Apontamentos de Meteorizacao

5/21/2018 Apontamentos de Meteorizacao

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O estudo dos agentes geolgicos externos integra-se no captulo da Geologia

denominado Geodinmica externa.

Nuno CorreiaNa geodinmica externa h que considerar em primeiro lugar os fenmenos de alterao superficial

das rochas. As vrias rochas que afloram superfcie da Terra esto sujeitas a vrias aces fsicas e qumicas,que levam sua alterao, sua fracturao ao seu transporte e sua deposio. a partir da decomposioe do transporte destes materiais, que se formam superfcie, os solos. Os principais factores que condicionama formao dos solos so:

a) Eroso.b)Transporte.c) Sedimentao.

Estes fenmenos so muito importantes, porque a partir da eroso, transporte e sedimentao que asuperfcie da Terra sofre modificaes importantes, que nunca so estveis, sempre em evoluo. Nadesagregao das rochas h dois tipos de aces:

a) Aces fsicas e mecnicas, do que resulta a desagregao ou alterao fsica.b)Aces qumicas que conduzem decomposio ou alterao qumica.

Toda a desagregao se baseia em aces mecnicas fsicas e qumicas associadas por intermdio devrios agentes que conduzem a fenmenos de Meteorismo, Meteorizaoou Intemperismo(para os autoresde lngua inglesa Weathering).

Das aces fsicas as mais importantes so:a) Aces trmicas.b) Aco da gua por gelivaoc) Intumescnciad) Aco fsica da gua como simples dissolvente

Das aces qumicas:a) Aco qumica da gua como simples dissolvente.b) Fenmenos de hidrataoc) Fenmenos de Oxidaod) Hidrlise de silicatose) Caulinizao de Feldspatos


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Aces FsicasAces Trmicas

Conduzem partio da rocha devido a variaes importantes da temperatura. Nas regies tropicaisas rochas de dia esto sujeitas a temperaturas muito altas ao passo que de noite a temperatura desce muito,atingindo-se temperaturas muito baixas. Estas variaes muito importantes da temperatura levam fissurao, fendilhamento ou partio da rocha, dando blocos de rocha que so transportados maisfacilmente pela aco das guas e dos ventos. Em torno das rochas sujeitas a importantes variaes detemperatura formam-se aurolas de cascalhos, figura 1, que por aco gravtica se depositam nas imediaesdas rochas.

As rochas so constitudas por minerais com diferentes coeficientes de dilatao trmica. A variao datemperatura faz com que as rochas sofram esforo intermitente que actuando ao longo do tempo, faz comque os minerais sejam desagregados com facilidade (tal como o arame que dobrado e desdobrado, parte). Arocha esfolia-se segundo as suas isotrmicas.

Aco da gua por Crioclastia

A crioclastia consiste no facto da gua que preenche as fendas ou os poros das rochas, ao gelar,aumentar de volume, funcionando como uma cunha e leva partio da rocha, figura 2. Estes fenmenos decrioclastia do-se com mais frequncia e tm maior importncia nas rochas mais porosas ou nas rochascortadas por densas redes de diaclases, do que em rochas compactas e no diaclasadas, figura 3.

Figura 1formao de aurolas de cascalho (Desintegrao granular. Pode tambm ocorrer um fenmeno designado de descamao.


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Um tipo particular de juntas ocorre em determinados corpos tabulares de origem magmtica, taiscomo diques, escoadas de lava e soleiras, por exemplo. Este aspecto particular associado s rochasmagmticas diz respeito existncia e ao modelo de distribuio de certas direces de fragilidade,responsveis pela susceptibilidade destas rochas aos agentes de alterao e de eroso. Nos basaltos estasdiaclases do origem formao de disjuno colunar ou prismtica, mundialmente conhecidas atravs deimagens da Calada dos Gigantes, em Antrim, na Irlanda do Norte, figura 4,ou na Gruta de Fingal, na Esccia.Em Portugal continental existem exemplos deste fenmeno, no Cabeo dos rgos, perto da Malveira(Mafra), Cabeo do Lexim (Mafra). Na origem da sua formao temos magma que arrefece rapidamenteperto da superfcie, sofrendo uma rpida contraco tal como aquela que podemos observar quando vidromuito quente mergulhado em gua fria. No caso do magma, o arrefecimento brusco tende a formar juntascom padres regulares, normalmente prismticos.

