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CYAN VS Gráfica VS Gráfica MAG VS Gráfica YEL VS Gráfica BLACK GEOCIÊNCIAS www.grupoa.com.br JOHN GROTZINGER TOM JORDAN TERRA P A R A E N T E N D E R A SEXTA EDIÇÃO GROTZINGER & JORDAN SEXTA EDIÇÃO PA RA EN TEN D ER A TERRA Desde que Frank Press e Raymond Siever lançaram a primeira edição de Para Entender a Terra (1965), este manual vem sendo paulatinamente atualizado e hoje se tornou um dos mais importantes livros-texto de universidades de vários países. Sucessores dos grandes mestres que iniciaram esta obra, Tom Jordan e John Grotzinger, dois cientistas de gran- de envergadura na atualidade, terminam, nesta sexta edição, o ciclo de uma grande reestruturação em relação à primeira edição. A introdução de desenhos e esquemas inovadores, a mo- derna concepção sobre tectônica de placas, a concepção da Terra como um sistema interativo e a análise de como a di- nâmica planetária tem infl uenciado a evolução da vida evi- denciam a profunda modernização deste livro-texto. O leitor é estimulado a fazer e pensar como os geólogos, enten- dendo como eles adquiriram o conhecimento que possuem, como esse conhecimento impacta a vida dos cidadãos e o que se pode fazer para melhorar o ambiente da Terra. Leitura indicada para os cursos de bacharelado e licen- ciatura em Geologia, Geografi a, Ciências da Terra, Cli- matologia, Meteorologia, Ciências do Solo, Agronomia, Engenharias, Biologia, Ecologia, Ciências Ambientais e afi ns. A obra destina-se também a técnicos e profi ssionais que necessitem complementar e atualizar seus conhecimen- tos gerais fora da área de especialização e ao público em geral que se interessa pelos fenômenos da Terra e da natureza. TERRA P A R A E N T E N D E R A SEXTA EDIÇÃO G ROTZ I NG E R & JOR DAN 42685 Para Entender a Terra.indd 142685 Para Entender a Terra.indd 1 31/01/2013 10:05:0731/01/2013 10:05:07 Catalogação na publicação: Natascha Helena Franz Hoppen CRB10/2150 G881e Grotzinger, John. Para entender a terra [recurso eletrônico] / John Grotzinger, Tom Jordan ; tradução: Iuri Duquia Abreu ; revisão técnica: Rualdo Menegat. – 6. ed. – Dados eletrônicos. – Porto Alegre : Bookman, 2013. Editado também como livro impresso em 2013. Tradução da 4. ed. de Rualdo Menegat, Paulo César Dávila Fernandes, Luís Aberto Dávila Fernandes, Carla Cristine Porcher. ISBN 978-85-65837-82-8 1. Geociências. 2. Geologia. I. Jordan, Tom. II. Título. CDU 55 Tradutores da 4ª edição Rualdo Menegat Professor do Instituto de Geociências/UFRGS Paulo César Dávila Fernandes Professor da Universidade do Estado da Bahia Luís Aberto Dávila Fernandes Professor do Instituto de Geociências/UFRGS Carla Cristine Porcher Professora do Instituto de Geociências/UFRGS 442 PA R A E N T E N D E R A T E R R A Presença ou ausência de solo Embora o solo seja ele próprio um produto do intempe- rismo, sua presença ou ausência pode afetar o intempe- rismo químico e físico dos materiais. A produção do solo é um processo de retroalimentação positiva – isto é, o pro- duto do processo impulsiona o próprio processo. Uma vez iniciada a formação do solo, ele funciona como um agente geológico que acelera a alteração da rocha. O solo retém a água da chuva e hospeda diversos vegetais, bactérias e outros organismos. O metabolismo desses organismos gera um ambiente ácido, que, juntamente com a umida- de, promove o intemperismo químico. Raízes de plantas e cavidades feitas por organismos no solo promovem o intemperismo físico, pois ajudam a criar fraturas na rocha. O intemperismo químico e físico, por sua vez, leva à for- mação de mais solo. Tempo de exposição Quanto maior o tempo de alteração de uma rocha, maior sua decomposição química, mais forte sua dissolução e mais intensa sua desagregação física. As rochas que têm sido