INTEMPERISMO QUÍMICO MUDANÇAS QUÍMICAS DE MINERAIS DA SUA FORMA MAIS INSTÁVEL PARA MAIS ESTÁVEL

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1 INTEMPERISMO QUÍMICO MUDANÇAS QUÍMICAS DE MINERAIS DA SUA FORMA MAIS INSTÁVEL PARA MAIS ESTÁVEL PERDA DE ELEMENTOS QUÍMICOS PRIMÁRIOS TRASFORMAÇÃO DE ELEMENTOS PRIMÁRIOS DA ROCHA EM SECUNDÁRIOS ALTERAÇÃO QUÍMICA DAS ROCHAS= manto de intemperismo ou de alteração

2 A natureza também esculpe e cria monumentos!!

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4 EFEITOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO 1- Progressão dos minerais menos estáveis para os mais estáveis: 1.1. estabilidade primária dos minerais

5 EFEITOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO 2- progressão dos minerais primários para os minerais secundários e para novos minerais secundários. Minerais secundários: argilas, que são formadas primariamente pela combinação de sílica, alumínio e cátions metálicos durante o intemperismo qúímico. Elas são 2 tipos: 2:1: argilas em acamamentos: como a smectita (montmorillonite), illite, vermiculite, chlorite 1:1argila em camadas (caulinita)

6 ESTRUTURAS DAS ARGILAS

7 INTEMPERISMO QUÍMICO: ALTERAÇÃO DAS ARGILAS

8 Progressão do intemperismo, há: 1- uma progressão dos minerais primários, do tipo 1:2 para as argilas do tipo 1:1 2- depois para óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio Para que isto aconteça: a) presença de muita água e temperaturas elevadas (processo geoquímicos) b) também da presença de processos biológicos=pedogênicos (=solo)

9 Laterização

10 PRINCIPAIS PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: DISSOLUÇÃO Virtualmente todas as (NaCl) EX: Solução de calcita (CaCO 3 ) e alita alterações químicas envolvem a dissolução

11 PRINCIPAIS PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO HIDRÓLISE - A água desassocia em H + (cátion de hidrogênio) e OH - (anion de hidroxila) H+ desloca outros cátions da estrutura mineral K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+ Podem combinar com os anions de hidroxila, ou é carreado por solução Hidrólise é aumentada: Diminuição do ph (ou seja, aumento do H + ) Decomposição de matéria orgânica (libera H + ) Aumento da temperatura da água (promove dissociação)

12 PRINCIPAIS PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO HIDRÓLISE Mecanismos importantes para a quebra dos minerais primários: examplo: albite intemperiza em caulinita e em sílica residual; Resultado: spalling, exfoliação esferoidal, anéis de intemperismo e produção de argila albita + água = caulinita + sílica + ion de sódio + ion de hidroxila 4NaAlSi 3 O 8 + 6H 2 O = Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8 + 8SiO 2 + 4Na + + 4OH -

13 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: intemperismo da matriz da rocha Intemperismo da matriz da rocha = liberação dos grãos mais grossos. Pode estar associada também ao intemperismo mecânico

14 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Oxidação: Oxidação/redução (Oxi-redução) a- quando um elemento da estrutura mineral perde elétrons aumentando sua carga. b- quando a reação entre íons e oxigênio resulta na formação de: -óxidos: compostos de metais + ions de óxidos, O 2- -hidróxidos: compostos de metais e ions hidróxidos (OH - ) ocorrem acima do nível freático. Ex: ferro ferroso (Fe +2 ) oxidada em ferro férrico (Fe +3 ): 4Fe O 2 = 2Fe 2 O 3 Ferro + oxigênio = óxido de ferro(hematita)

15 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Oxidação/redução (Oxi-redução) -olivina, por exemplo, intemperiza através da combinação de hidrólise e oxidação para formar hematita. olivina + água + oxigênio = hematita + ácido silícico 2Fe 2 SiO 4 + 4H 2 O + O 2 = 2Fe 2 O 3 + 2H 4 SiO 4 agentes redutores: reagem para formar cátions (oxidantes); Fe 2+ >Al 3+ >Mg 2+ >Na + > Ca 2+ >K + ferro é o elemento que mais existe no estado oxidado na Terra. Redução: oposto da reação - Occorre abaixo do nível freático; -Formas reduzidas dos elementos são mais móveis do que as formas oxidadas, porquê elas são mais solúveis. - RESULTADO: ANÉIS DE INTEMPERISMO

16 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO-REDUAÇÃO OXIDAÇÃO LEVANDO AO DESPLACAMENTO

17 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO-REDUÇÃO Trocas catiônicas: trocas de íons nos minerais, em geral cátions), com íons em solução. -Colóides: partículas com diâmetros <2µm; inclui minerais de argila e húmus; superfícies que contêm cargas negativas; os cátions são adsorvidos para neutralizar a carga negativa que não é mantida; - Cátions em solução substituem os cátions adsorvidos na superfície do colóide. -Capacidade de troca catiônica: propensão para adsorver cátions.

18 PROCESSOS DO INTEMPERISMO QUÍMICO: OXIDAÇÃO-REDUÇÃO -Adsorção: é a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente) o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e da área da superfície. -Cátions de trocas mais comuns: H +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Na +, Al 3+ - Resultado: produção de minerais secundários (argilas) novos e mais estáveis.

19 INTEMPERISMO: FATORES DO CLIMA 1- ÁGUA = proveniente da precipitação e da umidade da atmosfera acelera e influencia: a- no tipo de processo químico; b- nos mecanismos envolvidos; c- na intensidade dos processos = para cada 10 C de aumento da temperatura, aumenta-se em 2 a 3 vezes a velocidade das reações químicas e o recebimento de radiação influencia as reações

20 2- TEMPERATURA: INTEMPERISMO: FATORES DO CLIMA -quanto mais quente e úmido o clima = mais rápida e intensa será a decomposição das rochas = fornecerão materiais muito intemperizados: -Solos espessos e com abundância de minerais secundários (principalmente argilominerais e óxidos Fe e Al) -pobres em cátions básicos (Ca, Mg e K) lixiviados por chuva intensa -Neutralização das cargas por H e Al = ph ácido

21 TEMPERATURA: INTEMPERISMO: FATORES DO CLIMA -Climas áridos ou muito frios = mais lenta a decomposição das rochas = fornecerão materiais menos intemperizados: -Solos pouco espessos, com menos argila e mais minerais primários, que pouco ou nada foram afetados pelo intemperismo -ph neutro ou alcalino -Menor quantidade de MO e maior quantidade de cátions básicos trocáveis -Quanto mais frio maior o acúmulo de MO

22 INTEMPERISMO: FATORES DO CLIMA -Acidólise total: zonas frias (vegetação líquens e coníferas) onde os resíduos se degradam lentamente (solos podzólicos ricos em quartzo e matéria orgânica -Alitização: trópicos (precipitação abundante - > 1500 mm e vegetação exuberante) *oxi-hidróxidos de Fe e Al (goethita e gibbsita) -Monossiatilização trópico sub-úmido (>500 mm chuva e Tm >15 ºC) *caulinita e oxi-hidróxidos de Fe -Bissiatilização zonas temperadas e áridas onde a lixiviação é pouco intensa (forma minerais secundários ricos em Si) *** podem ocorrer modificações de acordo com condições locais de relevo, microclima, etc

23 FORMAÇÃO DO REGOLITO (Strakhov, 1967)

24 DISTRIBUIÇÃO DE REGOLITO O MUNDO