Intemperismo

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INTEMPERISMO INTRODUÇÃO Por definição, o intemperismo encerra o conjunto de processos operantes na superfície terrestre que ocasionam a desagregação e/ou decomposição da superfície das rochas. É em essência uma adaptação dos minerais das rochas às condições superficiais, bastante diferentes, daquelas em que elas se formaram. O intemperismo ocorre porque minerais formados de uma maneira particular (digamos em alta temperatura no caso das rochas ígneas) são freqüentemente instáveis quando expostas à varias condições que afetam a superfície da Terra. Devido o intemperismo envolver interação das rochas com a atmosfera e hidrosfera, ele varia com o clima. As propriedades físicas ou mecânicas das rochas sedimentares dependem grandemente da sua composição química, textura, estrutura, bem como de sua matriz. As rochas suportam bem grandes esforços compressionais, porém a pequenos tensionais. Este conceito não é tão simples quanto parece. Por exemplo, duas rochas, com a mesma resistência compressional, podem se comportar de modo completamente diferente quanto à abrasão ou à tensão. FATORES CONDICIONANTES DO INTEMPERISMO O intemperismo tem maior ou menor atuação sobre as rochas da crosta, a depender do tipo ou composição da rocha, da topografia, do clima e do tempo. PROCESSOS ATUANTES NO INTEMPERISMO Diversos são os fenômenos que agem em íntima correlação para a efetivação do intemperismo. Eles podem ser de natureza física, química ou biológica, separados ou conjuntamente, a depender das condições climáticas e da própria rocha em si. A ação do intemperismo, através de seus processos, é a de transformar a rocha em solo. TIPOS DE INTEMPERISMO a) INTEMPERISMO FÍSICO A desagregação ocorre na superfície da rocha, enquanto em profundidade a rocha mantém-se isolada dos agentes de intemperismo. O intemperismo físico é a desintegração das rochas, enquanto em profundidade a rocha mantém-se isolada dos agentes de intemperismo. O intemperismo físico é a desintegração das rochas da crosta terrestre pela atuação de processos inteiramente mecânicos. É o processo predominante em regiões áridas, de precipitação anual muito baixa, tais como desertos e zonas glaciais. Nestas regiões de condições climáticas extremas a desagregação das rochas é controlada por variações bruscas de temperatura, insolação, alívio de pressão, crescimento de cristais, congelamento, etc. Variação de temperatura As rochas são compostas por diversos minerais, que se dilatam e contraem de maneira diferente (coeficientes de dilatação e contração diferentes). Quando vários minerais estão unidos na massa da rocha e são submetidos à variações de temperatura, se dilatam e contraem em direções e com intensidades diferentes. Este fenômeno cria tensões no corpo da rocha, levando à fadiga do material e seu fraturamento. Nas rochas máficas (de coloração escura, como o basalto) este processo é ainda mais intenso devido à maior absorção de calor. Cada mineral possui um coeficiente de dilatação diferenciado, provocando a desagregação da rocha devido as tensões de dilatação e compressão internas no maciço rochoso. As rochas, nestas condições: Durante o dia : DILATAM-SE Durante a noite: CONTRAEM-SE As tensões geradas na superfície do bloco se transmitirão para as arestas, e das arestas para os vértices. Logo, a ordem de fraturamento deve ser primeiro os vértices e depois as arestas, dando um aspecto arredondado ao material. Crescimento de raízes Espécies pioneiras arbustivas e arbóreas podem exercer grandes pressões sobre as rochas, através do crescimento das raízes entre as fendas. Exemplos típicos desta força são os danos causados pelas raízes de algumas árvores ao calçamento e às fundações das construções. Gelo Apesar de não ser comum no clima atual do Brasil, a formação de gelo na água acumulada em fendas nas rochas também pode levar à sua