Intemperismo e ocorrência de minerais

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INTEMPERISMO E OCORRÊNCIA DE MINERAIS 
NO SOLO
ANA PAULA OLIVEIRA ARANHA
1
SUMÁRIO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
I. ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
II. INTEMPERISMO FÍSICO
III. INTEMPERISMO BIOLÓGICO
IV. PROCESSOS DE INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
V. ESTABILIDADE MINERAL 
VI. INTEMPERIZAÇÃO, FORMAÇÃO E OCORRÊNCIA DE MINERAIS
2
ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
3
Rochas
Magmáticas
Solidificação
do magma, no
interior ou à
superfície da
Terra.
Rochas Magmáticas ou Ígneas
ignis= fogo
MAGMA
ROCHAS INTRUSIVAS OU PLUTÔNICAS
ROCHAS EXTRUSIVAS OU VULCÂNICAS
Magmas basálticos 
Magmas graníticos
ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
4
 Principais tipos de minerais que compõem as rochas magmáticas
MINERAL %
Feldspato 59,5
Quartzo 12,0
Piroxênios e Anfibólios 16,8
Mica 3,8
Minerais Acessórios 7,0
Fonte: FSA
ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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 Classificação das rochas ígneas segundo o índice de acidez
Com base na riqueza de sílica as rochas magmáticas dizem-se:
Classificação % de sílica Rochas
Ácidas Maior de 65% Granito e riólito
Intermediária 52% a 65% Sienito, traquito, diorito e andesito
Básica 45% a 52% Gabro e basalto
Ultrabásicas Menor que 45% Peridotito e kimberlito
ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Rochas
Sedimentar
Desintegração
e/ou 
decomposição 
de rochas pré-
existentes.
As Rochas Sedimentares são as mais comuns 
SEDIMENTOGÊNESE
Desgaste das rochas
Transporte
Sedimentação
* Constituintes: Quartzo e calcita
ROCHAS - MATERIAIS FORMADORES DO SOLO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Rochas
Metamórficas
Pressões e
temperaturas
elevadas
METAMORFISMO
Granito Gnaisse
INTEMPERISMO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as
rochas sofrem (TOLEDO, et al. 2000).
Fonte: Teixeira, W., et al. (2009)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Principais fatores que controlam a ação do intemperismo
CLIMA
F
o
n
te
: 
T
ei
x
ei
ra
, 
W
.,
 e
t 
al
. 
(2
0
0
9
)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Principais fatores que controlam a ação do intemperismo
RELEVO
Fonte: Teixeira, W., et al. (2009)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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INTEMPERISMO FÍSICO
Transformações simplesmente mecânicas (fragmentação das rochas e dos grãos minerais) 
Temperatura
Pressão
Variações
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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INTEMPERISMO FÍSICO
Alívio de 
Pressão
Fonte: Teixeira, W., et al. (2009)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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INTEMPERISMO FÍSICO
Congelamento 
da água
F
o
n
te
: 
e
d
u
c
a
c
a
o
.g
lo
b
o
.c
o
m
Cristalinização 
de sais
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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INTEMPERISMO FÍSICO
Crescimento 
das raízes 
Fonte: enfogeo.blogspot.com
F
o
n
te
: 
U
S
P
*Intemperismo físico-biológico
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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INTEMPERISMO BIOLÓGICO
Influencia de raízes, MO e 
ácidos orgânicos 
F
o
n
te
: 
sl
id
ep
la
y
er
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o
m
.b
r
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
• Resulta de mudança do ambiente de formação original dos minerais e rochas.
Água O2 CO2
Compostos
orgânicos
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INTEMPERISMO QUÍMICO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
Mineral I + solução de alteração ⇒Mineral II + solução de lixiviação
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INTEMPERISMO QUÍMICO
Os principais processos químicos são: Hidrólise, Hidratação, Oxidação, Redução, 
Complexação.
