unidade 6 - INTEMPERISMO SUPERFICIE ESPECIFICA

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INTEMPERISMO 
 
São todas as mudanças que ocorrem no material de origem como resultante da exposição ao 
ar e a água. O intemperismo ocorre em qualquer lugar que a água e ou o ar podem penetrar. Ele 
altera o material da superfície terrestre tornando-o mais estável do que o material de origem, e 
fornece material para a formação de solo ou de rocha sedimentar. As forças que guiam o 
intemperismo são: 
1. Energia solar: causa a circulação da atmosfera (tempo) e determina o clima e a vegetação. 
2. Energia interna da Terra: forças internas que levantam rochas enterradas profundamente e 
expõem-nas ao intemperismo. 
 
Dois tipos de intemperismo são conhecidos: 
INTEMPERISMO MECÂNICO que envolve a desintegração física das rochas. O processo 
produz pequenas partículas de rochas que têm a mesma composição do material de origem. O 
intemperismo mecânico pode ocorrer como resultado da: 
 
 Ação do frio ou do congelamento: a expansão de 9% do volume da água durante o 
congelamento em fraturas de rochas quebra-as em pedaços menores. É mais efetivo onde 
existe: 
1. água abundante 
2. muitas fraturas e espaços porosos na rocha 
3. um clima com temperaturas passando pelo ponto de congelamento 
 
 
Fragmentação por ação do gelo: A água líquida ocupa as fissuras da rocha (a), que posteriormente 
congelada, expande e exerce pressão nas paredes (b). 
 
 Esfoliação da rocha: a remoção da camada externa das rochas que sobrepõem outras rochas 
causa a expansão destas e resultam em fraturas devido a liberação de pressão. Fraturas 
(laminar) desenvolvem-se paralelas à superfície das rochas e tendem a descascar, produzindo 
localmente domos de esfoliação. 
 
 
Formação das juntas de alívio em conseqüência da expansão do corpo rochoso sujeito a alívio de pressão 
pela erosão do material sobreposto. Estas descontinuidades servem de caminhos para a percolação das 
águas que promovem a alteração química. a) antes da erosão; b) depois da erosão. 
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 Expansão Termal e Contração: sólidos expandem quando aquecidos e contraem quando 
resfriados. Embora tal expansão devido à mudanças na temperatura do dia para a noite ou do 
verão para o inverno podem contribuir para a desintegração da rocha, experimentos indicam 
que tem somente um efeito pequeno. 
 
 
Fragmentação isotermal 
 
 Abrasão: partículas se movem por ação da água, gelo, e ar e podem ser efetivos na 
desintegração da rocha. 
 
 Crescimento de cristais de sais: similar ao congelamento, a força de cristais de sais 
crescendo nas fraturas e espaços porosos podem forçar a perda de pequenas partículas e 
aumentar os orifícios. Tal processo é importante em áreas costais e áridas. 
 
 Ação de plantas e animais: raízes de plantas podem enlarguecer e quebrar a estrutura de 
rocha e de solo, e animais escavadores podem misturar partículas de solo e de sedimento e 
permitir a penetração de água mais rápida e profundamente, acelerando os processos de 
intemperismo. 
 
 
INTEMPERISMO QUÍMICO que envolve a decomposição química dos minerais primários 
das rochas e síntese dos minerais secundários. 
O agente intempérico mais importante é a água, sendo seu efeito mais intenso na medida 
em que ela se acidifica devido à dissolução de CO2 da atmosfera e à presença de ácidos húmicos. 
A decomposição química dos minerais primários das rochas é resultante da ação separada 
ou simultânea de vários processos químicos: 
 
 Hidrólise: é uma reação química entre os íons H+ e OH- da água e os íons do mineral. 
 
KAl2Si3O8 + H+ + OH-  H(AlSi3O8) + K+ + OH- 
(feldspato K) 
 
Na superfície do mineral, os íons H+ substituem os íons K+. O restante do mineral não é 
mais estável depois desta substituição, continuando, assim, sua decomposição hidrolítica. 
 
