Intemperismo - Georeferencial

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Intemperismo - Georeferencial
Universidade Federal de São Paulo
Departamento de Ciências do Mar
Curso de Bacharel em C&T
Ciências do Mar
Módulo: Geologia Geral
Prof. Dr. Gilberto Pessanha Ribeiro
[email protected]
Intemperismo
29/08/2014
UNIFESP
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Intemperismo – tópicos gerais
1. Intemperismo.
2. Pedogênese.
3. Perfil de alteração.
4.Tipos de Intemperismo.
4.1. Físico.
4.2. Químico.
5. Fatores que controlam o intemperismo.
6. Domínios de distribuição dos processos de
intemperismo na superfície da Terra.
Caracterização da distribuição em função
de parâmetros climáticos.
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Intemperismo - tópicos
1. Intemperismo.
2. Pedogênese.
3. Perfil de alteração.
4.Tipos de Intemperismo.
4.1. Físico.
4.1.1. Temperatura.
4.1.2. Umidade.
4.1.3. Congelamento da água.
4.1.4. Cristalização de sais.
4.1.5. Juntas de alívio.
4.1.6. Raízes das plantas e ouriços.
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Intemperismo - tópicos
4.2. Químico.
4.2.1. Hidratação.
4.2.2. Dissolução.
4.2.3. Hidrólise.
4.2.3.1. Hidrólise total.
Conceito de alitização e ferralitização.
4.2.3.2. Hidrólise parcial.
4.2.3.2.1. Conceito de argilominerais.
4.2.3.2.2. Conceito de sialização
(mono e bissialização).
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Intemperismo - tópicos
4.2. Químico.
4.2.4. Acidólise.
4.2.5. Oxidação.
4.2.6. Laterização.
4.2.7. Esfoliação esferoidal.
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Intemperismo - tópicos
5. Fatores que controlam o Intemperismo.
5.1. Natureza dos minerais. Série de Goldich e
sua comparação com a série de Bowen.
5.2. pH de abrasão.
5.3. Textura e outras descontinuidades.
5.4. Clima.
5.5. Topografia.
5.6. Biosfera.
5.7. Tempo.
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Intemperismo - tópicos
6. Domínios de distribuição dos processos de
intemperismo na superfície da Terra.
Caracterização da distribuição em função de
parâmetros climáticos.
6.1. Região sem alteração química.
6.1.1. Zonas polares.
6.1.2. Zonas desérticas.
6.2. Região com alteração química.
6.2.1. Zonas de acidólise total.
6.2.2. Zonas de alitização.
6.2.3. Zonas de monossialização.
6.2.4. Zonas de bissialização.
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Intemperismo
1. Intemperismo.
Denomina-se intemperismo ou
meteorização ao conjunto de
modificações de ordem física
(desagregação) e química
(decomposição) que as rochas sofrem
ao aflorar na superfície da Terra.
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Intemperismo
Sétimo Céu - Morro do Osso/ Porto Alegre-RS (foto Manfredo Winge - 2003)
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Intemperismo
2. Pedogênese.
É o processo de formação do solo a
partir das modificações causadas nas
rochas pelo intemperismo, além de
serem químicas e mineralógicas,
tornam-se sobretudo estruturais, com a
reorganização e transferência de
minerais (argilominerais, óxidos de ferro
e de alumínio).
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Intemperismo
Perfil de alteração ou de solo.
O intemperismo atua sobre a rocha
fresca formando o solo, que é
constituído de camadas estruturadas.
Manto de alteração ou regolito é
constituído de solum e saprolito.
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Intemperismo
Conceitos:
• Perfil de alteração ou perfil de
solo
• Manto de alteração ou regolito
(solum + saprolito)
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Intemperismo
Conceitos:
• Perfil de alteração ou perfil de
solo
• Manto de alteração ou regolito
(solum + saprolito)
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Intemperismo
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3.Tipos de Intemperismo.
