Geodonimica Externa da Terra

Prévia do material em texto

CAPITULO I – GEODINÂMICA EXTERNA DA TERRA 
 
1. PROCESSOS DA GEODINÂMICA EXTERNA 
A geodinâmica é o ramo da geologia que se dedica ao estudo do conjunto de fenómenos que 
ocorrem na Terra e as suas consequências. Ela estuda os fenómenos endógenos (geodinâmica 
interna) e os fenómenos exógenos (geodinâmica externa). 
 
A geodinâmica interna é o conjunto de processos internos (calor, fluidos de circulação, 
pressão, que produzem alterações na crosta terrestre. Os agentes da geodinâmica interna são 
também conhecidos como os agentes construtores de relevo, pois são os responsáveis pela 
criação da maioria das formas de relevo terrestre - cadeias montanhosas, paisagens 
geológicas, etc. 
 
A geodinâmica externa é o conjunto de processos externos que conduzem a alteração da 
superfície da crosta terrestre. Os agentes da geodinâmica externa, constituem os agentes 
modeladores de relevo ou agentes erosivos, pois modelam o relevo que os agentes da 
geodinâmica interna criam através da erosão. 
Os agentes da geodinâmica externa são a água, o vento, as mudanças de temperatura, a 
gravidade, os glaciares, os seres vivos, etc. 
Os principais processos geodinâmicos são a meteorização e a erosão. 
 
2 METEORIZAÇÃO E EROSÃO 
Denomina-se por meteorização a alteração provocada pelos agentes atmosféricos tais como a 
água, o ar, as mudanças de temperatura e outros factores ambientais que modificam as 
características químicas e físicas das rochas à superfície (rocha mãe). 
A erosão é o conjunto de processos de aplanação da crosta terrestre através dos agentes da 
geodinâmica externa envolvendo meteorização do material já existente, transporte e 
decomposição do mesmo noutro local, contribuindo para a modificação das formas criadas 
pelos agentes de geodinâmica interna. 
 
3 TIPOS DE METEORIZAÇÃO 
Os processos de meteorização actuam através de mecanismos modificadores das propriedades 
físicas dos minerais e rochas (morfologia, resistência, textura, etc.), e das características 
químicas (composição química e estrutura cristalina). Em função do mecanismo 
predominante de actuação, são normalmente classificados em meteorização física e 
meteorização química. Quando a acção (física ou bioquímica) de organismos vivos ou da 
matéria orgânica proveniente da sua decomposição participa do processo, a meteorização é 
chamada de físico-biológico ou químico-biológico. 
 
 
 