REAÇÕES DO INTEMPERISMO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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MOBILIDADE DOS ELEMENTOS
Pouco Móveis
Fe e Al
Medianamente Móveis 
Si, P
Muito Móveis
S, Cl, B, Br, Ca, Na, K e Mg
MELO, V. F.; ALLEONI, L. R. F. (2009)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
1. Hidratação
CaSO4 + 2 H2O → CaSO4.2H2O
Fonte: Luiz Menezes Minerais
 A hidratação refere-se à entrada de água na estrutura de um mineral
Fonte: Ametista do Sul-RS
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Anidrita Gipso
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
2. Hidrólise
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H+
OH-
Al
M
g
M
n
Ca
Fe
Na
k
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
2.1 Hidrólise Total
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FeMg Si3O8 + 8 H2O → FeOOH + Mg
2+ + OH-
Hidrólise total de um piroxênio
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
KAlSi3O8 + 8 H2O → Al(OH)3 + 3 H4SiO4 + K
+ + OH-
Hidrólise total de um feldspato potássico 
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
2.2 Hidrólise Total
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GIBBSITA
Fonte: Minerales
GOETHITA
Fonte: Aglaia
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
2.3 Hidrólise Parcial
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F
o
n
te
: 
L
ep
sc
h
(2
0
1
1
)
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
2KAlSi3O8 + 11H2O → Si2Al2O5(OH)4 + 4H4SiO4 + 2K
++2OH-
Hidrólise parcial de um feldspato potássico, formando caulinita, que é um argilomineral 1:1, ou seja, um átomo 
de Si para cada átomo de Al na fórmula
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
2.3 Hidrólise Parcial
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
2,3 KAlSi3O8 + 8,4 H2O → Si3,7 Al0,3 O10 Al2 (OH)2 K0,3 + 3,2 H4SiO4 + 2 K
+ + 2 OH-
Hidrólise parcial de um feldspato potássico, formando uma variedade de argilomineral 2:1, ou seja, aproximadamente dois átomos de Si 
para cada átomo de Al na fórmula
Fonte: Foro FMF
ESMECTITA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
1. Hidrólise
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Alitização
Sialitização
Monossialitização 
Bissialitização
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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3. Oxidação
Fe Mn
Demanda biológica de Oxigênio 
Aeração
Suprimento de Oxigênio
Perda de elétrons 
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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3. Reações de redução
Saturação
Demanda 
biológica alta
Suprimento 
baixo O2
Mn4+ e Fe3+
Mn2+ e Fe2+
Ferrihidrita adsorção de P
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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4. Complexação
Compostos 
orgânicos Íons 
Fe e Al
Elementos traço: Mn, Cu, Zn...
EPT’s: Cd, Pb...
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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4. Complexação
Figura. Representação esquemática da formação de quelatos.
Kampf et al. (2016)
PRINCIPAIS PROCESSOS DA INTEMPERIZAÇÃO QUÍMICA
*Grupos funcionais carboxílicos, carbonílicos, e hidróxi-fenólicos
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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plagioclásio – Na
Feldspatos - K
muscovita
Figura. Séries de estabilidade para minerais das frações areia e silte
Adaptada de Goldich (1938) 
ESTABILIDADE MINERAL E INTEMPERISMO
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Fonte: Kampf, et al. (2009)
Sequência de estabilidade e índices de intemperismo para minerais da fração argila 
dos solos
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Solubilidade do mineral Mineral Tempo (ano)
Quartzo 34.000.000
Caulinita 6.000.000
Muscovita 2.600.000
Epidoto 923.000
Microclínio 921.000
Albita 575.000
Gibbsita 276.000
Biotita 38.000
Forsterita 2.300
Anortita 112
Dolomita 1,6
Calcita 0,1 Fo
n
te
: 
D
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v
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(1
9
9
7
);
 L
an
g
m
u
ir
 (
1
9
9
7
)
Tempo para dissolução completa de uma
esfera com 1mm de vários minerais diluída
em solução a pH5 e 25°C.
ESTABILIDADE MINERAL E INTEMPERISMO
INTEMPERIZAÇÃO, FORMAÇÃO E OCORRÊNCIA DE MINERAIS
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Fatores que controlam 
a alteração do mineral
Estabilidade Estrutural do mineral
pH
Presença de ligantes complexantes
Área superficial específica do mineral
Eficiência na remoção dos produtos solúveis da 
intemperização
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Material primário
Principais elementos 
liberados
Mineral secundário
Olivinas Si, Al, Mg2+,Fe2+ Serpentina, esmectita,goethita, caulinita, haloisita
Piroxênios e anfibólios Si, Al, Mg2+, Ca2+, Fe2+ Clorita, esmectita, calcita, talco, goethita
Feldspato Si, Al, K, Na, Ca Micas, esmectitas, haloisita, caulinita, gibsita
Micas (biotita, muscovita) Si, Al, Mg, Fe2+, K
Ilita, vermiculita, esmectita, caulinita, haloisita, 
goethita, hematita gibbsita.
Cloritas Si, Al, Mg, Fe2+ Vermiculita, esmectita, ilita, caulinita, haloisita
Esmectitas Mg, Fe2+
Esmectita com hidróxi entre camadas, 
interestratificado caulinita-esmectita, caulinita, 
goethita
Vermiculitas Si, Al, Mg Vermiculita com hidróxi entre camadas
 Minerais primários e secundários e os possíveis produtos de sua intemperização
Fonte: Kampf, et al. (2009)
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS PRIMÁRIOS
São aqueles presentes nas rochas, não alteradas 
Olivina - Piroxênios - Anfibólios - Micas (Muscovita e Biotita) -
Feldspatos - Quartzo - Clorita 
Os mais importantes encontrados em solos são: 
NOTA:
 Encontram-se comumente nas frações grossas do solo: AREIA e SILTE. 
