan, Tom. (2013). Para Entender a Terra. 6° Ed. 
Bookman. 738p. Capítulo 16. 
 
Teixeira, W.; Toledo, M.C.M.; Fairchild, T. R.; Taioli, F. (2009). 
Decifrando a terra. 2° Ed. Oficina de Textos, São Paulo, 623p. Capítulo 08. 
 
 
 
 O QUE É INTEMPERISMO 
O termo INTEMPERISMO significa o conjunto de modificações de ordem física 
(desagregações) e química (decomposições) que as rochas sofrem ao aflorarem (ou ao serem 
expostas) na superfície da terra. 
 
Os produtos do intemperismo são ROCHAS ALTERADAS e SOLO. 
 
Fatores que controlam o intemperismo são o CLIMA, o RELEVO, a FAUNA e FLORA, a ROCHA 
PARENTAL, e o TEMPO. 
 
A PEDOGÊNESE é a formação dos solos, causadas pelo intemperismo (alterações químicas e 
mineralógicas nas rochas afetadas). 
 
 
 
O INTEMPERISMO e a PEDOGÊNESE levam à formação do perfil do solo, estruturado sempre 
verticalmente, tendo a rocha sã (inalterada) na base e os diferentes níveis de solo acima. 
 
 
 O QUE É INTEMPERISMO: PERFIL DE SOLO 
 
 
O – horizonte 
orgânico em 
decomposição 
A – horizonte 
escuro, rico em 
M.O. 
E – horizonte 
claro, rico em 
M.O e FeOx B – 
horizonte 
marrom, argiloso 
C – horizonte de 
rocha alterada 
(saprolito) Rocha 
– horizonte com 
rocha sã 
 
 
TIPOS DE INTEMPERISMO 
Em função dos mecanismos de atuação, o intemperismo pode ser classificado em: 
 
 Intemperismo físico Intemperismo químico 
 
 
 
TIPOS DE INTEMPERISMO: FÍSICO 
São os processos que causam a desagregação e fragmentação das rochas, com separação 
dos grãos minerais, antes coesos, transformando a rocha em material descontínuo e friável. 
 
 
Efeitos: 
• Variações de temperatura ao longo do 
dia/noite e estações. 
• Variação da umidade. 
• Congelamento de água nas fraturas. 
• Evaporação das águas salinas nas 
fraturas. 
• Alívio de pressão sobre o material 
rochoso 
• Crescimento de raízes e vegetais. 
 
 
 
TIPOS DE INTEMPERISMO: FÍSICO 
 
 
 
 
 
TIPOS DE INTEMPERISMO: QUÍMICO 
A maioria das rochas são formadas sob condições de pressão e temperatura bem superiores 
às condições da superfície da terra. E por este motivo, os minerais originais de tais rochas 
entram em desequilíbrio através de uma série de reações químicas, formando novos 
minerais estáveis sob as novas condições superficiais. 
 
A estas transformações químicas damos o nome de intemperismo químico. 
 
O principal agente do intemperismo químico é a AGUA. Oriunda das chuvas, rios, lagos, 
mares e oceanos, são ricas em O2 e interagem com o CO2 da atmosfera, tornando-se ácida. 
O contato dessa água com Matéria Orgânica ajuda a aumentar ainda mais a salinidade, 
abaixando o pH do meio a ser transposto. 
 
 
 
Os elementos solubilizados pelo intemperismo químico são transportados pelas águas 
(lixiviados), enriquecendo o novo horizonte com os elementos imóveis. 
 
TIPOS DE INTEMPERISMO: QUÍMICO 
Os MINERAIS PRIMÁRIOS são aqueles da época de formação original da rocha. Os MINERAIS 
SECUNDÁRIOS são aqueles neoformados pelo intemperismo químico. 
 
As reações acontecem nas descontinuidades das rochas (arestas, vértices, falhas, fraturas), 
tendendo à formação de blocos com formas arredondadas. 
 