Meteorização física: é quando não há alteração química e mineralógica da rocha, ou seja, 
depois do processo de alteração, a rocha que se obtém tem as propriedades da rocha mãe. 
A meteorização física, provoca nas rochas uma desintegração (desagregação) em fragmentos 
cada vez menores, mas que retém as características do material original. Há vários agentes 
externos que podem actuar sobre as rochas e acelerar a sua fragmentação tais como, o efeito 
do gelo, a actividade biológica, a acção mecânica da água e do vento, a descompressão à 
superfície, as dilatações e contracções térmicas e o clima. 
Efeito do gelo: A água que penetra nos interstícios porosos da rocha pode congelar por 
abaixamento da temperatura, aumentando assim o seu volume. Exerce consequentemente 
uma pressão que provoca o alargamento das fissuras e a desagregação. 
Actividades biológicas: As sementes, germinando em fendas das rochas, originam plantas 
cujas raízes se instalam nessas fendas abrindo-as cada vez mais e contribuindo para a 
separação dos blocos. Alguns animais cavam galerias nas rochas favorecendo a 
desagregação. 
Acção mecânica da água e do vento: As águas correntes e o vento transportam detritos que 
metralham as rochas, acelerando o desgaste e a fragmentação. 
Descompressão à superfície: Quando as rochas formadas em profundidade são aliviadas da 
carga supra jacente, a parte exposta expande-se, enquanto que a parte profunda continua sob 
pressão. Podem produzir-se diáclases paralelas à superfície, que favorecem a separação do 
maciço rochoso em placas. 
Dilatações e contracções térmicas: As variações de temperatura provocam dilatações e 
contracções alternadas dos minerais, que reagem de diferentes modos por terem diferentes 
coeficientes de dilatação. Este processo ocorre nos desertos e em zonas de incêndios, devido 
a grandes variações de temperatura. 
Clima: O clima é o factor que mais influencia a meteorização. Este facto, é evidenciado pela 
observação da meteorização em zonas temperadas, tropicais, polares desérticas. 
De uma forma geral, a meteorização é mais acentuada em zonas tropicais, onde a 
precipitação, a temperatura e a vegetação atingem valores mais elevados. O mínimo de 
meteorização é observado nos desertos e regiões polares, onde estes factores têm valores 
reduzidos. 
A extensão e o tipo de meteorização são devidos a acção principalmente da água. Nesse 
sentido, a pluviosidade, tendo em atenção a intensidade de precipitação, a infiltração, a taxa 
de evaporação e as variações sazonais, influencia a taxa de meteorização numa determinada 
região. 
As grandes amplitudes térmicas são também um importante agente de meteorização física, 
provocando a fracturação das rochas devido à instabilidade gerada pela dilatação e contracção 
e, por outro lado provocam fenómenos de gelo e degelo na água que se infiltra nas rochas. 
A água e o vento, transportam materiais que, ao baterem nas rochas, lhes provocam desgaste 
e fragmentação. A maior susceptibilidade ao desgaste das rochas encaixantes é muitas vezes 
provocada pela existência de fissuras ou diáclases. Uma das formações resultantes destes 
desgastes é a Ayers Rock. 
 
 
Meteorização química: é quando há alteração química e mineralógica da rocha, ou seja, 
depois do processo de alteração, a rocha que se obtém tem as propriedades completamente 
diferentes das propriedades da rocha mãe. Os minerais novos formados quando a rocha é 
submetida a novas condições atmosféricas ou termodinâmicas, são chamados minerais de 
neoformação. 
O processo de meteorização química transforma os minerais das rochas em novos produtos 
químicos e a sua acção é tanto mais intensa e facilitada quanto maior for o estado de 
desagregação física das rochas. Este tipo de meteorização é mais frequente em regiões 
quentes e húmidas, nas quais a temperatura tem um papel importante na velocidade e 
dinâmica das reacções químicas que se efectuam. 
Esta meteorização pode ocorrer de duas maneiras distintas: 
 Os minerais são dissolvidos completamente, a exemplo da calcite ou halite, e, 
posteriormente, podem precipitar formando os mesmos minerais; 
 
 Os minerais são alterados, a exemplo dos feldspatos e micas, e, posteriormente, formam 
novos minerais, especialmente, minerais de argila. 
A presença da água é fundamental na meteorização química, uma vez que, a água actua como 
um meio de transporte dos elementos atmosféricos para os minerais das rochas, facilitando as 
reacções químicas. A taxa e o grau de meteorização química são grandemente influenciados 
pelo aumento da precipitação. 
A meteorização química das rochas inclui diversas reacções químicas, tais como a dissolução, 
a hidratação, a hidrólise e a oxidação. Estas reacções ocorrem mais facilmente na presença da 
água e do ar atmosférico. 
Dissolução 
A dissolução é o processo através do qual, o material constituinte das rochas passa 
imediatamente ao estado de dissolução. A água é o mais eficaz e universal solvente 
conhecido. A molécula da água é polar e funciona como um pequeno magnete que atrai os 
iões situados à superfície dos minerais. Devido a polaridade da molécula da água, 
praticamente todos os minerais, em maior ou menor grau são solúveis nela. 
Algumas rochas e minerais são solúveis na água, tais como, as rochas salinas (halite), rochas 
calcárias (calcite e dolomites). A capacidade de dissolução da água aumenta quanto menor 
for o valor do PH. 
Na natureza, a acidificação da água é um fenómeno frequente, por exemplo, o dióxido de 
carbono pode reagircom a água formando ácido carbónico. 
A halite é solúvel na água salgada com iões de sódio e cloro dissolvidos. 
Carbonatação 
A carbonatação é a reacção entre as águas acidificadas e a calcite (CaCO3), mineral que faz 
parte dos calcários, formando produtos solúveis. Assim, os calcários são alterados e 
distribuídos por um processo químico. 
O cálcio e o carbonato de hidrogénio são removidos em solução, deixando somente as 
impurezas insolúveis. Estas reacções provocam alargamento das fissuras nas quais a água se 
infiltra e circula, podendo conduzir a formação de uma rede de galerias e de grutas 
subterrâneas. 
 