expostas na superfície terrestre por alguns milhares de anos formam um manto de intemperismo – uma capa externa de material alterado com espessura variando des- de alguns milímetros até muitos centímetros – que envol- ve a rocha sã e inalterada. Em climas secos, alguns mantos desenvolvem-se lentamente, com taxas de 0,006 mm por mil anos. Agora que examinamos os fatores que controlam as taxas de intemperismo, podemos considerar os dois tipos de intemperismo, o químico e o físico em maior detalhe. Intemperismo químico As rochas alteram-se quimicamente quando seus cons- tituintes minerais reagem com o ar e a água. Nessas re- ações químicas, alguns minerais dissolvem-se. Outros se combinam com a água e alguns componentes da atmos- fera, como o oxigênio e o gás carbônico, formando mine- rais novos. Iniciaremos nossa investigação pelo exame da alteração química do feldspato, o mineral mais abundante da crosta da Terra. O papel da água no intemperismo do feldspato e de outros silicatos O feldspato é um dos muitos silicatos que se alteram por reações químicas para formar argilominerais. O compor- tamento do feldspato durante o intemperismo ajuda-nos a entender de maneira geral o processo de alteração, por duas razões: 1. O feldspato é um mineral-chave em muitas rochas ígneas, sedimentares e metamórficas, além de ser um dos minerais mais abundantes da crosta terrestre. 2. Os processos químicos que provocam a alteração do feldspato são os mesmos que causam a alteração de outros tipos de minerais. O feldspato é um componente do granito, que, como já vimos, é composto de diversos minerais distintos, que se decompõem com taxas diferentes. Em uma amostra de granito são, a rocha é dura e sólida porque uma rede de ligação intergranular mantém os cristais de quartzo, fel- dspato e outros firmemente juntos. Quando o feldspato é alterado para uma argila com fraca aderência, a rede intergranular torna-se debilitada e os grãos minerais são separados (Figura 16.2). Nesse exemplo, o intemperismo químico, por meio da produção de argila, também contri- bui para o intemperismo físico, pois a rocha passa a frag- mentar-se mais facilmente pelo alargamento das fissuras nos bordos dos minerais. A argila de cor branca a creme produzida pela al- teração do feldspato é a caulinita, cujo nome deriva de Gaoling, um morro situado no sudoeste da China, de onde ela foi extraída pela primeira vez. Os artesãos chi- neses utilizavam-na pura, como matéria-prima na pro- FIGURA 16.2 � Vistas microscópicas diagramáticas dos estágios de desintegração do granito. [Foto de John Grotzinger/Ramón Rivera-Moret/Harvard Mineralogical Museum] 2 As fissuras formam-se ao longo dos bordos do cristal. O feldspato, a biotita e a magnetita começam a se decompor, enquanto o quartzo permanece inalterado. 3 A decomposição progride e, com as fissuras abertas, a rocha fragiliza-se e desintegra-se. Feldspato Argilas Biotita Magnetita Quartzo 1 O granito é constituído por cristais de vários minerais, que se decompõem com diferentes taxas. Grotzinger_16 .indd 442Grotzinger_16 .indd 442 05/12/12 08:4205/12/12 08:42 C A P Í T U LO 16 � I N T E M P E R I S M O, E R O S ÃO E D I S P E R S ÃO D E MA S S A 443 dução de cerâmica, muitos séculos antes de os europeus apropriarem-se dessa ideia no século XVIII. Somente em climas áridos muito rigorosos de al- guns desertos e regiões polares o feldspato mantém-se inalterado. Essa observação aponta a água como sendo o elemento essencial das reações químicas pelas quais o feldspato se transforma em caulinita. Esse argilomineral é um silicato de alumínio hidratado. Na reação em que a caulinita é produzida, o feldspato sólido sofre hidró- lise (uma reação de decomposição envolvendo a água; hydro significa “água” e lysis significa “afrouxar, deslocar a aderência”). O