MINERAIS DO SOLO

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MINERAIS DO SOLO
	A fração areia é formada grande parte por quartzo e moscovita (maior dureza e resistência ao intemperismo).
1 MINERAIS PRIMÁRIOS
Os minerais primários são remanescentes de minerais formadores de rochas magmáticas ou metamórficas, que podem permanecer nos solos intemperizados (velhos) se forem resistentes à alteração. Possuem as mesmas características da rocha.
Os minerais primários mais resistentes ao intemperismo (como o quartzo) são encontrados principalmente na fração areia do solo. Por outro lado, outros minerais primários (como anfibólios, piroxênios, olivina, biotita, feldspatos, etc.), existentes no material de origem, não são resistentes ao intemperismo, e normalmente não encontram condições de persistirem no solo, mas seus elementos químicos constituintes podem formar minerais secundários no solo.
1.1 Principais minerais primários do solo: 
· Quartzo - Grupo: Silicatos (tectossilicatos) Composição química: SiO2
· Calcedônia - Grupo: Silicatos (tectossilicatos) Composição química: SiO2
· Feldspato (ortoclásio) - Grupo: Silicatos (tectossilicatos) Composição química: KAlSi3O8
· Feldspato (plagioclásio) - Grupo: Silicatos (tectossilicatos) Composição química: (NaCa)nAlSi3O8
· Magnetita - Grupo: Óxido de ferro Composição química: Fe3O4
· Mica (muscovita) - Grupo: Silicato (filossilicato) Composição química: KAl2Si3AlO10(OH,F)2
· Mica (biotita) - Grupo: Silicato (filossilicato) Composição química: K2(Mg,Fe2+)6-4(Fe3+,Al,Ti)0-2Si6-5Al2-3O20(OH,F)4
· Turmalina - Grupo: Silicato (ciclossilicato) Composição química: Na(Fe,Mn)3Al6B3Si6O27(OH,F)4
2 MINERAIS SECUNDÁRIOS
Os minerais secundários são resultantes da decomposição parcial de outro mineral (minerais primários), tendo estrutura parcialmente herdada, ou formada a partir de produtos de solubilização de outros minerais;
Os minerais secundários são encontrados principalmente na fração argila dos solos. Os principais grupos de minerais existentes na fração argila dos solos são os argilominerais e os oxihidróxidos.
Um erro comum é achar que a areia é sempre formada por quartzo, ou que a areia seja sempre clara. Qualquer partícula individual sólida do solo com diâmetro entre 0,05 e 2 mm é considerada areia.
Uma partícula individual de argila somente pode ser observada com microscópio eletrônico.
2.1 principais minerais secundários: 
Os mais frequentes no solo são: minerais de argila (silicatos de alumínio no estado cristalino), silicatos não cristalinos; óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro; carbonatos de cálcio e de magnésio, caulinita, esmectita, hematita, vermiculita
2.2 Argilominerais
Os argilominerais são minerais silicatados, possuindo principalmente silício (Si), alumínio (Al) e oxigênio (O) em sua composição, estrutura em forma laminar, e ocorrem predominantemente na fração argila (diâmetro menor que 0,002 mm).
As estruturas moleculares básicas dos argilominerais são os tetraedros (figura com quatro lados, formada por um átomo de silício rodeado por quatro átomos de oxigênio) e os octaedros (figura com oito lados, formada por um átomo de alumínio rodeado por seis átomos de oxigênio ou hidroxilas) (Figura 1.2). A lâmina tetraedral é formada pela associação de vários tetraedros, e a lâmina octaedral é formada pela associação de vários octaedros.
Os argilominerais são formados pela superposição de lâminas de tetraedros de silício (lâminas tetraedrais) e lâminas de octaedros de alumínio (lâminas octaedrais). A sequência de lâminas, a existência de elementos ou compostos entre as lâminas, e as substituições isomórficas (por exemplo, a substituição do Si ou Al na lâmina tetraedral), determinam os diferentes argilominerais existentes.
3 ALITIZAÇÃO
Ocorre em condições de alta pluviosidade e drenagem dos perfis.
Ocorre hidrólise total, é o processo de eliminação total da sílica e formação de oxi-hidróxidos de alumínio e de ferro. Quando as condições permitem que o mineral seja totalmente dissolvido (decomposição de mineral silicatado na presença de solução aquosa), podendo ou não deixar resíduo sólido.
DESSILICAÇÃO (remoção de Silício) e LIXIVIAÇÃO são bastante intensas, ou atuaram durante um longo tempo. Os argilominerais predominantes são a Gibsita (óxido de Alumínio) e Hematita e Goethita (óxidos de Ferro).
KAlSi3O8(K-feldspato) + 8H2O → Al(OH)3+(gibbisita) + 3H4SiO4 +K+ + OH-
Na reação resta um produto sólido, a gibbisita (hidróxido do alumínio). A formação de hidróxidos de alumínio, dá-se o nome de alitização e com a formação de hidróxidos de ferro dá-se o nome de ferralitização.
4 MONOSSIALITIZAÇÃO
Ocorre hidrólise parcial, dessilicatização moderada com formação de argilominerais 1:1 - caulinita. O mineral secundário não perde totalmente o Al e Si, temos a hidrólise parcial ou sialitização. 
É a mais frequente nos trópicos, originando solos cauliníticos, predominando, portando, minerais 1:1. É a que predomina nos solos brasileiros com aptidão para agricultura.
