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8. Intemperismo

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1
FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO
ENGENHARIA AGRÍCOLA E AMBIENTAL
ENGENHARIA CIVIL
Assunto: Intemperismo
• Introdução:
– Intemperismo:
• Cultivo de vegetais, construção civil e indústria: sobrevivência depende dos 
materiais disponíveis (produtos do intemperismo)
• Transformações que a crosta sofre na interação com a atmosfera, a hidrosfera e 
a biosfera
• Conjunto de processos físicos e químicos que desagregam e decompõem 
rochas e sedimentos, dando origem aos solos e sedimentos
– Ciclo rochoso: 
• Produtos do intemperismo: susceptíveisl aos processos de erosão, transporte e 
sedimentação (denudação continental) ou formação do solo
• Tipos de intemperismo:
– Processos intempéricos alteram:
• Propriedades físicas dos minerais e rochas: morfologia, resistência e textura
• Características químicas: composição química e estrutura cristalina
– Intemperismo físico: 
• Desagrega minerais e/ou rochas, tornando os materiais descontínuos e friáveis 
(fragmentados)
• Fatores determinantes do intemperismo físico: 
• temperatura
• cristalização da água e de sais
• efeito mecânico de vento
– Efeito da temperatura:
• Variação da temperatura:
– Ao longo do dia (deserto x zona úmida)
– Ao longo das estações climáticas (tropical x temperada)
• Temperatura crescente causa variação no volume do corpo
– Coeficiente de dilatação mineral variável: esforços diferenciados 
causam fadiga ou quebra da coesão dos minerais
– Fadiga: desagregação mineral e/ou fragmentação da rocha
• Aquecimento mineral:
– Ordem decrescente: vértices > arestas > faces
– Formação de sólidos arredondados: resistência semelhante 
(esfoliação)
– Cristalização da água:
• Gelo: expansão do volume em 9% - força em fendas
• Impacto: maior fraturamento em rochas porosas
– Cristalização de sais:
• Crescimento de cristais de sais dissolvidos em águas de infiltração: força 
expansiva nas fendas com a continuidade lenta do processo (expansão térmica 
e absorção de umidade)
• Controlado pela dureza e cimentação da rocha: quanto maior a cimentação, 
maior a resistência à desagregação mecânica
– Efeito mecânico do vento:
• atrito no transporte gera desgaste da rocha
– Intemperismo físico-biológico: desagrega minerais e/ou rochas
• Vegetais:
– Pressão de crescimento das raízes: depende da resistência da rocha e 
do fendilhamento para penetração das raízes
• Animais:
– Transporte e mistura de material por animais como cupins e formigas
– Formação de buracos: torna o material mais fofo e facilita a 
penetração de outros agentes intempéricos
– Impacto do intemperismo físico: 
• Desagrega o material e diminui a granulometria
• Redução da granulometria: maior área para atuação do intemperismo químico 
(importância do intemperismo físico)
UNIVASF Disciplina: Geologia Aplicada a Solos
Aula: Intemperismo Profª Carmem S. Miranda Masutti
2
– Intemperismo químico: 
• Decompõe minerais e/ou rochas (dissolve - solução)
• Principal agente intempérico: água da chuva, rica em O2, em interação com o 
CO2, adquire caráter ácido; respiração das raízes aumenta a concentração de 
CO2 (pH ainda mais ácido)
• Reações de equilíbrio entre H2O e CO2:
– CO2 + H2O ⇒ H2CO3
– H2CO3 ⇒ H+ + HCO3-
– HCO3- ⇒ H+ + CO32-
• Decomposição incompleta da matéria orgânica: formação de ácidos orgânicos 
(reduz pH da solução percolante)
• Esfoliação esferoidal: decomposição química de rochas a partir de suas bordas, 
com núcleo inalterado – in situ x rolado
• Reações do intemperismo químico: 
– Fórmula geral:
– Mineral I + solução de alteração ® Mineral II + solução de 
lixiviação
– Dependem de:
– Leis do equilíbrio químico
– Oscilações das condições ambientais
– Principais reações:
– Oxidação/redução
– Hidratação/desidratação
– Hidrólise/acidólise
– Dissolução/carbonação
• Oxidação/redução:
– Promovida por agentes orgânicos (bactérias) ou inorgânicos (água)
– Elementos susceptíveis: Fe, Mn, S (sulfeto - potente ácido sulfúrico)
– Qualquer composto ferroso em prolongada exposição ao ar é oxidado:
– FeS2 + 7O + H2O ⇒ FeSO4.7H2O + H2SO4
– 2FeSiO3 + ½ O2 + 5H2O ⇒ 2FeOOH + 2H4SiO4
– Fe2SiO4 + ½ O + 2H2O ⇒ Fe2O3 + H4SiO4
– Resultado global do processo de oxidação:
– Fixação do Fe em óxido férrico (hematita e goetita - 
