Geo tema iv - pp6 - meteorização

Geologia 11

1. Bryce Canyon National Park, Utah Formação das rochas sedimentares Sedimentogénese – Meteorização física e química

2. As rochas, quando expostas na superfície terrestre, são constantemente alteradas por diversos fenómenos ambientais.

3. O granito, uma rocha formada em profundidade, aflora à superfície ... ... devido a fenómenos de levantamento (em consequência de movimentos tectónicos) e de remoção das camadas suprajacentes. Mesmo as rochas mais resistentes acabam por se alterar ao longo do tempo!

4. Afloramentos de rochas graníticas em adiantado estado de meteorização, entre Bostochão e S.Lourenço (PNPG). O granito fica exposto à acção da água, do ar, do vento, dos seres vivos e das mudanças de temperatura – agentes de meteorização . Estes agentes provocam a sua alteração física e química – meteorização . Os minerais constituintes do granito – minerais primários – ficam em desequilíbrio nas novas condições e alteram-se.

5. Os maciços graníticos apresentam frequentemente diaclases (superfícies de fractura , de descontinuidade) que podem ser provocadas por: tensões internas da crusta; descompressão devida à remoção das camadas superiores; grandes variações de temperatura (nos desertos e zonas de incêndios). Os aspectos estruturais das rochas podem favorecer a meteorização.

6. A rede de diaclases aumenta a superfície exposta aos agentes de meteorização. Nas zonas mais expostas, os minerais perdem a coesão e desagregam-se → areia grosseira. Arenização → caos de blocos Formação da paisagem granítica, conhecida por caos de blocos. Os vértices desaparecem, as arestas suavizam-se, e os blocos tornam-se arredondados.

7. A desagregação mecânica ou meteorização física : Provoca uma desagregação em fragmentos cada vez menores, mas que conservam as características do material original; Aumenta a superfície de exposição aos agentes de meteorização. As rochas, expostas aos agentes de geodinâmica externa, experimentam uma alteração física e uma alteração química.

8. Os minerais quando expostos a condições diferentes dos da sua génese, ficam em desequilíbrio e alteram-se, transformando-se noutros mais estáveis nas novas condições ambientais.

9. Granito são e granito alterado Quais os minerais secundários ou minerais de neoformação? Argilas Dos minerais primários do granito, qual o mais estável nas condições da superfície terrestre? Quartzo P 54

10. Meteorização de um maciço granítico

11. Produtos resultantes da meteorização de um granito

12. Meteorização – conjunto de processos que leva à alteração das características físicas e químicas primárias das rochas. A meteorização é um processo muito lento à escala humana para que se consiga observar na Natureza. Erosão – conjunto de processos que permite a remoção física das partículas resultantes da meteorização.

13. Normalmente, as rochas, quando expostas aos agentes de geodinâmica externa, experimentam dois tipos de transformações: Meteorização física – desagregação mecânica das rochas em fragmentos de dimensões cada vez menores. Meteorização química – alteração química dos minerais das rochas noutros mais estáveis nas novas condições ambientais. De um modo geral, a meteorização física e a meteorização química desenrolam-se concomitantemente, podendo, no entanto, predominar uma sobre a outra. Em que zonas do globo predomina a meteorização física? Zonas geladas e desérticas, onde a água no estado líquido é escassa.

14. Efeito da congelação da água que penetra nas fissuras e nos poros das rochas. Agentes de meteorização mecânica ou física Efeito do gelo – crioclastia

15. Efeito da temperatura – termoclastia – dilatações e contracções térmicas diferenciadas nos diferentes minerais. Variações de temperatura → variações no volume; minerais diferentes comportam-se de modo diferente. Regiões com grandes amplitudes térmicas diárias (desertos quentes e secos, - 20 a 40 o C) → grande fracturação das rochas.

16. O arrefecimento brusco do magma tende a formar juntas com padrões regulares, normalmente prismáticos. Nos basaltos as diaclases dão origem à formação de disjunção colunar ou prismática , mundialmente conhecidas através de imagens da Calçada dos Gigantes, em Antrim, na Irlanda do Norte.