Hidrólise 
É uma reacção química específica em que os elementos dos minerais reagem com os iões 
hidrogénio e hidróxidos da água para formar um mineral diferente. 
Um exemplo de hidrólise é a meteorização dos feldspatos que abundam, em vários tipos de 
rochas quer sob a forma de feldspatos potássicos, quer de plagióclases. A meteorização 
desses minerais que conduz a formação de minerais de argilas e denomina-se caulinização. 
Quando um feldspato potássico entra em contacto com o ácido carbónico, ocorre a seguinte 
reacção: 
Oxidação 
Consiste na combinação do oxigénio atmosférico com um elemento do mineral para 
constituir um óxido. O processo é especialmente importante na meteorização de minerais que 
possuem o ião ferro, tais como as olivinas, piroxenas e anfíbolas. 
O iao ferro dos silicatos reage com o oxigénio para formar hematite (Fe2O3) ou limonite 
[Fe2O3(OH)]. A hematite, quando dispersa nos sedimentos, é a responsável pela sua cor 
avermelhada. 
A taxa de oxidação aumenta com a temperatura, pelo que a alteração química por este 
processo é mais intensa nos climas quentes e húmidos. 
 
4 Acção dos seres vivos 
As plantas e as bactérias são também importantes agentes de meteorização química devido a 
produção de alguns ácidos e compostos orgânicos. A água libertada pelos seres vivos é 
normalmente mais ácida (pH menos elevado) que a água corrente, aumentando a capacidade 
de meteorização das rochas. 
 
5 EROSÃO 
A erosão é um fenómeno natural provocado pela desagregação de materiais da crosta 
terrestre pela acção dos agentes exógenos, tais como as chuvas, os ventos, as águas dos rios, 
entre outros. Essas partículas que compõem o solo são deslocadas de seu local de origem, 
sendo transportadas para as áreas mais baixas do terreno. 
De acordo com sua origem, o processo erosivo pode ser classificado em erosão pluvial 
(acção das chuvas), erosão fluvial (acção das águas dos rios), erosão por gravidade 
(movimentação de rochas pela força da gravidade), erosão eólica (acção dos ventos), erosão 
glacial (acção das geleiras), erosão química (alterações químicas no solo) e erosão 
antrópica (acção do homem). 
A erosão tem se intensificado em virtude das acções antrópicas, pois o homem tem 
modificado o meio natural de forma desastrosa, e uma das consequências é essa erosão 
acelerada. Os factores que contribuem para esse cenário são: desmatamentos, queimadas, 
urbanização, impermeabilização do solo, drenagem de estradas, linhas de plantio, etc. 
O avanço da erosão desencadeia uma série de problemas socioambientais: deslizamentos 
(provocados pela força de gravidade), enchentes (através do preenchimento de lagos e rios), 
assoreamento dos rios, morte de espécies da fauna e da flora, redução da biodiversidade, 
perda de nutrientes do solo, redução da área de plantio, danos económicos, entre tantos 
outros. 
Dentre as possíveis formas de proteger o solo contra a erosão estão: preservar a cobertura 
vegetal do solo, técnicas agrícolas menos agressivas ao solo, curvas de nível no terreno, 
http://www.brasilescola.com/geografia/o-desmatamento.htm
http://www.brasilescola.com/geografia/enchentes.htm
http://www.brasilescola.com/geografia/formas-proteger-solo-contra-erosao.htm
planeamento de construções, sistemas de drenagem e reflorestamento. 
 