fragmentação. A água no estado sólido ocupa um volume 10 % maior que no estado líquido. Precipitação de sais De maneira semelhante, o acúmulo de porções de água ricas em sais em frestas e fendas na rocha, podem ocasionar seu fraturamento quando a água evapora e os sais começam a se cristalizar. b) INTEMPERISMO QUÍMICO O intemperismo químico é caracterizado pela reação química entre os minerais constituintes das rochas com gases atmosféricos e soluções aquosas diversas, na tentativa destes minerais se adaptarem à condições físico- químicas do ambiente em que se encontram. O produto final destes processos é uma conseqüência do ataque químico aos minerais da rocha mãe. Este processo é bastante acelerado nos casos em que as rochas foram preparadas, previamente, pelo intemperismo físico, reduzindo-a a pequenos fragmentos, ou seja, aumentando a área superficial de contato, por volume de material, para um ataque mais efetivo pelos agentes químicos. Pode-se concluir que o principal agente de intemperismo químico é a água. A água meteórica (água da chuva) pura reage muito pouco com a maioria dos minerais formadores de rochas, exceto os minerais solúveis dos evaporitos (sais). Porém as águas tem freqüentemente seu pH diminuído (aumento de acidez) devido à dissolução de CO2 da atmosfera, formando ácido carbônico, e também pela presença de ácidos húmicos, resultantes de processo biológicos das plantas. Estes ácidos aumentam conseqüentemente a efetividade da água como agente de decomposição das rochas. As águas subterrâneas possuem em média 0,1 – 0,5 g/litro de material dissolvido. O clima úmido fornece o ambiente mais propício aos processos relacionados com o intemperismo químico, especialmente condições de umidade e calor. Ele também favorece o desenvolvimento abundante da vegetação e, conseqüentemente, o aumento da quantidade de ácidos húmicos de origem orgânica. HIDRATAÇÃO É a primeira reação a ocorrer, não mudando a estrutura do mineral, mas servindo como um pré requesito para a hidrólise, daí sua importância. CaSO4 + H2O CaSO4.2H2O (anidrita) (gipsita) OXIDAÇÃO É um dos primeiros fenômenos de decomposição subárea. É em essência uma reação com o oxigênio para a formação de óxidos ou com o oxigênio e água para formação de hidróxidos. Os elementos mais suscetíveis à oxidação são: carbono, nitrogênio, fósforo, ferro e manganês. Assim, por exemplo, o ferro bivalente (Fe+2) passa para a forma trivalente (Fe+3) provocando modificações na estrutura dos minerais ricos em ferro. O aparecimento nas rochas de cores amareladas e avermelhadas é característico das reações de oxidação do ferro. SOLUÇÃO É a reação através da qual os íons das estruturas cristalinas passam para a solução, gerando perdas e ganhos locais. O depósito final destes íons é o oceano, mas seu acúmulo em algum local neste trajeto (que pode durar séculos) pode gerar depósito geológicos, como as minas de potássio em Shaskatown, no Canadá. Uma mudança climática para um regime de maior umidade, por exemplo, pode solubilizar estes depósitos e trazer o sais à superfície por capilaridade (veja salinização, a seguir). Na superfície do solo a água evapora e os sais se cristalizam, formando as chamadas eflorescências. HIDRÓLISE É a reação dos minerais com a água. Tem-se o ataque , pela acidez da água, nas estruturas dos cristais. O H+1 substitui o metal, colapsando a estrutura e desintegrando-a. É uma reação tão importante para silicatos e carbonatos, que baseado na intensidade desta reação no solo, associado com a lixiviação. c) INTEMPERISMO BIOLÓGICO São os processos de decomposição e desagregação de rochas relacionadas à atividade de organismos vivos. Geralmente atua aumentando a efetividade dos processos químicos e físicos. Exemplos: atuação de raízes e escavação de animais tipo minhocas: a segregação de gás carbônico, nitrato e ácidos orgânicos como produtos finais do metabolismo de organismos, etc.