2015 1sem aula11 intemperismo

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GEOLOGIA GERAL
Intemperismo, pedologia e solos
Márcio Augusto Monteiro
A crosta é formada por: 
 rochas (agrupamentos de minerais) e 
minerais (compostos de elementos químicos)
Exemplo: 
Granito é uma rocha formada por 3 minerais: quartzo, feldspato e mica. 
 quartzo é formado por silício, alumínio, cálcio e outros.
ROCHAS E MINERAIS
“Transformações que a crosta sofre na interação com a atmosfera, hidrosfera e biosfera” (Wilson teixeira...[et al.], 2003, p.140)
“Processos de desagregação e decomposição de rochas por ação da água, vento, gelo e organismos.”
 
“ os materiais que encontramos na superfície da Terra são , em sua maior produto das transformações que a litosfera sofre na sua interação com a atmosfera, com a hidrosfera e com a biosfera, ou seja são produtos do intemperismo.”
INTEMPERISMO
CROSTA
ATMOSFERA
HIDROSFERA
BIOSFERA
TIPOS E PROCESSOS DE INTEMPERISMO
Consiste na transformação das rochas em materiais mais estáveis em condições físico-químicas diferentes daquelas em que elas se originaram. 
Pode ser causado por processos de natureza física (desgaste e/ou desintegração) e/ou química (decomposição), que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra.
Quando a ação de organismos vivos ou da matérias orgânica proveniente da sua decomposição participa do processo, o intemperismo é chamado de físico-biológico ou químico-biológico.
“Conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície
(Wilson teixeira...[et al.], 2003, p.140)
INTEMPERISMO FÍSICO
Conjunto de processos que resultam na desagregação física das rochas.
Altera-se apenas a unidade física da rocha e não as sua composição química.
	Termal
Desagregação mecânica devido à variação de temperatura nos corpos rochosos.
Expansão e contração
Rochas enfraquecem sua estrutura em função de processos contínuos de variação de temperatura
COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA Rochas formadas por diferentes minerais que têm coeficientes de dilatação volumétrica diferentes.
COR Rochas mais escuras se aquecem mais e desagregam mais facilmente.
	 Rochas com coloração variada são mais susceptíveis à fragmentação
GRANULOMETRIAS Rochas grosseiras se desintegram mais facilmente do que rochas de grãos pequenos. 
Qualquer AMBIENTE: favorecido em ambiente áridos ou semi-áridos (fortes variações de temperatura, clima seco e pouca vegetação. 
 
	Físico mecânico
Fatores atuantes são diversos e imprimem esforços mecânicos às rochas levando a sua fragmentação.
Presença de um agente qualquer em fendas das rochas
	Congelamento de água: aumento em 9% do volume. Características de climas frios.
	Cristalização de sais e crescimento de cristais: Com a evaporação da água os sais se precipitam. Condições favoráveis são a existência de pouca água e evaporação intensa, características de climas áridos e semi-áridos.
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INTEMPERISMO QUÍMCO
Principal agente é a água
Efeito mais intenso na medida em que a água se acidifica devido à dissolução de CO2 da atmosfera e à presença de ácidos orgânicos.
 
