aula 3 nocoes gerais de mineralogia

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Noções gerais de mineralogia
Professor: Taylor Lima de Souza
Pedologia
Importância do solo
✓Produção de biomassa – o solos proporciona > 95% da 
produção mundial de alimentos.
✓Suporte das atividades humanas e fonte de matérias 
primas – $ próximos a cidades
✓Sequestro e armazenamento de carbono – CO2
✓Armazém do patrimônio geológico e arqueológico
✓Reserva de água, filtro e fornecimento de nutrientes as 
plantas.
Atlas Suelos Latinoamerica y Caribe
PERFIL DO SOLO
tricheira barranco
PERFIL DO SOLO
O - Predominância de restos orgânicos
A - Mineral escurecido pela incorporação da materia 
organica
E - Cores claras de onde as argilas, material orgânico 
e outros foram removidos - lavado
B - Cores vermelhas ou amarelas, de acumulação de 
materiais, onde os processo pedogeneticos são mais 
intensos.
C – Constituído de material não consolidado – cor 
rósea – material parental
R – Rocha mãe
Líquido
Ar
Sólido
inorgânico
Componentes do Solo
A
B
C Sólido orgânico
SOLUÇÃO DO SOLO
Nutrientes em formas catiônicas e aniônicas
NO3
-
NH4
+
H2PO4
-
HPO4
2-
K+
SO4
2-
Ca2+
Mg2+
Fe2+
Mn2+
Zn2+
Cu2+
Cl-
MoO4
2-
HMoO4
-
H3BO3
0
CaSO4
0
Considerar a presença de
íons H+ e OH-
Definem o pH da solução!
Considerar a presença do Al
Al3+, Al(OH)2+, Al(OH)2
+,
Al(OH)3
solo solução
COMPONENTES SÓLIDOS DO 
SOLO
Frações texturais do solo:
- areia 0,20 – 2 mm
- silte 0,05 – 0,002 mm
- argila < 0,002 mm
-Minerais primários (associados às frações areia e
silte) suprimento de nutrientes às plantas
através da intemperização Liberação muito
lenta Depende do mineral primário
predominante: quartzo, feldspatos e micas (biotita,
muscovita).
- O ressuprimento da solução a curto prazo é
feito pelos minerais secundários da fração
argila (minerais de argila e óxidos de Fe e de
Al).
-Minerais secundários e frações húmicas
apresentam-se, normalmente, como coloides
e, como tal, são os principais responsáveis
pela atividade química dos solos.
COMPONENTES SÓLIDOS DO 
SOLO
Sobrinho, 2012
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FORMAÇÃO DE 
CARGAS
11
FORMAÇÃO 
DE CARGAS DEPENDENTE
DO pH
SUBSTITUIÇÃO 
ISOMÓRFICA
Superfície do Mineral
• Sítios ativos com carga permanente 
(Substituição isomórfica); 
• Sítios ativos com carga variável (pH).
DESENVOLVIMENTO DE CARGAS 
ELÉTRICAS NO SOLO
✓ Substituição isomórfica durante a formação dos
minerais.
CARGA PERMANENTE
Cátions de menor valência substituem cátions de maior valência na estrutura do
mineral, resultando no desbalanço de cargas com predomínio de cargas
negativas na estrutura do mineral.
✓As cargas permanentes são cargas que não aumentam
ou diminuem com pH e ocorrem nas argilas expansivas e
não expansivas, como micas, vermiculita, esmectitas etc.
Si
Al
Si
Si
Al
Si
K
Al
Si
Al
Si
(1:1)(2:1)
Minerais sem SI
• Mineral 2:1 sem substituição isomórfica:
Si4+
O1-
Si = 1* (+4) = +4
O = 4* (-1) = -4
0 O1-
O1-
O1-
Configuração 
Eletronicamente 
Estável
Superfície neutraAdsorção
• Mineral 2:1 com SI na lâmina tetraedral:
Al3+
O1-
Al = 1*(+3) = +3
O = 4* (-1) = -4_
-1 O1-
O1-
O1-
Deficiência de 
carga
Superfície com carga
negativa
Adsorção
Carga permanente 
SI na estrutura do mineral
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MICA
✓Filossilicato 2:1 muito expansivo;
✓Fração argila de solos jovens
✓CTC estrutural = 30 cmolc/kg;
✓Não são expansivas devido a presença de K nas
entrecamadas, entre as lâminas.
✓K➔ Reserva em potencial
18
MICA
19
MICA
✓Solos originados de granitos, gnaisses, calcários e
arenitos, podem conter micas em quantidades
significativas, quanto mais novos eles forem ou
situados em regiões mais secas ou mais frias.