2H(AlSi3O8) + 5H+ + 5OH-  2Al2Si2O5(OH)4 + 4H2SiO3 
 (caulinita) 
 
2Al2Si2O5(OH)4 + 5H+ + 5OH-  2Al(OH)3 + 2H4SiO4 
(caulinita) (gibbsita) 
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 Oxidação: consiste na mudança do estado de oxidação de um elemento, normalmente 
através da reação com o oxigênio. Essa reação produz a destruição da estrutura cristalina 
do mineral, afetando comumente rochas cujos minerais contém ferro ferroso (Fe+2 que se 
oxida em ferro férrico – Fe+3). Diz-se que tais rochas enferrujam na presença de umidade, já 
que a reação é acompanhada por uma mudança de cor para avermelhado ou amarelado as 
superfícies alteradas. 
 
Fe2SiO4 + ½ O2 + 2H2O  Fe2O3 + H4SiO4 
(olivina) (hematita) 
 
 
 Hidratação: consiste na incorporação de água no mineral. 
 
Fe2O3 + H2O  2FeO(OH) 
(hematita) (goethita) 
 
 Carbonatação: é a reação de íons hidrogênio-carbonatos com os íons dos minerais, 
consistindo em uma modalidade de hidrólise. A água da chuva dissolve algum CO2 da 
atmosfera. Uma pequena parte desse CO2 se combina com a água formando o ácido 
carbônico, que se encontra sempre dissociado: 
 
H2O + CO2  H2CO3  H+ + HCO3- 
 
KAl2Si3O8 + 9H2O + 2H2CO3  Al2Si2O5(OH)4 + 2K+ + HCO3- + 4H4SiO4 
(feldspato) 
 
 Dissolução: consiste na solubilização direta de alguns minerais por ácidos. Os carbonatos 
são minerais muito susceptíveis a este tipo de reação. Em se tratando de água pura, a 
dissolução dos carbonatos é mínima. Entretanto, se houver CO2 dissolvido na água, ocorre 
a seguinte reação: 
 
CaCO3 + H+ + HCO3-  Ca(HCO3)2 
(calcita) (bicarbonato de cálcio) 
 
O bicarbonato de cálcio é cerca de 30 vezes mais solúvel em água que o carbonato de 
cálcio (calcita), intensificando, dessa forma, a dissolução dos calcários. 
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, potássio, 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. Em termos mineralógicos essas características químicas controlam a seqüência de 
intemperismo dos minerais petrográficos. Essa seqüência é essencialmente inversa à ordem de 
cristalização de Bowen. Desse modo, os minerais mais susceptíveis ao intemperismo são aqueles 
que se situam no topo da série, enquanto os mais resistentes situam-se gradativamente mais abaixo 
na série. O quartzo é extremamente resistente (é o mineral comum mais resistente que há). 
 
 
 
 
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Interação entre o Intemperismo Físico e Químico 
 
 
 
 
INTEMPERISMO BIOLÓGICO agrupam-se neste tipo de intemperismo os de ação de 
organismos. 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 vários agentes 
químicos muito ativos, como, por exemplo, os ácidos orgânicos. 
Além dos processos de ação física dos organismos (raízes, animais escavadores, etc.), são 
muito mais importantes os processos de natureza química, onde vegetais superiores promovem a 
dissolução química das rochas através de substâncias ácidas produzidas pelas suas raízes e 
assimilam elementos químicos como K, Na, Ca, Al, Fe, etc. existentes nos minerais de rocha. 
Os primeiros estágios de 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, sendo os últimos estágios associados aos vegetais 
superiores. 
Paralelamente, os restos orgânicos de animais e vegetais são atacados por 
microrganismos, sendo que na ausência de oxigênio aqueles vão constituir um complexo orgânico 
conhecido como húmus (na presença de oxigênio há completa decomposição em CO2 e H2O). O 
húmus atua como ácido fraco favorecendoa decomposição de silicatos, deslocando cátions destes. 
 
