Intemperismo e erosão

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Uma vistado sul do escarpamentode Omã, próximoao Mar da Arábia.
[PetroleumDevelopmentOman]
Todasasrochas- mesmoaquelasque,por seremmuitoduras,pareceremindestrutíveis-, assimco-mo automóveisantigosqueenferrujamejornais
velhosqueficamamarelados,tambémpodemenfraque-
cer-see esfacelar-sequandoexpostasà águae aosgases
daatmosfera.Entretanto,diferentementedosautomóveis
e dosjornais,asrochaspodemlevarmilharesdeanospa-
rasedeteriorar.Nestecapítulo,examinaremosde perto
doisprocessosgeológicosquecolapsamefragmentam
asrochas:o intemperismoea erosão.
Intemperismoléo processogeralpeloqualasrochas
são destruídasna superfícieda Terra.O intemperismo
produztodasasargilas,2todosos solose assubstâncias
dissolvidasecarregadaspelosriosparaosoceanos.As ro-
chasmeteorizam-sededoismodos:
Por que algumas rochas meteorizam-se
mais rapidamente que outras? 172
Intemperismo químico 174
Intemperismo físico 181
Solo: o resíduo do intemperismo 185
Os humanos como agentes do
intemperismo 188
O intemperismo gera a matéria-prima
dos sedimentos 188
Int~mperismo,erosão e ciclo das rochas
171
"Ospicos denossasterrassão,destemodo,niveladoscomaspraias;
nossasplaníciesférteissãoformadasdasruínas demontanhas."
JAMES HUTION (1788)
• O intemperismoquímicoocorrequandoosmineraide
umarochasãoquimicamentealteradosoudissolvido. O
desgasteouesmaecimentodeinscriçõesgravadasemlápidesoumonumentosantigoé
causadoprincipalmentepelointemperismoquímico.
• O intemperismofísicoocorrequandoarochasólidaéfragmentadaporproces-osme-
cânicosquenãomudamsuacomposiçãoquímica.Osescombrosdecolunasebloco de
pedrasqueerampartedosimponentestemplosdaGréciaantigaresultaramprin ipal-
mentedointemperismofísico,quecausou,também,rachadurasefraturasdeantigostú-
mulosemonumentosdoEgito.
Os intemperismosquímicoefísicoreforçam-semutuamente.A decomposi,âoquí-
micadeterioraos fragmentosdasrochase torna-osmaissuscetíveiaorompimento.
Por suavez,quantomenoresos blocosproduzidospelo intemperimofí ico, tanto
maiorasuperfíciedisponívelparaaaçãodointemperismoquímico.
"
-\..
{~~~_.:t~mperismo,erosão e ciclo das rochas
~~JI
Depoisqueosprocessostectônicosevulcânicosformaramasmontanhas,adecomposi-
çãoquímicaeafragmentaçãofísica,juntamentecomachuva,o vento,o geloe aneve,
1 721 ParaEntender a Terra
desgastamessasregiõeselevadas.A erosãoéo conjuntodepro-
cessosquedesagregametransportamsoloerochasmorroabai-
xoounadireçãodovento.Essesprocessostransportamo mate-
rial alteradodasuperfíciedaTerradeumlocaledepositam-no
emoutrolugar.Comoaerosãomoveo materialsólidoalterado,
novasporçõesderochafrescaeinalteradavãosendoexpostasao
intemperismo.
O intemperismoeaerosãosãoprocessosgeológicosimpor-
tantesnociclodasrochasenossistemasdaTerra,comodescri-
to no Capítulo4. Juntamentecoma tectônicae o vulcanismo
(outrosdoiselementosdociclodasrochas),o intemperismoea
erosãomodelamasuperfícieterrestreealteramosmateriaisro-
chosos,convertendorochasígneas,bemcomoasdemais,em
sedimentose formandosolos.De certaforma,o intemperismo
eaerosãosãoinseparáveis.Quandorochascomoo calcáriopu-
roouasrochasevaporíticassãoalteradaspelachuva,porexem-
plo, todoo materialé completamentedissolvidoe levadopela
águacomoíonsemsolução.O materialdo intemperismoquí-
micoconstitui-senoprincipalaportedematériadissolvidanos
oceanos.
As seçõesiniciaisdestecapítuloenfatizarãoo intemperismo
químicoporqueeleé,dealgumamaneira,o fatorcontroladorde
todooprocesso.Osefeitosdointemperismofísico,emborasem-
preimportantes,dependemlargamentedadecomposiçãoquími-
ca.Antesdeaprofundaraindamaiso assunto,porém,examina-
remososfatorescontroladoresdointemperismo.
.'~quealgumas rochas
eteorizam-se mais rapidamente
que outras?
Todasasrochasalteram-se,masamaneiraeataxaemqueisso
ocorreévariável.Osquatrofatoresquecontrolamadesintegra-
çãoeadecomposiçãodasrochassãoaspropriedadesdaroch20
matriz,o clima,apresençaoua ausênciadesoloe o tempo
exposiçãodasrochasà atmosfera.Essesquatrofatoresestã
sumarizadosnoQuadro7.l.
As propriedades da rocha-matriz
A naturezadarocha-matrizcontrolao intemperismoporquec:
os mineraisalteram-secomtaxasdiferentese (2) a estrutuL
dasrochasinfluenciasuasuscetibilidadedefraturar-seefrag-
mentar-se.Inscriçõesemlápidesantigasoferecemboasevidêr:-
ciasdavariaçãodastaxasemqueasrochassealteram.As 1--
trasrecém-esculpidasnumalápideapresentam-sebemníti
emrelaçãoà superfíciepolidade inscrição.Entretanto,apó
centenasdeanosdeexposiçãonumclimadechuvasmode_
das,a superfíciepolidada lápidedecalcárioestaráfoscae
letrasinscritasterãoquasesedissolvido,damesmaformaq -
o nomeinscritonumabarradesabãodesaparecelogodepois -
poucouso(Figura7.1).Por outrolado,o granitomostrará -
mentealgumaspoucasmudanças.As diferençasentrea altere-
çãodogranitoe adocalcárioresultamdasdistintascompo
çõesmineralógicasdessasrochas.Entretanto,depoisde u
certotempo,mesmoumarochacommaisresistênciainevi
velmentedecompor-se-á.Após centenasdeanos,o monumeI:-
to degranitotambémseráconsideravelmentealteradoe apre-
sentaráumasuperfícieopacaeletrasesmaecidas.Seutilizás~-
mosumalupaparaobservarmaisdepertoaalteraçãodograffi-
to,veríamosdiferentespadrõesdealteraçãodosseusgrãos!lI'
neraisconstituintes.Os cristaisdefeldspatomostrariamsina:.
decorrosãoesuassuperfíciesestariamopacasecobertasco-
umapelículafinae amolecidadeargila.A composiçãoquím:.-
ca dasporçõesexternasdosgrãosdefeldspatoteriamuda
originando-senovosminerais.Os cristaisdequartzoaparec.:-
riamfrescos- clarosesemalteração.
A estruturadarochatambémafetao intemperismofísic
Monumentosdegranitopodempermanecerinteirose semfé-
chadurasmesmodepoisdeséculosdeexposição,emborap05-
Quadro 7.1
r'."" ::r ~
Principa'isf~tores.controladoresdastaxasde intemperismo
Lenta
Taxadealteração
•. Rápida
PROPRIEDADES DA ROCHA PARENTAL
Solubilidadedo Baixa
mineralnaágua (p.ex.,quartzo)
Estruturadarocha Maciça
Moderada
(p.ex.,piroxênioefeldspato)
Algumaszonas
defraqueza
Alta
(p.ex.,calcita)
Muitofraturadaouacama-
mentomuitodelgado
PRESE:\ÇA OU AUSÊNCIA DE SOLO E VEGETAÇÃO
Es. - uradoperfildesolo Nenhuma- rochaexposta
Coüleúdoorgânico Baixo
CLIMA
Chu\"a
Temperatura
L3!?O !)E EXPOSIÇÃO
Baixa
Frio
Curto
Moderada Alta
Moderada
Quente
Finaamoderada
Espessa
Moderado
Alto
Moderado
Longo
-------- &. - ~~
•resentarevidênciasdecertointemperismoquímico.Ro-
'gneasintrusivas,incluindomuitosgranitos,podemser
,. - istoé,grandesmassasquenãoexibemmudançado
-.erochaouestrutura.Rochasmaciçasnãotêmplanosde
-Ó'zaquecontribuemparaofraturamentooufragmentação.
=lltemente,umfolhelho- rochasedimentarqueserompe
enteaolongodosplanosdeacamamento- quebra-seem
;O pequenostãorapidamentequeostaludesdeumaestra-
ém-abertaemterrenosdessarochaficamcobertosdepe-
= osemapenaspoucosanos.
a:chuva e temperatura
visitaàslápidesexpostasnocontinentenorte-americano,
- osEstadosUnidosatéo CanadáeoAlasca,revelariaque
de intemperismo,tantoquímicocomofísico,variam
nasdevidoàspropriedadesdarocha,mastambémpor
doclima- aquantidadedechuvae atemperatura.Altas
eraturasechuvasintensasaumentamataxadecrescimen-
...êorganismose,assim,promovemointemperismoquímico.
- ea aridez,porseuturno,impedemesseprocesso.Lápi-
~tigas em clima quentee úmido, como o da Plórida
_-_;').sofremintensaalteraçãoquímica,masaquelasdemes-
e.adeemclimaquentee secodoSudoesteNorte-America-
- dificilmenteafetadas.Por suavez,lápidesemregiões
- - ~ ecasdoÁrtico mostrambemmenosalteraçãoquímica
__eaquelasdoSudoesteNorte-Americano.Emclimasfrios,
~:mnãopodedissolverosmineraisporqueestácongelada.
- _ avez,emclimasáridos,elaestárelativamenteausente.
::mbosos casos,aspopulaçõesdeorganismossãomuito
eo intemperismoquímicoatualentamente.
CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão I 1 73
Figura 7.1 Lápidessepulcraisdo início
do séculoXIX, emWellfleet,
Massachusetls(EUA).A rochaà direitaé
umcalcárioe estátão alteradaquesuas
inscriçõesficaramilegíveis.Arochaà
esquerdaé ardósia,a qualmantéma
legibilidadede suasinscriçõessob as
mesmascondiçõesda outralápide.
[Cortesiade RaymondSiever.]
De outromodo,climasquemjnimizamo intemperismoquí-
micopodemacentuaro intemperismomecânico.Por exemplo,
aáguacongeladapodeatuarcomoumacunha,abrindofissuras
erochas.
Presença ou ausência de solo
O solo, umdosnossosmaisimportantesrecursosnaturais,é
compostopor fragmentosderocha,argilomineraisformados
pelaalteraçãoquímicadosmineraisdarocha-matrizepelama-
tériaorgânicaproduzidapororganismosquenelevivem.Em-
borao solosejaelepróprioumprodutodo intemperismo,sua
presençaouausênciapodeafetaro intemperismoquímicoefí-
sicodosmateriais.Um pregoantigoquefoi enterradonosolo.
porexemplo,toma-setãoenferrujadoquevocêpodequebrá-Ia
comosefosseumpalitodefósforo.Já umpregoarrancadoda
madeiradeumacasacentenáriapoderáestaraindabemre i -
tente,emboracobertoporumafinapelículadeferrugem.Da
mesmaforma,umníÍneraldeumsoloespessonasterrasbaixas
de um valepodeestarintensamentealteradoe orroído.en-
quantoomesmomineralexpostonarochadeumpenh opró-
ximoestarámuitomenosalterado.Emboraopenhasotambém
estejaexpostoachuvasocasionais,arochadesuaparedegeral-
mentesecae o intemperismoatuadeformamuirolema.Ne-
nhumsoloseformaempenhascosporqueachuyarapidamen-
tecarregaaspartículassoltasparaasáreasmaisbaixas.ondese
acumulam.
A produçãodosoloéumprocessoderetroalimentaçãoposi-
tiva- istoé,o produtodoprocessoimpulionao próprioproces-
so.Umaveziniciadaaformaçãodo 010.elefuncionacomoum
agentegeológicoqueaceleraaalteraçãodarocha.O soloretéma
1 74 Para Entendera Terra
águadachuvaehospedadiversosvegetais,bactériaseoutrosor-
ganismos.Essasformasdevidageramumambienteácido,que,
juntamentecomaumidade,promoveo intemperismoquímico,o
qualalteraedissolveosminerais.Raízesdeplantasecavidades
feitaspororganismosnosolopromovemo intemperismofísico,
poisajudamacriarfraturasnarocha.O intemperismoquímicoe
físico,porsuavez,levaàformaçãodemaissolo.
