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Definição Conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam a desintegração e decomposição das rochas. A rocha, depois que se altera, recebe o nome de regolito ou manto de intemperização Fatores de efetivação dos processos intempéricos: O grau de diaclasamento das rochas; Condições climáticas; Cobertura Vegetal; Relevo; Duração da ação química. O intemperismo pode ser físico (desagregação mecânica das rochas) ou químico (transformação dos minerais em outros, mais estáveis face as novas condições ambientais que se encontram INTEMPERISMO Fatores Influentes Intrínsecos: Origem, Composição mineralógica, Estrutura, Textura. Extrínsecos: Ambiente de formação, Clima, Organismos, Relevo e Tempo de exposição. Estágio de evolução intempérica de uma rocha (formação do solo): 1. ataque químico aos feldspatos, perdendo o brilho, mas a textura é conservada; 2. os minerais aparecem totalmente decompostos. Percebesse a textura da rocha; 3. decompõe-se totalmente a rocha, desaparecendo a textura. O clima pode agir: - diretamente a partir da água (chuva) e calor (temperatura e umidade); - indiretamente determinando a flora e fauna sob a forma de matéria orgânica. Intemperização em determinadas Regiões Climáticas - Climas frios: redução dos processos hidrolíticos com formação de solos esqueléticos, pobres em argilas. Nas regiões frias há maior acumulo de matéria orgânica, devido a menor velocidade de decomposição; Intemperismo Físico - Climas tropicais e sub-tropicais: Solos profundos, lixiviação intensa, formação de lateritas. Hidrólise e oxidação intensa, os minerais silicatados são destruídos rapidamente. Migração da sílica e concentração dos hidróxidos de Fe e Al. Obs: os feldspatos decompõem-se para formar argilas; Intemperismo Químico mais intenso - Climas semi-áridos: os grãos de quartzo e de feldspato são desagregados por esforços devido a uma fraca hidratação dos feldspatos; - Climas temperados: solos ricos em argilo-minerais. Laterização: é a lixiviação dos alcalinos e alcalinos terrosos, através do intemperismo, ficando o Fe e o Al concentrado no solo. A alteração intempérica das rochas depende em grande parte das características do material parental, como a natureza dos seus minerais constituintes, estrutura e textura. Por exemplo, uma rocha silicática como o granito é, via de regra, menos sensível à alteração do que uma rocha carbonática, como o mármore. Entre os minerais alguns são mais suscetíveis que outros à alteração, como mostra a Série de Goldich. A textura da rocha original, assim como sua compacidade, influencia o processo na medida em que permite maior ou menor infiltração de água. (Pegmatito e Gnaisse encaixante) Há elevada importância da superfície específica Zona de Ação Contato entre Litosfera x Hidrosfera Litosfera x Atmosfera Litosfera x Biosfera Profundidade de Intemperização Depende da penetração da água e do ar que pode ser motivada pela presença de porosidade, fissuras, fraturas, etc. Os processos físicos e químicos atuam então de dentro para fora. Há uma separação didática, tênue em sua essência, entre o Intemperismo Mecânico e o Químico. No momento define-se os dois tipos para, posteriormente, analisar quais fatores influenciam estes diferentes processos e como se dá esta influência. Entre os diversos processos que causam desagregação das rochas, aqueles que separam seus grãos minerais e os fragmentam, transformando rocha inalterada em material descontínuo e friável, constituem o Intemperismo Físico. Dentre estes processos se destacam: – Alívio de Tensões; – Efeito da Profundidade; – Variações de Temperatura; – Crescimento de Cristais; – Plantas e Animais. Intemperismo Mecânico (Físico) Erosão / Cortes Descarregamento Vertical Desconfinamento Expansão Afrouxamento da Textura Complexo de Juntas de Alívio Alívio de Tensões Com o aumento da profundidade reduz-se o número de fraturas e falhas (> carga), reduzindo também a infiltração de água. Diminuindo a espessura da camada intemperizada. Águas subterrâneas, percolando através de rochas fraturadas, contém íons que podem precipitar sob