Desintegração granular
Descamação ou esfoliação
Fragmentação irregular
Fragmentação em blocos
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Intemperismo
3.Tipos de Intemperismo.
O intemperismo converte blocos retangulares em formas arredondadas
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Intemperismo
3.Tipos de Intemperismo.
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Intemperismo
3.Tipos de Intemperismo.
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3.Tipos de Intemperismo.
3.1. Intemperismo físico.
Desagregação das rochas com
fragmentação e separação dos grãos
minerais.
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Intemperismo
3.1. Intemperismo físico: temperatura.
Com o aumento da temperatura os
minerais sofrem dilatação,
desenvolvendo pressões internas que
desagregam os minerais e desenvolvem
microfraturas, por onde penetrarão a
água, sais e raízes vegetais.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Intemperismo
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Intemperismo
3.1. Intemperismo físico: umidade.
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3.1. Intemperismo físico: congelamento
da água.
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Intemperismo
3.1.Intemperismo físico.
3.1.3. Cristalização de sais.
O sal trazido pela maresia, se cristaliza
nas fraturas, desenvolvendo pressões
que ampliam o efeito desagregador das
rochas.
Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Intemperismo
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Intemperismo
3.1. Intemperismo físico: juntas de
alívio.
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3.1. Intemperismo físico: raízes das
plantas e ouriços.
Fig. 8.5
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Intemperismo
Fragmentação
de um
bloco de
rocha e o
aumento
significativo dos
agentes do
intemperismo.
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Intemperismo
3.Tipos de Intemperismo.
3.2. Intemperismo químico.
Água da chuva
Fase
residual
drenagem
ruim
drenagem
Rocha
eficiente
Fase solúvel: K+, Na+,
Ca2+, Mg2+, SiO2, HCO3-
Minerais primários: quartzo
Minerais secundários
Neoformados: oxi-hidróxidos de Fe e
Al: gibbsita e caulinita
Transformados: argilominerais
(esmectita)
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.1. Hidratação.
Ocorre pela atração entre os dipolos das
moléculas de água e as cargas elétricas
não neutralizadas das superfícies dos
minerais.
Ex.: CaSO4 + 2 H2O  CaSO4 . 2 H2O
(anidrita)
(gipsita)
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.1. Hidratação.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.1. Hidratação.
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3.2. Intemperismo Químico: hidratação.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.2. Dissolução.
Solubilização completa de certos
minerais.
Ex.: CaCO3  Ca2+ + CO32(calcita)
NaCl  Na+ + Cl(halita)
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.2. Dissolução.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.2. Dissolução.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico: dissolução.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico: dissolução.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
Os principais minerais formadores da
rochas são os silicatos que podem ser
concebidos como sais de um ácido fraco
(H4SiO4) e de bases fortes [NaOH, KOH,
Ca(OH)2, Mg(OH)2].
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
Quando os silicatos estão em contato
com a água, sofrem hidrólise, resultando
numa solução alcalina, pelo fato do
H4SiO4 (ácido silícico) estar praticamente
indissociado e as bases muito
dissociadas.
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3.2. Intemperismo Químico: hidrólise.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise total.
Ex.: feldspatos potássicos:
Quando há alta pluviosidade e drenagem
eficiente, 100% da sílica e do potássio são
eliminados (alitização).
KAlSi3O8 + 8 H2O  Al(OH)3 + 3 H4SiO4 + K+ + OH(gibbsita)
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise total.
EX.: feldspatos potássicos:
gibbsita
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise total.
EX.: feldspatos potássicos:
gibbsita
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3.2. Intemperismo Químico: hidrólise
total.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
Em função de condições de drenagem
menos eficientes, parte da sílica permanece
no perfil e o potássio pode ser total ou
parcialmente eliminado. Esses elementos
reagem com alumínio, formando os
argilominerais (aluminossilicatos hidratados).
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
•
100% do potássio eliminado: caulinita.
