Aula 7 intemperismo (2)

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Aula 7 - Intemperismo
Profa. Dra. Aline Carneiro Silverol
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Minerais e rochas
 Definição
 Classificação
 Propriedades
 Rochas
 Tipos
 Ambientes e processos de formação
 Ciclo das rochas
Ciclo das rochas
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 Rochas ígneas
 Magma e sua geração
 Constituição e propriedades do magma
 Rochas plutônicas ou intrusivas
 Rochas vulcânicas ou extrusivas
 Propriedades das rochas: textura, estrutura
 Exemplos de rochas
 Vulcanismo
Aula 7: Intemperismo
Leituras recomendadas:
Cap.8: Decifrando a Terra 1ed.
Cap. 7 : Para Entender a Terra
Cap. 4: Formação e conservação dos solos (Lepsch)
Objetivos da aula
 Conceituar intemperismo
 Definir os tipos de intemperismo
 Intemperismo físico
 Intemperismo químico
 Intemperismo biológico
 Compreender como funciona os processos 
intempéricos
 Produtos do intemperismo
O que é intemperismo?
Intemperismo
 Conjunto de modificações de ordem física (desagregação)
e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar
na superfície da Terra.
 Interação da litosfera, atmosfera, hidrosfera e biosfera.
 A interação da atmosfera e da hidrosfera também 
promove....
 Diferenças entre intemperismo e erosão:
 Intemperismo: Conjunto de processos naturais que causa a 
alteração (física, química e/ou biológica) das rochas, no 
ambiente superficial.
 Erosão: é o remoção dos sedimentos e detritos que foram 
“disponibilizados” pelo intemperismo.
Urubici, SC.
O que acontece durante o 
intemperismo?
O que acontece durante o intemperismo?
1. Transformações físicas
material coeso  material fraturado, friável, incoerente
Intemperismo físico
O que acontece durante o intemperismo?
2. Transformações químicas
reações químicas  material intemperizado difere química
e mineralogicamente do material original
Intemperismo químico
O que acontece durante o intemperismo?
3. Transformações biológicas
Físico-biológico  material fraturado, friável, incoerente
Intemperismo físico – biológico
Químico-biológico  ácidos orgânicos (microorganismos, 
raízes, decomposição da matéria orgânica) 
Intemperismo químico-biológico
Intemperismo físico
Intemperismo físico: envolve forças físicas que 
quebram a rocha em fragmentos menores, 
sem modificar sua composição química.
Tipos de intemperismo físico
(1) Expansão e contração térmica
(2) Alívio de pressão
(3) Congelamento e degelo da água 
(4) Precipitação de sais
(5) Ação das raízes (intemperismo físico-biológico)
1. Expansão e contração térmica
• Diferentes coeficientes de dilatação dos minerais
• Aquecimento e resfriamento diário (climas áridos)
• Descolamento relativo dos cristais
• Fadiga dos minerais
2. Alívio de pressão
Expansão dos corpos rochosos devido às novas 
condições que estão sendo submetidos.
 aberturas de fraturas 
 juntas de alívio
 Contribuem para a ação dos outros tipos de intemperismo
Como ocorre o 
soerguimento?
Alívio de pressão
Parque Half Dome, Yosemite, USA( J. M. Goldstein) Disponível em http:// www. Jmg-galleries.com
Alívio de pressão
3. Congelamento e degelo da água
Congelamento da água nas fraturas e nos poros das rochas 
promove esforços (tensões) que fragmentam as rochas.
Gnaisse fraturado, Antártica. Cap. 8 ; Teixeira et al. (2009)
Monte Wellington, Tasmânia (Mark Clemens) Disponível em http:// www.flickr.com
4. Precipitação de sais
Cristalização dos sais nas fissuras  mesmo efeito do 
congelamento da água
5. Ação das raízes 
(intemperismo físico-biológico)
 Raízes e fraturas = pressão localizada
Ação do crescimento das raízes
Cap. 8 : Teixeira et al. (2009)
Ação do crescimento das raízes – China (Disponível em http://www.flickr.com/groups/geology
Intemperismo químico
Intemperismo químico: envolve a 
transformação química da rocha 
original em um ou mais componentes.
Reações químicas diversas que são dependentes: 
• dos reagentes:
• Estabilidade dos minerais presentes na rocha = série 
de Goldich e 
• soluções de alteração = mais ou menos ricas em 
elementos (ex: CO2)
• das condições em que as reações se processam:
• clima
• relevo
• presença de organismos
• tempo
• Solução de alteração = (água da chuva carregada em 
elementos/substâncias dissolvidas)
• Solução de lixiviação = (água da chuva modificada pelas 
reações do intemperismo)
Após as reações químicas, o material intemperizado vai diferir 
química e mineralogicamente do material original.
Mineral I + solução de alteração = 
mineral II + solução de lixiviação
Tipos de intemperismo químico
(1) Esfoliação esferoidal 
(2) Dissolução 
(3) Dissolução promovida por plantas e 
microorganismos (intemperismo químico-
biológico)
1. Esfoliação esferoidal
Ataque em
dois lados
Ataque em
três lados
Progressiva redução
do cubo em esfera
Ataque em
um lado
O que acontece primeiro?
