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* * INTEMPERISMO Prof. Jaedson Mota Fortaleza- CE 2013 * * * * Alterações físicas e químicas de rochas e minerais na superfície da terra. Por que ocorre ? Não equilíbrio das rochas e minerais com a temperatura, pressão e condições de umidade do ambiente Tudo na natureza busca o estado de energia mínima: o equilíbrio * * Processos gerais: oxidação, redução, oxidação-redução, hidrólise, hidratação, dissolução. Físico Químico Alteração física apenas Alteração química e mineral dos constituintes da rocha * * Desintegração dos materiais 1. Variação de temperatura - Variação diária (insolação) e sazonal (climática) - Minerais de coloração e coef. de dilatação 2. Alívio de pressões - Alívio da massa das rochas erodidas - Expansão e fendilhamento paralelo à superfície - Dia: dilatação; Noite: contração * * 3. Crescimento de cristais - Crescimento de cristais nos poros ou fendas - Congelamento (crioclastia) 4. Hidratação de minerais - Tensões internas por aumento do volume de determinados minerais (80 kgf/cm2) - Cristalização de sais (semiárido) 5. Processos físicos ligados a fatores biológicos - Ação mecânica das raízes e organismos * * * * * * * * * * O intemperismo físico resulta em maior superfície específica do mineral * * Principal agente: água Atmosfera: H2O+ CO2 - levemente ácida Solo: junta ao CO2 resp. raízes e MO - pH Decomposição MO: água de percolação ácida Água quimicamente ativa * * - Solvente; - Componente necessário a todas as reações do intemperismo; e - Constituinte das principais novas fases do intemperismo (hidróxidos, argilas, substâncias amorfas). * * * * * * * * A água entra na estrutura do mineral, modificando-o Preservada a estrutura, com algumas modificações nas propriedades. CaSO4 + 2H2O→ CaSO4.2H2O * * Alguns minerais estão sujeitos à dissolução, que pode consistir na solubilidade completa. CaCO3 + CO2 + H2O Ca (HCO3)2 * * - Dissolução congruente Mg2SiO4(s) + 2H+(aq) 2Mg2+(aq) + H2SiO4(aq) Intemperismo sem deixar resíduos sólidos; apenas FASE SOLÚVEL. Dissolução da Olivina (Fosterita) em meio ácido * * - Dissolução incongruente 2KAlSi3O8 + 11H2O Al2Si2O5(OH)4 +4H4SiO4 + 2K+ + 2OH Intemperismo deixa resíduo - FASES SOLÚVEL e SÓLIDA. Dissolução de Feldspato-K para caulinita - Elevada concentração do produto da dissolução; - Baixa precipitação pluvial; e Comum em minerais (silicatados) que contêm Fe e Al, formando caulinita (pouco solúvel). * * Mg2SiO4(s) + 2H2O + 2CO2(g,aq) 2MgCO3(s) + H4SiO4(aq) Dissolução da Olivina (Fosterita) em condições de baixa precipitação pluvial Dissolução da Olivina (Fayalita), em presença de oxigênio, formando goethita Fe2SiO4(s) + 3H2O + 1/2O2(g,aq) 2FeOOH(s) + H4SiO4(aq) * * Dissolução da Olivina (Fayalita), em condição anóxica: passa à condição congruente Fe2SiO4(s) + 4H2O + 4CO2(g,aq) 2Fe2+(aq) + 4HCO3- (aq) + H4SiO4(aq) * * Quebra da estrutura do mineral pela ação dos íons H+ e OH- dissociados em água. HIDRÓLISE Novos minerais Com isso, o silício é liberado Principal reação na decomposição de silicatos e carbonatos * * * * A remoção de sílica do sistema pode ser: * * ACIDÓLISE * * oxigênio (elementos perdem elétrons) Fe2+ → Fe3+ + e- - É um processo comum de alteração de minerais; - Evidência: cores avermelhadas e amareladas; - O ambiente tem de ser oxidante. * * 2FeSiO3 + 5H2O +1/2O2 Piroxênio transformando em goethita 2FeOOH + 2H4SiO4 Goethita transformando em hematita por desidratação 2FeOOH Fe2O3 + H2O Fayalita transformando em hematita por hidratação Fe2SiO4 + 1/2O2 + 2H2O Fe2O3 + H4SiO4 * * * * REDUÇÃO Processo inverso à oxidação, em que o Fe++ se mantém na forma estável. Ocorre em ambientes saturados com água, O2 e demanda biológica por oxigênio . (gleização) * * - Comum onde há flutuação do lençol freático - Alternância entre forte oxidação e redução em ambientes mal drenados - Oxidação-redução: decomposição dos minerais 2:1 e acidificação do solo. * * Intemperismo biológico associado a fungos Rochas – Ambiente hostil Capacidade de se estabelecer em rochas nuas Abrem caminho para a vegetação e formação do solo * * Intemperismo biológico associado a bactérias Fonte: Uroz et al., 2009 * * Velocidade do intemperismo Clima, Material de origem e do Relevo Atuação do intemperismo * * Clima * * Material de origem * * Condiciona o microclima do solo e a dinâmica da água. Relevo * * Mais facilmente intemperizados Gesso, halita... Calcita, apatita... Olivina, piroxênio... Biotita... Albita... Vidro vulcânico Quartzo... Muscovita... Vermiculita... Montmorilonita... Caulinita, alofanas Gibsita Hematita, goetita Anatásio, rutilo.... Mais resistentes ao intemperismo ÍNDICE DE INTEMPERISMO DE PARTÍCULAS MINERAIS DA FRAÇÃO ARGILA SÉRIE DE GOLDICH * * Avaliação do intemperismo Razão molar: As razões SiO2/Al2O3 (Ki), SiO2/(Al2O3 + Fe2O3) (Kr), obtidas a partir do ataque sulfúrico, são empregadas na Classificação Brasileira de Solos. Índices O princípio baseia-se na perda relativa do Si em relação ao Al e Fe, indicando um aumento do grau de intemperismo com a diminuição das razões Ki e Kr. * * Estágios Incipiente: - Minerais primários não intemperizados nas frações areia e silte; - Argilominerais 2:1 como vermiculita, esmectita e ilita na fração argila. Intermediário: - Fração argila dominada por argilominerais 2:1, com esmectita, pouca ilita e vermiculita ausente. Avançado: - Fração argila dominada por caulinita, gibbsita, quartzo e óxidos de ferro. * * Principais produtos do intemperismo Resíduos: argilominerais, óxidos de Fe e de Al e minerais primários resistentes ao intemperismo. * * jaedson.mota@ufc.br * *
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