Intemperismo e processo de
formação de solos
Atividades do bloco 2
Processos geodinâmicos da superfície
• 06 fevereiro- Intemperismo e formação de solos • 16 fevereiro- SÁBADO- VISITA TÉCNICA
Museu Valdemar Lefèvre- Parque da Água Branca - Estação Barra Funda do Metr
» Diurno- 9 horas
» Noturno 1- 10:30 horas Noturno 2- 14 horas Visita monitorada-pgto R$ 1,00 ao Museu
• 18 fevereiro- Águas subterrâneas
• 20 fevereiro- Atividade geológica das águas superficiais • 25 fevereiro- Atividade geológica do mar e do vento
• 27 fevereiro- Laboratório- Identificação de Rochas (Fernando
e Moretti)
• 04 março- Tipos de solo e características geotécnicas associadas; Prova e entrega dos fichamentos de leitura
Fichamentos de leitura
entrega dia 04 de março
• Obrigatório
– Três capítulos de livro de Geologia Geral sobre: • Intemperismo
• Águas Superficiais • Águas subterrâneas • Opcional
– Capítulo de livro sobre a ação do vento e do gelo
• PRESS et al. Para entender a terra. Porto Alegre, Bookman, 2006.
• TEIXEIRA, et. al. Decifrando a Terra. São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
• POPP, José Henrique. Geologia Geral. Rio de Janeiro, LTC, 2010.
• TARBUCK, E. e LUTGENS, F. Earth- an Introduction to Physical Geology. 6 ed. New Jersey, Prentice-Hall, 1999.
Regolito
Sob nossas condições de clima tropical a
temperado as rochas tendem a se decompor, formando o chamado manto de
intemperismo, também chamado regolito. Do grego- rhegos- manto, cobertura.
Primeiras observações sobre a ação de agentes atmosféricos na degradação de
Clima e intemperismo
• Clima- origem no vocábulo grego “clinein”,
inclinar-se, pois os antigos gregos perceberam a influência da inclinação do eixo da terra em
relação ao clima.
• Relação latitude e clima.
• Climatologia- conceito muito + amplo- envolve fatores biológicos, topográficos, umidd, ventos, evaporação, insolação, correntes marítimas etc. Clima---forte influência no intemperismo.
Variações do clima na terra
• Maior variação de temperatura nos continentes do que nos oceanos (elevada umidade do ar). Maior variação no hemisfério norte que no sul. • Ventos- variação de temperatura
• Movimento da terra- 1660 km/h no equador;
40º 1270 km/h. Formação ventos alíseos- de NE para SW no hem norte e de SE – NW, no sul.
• Elevado calor específico da água
Mares são mais frios que os continentes no verão e mais quentes que estes no inverno. Ventos constantes rumos aos continentes no verão e rumo ao oceano no inverno.
Relevo, clima e intemperismo
• Serra do Mar- grandes chuvas associadas à corrente de ar saturado de umidade vinda do oceano – serra- queda de pressão.
(Paranapiacaba)
• Andes e o deserto no litoral peruano
• Havaí- 1300 a 2500 mm no lado que recebe os ventos do mar- 130 a 250 mm no outro lado
Desintegração física
• Temperatura do dia e da noite- semiárido da Bahia.
• Variação de temp.- variação de volume (inclusive dos distintos minerais de uma rocha; inclusive em distintas direções de um mesmo mineral-exemplo feldspato: 1,5 a 19 micros/m)
• Esforços intermitentes- fadiga (como arame)-desagregação
tem maior efeito nos vértices (3 faces), depois nas arestas(2 faces) e depois no meio da face--arredondamento
Natureza 17 horas 5 horas
Atmosfera 36º C 22 º C
Norito (rocha preta) 63 º C 26º C
Cristalização de sais
• Climas áridos e semi-áridos os sais solúveis
não são removidos pela água. Sais são trazidos do fundo à superfície, pelas poucas águas que ocasionalmente são precipitadas, pela ação capilar---- salinização...cristalização dos sais– desagregação da rocha. Barreiros e a criação de gado
• Litoral- gotículas de água salgada levadas pelo vento
Congelação e agentes físico-biologicos
• A água ao congelar-se expande em 9% seu
volume. Congelamento da água nas fendas de rocha- pressão de até 2600 kg/m2, a – 22ºC Atividade tanto maior quanto maior o número de poros preenchidos pela água e quanto
maior o número de fendas e diáclases.
• Pressão do crescimento de raízes. Atividade de animais (cupins, minhocas ..) buracos que facilitam a entrada de agentes químicos
Decomposição química
• Mais acelerada se a rocha for previamente preparada
pelo intemperismo fisico, que a reduz a fragmentos menores ,
facilitando e aumentando o contato com os agentes aquosos.