a forma de sais. As forças exercidas pelo crescimento dos cristais destes sais no interior das cavidades das rochas podem ser enormes e resultar em desagregação e ruptura. Crescimento de Cristais Efeito da Profundidade O calor, principalmente em desertos ou em rochas escuras, eleva a velocidade de cristalização dos sais contidos na água percolante, fazendo aumentar seu volume. Variações de Temperatura Nas altas montanhas e nos continentes gelados a temperatura gera efeitos também, porém agora devido ao congelamento da água, que ocasiona crescimento de até 9% de seu volume entre as temperaturas de 5º a –15ºC. Gnaisse fraturado pela ação do gelo em fissuras(Antártica) Michael Hambrey Especula-se que as variações da temperatura ambiente entre as diversas horas, dia após dia, teriam efetiva ação sobre os processos intempéricos. No entanto, quanto à este tipo de efeito, deve-se citar que sua simulação em laboratório resulta sem resultados significativos, provável influência do tempo. Em ambientes com gradiente térmico especialmente elevado, como desertos, e rochas de coloração escura, como basaltos, podem alcançar altas temperaturas em sua superfície. Isso é ainda mais agravado pela baixa condutibilidade térmica das rochas; desta forma não raro surgem acúmulos de tensões tangenciais e esfoliação. Outro complicador é a diferença entre os coeficientes de dilatação térmica dos diversos minerais constituintes da rocha, podendo resultar em microfissuramento. Variações de Temperatura INTEMPERISMO FÍSICO OU MECÂNICO Variação da temperatura - Os corpos sofrem variações no volume devido a temperatura. Os coeficientes de dilatação são diferentes devido à variedade de minerais que formam as rochas. Num mesmo mineral há geralmente mudanças no coeficiente. A variação da temperatura produzida pela insolação durante o dia e resfriamento a noite pode ser bastante grande Num poliedro a desagregação mecânica ocorre de forma diferente. Ocorre um maior aquecimento nos vértices (V), seguido pelas arestas (A) e por fim no meio das faces (F). Com isto teremos um maior desgaste mecânico de vértices e aresta, levando a formação de sólidos arredondados denominados, de acordo com seu tamanho, de matacões. Estes matacões passam por um processo de desgaste superficial e começam a se descamar em cascas concêntricas, semelhantes a uma cebola. Esta feição é denominada de Esfoliação esferoidal. Caos de blocos Plataforma de abrasão Ravinamento, erosão diferencial… Tálus e Colúvio Cristalização de sais - Nos climas áridos e semi-áridos (pouca chuva), os sais das rochas solúveis em água não são carreados para as drenagens. Estes sais são trazidos a superfície pela pouca água que ocasionalmente percola. Estes sais quando precipitados em fendas tendem a alargar estas fendas e promovem a desagregação das rochas. Marmitamento – buracos que aparecem no leito dos rios produzidos pelas águas turbilhonares. Estes buracos aparecem logo após uma cachoeira, ou então,quando a rápido desnível sendo, no entanto, o leito do rio de rocha dura e compacta. No fundo das marmitas encontram-se seixos e areia que são responsáveis pela erosão. As cavidades ou buracos de forma circular são designadas de marmitas torrenciais. Congelamento - A água ao congelar expande-se em 9% do seu volume. Assim a água nas fendas e poros das rochas ao sofrer congelamento se expande e com o processo repetitivo de congelar/ descongelar promove a desagregação da rocha. Este tipo de intemperismo é de pouca importância no Brasil. INTEMPERISMO FÍSICO-BIOLOGICOS A pressão do crescimento das raízes vegetais pode provocar a desagregação de uma rocha (fenômeno facilmente visível nas calcadas arborizadas de nossas ruas), desde que esta possua fendas por onde penetrem as raízes, e desde que a resistência oferecida pela rocha seja muito grande. A pressão osmótica do protoplasma pode provocar a ruptura das rochas. Também as atividades de vários animais, como minhocas, formigas, cupins e roedores que constroem buracos, fazem com que o solo seja afofado, mais facilmente removido, facilitando também a penetração de outros agentes na decomposição das