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS PRIMÁRIOS
Reserva mineral a curto prazo - minerais primários facilmente intemperizáveis na 
fração areia, e principalmente, na fração silte; 
Máficos = biotita, olivina, piroxênios, anfibólios. 
 Félsicos = plagioclásios > feldspatos K > muscovita
Reserva mineral de longo prazo - minerais mais difíceis de intemperização e de 
tamanhos maior que silte;
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS PRIMÁRIOS
OLIVINA: Mg, Fe, Cu, Mn, Mo, Zn 
GRANADA: Ca, Mg, Mn 
EPIDOTO: Ca, Fe 
PIROXÊNIOS: Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn 
ANFIBÓLIOS: Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn 
TURMALINA: Ca, Mg, B 
BIOTITA (Mica): K, Mg, Fe, Cu, Mn, Zn 
MUSCOVITA (Mica): K 
ORTÓCLÁSIO (Feldspatos): K 
PLAGIOCLÁSIOS (Feldspatos): Ca, Cu, Mn 
CALCITA: Ca 
PIRITA: Fe, S 
APATITA: P, Ca, Mg, Fe 
MAGNETITA: Fe, Zn, Mn, Cu 
Minerais primários mais comuns em
solos e os principais nutrientes
essenciais encontrados nos mesmos
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS
 TECTOSSILICATOS: QUARTZO
Ocorrência Concentração Importância
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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 Tectossilicatos: FELDSPATOS
OCORRÊNCIA DE MINERAIS 
Foto: :http://www.flickr.com/photos/livro_didatico/3573574830/
• Combinação química entre silicatos de alumínio 
com potássio, sódio, cálcio e, raramente, bário.
• Mais abundantes na crosta terrestre
• Produtos da intemperização
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS
 FILOSSILICATOS: MICAS
IN
T
E
M
P
E
R
IZ
A
Ç
Ã
O
Liberação de K+
Vermiculita e 
Esmectita 
Fonte: Grupo Escolar
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS
MICAS
Biotita
Trioctaedral
Mais 
susceptível
Muscovita
Dioctaedral
Mais resistente 
Predominam no 
solo
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
Constituem, essencialmente, a fração mais fina do solo (Argila). 
É a fração argila dos solos onde se manifesta a maioria dos fenômenos importantes 
que dizem respeito a: 
Resultantes de processos de alteração intempérica de minerais primários ou 
precipitados da solução do solo, sendo assim formados no ambiente do solo. 
FERTILIDADE DO SOLO; QUÍMICA DO 
SOLO, MANEJO DO SOLO 
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Argilas silicatadas
Minerais secundários originados da decomposição de minerais 
primários.
Estrutura básica
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Vermiculita
Argilas do tipo 2:1
Fatores pedoambientais
Transformação da Mica em vermiculita
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Esmectita  2:1
Fatores de Formação Produto de transformação da Mica, 
vermiculita e cloritas máficas
Fatores Pedoambientais
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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 Argilas silicatadas  1:1
Estrutura básica
Avanço do intemperismo
Ocorrência
OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Ocorrência
Fonte: wikiwand.com
*gerado pela hidrólise parcial
Caulinita
OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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 Óxidos de Ferro
HematitaGoethita
Fe2+  Olivinas, piroxênio, anfibólios, micas.
Fonte: museuhe.com.br Fonte: escrevologoexisto.com
OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Distribuição dos diferentes tipos de óxidos de Fe no solo
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Hidróxido de Alumínio
Gibbsita
Fonte: Minerales
Formação Ocorrência
* Feldspatos e micas
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OCORRÊNCIA DE MINERAIS SECUNDÁRIOS
 Óxidos de Manganês no Solo
Pirolusita
Fonte: Minerales
Formação
Ocorrência
Os óxidos de manganês do solo são formados a partir
dos produtos do intemperismo de silicatos primários.
* Piroxênios, anfibólios e micas
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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Referências
JÚNIOR, J.M. Geologia e Mineralogia. Jaboticabal, 2008. Apostila da Universidade Estadual Paulista 
Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, 2008.
MELO, V. F.; ALLEONI, L. R. F. Química e mineralogia do solo: conceitos básicos. V.1, Viçosa: SBCS, 2009. 
695p.
TEIXEIRA, Wilson; FAIRCHILD, Thomas R.; TOLEDO, Maria Cristina Motta de; TAIOLI, Fabio. Decifrando 
a Terra. Companhia Editora Nacional, 2009.
Intemperismo e ocorrência de minerais no ambiente do solo
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OBRIGADA
hemelyn.s@gmail.com