• Nitrogênio atmosférico, sob ação das faíscas elétricas e
do oxigênio do ar, forma ácido nitroso e nítrico. (ação
corrosiva sobre as rochas e de valor como adubo nitrogenado para os vegetais)
• Ao infiltrar-se no solo, a água dissolve e carrega
substâncias orgânicas e inorgânicas , muitas vezes de
natureza ácida. (água no solo—0,1 a 0,5 g/litro de substâncias em solução)
• Grande importância no Brasil- clima úmido e quente. • Penetração da decomposição em profundidd- ao
contrário da decomposição física- maiores espessuras do regolito em
Decomposição química dos minerais
• Poucos minerais são resistentes ao ataque químico- o + importante é o quartzo
• Três estádios de decomposição- no primeiro-ataque ao feldspato (60% crosta) – perda de brilho. Biotita também. Textura da rocha
totalmente preservada. No segundo estádio, os minerais são decompostos, mas percebe-se ainda a textura da rocha. Terceiro
Oxidação e queluviação
• Oxidação promovida por agentes orgânicos é a mais importante (metabolismo das bactérias) . Ferro e manganês são elemntos mais suscetíveis. Compostos de enxofre, como os sulfetos, podem formas ácido sulfúrico.
• Alguns compostos formados a partir do húmus têm a propriedade de fixar determinados ions, que perdem sua reatividade podendo assim ser removidos. Íons de Fe e Al são passíveis de
remoção, + que Si. Concentração de óxidos de ferro em níveis inferiores.
Hidrólise e hidratação
• Pela hidratação a água é incorporada, indo fazer parte do edifício cristalino do mineral e pela hidrólise dá-se a decomposição pela
água.
• Silicatos são atacados quimicamente pela água- primeiramente a água penetra nos
capilares dos minerais, afrouxando-os. Depois realiza-se a hidrólise.
Decomposição pelo ácido carbônico
• H2O + CO2---H+ + HCO3
A água da chuva dissolve o CO2 da atmosfera. A maior parte do CO2 continua em solução, enquanto uma pequena parte se combina com a água para dar ácido carbônico.
Apesar de ser um ácido fraco, trata-se
provavelmente do agente mais importante no intemperismo químico, pela sua ação sobre os feldspatos.
Dissolução
• Carbonatos são facilmente solubilizados (calcário ou dolomito são dissolvidos)
CaCO3- Ca++ + CO3
-Se houver gás carbônico disssolvido na água, H+ reage com o CO3 – do calcário, aumentando a
concentração de ions HCO3- e a dissociação do
carbonato será mais intensa. Forma-se o
bicarbonato de cálcio, que é levado em solução. Ação do intemperismo em climas úmidos- o caso
Decomposição química-biológica
• Inicialmente, ataque de bactérias e fungos microscópicos.
• Depois os liquens, depois algas e musgos. • Todos segregam gás carbônico, nitratos ,
ácidos orgânicos etc, como produtos do seu metabolismo. Estes são incorporados pelas soluções que atravessam o solo, atingindo embaixo a rocha, em vias de ataque químico.
Formação do Solo- 1
• Parcela de areia, é predominantemente constituída por grãos de quartzo, que não se intemperizam tão
facilmente. Fração mais fina são argilo minerais, grãos finíssimos, de propriedades e dimensões de colóides. • Essas partículas, isoladas ou aglutinadas por colóides
orgânicos, e os próprios colóides orgânicos são as responsáveis pela vida dos vegetais e dos animais.
Promovem a troca de iontes com os pelos absorventes das raízes, possibilitando a absorção dos elementos
minerais necessários ao desenvolvimento da planta.
Formação de solo-2
• Mesma rocha poderá forma solos bastante diferentes, dependendo das condições
climáticas onde se processa a intemperização. • Rochas diferentes podem formas solos
semelhantes, quando sujeitas ao mesmo ambiente climático de intemperismo
Solos lateríticos
• Típicos de regiões tropicais- grande concentração de óxidos de ferro e alumínio.
• Argilo-minerais são aglutinados pelos óxidos.
• Alta permeabilidade do solo in situ, mesmo quando tem grande quantidade de argila.
• Baixíssima permeabilidade quando compactado • Baixa expansão. Elevada contração.
• Princípios básicos de seleção de solos, originados dos países de clima temperado, tiveram de ser
radicalmente revistos face à especificidade dos nossos solos tropicais (década de 80)
Determinantes do processo de
laterização
• Later- do latim- tijolo
• Laterização caracteriza-se pela intensa lixiviação-solos bem drenados
• Álcalis, alcalino terrosos e sílica (combinada ou livre), em condições especiais de alto Ph, são
lixiviadas. Fica um solo com alta concentração de óxidos de ferro e alumínio, que “cimenta” os
argilo-minerais.
• Nas épocas de estiagem, os hidróxidos de Fe e Al podem migrar à superfície e precipitar-se como crosta de limonita ou de bauxito.