feldspato é fragmentado e perde vá- rios componentes químicos, enquanto a caulinita ga- nha água. A única parte de um sólido que reage com um fluido é sua superfície; portanto, à medida que se aumenta a área da superfície do sólido, acelera-se a reação. Por exemplo, quando grãos de café são moídosem partículas cada vez mais finas, aumenta-se a razão entre a área de superfície e o volume. Quanto mais finos os grãos são moídos, mais rápida será a reação com a água, e mais forte será a mis- tura. De modo análogo, quanto menor os fragmentos de minerais e rochas, maior a área de superfície. A razão en- tre área de superfície e volume aumenta bastante à medi- da que o tamanho médio da partícula diminui, conforme mostrado na Figura 16.3. Dióxido de carbono, intemperismo e sistema do clima O dióxido de carbono, como a água, está envolvido nas reações químicas do intemperismo. Dessa forma, a va- riação da concentração de CO2 na atmosfera leva a uma variação correspondente na taxa de intemperismo (Figu- ra 16.4). Por exemplo, níveis mais altos de concentração de CO2 na atmosfera causam níveis mais altos também no solo, aumentando a taxa de intemperismo. Como vi- mos no Capítulo 15, o aumento de CO2 atmosférico, um gás de efeito estufa, torna o clima da Terra mais quente e, assim, influencia o intemperismo. O intemperismo de rochas ricas em cálcio, por sua vez, remove CO2 da at- mosfera, tornando o clima global mais frio. Dessa forma, o intemperismo químico está relacionado com os siste- mas da tectônica de placas e do clima. À medida que mais e mais CO2 é consumido, acarretando esfriamento do clima, novamente há um decréscimo do intemperismo. À medida que o intemperismo diminui, a quantidade de CO2 na atmosfera volta a aumentar e o clima aquece-se de novo, completando-se o ciclo. O PAPEL DO DIÓXIDO DE CARBONO NO INTEMPERISMO A reação do feldspato com a água pura em laboratório é um processo tão lento que seriam necessários milhares de anos para que uma pequena quantidade de feldspato fosse completamente alterada. Se quisermos acelerar, po- deremos adicionar ácidos fortes (como o ácido clorídrico) à água e, assim, dissolver o feldspato em poucos dias. Um ácido é uma substância que libera íons de hidrogênio (H � ) para uma solução. Um ácido forte produz muitos íons de hidrogênio; já um ácido fraco, relativamente poucos. A forte tendência do íon hidrogênio em se combinar quimi- camente com outras substâncias torna os ácidos excelen- tes solventes. Na superfície terrestre, o ácido natural mais comum – e responsável pelo aumento das taxas de intemperismo – é o ácido carbônico (H2CO3). Esse ácido fraco forma- -se quando o gás dióxido de carbono (CO2) contido na atmosfera dissolve-se na água da chuva: A quantidade de dióxido de carbono dissolvida na água da chuva é pequena porque há muito pouco CO2 na atmosfera. Cerca de 0,03% das moléculas da atmosfera terrestre são de dióxido de carbono. Logo, a quantidade de ácido carbônico formada pela água da chuva é muito pequena, sendo de cerca de 0,0006 g/L. Conforme as atividades humanas aumentam a quan- tidade de dióxido de carbono na atmosfera, também au- menta levemente a quantidade de ácido carbônico na chuva. A chuva ácida acelera o intemperismo, mas a maior parte da acidez da chuva ácida não provém do dióxido de carbono, e sim dos gases dióxido de enxofre e de nitrogê- nio, os quais reagem com a água para formar ácidos fortes como o sulfúrico e o nítrico, respectivamente. Esses ácidos são capazes de impulsionar mais o intemperismo do que o ácido carbônico. Vulcões e pântanos costeiros emitem para a atmosfera gases de carbono, enxofre e nitrogênio, mas, de longe, a maior fonte é a poluição industrial.3 Embora a água da chuva contenha apenas uma quan- tidade relativamente pequena de ácido carbônico, essa quantia é suficiente para dissolver grandes quantidades FIGURA 16.3 � Quando uma massa de rocha se fragmenta em blocos menores, maior se torna a superfície disponível para as reações químicas do intemperismo. Proporcionalmente à sua massa, os grandes blocos de rocha têm menos área superficial exposta ao intemperismo químico... ... do que blocos menores, de modo que, quanto menores os blocos, mais rá- pido se dá o intemperismo. 