Figura 3As rochas podem apresentar diaclases. Trata-se de fissura ou junta presente nos macios rochosos que se

pode gerar por fenmenos de contraco durante o arrefecimento de magmas ou por aces decompresso ou de

tenso.

Figura 2Aco da gua no estado slido. Quando a gua passa do estado lquido para o estado slido, o seu volume aumenta em mdia

9%. A aco da crioclastia ideal para temperaturas entre os -5C e os -15C.
http://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/deformacao.htmlhttp://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/deformacao.htmlhttp://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/deformacao.htmlhttp://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/deformacao.htmlhttp://www.dct.uminho.pt/pnpg/gloss/deformacao.html


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Pedras Parideiras

Um caso particular de Aco Mecnica o que ocorre no norte de Portugal, na regio de Arouca, nasconhecidas Pedras Parideiras.

A termoclastia constitui um tipo de agente de meteorizao, provocada pela variabilidade da temperaturana superfcie dos materiais rochosos, provocando uma variao no volume. Os encraves dilatam-se, comoreaco a temperaturas elevadas, e contraem-se por reaco ao arrefecimento. Como as rochas so em geral

agregados poliminerlicos, e devido ao facto de cada mineral apresentar diferentes valores de coeficiente dedilatao, surgem diferentes velocidades de expanso e contraco. As partes mais externas das rochas,sujeitas a fortes amplitudes trmicas diurnas vo-se fracturando. A desagregao pela gelivao das maiseficazes em termos de fracturao, embora seja um mecanismo de carcter sazonal e que ocorre,

predominantemente, em zonas de alta montanha. Este agente, contribui activamente para o parir dondulo de biotite. A gua contida nas fracturas, quando a temperatura menor que 0C, comea a gelar na

parte mais superficial. medida que a temperatura exterior baixa, as cunhas de gelo vo crescendo nointerior das fracturas. A gua ao congelar, aumenta de volume (cerca de 10%), exercendoconsequentemente, uma grande presso, no interior dessas fracturas, provocando o seu alargamento e

prolongamento. Logo, promove a desagregao das rochas, e o consequente parir do encrave biottico.As Pedras Parideiras, paulatinamente afloram superfcie da rocha, desprendem-se e vo-se acumulando nosolo. Por isso, os camponeses da regio chamam rocha "a pedra que pare pedra", isto , a rocha que produzuma outra rocha. Urge ainda atentar preservao deste peclio, pois o vandalismo e usurpaoindiscriminada dos ndulos em nada engrandece o patrimnio que de todos.* Jos Manuel Lobo [email protected]; ; Bruno Manuel Rodrigues Novo [email protected] (Colgio Monitores do Visionarium)

Figura 4 -- Calada dos Gigantes. Antrim, Irlanda Do Norte


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IntumescnciaA adio de gua s rochas pode levar ao aumento de volumeda rocha, chama-se de intumescncia, e comum nas rochasargilosas. Por outro lado as argilas quando perdem rapidamentegua ficam fendilhadas, formando uma rede de fendas a que se

d o nome de Fendas de Dessecaoou Mud Cracks

Aco Fsica da gua como simples DissolventeH rochas como o sal-gema que so facilmente postas em soluo pela gua.

Crescimento de minerais ou haloclastiaPor vezes, a gua que existe nas fracturas e poros das rochas contm sais dissolvidos, que podem precipitar einiciar o seu crescimento exercendo assim, uma fora expansiva, que contribui para uma maior desagregaodas rochas, figura 6. Um exemplo que ocorre nas reas costeiras o crescimento de cristais do mineral dehalite. Este processo ocorre ainda em zonas desrticas e em vales gelados da Antrctica.