Exemplos de esfoliação esferoidal
2. Dissolução 
 Solubilização dos elementos que compõem os
minerais.
 Sua intensidade vai depender da quantidade e
da composição da água que passa pelos
minerais e da solubilidade desses minerais.
Arquipélago Seychelles
Disponível em : http:// www.flickr.com/groups/geology
Solubilização dos minerais
2. Dissolução
2. Dissolução (intemperismo químico – biológico)
 Ácidos orgânicos liberados pela vegetação e por
microorganismos interagem com a água.
2. Dissolução (intemperismo químico – biológico)
Reações do intemperismo 
químico
Intemperismo Químico
Reações:
(1) Hidrólise
(2) Hidratação
(3) Dissolução
(4) Oxidação
Mineral I + solução de alteração = 
mineral II + solução de lixiviação
1. Hidrólise: reação entre a água de alteração e 
um mineral.
• Consiste na quebra da ligação entre os íons dos 
minerais pela ação dos íons H+ e OH- da água.
• Os prótons H+ são consumidos e íons OH-, 
cátions e ácido silícico são colocados em solução, 
podendo haver um produto secundário
residual.
1. Hidrólise: reação entre a água de alteração e 
um mineral.
• pH entre 5 a 9
• destrói a estrutura mineral
• libera cátions e ânions
 removidos pela drenagem
 recombinados em novos minerais
Acidólise: similar ao processo de hidrólise, 
entretanto a solução apresenta pH < 5
Esquema geral da 
hidrólise
Há vários tipos de hidrólise
(1) Hidrólise total: 100% da sílica é eliminada.
O resíduo da hidrólise total no K-feldspato é o hidróxido de 
alumínio (gibbsita):
KAlSi3O8 + 8 H2O  Al(OH)3 + 3 H4SiO4 + K
+ + OH-
Feldspato diretamente transformado para gibbsita. 
Microscópio eletrônico de varredura.
Truffi & Clemente (2002)
Goethita
Formação de goethita a partir da alteração de piroxênio.
Cap. 8 ; Teixeira et al. (2009)
O produto da hidrólise parcial com 100% do potássio 
eliminado é a caulinita (argilomineral 1:1):
2KAlSi3O8 + 11 H2O  Si2Al2O5(OH)4 + 4 H4SiO4 + 2K
+ + 
2OH-
Feldspato alterado e 
formação de 
caulinita.
Truffi & Clemente 
(2002)
(2) Hidrólise parcial: parte da sílica permanece no perfil; o 
potássio pode ser total ou parcialmente eliminado.
O produto da hidrólise parcial com parte do potássio 
eliminado é a esmectita (argilomineral 2:1):
2,3 KAlSi3O8 + 8,4 H2O  Si3,7Al0,3O10Al2(OH)2 K0,3 + 
3,2 H4SiO4 + 2K
+ + 2OH-
Montmorillonita (grupo das esmectitas).
Disponível em http:// www.webmineral.com
(2) Hidrólise parcial: parte da sílica permanece no perfil; o 
potássio pode
ser total ou parcialmente eliminado.
2. Hidratação: é a atração entre os dipolos das
moléculas de água e as cargas elétricas não
neutralizadas na superfície dos cristais.
3. Dissolução 
 Solubilização dos elementos que compõem os
minerais.
 Sua intensidade vai depender da quantidade e
da composição da água que passa pelos
minerais e da solubilidade desses minerais.
A dissolução é responsável, 
entre outras coisas, pela 
formação do relevo cárstico
H2CO3 + CaCO3 → Ca
2+ + 2(HCO3)
-
Exemplo de cavernas.
Cajamar - SP
Flórida - USA
Problemas em ambientes 
cárstico
4. Oxidação: reação com o O2 formando óxidos, ou
hidróxidos, se a água for envolvida no produto
secundário
 Afeta principalmente os minerais que contém íons 
polivalentes (Fe, Mn...)
2FeS2 + 2H2O + 7 O2 → 2 Fe
2+ + 4SO4
2- + 4H+
2 Fe2+ + 3H2O + ⅟ O2 → 2 FeO.OH + 4H+
Cristal de magnetita forrada por goethita, formada pela oxidação do ferro durante o intemperismo.
Cap. 8 ; Teixeira et al. (2009)
Fatores controladores do 
intemperismo
Fatores controladores do intemperismo
 Influem diretamente na natureza, na velocidade
e na intensidade da alteração
(1) Material de origem
(2) Clima
(3) Topografia
(4) Biosfera
(5) Tempo
(6) Homem
1. Material de origem
 A alteração vai depender:
 Da composição química (estabilidade dos minerais à 
alteração)
 da textura da rocha
 da estrutura da rocha.
(Teixeira et al. 2000)
Série de Goldich
1. Material de origem
Estrutura: Feições provenientes do arranjo entre as
porções distintas da rocha, sem levar em conta a
natureza dos seus constituintes mineralógicos.
