Intemperismo e Erosão e Movimento de Massa - Capítulos 7 e 12

Geologia / Módulo II e III

Profa. Ana Luisa Vietti Bitencourt

viettib@gmail.com

ana.bitencourt@unifesp.br

Capítulo 7:IntemperismoIntemperismo e e ErosãoErosão

Para entender a Terra

Frank Press • Raymond Siever • John Grotzinger • Thomas H. Jordan

Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company

IntemperismoIntemperismo e e ErosãoErosão

Capítulo 12:MovimentoMovimento de Massade Massa

Lecture Slides prepared by

Peter Copeland • Bill Dupré, Adaptado por Ana Luisa Bitencourt

Intemperismo

• Transformações físicas,químicas e Biológicas queocorrem nas rochas esedimentos quando expostossedimentos quando expostosna atmosfera e biosfera

• Não é o mesmo que Erosão

Terminologia Intemperismo

Bedrock: rocha inalteradaRegolio: constitui uma camada de fragmentos de rocha e rocha levemente alterada que reveste o Bedrock

Solos: uma camada de mineral alterado, Solos: uma camada de mineral alterado, usualmente misturado com matéria orgânica.

Bedrock

Regolito

Solo

IntemperismoIntemperismoFatores de Controle de Ação

Clima

Relevo

Variação Sazonal,

temperatura, chuvas, calor

Disposição das vertentes,

regime de infiltração

Tempo

Biológico

Exposição aos

agentes

Fauna e Flora

Material de origem Rocha

Intemperismo x Erosão

Físico ou Mecânico envolve processos

que conduzem à desagregação da rocha.

- Variação de temperatura:

termoclastia - dilatação de minerais

- Cristalização de sais: em poros e

Intemperismo Físico

Principais Agentes

- Cristalização de sais: em poros e

fissuras e congelamento (crioclastia)

- Atividades físico-biológicas: ação

mecânica das raízes e de organismos

- Alívio de pressão: alívio de peso,

fendilhamento

Fig. 7.9

Alternância de calor e frio, em regiões desérticas (fadiga mineral).

Fig. 7.12

Ação do gelo e degelo, acaba fragmentando as rochas

Fig. 7.10

Zonas Naturais de Fraqueza: juntas e fraturas tectônicas

Fig. 7.14Fragmentação por esfoliação esferoidal: alívio de pressão

Fig. 7.11

Organismos Vivos nos Solos

Intemperismo Químico• Principal agente do intemperismoquímico é a ÁGUA;

• Esse processo ocorre porque osminerais são formados emminerais são formados emprofundidade, no interior da Terra e, com isso, se tornam instáveis sobcondições superficiais terrestres;

• Estabilidade é, geralmente, opostaa série de reações de Bowen.

INTEMPERISMO QUÍMICO EM SILICATOSINTEMPERISMO QUÍMICO EM SILICATOS

• Quartzo: muito estável

• Feldspatos: formam argilo minerais

• Minerais máficos: decompõem em • Minerais máficos: decompõem em óxidos

Intemperismo Químico em Lápides

Fig. 7.1

Fotomicrografia MEV: feldspato corroído pela ação química

Fig. 7.2

Granito

Composto por vários minerais que se decompõe em diferentes taxas

fissuras

Fig. 7.3

taxas

Intemperismo Químico -Analogia: Fazer café

Grãos Café + àgua = Café + resíduo

(uma solução)

K-feldspato + água = K+ + Caolinita

(um argilo mineral)

Fig. 7.4

Fig. 7.5

Quando uma massa de rocha se fragmenta em blocosmenores, maior se torna a superfície disponível para asreações químicas do intemperismo.

Influência do dióxido de Carbono Atmosférico no Intemperismo e Clima

Temperaturas baixas e diminuição da concentração de CO2 reduzem o intemperismo

A taxa do intemperismo reduzido....

....leva ao aumento da concentração de CO2 atmosféricoA variação do CO na

Fig. Story 7.6

intemperismo atmosférico

...o qual conduz o aquecimento global....e faz o intemperismo aumentar

A variação do CO2 na atmosfera acarreta uma variação

correspondente na taxa do intemperismo

O intemperismo reduz o CO2 na atmosfera com CO2 HCO3-

A baixa concentração de CO2 causa o

esfriamento climático

Fig. Story 7.6

Intemperismo Químico

Reações do intemperismo químico: Fórmula genérica

Mineral I + solução de alteração Mineral II + solução de lixiviação

Minerais secundários

- oscilações ambientais

- aceleração ou retardação

Minerais secundários

condições

PH

5 e 9

< 5

Hidratação

Dissolução

Hidrólise

Oxidação

Acidólise

Reações do Intemperismo Químico

Hidratação:

Molécula de água entra na estrutura do mineral,

modificando-a e formando outro mineral.

