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12/05/2014 1 INTEMPERISMO GÊNESE DO SOLO Prof. Josinaldo Lopes Araujo INTEMPERISMO FÍSICO QUÍMICO BIOLÓGICO INTEMPERISMO Conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que atuam sobre as rochas desagregando-as e decompondo-as. - Desagregação física da rocha: mais importante em regiões mais secas e f rias 1.1 Intemperismo físico - Não há alteração química signif icativa - Aumenta a superfície de contato dos agentes químicos. a) Ação da temperatura - As rochas são composta por diversos minerais - Ciclos de aquecimento e resf riamento - Comum da região semi-árida nordestina 12/05/2014 2 b) Ação mecânica da água - Impacto direto da gota de chuv a - Ef eito abrasivo das águas dos mares, rios, riachos, etc. - Ciclos repetidos de umedecimento e secagem - Congelamento da água (gelo: aumenta o v olume da água em 9,2%). 12/05/2014 3 c) Raízes da plantas - Raízes crescem no interior das f endas das rochas d) Alívio de pressão - Dev ido ao “desgaste” das rochas sobrejascentes e) Cristalização de sais f) Ação mecânica dos ventos - Partículas em suspensão (corrosão) 12/05/2014 4 1.2 Intemperismo químico a) Dissolução b) Hidratação c) Hidrólise d) Oxidação e) Quelação CaSO4 . 2H2O (gipsita) ↔ Ca2+ + SO42- + H2O a) Dissolução: é o primeiro mecanismo e um dos mais importantes do intemperis mo químico. Incongruente: apenas parte do mineral é solubilizado 2KAlSi3O + 9H2O => H4Al2Si2O9 + 2H2OSiO4 + 2HSiO4 - + 2K+ (ortoclásio) (caulinita) (ácido silício) (silicato) CaCO3 (calcita) ↔ Ca2+ + CO32- 1.2 Intemperismo químico Congruente: toda substância é dissolvida NaCl (Halita) ↔ Na+ + Cl- b) Hidratação: Adsorção de moléculas de água ou de hidroxilas à superfície do mineral CaSO4 + 2H2O ↔ CaSO4.2H2O Muscovita + H2O → ilita (mica hidratada) Perda de K Minerais hidratados são suscetíveis a decomposiç ão 12/05/2014 5 c) Hidrólise: Reação química entre os íons H+ da água e os elementos da estrutura do mineral. Fontes de H+: R-COOH ↔ R-COO- + H+Matéria orgânica → CO2(g) + H2O ↔ H2CO3↔ H+ + HCO3- CARBONATAÇÃO 2KAlSi3O8 + 2H+ + 9H2O → H4Al2Si2O9 + 4H4SiO4 + 2K+ Absorvidos pela planta ou perda por lixiviação Mg (Ca) SiO4 + 4H+ → Mg2+ (Ca2+) + 4HCO3- + H4SiO4 feldspato 12/05/2014 6 Figura. Intemperismo de rochas sedimentares. Chapada Diamantina, Lençóis-BA Figura. Intemperismo de rochas metamórficas - RN d) Oxidação e redução Fe+2 → Fe+3 + e- 2FeS2 + 7H2O + 15/2O2 ↔ 2Fe(OH)3 + 4H2SO4 Pirita (sulfeto de ferro) Óxidos de ferro Acidez- mangue 2MgFeSiO4 + 2H2O → H4MgSi2O9 + SiO2 + 3FeO + 4H2SO4 Olivina (mineral primário) 4FeO + O2+ 2H2O →4FeOOH (goethi ta) - solo de cor amarelada 4FeO + O2+ 2H2O →4Fe2O3 (hematita ) - solo de cor avermelhada 12/05/2014 7 LATOSSOLO 2Fe2O3 + CH2O + 7CO2 + 3H2O ↔ 4Fe2+ + 8HCO3- e) Quelação Compostos orgânicos complexam cátions: Ca2+, Fe2+, Al3+ Aumenta a solubilidade dos minerais Exemplo da estrutura de um quelato (quelação) com o elemento ferro 12/05/2014 8 1.3 Intemperismo Biológico - Ação de microrganismos - Ação de plantas superiores - Ação da meso e macrofauna do solo (minhocas, cupins, roedores, etc. 2 ESTABILIDADE DAS ROCHAS AO INTEMPERIS M O Depende de: - Natureza física da rocha (compac ta ou solta) - Grau de cristalinidade da rocha - Tipo de agente cimentante (rochas sedimentares ) – Óxidos de Fe e Al > argila > carbonato - Origem e composiçã o mineral da rocha 12/05/2014 9 Mármore Granito a) Feldspatos: tectossilicatos (sódicos, potássicos, cálcicos) => se intemperizam e liberam de Na, K e Ca - Alguns são de fácil intemperizaçã o - Transforma m-se em caulinita (mineral secundário 1:1) b) Anfibólios e piroxênios: minerais ferromagnesianos - Fácil intemperização devido a presença de Fe2+ - Fácil clivagem: facilita sua decomposi ção c) Quartzo: não se decompõe, apenas se fragmenta - Pouco resistente quando de tamanho pequeno (dissolve). 3.1 ESTABILI DADE DOS MINERAIS PRIMÁRI OS 1 quartzo 2 muscovita 3 feldspatos 4 biotita 5 anfibólios 6 piroxênios 7 olivina 8 calcita 9 gipsita Aumento da estabilidade (aumento da resistência ao intemperismo) OBS: Todos os fe ldspa tos s ão tec tossili ca tos assi m como o quar tz o, mas o quar tzo possui maior proporçã o Si:O. Qual a i mpli caç ão para a resi stê nci a ao intemperismo? - O tect ossilicatos, à exceção do qua rt zo p ossuem substituição isomó rfica, o que diminui su a p rop orção de Si na estrutura do mineral. 12/05/2014 10 Produtos finais do intemperismo - Bases: Ca, Mg, K, Na - Minerais secundários: minerais 1:1, minerais 2:1, óxidos de ferro e óxidos de alumínio (Próximo assunto). Conseqüências do intemperismo - Remoção de bases e silício do solo - Diminuição da fertilidade do solo - Aprofundamento do perfil do solo - Diminuição da quantidade de minerais primários - Enriquecimento do solo com minerais secundários (
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