Fundamentos de Ciência do Solo

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Fundamentos de Ciência do

Solo

Intemperismo

Profª: Sara Dantas Rosa

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA

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Intemperismo

É o conjunto de processos de ordem física

(desagregação), química (decomposição) e biológica que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra.

Ao aflorar as rochas entram em contato com a atmosfera, a hidrosfera e biosfera.

Intemperismo deriva do latim intemperie, que significa os rigores das variações das condições atmosféricas –

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Intemperismo

Químico

Biológico

Físico

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Intemperismo físico e químico

Fonte da imagem: http://www.acafeteira.com/como-fazer-cafe-coado/

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Intemperismo físico

Processos que causam desagregação e

fragmentação das rochas em partículas menores

por forças físicas.

1. Ação da Temperatura

2. Ação mecânica das águas

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Intemperismo físico

• Ação da temperatura

• Variação de temperatura que leva a expansão/contração.

• Varia conforme o material.

• Ex: Deserto

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Intemperismo físico-

variações de

temperatura

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• Esfoliação (casca de cebola).

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Intemperismo físico

• Alívio de pressão

• Corpos rochosos

ascendem a superfície. • Com o alívio de pressão

os corpos se expandem. • Fraturas paralelas a

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Intemperismo físico

• Ação mecânica das águas

• Congelamento/descongelamento.

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Intemperismo físico

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Intemperismo físico

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Intemperismo químico

Alteração de rochas e minerais em razão da

presença de água e outros componentes na

solução do solo ou de mudanças no potencial de

oxirredução.

Quando as rochas afloram à superfície da Terra o seus minerais entram em desequilíbrio por meio de uma série

de reações químicas, formam-se outros minerais, mais estáveis nesse ambiente

.

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Intemperismo químico

• Principal agente: água da chuva.

• Ácido carbônico, oxigênio e compostos orgânicos presentes na água contribuem para decomposição dos minerais.

• Rica em O₂ reage com CO_{2 atm} - Acidificação.

• Os elementos químicos mais solúveis são

transportados com a água, e a rocha se torna enriquecida com os menos solúveis.

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Intemperismo químico

Mineral I + sol. de alteração  Mineral II + sol. de lixiviação

• Sujeita as leis do equilíbrio químico e as oscilações das condições ambientais.

• Se os componente são adicionados ou retirados as reações são aceleradas ou retardadas.

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Reações do intemperismo químico

1. Hidratação

2. Dissolução

3. Oxidação

4. Hidrólise

Hidrólise total

Hidrólise parcial

5. Acidólise

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Intemperismo químico

• Hidratação

Ocorre pela atração entre os dipolos da moléculas

de água e as cargas elétricas não neutralizadas das

superfícies dos grãos.

Ex.: CaSO₄ + 2H₂O → CaSO₄.2H₂O

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Intemperismo químico

Dissolução

• Consiste na solubilização completa do mineral.

• São raros os minerais que se dissolvem por

completo.

• Ex.: Calcita e Halita

CaCO

₃

→ Ca

2+

_{+ CO}

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Intemperismo químico

Oxidação

• Processo no qual um elemento perde um elétron:

• Fe++_{→ Fe}+++_{+ e}-

onde e-_{= transferência de elétron}

• Oxidação é um processo desintegrativo.

• Perda de elétron causa desequilíbrio na estrutura mineral.

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Intemperismo químico

Oxidação

• Nos minerais alguns elementos podem estar presentes em mais de um estado de oxidação.

• O ferro se encontra reduzido a íon ferroso (Fe2+_{) em} minerais ferromagnesianos primários como biotita, piroxênios, anfibólios e olivinas.

• Liberado em solução oxida-se a íon férrico (Fe3+_), reage com oxigênio e água e se precipita como goethita (óxido de Fe hidratado) ou hematita (óxido de Fe).

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Fe(II)  FeOOH  Fe₂O₃ Goethita Hematita

(Coloração amarela) (Coloração vermelha)

• O ferro reduzido (Fe

2+

_{) é altamente móvel em}

meio aquoso.

• Cores acinzentadas no solo são relacionadas à

redução e saturação por água e avermelhadas

oxidação e drenagem livre.

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Intemperismo químico

Hidrólise

• Qualquer reação química na qual uma molécula de água quebra uma ou mais ligações químicas. H+_{e OH}-_são transferidos para fragmentos da molécula formando novos compostos.

Assim

• Os minerais silicatados (principais minerais formadores de rochas), quando em contato com a água sofrem hidrólise.

• O íon H+_{resultado da ionização da água, entra nas estruturas} minerais, deslocando principalmente os cátions alcalinos (K+_, Na+_{) e alcalino-terrosos (Ca}2+ _{e Mg}2+_{) que são liberados para} solução.

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Intemperismo químico

Hidrólise

• A estrutura do mineral na interface

sólido/solução acaba sendo rompida, liberando

Si e Al em solução.

• Si e Al podem se combinar resultando em

neoformação de minerais secundários.

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Intemperismo químico

• Hidrólise parcial:

a sílica é removida

parcialmente e o potássio parcialmente ou total.

• Hidrólise total:

todo o potássio e sílica são

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Intemperismo químico

• Hidrólise parcial - Bissialitização:

Parte K e de SiO₄ eliminados do perfil e permanece o Al.

KAlSi₃O₈ + H₂O  argilo-mineral 2:1 + H₄SiO₄ + K+_{+ OH}-

(Feldspato potássico) (Esmectita)

• Hidrólise parcial - Monossialitização:

Todo K e parte da SiO₄ eliminados do perfil e permanece o Al.

KAlSi₃O₈ + H₂O  argilo-mineral 1:1 (Al₂Si₂O₅(OH)₄) + H₄SiO₄+ K+_{+ OH}-

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Intemperismo químico

• Hidrólise total:

100% de K e de SiO₄ são eliminados, permanecendo Al e Fe no perfil.

• Alitização

KAlSi₃O₈ + H₂O  Al(OH)₃ + H₄SiO₄ + K+_{+ OH}-

(Feldspato potássico) (Gibbsita)

• Ferralitização

CaFeSi₂O₈  FeOOH

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Intemperismo químico

• Acidólise

Em ambiente mais frios a decomposição da

matéria orgânica do solo não é total, forma-se

ácidos orgânicos que reduzem o pH e são capazes

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Intemperismo biológico

Decomposição de rochas e minerais

• Colonização de organismos pioneiros (líquens, algas, fungos).

• Crescimento e penetração de raízes nas rochas.

• Respiração dos organismos produz CO₂, extrusão de

prótons e exsudação de ácidos orgânicos  reduz o pH da água.

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Distribuição dos processo de alteração

superficial

• Os diferentes tipos de materiais superficiais se distribuem na superfície da Terra em função do clima.

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1- 13% Alitização

2– 18% Monossialitização 3 – 39% Bissialitização

4– 14% Zonas muito áridas, sem alteração química 5– 16% Acidólise total

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