 
6 OS SOLOS 
O Solo é um complexo mineral e orgânico resultante da desagregação física e da 
decomposição química das rochas expostas à meteorização. 
O solo, contudo, pode ser visto sobre diferentes ópticas. Para um engenheiro agrónomo, 
através da edafo/pedologia, solo é a camada na qual pode-se desenvolver vida (vegetal e 
animal). Para um engenheiro civil, sob o ponto de vista da mecânica dos solos, solo é um 
corpo passível de ser escavado, sendo utilizado dessa forma como suporte 
para construções ou material de construção. Para um biólogo, através da ecologia e 
da pedologia, o solo infere sobre a ciclagem biogeoquímica dos nutrientes minerais e 
determina os diferentes ecossistemas e habitats dos seres vivos. 
A pedologia estuda a origem, a morfologia, a classificação e a distribuição espacial dos solos 
e, de uma forma geral, ocupa-se do estudo de todos os fenómenos que ocorrem nos solos. A 
edafologia, por seu lado, estuda o solo como suporte natural das plantas, a sua evolução e 
degradação, isto é, a sua destruição. 
O solo é constituído por três (3) partes: a parte sólida (elementos minerais e orgânicos), a 
parte líquida (água) e a parte gasosa (ar). 
 
7 FORMAÇÃO DOS SOLOS 
Os processos de meteorização, que alteram a composição química e física das rochas, 
constituem o primeiro passo para a formação do solo. Mas o solo, além dos produtos minerais 
resultantes da meteorização, possui também matéria orgânica, que é essencial para a sua 
definição. 
De um modo geral, os solos são formados por uma fracção sólida, uma fracção líquida e uma 
fracção gasosa. 
 A parte sólida é formada por elementos minerais de diversos tamanhos (cascalho, areias, 
argilas, colóides), por elementos orgânicos (vermes, insectos, bactérias, fungos) e por 
substâncias orgânicas em decomposição. Entre os constituintes sólidos do solo, podemos 
destacar os silicatos, os óxidos e hidróxidos de ferro, os fragmentos da rocha mãe, a 
matéria orgânica, etc. 
 
 A parte líquida é composta por água com diferentes substâncias em solução; 
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%93tica
http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenheiro_agr%C3%B4nomo
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Edafo/pedologia&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Engenheiro_civil
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A2nica_dos_solos
http://pt.wikipedia.org/wiki/Constru%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Material_de_constru%C3%A7%C3%A3o
http://pt.wikipedia.org/wiki/Bi%C3%B3logo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ecologia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pedologia
 
 A parte gasosa é constituída por gases que preenchem os espaços ou cavidades porosas. 
 
8 Características físicas do solo 
Dentre as várias características físicas dos solos, podemos destacar as seguintes: 
 Textura de um solo: Depende do tamanho ou granulométria das partículas que 
compõem o solo. A textura de um solo desempenha um papel importante a nível da 
capacidade de retenção de água e é definida em função da percentagem de areia, limo ou 
silte e argila. 
Atendendo à fracção predominante, os solos denominam-se argilosos, limosos ou arenosos; 
 Estrutura de um solo: Depende da forma como as partículas se agrupam, em 
fragmentos cada vez maiores. Pode ser formada por blocos, grânulos, prismas, etc. Tem 
influência directa no arejamento do solo e na sua impermeabilidade, bem como na sua 
maior ou menor facilidade de trabalhar o solo; 
 
 Permeabilidade de um solo: Capacidade que o solo tem em se deixar atravessar pela 
água ou pelo ar; 
 
 Porosidade de um solo: Existência de espaços entre as partículas sólidas, permitindo a 
passagem infiltração da água ou ar. 
 
9 Características químicas do solo 
A análise química do solo tem por objectivo principal determinar o seu teor em elementos 
nutritivos susceptíveis de serem utilizados pelas plantas e o seu grau de acidez. 
A análise química de um bom solo, evidencia a presença de dois grupos de elementos 
minerais: os elementos maiores (entram na composiçãodas substancias fundamentais dos 
vegetais – azoto, potássio, cálcio, magnésio, enxofre e ferro) e os oligoelementos (encontram-
se em muito pouca escala nas plantas e são indispensáveis à vida celular - manganês, cobre, 
zinco e alumínio). 
O conjunto de elementos nutritivos disponíveis para a planta, representa a fertilidade 
mineral do solo. 
A acidez de um solo está ligada à concentração dos iões H
+
 em solução e, depende dos iões 
livres, dos colóides argilo-húmicos e do teor do cálcio. Segundo o valor do pH da solução, 
existente no solo, distinguem-se os seguintes solos: solos alcalinos (pH 7), solos neutros 
(pH 7) e solos ácidos (pH 7). 
 