 
PRODUTOS DO INTEMPERISMO 
 
Os produtos do intemperismo químico consistem de solutos e resíduos. Os solutos incluem 
principalmente Na, K, Mg e Ca, sendo lixiviados, terminando nos oceanos, onde podem ser precipitados 
como rochas sedimentares químicas. Os resíduos dificilmente são solúveis em água e compõem-se 
principalmente de quartzo e outros minerais primários resistentes. Nessa fração incluem, também, os 
produtos que se formam nos processos de intemperismo químico, ou seja, os minerais secundários. 
 
TRANSPORTE 
 
A segunda etapa do ciclo sedimentar é a remoção, ou seja, processos naturais que levam ou 
transportam os produtos do intemperismo. O transporte pode ocorrer por solução, suspensão e tração. Os 
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solutos são transportados em solução, enquanto fragmentos finos são transportados em suspensão e 
fragmentos grosseiros são transportados por tração. 
Denomina-se erosão quando a remoção desses produtos se dá pela superfície do solo e lixiviação 
quando a remoção se dá em solução através do interior do solo. 
A erosão pode ser causada por quatro agentes principais: água, gelo, gravidade e vento. É uma 
simplificação o posicionamento da erosão depois do intemperismo, na natureza esses processos ocorrem 
simultaneamente. Em algumas regiões de relevo acidentado, a erosão pode ocorrer tão rapidamente e ser 
tão intensa, que as rochas serão expostas e o intemperismo será drasticamente reduzido. 
Os agentes transportadores, que se equivalem aos agentes erosivos, ou seja: água, gelo, gravidade 
e vento, têm importante papel na separação dos sedimentos, avaliado pelos parâmetros competência e 
poder de seleção. A competência é relativa ao tamanho e quantidade de fragmentos que o agente pode 
transportar, e o poder de seleção consiste na capacidade de separação de fragmentos por tamanho. A maior 
competência está ligada a meios mais viscosos (gravidade e gelo), enquanto o maior poder de seleção 
pertence a agentes menos viscosos, como o vento e a água corrente. 
 
 
DEPOSIÇÃO 
 
A deposição dos elementos ocorre pela diminuição da energia do agente transportador ou pela 
reação química e conseqüente precipitação de substâncias dissolvidas. A deposição dos sedimentos ocorre 
em locais favoráveis, geralmente depressões como oceanos e lagos ou planícies de inundação, desertos e 
pântanos. 
 
CONSOLIDAÇÃO 
 
A consolidação, litificação ou diagênese consiste dos processos físicos (compactação) e ou 
químicos (cimentação) que promovem o endurecimento dos sedimentos dando origem às rochas 
sedimentares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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SUPERFÍCIE ESPECÍFICA 
 
Define-se superfície específica de um solo ou de um de seus componentes, como a argila, por 
exemplo, como sendo a área por unidade de peso, expressa em metros quadrados por grama (m2/g). Com a 
diminuição do diâmetro das partículas do solo (pelo intemperismo), a área da superfície resultante do grau de 
divisão aumenta consideravelmente. 
O termo superfície específica total refere-se à soma das superfícies interna e externa de certos 
minerais de argila. A superfície externa é comum à todos minerais de argila e a superfície interna ocorre 
unicamente nos minerais de argila expansivos. 
Expressões equivalentes: área de exposição, área da superfície específica e superfície específica total. 
 
 
FATORES QUE PROPORCIONAM AUMENTO DA SUPERFÍCIE ESPECÍFICA DOS SOLOS 
1. Presença de superfície interna das argilas do solo 
A superfície específica não depende somente da dimensão das partículas, mas também da área de 
exposição interna. As argilas expansivas (vermiculita, montmorilonita) contêm espaço interplanar. A 
montmorilonita possui, em média, uma área interna dez vezes maior que a externa. 
A área da superfície lateral dos minerais laminares é consideravelmente desprezada na 
determinação da superfície específica. 
 
 
 
CAULINITA MONTMORILONITA 
 
 
2. Presença de matéria orgânica no solo 
A matéria orgânica é responsável, em média, por 30% da superfície específica do solo. A matéria 
orgânica confere ao solo uma coloração escura, sendo esta coloração mais intensa em solos arenosos do 
em solos argilosos. 
Para se ter uma idéia da importância da superfície específica da matéria orgânica no solo, 
Grohmann (1975) verificou que 90,3 m2/g corresponde a 180.600 km2/ha, que corresponde a 1/3 da área de 
Minas Gerais ou quase toda a área do estado do Paraná. 
 