Tempo de exposição
Quantomaioro tempodealteraçãodeumarocha,maiorsua
decomposiçãoquímica,maisfortesuadissoluçãoemaisinten-
sasuadesagregaçãofísica.As rochasquetêmsidoexpostasna
superfícieterrestrepor algunsmilharesde anosformamum
mantodeintemperismo- umacapaexternadematerialaltera-
docomespessuravariandodesdealgunsmilímetrosatémuitos
centímetros- queenvolvea rochasãe inalterada.Em climas
secos,algunsmantosdesenvolvem-selentamente,comtaxasde
0,006mmpormil anos.
Derramesedepósitosdecinzavulcânicosrecentes,portan-
to comumperíodocurtodeexposiçãonasuperfícieterrestre,
encontram-se,ainda,relativamentepoucoalterados.Comoco-
nhecemosasdatasdaserupçõesmaisrecentes,podemosmedir
o temponecessárioparaquesejamalcançadososdiversosestá-
giosdointemperismo.Nosanosanterioresàerupçãodovulcão
SantaHelena(EUA), em 1980,porexemplo,osdepósitosde
cinzavulcânicaencontravam-seintensamentemeteorizadose
os mineraisoriginaisestavamalteradosem outrasespécies.
Contudo,osderramesdelavasolidificadaformadosnomesmo
períododetempodosdepósitosdecinzaencontravam-serela-
tivamentefrescos.A diferençadograudealteraçãodeveu-se,
principalmente,aofatodequeacinzaéconstituídaporpartícu-
lasmuitopequenas,asquaissealterambemmaisrápidoqueas
rochasvulcânicas,quesãomuitomaismaciças.
Abordaremosa seguir,commaisdetalhes,osdoistiposde
intemperismo:o químicoeo físicooumecânico.
~~l~ • , •
•::1: ;empensmo qUlmlco~
As rochasalteram-sequimicamentequandoseusconstituintes
mineraisreagemcomo are aágua.Nessasreaçõesquímicas,
algunsmineraisdissolvem-se.Outros,combinam-secom a
águae algunscomponentesdaatmosfera,comoo oxigênioeo
gáscarbônico,formandomineraisnovos.Algumasdessasrea-
çõesquímicaspodemserdeduzidasapartirdeobservaçõesde
campo.Quandoconseguimoscombinartaisobservaçõescom
experimentosde laboratórioquesimulamos processosnatu-
rais,melhoramosnossavisãosobreosmecanismosdo intem-
perismoquímico.Iniciaremosnossainvestigaçãopeloexame
daalteraçãoquímicadofeldspato,omineralmaisabundanteda
rostadaTerra.
opapel da água no intemperismo do
feldspato e de outros silicatos
O feldspatoéummineral-chavenumgrandenúmeroderochas
ígneas,sedimentaresemetamórficas.Muitosoutrostiposdemi-
neraissilicososformadoresderochatambémsealteramtanto
quantoele.Estemineraléapenasumdosmuitossilicatosque ;
alteramporreaçõesquímicasparaformaroutrasespéciesq~
contêmágua,conhecidascomoargilominerais.O comportameG-
todofeldspatoduranteo intemperismoajuda-nosaentenderík
maneirageraloprocessodealteração,porduasrazões:
1. HáumagrandeabundânciadeiriineraissilicososnaTerra.
2. Osprocessosdedissoluçãoedecomposiçãoquímicaquepro-
vocamaalteraçãodofeldspatosãoosmesmosquecausamaal-
teraçãodeoutrostiposdeminerais.
No início destecapítulo,quandodescrevemosa mudan,_
queosmineraissofreramnumalápidedegranitoalterado,ob-
servamosqueoscristaisdefeldspatoencontravam-secorroídos
ealterados.Porém,o exemploextremodealteraçãodofeldspa-
topodeserobservadoemmatacõesdegranitonossolosdere-
giõestropicaisúmidas.Aí, muitosdosfatoresquepromovemc
intemperismo- chuvaintensa,temperaturaaltaeapresençade
solo e abundanteatividadeorgânica- estãopresentes.Mata-
cõesdegranitoemregiõestropicaisencontram-setãofragiliza-
dosquepodemserfacilmentequebradoscomumpontapé0_
esmigalhadosnummontedegrãosmineraissoltos.A maiori_
dosgrãosdefeldspatodessesmatacõesfoi alteradaparaargila..
Quandoobservadonummicroscópioeletrônicosobgrandeau-
mento,qualquergrãodefeldspatoremanescentemostrariasi-
naisdecorrosãoeestariarevestidoporumacapadeargila(Fi-
gura 7.2).Os cristaisdequartzo,aoinvésdisso,estariamrela-
tivamenteintactose inalterados.
Emumaamostradegranitosão,arochaéduraesólidapor-
queumaredede ligaçãointergranularmantémos cristaisde
Figura 7.2 Fotomicrografia,obtida por microscópioeletrônico
de varredura,de umfeldspatomarcadoe corroído pelo intempe-
rismoquímicono solo. [Extraídode R.A. Bernere G. R. Holden
Jr.,"Mechanismof FeldsparWeathering:SomeObservationaiEvi-
dence",Geology5(1977):369]
CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão 11 75
o granitoé constituídopor
cristaisdeváriosminerais,quese
decompõemcomdiferentestaxas.
Biotita
Asfissurasformam-seaolongo
dosbordosdocristal.O feldspato,
abiotitaea magnetitacomeçam
asedecompor,enquantoo
quartzopermaneceinalterado.
DA decomposiçãoprogridee,
comasfissu:rasabertas.a rocha
fragiliza-seedesi egra-se.
ra 7.3 Vistasmicroscópicasdiagramáticasdos estágiosde desintegraçãodo granito.[Chip Clark]
Chuva
Caulinitae outras
substâncias
Feldspato
...e produzuma
soluçãocontendo
substânciasretiradas
do sólidooriginal.
A águadissolvealguns
sólidos,deixando
comoresíduoum
materialalterado,...
Café
moído
Cafélíquidocontendo
cafeínae outrassubstâncias
aumentamuitoàmedidaquediminuiamédiadotamanhodas
partículas,comomostradonaFigura 7.5.
A dissoluçãodo feldspatona águapura Paraentendermai
sobreaalteraçãodofeldspato,podemosefetuarumexperimen-
todelaboratóriomuitosimples:imergirumfeldspatoemágua
e analisara soluçãoparacadatipo dematerialque,'ai endo
dissolvido.Para tanto,primeiramentetrituramo o feldspato
maiscomumdogranito,o ortoclásio(KAlSi30 ). até e tornar
pó. Isso aceleraareação,pelaexposiçãodeumaáreamaiorà
água.Quandoanalisamosamostrasda olu,ão depoi de um
certotempo,encontramospequenasquantidadedepotássioe
sílica(Si02) dissolvidasnaágua.A rea,ãodofeldspatocoma
águaliberasílicaeíonsdepotássio(K-) di oh'ido edeixaco-
moresíduoumnovomineral,acaulinita:AJ_ SilO -(OH)4'Po-
demosdescreverumareaçãoquími a parao intemperismodo
granitoapartirdoexemplodofeldspatoquereagecomaágua
paraformarcaulinita.
Figura 7.4 O processopeloqualo feldspatoe outros minerais
decompõem-see o soluto acumula-seemníveismaisinferiores
do solo é análogoao de filtragemdo café,quandoa água,ao
passarpelos interstíciosdo pó, dissolvecertassubstãncias,
deixandoparatrásumresíduoalterado,e acumula-secomo
soluto (cafeínae outros) no recipienteinferiorda cafeteira.
:::ZO. feldspatoe outrosfirmementejuntos. Entretanto,- o o feldspatoé alteradoparaumaargilacomfracaade-
- aredeintergranulartorna-sedebilitadapelodesenvolvi-
defissurasnabordadosgrãos,facilitandosuaseparação
(Figura 7.3;vertambémaFigura5.1).Nesseexemplo,
õ"IDperismoquímico,pormeiodaproduçãodeargila,tam-
::ontribuiparao intemperismofísico,poisarochapassaa
.=-entar-semaisfacilmentepeloalargamentodasfissuras
::..rdosdosminerais.
_-~argiladecorbrancaacremeproduzidapelaalteraçãodo
·~to é acaulinita,cujonomederivadeGaoling,queéum
ituadonosudoestedaChina,deondeelafoiextraídape-
- eiravez.Os artesãoschinesesutilizavam-napura,como
~a-prima naproduçãodecerâmica,muitosséculosantesde
peusapropriarem-sedessaidéianoséculoXVIII.
- menteemclimasáridosmuitorigorososdealgunsdeser-
= r giõespolareso feldspatomantém-seinalterado.Essa
=1'açãoapontaaáguacomosendoo elementoessencialdas
químicaspelasquaisofeldspatosetransformaemcau-
Esseargilomineralé umsilicatodealumíniohidratado
~.quecontémáguanaestruturacristalina).Na reaçãoem
- 3. aulinitaéproduzida,o feldspatosólidosofrehidrólise
ignifica"água"e lysissignifica"afrouxar,deslocara
ia"). °feldspatoé fragmentadoe, ao mesmotempo,
~ yárioscomponentesquímicos.A alteraçãoé análogaà
- químicaqueocorrequandopreparamoscafé.°cafésó-
;eagequimicamentecomaáguaquentepararesultarnuma
~o - o cafélíquido.A reaçãoextraicafeínae outroscom-
tesdocafésólido,deixandocomoresíduoopóusado.De
-~análogo,a águadachuvainfiltra-senosolo,alterandoo
"?8todosfragmentosdarochaedeixandoparatrásacauli-
::ornoresíduo(Figura7.4).
_.:.penasaparteexternadosólidoreagecomofluido,desor-
__-=,quandoaumentamossuaáreasuperficial,aceleramosa
= . Por exemplo,quandotrituramosos grãosdecaféem
-::culascadavezmaisfinas,aumentamosarazãoentreaárea
em ialeovolumedosmesmos.Quantomaisfinososgrãos
"'ésãomoídos,maisrápidasuareaçãocomaáguaemais
.,-=a bebidasetorna.3De modosimilar,quantomenoresos
.::-entosdosgrãosmineraisedasrochas,maioraáreasuper-
o dosmesmos.A razãoentreaáreasuperficiale o volume
1761 ParaEntender a Terra
opapeldo dióxidodecarbonono intemperismoA reaÇ
dofeldspatocomaáguapuraemlaboratórioéumprocessoex-
tremamentelento.Sobcondiçõeslaboratoriais,seriamneces'
rios milharesde anosparaqueumapequenaquantidade;
feldspatofossecompletamentealterada.Dessemodo,essarea-
çãonãopodeseracausadoaumentodarapidezdointemperis-
moamplamenteobservadananatureza.Sequisermosaceler
poderemosadicionarácidosfortes(comoo ácidoclorídrico)..
nossasoluçãoe,assim,dissolvero feldspatoempoucosdias.
Um ácidoé umasubstânciaqueliberaíonsdehidrogênio(H-
paraumasolução.Um ácidoforteproduzmuitosíonsdehidm..
gênio;já umácidofraco,relativamentepoucos.A fortetendên-
cia do Íon hidrogênioemsecombinarquimicamentecomou-
trassubstânciastornaosácidosexcelentessolventes.
Na superfícieterrestre,o ácidonaturalmaiscomum- eres-
ponsávelpeloaumentodastaxasdeintemperismo- é o ácicb
carbônico(H2Ca3). Esseácidofracoforma-sequandoo g'-
dióxidodecarbono(Ca2) contidonaatmosferadissolve-sen:.
águadachuva:
...doqueblocosmenores,
demodoque,quanto
menoresosblocos,maisrá-
pidosedáo intemperismo.
1 cmx 1 cm; 1cm2
1 cm2 X 6 faces; 6 cm2
6 cm2 X 8 cubos; 48 cm2
(áreasuperficialtotal)
2 cmx 2 cm; 4 cm2
4 cm2 x 6 faces; 24 cm2
(áreasuperficialtotal)
Proporcionalmenteà sua
massa,osgrandesblocosde
rochatêmmenosárea
superficialexpostaao
intemperismoquímico...