rochas. Dissolução dos minerais que compõem as rochas, a partir de processos de hidratação e hidrólise (quebra das estruturas cristalinas), ou oxidação (Fe, Mg, S – orgânicos e inorgânicos) ou redução ou carbonatação (ácido carbônico). Ocorre completa mudança das propriedades físicas e químicas, aumentando o volume dos componentes minerais formados secundariamente, quando comparados com os minerais primários. INTEMPERISMO QUÍMICO íons elétrons íons íons elementos ÁGUA DA CHUVA - PRESENÇA DE CO2 (Gás Carbônico) DISSOLVIDO NA ÁGUA ORIGINA O ÁCIDO CARBONICO (H2CO3) Processo básico de atuação: São materiais resultantes da desagregação, decomposição e retrabalhamento de rochas preexistentes, de qualquer tipo. Ou seja, são os produtos dos processos de INTEMPERISMO e EROSÃO. Eventualmente, podem ser restos de organismos. Muitas vezes, contêm fósseis. O que são Sedimentos? fósseis-índices (organismo que viveu por um período de tempo geologicamente curto, mas que ocupou um grande espaço geográfico. Normalmente são animais marinhos, e.g. Grupo das Trilobitas - típico do Período Cambriano (570-505 Ma)) Podem ser: Clásticos ou detríticos = fragmentos de dimensões variadas provenientes da alteração de rochas pré-existentes. Químicos = resultam da precipitação de substâncias dissolvidas na água. Biogênicos = restos de conchas, fragmentos de plantas, pólen, etc. Materiais clásticos e orgânicos Classificação dos sedimentos por tamanho Tamanho (mm) Classificação Subdivisões 256 – 2 Cascalho Matacão; bloco/ calhau; seixo; grânulo 2 – 0,062 Areia Muito grossa; grossa; média; fina; muito fina 0,062 – 0,004 Silte Grosso; médio; fino; muito fino < 0,004 Argila O transporte do material O material pode ser transportado: –Movimento de massa (escorregamento, creep) –Gelo (till = tillitos, diamictitos, areias e cascalhos) –Chuva (depósitos de enxurrada) –Vento (areias, dunas, poeira (loess)) –Rios Suspensão ou arrasto Solução (íons, complexos iônicos ou colóides) A deposição dos sedimentos O modo de deposição é extremamente importante nas características da rocha sedimentar que irá resultar, indicando claramente o ambiente (continental ou marinho) em que o material se formou (p.ex., marcas de ondas) Deposição rápida Pouca estratificação/ laminação; pobre separação por tamanho dos grãos (seleção granulométrica) Deposição lenta Boa estratificação / laminação; boa seleção granulométrica (estratificação gradacional) A litificação dos sedimentos Envolve diversos processos: –Compactação (< porosidade; deformação; entrelaçamento) –Cimentação (precipitados químicos, como CaCO3 e SiO2, unem as partículas, podendo gerar minerais novos) ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRATIFICAÇÃO/ACAMAMENTO PLANO-PARALELO ESTRUTURAS SEDIMENTARES ESTRATIFICAÇÃO CRUZADA EM SEDIMENTOS EÓLICOS ROCHAS SEDIMENTARES As rochas sedimentares ocupam aproximadamente 5% do volume da crosta. Têm importância econômica pois é nelas que se encontram recursos minerais como carvão, petróleo e gás natural, bauxita (Al), minérios de manganês; além de serem, elas próprias, matérias-primas essenciais à indústria da construção civil (areia, cascalho, calcário, p. ex.) Esquema genérico de formação de uma rocha sedimentar Intemperismo da rocha geradora eventual transporte do material (em suspensão ou solução) deposição em ambiente de menor energia litificação (= diagênese; transformação em rocha) CONGLOMERADO E ARENITO Por exemplo, calcário é uma rocha formada por carbonatos precipitados em ambiente marinho, sendo a fonte biológica. ROCHAS SEDIMENTARES QUÍMICAS Rochas sedimentares formadas pela precipitação química e deposição de minerais. Mais de 99% dos depósitos petrolíferos encontram-se em rochas sedimentares. “Encontrados freqüentemente nas bacias de margem continental, os turbiditos e apresentam no Brasil grande importância econômica, pois são responsáveis por 90% do petróleo descoberto. Estes depósitos são formados por correntes marinhas que carregam os sedimentos dos rios até o fundo do mar, depositando-os geralmente sob a forma de leques. Em cada um desses leques, há um acúmulo de areia em torno de 200 metros.”