17. Acção dos seres vivos

18. Alívio de pressão , descompressão (expansão) das rochas à superfície Quando rochas formadas em profundidade são aliviadas da pressão da carga suprajacente, expandem, fracturam e formam diáclases: paralelas à superfície (separação do maciço rochoso em placas); em camadas concêntricas de capas semelhantes a escamas de cebola (disjunção esferoidal).

19. Disjunção esferoidal

20. Crescimento de minerais – haloclastia Os sais dissolvidos na água que se encontra nas fraturas e nos poros das rochas podem precipitar e iniciar o seu crescimento → expansão e maior desagregação das rochas.

21. Acção mecânica das águas Olhos de Água, Albufeira

22. Agentes de meteorização química Água, com substâncias dissolvidas Oxigénio Dióxido de carbono Substâncias produzidas pelos seres vivos (meteorização bioquímica) Em que regiões do globo a meteorização química é mais intensa? Zonas quentes e húmidas, onde a água é abundante e a temperatura exerce um papel importante na velocidade das reações químicas.

23. A meteorização química pode ocorrer de duas maneiras distintas: os minerais são dissolvidos completamente e, posteriormente, podem precipitar formando os mesmos minerais. Ex. calcite , halite . os minerais são alterados e, posteriormente, formam novos minerais. Ex. feldspatos , micas → minerais de argila.

24. Processos de meteorização química Dissolução Hidratação / desidratação Oxidação / redução Hidrólise

25. Dissolução – reação dos minerais com a água ou com um ácido, resultando iões livres em solução. NaCl(aq) → Na + + Cl - Hidratação / desidratação – processos que envolvem a combinação de água com os minerais ou a sua remoção. Fe 2 O 3 + 3H 2 O → 2Fe(OH) 3 ( hematite) (limonite) CaSO 4 . 2H 2 O → CaSO 4 + 2H 2 O ( gesso) (anidrite)

26. Oxidação/ Redução – perda ou ganho de eletrões por átomos ou iões da estrutura mineral. 4FeO + O 2 → 2Fe 2 O 3 (óxido ferroso) (óxido férrico) Fe 2+ → Fe 3+ Processo de formação da ferrugem (vermelha acastanhada) 4FeS 2 + 3O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8S ( pirite) (hematite) 2(Fe 2+ ) 2 Si 2 O 6 + O 2 + 14H 2 O → 4Fe 3+ (OH) 3 + 4H 4 SiO 4 (piroxena) (limonite)

27. A oxidação de minerais contendo ferro leva à formação de depósitos de óxido de ferro.

28. Hidrólise – substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos iões H + , com origem na água ou num ácido. Mg 2 SiO 4 + 4H + → 2Mg 2+ + H 4 SiO 4 (olivina) CaMgSi 2 O 6 + 4H + + 2H 2 O → Ca 2+ + Mg 2+ + 2H 4 SiO 4 (piroxena) 2KAlSi 3 O 8 + H 2 CO 3 + H 2 O → K 2 CO 3 + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 + 4SiO 2 Caulinização (feldspato) (caulinite) CaCO 3 + H 2 CO 3 → Ca 2+ + 2(HCO 3 - ) Carbonatação (calcite)

29. Para ocorrer a hidrólise é necessária a presença de água ligeiramente ácida.

30. O calcário contém, geralmente, sílica e argilas misturadas. As águas acidificadas reagem com a calcite originando produtos solúveis que são removidos em solução. A sílica e as argilas não são solúveis e permanecem no local. Estes depósitos avermelhados devido à presença de óxidos de ferro, denominam-se terra rossa .

31. É normal, em regiões calcárias, a água apresentar à volta de 200 mg/l de sais calcários, o que significa que existe 1 Kg de rocha dissolvida por cada 5000 l de água.

32. Os seres vivos, para além de promoverem a meteorização mecânica, também contribuem para a meteorização química. As raízes das plantas contribuem para o aumento da circulação da água no solo e libertam elevadas quantidades de CO 2 para o solo, fazendo diminuir o pH do meio e facilitando a hidrólise ou dissolução dos minerais. Os animais do solo ou subsolo, ao escavar galerias subterrâneas ou tocas, são responsáveis pela mobilização de materiais, expondo-os mais facilmente à ação da água e do ar atmosférico.