Figura 7.5 Quando umamassade rochase fragmentaem
blocos menores,maiorsetornaa superfíciedisponívelparaas
reaçõesquímicasdo intemperismo.
dióxidodecarbono+água~ ácidocarbônico
ca2 Hp ~ca3
Duasquestõesprincipaissobreessareaçãonosdãoinfor-
maçõessobreosganhoseperdasdematerialquandoo feldspa-
tosealtera:
1. Potássioe sílicasão"perdidos"pelo feldspatoe passama
ocorrercomomateriaisdissolvidosnasoluçãoaquosa.
2. A águaé absorvidanaestruturacristalinadacaulinita.Essa
absorçãodeáguaéchamadadehidrataçãoeéumdosprincipais
processosdointemperismo.
Dióxido de carbono, intemperismo e
geossistema climático
A variaçãodaconcentraçãodedióxidodecarbononaatmosfe-
ra levaaumavariaçãocorrespondentenataxadeintemperis-
mo (Figura panorâmica7.6).Por exemplo,níveismaisaltos
deconcentraçãodedióxidodecarbononaatmosferacausam
níveismaisaltostambémno solo,aumentandoa taxade in-
temperismo(verFigurapanorâmica7.6a).Além disso,o dió-
xido decarbono,umgás-estufa,tornao climadaTerramais
quentee,assim,influenciao intemperismo.Este,por suavez,
convertedióxidodecarbonoemíonscarbonato(verFigurapa-
norâmica7.6b)e,dessemodo,levaaodecréscimodaquanti-
dadededióxidode carbonona atmosfera.Esse decréscimo,
porfim,poderesultarnumclimamaisfrio. Dessaforma,o in-
temperismonasuperfíciedogrãodefeldspatonãodeixadees-
tarrelacionadocomascausasdasmudançasclimáticasglo-
bais.À medidaquemaisemaisdióxidodecarbonoéconsumi-
do. acarretandoesfriamentodo clima,novamentehá umde-
rés imodointemperismo.Comisso,aquantidadededióxido
decarbononaatmosferavoltaaaumentareo climaaquece-se
de noyo. ompletando-seo ciclo.Abordaremosmaisprofun-
damentee se istemanosCapítulos17e 23.
Em nossocotidiano,estamosfamiliarizadoscomsoluçõ=
dedióxidodecarbononaáguasobaformaderefrigerantesga--
seificados.a engarrafadorcarbonatao líquidobombeandone-
le dióxidodecarbonosobpressão.Umagrandequantidadede
dióxido decarbonodissolve-senabebida,tornando-aácid
Quandovocêabreagarrafa,apressãodiminuie o gásdissol-
vidoefervesce,saindodasoluçãoetornando-amenosácida...-.
quantidadededióxidode carbonodissolvidono líquido de-
cresceà medidaqueo gássetransfereparao ar.4Quando
quantidadededióxidodecarbononabebidaalcançaaqueladz
atmosfera,nãohámaisefervescênciadogásea bebidatoma-
se"choca"e levementeácida,comoaáguadachuva.
A quantidadededióxidodecarbonodissolvidanaágua
chuvaé pequenaporquehámuitopoucogáscarbôniconaaio.
mosfera.Cercade0,03%dasmoléculasdaatmosferaterrestre
sãodedióxidodecarbono.Contudo,essaquantidadetãodimi-
nutaé suficienteparafazerdeleo quartogá~ais abundante..
logoatrásdo argônio(0,9%),dooxigênio(21%)e donitrogê-
nio(78%).A quantidadedeácidocarbônicoformadapelaág
dachuvaémuitopequena,sendodecercade0,0006glL. COIL
aqueimadegasolina,gáse carvão,aumentoua quantidadede
dióxidodecarbononaatmosferae,assim,levemente,também
aquantidadedeácidocarbôniconachuva.
A maiorpartedaacidezdachuvaácida,entretanto,nãopro-
vémdodióxidodecarbono,masdosgasesdióxidodeenxofre
edenitrogênio,osquaisreagemcomaáguaparaformarácido=
fortescomoo sulfúricoeo nítrico,respectivamente.Essesáci-
dossãocapazesdeimpulsionarmaiso intemperismodoquec
ácidocarbônico.Vulcõesepântanoscosteirosemitemparaaat-
mosferagasesdecarbono,enxofreenitrogênio,mas,delonge.
amaiorfonteé apoluiçãoindustriaP(Vero Capítulo23parê
maisinformaçõessobreachuvaácida.)
Emboraaáguadachuvacontenhaapenasumaquantidad
relativamentepequenadedióxidodecarbonodissolvido(ácidc
carbônico),essaquantiaé suficienteparaalteraro feldspato
dissolvergrandesquantidadesderochasemlongosperíodosde
... o qualcausao
aquecimentoglobal,
que fazo intempe-
rismoaumentar.
O ácido carbônico também
reagecom a calcitado
calcário para produzir íons
de bicarbonato e cálcio.
o dióxidode carbono(COz) é
adicionadonaatmosferaquandoé
liberadopor formaçõescarbonáticas
dos oceanose quandovulcões
dissolvemos carbonatosnaserupções.
Água da chuva
Ácido carbõnico
Calcita
(calcário)
... levaao aumento
da concentraçãode
COz atmosférico,...
o intemperismo
reduzo COz na
atmosferacomo
COZ-HC03-·
COz resultante
da deposição
de carbonato
A taxade intem-
perismoreduzida...
A variaçãodo dióxido de
carbono (COz) naatmosfera
acarretaumavariação
correspondentena taxade
intemperismo.
SI8\
As temperaturas
baixase a diminuição
na concentraçãode
COz reduzemo
intemperismo.
A baixaconcentração
de COz causao
esfriamentoclimático.
Quando a rocha se altera.o sistema
do climae a litosfera interagem.
Silicato
DO ácido carbônico ioniza-se
paraformar íonsde hidrogênio
(H+)e de bicarbonato(HC03-)·
11O ácido carbõnico (HZC03)
forma-se quando as moléculas
de COz e de HzO combinam-se
na águada chuva.
S íONS DE CARBONATO ACELERAM
INTEMPERISMO
CAPíTULO 7. Intemperismoe Erosão 1177
. O O DIÓXIDO DE CARBONO ATMOSFÉRICO INFLUENCIA O INTEMPERISMO E O CLIMA
Os íonsde bicarbonatoreagem
como feldspato.alterando-opara
caulinitae silicatoe liberando
íonsde bicarbonatoe potássio.
intemperismodos silicatos
=mo o feldspato removeo
- -xido de carbono da atmosfera.
o SISTEMA TERRA
: <tê!7.6 A concentraçãode dióxidode carbonoatmosféricoinfluenciao climae o
--r--perismo. (a) O ciclo naturaldasconcentraçõesde dióxidode carbonoatmosférico.
--t'erismo e clima.(b) O ácido carbônicoda chuvaalterao feldspatoe a calcita.
78 ParaEntender a Terra
feldspato + ácidocarbônico + água~
2KAISips 2H2C03 Hp
-~mpo.Podemos,a partirdisso,escreverareaçãoquímicada
[era>ãodofeldspatocomaágua:
• Sílica,íonsdepotássioe bicarbonatodissolvidossãolevados
pelaáguadachuvaedosrios,sendo,porfim,transportadosatéo
oceano.
• Umapequenaproporçãodemoléculasdeácidocarbônicoio-
niza-se,formandoíons de hidrogênio(H+)e de bicarbonato
(HC03 -) e, assim,tomaasgotasdaáguadachuvalevemente
maisácidas.
orápido intemperismo dos carbonatos
Mesmoa olivina,o mineralsilicosoquemaisrapidamentes=
altera,dissolve-sedemaneirarelativamentelentaquandocom-
paradacomalgunsoutrosmineraisfOlwadoresderochasnão-
silicosos.O calcário,constituídodemineraiscarbonáticosdi:
calcita(cálcio)edoIomita(cálcioemagnésio),altera-semuir
rapidamenteemregiõesúmidas.Antigasconstruçõesdecalc'-
rio mostramosefeitosdadissoluçãodomesmopelachuva(Fi-
gura 7.7).A águasubterrâneadissolvegrandesquantidadesde
mineraiscarbonáticos,escavandocavernasemformaçõescal-
cárias.Agricultoresejardineirosutilizamcalcáriomoídop~
contrabalançaraacidezdo solodevidoàpropriedadequee
rochatemdedissolver-serapidamentenasépocasdeplantio.
Quandoo calcáriosedissolve,nenhumargilomineralé form-
do.Os sólidosdissolvem-secompletamentee seuscomponen-
tessãolevadosnasolução.
O ácidocarbônicocontribuiparaa alteraçãodo calcárie
justamentecomofaz comossilicatos(verFigurapanorâmic
7.6b).A reaçãogeralpelaquala calcita,o principalminera:
trosmineraisdasrochasnasubsuperfície.A respiraçãodasbac-
tériasnosolopodeaumentaraconcentraçãodedióxidodecar-
bononelecontidoatémuitomaisdecemvezesaquelada --
mosfera!
As rochasalteram-semaisrapidamenteemclimastropicai:
úmidosdoqueemclimastemperadosoufrios,principalmen~
porqueasplantaseasbactériascrescemdemaneiraacelerada
emclimasquenteseúmidos,contribuindocomo ácidocaroo-
nico eoutrosácidosquepromovemaalteração.Além disso._
maioriadasreaçõesquímicas,inclusivedo intemperismo,ace-
lera-secomo aumentodetemperatura.
íonsde
bicarbonato
dissolvidos
2HC03-
+
íonsde
potássio
dissolvidos
2K+
sílica +
dissolvida
4Si02
caulinita +
dissolvida
AI2Sips(OH\
Essasimplesreaçãodo intemperismoilustraos trêsprinci-
paisefeitosquímicosdadecomposiçãodossilicatos.Ela lixi-
via, ou levaemsolução,cátionse sílica.Além disso,hidrata
(ouadicionaágua)osmineraise tomaassoluçõesmenosáci-
das.Especificamente,o ácidocarbôniconaáguadachuvaau-
xilia nointemperismodofeldspatodaseguintemaneira(Figu-
ra7.6b):
• A águalevementemaisácidadissolveosíonsdepotássioesí-
licadofeldspato,deixandoumresíduodecaulinita,queéuma
argilasólida.Os íonsdehidrogêniodoácidocombinam-secom
osátomosdeoxigêniodofeldspatoparaformaraáguanaestru-
turadacaulinita.Essenovomineraltoma-separtedosolooué
transportadocomosedimento.
• A soluçãotoma-semenosácidaà medidaqueareaçãopro-
gride.
Na natureza:feldspatoemafloramentorochosoe em solo
úmido Agoraquejá entendemosareaçãoquímicapelaquala
águaácidaalteraofeldspato,podemoscompreenderporqueos
feldspatosnumasuperfíciederochaexpostasãomuitomais
preservadosdoqueaquelesqueestãoenterradosemsolosúmi-
dos.A reaçãoquímicadaalteraçãodo feldspatofornece-nos
duascoisasseparadas,porémrelacionadas:asquantidadesde
águaedeácidodisponíveisparaareaçãoquímica.O feldspato
numarochaexpostaaltera-sesomenteenquantoa rochafica
umedecidapelaáguadachuva.Durantetodoo períodoseco,
apenaso orvalhoumedeceasuperfíciedarochaexposta.Já no
soloúmido,o feldspatoestáconstantementeemcontatocomas
pequenasquantidadesdeáguaqueficamretidasnosespaços
entreosgrãos.Por isso,altera-secontinuamente.
Há maisácidonaáguadosolodoquenadachuva.Estaúl-
timalevao seuácidoorgânicooriginalparao solo.À medida
queelaseinfiltrano solo,obtémácidocarbônicoadicionale
outrosácidosproduzidospelasraízesdasplantas,porinsetose
poroutrosanimaisquelávivem,bemcomopelasbactériasque
e~adamosrestosdeplantase deanimais.Recentemente,foi
e-cobertoquealgumasbactériasliberamácidosorgânicos,
mesmoemáguassubterrâneasacentenasdemetrosdeprofun-
. d. Essesácidosorgânicosalteram,então,o feldspatoeou-
Figura 7.7 Os blocose colunasde calcárioalteradosde uma
ruínagregade 2.500 anosemSegesta,Itália,mostramsuperfícies
esburacadase marcadasdevidoà dissoluçãoquímica.[Ric
Ergenbright]
_"'::ário,dissolve-secoma chuvaou outraáguacontendo
-= decarbonoé
Estabilidadedosminerais
;:aleita ácido ---7
+ carbônico
H2C03
íonsde
cálcio
Ca2+
+
íonsde
bicarbonato
2HC03-
'", 7.2
CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão 11 79
Estabilidaderelativados minerais
maiscomunssob o intemperismo
Taxa dealteração
Taxa de dissolução A taxade dissoluçãode um mineralé
medidapelaquantidadedestequesedissolvenumasolução
não-saturadanumdadointervalodetempo.Quantomaisrápi-
doummineralsedissolve,menora suaestabilidade.O felds-
patodissolve-seemtaxasmuitomaisrápidasqueasdoquart-
zo e,principalmenteporcausadisso,émenosestávelqueeste
no intemperismo.
