Intemperismo tópicos gerais
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- Isabela Angelim de Andrade
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1 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 Intemperismo 29/08/2014 UNIFESP 1
2 tópicos gerais 1. Intemperismo. 2. Pedogênese. 3. Perfil de alteração. 4.Tipos de Intemperismo Físico 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. 29/08/2014 UNIFESP 2
3 - tópicos 1. Intemperismo. 2. Pedogênese. 3. Perfil de alteração. 4.Tipos de Intemperismo Físico Temperatura Umidade Congelamento da água Cristalização de sais Juntas de alívio Raízes das plantas e ouriços. 29/08/2014 UNIFESP 3
4 - tópicos 4.2. Químico Hidratação Dissolução Hidrólise Hidrólise total. Conceito de alitização e ferralitização Hidrólise parcial Conceito de argilominerais Conceito de sialização (mono e bissialização). 29/08/2014 UNIFESP 4
5 - tópicos 4.2. Químico Acidólise Oxidação Laterização Esfoliação esferoidal. 29/08/2014 UNIFESP 5
6 - tópicos 5. Fatores que controlam o Intemperismo Natureza dos minerais. Série de Goldich e sua comparação com a série de Bowen ph de abrasão Textura e outras descontinuidades Clima Topografia Biosfera Tempo. 29/08/2014 UNIFESP 6
7 - tópicos 6. Domínios de distribuição dos processos de intemperismo na superfície da Terra. Caracterização da distribuição em função de parâmetros climáticos Região sem alteração química Zonas polares Zonas desérticas Região com alteração química Zonas de acidólise total Zonas de alitização Zonas de monossialização Zonas de bissialização. 29/08/2014 UNIFESP 7
8 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. 29/08/2014 UNIFESP 8
9 Sétimo Céu - Morro do Osso/ Porto Alegre-RS (foto Manfredo Winge ) 29/08/2014 UNIFESP 9
10 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). 29/08/2014 UNIFESP 10
11 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. 29/08/2014 UNIFESP 11
12 Conceitos: Perfil de alteração ou perfil de solo Manto de alteração ou regolito (solum + saprolito) 29/08/2014 UNIFESP 12
13 Conceitos: Perfil de alteração ou perfil de solo Manto de alteração ou regolito (solum + saprolito) 29/08/2014 UNIFESP 13
14 29/08/2014 UNIFESP 14
15 29/08/2014 UNIFESP 15
16 3.Tipos de Intemperismo. Desintegração granular Descamação ou esfoliação Fragmentação irregular Fragmentação em blocos 29/08/2014 UNIFESP 16
17 3.Tipos de Intemperismo. O intemperismo converte blocos retangulares em formas arredondadas 29/08/2014 UNIFESP 17
18 3.Tipos de Intemperismo. 29/08/2014 UNIFESP 18
19 3.Tipos de Intemperismo. 29/08/2014 UNIFESP 19
20 3.Tipos de Intemperismo Intemperismo físico. Desagregação das rochas com fragmentação e separação dos grãos minerais. 29/08/2014 UNIFESP 20
21 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: 29/08/2014 UNIFESP 21
22 3.1. Intemperismo físico: umidade. 29/08/2014 UNIFESP 22
23 3.1. Intemperismo físico: congelamento da água. 29/08/2014 UNIFESP 23
24 3.1.Intemperismo físico Cristalização de sais. O sal trazido pela maresia, se cristaliza nas fraturas, desenvolvendo pressões que ampliam o efeito desagregador das rochas. Fonte: 29/08/2014 UNIFESP 24
25 3.1. Intemperismo físico: juntas de alívio. 29/08/2014 UNIFESP 25
26 3.1. Intemperismo físico: raízes das plantas e ouriços. Fig /08/2014 UNIFESP 26
27 Fragmentação de um bloco de rocha e o aumento significativo dos agentes do intemperismo. 29/08/2014 UNIFESP 27
28 3.Tipos de Intemperismo Intemperismo químico. Água da chuva Fase residual drenagem ruim Rocha drenagem eficiente Fase solúvel: K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+, SiO 2, HCO 3- Minerais primários: quartzo Minerais secundários Neoformados: oxi-hidróxidos de Fe e Al: gibbsita e caulinita Transformados: argilominerais (esmectita) 29/08/2014 UNIFESP 28
29 3.2. Intemperismo Químico Hidratação. Ocorre pela atração entre os dipolos das moléculas de água e as cargas elétricas não neutralizadas das superfícies dos minerais. Ex.: CaSO H 2 O CaSO 4. 2 H 2 O (anidrita) (gipsita) 29/08/2014 UNIFESP 29
30 3.2. Intemperismo Químico Hidratação. 29/08/2014 UNIFESP 30
31 3.2. Intemperismo Químico Hidratação. 29/08/2014 UNIFESP 31
32 3.2. Intemperismo Químico: hidratação. 29/08/2014 UNIFESP 32
33 3.2. Intemperismo Químico Dissolução. Solubilização completa de certos minerais. Ex.: CaCO 3 Ca 2+ + CO 3 2- (calcita) NaCl Na + + Cl - (halita) 29/08/2014 UNIFESP 33
34 3.2. Intemperismo Químico Dissolução. 29/08/2014 UNIFESP 34
35 3.2. Intemperismo Químico Dissolução. 29/08/2014 UNIFESP 35
36 3.2. Intemperismo Químico: dissolução. 29/08/2014 UNIFESP 36
37 3.2. Intemperismo Químico: dissolução. 29/08/2014 UNIFESP 37
