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Gmg2201 - Elementos De Mineralogia E Geologia - Gmg 2201 Aula5

Slides de todas as aulas (1 a 10) de GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia, lecionada para a Grande Área Civil da Escola Politécnica da USP pelos professores do IGc.

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INTEMPERISMO E FORMAÇÃO DOS SOLOS GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 1 INTEMPERISMO • Conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra. GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 2 EROSÃO • Remoção física dos materiais pelos agentes de transporte, tais como água, vento, gelo ou gravidade GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 3 Tipos de Intemperismo • INTEMPERISMO FÍSICO • INTEMPERISMO QUÍMICO GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 4 INTEMPERISMO FÍSICO Desagregação e fragmentação da rocha GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 5 (Hamblin & Christiansen 1995) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 6 INTEMPERISMO FÍSICO • Desertos: variações de T ao longo de dias e noites causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos • Congelamento de água nas fissuras das rochas GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 7 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 8 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 9 INTEMPERISMO FÍSICO • Desertos: variações de T ao longo de dias e noites causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos • Congelamento de água nas fissuras das rochas • Cristalização de sais dissolvidos nas águas de infiltração GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 10 (Hamblin & Christiansen 1995) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 11 INTEMPERISMO FÍSICO • Desertos: variações de T ao longo de dias e noites causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos • Congelamento de água nas fissuras das rochas • Cristalização de sais dissolvidos nas águas de infiltração • Partes + profundas ascendem a níveis crustais + superficiais, com o alívio da P → os corpos expandem causando juntas de alívio GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 12 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 13 (Hamblin & Christiansen 1995) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 14 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 15 INTEMPERISMO FÍSICO • Desertos: variações de T ao longo de dias e noites causam expansão e contração térmica nos materiais rochosos • Congelamento de água nas fissuras das rochas • Cristalização de sais dissolvidos nas águas de infiltração • Partes + profundas ascendem a níveis crustais + superficiais, com o alívio da P → os corpos expandem causando juntas de alívio • Crescimento de raízes em fissuras das rochas GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 16 (Skiner & Porter 1992) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 17 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 18 INTEMPERISMO QUÍMICO Modifica os componentes e a estrutura interna dos minerais GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 19 INTEMPERISMO QUÍMICO • Condições superficiais são diferentes das condições que os minerais se formaram • Quando afloram entram em desequilíbrio → minerais mais estáveis • Principal agente: água da chuva, infiltra e percola as r. • Constituintes mais solúveis são transportados • Permanecem: – minerais primários residuais → quartzo – minerais secundários que se formaram no perfil → oxi-hidróxidos de Fe e Al GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 20 • Todas as reações do intemperismo químico acontecem nas descontinuidades das rochas, podendo resultar no fenômeno denominado ESFOLIAÇÃO ESFEROIDAL. • As arestas e os vértices dos blocos são mais expostos ao ataque do intemperismo químico que as faces. GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 21 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 22 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 23 (Skiner & Porter 1992) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 24 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 25 Reações do Intemperismo • Hidratação • Dissolução • Hidrólise – Hidrólise total – Hidrólise parcial • Acidólise • Oxidação GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 26 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental • clima • topografia • biosfera • tempo GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 27 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental – composição GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 28 Série de Goldich Estabilidade dos minerais + - óxidos de Fe (hematita) hidróxidos de Al (gibbsita) quartzo argilominerais muscovita ortoclásio biotita albita anfibólio piroxênio anortita olivina calcita halita Velocidade de intemperismo < > GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 29 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 30 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental – composição – textura GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 31 (Hamblin & Christiansen 1995) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 32 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental – composição – textura – descontinuidades GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 33 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 34 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 35 Intemperismo diferencial • rochas menos intemperizadas serão menos afetadas pela erosão • devido a fatores regionais e locais, as rochas não intemperizam uniformemente GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 36 (Skiner & Porter 1992) GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 37 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 38 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 39 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental • clima • topografia • biosfera • tempo GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 40 Fatores que controlam a alteração intempérica • clima – isoladamente é o fator + influente – precipitação e temperatura – quanto a > a disponibilidade de água e + frequente for sua renovação, + completas serão as reações químicas do intemperismo GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 41 Fatores que controlam a alteração intempérica • clima – T: acelera as reações químicas – aumenta a evaporação, diminuindo a quantidade de água disponível para a lixiviação dos produtos solúveis GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 42 Fatores que controlam a alteração intempérica • clima – clima tropical: minerais primários estão ausentes, com exceção dos + resistentes • quartzo e muscovita – climas + frios: afetam os minerais primários menos resistentes • minerais ferromagnesianos GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 43 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 44 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental • clima • topografia • biosfera • tempo GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 45 Fatores que controlam a alteração intempérica • topografia – regula a velocidade de escoamento superficial das águas pluviais (que também depende da cobertura vegetal), controlando a quantidade de água que se infiltra no perfil. GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 46 GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 47 Fatores que controlam a alteração intempérica • material parental • clima • topografia • biosfera • tempo GMG2201 - Elementos de Mineralogia e Geologia 48 Fatores que controlam a alteração intempérica • biosfera – matéria orgânica morta no solo decompõe-se, liberando CO2, diminuindo o pH das águas de infiltração – em torno das raízes das plantas, o pH é ainda menor (2