Estabilidaderelativade mineraisformadoresde rocha co-
muns Conhecendoasestabilidadesquímicasrelativasdevários
minerais,pode-sedescobrira intensidadedo intemperismode
umadeterminadaárea.Numaflorestatropical,somenteosmine-
raismaisestáveispermanecerãonumafloramentoounosoloe,
assim,sabemosquelá o intemperismoé intenso.Numaregião
árida,comonodesertodoNortedaÁfrica,ondeo intemperismo
émínimo,monumentosdealabastro(gipsita)permanecemintac-
tos,assimcomomuitosmineraisinstáveis.O Quadro7.2mostra
aestabilidaderelativadetodososmineraisformadoresderocha
comuns.Mineraisdesale decarbonatosãoosmenosestáveis,
enquantoosóxidosdeferrosãoosmaisestáveis.
--..reaçãoocorresomentenapresençadeágua,a qualcon-
- ' ido carbônicoe íonsdissolvidos.Quandoa calcitase
-'ye,osíonsdecálcioedebicarbonatosãocarregadospe-
,ão.A dolomita,CaMg(C03)2' outromineralcarbonáti-
dante,dissolve-sedamesmamaneira,produzindoigual
-dadedeíonsdemagnésioedecálcio.
=.bilidadequímica:umconholador da
cidadedo intemperismo
da superfícieterrestrecobertapor rochassilicosasé
maiorqueaqueladasrochascarbonáticascomoo calcá-
_Ias,devidoaofatodequeosmineraiscarbonáticosdissol-
~-semaisrápidoeemmaioresquantidadesqueossilicosos,
-=.raçãodocalcáriocontribuimaisquequalqueroutrarocha
o totaldeprodutosdointemperismoformadosanualmen-
- -uperfícieterrestre.
?or queataxadeintemperismovariatãointensamenteen-
.:rrerentesminerais?Osmineraisalteram-seemtaxasdistin-
~orquetêmestabilidadequímicadiferente,napresençade
~_ numadadatemperaturadasuperfície.
_, estabilidadequímicaéumamedidadatendênciaqueuma
-grnciatemderesistirnumadadaformaquímica,aoinvésde
.::- espontaneamenteparatornar-seumasubstânciaquímica
~nte. As substânciasquímicassãoestáveisouinstáveisem
- >-o aumdeterminadomeioambienteouaumconjuntode
- ,. >õesespecíficas.O feldspato,porexemplo,é estávelem
;;;.5çõesencontradasemgrandesprofundidadesdacrostater-
~ (altastemperaturasepequenasquantidadesdeágua),mas
....:.'elemcondiçõesdesuperfície(baixastemperaturaseabun-
-::iadeágua).O ferrometálicoemummeteoróidenoespaço
~or équimicamenteestável.Elepodepermanecerinalterado
r bilhõesdeanosporquenãoéexpostoaooxigênioouà água.
_ :JO entanto,ometeoróideviesseacairnaTerra,ondeseriaex-
::- aesseselementos,o ferrometálicotomar-se-iaquimica-e:;re instávelereagiriademodoespontâneoparaformaróxido
:.:rro.Comoreferidoanteriormente,o calcárioaltera-semais
doqueo granito- umaconseqüênciadesuamenorestabili-
~ noambientedasuperfícieterrestre.Duascaracterísticasde
~ anneral-solubilidadeetaxadedissolução- ajudamadeter-
suaestabilidadequímica.
MAIS ESTÁVEL
Óxidosdeferro(hematita)
Hidróxidosdealumínio(gibbsita)
Quartzo
Argilominerais
Moscovita
Feldspatopotássico(ortoclásio)
Biotita
Feldspatosódico(albita)
Anfibólios
Piroxênio
Feldspatocálcico(anortita)
Olivina
Calcita
Halita
MENOS ESTÁVEL
"'vIaislenta
Maisrápida
ilidade A solubilidadedeummineralespecíficoémedi-
_ ~la quantidadedestedissolvidanaáguaquandoasolução
-;i saturada.A saturaçãoé o pontono quala águanãopode
- -- conterasubstânciadissolvida.Quantomaiorasolubilida-
jo mineral,menorasuaestabilidadeno intemperismo.Ro-
- - evaporíticas,porexemplo,sãoinstáveisaointemperismo.
~ têmaltasolubilidadenaágua(cercade350 g/L) esãolixi-
s dosolomesmoporpequenasquantidadesdestelíquido.
_ ~artzo,pelocontrário,é estávelemcondiçõesdeintempe-
o. Sua solubilidadena águaé muitopequena(cercade
~8g/L) eelenãoéfacilmentelixiviadodosolo.
Diferentessilicatosformamdiferentesargilas
Os argilomineraissãoos principaiscomponentesdossolose
dossedimentosquecobrema superfícieterrestre.Alguémpo-
deriaesperarqueisso fossemesmoocorrer,poisos silicatos
formadoresderochaconstituemumagrandefraçãodacrosta
terrestreeo intemperismonasuperfícieébastanteextenso.De-
pósitosdeargilasuficientementepuraparaserutilizadacomo
matéria-primanaproduçãodeobjetosdecerâmica,comopor-
celanaseartefatosindustriais,sãoencontradosemalgunssolos
erochassedimentaresincomuns.Já tijolos,telhaseoutrasce-
râmicasdeconstruçãorequeremmateriaismenospuros.
180 I ParaEntender a Terra
As argilasformam-sepormeiodointemperismodevários
tiposdemineraisdesilicato,nãoapenasdofeldspato.°anfi-
bólio,amicae outrossilicatosdogranitoalteram-separafor-
marargilasdeformamuitosemelhanteàdaalteraçãodofelds-
pato.À medidaqueos mineraissofremintemperismo,absor-
vemáguae sílicae perdemíonscomoos desódio,potássio,
cálcioemagnésioparaasolução.A formaçãodediferentesti-
posdeargila,apartirdesseprocesso,dependededoisfatores:
1. Composiçãodossilicatosparentais
2. Clima
Por exemplo,a montmorillonita,umargilomineralquese
expandequandoabsorvegrandequantidadedeágua,forma-se
tipicamenteapartirdo intemperismodecinzasvulcânicas.Ela
é,também,umprodutocomumdaalteraçãodeoutrossilicatos,
especialmenteemambientessemi-áridos,comoosdosplanal-
tos do SudoesteNorte-Americano.Como resultamde uma
grandevariedadedesilicatosparentais,climase,mesmo,dear-
gilominerais,predizero caminhodointemperismodossilicatos
atéaformaçãodeumargilomineralespecíficoéumatarefapa-
rageólogosespecializadosecientistasdossolos.
Nem todosossilicatossealteramparaformarargilomine-
rais.Aquelesquesealteramrapidamente,comoalgunspiroxê-
niose olivinas,podemsedissolvercompletamenteemclimas
úmidos,nãodeixandonenhumaargilacomoresíduo.°quart-
zo,queapresentaumadasmenorestaxasdealteraçãodentreos
inúmerossilicatos,tambémsedissolvesemformarqualquerar-
gilomineral.
A alteraçãodossilicatospodeformaroutrosmateriaisque
não sejamapenasos argilominerais.Um outroproduto,por
exemplo,é a bauxita,umminériocompostodehidróxidode
alumínio,queéaprincipalfontedealumínio.A bauxitaforma-
sequandoosargilomineraisderivadosdointemperismodossi-
licatoscontinuamasealteraratéquetenhamperdidotodaasua
sílicae outrosíonsquenãoosdealumínio.A bauxitaéencon-
tradaemregiõestropicais,ondeachuvae o intemperismosão
intensos.
o papel do oxigênio no intemperismo: dos
silicatos de ferro aos óxidos de ferro
menteencontradoemmeteoritos,os átomosdeferronãotêrr;
carga:elesnãoganharamnemperderamelétronspelareação
comqualqueroutroelemento.No ferro ferroso (Fez+), encon-
tradoemsilicatoscomoo piroxênio,o átomodeferroperde
doiselétronsquepossuíanaformametálicae,assim,tomou-e
umíon.°ferropresentenomaisabundanteóxidodefeno dz
superfícietenestre,a hematita (FeZ03), é o ferro férrico
(Fe3+);osátomosdofeno, nessecaso,perderamtrêselétron__
Os íonsdeferrofenosooxidam-sepelaperdaadicionaldeum
elétron,mudandode2+(fenoso)para3+(férrico).Todososóxi-
dosdeferroformadosnasuperfíciedaTerratêmvalência3+.Os
elétronsperdidospelofeno sãoganhospelosátomosdeoxige-
nio,quesetomamíonsdeoxigênio(Oz-). Assim,osátomosde
oxigêniodaatmosferaoxidamo íonferroso,queentãosecon-
verteno íonfénico.
Quandoo piroxênio- eoutrosmineraisricosemfeno - e
expostoàágua,suaestruturadesilicatodissolve-se,liberando
sílicaefeno fenosoparaa solução,ondeo íonFe2+é oxidado
paraFe3+(Figura 7.8).A forçadaligaçãoquímicaentreo íon
férricoeo oxigênioresultanainsolubilidadedoferroféniconê
Do piroxêniodeferro
dissolve-see libera,na
solução,snicaeferro
ferroso.
Piroxênio(FeSi03)
r@
Si02 0
Sílica Ferro
ferrosooO ferroferrosoé oxidado
pelasmoléculasdeoxigênio
paraformarferroférrico.
Figura 7.8 O percursogenéricodas reaçõesquímicaspelas
quaisummineralrico emferro,como o piroxênio,altera-sena
presençade oxigênioe água.
°ferroéumdosoitoelementosmaisabundantesdacrostater-
restre,maso ferrometálico,ou seja,o elementoquímicona
suaformapura,é raramenteencontradonanatureza.Ele está
presentesomenteemcertostiposdemeteoritosquecaemna
Terravindosdeoutroslugaresdosistemasolar.A maiorparte
dominériodeferroutilizadaparaproduzirferroeaçoéforma-
dapelointemperismo.Essesminériossãocompostosdeóxi-
dosdefeno originalmenteproduzidosduranteo intemperismo
desilicatosricosemfeno,comoopiroxênioeaolivina.°fer-
ro liberadopeladissoluçãodessesmineraiscombina-secomo
oxigêniodaatmosferaparaformaróxidosdefeno. Essarea-
,ão químicaé chamadadeoxidação,porqueé acombinação
de umelementocomo oxigênio.Assim comoa hidrólise,a
oxidaçãoéumdosmaisimportantesprocessosdointemperis-
moquímico.°fenopodeestarpresentenosmineraisemtrêsformas:fer-
rom°tálio.fenofenosooufenoférrico.No fenometálico,so-
11O ferroférricocombina-se
coma águaparase
precipitar,a partirda
soluçãO,comoumóxidode
ferrosólido.
Ferroférrico
Óxidodeferro(hematita)
Fez03
CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão ~
Figura 7.9 Óxidos de ferrovermelhose marronscoloremasrochasalteradasno Valedos
Monumentos(Monumenf Vafley),no Arizona(EUA). [BetlyCrowell]
"adaságuassuperficiaisnaturais.No entanto,elesepre-
- -dasoluçãoformandoumóxidodeferrosólido.Todoste-
familiaridadecomo óxidodeferroférricoemoutraforma
ência:aferrugemqueéproduzidaquandoummetalde
texpostoàatmosfera.