Exemplo: transformação da anidrita em gipso

CaSO4 + 2H2O CaSO4 . 2H2O

Dissolução: Solubiloização completa

Exemplo: calcita e halitaAmbientes cársticos

Exemplo: calcita e halita

CaCO3

NaCl

Ca 2+ + CO32-

Na+ + Cl-

Hidrólise: Quebra da estrutura do mineral ação dos íons H+ e OH-

dissociados da água. Cresce com a temperatura e ácidos.

Exemplo: alteração de feldspatos

3(OH)4 Al2Si2O5 + 2K+3KAlSi3O

8 + 12H2O + 2H+ KAl3Si3O10(OH)2 + 2K+ + 6H4SiO4

Ortoclásio Ilita Caolinita

Intemperismo Químico

Oxidação:Processo inicial e mais comum Fe++. Fe+++

Evidência: coloração amarelada e avermelhada

Ambientes oxidantes. Exemplo: Piroxênio para Goethita

2FeSiO3+ 5H2O+1/2 O2 2FeOOH+ 2H4SiO4

Coberturas intempéricas Lateritas Formações

superficiais: óxi-

hidróxidos de Fe, Al e

Fig. Story 7.6

Redução:

Acidólise:

hidróxidos de Fe, Al e

Caulinita

Processo inverso à oxidação. Fe++ mantém-se na forma

estável. Ambientes redutores.

Complexação de Fe e Al. Ambientes frios, com pouca

decomposição de MO. Solos com minerais primários . As rochas

que sofrem acidólise geram solos praticamnete com minerais

primários como o quartzo.

Principais Fatores que controlam o Intemperismo

SOLOS: resíduos do intemperismo

Figure 7.16

Ganito

Óxidos de Fe e Al

Húmus e solo lixiviado

BasaltoSedimentar

Concreções e nódulosZona

lixiviada

Fe e Al insolúveis

Húmus espesso ausente

Húmus e solo lixiviado

Produto do Intemperismo: partículas de solos e sedimentos

Fig. 7.17

Grãos desintegrados de diversas rochas matrizes por intemperismo físico e químico

Clima X Solos

Climas Úmidos e Quentes

Grupo do Lateritos

Intemperismo Rápido e Intenso

Solos espessosAbundância de Vegetação

Solo vermelho, alteração dos feldspatos e silicatos,predominando óxidos de Fe e Al e hidróxidos, comum emflorestas tropicais

LATER

LATO

Grupo dos Lateritos

RÍTICO

OSSOLO

Clima X Solos

Climas Úmidos e Frios e

Temperados

Grupo do Podzol

Arável e rico em M.OHorizonte B com acúmulo de óxidosTemperados

Intemperismo longo e contínuo

de Fe e húmus Material de origem argiloso

Solos férteis, ricos em ferro e em sílica, comum em florestas de coníferas

Grupo dos Podzóis

PODDZOL

Climas Secos

Regiões Áridas

Grupo Pedocal

Solos ricos em carbonato de Cálcio, sais e pobres e M.O.

Clima X Solos

Áridas

E

FriasIntemperismo Químico muito

lento

sais e pobres e M.O. Contém muitos fragmentos da rocha e minerais inalterados

PED

Grupo Pedocal

DOCAL

Clima X Solos

Clima X Solos

Movimento de Massa

PROCESSO DE

DESLIZAMENTO DE

MATERIAL SE PELA FORÇA GRAVITACIONAL

Movimento de Massa

São controlados por:

•Natureza do Material•Veolcidade do Movimento•Natureza do Movimento

Movimento de Massa

Movimento de Massa

Movimento de Massa

Erosão do Solo

Agentes

água

vento

ondas

Condicionamentos topográfico

climático

temporal

ondas

Marés

gelo

Homem

Fonte: Teixeira et al. (2000)

TabelaTabela 12.1 12.1 FatoresFatores queque InfluenciamInfluenciam osos MovimentosMovimentos de Massde Mass

Natureza do Taludedo Material

InclinaçãoInclinação do do taludetalude

QuantidadeQuantidadede de águaágua

EstabilidadeEstabilidadedo do TaludeTalude