2KAlSi3O8(s) + 2H2CO3(aq) + 9H2O(l) → Si2Al2O5(OH)4(s) + 4H4SiO4(aq) + 2K+ (aq)+ HCO3- (aq)
(Feldspato) (Caulinita)
Somente parte da sílica é removida. A parte que permanece da sílica é combinada com a alumina originando caulinita (SiO2 / Al2O3= 2), filossilicato em que na camada estrutural o número de folhas do tetraedro de silício é igual ao número das folhas do octaedro de alumínio.
5 BISSIALITIZAÇÃO 
Ocorre hidrólise parcial. Dessilicatização limitada, com formação de argilominerais 2:1 – vermiculita.
Típica de ambientes com drenagem lenta, impedida, podendo existir aporte de silício por fluxos laterais. Os argilominerais predominantes são do tipo 2:1. Tal processo ocorre em clima temperado onde o intemperismo é menos acentuado ou em climas semiaridos. Também se considera que é um processo que ocorre na formação de solos jovens.
Nesses solos há menores perdas de nutrientes por lixiviação, e consequentemente maior retenção de cátions, tendo em vista que os minerais expansivos apresentam elevada CTC.
6 SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA
As cargas negativas permanentes são originadas da substituição isomórfica nos tetraedros e octaedros dos argilominerais, ou seja, na formação do mineral o Si dos tetraedros ou o Al dos octaedros dos argilominerais, foram substituídos por cátions com raio iônico semelhante (tamanho semelhante), porém com menor carga, o que origina um excesso de cargas negativas dos oxigênios (por exemplo Al+3 no lugar de Si+4 no tetraedro, ou Fe+2 no lugar de Al+3 nos octaedros). Estas cargas negativas são chamadas permanentes, pois são estruturais, e não serão afetadas pelo pH do solo.
O tetraedro deve se ligar a outros cátions para balancear as ligações (realiza ligações iônicas, que são ligações mais fracas do que as covalentes); A absorção de cátions trocáveis, é geralmente realizada com metais alcalinos e alcalinos terrosos nas bordas ou entre as camadas.
A substituição isomórfica somente ocorre durante a formação do mineral, não podendo ocorrer depois.
O quartzo possui menor resistência ao intemperismo porque possui apenas até 25% de substituições isomórficas nos tetraedros. Já que possui menos ligações iônicas (ligações fracas), apresenta maior resistência ao intemperismo.
O feldspato pode ter de 25 a 50% de substituição isomórfica nos tetraedros, gerando carga negativa em excesso, o que requer cátions para satisfazer essa carga - mais ligações iônicas, menor resistência ao intemperismo.
7 SILICATOS
Um silicato trata-se de um composto constituído simultaneamente pelos elementos químicos silício (Si) e oxigênio (O). Silicatos constituem 95% da composição da crosta terrestre. A estrutura básica dos silicatos é o tetraedro (SiO4)4-.
Cada íon de O tem o potencial de ligar-se com outro O, ligar-se a outro cátion ou de entrar em outro agrupamento tetraédrico originando uma diversidade de configurações.
Polimerização dos silicatos: É o aumento de configurações ou agrupamentos. Elementos que podem participar na estrutura química dos silicatos: Alumínio, Magnésio, Ferro, Manganês, Titânio, Potássio,Rubídio, Bário, Berílio, álcalis e terras raras, entre outros.
Silicatos, se ligados a cátions, ficam isolados
Silicatos, se compartilham oxigênio(O): Formam anéis, cadeias simples, cadeias duplas, folhas (lâminas), redes tridimensionais, etc.
NESOSSILICATOS: 
São facilmente intemperizáveis (muitas ligações iônicas, são mais fracas que as ligações covalentes). Exemplos: Olivina, zircão, topázio, granada.
SOROSSILICATOS:
A medida que aumenta o compartilhamento de átomos do oxigênio, aumenta o número de ligações covalentes.
Proporção de Si:O= 2:7
Fórmula geral: (Si2O7)-6
Exemplos: Epídoto, Hemimorfita, Idocrásio
CICLOSSILICATOS:
Proporção de Si:O= 6:18 (1:3)
Fórmula geral: (Si6O18)-12
Exemplos: Turmalinas e berilo
INOSSILICATOS: Cadeia simples e cadeia dupla;
Cadeia simples
Piroxênios - XY(Si,Al)2O6
X = Ca, Na, Fe, Mg, Zn, Mn e Li
Y = Cr, Al, Fe. Mg, Mn, Sc, Ti, V
Cadeia dupla
FILOSSILICATOS
Apresentam lâminas de octaedros de alumínio (Al).
Filossilicatos 1:1 ou 2:1 
Como os filossilicatos de ligam: além de formarem as lâminas de 1:1 ou 2:1, quando esses conjuntos de lâminas se empilham, formam-se as entre-camadas, onde pode se ligar cátions e água.
M: cátions
A caulinita está presente em quase todos os solos do mundo.
Possíveis regiões brasileiras que possuem solos do tipo 2:1= Região Sul e região Nordeste. Na região Sul o clima é mais temperado, sendo assim, as reações de intemperismo são mais lentas, o solo é menos intemperizado. Na região nordeste há pouca chuva, pouca umidade, há poucas reações químicas (requer água) de intemperismo.
Os minerais menos intemperizados tendem a ser do tipo 2:1. À medida que o intemperismo ocorre, os minerais do tipo 2:1 tendem a formar os minerais do tipo 1:1 após a perda de uma lâmina de tetraedro de Si.
TECTOSSILICATOS