 
 
INTEMPERISMO, EROSÃO E SEDIMENTAÇÃO 
O INTEMPERISMO é um elo importante no ciclo das rochas, pois favorece a incorporação de 
rochas duras ao ciclo sedimentar. 
 
 
 
O processo de intemperismo gera um manto de alteração, composto por minerais primários 
inalterados, secundários transformados e neoformados. 
 
Os principais minerais no manto de alteração são o quartzo, as micas parcialmente 
transformadas, argilominerais e os oxi-hidróxidos de ferro. Cria-se também uma fase líquida 
composta por agua contente Na, Ca, K, Mg e Si. 
 
Mudanças climáticas causam desequilíbrios no intemperismo, processando mais acidez ou 
basicidade e consequentemente aumentando ou diminuindo o intemperismo. 
 
Processos tectônicos favorecem o soerguimento das rochas, e isso aumenta o intemperismo 
e erosão, consequentemente aumenta a sedimentação dos materiais intemperizados. 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO 
• A maior parte dos ambientes da superfície da terra possui pH entre 5 a 9. 
 
• As reações podem ser representadas pela seguinte equação genérica: 
Mineral 1 + solução de alteração Mineral 2 + solução de lixiviação 
 
• As principais reações do intemperismo químico são: 
 
 
 
• Hidrólise 
• Acidólise 
• Hidratação 
• Dissolução 
• Oxidação 
 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO: HIDRÓLISE 
HIDRÓLISE é o processo de intemperismo químico pelo qual os minerais silicáticos 
(formadores de rocha) passam ao serem atacados por água e resultarem em soluções 
alcalinas. 
 
O íon H+ resulta da ionização da água e quando em contato com os silicatos, deslocam alguns 
cátions (K+, Na+, Ca2+,Mg2+) que são em seguida liberados para a solução. 
 
 
 
Hidrólise sempre ocorre na faixa de pH entre 5 a 9. 
 Feldspato parcialmente dissolvido 
devido a hidrolise Curva de 
solubilidade para Si e Al 
REAÇÕES DO 
INTEMPERISMO 
QUÍMICO: 
HIDRÓLISE 
Hidrólise é característica de regiões tropicais úmidas. Esse processo recebe o nome genérico 
de LATERITIZAÇÃO e pode ser classificada em Alitização (formação de oxidohidroxido de Fe-
Al) e Monossialitização (formação de oxido-hidroxido de Fe-Al + argilas). 
 
 
 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO: ACIDÓLISE 
• Na maior parte da superfície dos continentes, os processos intempéricos são de origem 
hidrolítica. 
 
• No entanto em climas frios, onde a decomposição da matéria orgânica não é total, 
formam-se ácidos orgânicos que diminuem bastante o pH (< 5) das águas e são capazes 
de complexar o Fe e o Al, colocando-os em solução. 
 
• Quando isso ocorre, chamamos de ACIDÓLISE. 
 
• As rochas que sofrem este processo de intemperismo geram solos ricos praticamente em 
somente minerais primários insolúveis, como o quartzo, chamados de solos podzólicos. 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO: HIDRATAÇÃO 
O termo HIDRATAÇÃO é empregado nos minerais que sofrem intemperismo químico pela 
ação entre os dipolos das moléculas de água e as cargas elétricas não neutralizadas das 
superfícies dos grãos. 
 
Na hidratação, moléculas de água entram na estrutura mineral, modificando-a e formando 
portanto um novo mineral. 
 
 
 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO: DISSOLUÇÃO 
Alguns minerais estão sujeitos à DISSOLUÇÃO, que consiste na solubilização completa. É o 
caso, por exemplo, da calcita e da halita que entram em 
dissolução conforme a equação abaixo: 
 
 
A dissolução intensa das rochas, que ocorrem mais comumente em terrenos calcários, pode 
levar à formação de relevos cársticos (cavernas). 
 