 Tipos
 maciça
 orientada
 acamadada
Disponível em http:// www.flickr.com/groups/geology
Grand Canyon - USA
Exemplos de estruturas
1. Material de origem
Textura: permite maior ou menor infiltração de água.
 Rochas com textura mais grossa (menor superfície
específica do grão) e arranjo mais compacto: alteração
mais lenta. Ex: ?
 Rochas com textura mais fina: alteração mais rápida. Ex:
?
 Rochas sedimentares mais arenosas : maior infiltração =
maior alteração.
2. Clima
Importantes parâmetros climáticos:
 Pluviosidade
 Temperatura
 Regulam a natureza e a velocidade das reações
Intensidade do intemperismo físico e químico em função da pluviosidade e da 
temperatura [Teixeira et al. (2000)]
3. Topografia
 Velocidade do escoamento = quantidade de 
água que infiltra
3. Topografia
4. Biosfera
Concentração hidrogeniônica próximas às raízes facilita as trocas iônicas
Cap. 8 – Decifrando a Terra (Teixeira et al. 2000)
• Fornecimento de matéria orgânica  degradação 
produção de ácidos orgânicos e CO2
• Remobilização de materiais (cupins, formigas, 
minhocas ...)
• Complexação de elementos
• Trocas iônicas
Tempo necessário para intemperizar determinada rocha, 
dependendo das condições.
•Mesma rocha com condições favoráveis = rápida
intemperização
•Mesma rocha com condições desfavoráveis = lenta
intemperização
5. Tempo
6. Homem
 Manipulação do solo
 Positiva : adição de fertilizantes, matéria orgânica
 Negativa: uso do solo sem nenhuma compensação
E como os processos 
intempéricos se distribuem pelo 
mundo?
Distribuição dos processos 
intempéricos no globo terrestre
Dois domínios geográficos :
 Regiões sem alteração química (ausência de água)
 Inferiores a 0 oC
 Aridez extrema
 Regiões com alteração química
Distribuição dos processos intempéricos
no globo terrestre
E como classificamos essas 
regiões? 
Regiões com alteração química
1. Zonas da acidólise total (zonas frias – hidrólise total): 
solos podzólicos, ricos em quartzo e matéria orgânica
2. Zona da alitização (tropical e equatorial – hidrólise
total): óxi-hidróxidos de Fe e Al (goethita e gibbsita).
3. Zona da monossialitização (tropical sub-úmido –
hidrólise parcial com perda de K): caulinita e óxi-
hidróxidos de Fe
4. Zona da biassilitização (zonas temperadas e áridas –
hidrólise parcial sem perda total de K ): argilominerais
secundários 2:1
Solos e o clima
Todas as reações que envolvem 
o intemperismo irão gerar um 
ou mais produtos:
Produtos do intemperismo
Minerais secundários : argilominerais
 1:1
 2:1 e 
 oxihidróxidos de Fe e Al
 Sedimentos: transportados e depositados
 solos e/ou
 rochas sedimentares
 Solos
Minerais secundários
 Argilominerais
 1:1: estrutura com um tetraedro de sílica e um octaedro 
de alumínio
 2:1: estrutura com dois tetraedros de sílica e um 
octaedro de alumínio
Sedimentos
 O intemperismo atua por meio de mecanismos
modificadores das propriedades físicas e químicas dos
minerais e das rochas.
 Os materiais inconsolidados resultantes podem tornar-se
sedimentos, se forem erodidos pelos agentes geológicos
superficiais.
Sedimentos
 Os agentes geológicos superficiais que podem promover
a erosão, o transporte e a deposição dos sedimentos
são:
 Água
 Rios e
 Água subterrânea
 Vento
 Marés
 Gelo
Solos
Solos são o produto do intemperismo, do 
remanejamento e da organização das 
camadas superiores do regolito, sob a ação da 
atmosfera, da hidrosfera, da biosfera e das 
trocas de energia envolvidas.
Rocha
Intemperismo
Manto de alteração (saprólito ou 
regolito)
Processos pedogenéticos + 
Ação dos microorganismos
SOLO
Mas como se formam os solos?
Mas o que são os 
processos pedogenéticos?
Processos pedogenéticos
(1) Adição
– Matéria orgânica
(2) Perda
– Matéria (partículas); elementos (lixiviação)
(3) Translocação
– Remobilização da matéria (movimentos verticais e 
laterais)
(4) Transformação
– Contato com produtos da decomposição da 
matéria orgânica
Pouco a pouco, sob a ação dos processos pedogenéticos e 
dos microorganismos, o solo começa a formar-se, 
organizando-se em uma série de camadas, denominadas 
horizontes.
O conjunto dos horizontes em um corte vertical é o perfil 
de solo.
Horizontes do solo
Exemplos de perfis de solo
Latossolo
Disponível em http:// www.flickr.com/groups/rocksoil
Chernossolo = processos de biassilitização
Latossolo