:=.?Qssívelmostraressareaçãogeraldaalteraçãodosmine-
--=-osemferropelaseguinteequação:
:==n--piroxênio+oxigênio-7 hematita+sílicadissolvida
~FeSi03 Oz 2FezÜ3 4SiOz
-= boraaequaçãonãomostredeformaexplícita,aáguaé
=ssáriaparaqueelaocorra.Os mineraisdeferro,quesão
:...::;:amenteonipresentes,alteram-separaascoresvermelhae
;::;umcaracterísticasdoferrooxidado(Figura 7.9).Os óxi-
==ferrosãoencontradoscomocapaseincrustaçõesqueco-
o soloeassuperfíciesmeteorizadasdasrochasquecon-
-=-~o.Os solosvermelhosnaGeórgia(EUA) e emoutras
_ - . quenteseúmidas6sãocoloridospelosóxidosdeferro.
" eraisdeferroalteram-setãolentamenteemregiõesfrias
-=-errodosmeteoritoscongeladosnaAntártidaencontra-se
~totalmenteinalterado.
.;-;~mperismofísico
'. determosinvestigadoo intemperismoquímicosepara-
~ te,podemos,agora,retomaraoseualiado,o intemperis-
-;;ico.A açãodesseintemperismopodeser mais clara
~oexaminamosseupapelnasregiõesáridas,ondeo in-
_cri moquímicotendeasermínimo.
o intemperismo físico em regiões áridas
Os afloramentosrochososalteradosemregiõesáridassãoco-
bertosporumentulhodefragmentosdeváriostamanhos,des-
degrãosmineraisindividuaisdesomentepoucosmilímetrosde
diâmetroatématacõesdemaisde 1metro.A diferençadeta-
manhoresultaüeumavariaçãodosgrausdeintensidadedein-
temperismomecânicoedospadrõesdefraturamentodarocha-
matriz.Quandoo intemperismofísicoatua,aspartículasmaio-
ressãorachadasefragmentadasempedaçosmenores.Algunsdessesfragmentossãoseparadosaolongodeplanosdefraque-
zadarocha-matriz(Figura 7.10).Osgrãosdeareiaformam-se
quandooscristaisindividuaisdeváriosminerais,comooquart-
zo,desagregam-sedosdemaisouquandorochasdegrãofino,
comoo basalto,desintegram-se.
Emborao intemperismofísicosejaaformamaiscomumde
intemperismoemregiõessecas,mesmoaí o intemperismoquí-
mico preparouo caminho.Uma leve alteraçãoquímicado
feldspatoe dosoutrosmineraisenfraqueceasforçascoesivas
quemantêmjuntososcristaisdeumarocha.Quandopequenas
fissurasseformamesealargam,cristaisindividuaisdequartzo
e feldspatosãodesagregadospor umacombinaçãodealtera-
çõesfísicase químicase caemno solo.As fraturaspodemse
alargaregrandesblocossãoseparadosdoafloramentorochoso.
o intemperismo físico em outras regiões
O intemperismoquímico,quepromoveo intemperismofísico,é,
damesmaforma,impulsionadopelafragmentação,aqualabre
canaisparaqueaáguaeoarpossampenetrarereagircomosmi-
neraisdointeriordarocha.A desagregaçãodarochaempedaços
menoresaumentaaáreasuperficialexpostaàalteraçãoe,assim,
tambémfazcrescerataxadasreaçõesquímicas.
~2 ara En ender a Terra
Figura 7.10 Padrõesdejuntasalargadase alteradas,
desenvolvidasemduasdireções,nasrochasda ReservaEstadual
de PontoLobos (PointLobos5tateReserve),Califórnia(EUA). Ueff
Foott/DRK]
o intemperismomecâniconemsempredependedoquími-
co.Algunsprocessos,comoo congelamentodeáguanasfissu-
rasdarocha,fragmentammassasrochosasinalteradas.Algu-
masrochastornam-separticularmentemaissuscetíveisàaltera-
çãofísicadevidoaofraturamentoqueocorrequandoforçastec-
tônicasdobramefragmentamasrochasduranteaformaçãodas
montanhas.Na Lua, a fragmentaçãomecânicatrabalhasozi-
nha,porquenãohááguaparatornarpossívelo intemperismo
químico.Nosterrenoslunaressemvida,asrochassãofragmen-
tadasemmatacõesepófinopeloimpactodemeteoritosgran-
desepequenos.
oquedeterminao modocomoasrochasse
fragmentam?
As rochaspodemfragmentar-sepordiversascausas,incluindo
esforçosaolongodezonasdefraquezae atividadequímicae
biológica.
Zonasnaturaisdefraqueza As rochastêmzonasnaturaisde
fraqueza,aolongo dasquaistendema sefraturar.Em rochas
sedimentares,comoarenitose folhelhos,taiszonassãoospla-
nosdeacamamentoformadosporsucessivosestratosdesedi-
mentoslitificados.Algumasrochasmetamórficas,comoa ar-
dósia,têmplanosparalelosdeclivagemquepossibilitamsua
fácil separaçãoemplacas,quepodemserusadascomotelhas.?
Já osgranitose outrasrochassãomaciçose tendemasefrag-
mentaraolongodeplanosregularesdefraturas,espaçadosdes-
deumatéváriosmetros,chamadosdejuntas8(verCapítulo11
paraumadiscussãoadicionalsobrejuntas).Essaseoutrasfra-
rurasmenosregularesformam-sequandoasrochasaindaseen-
contramsoterradasemzonasprofundasdacrostaterrestre.Por
meiodosoerguimentoe daerosão,asrochasascendemlenta-
menteàsuperfíciedaTerra.Aí, livresdopesodasrochassobre-
PO iaS.asfraturasabrem-selevemente.Umavezqueelaseste-
j umpoucoabertas,tantoaalteraçãoquímicacomoamecâ-
iiÍ Jabalhamparaalargá-Iasaindamais.
Figura 7.11 Organismos,comoestastrês raízesde árvores,
penetramnasfraturasdas rochas,alargando-ase promovendo
aindamaisasalteraçõesquímicase físicas.[PeterKresan]
Atividade dos organismosA atividadedos organism
afetatantoo intemperismoquímicocomoo físico.As bactéri
easalgaspenetramnasfraturas,produzindomicrofraturas.Es-
sesorganismos,tantoaquelesqueestãoemfraturascomo
queseincrustamnarocha,produzemácidos,osquaispromc-
vemo intemperismoquímico.Em algumasregiões,osfung
produtoresdeácidossãoativosnossolos,contribuindopara
intemperismoquímico.Os animaisqueescavamousemove~
pelasfissuraspodemquebrararocha.Muitosjá viramuma~
turadeumarochaquetenhasidoalargadapelaraizdeuma.r-
vore.O intemperismofísico ocorrequandoa forçado cres -
mentodosistemaradiculardovegetalajudaaforçarasfratura
aseabrirem(Figura 7.11).
Acunhamentodo gelo Um dosmaiseficientesmecanism
deaberturadefissuraséo acunhamentodo gelo9- fragme~
taçãoresultantedaexpansãodaáguaaocongelar.Quando_
águacongela,exerceumaforçaparaos lados,suficientepar-
alargarumafraturacomosefosseumacunhae, assim,frag-
mentararocha(Figura 7.12).Esseé o mesmoprocessoq ~
podeabrirfissurasnoblocodomotordeumcarrocasoo mes
monãoestejaprotegidoporprodutosanticongelantes.O ac -
nhamentodogeloé maisimportanteondea água,episodic
mente,congelae degela,comonosclimastemperadose e
regiõesmontanhosas.
Cristalizaçãomineral Outrasforçasexpansivasque pod
fragmentarasrochassãogeradasquandoosmineraiscristalizar;:;
apartirdeumasoluçãoretidanasfraturasdestas.Nessecaso,el
forçamaaberturaulteriordamesma,pois,aocresceremimperfe'r-
tamente,formamgrandesredesporosasquepassamaescorar
fraturasabertas.Essefenômenoémaiscomumemregiõesáridas..
ondesubstânciasderivadasdadissoluçãodo intemperismoqUl-
micopodemcristalizarquandoa soluçãoevapora.Os miner<6
formadosdessamaneiraincluemo carbonatodecálcio(comu--
mente),agipsita(ocasionalmente)eo sal-gema(raramente).
Alternância de calor e frio Uma idéia recorrenteentre
geólogosqueestudamo intemperismoéadequeasrochaspo-
:ragmentar-secomoresultadodeumciclo diáriodedias
enoitesfriasnumdeserto,ondeastemperaturasnocre-
o podemvariarde43 a 15°C,emumintervalodeuma
.\5rochaspodemfragilizar-secomsuaexpansãonocalor
çãonofrio.A queimadecampose florestastemmos-
queo fogoalastradosobreumarochapoderachara su-
:iedela.Váriassimulaçõesdafragmentaçãonaturalcausa-
_ • temperaturasextremasfeitasem laboratórionãotêm
. rado essahipótese.Entretanto,os apoiadoresdessa
gumentamqueo tempodeexperimentoemlaboratório
:-'uficientementeequivalenteaosmilharesdeanosneces-
- : paraqueo processodeexpansão,nocalor,e contração,
=u.fragilizeumarocha,tomandopossívelseufraturamen-
- questãoaindanãofoi resolvida.
- . çãoealteraçãoesferoidalEssassãoduasmaneirasde
~~ntaçãodasrochas,nãodiretamenterelacionadasàsfratu-
:-juntaspreexistentes,causadasporumintemperismoante-
.-'i. esfoliaçãoéumprocessodeintemperismofísiconoqual
~-lâminasplanasoucurvasdarochafraturam-seesãodes-
doafloramento.Essaslâminaspodemparecer-secomas
concêntricasquesedescascamdeumagrandecebola
_ 7.13).A alteraçãoesferoidalétambémumfraturamen-
:-.:.e prendimentodelascascurvasdeummatacãogeralmente
=:;:iro,mascomumentenumaescalamuitomenor(Figura
- _Y1esmoqueaexfoliaçãoeaalteraçãoesferoidalsejamco-
- nenhumadasexplicaçõesdesuaorigemquejá tenham
=-doforamamplamenteaceitas.É aparentequeessesdois
- ossãooutrosexemplosdecomoo intemperismoquími-
~ O fraturamentoqueacompanha,dealgumamaneira,a
dasuperfície,particularmenteemrochascomgrandeden-
-"~dejuntas.Algunsgeólogostêmsugetidoquetantoaesfo-
ornoaalteraçãoesferoidalresultamdeumadistribuição
=~ar daexpansãoe contraçãocausadapelointemperismo
. oepelasmudançasdetemperatura.
s fatores Osriosescavamo substratorochosodosvales
-do aspartículassólidasquetransportambatemnoleitoro-
_ docanalequandolançamsuaprópriaforçacontraosro-
CAPíTULO 7. Intemperismoe Erosão 1183
Figura 7.12 Matacãode gnaisse
de 3 m de altura,fraturadopelo
acunhamentodo gelo.Valede Taylor,
Terrade Victoria(Victoria Land),
Antártida. [MichaelHambrey]
chedosdasquedas-d'águaecorredeiras.As açõesdeabrasãoe
remoçãofeitasporgeleirastambémpodemdesintegrarmassas
rochosas,comoveremosnoCapítulo16.No Capítulo18,abor-
daremoscomoondascomumaforçaigualacentenasdetone-
ladaspormetroquadrado,ao sechocaremcontraasfalésias,
fraturamo substratorochosoexposto.
o intemperismofísico e a erosão
Comojá foi enfatizado,o intemperismoe a erosãosãopro-
cessosinterativosemuitorelacionados.O intemperismofísi-
co e a erosãoestãoestreitamentevinculadosno modocomo
o vento,aáguaeo gelotrabalhamparatransportaro material
alterado.
Figura 7.13 Esfoliaçãono Ha/f Dome (Meio Domo), Parque
Nacionalde Yosemite,Califórnia(EUA). [TonyWaltham]
1841 ParaEntender a Terra
Figura 7.14 Esta notávelestruturaéumproduto da alteração
esferoidal.Da mesmaformaque as camadasde folhas de um
repolho se desprendem,um núcleo rochoso permanece,
mantendoa formaoriginal da rochanumaescalamenor.(Michael Follo]
FATORESDO INTEMPERISMO
o intemperismomecânicofraturaos grandesblocos
chososem pedaçosmenores,os quaissãomais facilmeli:=
transportadose,assim,maisfacilmenteerodíveisquea gr --
de massaoriginal.A primeiraetapano processode era "
sãoosmovimentosdemassa,taiscomodeslizamentosdetE'-
ra,quetransportamrochaalteradamorroabaixo,bemcon;.
o transporteindividualdepartículaspeloescoamentodaág'""_
dachuvanasencostas.A dec1ividadedasencostasafetat -
too intemperismofísico comoo químico.O intemperismoh-
sicoe aerosãosãomaisintensosemencostasdealtadecli\-
dadee essesprocessos,ao atuarem,tornam-nasaindam
íngremes.O ventopodecarregaraspartículasmaisfinase
gelopodetransportargrandesblocosrompidosdo substra;:
rochoso.