 
 
 
 
REAÇÕES DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO 
 
 
• Alguns elementos podem estar presentes nos minerais em mais de umestado de 
 
 
oxidação, como por exemplo, o ferro, que se encontra nos minerais ferromagnéticos 
primários, como biotita, anfibólio, piroxênio e olivina, principalmente na 
forma de Fe2+. 
• Quando liberado em solução, forma o Fe3+ e precipita como um novo composto férrico, 
como a goetita: 
• A goetita passa a hematita por desidratação: 
 
 
• Fora estes dois minerais de ferro, podem haver outros muito abundantes nos solos. 
PROCESSOS DE ALTERAÇÃO SUPERFICIAL 
• Define-se de ESFOLIAÇÃO ESFEROIDAL o produto de formas arredondadas a partir de 
formas angulares vistos nos blocos de rochas. 
 
 
 
 
 
• Deve-se ao ataque do intemperismo químico e físico principalmente nas bodas dos 
corpos rochosos
 
 
. 
 
 
DISTRIBUIÇÃO 
DOS PROCESSOS 
DE ALTERAÇÃO 
SUPERFICIAL 
• Representa os 
domínios de 
intemperismo globais: 
1 – zona de Alitização 
(domínio tropical e equatorial). 
2 – zona de Monossialização 
(domínio tropical subúmido) 3 – 
zona de Bissalização (zona 
temperadas e áridas) 
 
 
4 – zona muito árida, sem alteração química (desertos) 5 – zona de Acidólise (zonas 
frias do globo) 
6 – zona coberta por gelo 
7 – extensão aproximadas das zonas de tectônica ativa. 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO 
Várias características do ambiente em que se processa o intemperismo influem diretamente 
nas reações de alteração, no que diz respeito a sua natureza, velocidade e intensidade. São 
estes os fatores que controlam o intemperismo: 
 
 
 
 
 
 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO: MATERIAL 
PARENTAL (ou MATERIAL DE ORIGEM) 
A alteração intempérica das rochas 
depende da natureza dos minerais 
constituintes da rocha inicial, de sua 
textura e estrutura . 
 
Como consequência da diferenciação no 
comportamento dos minerais ao 
intemperismo, o perfil de alteração será 
naturalmente enriquecido pelos minerais 
mais resistentes ( ou estáveis) e 
empobrecidos nos mais alteráveis ( ou 
instáveis) . 
 
 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO: CLIMA 
O CLIMA é o fator que isoladamente mais influencia no intemperismo. 
 
 
O intemperismo físico predomina 
em áreas com temperaturas e 
pluviosidade baixas. 
 
O intemperismo químico 
predomina em áreas com 
temperaturas e pluviosidade altas. 
 
Assim, temperatura e pluviosidade 
regulam a velocidade do 
intemperismo. 
 
 
 
 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO: TOPOGRAFIA 
A TOPOGRAFIA regula a velocidade do escoamento superficial das águas pluviais, portanto, 
controla a quantidade de água que se infiltra nos perfis de alteração. 
 
 
 
As reações químicas 
ocorrem 
preferencialmente onde 
exista boa infiltração 
 de favorecendo o 
 intemperismo químico. 
 
Em perfis íngremes 
escoamento é muito 
rápido, facilitando a 
 erosão e intemperismo 
físico. 
 
água, 
o 
o 
 
 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO: BIOSFERA 
• A qualidade da água que promove o intemperismo químico é bastante influenciada pela 
ação da BIOSFERA. 
 
• A matéria orgânica morta no solo se decompõe liberando CO2 e diminui o pH das águas. 
 
 
 
• Em torno das raízes de plantas, o pH se situa 
em torno de 2-4. 
 
• A biosfera também forma moléculas orgâni- 
cas capazes de complexar minerais, 
solubilizan- do-os. 
 
• Liquens e secretam ácidos oxálicos e fenólicos 
que auxiliam no intemperismo químico. 
 
 
FATORES QUE CONTROLAM O INTEMPERISMO: TEMPO 
• O TEMPO necessário para intemperizar determinada rocha depende dos vários fatores 
que controlam o intemperismo, principalmente dos constituintes minerais e do clima. 
 