Na decomposição química das rochas observa-se que a taxa de mobilidade relativa dos principais elementos químicos decresce a partir do cálcio e sódio para magnésio, postássio, silício, ferro e alumínio. Por isso as rochas que estão se decompondo tendem a perder principalmente os primeiros, e mostram um relativo enriquecimento nas proporções de óxidos de ferro, alumínio e silício. 
A decomposição resulta de várias reações químicas: oxidação, hidratação, dissolução, hidrólise e acidólise.
INTEMPERISMO BIOLÓGICO
O papel dos organismos é determinado pela sua capacidade de assimilar vários elementos da rocha em processo de alteração e, de produzir em seu metabolismo agentes químicos, como por exemplo os ácidos orgânicos. Tais processos podem ser tanto de natureza física como química. 
	- natureza física: pressão de crescimento de raízes, ação de animais escavadores
	- natureza química: processos nos quais os vegetais promovem a dissolução química das rochas através de substâncias ácidas produzidas pelas suas raízes, e assimilam elementos tais como K, Na, Ca, Al, Fe, existentes nos minerais das rochas. Os primeiros estágios da decomposição biológica de rochas são associados com microrganismos (fungos e bactérias) que “preparam” a rocha para o ataque químico seguinte promovido por liquens, algas e musgos.
PEDOLOGIA
ESTUDO DO SOLO (PEDO=SOLO)
FORMAÇÃO DO SOLO
Fatores de formação do solo
As propriedades do solo são resultado dos fatores de formação do solo que nele atuaram e ainda atuam: material de origem, clima, organismos, topografia (relevo) e tempo.
Material de origem: pode ser uma rocha ou um sedimento inconsolidado, aluvial (depósito de rio), ou coluvial (depósito de material no sopé das elevações). 
Tempo: o início da formação de um solo ocorre quando uma rocha sã começa a ser alterada, ou um evento de sedimentação se encerra, e a partir daí começam o ocorrer os processos de formação do solo.
Erosão atua em sentido contrário à pedogênese.
O uso do termo tempo/idade em pedologia está relacionado à maturidade, ao grau de desenvolvimento de um solo, e não ao tempo cronológico.
Solo jovem: pedogênese pouco intensa (solo pouco espesso)
Solo velho: solo espesso, quimicamente pobre, com minerais profundamente intemperizados e acúmulo de óxidos.
Clima 
Fator que isoladamente mais contribui para o intemperismo. Determina o tipo e velocidade.
Fatores climáticos mais importantes: precipitação e temperatura – regula a natureza e a velocidade das reações químicas.
Para que as reações química de intemperismo ocorram, é necessário que exista água no sistema. Dessa forma, a água está envolvida diretamente no processo, seja como solvente, seja indiretamente, favorecendo a instalação de seres vivos que irão acelerar o intemperismo. 
A temperatura desempenha um papel duplo, condicionando a ação da água: ao mesmo tempo em que acelera as reações químicas, aumenta a evaporação, diminuindo a quantidade de água disponível para a lixiviação dos produtos solúveis. A elevação da temperatura em 10°C, aumenta de duas a três vezes a velocidade das reações químicas.
Organismos
Compreende os vegetais, animais, bactérias, fungos, liquens, os quais têm influencias dinâmicas nos processos de formação dos solo. 
Exercem ações físicas e químicas sobre o material de origem e continuam a atuar no perfil do solo.
	Ações conservadoras: interceptação da chuva pela parte aérea dos vegetais, sombreamento das superfícies – diminuindo a amplitude térmica-, retenção de solo pelas raízes.
	Ações transformadoras: mobilização de sólidos por animais, reciclagem de nutrientes e incorporação de matéria orgânica pelos vegetais.
Topografia
Regula a velocidade do escoamento superficial das águas pluviais (também depende da cobertura vegetal) e, portanto, controla a quantidade de água que se infiltra nos perfis.
Processos gerais de formação do solo.
Adição
Qualquer contribuição externa ao perfil do solo.
Adição de matéria orgânica, poeiras e cinzas trazidas pelo vento, materiais depositados tanto por enchentes como por movimentos de massa nas encostas, gases, adubos, corretivos, agrotóxicos, adição de solutos pela chuva, etc.
Remoção ou perda
Perdas de gases, líquidos ou sólidos sofridas por uma determinada porção do solo: a exportação de nutrientes pelas colheitas, perdas de compostos voláteis por queimadas, perdas por erosão hídrica ou eólica, etc.
Translocação
Movimento de materiais de um ponto par o outro dentro do perfil do solo.
Preenchimento de espaços deixados por raízes decompostas, cupins, minhocas, formigas, etc, movimento de materiais promovido pela atividade agrícola,
Transformação
Transformação física, química ou biológica dos constituintes do solo. Transformações físicas incluem quebras de minerais e rochas, umedecimento e secagem do solo com quebra de agregados, compressão provocada pelo
crescimento de raízes, etc. transformações químicas consistem dos processos de intemperismo químico já conhecidos.
PEDOGÊNESE
http://geografalando.blogspot.com.br/2013/04/solos-origem-classificacao-camadas.html acesso em 30 de jul.2014
Escuro, com matéria mineral e orgânica e alta atividade biológica.
PEDOGÊNESE
Rocha alterada (saprolito). Pode ser subdividido em grosseiro (estruturas e textura da rocha estão conservadas) e fino (herança morfológica da rocha não é mais reconhecida)
Acumulação de argila, matéria orgânica e oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio.
Mais claro, marcado pela remoção de partículas argilosas, matéria orgânica e oxi-hidróxidos de ferro e alumínio.
(Wilson teixeira...[et al.], 2003, p.140)
CONSTITUIÇÃO DO SOLO
MINERAIS, MATÉRIA ORGÂNICA (VIVA E MORTA), AR E SOLUÇÃO PRESENTE
 SÓLIDOS DO SOLO 
 OCUPAM ESPAÇO POROSO
FRAÇÃO SÓLIDA:
MATACÃO = > 20 cm
 CALHAU = 2 cm < x < 20 cm
 CASCALHO = 0,2 cm < x < 2 cm
AREIA = 0,05 mm < x < 2 mm
SILTE = 0,002 mm < x < 0,05 mm
ARGILA = < 0,002 mm
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POROSIDADE DO SOLO
TAMANHO DOS POROS = VARIA EM FUNÇÃO DO ARRANTO DS PARTÍCULAS SÓLIDAS
SOLUÇÃO DO SOLO = OCUPA USUALMENTE OS MICROPOROS
AR DO SOLO = OCUPA USUALMENTE OS MACROPOROS
AR DO SOLO
SOLO SECO OCUPA TODOS OS POROS
SOLO ENCHARCADO PRATICAMENTE INEXISTE
NECESSITA SER CONSTANTEMENTE RENOVADO PARA QUE NÃO OCORRA EXCESSO DE CO2 E FALTA DE O2 
SOLUÇÃO DO SOLO
ÁGUA, ÍONS ORGÂNICOS E INORGÂNCIOS
FONTE DE ÁGUA E DE NUTRIENTES PARA RAÍZES
Defina intemperismo:
Quais fatores controlam a ação do intemperismo? 
Por que nos desertos o intemperismo físico é predominante?
Existe alguma relação entre o intemperismo físico e o químico?
Qual o principal agente do intemperismo químico? 
Qual a diferença entre solum e o solo?
Quais os componentes básicos do solo?
Como pode ser dividido o “esqueleto” do solo (tamanho dos grãos)
Qual a tonalidade de cor predominante do horizonte de solo rico em matéria orgânica?
REFERÊNCIAS
Geologia e geotecnia básica para a engenharia civil / Rudney C. Queiroz – São Carlos: RiMa, 2009
Decifrando a Terra / organizadores: Wilson Teixeira...[ETA l.]. – São Paulo: Oficina de Textos, 2000. 2ª impressão, 2003.
Conteúdos básicos de Geologia e Pedologia: para as disciplinas de SOL 2013, SOL 215 e SOL 220. Universidade Federal de Viçosa. Centro de Ciências Agrárias. Departamento de Solos. Cristine Carole Muggler, Irene Maria Cardoso, Mauro Resende, Maurício Paulo Ferreira Fontes, Walter Antônio Pereira Abrahão, Anôr Fiorini de CarvalhoViçosa. 2008