1 2 2 cm × 2 cm = 4 cm2 4 cm2 × 6 faces = 24 cm2 (área superficial total) 1 cm × 1 cm = 1cm2 1 cm2 × 6 faces = 6 cm2 6 cm2 × 8 cubos = 48 cm2 (área superficial total) 1 cm 1 cm 2 cm 2 cm Grotzinger_16 .indd 443Grotzinger_16 .indd 443 05/12/12 08:4205/12/12 08:42 444 PA R A E N T E N D E R A T E R R A FIGURA 16.4 � A variação das concentrações atmosféricas de dióxido de carbono leva a uma variação correspondente nas taxas de intemperismo, bem como nas temperaturas glo- bais, que também influenciam o intemperismo. Dessa forma, a litosfera e o sistema do clima estão relacionados. Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 SiO 2 SiO 2 HCO 3 – K+ H 2 O CO 2 H 2 CO 3 HCO 3 –H+ Caulinita KAlSi 3 O 8 A taxa de intemperismo reduzida... ... leva ao aumento da concentração de CO 2 atmosférico, ... O intemperismo reduz o CO 2 na atmosfera como CO 2 HCO 3 –. A baixa concentração de CO 2 causa o esfriamento climático. CO 2 retirado pelo intemperismo dos silicatosO intemperismo dos silicatos como o feldspato remove o dióxido de carbono da atmosfera. O ácido carbônico (H 2 CO 3 ) forma-se quando as moléculas de CO 2 e de H 2 O combinam-se na água da chuva. O ácido carbônico ioniza-se para formar íons de hidrogênio (H+) e de bicarbonato (HCO 3 –). Os íons de bicarbonato reagem com o feldspato, alterando-o para caulinita e silicato e liberando íons de bicarbonato e potássio. ... o qual causa o aquecimento global, que faz o intemperismo aumentar. A variação nos níveis do dióxido de carbono (CO 2 ) na atmosfera acarreta uma variação correspondente na taxa de intemperismo. As temperaturas baixas e a diminuição na concentração de CO 2 reduzem o intemperismo. Feldspato A taxa de intemperismo reduzida... ... leva ao aumento da co de CO 2 atmosférico .. O intemperismo reduz o CO 2 na atmosfera como COO 2 HCO 3 –. ntração de CO 2 mento climático. ... o qual causa o aquecimento que faz o intemperismo aume uras baixas e a concentração de o intemperismo. ação s e a ã o érico ...co, q perismoeris Grotzinger_16 .indd 444Grotzinger_16 .indd 444 05/12/12 08:4205/12/12 08:42 C A P Í T U LO 16 � I N T E M P E R I S M O, E R O S ÃO E D I S P E R S ÃO D E MA S S A 445 de rochas em longos períodos de tempo. A reação quími- ca da alteração do feldspato é: Essa simples reação do intemperismo ilustra os três principais efeitos químicos da decomposição dos silicatos: 1. Ela lixivia, ou leva em solução, cátions e sílica. 2. Ela hidrata (ou adiciona água) os minerais. 3. Ela torna as soluções menos ácidas. Especificamente, o ácido carbônico na água da chuva au- xilia no intemperismo do feldspato da seguinte maneira (Figura 16.4): � Uma pequena proporção de moléculas de ácido car- bônico da água da chuva ioniza-se, formando íons de hidrogênio (H � ) e de bicarbonato (HCO3 � ) e, assim, torna a água levemente mais ácida. � A água levemente mais ácida dissolve os íons de po- tássio e sílica do feldspato, deixando um resíduo de caulinita, que é uma argila sólida. Os íons de hidro- gênio do ácido combinam-se com os átomos de oxi- gênio do feldspato para formar a água na estrutura da caulinita. Esse novo mineral torna-se parte do solo ou é transportado como sedimento. � Sílica, íons de potássio e bicarbonato dissolvidos são levados pela água da chuva e dos rios, sendo, por fim, transportados até o oceano. O PAPEL DO SOLO NO INTEMPERISMO