• Condições pouco agressivas de intemperismo pede um longo tempo de exposição às 
intempéries. 
 
• Condições muito agressivas de intemperismo pede um curto tempo de exposição às 
intempéries. 
 
• Cálculos a partir do balanço de massa (o que entra vs o que sai do perfil) dão conta de 
velocidades de intemperização da ordem de 20-50m de perfil por cada milhão de anos. 
 
 
 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO: SOLOS 
Não é fácil definir SOLO pois o seu significado depende do ponto de vista do avaliador: 
 
• Para o Geólogo, representa o produto de alteração das rochas na superfície. 
• Para o Engenheiro, representa o material que serve como base para obras civis. 
• Para o Agrônomo, representa o meio necessário para o desenvolvimento das plantas. 
• Para o Hidrólogo, representa o meio poroso que capta e armazena água subterrânea. 
 
Em geral, podemos definir SOLO como: 
 
“Produtos friáveis e móveis, formados na superfície da Terra como resultado da 
desagregação e decomposição das rochas pela ação do intemperismo” 
 
 
 
A ciência que estuda os solos é chamada PEDOLOGIA. 
 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO: SOLOS 
 
 
 
 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS - EMBRAPA 
 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO: DEPÓSITOS LATERÍTICOS 
Os depósitos lateríticos também chamados de residuais, formados através da remoção de 
minerais solúveis das rochas e a concentração de minerais menos solúveis, no intemperismo 
químico, leva a formação de depósitos economicamente importantes. 
 
Podem ser de dois tipos: 
 
 Ocorre a acumulação relativa, do mineral primário de interesse, durante a alteração. O 
mineral portador do elemento é resistente ao intemperismo e permanece no perfil de 
alteração, enquanto que os outros minerais são alterados. Como exemplo tem-se os 
depósitos de fosfato, por concentração de apatita, crômio, por acumulação de cromita, 
estanho por concentração de cassiterita, ferro por concentração de hematita, ouro, etc. 
 
 
 
 Ocorre a destruição do mineral primário da rocha e a formação de minerais secundários 
mais ricos que o mineral primário no elemento de interesse. Ocorre com elementos de 
baixa solubilidade como alumínio e titânio que formam a gibbsita (bauxita) e anatásio. 
 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO: DEPÓSITOS LATERÍTICOS 
 
 
Mina em depósito laterítico de Cobre-Ouro 
 
 
 Minério de Níquel Minério de Alumínio 
MOVIMENTOS DE MASSA 
MOVIMENTO DE MASSA é o processo pelo qual rochas e solo movem-se encosta 
abaixo sob a influência da gravidade. 
 
 
 
A dispersão de massa é uma das consequências do intemperismo e da fragmentação das 
 
 
 rochas, especialmente em regiões acidentadas e montanhosas. 
 
Os fatores que condicionam são: 
• A natureza dos materiais, 
• A declividade e estabilidade da encosta, 
• A quantidade de água. 
 
 
MOVIMENTOS DE MASSA: ROCHAS 
 
 
Inclui queda, deslizamento e avalanche de rochas, desde blocos até grandes massas do 
 
 
substrato. 
 
O intemperismo enfraquece o substrato ao longo de juntas e fraturas, até que a mais leve 
pressão causada pela água rompa e colapse a estrutura. 
 
Grande causa de perigo nas proximidades de estradas e construções. 
 
 
MOVIMENTOS DE MASSA: MATERIAL INCONSOLIDADO 
 
 
Os movimentos de massa de material inconsolidado incluem várias misturas de areias, 
 
 
 silte, argila, solo, rochas fragmentadas, árvores, materiais antrópicos e 
matéria orgânica. 
 
Geralmente são eventos mais lentos do que os movimentos de rochas. 
 
O intemperismo na presença de água causa fluxos direcionais que faz com que as estrutura 
se colapse. 
 
Grande causa de perigo nas proximidades de estradas e construções. 
 
 
PROXIMAAULA 
GEOLOGIA: CICLO DAS ÁGUAS