2 KAlSi3O8 + 11 H2O  Si2Al2O5(OH)4 + 4 H4SiO4
+ 2 K+ + 2 OH- (monossialitização)
•
Parte do potássio não é eliminada: esmectita.
2,3 KAlSiO8 + 8,4 H2O  Si3,7Al0,3Al2(OH)2K0,3 +
3,2 H4SiO4 + 2 K+ + 2 OH- (bissialitização)
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
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Caulinita:
É matéria prima-básica da indústria cerâmica, para a fabricação da
porcelana, louça sanitária etc., em mistura com outros produtos
minerais; é também empregada na preparação de pigmentos à
base de anilina, veículo inerte para inseticidas, abrasivos suaves,
endurecedor na indústria têxtil, carga na fabricação de papel,
carga e revestimento de linóleos e oleados, em sabões e pós
dentifrícios, carga para gesso para parede, constituinte do
cimento Portland branco, em tintas, e outros. Em medicina, como
absorvente de toxinas do aparelho digestivo e como base para
muitos desinfetantes. Na fabricação de borracha de alta
qualidade, empregada a confecção de luvas para fins médicos e
de revestimentos de fusíveis. Em cosméticos e certos plásticos.
Substâncias inertes, como barita e talco, podem ser substituídas
pelo caulim, em muitos casos. No futuro poderá ser empregado,
em escala comercial, como fonte de alumina, na produção de
alumínio metálico.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
Esmectita
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.3. Hidrólise.
3.2.3.1. Hidrólise parcial.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.4. Acidólise.
pH < 5 em ambientes frios.
3.2.4.1. Total (pH<3)
KAlSi3O8 + 4 H+ + 4 H2O  3 H4SiO4 + Al3+ + K+
3.2.4.2. Parcial (3 < pH < 5).
9 KAlSi3O8 + 32 H+  3 Si3,5Al0,5O10Al(OH)2 + 1,5
Al3+ + 9 K+ + 6,5 H4SiO4
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.5. Oxidação.
Alguns elementos podem estar
presentes nos minerais em mais de um
estado de oxidação, por exemplo, o
ferro, presente na biotita, anfibólio,
piroxênio e olivina como Fe2+. Quando
liberado em solução oxida-se a Fe3+ e
precipita-se como novo mineral: goethita.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.5. Oxidação.
Goethita:
2 FeSiO3 + 5 H2O + ½ O2  2 FeOOH + 2
H4SiO4
Hematita:
2 FeOOH  Fe2O3 + H2O
OBS: tons de castanho, vermelho, laranja e
amarelo em solos tropicais.
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3.2. Intemperismo Químico.
3.2.5. Oxidação.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.5. Oxidação.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico: oxidação.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.6. Laterização.
Lateritas: formações superficiais
construídas por oxi-hidróxidos de
alumínio e de ferro e por caulinita.
Ao conjunto de processos responsáveis
por essas associações denomina-se
laterização.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo Químico.
3.2.7. Esfoliação esferoidal.
As arestas e os vértices dos blocos
rochosos são mais intemperizados do
que suas faces, gerando formas
arrendondadas.
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3.2. Intemperismo Químico: esfoliação
esferoidal.
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Intemperismo
3.2. Intemperismo
Químico.
3.2.7. Esfoliação
esferoidal.
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.1. Natureza dos minerais, material
parental.
Série de Goldich, e sua comparação
com a série de cristalização magmática
de Bowen.
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Intemperismo
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.2. pH de abrasão.
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.3. Textura e outras descontinuidades.
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.4. Clima.
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.5. Topografia.
A
B
C
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.6. Biosfera.
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Intemperismo
4. Fatores que controlam o
intemperismo.
4.7. Tempo.
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Intemperismo
5. Domínios de distribuição dos processos de
intemperismo na superfície da Terra.
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Depósitos
lateríticos
no Brasil
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Intemperismo
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