Agora que já enten- demos a reação química pela qual a água ácida altera o fel- dspato, podemos compreender por que os feldspatos em uma superfície de rocha exposta são muito mais preserva- dos do que aqueles que estão enterrados em solos úmidos. A reação química da alteração do feldspato fornece-nos duas coisas separadas, porém relacionadas: as quantida- des de água e de ácido disponíveis para a reação quími- ca. O feldspato em uma rocha exposta altera-se somen- te enquanto a rocha fica umedecidapela água da chuva. Durante todo o período seco, apenas o orvalho umedece a superfície da rocha exposta. Já no solo úmido, o felds- pato está constantemente em contato com as pequenas quantidades de água que ficam retidas nos espaços entre os grãos. Por isso, altera-se continuamente no solo úmido. Há mais ácido na água do solo do que na da chuva. Esta última leva o seu ácido carbônico original para o solo. À medida que ela se infiltra no solo, obtém ácido carbô- nico adicional e outros ácidos produzidos pelas raízes das plantas, por insetos e por outros animais que lá vivem, bem como pelas bactérias que degradam os restos de plantas e de animais. Recentemente, foi descoberto que algumas bactérias liberam ácidos orgânicos, mesmo em águas subterrâneas a centenas de metros de profundida- de. Esses ácidos orgânicos alteram, então, o feldspato e outros minerais das rochas na subsuperfície. A respiração das bactérias no solo pode aumentar a concentração de dióxido de carbono nele contido até muito mais de cem vezes aquela da atmosfera! As rochas alteram-se mais rapidamente em climas tropicais úmidos do que em climas temperados ou frios, principalmente porque as plantas e as bactérias cres- cem de maneira acelerada em climas quentes e úmidos, contribuindo com o ácido carbônico e outros ácidos que promovem a alteração. Além disso, a maioria das reações químicas, inclusive do intemperismo, acelera-se com o aumento de temperatura. O papel do oxigênio: dos silicatos de ferro aos óxidos de ferro O ferro é um dos oito elementos mais abundantes da crosta terrestre, mas o ferro metálico, ou seja, o elemento químico na sua forma pura, é raramente encontrado na natureza. Ele está presente somente em certos tipos de meteori- tos que caem na Terra vindos de outros lugares do siste- ma solar. A maior parte do minério de ferro utilizada para produzir ferro e aço é formada pelo intemperismo. Esses minérios são compostos de óxidos de ferro originalmente produzidos durante o intemperismo de silicatos ricos em ferro, como o piroxênio e a olivina. O ferro liberado pela dissolução desses minerais combina-se com o oxigênio da atmosfera e da hidrosfera para formar óxidos de ferro. O ferro pode estar presente nos minerais em três for- mas: ferro metálico, ferro ferroso ou ferro férrico. No ferro metálico, somente encontrado em meteoritos (e em pro- dutos manufaturados), os átomos de ferro não têm carga: eles não ganharam nem perderam elétrons pela reação com qualquer outro elemento. No ferro ferroso (Fe 2� ), en- contrado em silicatos como o piroxênio, o átomo de fer- ro perdeu dois elétrons que possuía na forma metálica e, assim, tornou-se um íon. No ferro férrico (Fe 3� ) encontra- do nos óxidos férricos, os átomos do ferro perderam três elétrons. Os elétrons perdidos pelo ferro são ganhos pelos átomos de oxigênio em um processo chamado de oxidação. Os átomos de oxigênio da atmosfera e da água oxidam o íon ferroso, que então se converte no íon férrico. Assim, todos os óxidos de ferro formados na superfície terrestre, sendo que o mais abundante é a hematita (Fe2O3), são férricos. Assim como a hidrólise, a oxidação é um dos mais importantes processos do intemperismo químico. Quando o piroxênio – ou outros silicatos ricos em fer- ro – é exposto à água, sua estrutura de