Figura 6 Esquema dehaloclastia. A ruptura dosmateriais verifica-se pelacristalizao de sais a partir desolues por evaporao.

Figura 5Fendas de Dessecao, Wadi

Quanaia, Mar Morto. Jordnia.

http://www.flickr.com/photos/young_geologist


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Descompresso

Ocorre descompresso quando rochas enterradas,sujeitas a presses causadas pela carga suprajacente,so exumadas, sendo-lhes retiradas as rochassuprajacentes por eroso. Esta remoo diminui as

presses confinantes que resulta numa dilatao dosmateriais rochosos, gerando uma srie de fendas que sedesenvolvem num padro subparalelo superfcie,figura 7. Estas fendas subdividem uma srie de capas,ligeiramente encurvadas, semelhantes a cascas decebola, que permitem a passagem de fluidos como agua, podendo facilitar outros processos demeteorizao fsica como a criofractura. Ao fenmenode escamao de lajes encurvadas de rocha a partir dasuperfcie da rocha me d-se o nome de exfoliao.Um outro fenmeno, denominado de disjunoesferoidal, refere-se ao processo pelo qual massas derocha slida so cortadas por fendas segundo umpadro aproximadamente cbico, que promovem ameteorizao da rocha em ncleos esferoidais, figura 8A e B.

Figura 7as juntas subparalelas superfcie formam-se por

descompresso. Os batlitos intrusivos formam-se em

profundidade em determinadas condies de presso e

temperatura. Ao ser exposto superfcie em virtude de processos

erosivos, o alvio de preso suprajacente provoca descompresso do

batlito.


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Figura 8 B - A reduo da presso sobre urna massa rochosa pode causar a sua expanso e posteriorfragmentao. As rochas formadas em profundidade sob grande presso, como por exemplo as rochas

magmticas plutnicas, quando so aliviadas do peso das rochas suprajacentes, expandem, fracturam e

formam diaclases. Por vezes, este alvio de presso provoca o aparecimento de camadas concntricas

de capas algo semelhantes a escamas de cebola. Este processo designa-se disjuno esferoidal.

Figura 8 AReduo progressiva do cubo em esfera. A alterao mais rpida nos vrtices, depois nas arestas e mais lenta nas faces.


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Actividade orgnicaEste processo resulta da interaco da biosfera com alitosfera, ou seja das aces dos seres vivos que habitamnas ou na dependncia das rochas. Como exemplo dopapel desagregador da actividade orgnica, temos asrazes das plantas que, ao se introduzirem nas fracturas ecrescendo, originam tenses capazes de provocar rupturados materiais rochosos, figura 9.

Figura 9 - A implantao de sementes nasfracturas de rochas porosas e com fracaresistncia pode contribuir para a

desagregao das mesmas. As suas razes soresponsveis pelo alargamento das fendaspr-existentes, com consequente separaodos blocos rochosos. Tambm os ventos,fazendo balanar as rvores, obrigam ao alar-gamento das fendas das rochas onde estoimplementadas, facilitando, desta forma, aaco de outros agentes de alterao.Por vezes, certos animais como coelhos,texugos, minhocas e formigas cavam tocas ougalerias que aumentam o grau de degradao

da rocha ou expem, ainda mais, as rochas aoutros agentes de meteorizao dos seresvivos na meteorizao das rochas.


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Meteorizao qumicaO processo de meteorizao qumica transforma os minerais das rochas em novos produtos qumicos e a suaaco tanto mais intensa e facilitada quanto maior for o estado de desagregao fsica das rochas. Este tipode meteorizao mais frequente em regies quentes e hmidas, nas quais a temperatura tem um papelimportante na velocidade e dinmica das reaces qumicas que se efectuam.Esta meteorizao pode ocorrer de duas maneiras distintas:

os minerais so dissolvidos completamente, a exemplo da calcite ou halite, e, posteriormente, podemprecipitar formando os mesmos minerais;

os minerais so alterados, a exemplo dos feldspatos e micas, e, posteriormente, formam novosminerais, especialmente, minerais de argila.