10 Perfil de um solo 
Na sua evolução, um solo apresenta várias fases. No início, apenas encontramos uma rocha 
nua, exposta à erosão, não existindo solo. Assim, chamamos litosolo à rocha dura 
e regosolo à rocha móvel. Com o tempo, forma-se um solo jovem, ainda muito aproximado 
da rocha mãe mas, lentamente, esse solo transformar-se-á num solo maduro e corresponderá 
ao final dessa evolução se atingir o equilíbrio. Se, por acaso, a evolução for diferente do 
normal, devido a uma modificação da vegetação por intervenção humana, ficaremos na 
presença de um solo degradado. Ao analisarmos um solo bem evoluído, distinguiremos 3 
zonas sucessivas (horizontes), constituindo o seu conjunto aquilo a que se chama perfil. 
Horizonte A – corresponde à zona superior, mais ou menos escura, consoante a concentração 
de matérias orgânicas. Por via da infiltração, os elementos solúveis são arrastados para baixo 
(ferro, alumínio, etc.). Este é um horizonte de eluviação; 
Horizonte B – camada intermédia, mais ou menos escura, onde a infiltração provoca a 
acumulação de elementos minerais vindos de cima (óxidos de ferro e alumínio). Ao se 
concentrarem nesta camada, dão-lhe uma coloração amarelada ou avermelhada, podendo-se 
formar uma carapaça, por sedimentação, completamente estéril. É uma zona de iluviação. 
Horizonte C - é a zona inferior onde se regista ou se verifica a presença de fragmentos da 
rocha mãe, mais ou menos alterados ou decompostos. 
 
11 TIPOS DE SOLOS 
As características de cada solo são consequência, em primeiro lugar, das condições climáticas 
existentes. No entanto, a rocha-mãe, os organismos do solo e o declive do terreno também 
influenciam fortemente o tipo de solo. 
Como consequência da multiplicidade de combinações possíveis entre estes factores, o solo 
pode apresentar características e propriedades extremamente variadas. Daí existirem 
diferentes tipos de classificação de solos. 
O primeiro cientista a publicar uma monografia que classificava os solos foi o russo V. V. 
Dukuchaev, em 1883. Baseou-se nas propriedades observáveis, a maioria das quais 
resultantes dos processos climáticos e biológicos da respectiva formação. 
Hoje existem várias taxionomias dos solos, das quais a americana é bastante específica, mas 
ultrapassa os limites impostos pelo programa. 
Em função do clima e da vegetação, os solos podem ser assim classificados: 
 Pedalfer; 
 Pedocal; 
 Laterites. 
PEDALFER 
São solos caracterizados pelo transporte de substâncias da superfície para o interior. Existem 
em climas temperados que apresentam uma precipitação média anual superior a 630 
milímetros de chuva. Proporcionam uma vegetação abundante, muitas vezes com 
predominância de coníferas. 
A actividade dos decompositores, em função do clima desfavorável, é pouco intensa e o 
horizonte O é constituído fundamentalmente por agulhas de coníferas e folhas de bétulas, que 
se acumulam em espessura razoável (cerca de um decímetro) e experimentam uma 
humificação muito lenta. O processo pode demorar anos. 
Formam-se compostos húmicos solúveis que participam na alteração das argilas e favorecem 
a formação de complexos alumino-ferruginosos. 
A maior parte dos materiais solúveis são lixiviados e arrastados pelas águas subterrâneas, 
razão por que não se encontra, nestes solos, carbonato de cálcio. Os óxidos de ferro e as 
argilas menos solúveis deslocados do horizonte A acumulam-se no horizonte B, dando-lhe 
uma coloração castanho-avermelhada ou castanha. 
O termo pedalfer é formado pelas primeiras letras de pédon (solo) e dos símbolos químicos 
do alumínio (AI) e do ferro (Fe). 
 