38 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise. Os principais minerais formadores da rochas são os silicatos que podem ser concebidos como sais de um ácido fraco (H 4 SiO 4 ) e de bases fortes [NaOH, KOH, Ca(OH) 2, Mg(OH) 2 ]. 29/08/2014 UNIFESP 38
39 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise. Quando os silicatos estão em contato com a água, sofrem hidrólise, resultando numa solução alcalina, pelo fato do H 4 SiO 4 (ácido silícico) estar praticamente indissociado e as bases muito dissociadas. 29/08/2014 UNIFESP 39
40 3.2. Intemperismo Químico: hidrólise. 29/08/2014 UNIFESP 40
41 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise total. Ex.: feldspatos potássicos: Quando há alta pluviosidade e drenagem eficiente, 100% da sílica e do potássio são eliminados (alitização). KAlSi 3 O H 2 O Al(OH) H 4 SiO 4 + K + + OH - (gibbsita) 29/08/2014 UNIFESP 41
42 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise total. EX.: feldspatos potássicos: gibbsita 29/08/2014 UNIFESP 42
43 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise total. EX.: feldspatos potássicos: gibbsita 29/08/2014 UNIFESP 43
44 3.2. Intemperismo Químico: hidrólise total. 29/08/2014 UNIFESP 44
45 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise 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). 29/08/2014 UNIFESP 45
46 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise parcial. 100% do potássio eliminado: caulinita. 2 KAlSi 3 O H 2 O Si 2 Al 2 O 5 (OH) H 4 SiO K OH - (monossialitização) Parte do potássio não é eliminada: esmectita. 2,3 KAlSiO 8 + 8,4 H2O Si 3,7 Al 0,3 Al 2 (OH) 2 K 0,3 + 3,2 H 4 SiO K OH - (bissialitização) 29/08/2014 UNIFESP 46
47 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise parcial. 29/08/2014 UNIFESP 47
48 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise parcial. 29/08/2014 UNIFESP 48
49 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. 29/08/2014 UNIFESP 49
50 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise parcial. Esmectita 29/08/2014 UNIFESP 50
51 3.2. Intemperismo Químico Hidrólise Hidrólise parcial. 29/08/2014 UNIFESP 51
52 3.2. Intemperismo Químico Acidólise. ph < 5 em ambientes frios Total (ph<3) KAlSi 3 O H H 2 O 3 H 4 SiO 4 + Al 3+ + K Parcial (3 < ph < 5). 9 KAlSi 3 O H + 3 Si 3,5 Al 0,5 O 10 Al(OH) 2 + 1,5 Al K + + 6,5 H 4 SiO 4 29/08/2014 UNIFESP 52
53 3.2. Intemperismo Químico 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 Fe 2+. Quando liberado em solução oxida-se a Fe 3+ e precipita-se como novo mineral: goethita. 29/08/2014 UNIFESP 53
54 3.2. Intemperismo Químico Oxidação. Goethita: 2 FeSiO H 2 O + ½ O 2 2 FeOOH + 2 H 4 SiO 4 Hematita: 2 FeOOH Fe 2 O 3 + H 2 O OBS: tons de castanho, vermelho, laranja e amarelo em solos tropicais. 29/08/2014 UNIFESP 54
55 3.2. Intemperismo Químico Oxidação. 29/08/2014 UNIFESP 55
56 3.2. Intemperismo Químico Oxidação. 29/08/2014 UNIFESP 56
57 3.2. Intemperismo Químico: oxidação. 29/08/2014 UNIFESP 57
58 3.2. Intemperismo Químico 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. 29/08/2014 UNIFESP 58
59 3.2. Intemperismo Químico Esfoliação esferoidal. As arestas e os vértices dos blocos rochosos são mais intemperizados do que suas faces, gerando formas arrendondadas. 29/08/2014 UNIFESP 59
60 3.2. Intemperismo Químico: esfoliação esferoidal. 29/08/2014 UNIFESP 60
61 3.2. Intemperismo Químico Esfoliação esferoidal. 29/08/2014 UNIFESP 61
62 4. Fatores que controlam o intemperismo Natureza dos minerais, material parental. Série de Goldich, e sua comparação com a série de cristalização magmática de Bowen. 29/08/2014 UNIFESP 62
63 29/08/2014 UNIFESP 63
64 29/08/2014 UNIFESP 64
65 4. Fatores que controlam o intemperismo ph de abrasão. 29/08/2014 UNIFESP 65
66 29/08/2014 UNIFESP 66
67 4. Fatores que controlam o intemperismo Textura e outras descontinuidades. 29/08/2014 UNIFESP 67
68 4. Fatores que controlam o intemperismo Clima. 29/08/2014 UNIFESP 68
69 4. Fatores que controlam o intemperismo Topografia. A B C 29/08/2014 UNIFESP 69
70 4. Fatores que controlam o intemperismo Biosfera. 29/08/2014 UNIFESP 70
71 4. Fatores que controlam o intemperismo Tempo. 29/08/2014 UNIFESP 71
72 5. Domínios de distribuição dos processos de intemperismo na superfície da Terra. 29/08/2014 UNIFESP 72
73 Depósitos lateríticos no Brasil Intemperismo 29/08/2014 UNIFESP 73
74 29/08/2014 UNIFESP 74
75 29/08/2014 UNIFESP 75
76 29/08/2014 UNIFESP 76
77 29/08/2014 UNIFESP 77
78 29/08/2014 UNIFESP 78
79 29/08/2014 UNIFESP 79
80 29/08/2014 UNIFESP 80
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