As taxasde intemperismoquímicosãobaixasemgrand=,
altitudes;ondeastemperaturassãogeralmentebaixas,o solo=
delgadoou ausentee a vegetaçãoéesparsa.O intemperism
físicoémaiornasgrandesaltitudesenosterrenosglaciais,o--
deo gelodespedaçaarocha.É possívelverificar,também,q :
o tamanhodomaterialformadopelointemperismofísico e _
estreitamenterelacionadocomos váriosprocessoserosi
Quandoo materialalteradoé transportado,podenovamec:.=
mudarsuaformaetamanho,esuacomposiçãopodevariarc -
mo resultadodo intemperismoquímico.Quandoo transpor.:
cessa,a deposiçãodossedimentosformadospelointemperis
moteminício.
A Figura 7.15apresentaumquadrosinóticodosproc =
sosdointemperismofísicoequímico.Todosessesprocess
1. Duraçãodo intemperismo
Hámenosintemperismo,erosãoe
formaçãodesoloquantomaiscurtofor
o períododetempo
Hámaisintemperismo,erosãoeformação
desoloquantomaislongosforemos
períodosdetempo
Encostaíngreme Menosintemperismoquímico
2. Tipo desubstratorochoso
3. Clima
4.Relevo
Temperaturas
maisbaixas
Temperaturas
maisaltas
Quantidade
dechuva
Acidezdachuva
Encostasuave
Maismineraisestáveis(p.ex.,quartzo)
resultamemintemperismomenosintenso
Menosintemperismoquímico
(dissolução,alteraçãoparaajudaro
intemperismofísico,formaçãode
argilominerais)
Menosintemperismofísico
Poucachuva(menosdissoluçãode
minerais,intemperismofísico,
fragmentaçãoe erosão)
Baixaacidez(menosdissoluçãode
mineraise intemperismofísico)
Menosintemperismofísico,menos
erosão
Menosmineraisestáveis(p.ex.,feldspato)
resultamemintemperismomaisintenso
Maisintemperismofísico(expansãoe
contraçãotermais,acunhamentodogelo,
rachadurado substratorochoso,
fragmentaçãoemtamanhosmenores)
Maisintemperismoquímico
Muitachuva(maisdissoluçãodeminerais,
produçãodeargilominerais,produçãode
partículasdepequenotamanhoe erosão)
Altaacidez(maisdissoluçãodemineraise
produçãodeargilominerais)
Maisintemperismofísico,maiserosão
Maisintemperismoquímico
Figura 7.15 Quadro sinóticodo intemperismo.Os fatoresconsideradossão a
proporçãode mineraisestáveise instáveisnumarocha,o clima(incluindotemperatura
e chuva)e o relevo(incluindoencostasíngremese suaves).
~_-tãodetalhadosnosCapítulos12a 16,contribuempara
:maçãodediferentestiposdepaisagem(Capítulo17).
~ 'd d· ., : O resl UO O mtempensmo
rodososprodutosdointemperismosãoerodidoseimedia-
tecarregadospelascorrentesou por outrosagentesde
~orte.Em encostasmoderadase suaves,nasplaníciese
'errasbaixas,umacamadadematerialalterado,heterogê-
=desagregadopermanecesobrepostaaosubstratorochoso.
:podeincluirpartículasdarocha-matrizalteradaesã,dear-
minerais,deóxidosdeferroe dediversosmetais,bemco-
~eoutrosprodutosdo intemperismo.Engenheirosetraba-
""resdaconstruçãocivil referem-seatodaessacamadaco-
--010".Os geólogos,entretanto,preferemadesignaçãode
...fito,reservandoo termosoloparaafinacamadadotopo,a
--=contémmatériaorgânicaepodesuportaravida.Podemos
.:mentevera diferençaentreregolitoe soloseconsiderar-
- queo primeiroé encontradonaLua,ondeseconstituico-
umacamadadesagregadade fragmentosrochosose pó,
'omuitoestéril.Ele contémpoucaounenhumamatériaor-
...'zae nãopodesuportaravida.A matériaorgânicano solo
-:~rraé o húmus,o produtodos resíduose dos restosde
plantas,animaise bactériasquenelevivem.Restosde
,porexemplo,contribuemsignificativamenteparao solo
TIorestas.
.-\ cordossolosé variável,desdeo vermelhoemarromin-
:>odossolosricosemferroatéopretodesolosricosemma·
. orgânica.Os solostambémvariamdetextura,Algunssão
__'=rosdeseixose areia;outrossãocompostosquasequein-
::3Illentedeargila.Ossolossãofacilmenteerodíveise,poris-
aãoseformamemencostascomaltadeclividade,ondeas
- altitudesouoclimafrio inibemo crescimentodevegetais.
O solo,por serumaparteessencialdomeioambienteeda
omia,tornou-seumcampodeestudoseparado,a ciência
:>010,desenvolvidanoséculoXX. Oscientistasdosolo,bem
o agrônomos,geólogoseengenheiros,estudamacomposi-
... e aorigemdosolo,suaaptidãoparaa agriculturae acons-
;ãoe seuvalorcomoregistrodascondiçõesclimáticasdo
~do. Muitoscientistasestãoconcentrandoespecialatenção
. maneirasdecombaterasériaameaçadaerosãodosolo(ver
...:~dro7.1).
~rfisdesolo
...- artedeestradaoutrincheiranumsolorevelasuaestrutura
=:::leal,o perfil desolo(Figura 7.16).A camadasuperiordo
D, emgeralcomespessurasde I até2 metros,écomumente
...;:misescura,contendoamaiorconcentraçãodematériaorgâ-
EssacamadasuperioréconhecidacomohorizonteA (um
-cl particularnumasecçãoderochaécostumeiramentecha-
- o de"horizonte"10).NumsoloespessoquesefOlmoudu-
-:e umlongoperíododetempo,oscomponentesinorgânicos
.-- camadadetoposãopredominantementeaargilaeosmi-
'sinsolúveis,comoo quartzo.Os mineraissolúveisforam
\'iadosdessacamadae,sotopostaaela,estáo horizonteB,
-;f~amatériaorgânicaéesparsa.Nestacamada,osminerais
úveise osóxidosdeferropodemterseacumuladoempe-
CAPíTULO 7 •Imemperismoe Erosão 185
quenastiras,lentesecrostas.,-\camdainf rior.ohorizonteC.
é o substratorochosolewmemealre o, - _ ~n do e de-
composto,misturadocomaargilado i.a~illpe;is;noquími o.A
transiçãodeumhorizonteparaoutrogera!m~n~.'> indistinta
Os solossãodescritoscomo endor siduaisou rranspona-
dos.IIOSprimeirosevoluemnumme-molugar esaeo emba-
samentorochosoatéoshorizontesde 010bem csenrolido-,
A maioriadossoloséresidualeforma-emaisrápidoe dqui-
remaiorespessuraondeo intemperismoéimenso.. I?:>IllO ob
forteintemperismo,o horizonteA podeleyarmilhares e anos
parasedesenvolveratéo pontoemqueécapazd~_U rurro
plantio.Ossolosformam-selentamenteporqueo imem 'illlO
químicomaisativoocorresomenteduranteoscuno int~..-yalo
chuvosos.Duranteos períodossecos,as reações ominuam,
masmuitodevagaresomentequandoalgumaumidadeperma-
necenosolo.Quandoo soloficatotalmentesecoentre hu-
vas,o intemperismoquímicocessaquaseporcomplero.
Os solostransportadossãocomunse podemacumular-
emalgumasáreasrestritasdasterrasbaixas,apósterem ido
erodidosdasencostasdoentornoe carregadosmOITOabaixo.
Essessolosdevemsuaespessuramaisà deposiçãodo queao
intemperismodo lugare,emalgunscasos,partesdoperfil de
solo originaldasterrasaltassãopreservadas.Eles podemser
confundidoscomossedimentosusuaisdepositadospelosrios,
ventosegelo.Mas,freqüentemente,sãoreconhecidospelatex-
turae composição,queseassemelhammaisaossolosdoque
aossedimentoscomuns.
Clima,tempoegruposdesolos
o climaafetaintensamenteo intemperismoe, portanto,tem
grandeinfluêncianascaracterísticasdosoloformadoemqual-
quertipoderocha·matriz.Porexemplo,ossolosdeumaregião
quenteeúmidadiferemdaquelesdeumaregiãoáridaetempe-
rada.Os cientistasdo solo têmmapeadoascaracterísticasdo
soloemgrandepartedomundo,comaesperançadeprevenira
erosãodomesmoepromoverpráticasagrícolaseficientes.Pa-
ranossospropósitos,podemosdistinguirtrêsgruposprincipais
desolo- pedalfer,lateritoepedocal-combasenasuaminera-
logiaecomposiçãoquímica,asquaistambémpodemserCOITe-
lacionadascomo clima(verFigura7.16).
Clima temperado:grupopedalfer As característicasdo a-
Ios deregiõescomchuvae temperaturamoderadasdependem
doclima,dotipoderocha-matrizedointervalodetempoqueo
soloteveparasedesenvolvereespessar.Tantoo intemperismo
intensocomoalongaexposiçãoàmeteorizaçãodiminuemain-
fluênciadarocha-matriz.Porisso,um solo desenyolYidoem
climaúmidocomtemperaturasmoderadassobreumembasa-
mentodegranito,numintervalodetemporelativamenteuno,
podediferirmuitodeumsoloformadoemumcal mo ob as
mesmascondições,poisainfluênciadarocha-matrizpermane·
cegrande.O solodogranitopodeconterremanesem demi-
neraissilicosose serdominadoporargilomineraiformado a
partirdo feldspato,umconstituinteessencialdarocha-matriz.
O solodocalcáriopodeterpoucosremanescentedo arbona-
todecálcio,masamaioriadosfragmentode al mo terá ido
dissolvida.Os argilomineraisserãoprin ipalmenteaquelesen-
contradoscomo impurezasno calemo parenta!.Depois de
muitosmilharesdeanos,entretanto.asdiferençasentreosdois
6 ?aI2Entendera Terra
Perfil de solo de climaseco
PEDOCAL
Húmuse
solo lixiviado
Concreçõese
nódulos de
carbonato
de cálcio
precipitado
Substrato de
arenito,folhelho
e calcário
Horizonte C
Horizonte A
(c) Clima seco
LATERITO
Finazona lixiviada
Camadade húmus
delgadaou ausente
Massaespessade
óxidos de ferro e
alumínio insolúveis;
quartzo ocasional
Substrato de rochas
ígneasmáficas
maisocasionalmente,o quartzo.Todos os materiaissolúveis,
inclusivea snica,queé relativamenteinsolúvel,são lixiviados;
assim,todo o perfilde solo pode serconsideradocomo um
horizonteA sobrepondo-sediretamentenumhorizonteC. (c)
Perfilde solo pedocaldesenvolvidoemsubstratosedimentar
numaregiãode poucachuva.O horizonteA é lixiviado;o
horizonteB éenriquecidoemcarbonatode cálcioprecipitado
pelaevaporaçãoda águado solo. [Fotocortesiado
Departamentode IndústriasPrimárias(Departmentof Primary
Industries),Victoria,Austrália]
Clima úmido
Clima temperado
Clima seco
(b) Clima úmido
Húmuse solo
lixiviado(quartzo
e argilominerais
presentes)
Alguns óxidos de
ferro e alumínio
precipitados;todos
os materiais
solúveis,como
carbonatos, foram
lixiviados
PEDALFER
(a) Clima temperado
Figura 7.16 Perfisde solos.A espessurado perfilde solo
dependedo clima,do tempode formaçãodo solo e da
composiçãoda rocha-matriz.A transiçãode umhorizontepara
outro égeralmentegradativa.(a) Perfilde solo pedalfer
desenvolvidoemumgranitonumaregiãode chuvaintensa.Os
únicosmateriaisda camadasuperiordo perfildo solo são os
óxidosde ferroe de alumínioe silicatos,comoo quartzoe
argilominerais,todos bastanteinsolúveis.(b) Perfilde solo laterito
desenvolvidoemrochaígneamáficanumaregiãode clima
tropical.Na camadasuperior,somenteos precipitadosmais
insolúveis,comoos óxidosdeferro e de alumínio,permaneceme,
CAPíTULO 7 •Intemperismoe Erosão 11 87
1 Erosão do solo
ntesde os colonizadoresestabeleceremsuasfazendasnas
pradariasdos EstadosUnidos e do Canadáno séculoXIX,
=solos erammoderadamenteespessos.Elesse formaramde
-:lodorelativamenterápido nessaáreaporque a glaciaçãoque
-=..-:ninouhá cercade 10 milanos favoreceua abundantede-
=_sição de material fragmentado e facilmente alteráveldo
- strato.Mas os solos formam-semuito lentamente;mesmo
=-regiõesde rápido intemperismo,podem avançaremtaxas
-' s de até 2 mmpor ano.
