7 INTEMPERISMO QUÍMICO (PARTE 1) 2017

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Diagrama A: variação da composição química de saprólitos em função do aumento do grau de intemperismo em gnaisses pré-cambrianos do Minnesota (Goldich, 1938)
Diagrama B: variação da abundância dos minerais nas mesmas amostras de saprólito do diagrama A. 
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Comparação das análises químicas de um basalto da bacia do Paraná com seu produto intemperizado (Faure, 1991) 
Al2O3 é considerado constante. O seu aumento corresponde a uma diminuição do peso da rocha intemperizada. (12,3 x 100g)/26,3 = peso do saprólito = 46,7g. 53,3g de rocha foram removidos durante o intemperismo para cada 100g de basalto
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As reações químicas nos solos são influenciadas pela capacidade de troca iônica que depende da presença de matéria orgânica, minerais argilosos, óxidos de Fe e Al e pH nos diferentes Hz: Importante para definir a capacidade de 1 solo em sustentar plantas.
Importância também dos organismos presentes nos solos (ecossistema). organismos produtores (autotróficos; usam CO2 e nutrientes químicos para sustentar-se) e consumidores (heterotróficos; por decomposição de matéria orgânica gerada pelos produtores) + energia (sol, óxido - redução de S, Fe, Mn). 
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CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
Por granulometria, composição, plasticidade, resistência mecânica, cor, fertilidade, etc.  Classificação de acordo com interesse (geólogo, engenheiro agrícola etc...)
Os fatores climáticos são muito importantes. 
Regiões úmidas (pedalféricos)		óxidos de Fe e Al-silicatos
Regiões áridas (pedocálicos) 		sais de Ca
Subdivisão por temperatura e grau de aridez
 
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SOLOS DE REGIÕES ÚMIDAS: 
Podzoles. (parte úmida de zonas temperadas). Nesses solos, a vegetação provoca o aumento da acidez da água: pH 4,0-4,5 na parte argilosa e 3,5 no húmus.
 lixiviação de íons alcalinos e alcalino-terrosos (totalmente removidos) + Fe e Al (migram no Hz B). Hz A enriquecido em Si. Argila = Caulinita
Solos podzolícos. Parte central de zonas temperadas
Tundra. Solos típicos de regiões frias e úmidas. Grande quantidade de matéria orgânica. Perpetuamente congelado.
 
Laterita. (trópicos úmidos). Solo vermelho, enriquecido em Al2O3, Fe2O3 em todo o perfil. Remoção dos alcalinos e alcalino-terrosos.
 
Solos lateríticos. (bordas de zonas tropicais úmidas). Coloração vermelha, vermelho-marrom, amarelo-marrom.  
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SOLOS DE REGIÕES ÁRIDAS
 
Solos áridos tropicais: concentrados em sais de Ca (Hz B). Apenas os compostos de Na, K e Mg são removidos (devido à falta de água de chuva). Mineral típico = montmorilonita (ou ilita quando tem bastante K).
Tchernoziem: (Terra preta) quando pluviometria  635mm. Coloração preta, rico em matéria orgânica  solo agrícola.
 
Quando a aridez  solo mais fino, mais claro: “castanho”; “vermelho-marrom”.
 
Solo salino: Quando aridez muito alta: O solo pode reter sais como cloreto de Na.
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CLASSIFICAÇÃO CLIMÁTICA DOS SOLOS
Solos pedalféricos (precipitação média > 635mm/ano)
Laterita (trópicos)
Podzol (zona temperada)
Tundra (zona ártica)
Solos pedocálicos (precipitação média < 635mm/ano)
Tchernoziem (300-630 mm/ano; frio)
Castanho-Marrom (250-380 mm/ano; quente)
Desérticos e Salinos (< 250 mm/ano; quente)
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MINERAIS ARGILOSOS
(Clay minerals - argilominerais)
Os minerais argilosos formam um dos maiores e mais diversificados grupos de minerais. Têm aplicações importantes em geologia, agronomia, indústria de cerâmicas, mecânica de solos e geoquímica.
ESTRUTURA
A propriedade comum a todos os minerais argilosos é o tamanho dos grãos (< 2 micrometros)  fração fina dos sedimentos.
 
Para investigar: Difração de raios X e Microscopia Eletrônica de Varredura
A maioria dos minerais argilosos são Al-silicatos e cristalizam como filosilicatos + outros metais (Mg, Fe, Ca, metais alcalinos)
Apresentam estrutura laminar como as micas  alternância de camadas octaédricas e tetraédricas
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GIBSITA (Al2(0H)6): Octaédrica (Al3+, O2-, OH-). Al3+ = 0,51Å e 6 O2- e OH- em volta (1,40 Å).
 
SÍLICA (SiO4): Tetraédrica ((Si4+, O2-). Si4+ = 0,42 Å e 4 O2- e OH- em volta.
 
Estrutura argilosa completa: Combinação das lâminas octaédricas e tetraédricas.
 
Combinação mais simples: CAULINITA Al2Si2O5(OH)4 (duas camadas)
Outra combinação: 1 lámina octaédrica entre 2 láminas tetraédricas (Si/Al 2x da caulinita):
MONTMORILONITA	Al4(Si4O10)2(OH)4 (em geral + n.H2O)
A distância entre os ánions (O2-, OH-) de 2 camadas é maior que entre os ánions da mesma camada: CLIVAGEM (ao longo das camadas).
Na Montmorilonita:	Estrutura simétrica (Sílica-Gibsita-Sílica)
Na Caulinita: 		Estrutura assimétrica (Gibsita-Sílica)
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 As camadas da estrutura simétrica se separam com mais facilidade umas das outras que na estrutura assimétrica  propriedades macroscópicas diferentes dos dois tipos de argilas.
 
Substituições isomórficas: mais freqüente nas argilas montmoriloníticas que nas argilas cauliníticas. 
Substituições mais comuns:
Si4+por Al3+ (lámina tetraédrica) até 15%
Mg2+, Fe3+, Zn2+, Ni2+, Li+, Cr3+ (lámina octaédrica) até 100%
A deficiência em carga positiva pode ser compensada pela introdução de K+  ILITAS (estrutura transitória entre a montmorilonita e a muscovita)
 
Al4Si8O20(OH)4 Montmorilonita
K0-2Al4(Si8-6Al0-2)O20(OH)4 Ilita
K2Al4(Si6Al2)O20(OH)4 Muscovita
 ESMECTITAS (1/2Ca,Na)0,7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)8O20(OH)4.nH2O
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Exemplos de classificação dos argilominerais e capacidade de troca catiônica CTC
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CLASSIFICAÇÃO DOS MINERAIS ARGILOSOS
 
A classificação dos minerais argilosos foi elaborada com base na estrutura dos mesmos: tipos bilaminares e tipos trilaminares.
Tipos bilaminares: Classificados de acordo com o grau de preenchimento das posições octaédricas na camada gibsítica (caulinita, serpentina, greenalita)
Tipos trilaminares: Classificados de acordo com a facilidade com que as camadas são separadas uma da outra. A presênça de K+ tem um papel importante. (pirofilita, esmectita, micas, clorita)
Tipos de camadas mistas: camadas alternadas de espécies diferentes (seqüência regular ou alternância casual)
Tipos amorfos: não se observa estrutura bem definida, mesmo quando examinados com difração de raios X. (Alofanas).
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