silicato dissolve-se, liberando sílica e ferro ferroso para a solução, onde o ferro ferroso é oxidado para a forma férrica (Figura 16.5). A força da ligação química entre o íon férrico e o oxigênio resulta na insolubilidade do ferro férrico na maioria das águas su- perficiais naturais. No entanto, ele se precipita da solução formando um óxido de ferro sólido. Todos temos familiari- dade com o óxido de ferro férrico em outra forma de ocor- rência: a ferrugem, que é produzida quando um metal de ferro em produtos manufaturados é exposto à atmosfera. Grotzinger_16 .indd 445Grotzinger_16 .indd 445 05/12/12 08:4205/12/12 08:42 446 PA R A E N T E N D E R A T E R R A É possível mostrar essa reação geral da alteração pelo seguinte exemplo: Embora a equação não mostre de forma explícita, a água é necessária para que ela ocorra. Os minerais de ferro, que são praticamente onipresen- tes, alteram-se para as cores vermelha e marrom caracte- rísticas do ferro oxidado (Figura 16.6). Os óxidos de ferro são encontrados como capas e incrustações que colorem o solo e as superfícies alteradas das rochas que contêm ferro. Os solos vermelhos na Geórgia (EUA) e em outras regiões quentes e úmidas 4 são coloridos pelos óxidos de ferro. Em contraste, os minerais de ferro alteram-se tão lentamente em regiões frias que o ferro dos meteoritos congelados na Antártida encontra-se quase totalmente inalterado. Estabilidade química Por que a taxa de intemperismo varia tão intensamente entre diferentes minerais? Os minerais alteram-se em ta- xas distintas porque têm estabilidade química diferente, na presença de água, em uma dada temperatura da superfície. A estabilidade química é uma medida da tendência que uma substância tem de resistir em uma dada forma química, ao invés de reagir espontaneamente para tornar- -se uma substância química diferente. As substâncias quí- micas são estáveis ou instáveis em relação a um deter- minado meio ambiente ou a um conjunto de condições específicas. O feldspato, por exemplo, é estável em con- FIGURA 16.5 � O percurso genérico das reações químicas pe- las quais um mineral rico em ferro, como o piroxênio, altera-se na presença de oxigênio e água. [Fotos de John Grotzinger/Ramón Rivera- -Moret/Harvard Mineralogical Museum] FIGURA 16.6 � Óxidos de ferro vermelhos e marrons colorem as rochas alteradas no Vale dos Mo- numentos (Monument Valley), no Arizona (EUA). [Betty Crowell] O piroxênio dissolve-se e libera, na solução, sílica e ferro ferroso. O ferro ferroso é oxidado para formar ferro férrico. O ferro férrico combina-se com a água para se precipitar como um óxido de ferro sólido. Piroxênio (FeSiO 3 ) Óxido de ferro (hematita) (Fe 2 O 3 ) Ferro ferroso (Fe2+) Ferro férrico (Fe3+) O 2 H 2 O Sílica (SiO 2 ) H 2 O Grotzinger_16 .indd 446Grotzinger_16 .indd 446 05/12/12 08:4205/12/12 08:42 C A P Í T U LO 16 � I N T E M P E R I S M O, E R O S ÃO E D I S P E R S ÃO D E MA S S A 447 dições encontradas em grandes profundidades da crosta terrestre (altas temperaturas e pequenas quantidades de água), mas instável em condições de superfície (baixas temperaturas e abundância de água). Duas características de um mineral – solubilidade e taxa de dissolução – aju- dam a determinar sua estabilidade química. SOLUBILIDADE A solubilidade de um mineral específico é medida pela quantidade deste dissolvida na água quando a solução está saturada. A saturação é o ponto no qual a água não pode mais conter a substância dissolvida. Quanto maior a solubilidade do mineral, menor a sua estabilidade no intemperismo. Rochas evaporíticas que contêm halita, por exemplo, são instáveis ao intemperis- mo. Elas têm alta solubilidade na água (cerca de 350 g/L) e são lixiviadas do solo mesmo por pequenas quantida- des deste líquido. O quartzo, pelo contrário, é estável em