Como a formaçãodos solos envolveumlongo tempo,eles
-='J podem ser renovadosrapidamentedepois de teremsido
idos.Há umcerto equilíbrioentrea erosãonaturalmode-
-==3 dos solos, feitapelo escoamentoda águae pelos ventos,
:' = lentaformaçãode novossolos.Se o solo se formae erode
~ :axasaproximadamentesemelhantes,suaespessuraperma-
-=ceconstante.Se ele erode maislentamentedo que se for-
-ê.suaespessuraaumenta.Se erode muito maisrapidamente
:=queseforma,o novosolo nãotemoportunidadede se de-
-=.- olvere o solo existenteé rapidamenteperdido.
Como regrageral,são necessários 30 anos para se for-
-.=rem2,54 cm da camadade topo. Contudo, esse intervalo
:Jde ser perdido em menosde umadécada como resultado
::c'Jráticasagrícolasequivocadase pastagemexcessiva.A agri-
=....-:uraaceleraa erosão porque a araduradesagregao solo e
inaa coberturanaturalde vegetaisresistentesà erosão.A
sãodo solo temsido particularmenteintensaemmuitasre-
~5es do mundo.Uma delasé a das pradariasnorte-america-
-<5.ondea lavrado solo temsido muitoprofundae aspráticas
:2conservaçãovêmsendo ignoradashá bastantetempo. Os
__ os desagregadosforam adelgaçados e carregados pelos
_:> da região.As pradariassão, agora, vulneráveisao incre-
-. to da erosão quando tempestadesde pó têm lugar nos
:-gos períodos de seca (verCapítulo 15).
O plantio em curvasde contorno pode diminuir o dano
::=..:sadopela agricultura.Essa prática cobre o terreno com
-" sulcagemsinuosaque procuraseguiro contorno dascur-
==de níveldas encostasnaturais,ao invésde fazê-Iaparalela
===limitesda propriedade,que podem cruzara encosta em
_-2lquerdireção.O plantioemcurvasde contorno inibea ero-
-: . porqueboa parteda águada chuvaé conduzidaao longo
:~ sulco de contorno ao invésde escorrerdiretamenteencos-
:="baixo.
:.?Odemdiminuirou mesmodesaparecer.Ambospodem
~yolverosmesmosargilominerais,dependendodaexata
_zadoclima,e terãoperdidotodososmineraissolúveis
=mIJadassuperiores.Assim,solosjovenssãoafetadospe-
posiçãodarocha-matriz,massolosantigos,principal-
~ peloclima.
Apesarda grandedifusãode técnicasagrícolascomo essa,
os soloscontinuama sererodidos muitomaisrapidamentedo
que a suareposição.Emalgumasregiõesdos EstadosUnidos
e do Canadá,maisde 24,7 toneladasde solo arávelemcada
hectarede terracultivadasão perdidasanualmente.Somente
nos EstadosUnidos, 2 bilhõesde toneladasda camadaarável
são perdidospelaerosãoa cadaano - duasvezesa quan ida-
de de solo formado no mesmoperíodo. Uma perdanessaes-
cala é equivalenteà destruição de 1.927.353,6 hectaresde
terraagricultável.Perdascomparáveisestãoocorrendo emou-
tras regiõesagrícolasdo mundo,incluindoas estepesda Rús-
sia, partes da África e a dizimaçãode florestas tropicais em
Madagascare no Brasil.Os custos diretose indiretosda ero-
são do solo são estimadoscomosendo de US$44 bilhõesnos
Estados Unidos e US$400 bilhões no mundo inteiro. Se tais
perdas persistiremneste novo século, a agriculturaem solos
delgadosteráreduçãodo rendimento,com o inevitávelaban-
dono dessaatividadenas regiõesmaisseriamenteafetadas.E,
umavezperdido, o solo levamilharesde anos parase formar
novamente.A estimativae a previsãoda erosãodo solo são a
base das decisões políticas parao uso de métodos agrícolas
adequados para mantera agriculturaem níveissustentáveis,
como tambémparapreservara coberturade solo da Terra.
Erosãodo solo emMadagascar.[PeterJohnson/Corbis)
Áreascomchuvasmoderadasa alta . comono Le te dos
EstadosUnidos,partedoCanadáegrandepartedaEuropa,são
o lugaridealdogrupodesolospedaIfer(\"erFigura7.16a).Es-
senomederivadapalavragregapedon,quesignifica"chão"ou
"solo",edossímbolosdoselementosquímicosalumínio(AI) e
ferro (Fe). As camadassuperiore intermediáriado pedalfer
contêmabundantesmineraisinsolúveis,comoo quartzo,argi-
:>araEntender a Terra
.ominerai e produtosdaalteraçãodoferro.Carbonatose ou-
uo mineraismaissolúveisestãoausentes.O grupopedalfer
reúnebonssolosparaaagricultura.
Climas úmidos: grupo dos lateritos Em climasquentese
úmidos,o intemperismoérápidoeintensoeossolostomam-se
espessos.Quantomaioratemperaturaeaumidade,maisluxu-
rianteavegetação.Umidade,temperaturasaltase abundância
devegetaçãoaceleramtantoo intemperismoquímico,queaca-
madasuperiordosoloélixiviadadetodososmineraissolúveisI
e facilmentealteráveis.O resíduodesserápidointemperismoé !
o laterito,um solovermelhoprofundono qualo feldspatoe
outrossilicatosforamcompletamentealterados,deixandopara
trás,predominantemente,óxidosdeferroealumínioehidróxi-
dos(verFigura7.16b).Nos lateritos,a sílicae o carbonatode
cálcioforamlixiviados.Emboraessessolospossamsustentar
umaluxuriantevegetação,comoas florestasequatoriais,não
sãomuitoprodutivosparao plantio.A maiorpartedamatéria
orgânicaéconstantementerepostanasuperfíciepelavegetação,
o quechegaaproduzir,no máximo,umadelgadacamadadehúmusnotopodosolo.O desmatamentoeo cultivodosolofa-
zemcomqueessacamadasuperficialricaemhúmusoxide-se
rapidamenteedesapareça,deixandoadescobertoo infértilho-
rizontesotoposto.
Por essarazão,muitoslateritossópodemsercultivadosin-
tensivamentedurantepoucosanos,atésetomaremestéreise
seremabandonados.Grandesregiõesda Índia encontram-se,
agora,nessacondição.Quandoalgumasáreasda florestada
Amazônia,12noBrasil,sãodesmatadas,elastambémsetomam
inférteisempoucosanos.O reflorestamentodesoloslateritos
emcondiçõesnaturaislevariamuitosmilharesdeanos.13
Climassecos:solosdogrupopedocal Escassezdeáguaeau-
sênciadevegetaçãodificultamaaçãodointemperismo,demo-
doqueossolos,nasregiõesáridas,sãodelgados.Emáreasfrias
esecas,ondeo intemperismoquímicoémuitolento,a influên-
ciadarocha-matrizépreponderante,mesmoquandoossolosse
formaramnumlongoperíododetempo.Comoresultado,oho-
rizonteA contémmuitosmineraisinalteradose fragmentosda
rocha-matriz.Quandoachuvaéesparsademaisparadissolver
quantidadessignificativasdemineraissolúveis,osmesmospo-
dempermanecernohorizonteA.
Os pedocaissãoos solosdominantesnasregiõesáridas.
Eles sãoricosemcálcio,derivadodocarbonatodecálcioede
outrosmineraissolúveisnelescontidos,epobresemmatéria
orgânica.Os pedocaissãoencontradosno SudoestedosEsta-
dosUnidos e emclimassimilares.A maiorpartedaáguado
soloestápróximadasuperfícieeevaporanoperíodoentreas
chuvas,deixandoparatrásnódulose concreçõesdeprecipita-
dosdecarbonatodecálcio,predominantementenohorizonte
intermediário.A combinaçãodamineralogiaedaaridezépou-
cofavorávelparaumagrandepopulaçãodeorganismosdoso-
lo, tomandoossolosdessegrupomenosférteisqueaquelesdo
grupopedalfer.
Paleossolos:investigandoo clima antigo a partir do solo
Arnalmente,temhavidomuitointeressenossolosantigosque
forampreservadoscomorochasnoregistrogeológico.Alguns
temidadesdemaisde1bilhãodeanos.Essespaleossolos,co-
mo ão hamados,estãosendoestudadoscomoguiasparaen-
tendero climaantigoe,mesmo,paraquantificara concen_
çãodedióxidodecarbonoe oxigênionaatmosferadeépo
passadas.A mineralogiadepaleossolosdebilhõesdeanosatrE
forneceevidênciasdequenãohouveoxidaçãodossolosn
primeirosestágiosdahistóriadaTerraedeque,portanto,o o.
gênioaindanãotinhasetomadoemumdosprincipaiseleme;:;-
tosdaatmosfera.
umanos como agentes do
emperismo
As pessoastêmumatendênciaanãoseconsideraremparte
paisagemnatural,emborao sejam.Os humanossãorespon-
veispelachuvaácida,aqualintensificao intemperismoquílE-
co.Esteé promovidopelointemperismofísico,e oshuman
aceleramambososprocessospormeiodesuasinumeráveisa-
vidadesdedesagregaçãodasrochas,desdeaescavaçãodefur.-
daçõesdeedifíciose construçãoderodoviasatéasenorm
operaçõesdemineração.Estima-sequesomenteaconstruç"
derodoviasmova,porano,3mil trilhõesdetoneladasderocL
e solo.14
Os solospodemarmazenarapoluiçãoporumlongoperío-
do detempodepoisdeteremsidocontaminadosporderrama-
mentosdemateriaistóxicos.Oscontaminantesinfiltram-se\"a-
garosamenteapartirdosoloatéaságuassubterrâneasesuper-
ficiais.Os humanostêm,também,dispersadosalnosolo,pes--
ticidasederivadosdopetróleo,osquaispodeminterferirsigni-
ficativamentenocrescimentodosvegetaise,assim,acelerar::.
erosão.
.,\temperismo gera a matéria-
íma dos sedimentos
O soloé apenasumdosváriosprodutosdo intemperismo.O:
processosquedecompõeme desintegramasrochasproduzen:
fragmentosquevariammuitoemtamanhoeforma,desdegran-
desmatacõesde5 mdediâmetroatépequenaspartículastãofi-
nasquenãopodemsequerservistassemummicroscópio.Par-
tículasmaioresqueum grãodeareiamuitogrosso(2 mmck
diâmetro)tendemaserfragmentoscontendogrãosmineraisd2.
rocha-matriz.As partículasdeareiae siltesão,emgeral,grã05
cristalinosindividuaisdequalquerdosváriosmineraisforma-
doresdarocha(Figura 7.17).As partículasmaispequenasd~
materialalteradosãoosgrãosfinosdeargilomineraisproduzi-
dospelaalteraçãoquímicade silicatos.Uma certamassade
granito,porexemplo,édesintegradapelointemperismonasse-
guintesclassesdemateriais:
• Fragmentosderochaemineralqueaindasãoidentificáveisco-
mopertencentesàrocha-matriz;
• Produtossólidosdaalteraçãoquímica,taiscomoargilomine-
raiseóxidosdeferro;
• Íonsdissolvidosnaságuasdachuvaedosolo.
CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão 1189
aosdemuitosoutrostiposdesilicatos.Ele semeteorizanapre-
sençadeáguaporhidrólise.Na reaçãoquímicado ortoclásio
comaágua,opotássio(K) easílica(Si02) sãoperdidosnaso-
luçãoaquosaeo feldspatosólidotransforma-senoargilomine-
ral caulinita,AI2Sips(OH)4' °dióxidodecarbono(C02) dis-
solvidonaáguafavoreceaalteraçãoquímica,pelofornecimen-
to deácido,naformadeácidocarbônico(H2C03). A águado
soloe dascorrentessuperficiaiscarregaíonse sílicadissolvi-
dos.°ferro(Fe), queé encontradonaformadeferroferroso
(Fe2+)emmuitossilicatos,altera-sepelaoxidação,produzindo,
nesseprocesso,o óxidodeferroférrico(Fe3+).Os carbonatos
alteram-sepelacompletadissolução,nãodeixandoresíduos.
Essesprocessosoperamemváriastaxas,dependendodaestabi-
lidadequímicadosmineraissubmetidosaointemperismo.
Quais sãoosprocessosdo intemperismofísico? °intempe-
rismofísicodesagregaasrochasemfragmentos,sejaaolongo
dasbordasdosminerais,sejaao longodasjuntasdasmassas
rochosas.°intemperismomecânicoé impulsionadopeloin-
temperismoquímico,o qualenfraqueceasbordasdosgrãos,
comotambémpeloacunhamentodogelo,pelacristalizaçãode
mineraise pelasescavaçõeseburacosfeitospororganismoe
raízesdevegetais,processosessesquecontribuemparaaex-
pansãodasfendas.Tambémo fogoe, talvez,a alternânciade
extremosdecalorefrio impulsionamessetipodeintemperi-
mo.Algunspadrõesdedesagregaçãomecânica,taiscomoaes-
foliaçãoe aalteraçãoesferoidal,resultamdasinteraçõeentre
osprocessosdeintemperismoquímicoefísico.
Dequemodoossolosseformamcomoprodutosdo intempe-
rismo? °soloéumamisturadeargilominerais.partículasde
rochaalteradae matériaorgânicaqueseformapelainteração
dosorganismoscomarochaalteradaeaágua.°intemperismo
é controladopelo climae pelaatividadedosorganismos,de
modoqueos solosformam-semaisrapidamenteem climas
quentese úmidosdoqueemclimasfriose secos.Solosrecen-
tementeformadossãoafetadospelacomposiçãodarocha-ma-
triz,massolosantigossãoinfluenciadosprincipalmentepelo
clima.Ostrêsprincipaisgruposdesolosão:grupopedalfer,en-
o o intemperismoquímicoatua? °feldspatopotássico
~oclásio (KAlSi30g) altera-seporprocessossemelhantes
_ eéo intemperismoequaissãoosseuscontrolesgeoló-
-? As rochassãodesintegradasnasuperfícieterrestrepelo
~ perismoquímico- a alteraçãoquímicaoudissoluçãode
;:nineral- e pelointemperismofísico- a fragmentaçãodas
porprocessosmecânicos.A erosãodesgastaasuperfície
portaosprodutosdo intemperismo,quesãoamatéria-
dossedimentos.A naturezadarocha-matrizafetao in-
~rismo porqueosdiversosmineraisalteram-seemritmos
=-entes.°clima influenciafortementeo intemperismo:a
intensaeo caloracelerando-o;eo frio eaarideztornan-
--;}lento.A presençadesolotambémacelerao intemperismo,
- i>rneceumidade,aqualpromoveo crescimentodasraízes
-Agetais.Estas,porsuavez,ajudamnadesagregaçãomecâ-
Atomamo ambientemaisácido,fatoresqueimpulsionam
-Araçãoquímica.Dadasasmesmascondiçõesdoconjunto
-A fatores,quantomaioro tempodealteração,maiscom-
C!!TIlentearochasealtera.
SUMO
Figura 7.17 A areiaéumsedimentocompostode grãosde váriosmineraisdesintegradosde
diversasrochas-matrizespor processosde intemperismoquímicoe físico. [RexElliott]
- massadetodosessesprodutos,excetoaáguaeo dióxido
- anooriundosdaatmosfera,é igualà massaoriginaldo
--oquefoi alterado.
Je sa maneira,uma rochagraníticaé transformadaem
=ria-primadossedimentose nossaisdomar.Os produtos
_-emperismosão,então,transportadosdo local dealtera-
~Io vento,pelaáguaepelogelo.Por fim,sãodepositados
edimentosdeváriostipos,taiscomoareia,siltee argi-
~ ontradosnosvalesfluviais,ecomooscalcárioseevapo-
: dosoceanos.Enquantoo ciclo dasrochasocorre,esses
..::::nentossãosoterradospordeposiçõesadicionaise lenta-
~-A setransformamem rochassedimentares,queconsti-
~ o assuntodoCapítulo8.9 O Para Entender a Terra
oomradoemclimastemperados;grupodoslateritos,encontra-
donostrópicosúmidos;egrupopedocal,queseformaemcli-
masquentesesecos.
~ 2. No nortedeIllinois, vocêpodeencontrardoissolosdesen
vidosemummesmotipodesubstratorochoso:umtem10mil an
o outro,40 milanos.Quediferençasvocêesperariaencontrarem_
composiçõesouperfis?
8. O queaceleraa erosãodosolo?
Conceitos e termos-chave
Comoexplicadonestecapítulo,osprocessosdosintemperismos._
micoefísicoreforçam-semutuamente.As estruturashoodoos(um-~
mogeológicotécnico)sãopináculosderochacaprichosamentee
pidose matacõesequilibradosresultantesdo intemperismotanto_ -
mico comofísico, comunsem climassecos.O CanyonBryce,~
Utah(EUA), éumparquenacionalemgrandepartedevidoà suae'_=---
tacularexibiçãodehoodoos(verafotografianotextodosítioeletA -
cO).Os hoodoostipicamenteseformamemrochassedimentares( -
moemBryce),tufosvulcânicose granitos.Um conjuntodefratu::..
verticaisGuntas)é tambémumpré-requisitoparaqueoshoodoos--
senvolvam-sebem.
No CanyonBryce,siltitose calcáriosformadosnoleitodeum
tigolagoestãoexpostosaolongodabordadoPlanaltoPaunsaugunL-
erosãoregressivanabordadoplanaltocriouumlabirintodehoodoc
O derretimentodanevee intensastempestadesdeverãogeraram
Comoseformamasestruturashoodoos?
3. Qualdasduasrochasvocêesperariaquesealterassemaisrápi
granitoouo basalto?Quefatoresinfluenciaramsuaescolha?
4. Considerequeumgranitocomcristaisdecercade4mmdediA
troecomumsistemaretangulardejuntasespaçadasaproximada
tede0,5a 1mestejasealterandonasuperfícieterrestre.Quetam--
geralvocêesperariaencontrarparaamaiorpartículaalterada?
5. Comparea alteraçãodeduasrochas:(A) umbasaltoricoem,i
vulcânico,comcristaismuitopequenosdepiroxênioe feldspator-
emcálciocomcercade0,5mmdediâmetro;e(b)umgabrocom
tamenteamesmacomposiçãomineral,mascomcristaismaiores -
mmdediâmetro.O quevocêpoderiadizersobrea velocidadede
raçãonessasduasrochas?
6. Por quevocêesperariaqueumarodovialocalizadaemumare~-
úmidae friae feitadeconcreto,queé umarochaartificial,mos
tendênciaaracharedesenvolverumasuperfícierugosaedesnivel
mesmonãoestandosujeitaaotráfegopesado?
7. A piritaé ummineralnoqualo ferroferrosoestácombinado
o íon sulfeto.Qual o principalprocessoquímicode alteraçãoda:
rita?
üiJ' 8. Ordeneasrochasa seguirdeacordocoma rapidezcom _
elassealteramnumclimaúmidoe quente:umarenitodepuroquz::
zo, umcalcáriodepuracalcita,umgranitoeumdepósitodesal-g
(halita,NaCl).
9. Quediferençasvocêesperaencontrarentreaalteraçãodeuma
vinamagnesianapura(Mg2Si04)e adeumaolivinaferrosa(Fe2SiC.
pura?
10. Comosepareceriao mundosenãohouvesseo intemperismo
suasuperfície?
11. Vá atéumcemitérioe descreva,emumtextodeumapágina._
evidênciasvisíveisdaalteraçãodediferentestiposderochasutiliz
naslápides.Sevocênãoencontrartaisevidências,expliqueporq ~
I Investiguevocê mesmo
• horizonteB (p. 185)
• horizonteC (p. 185)
• húmus(p. 185)
• intemperismo(p. 171)
• intemperismofísico (p.171)
• intemperismoquímico(p.171)
• junta(p. 182)
• laterito(p.188)
• oxidação(p. 180)
• pedalfer(p. 187)
• pedocal(p. 188)
• regolito(p. 185)
• solo(p. 173)
Esteíconeindicaqueháumaanimaçãodisponívelnosítioele-
trônicoquepodeajudá-Ionaresposta.
• acunhamentodogelo(p. 182)
• alteraçãoesferoidal
(p. 183)
• bauxita(p. 180)
• caulinita(p. 175)
• erosão(p.171-172)
• esfoliação(p. 183)
• estabilidadequímica(p. 179)
• ferroférrico(p. 180)
• ferroferroso(p. 180)
• hematita(p. 180)
• hidrólise(p. 175)
• horizonteA (p. 185)
1. Vocêestáplanejandoutilizarlajotasdecorativasdecalcáriopolido
paraerigirmonumentosnacidadedeTucson,Arizona(umaregiãode
limaáridoe quente),e emSeattle,Washington(umaregiãochuvosa
e fria). Comovocêachaquevai ficara aparênciadecadaumdesses
monumentosdaquiacemanos?
• Esteíconeindicaqueháumaanimaçãodisponívelnosítioele-
trônicoquepodeajudá-Ionaresposta.
(~\!OR~EB
Questões para pensar
2. Quaismineraisformadoresderochaencontradosemrochasígneas
alteram-separaargi10minerais?
3. Comoa chuvaabundanteafetao intemperismo?
4. Qualdasduasrochasaltera-semaisrápido,o granitoouo calcário?
5. Comoo intemperismofísicoinfluenciao intemperismoquímico?
6. Comoo climainfluenciao intemperismoquímico?
.1@1 7. Quaissãoosprincipaisfatoresquecontrolamaformaçãodos
diferentestiposdesolo?
CONECTARWEB
1. O queasdiversasrochasutilizadasnosmonumentospodemnosdi-
zersobreo intemperismo?
I Exercícios
,!;]lentoque rapidamenteerodiuos sedimentosmoles.Dada a
""".altitudedoplanalto,muitosdiasdecondiçõesdecongelamen-
:..-=gelotambémcontribuíramparao intemperismofísico.A borda
altoestáretrocedendoaumataxade23a 122centímetrosaca-
anos,aqualfoi baseadaemestudosdeanéisdecrescimentode
_- impactadaspelaerosãodaborda.
_amooshoodoosdoCanyonBryceseformaram?Por queoshoo-
~a maioriadasrochasalteradassãotipicamentearredondados?
egrauo intemperismofísico contribuicomo intemperismoquí-
Exploreasrepostasdessasquestõesno textopublicadono se-
- sítioeletrônicodaWeb:http://www.whfreeman.com/understan-
~=ili.15
gestões de leitura
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CAPíTULO 7 • Intemperismoe Erosão ~
Lepsch,L F. 2002.Formaçãoeconsermçãodossolos.SãoPaulo:
OficinadeTextos.
Primavesi,A. 2002.Manejoecológicodosolo: aoricultllraemre·
giõestropicais.SãoPaulo:Nobel.
I Notas de tradução
I Em português,meteorizaçãoe tambémalteração.que têmfle-
xõesemváriasformasgramaticais,sãosinônimosdeimelllperis-
mo,quenãotêma formaverbal.Por isso, é preferí\'elutilizar o
primeirovocábuloparaexpressaro processo.Mas, contraditoria·
mente,meteorizaçãotemsido cadavez menosutilizadanalite-
raturatécnica,de sortequehaveriaa necessidadede secriar a
flexões de intemperismo,como o verbo intemperizar,paradar
contados váriossentidosdo vocábulo.Seguiremos,aqui, utili-
zando intemperismo,quandosetratado processoemgeral.e al-
teração,quandofor necessárioexpressara açãodo intemperis-
mo - a chuvaaltera (ou meteoriza,mas não intemperiza,pois
nãoexisteessaforma)a rocha- ou o seuresultado- rochaalte-
rada (oumeteorizada).
zO textodopresentelivro, porserintrodutório,trazeventualmente