Horizonte do solo Profundidade (cm) Tratamento % M.O. S. E. do solo (m2.g-1) 
Ap 0 - 13 
Original 3,43 90,3 
H2O2 0,20 61,2 (32%) 
A3 13 – 43 
Original 2,52 68,3 
H2O2 0,57 54,9 (20%) 
B21 43 - 70 
Original 1,41 82,3 
H2O2 0,38 74,9 (9%) 
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3. Tipo de mineral de argila componente do solo 
 
Componentes Superfície específica (m2/g) 
Gibsita 
Caulinita (1:1) 
Goethita 
Óxidos de ferro 
Micas hidratadas 
Vermiculita (2:1) 
Montmorilonita (2:1) 
Matéria orgânica 
1 a 100 
5 a 10 
30 
100 a 400 
100 a 400 
300 a 500 
700 a 800 
700 
 
 
4. Textura do solo (Exemplo com a presença de óxidos de ferro) 
 
Grande Grupo de Solo Horizonte 
S.E. (m2.g-1) 
% redução 
com Fe2O3 Sem Fe2O3 
Latossolo Roxo 
B21 70,0 64,0 8,6 
B22 69,0 44,0 36,2 
Latossolo Vermelho Escuro textura arenosa 
B21 32,0 31,0 3,1 
B22 45,0 43,0 4,4 
Latossolo Vermelho Escuro textura argilosa 
B1 72,0 58,0 19,4 
B21 98,0 74,0 24,5 
 
 
 
Exemplo: um cubo de 1 m de aresta = 6 lados x 1 m2 = área de 6 m2 
 Aresta (m) n.
o de cubos Superfície dos cubos 
1 1 6 m2 
0,1 1.000 60 m2 
0,01 1.000.000 600 m2 
0,001 1.000.000.000 6.000 m2 
 
Exercício: Calcular a superfície específica de um metro cúbico de terra com densidade (Da) igual a 1,4 g/cm3 
e com 40% de argila (que possui superfície específica igual a 100 m2/g). 
 
Da = 1,4 g/cm3 = 1.400 kg/m3 
40% de argila = 560 kg de argila/m3 de terra 
 = 560.000 g argila/m3 de terra 
 
 1 g = 100 m2 
560.000 g = X 
 
X = 56.000.000 m2/m3 ou 56 km2/m3 de terra 
 
 
 
 
 
 
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FATORES QUE CONTROLAM A ALTERAÇÃO INTEMPÉRICA 
 
MATERIAL PARENTAL 
A natureza dos minerais constituintes da rocha, a estrutura e textura das rochas influenciam sua 
decomposição. As rochas de textura mais grosseiras e estruturas (arranjo) mais compactas alteram-se mais 
lentamente que as menos compactas e de texturas mais finas. 
 
 
 
 
CLIMA 
É o fator que, isoladamente, mais influencia no intemperismo, determinando o tipo e a velocidade do 
intemperismo numa dada região. O intemperismo físico predomina nas áreas onde temperatura e 
pluviosidade são baixas. Ao contrário, temperatura e pluviosidade mais altas favorecem o intemperismo 
químico. 
 
 
Influência do clima na qualidade dos produtos do intemperismo 
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TOPOGRAFIA 
Regula a velocidade do escoamento superficial das águas pluviais, consequentemente controla a 
infiltração da água no solo. 
 
 
 
 
 
 
 
BIOSFERA 
Influência a qualidade da água (solução) que promove o intemperismo. A concentração 
hidrogeniônica nas imediações das raízes das plantas pode ser muito grande (baixo pH), facilitando trocas 
iônicas com os grãos minerais. 
 
 
 
 
Setor A: Boa infiltração e boa drenagem 
favorecem o intemperismo químico. 
Setor B: Boa infiltração e má drenagem 
desfavorecem o intemperismo químico. 
Setor C: Má infiltração e má drenagem 
desfavorecem o intemperismo químico e 
favorecem a erosão.