condições de intemperismo. Sua solubilidade na água é muito pequena (cerca de 0,008 g/L) e não é facilmente lixiviado do solo. TAXA DE DISSOLUÇÃO A taxa de dissolução de um mine- ral é medida pela quantidade deste que se dissolve em uma solução não saturada em um dado intervalo de tem- po. Quanto mais rápido um mineral se dissolve, menor a sua estabilidade. O feldspato dissolve-se em taxas muito mais rápidas que as do quartzo e, principalmente por cau- sa disso, é menos estável que este no intemperismo. ESTABILIDADE RELATIVA DE MINERAIS FORMADORES DE ROCHA COMUNS Conhecendo as estabilidades químicas relativas de vários minerais, pode-se descobrir a inten- sidade do intemperismo de uma determinada área. Em uma floresta tropical, somente os minerais mais estáveis permanecerão emum afloramento ou no solo e, assim, sabemos que lá o intemperismo é intenso. Em uma re- gião árida, como no deserto do norte da África, onde o intemperismo é mínimo, monumentos de alabastro (gip- sita) permanecem intactos, assim como muitos minerais instáveis. O Quadro 16.2 mostra a estabilidade relativa de todos os minerais formadores de rocha comuns. Minerais de sal e de carbonato são os menos estáveis, enquanto os óxidos de ferro são os mais estáveis. Intemperismo físico Depois de termos investigado o intemperismo químico separadamente, podemos, agora, retornar ao seu aliado, o intemperismo físico. A ação desse intemperismo pode ser mais clara quando examinamos seu papel nas regiões áridas, onde o intemperismo químico tende a ser mínimo. O que determina o modo como as rochas se fragmentam? As rochas podem fragmentar-se por diversas causas, in- cluindo tensões ao longo de zonas de fraqueza e atividade química e biológica. ZONAS NATURAIS DE FRAQUEZA As rochas têm zonas naturais de fraqueza, ao longo das quais tendem a se fraturar. Em rochas sedimentares, como arenitos e folhe- lhos, tais zonas são os planos de acamamento formados por sucessivos estratos de sedimentos litificados. Algu- mas rochas metamórficas foliadas, como a ardósia, têm planos paralelos de clivagem que possibilitam sua fácil separação em placas. Já os granitos e outras rochas não foliadas são maciços, o que, neste caso, significa que não contêm planos preexistentes de fraqueza. Rochas maci- ças tendem a se fragmentar ao longo de planos regula- res de fraturas, espaçados desde um até vários metros, chamados de juntas 5 (Figura 16.7). Como vimos no Capí- tulo 7, as juntas e fraturas menos regulares resultam de deformação e do resfriamento e contração enquanto as rochas ainda estão soterradas profundamente na crosta terrestre. Por meio do soerguimento e da erosão, as ro- chas ascendem lentamente à superfície da Terra. Aí, livres do peso das rochas sobrepostas, as fraturas abrem-se le- vemente. Uma vez que elas estejam um pouco abertas, tanto a alteração química como a física trabalham para alargá-las ainda mais. ATIVIDADE DOS ORGANISMOS A atividade dos organis- mos afeta tanto o intemperismo químico como o físico. As bactérias e as algas penetram nas fraturas, produzindo microfraturas. Esses organismos, tanto aqueles que estão em fraturas como os que se incrustam na rocha, produ- zem ácidos, os quais promovem o intemperismo quími- co. Em algumas regiões, os fungos produtores de ácidos QUADRO 16.2 Estabilidade relativa dos minerais mais comuns Estabilidade dos minerais Taxa de alteração MAIS ESTÁVEL Mais lenta Mais rápida Óxidos de ferro (hematita) Hidróxidos de alumínio (gibbsita) Quartzo Argilominerais Muscovita Feldspato potássico (ortoclásio) Biotita Feldspato sódico (albita) Anfibólios Piroxênio Feldspato cálcico (anortita) Olivina Calcita Halita MENOS ESTÁVEL Grotzinger_16 .indd 447Grotzinger_16 .indd 447 05/12/12 08:4205/12/12 08:42
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