Buscar

Livro de Estudo Para Entender a Terra Intemperismo Geologia NERR

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 9 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 9 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 9 páginas

Prévia do material em texto

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

Continue navegando