20
ESMECTITA
✓Filossilicato 2:1 muito expansivo:
✓Fração argila de solos jovens
✓CTC estrutural = 100 cmolc/kg
✓Alta superfície específica = 800 m2/g
✓Não há fixação de K+
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ESMECTITA
✓ As esmectitas expandem no período chuvoso e 
contraem no período seco.
✓ A drenagem não é tão boa, tem dificuldade para drenar 
o excesso de água, não é como os Latossolos;
✓ São características de vertissolos, são muitos plásticos e 
pegajosos quando úmidos ou molhados, muito duros e 
fendilhados quando secos.
✓ Apresentam boa fertilidade, mas restrições físicas. 
22
ESMECTITA
✓ Apresenta estrutura de folhas fina ao
microscópio eletrônico de transmissão.
✓ Os vertissolos estão presentes no nordeste
do semiárido, Mato Grosso do Sul. E alguns
locais do Acre.
Fonte:Goolge
23
Solo com predomínio de esmectita
24
VERMICULITA
✓Filossilicato 2:1 pouco expansivo:
✓Fração argila de solos jovens
✓CTC estrutural = 150 cmolc/kg
✓Alta superfície específica = 800 m2/g
✓Fixação de K+
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VERMICULITA
✓Expande um pouco e contrai um pouco;
✓Nas áreas do pantanal, nordeste semiárido, Acre e
campanha gaúcha, principalmente mas não
exclusivamente se tem este material de vermiculita que
podem fixar K na entrecamadas.
✓Nos latossolos pode ter fixação de K devido a
substituição isomórfica de Al entrando no lugar de Si,
gerando muita carga negativa, apresentando alta CTC
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Mica: Não expande;
Vermiculita: Expansão parcial; 
Esmectita: Expansão completa
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Solo com predomínio de esmectita
(encosta basáltica em Santa Maria – RS)
Padrão de luz e sombra
CARGA VARIÁVEL ou 
DEPENDENTE DE pH
Cargas negativas dependentes de pH variam com
o pH, aumentando à medida que ele aumenta e
diminuindo à medida que ele diminui.
CARGA VARIÁVEL ou 
DEPENDENTE DE pH
Os principais responsáveis pelas cargas elétricas dos solos
altamente intemperizados:
❖ Caulinita: mineral silicatado em quantidade expressiva;
❖ Óxidos de Fe e Al;
❖ Matéria orgânica.
Em geral, os solos apresentam baixíssimas quantidades de 
carga permanente à medida que avança o processo de 
intemperismo
30
CAULINITA (1:1)
Caulinita: Mineral 1:1 não expansivo 
Baixa CTC, forma laminar
SUPERFÍCIE LATERAL DA CAULINITA
Caulinita: pH 4,0 
--
-
-
-
+
-
+
-
-
-+
+
-
-
--
-
-
-
-
-
--
-
-
-
-
---
-
-
-
-
-
-
-
-
-
--
-
--
-
Caulinita: pH 6,0 
(após calagem)
--
-
-
-+
- +
-
-
-
+
+
-
-
-- -
+
+
+
pH = 4,5 pH = 5,5pH = 3,5
protonação deprotonação
CARGA VARIÁVEL
ÓXIDOS de Fe, Al e MO – Cargas dependentes de pH
(0:1)
(Si:Al)
Óxido de Alumínio
(0:1)
(Si:Fe)
Óxido de Fe
Si Si
Vermiculita-esmectita
(secundário 2:1)
caulinita
(secundário 1:1)
gibbsita
(secundário 0:1)
Mica 
(primário 2:1)
➢Solos vermelhos com hematita (Hm) e goethita 
(Gt) são solos bem drenados. 
➢A hematita dá a cor vermelha e a goethita dá a 
cor amarelada. 
Tipos de solos:
A sequência de 2:1 ➔ 1:1 ➔
óxidos é dependente da
intensidade do intemperismo. Nem
sempre ela segue esta sequência.
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37
CARGAS DO SOLO 
pH
2 3 3,5 4 5 6 7
Ct +++ ++ = - -- --- ----
Hm/Gt ++++++ +++++ +++++ ++++ +++ ++ +
Gb ++++++ +++++ ++++ +++ ++ + =
Esm/Verm ------------
----------
----------
--------
------------
----------
------------
----------
-----------
---------
--------
------
----------
--------
Húmus = - -- --- ---- ----- ------
Idade do solo x Equilíbrio de cargas
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Horizontes diagnósticos e tipos de 
solo