lateritas)
– Liberação da sílica em H4SiO4 dissolvido ou SiO2 coloidal
– Ionização de metais não-oxidáveis (Ca2+)
– Mn e S: comportamento semelhante
• Hidratação/desidratação:
– Incorporação da molécula de água ao edifício cristalino:
– KAlSi3O8 + H2O ⇒ HAlSi3O8 + K+ + OH-
– 2HAlSi3O8 + 14H2O ⇒ Al2O3.3H2O + 6H4SiO4
– 2FeOOH ⇒ Fe2O3 + H2O
– 2FeSiO3 + 7H2O + ½O2 ⇒ 2Fe(OH)3 + 2H4SiO4
• Hidrólise:
– Quebra dos silicatos pela molécula de água:
» Liberação de bases (absorção ou lixiviação)
» Alumina e sílica combinado com água (constituição dos 
argilo-minerais)
– Faixa de pH: entre 5 e 9
– Hidrólise total:
» Manutenção das soluções de alteração diluídas: alta 
pluviosidade e drenagem eficiente
» KAlSi3O8 + 8H2O ⇒ Al(OH)3 + K+ + OH- + 3H4SiO4
– Hidrólise parcial:
» Drenagem menos eficiente: parte da sílica permanece no 
perfil e o potássio pode ser total ou parcialmente eliminado
UNIVASF Disciplina: Geologia Aplicada a Solos
Aula: Intemperismo Profª Carmem S. Miranda Masutti
3
– Hidrólise parcial:
» Com 100% de eliminação do K:
» 2KAlSi3O8 + 11H2O ⇒ Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K+ + 
2OH-
» Formação da caulinita: eliminação de 66% da sílica e 
permanência de todo Al
» Parte do K não é eliminado em solução: 
» 2,3KAlSi3O8 + 8,4H2O ⇒ Si3,7Al0,3O10Al2(OH)3K0,3 + 
3,2H4SiO4 + 2K+ + 2OH-
» Formação de esmectita: eliminação de 87% de K, 46% de 
sílica e permanência de todo Al
» Processo pedogenético: sialitização
– Acidólise:
» Faixa de pH: < 5
» Dominante em ambientes mais frios: decomposição parcial 
da matéria orgânica (ácidos orgânicos)
» Acidólise total: Al3+ em solução (pH < 3)
» KAlSi3O8 + 4H+ + 4H2O ⇒ 3H4SiO4 + K+ + Al3+
» Formação da Espodossolos
» Acidólise parcial: remoção parcial do Al (pH entre 3 e 5)
» 9KAlSi3O8 + 32H+ ⇒ 3Si3,5Al0,5O10Al2(OH)2 + 6,5H4SiO4 + 
9K+ + 1,5Al3+
– Dissolução/carbonatação:
– Constitui a hidrólise dos carbonatos pelo ácido carbônico
– Ácido carbônico: solvente mais comum dos carbonatos
– Carbonatos sujeitos ao ataque de ácidos: íon CO32- junta-se 
rapidamente ao íon H+, formando o íon HCO3- (estável)
– Íon HCO3- (estável) se associa ao íon H+: forma o ácido carbônico
» CaCO3 + H2CO3 ⇔ Ca2+ + 2HCO3-
» CaCO3 ⇔ Ca2+ + CO3-
– Formação de relevos cársticos: presença de cavernas
– Intemperismo químico-biológico: decompõe
– Organismos:
– Segregam CO2, NO3-, ácidos orgânicos do metabolismo: entram na 
solução do solo e atinge a rocha - aumenta intemperismo químico
– Plantas:
– Quelação: as raízes utilizam agentes quelantes para extrair íons 
(nutrientes) de minerais - aumento da taxa do intemperismo
– Resistência dos minerais ao intemperismo:
UNIVASF Disciplina: Geologia Aplicada a Solos
Aula: Intemperismo Profª Carmem S. Miranda Masutti
4
• Resultados do intemperismo:
–Fase solúvel
• Constituintes mais solúveis transportados pelas águas percolantes
– Fase residual:
• Constituintes menos solúveis permanecem no perfil de alteração
• Tipos de constituintes:
– Minerais primários residuais
– Minerais secundários (importância do intemperismo químico)
» Minerais secundários neoformados:
• olivina ⇒ hematita; 
• pirita ⇒ jarosita
» Minerais secundários transformados:
• micas ⇒ esmectita
• feldspatos ⇒ esmectita ou caulinita
• Solo:
– Produto do intemperismo e pedogênese
– Pedogênese:
• Fatores pedogenéticos: material de origem, topografia, clima, organismos e 
tempo
• Processos pedogenéticos: adição, perda, translocação e transformação
• Ocorrência da pedogênese: 
– Reorganização e transferência dos minerais formadores do solo: 
argilo-minerais e oxihidróxidos de Fe e Al
– Perfil do solo:
• Horizontes e/ou camadas
• Tipos de horizontes: 
– A: adição de matéria orgânica (“solo agrícola”)
– B: acúmulo e transformação (menos rico em M.O.)
– C: transformação (desintegração)
– R: material de origem não-decomposto
• Características observáveis do solo: cor, textura, estrutura, consistência e 
porosidade
– Desempenho/aptidão do solo:
• Capacidade de troca de cátions (CTC): função da composição da solução 
(equilíbrio na interface sólido-solução):
– Regiões semi-áridas: falta de lixiviação do material solúvel – 
precipitação (desenvolvimento natural da salinidade)
UNIVASF Disciplina: Geologia Aplicada a Solos
Aula: Intemperismo Profª Carmem S. Miranda Masutti

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