A meteorizao qumica das rochas inclui diversas reaces qumicas, tais como a dissoluo, ahidratao/desidratao, a hidrlise e a oxidao/reduo. Estas reaces ocorrem mais facilmente napresena da gua e do ar atmosfrico.O quadro seguinte sintetiza as principais reaces que podem ocorrer durante a meteorizao qumica.


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Algumas reaces qumicas comuns em meteorizao qumica


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Produtos resultantes da Meteorizao qumica

MineraisProdutos slidosresultantes dameteorizao Ies solveis em soluo

Espcies neutras emsoluo

Basa

lto

FeldspatoMinerais deargila

+ Na1+ e Ca2+ Slica (SiO2)

Minerais ricos emFe2+

Minerais deargila e Goetite

+ Mg2+ Slica

Magnetite Goetite

Granito

FeldspatoMinerais deargila

+ Na1+ e K1+ Slica

MicaMinerais deargila

+ K1+

Minerais ricosem Fe2+

Minerais deargila e Goetite

+ Mg2+ Slica

Quartzo Quartzo

Quando um basalto sofre alterao qumica, os seus minerais silicatados e ricos em magnetite soconvertidos em minerais de argila, goetite, caties solveis e slica. No caso dos granitos, estes mesmosprodutos ocorrem por alterao do feldspato e dos minerais ferromagnesianos. Porm estes produtosincluem os gros de quartzo, mineral resistente meteorizao qumica.


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Distribuio dos Alterao superfcie do GloboG. Pedro (1968) estabeleceu com base no comportamento de certos componentes qumicos (SiO2, Al2O3,Ca2+, Mg2+, Na+ , K+) a distribuio dos principais tipos de alterao escala do globo da qual se resumeuma viso muito esquemtica na figura 10.

FIGURA 10

AREGIES PRATICAMENTE SEM ALTERAO BIOQUMICA (14% da rea dos continentes) : - regies rcticas

(10%) e desrticas quentes (4%).

BREGIES COM ALTERAO BIOQUMICA (86% da rea dos continentes)

1ZONAS DE ENRIQUECIMENTO EM SLICA (por perda fcil da alumina) : - taiga, tundra e tufeiras boreais;

2 - ZONAS DE HIDRLISE (enriquecimento relativo de alumina por evacuao mais fcil da slica e das bases):

a) Concentraes residuais de xidos e hidrxidos de ferro e de alumnio (bauxites) : regies

intratropicais-hmidas.

b) Zona das caulinites e dos encouraamentos ferruginosos (lateritos): regies tropicais sub-hmidas.

c) Concentraes de associao - ilite, cloriteregies temperadas. Tambm chamada zona de

arenizao, dado que a alterao parcial das rochas converte-as num produto, pouco modificado masque conserva o aspecto mais ou menos original, mas desagregadoo saibro.


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Factores que influenciam a Meteorizao qumica

Podem ser :

a) Mineralogia

b) Tipo de rocha e estruturac) Declived) Climae) Tempo

Mineralogia

A resistncia dos silicatos meteorizao qumica funo de trs caractersticas : composio qumica, acidez da guae grau de polimerizao. Este ltimo ser referido no estudo do magmatismo.