PEDOCAL 
São solos caracterizados pela precipitação de substâncias devido à evaporação da água que 
ascende por capilaridade. Existem em climas temperados secos que apresentam uma 
precipitação média anual inferior a 630 milímetros de chuva. 
São solos ricos em cálcio resultante do carbonato de cálcio e outros minerais solúveis. Estes 
solos são característicos de zonas quentes e secas, tais como as estepes que rodeiam os 
desertos. Em tais climas, muita água do solo é arrastada por capilaridade para a superfície, 
onde se evapora, depositando as substâncias que transportava em solução, principalmente 
carbonato de cálcio. 
Originam-se "crustas calcárias" nos horizontes E e C. Quando cementados ou endurecidos, 
estes depósitos são denominados caliche ou Kunkur. Encontram-se na Austrália e no deserto 
de Kalari e dos Estados Unidos. 
A meteorização química é menos intensa nas regiões secas, pelo que se encontra uma 
percentagem pequena de minerais de argila. O pedocal (pédon + cálcio) não é tão fértil como 
o pedalfer, porque a composição mineralógica e a carência de água são menos favoráveis ao 
desenvolvimento de organismos. 
 
LATERITES 
Nos climas tropicais quentes e húmidos, com chuvas abundantes, formam-se solos 
denominados laterites. Nestas condições a meteorização é intensa. 
Os solos lateríticos são frequentemente vermelhos e são compostos quase inteiramente por 
óxidos de ferro e de alumínio, geralmente as últimas substâncias da rocha meteorizada a 
solubilizarem-se. Se o solo é rico em hematite, pode ser utilizado como minério de ferro. Mas 
o clima tropical geralmente permite a hidratação da hematite em limonite, o que tira valor 
económico ao depósito. 
Contudo, encontram-se muitas vezes neste tipo de solo camadas de bauxite, o principal 
minério de alumíniom. Sob o ponto de vista agrícola, as laterites são solos muito pobres, pois 
o húmus é praticamente inexistente devido à intensa actividade bacteriana. 
Quanto a formação, os solos podem ser classificados em quatro grupos principais: solos 
residuais, solos transportados, solos coluviais e solos orgânicos. 
Solos residuais: são solos que têm origem na decomposição das rochas por meteorização 
química, permanecendo in situ, constituindo o manto do intemperismo. 
Solos transportados: são sedimentos inconsolidados recentes que põem ter origem fluvial, 
eólica, marinha, etc. 
Solos coluviais: são solos formados pela movimentação lenta da parte mais superficial do 
mato de intemperismo em encostas mais ou menos inclinados sob acção de diversos agentes, 
principalmente a gravidade. 
Solos orgânicos: são solos formados pela fracção mineral argilosa adicionada de uma 
proporção variada de matéria orgânica predominantemente vegetal. 
Com base nas características de drenagem, os solos podem ser: solos ácidos, aluviais, 
arenosos, argilosos, áridos, calcários, mineral ou salinos. 
A classificação pelo sistema americano baseia-se na génese inferida a partir do clima, 
drenagem, relevo e material original e podemos ter solos azonais, zonais e intrazonais. 
 
12 Factores de que dependem o tipo de solo. Processos para tornar os solos mais 
produtivos. 
Os factores que contribuem para a formação de um solo são fundamentalmente a rocha mãe e 
os seres vivos (vegetação, microfauna e microflora do solo). O clima, o tempo e a topografia 
do solo também contribuem para a sua formação. 
Para tornar os solos mais produtivos, tem-se em conta os seguintes processos: 
 Controlo da disponibilidade de água (rega e irrigação); 
 Excesso de água (drenagem); 
 Aumentar a fertilidade (correcção dos solos - adubação/fertilizantes naturais ouquímicos); 
 Evitar o empobrecimento (eliminação das ervas daninhas); 
 Facilitar a circulação de ar e água (lavrar os solos)