Ordem de estabilidade dos minerais mais comuns meteorizao qumica

Mais estveis

Menos susceptveis meteorizaoqumica

xidos de ferro e hidrxidosxidos de alumnio e hidrxidosQuartzoMinerais de argilaMoscoviteFeldspato potssicoBiotiteFeldspato sdico (albite)

Menos Estveis(Mais susceptveis meteorizaoqumica

AnfbolasPiroxenasFeldspato rico em clcio (Anortite)OlivinaCalcite

Rochas e estruturaUma vez que as rochas so constitudas por minerais, as diferentes associaes mineralgicas vo conferir uma maiorresistncia meteorizao qumica. O granito, sendo uma rocha rica em quartzo, moscovite e feldspatos potssicos vai

ser menos susceptvel meteorizao qumica quando comparada por exemplo com o calcrio (rocha rica em calcite),ou o basalto (rico em olivinas e anortite).

A diferena no tipo de rocha (petrogrfico) e a estrutura das sequncias de rochas vo ter tambm consequncias.Camadas de quartzitos (rocha rica em quartzo) intercaladas em xistos, vai ser responsvel por uma meteorizaodiferencial, onde as camadas de quartzitos sero menos susceptveis eroso quando comparadas com os xistos.

DecliveEm zonas de declive acentuado a remoo de minerais alterados mais rpida do que em regies de declive suave.

ClimaNa figura 11 podemos relacionar o clima com a meteorizao qumica. O clima (sobretudo a temperatura e apluviosidade) desempenha um papel essencial no controlo dos processos de meteorizao qumica. A meteorizao


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mecnica dominante em regies onde a temperatura e a pluviosidade so baixas. As temperaturas altas e

pluviosidade favorecem a meteorizao qumica.

Figura 11 A precipitao elevada favorece a meteorizao qumica, uma vez que as reaces de dissoluo, hidrlise ehidratao dos minerais apenas ocorrem na presena de gua. A temperatura elevada aumenta a velocidade dasreaces qumicas. A vegetao abundante contribui para a meteorizao fsica das rochas, pelo crescimento das razesem fendas, e para a meteorizao qumica, uma vez que a respirao das razes produz CO2, que, ao reagir com a guado solo, d origem a cido carbnico.

Nas regies polares, predomina a meteorizao fsica, pela aco do gelo. A gua congela nas fendas das rochas,aumenta de volume e contribui para o alargamento das fendas e para a diviso da rocha em blocos angulosos. A


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meteorizao qumica pouco significativa, uma vez que, a temperaturas muito baixas, as reaces qumicas so muitolentas ou no ocorrem. Assim, os blocos que se soltam por aco do gelo praticamente no sofrem alteraes.

TempoOs estudos de decomposio das rochas, em edifcios antigos e monumentos mostraram que so necessrias umascentenas de anos para rochas magmticas plutnicas sofram uma alterao de apenas alguns milmetros. Granitos e

outras rochas resistentes, ainda apresentam estrias e superfcies polidas da ltima glaciao ocorrida acerca de 10 000anos. Nas regies onde estes vestgios ainda no foram meteorizados, o clima frio e as sucessivas glaciaes reduziramao mnimo os efeitos da meteorizao qumica. Contudo em regies onde no ocorreram glaciaes, as rochas tmestado sujeitas aco contnua da meteorizao e por vezes as zonas alteradas apresentam grande espessura. A razode alterao das rochas tem sido calculada de diferentes formas. No documento Cincia da Geologia encontra-se umadestas formas atravs da qual foi possvel determinar a idade relativa a partir de zonas de alterao.

BibliografiaBUSH et al (2007) Laboratory manual in Physical Geology. Upper Saddle River (EUA). Pearson. Prentice Hall.

CARVALHO. Galopim (2003)Geologia SedimentarSedimentognese. Lisboa, ncora Editora

DIAS, Guerner et al (1998)Geologia 12. Porto. Areal Editores.

EDITORA. Porto (2003)Cincias da Terra e da Vida 11 ano, Guias de Estudo. Porto. Porto Editora.

SKINNER et al (2006) Dynamic Earth, an introduction to Physical Geology. New York. Willie

STRAHLER. Arthur (1984)Geografia Fsica . Barcelona. Ediciones Omega.

Sites :

http://www.funape.org.br/geomorfologia/pdf/index.php

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