CAPÍTULO 7. INTEMPERISMO

INTEMPERISMO
Prof. Antonio Carlos de Azevedo - DS / CCR / UFSM
Prof. Ricardo S. Diniz Dalmolin - DS / CCR / UFSM
1. Introdução
Intemperismo é o conjunto de processos que leva à degradação e decomposição das rochas. Estes
processos estão relacionados com dois fatores: a natureza da rocha e a condição do ambiente.
a) Natureza da Rocha
O magma é um material em estado de fusão (800 a 1000 ºC) composto por óxidos, silicatos e
materiais voláteis, que se encontra nas zonas profundas da crosta terrestre, mas que pode subir à
superfície por fendas, vulcões, etc. O magma, quando resfriado, solidifica-se. Se esta solidificação se
dá em grandes profundidades, a rocha é chamada de ÍGNEA ou MAGMÁTICA INTRUSIVA; por
outro lado, se ocorre próximo à superfície, é chamado de ÍGNEA ou MAGMÁTICA EXTRUSIVA.
As rochas intrusivas podem surgir na superfície da crosta, através de eventos geológicos diversos
(vulcanismo, terremotos, acomodações de camadas rochosas, etc).
As rochas SEDIMENTARES, por sua vez, se formam pela consolidação de sedimentos. Os
sedimentos podem ser clásticos ou químicos. Os sedimentos clásticos são fragmentos de rochas
(magmáticas, metamórficas e/ou sedimentares) que são transportados (pela água, vento ou
gravidade) e acumulados em determinado local (os depósitos). Os sedimentos químicos são mais
raros, e se formam pela precipitação de substâncias. Geralmente antigos lagos com águas salgadas
ou ricas em materiais orgânicos, ao terem seu volume de água diminuído em função de mudanças
climáticas (aumento da evaporação e diminuição da precipitação) começam a concentrar estes
produtos e, quando o produto solubilidade das substâncias é atingido, estas se precipitam formando
os sedimentos químicos.
Os sedimentos podem adquirir variados graus de consolidação e dureza, dependendo do
material que une os fragmentos, que atua como uma cola e é chamado de cimentante. Sílica, óxidos
de ferro, carbonatos, etc, são exemplos de agentes cimentantes de rochas.
As rochas METAMÓRFICAS são formadas pela ação de altas temperaturas e pressões
atuando sobre rochas pré-existentes (magmaticas, sedimentares ou metamorficas). Este processo é
chamado de metamorfismo e sua principal característica é imprimir às rochas um aspecto de
orientação, de estratificação.
O ambiente em que a maioria das rochas se formam é muito diferente do ambiente na
superfície do planeta. Enquanto as rochas se formam em ambientes com temperatura e pressão
elevadas e constantes, em ausência de luz, organismos, ventos, etc..., quando são expostas na
superfície do planeta, encontram condições bem diferentes: temperaturas e pressões menores, porém
com grande variação ao longo do dia e noite e das estações do ano, presença de organismos, variação
de umidade, presença de luz, etc. O conjunto destes fatores é chamado de INTEMPÉRIES, e por isso
sua ação sobre as rochas expostas, desagregando-as e desestruturando-as, é chamado intemperismo
2. INTEMPERISMO FÍSICO
O intemperismo físico é composto pelos processos que levam a fragmentação da rocha, sem
modificação significativas em sua estrutura química ou mineralógica. Estas quebras podem se dar
por vários processos:
a) 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. Imagine um bloco de
rocha exposto à intempéries. 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.
A este processo dá-se o nome de esfoliação sendo muito comum na região de Santa Maria,
especialmente na porção Norte (em direção à encosta, Júlio de Castilhos, São Martinho, Silveira
Martins, etc).
b) 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.
c) 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.
d) 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.
O aumento de Área Superficial Específica (ASE) é a maior contribuição do intemperismo
físico para o avanço do intemperismo químico e a pedogenese.
3. INTEMPERISMO QUÍMICO
Intemperismo químico
O intemperismo químico é o conjunto de reações que levam à modificação da estrutra dos
minerais que compõem a rocha. Na natureza, é praticamente impossível separar o intemperismo
físico do intemperismo químico, já que ocorrem quase simultaneamente. O intemperismo químico,
entretanto, torna-se mais acelerado à medida em que o intemperismo físico avança, devido ao
aumento de área superficial específica (ASE) dos minerais.
Assim como o intemperismo físico, o químico ocorre porque as condições ambiente na
superfície da crosta são bastante diferentes daquelas onde os minerais se formam. Os arranjos
cristalinos das estruturas mineralógicas estão sempre tendendo para uma situação de maior equilíbrio
com o ambiente. Entretanto, mesmo quando estas diferenças são muito grandes, estas reações
ocorrem em uma velocidade bastante lenta, do ponto de vista humano.
As principais reações são:
a)
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)
b)
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.
c)
HIDRÓLISE:
É a reação do H
+1
-1
e o OH da dissociação da água com os minerais, rompendo as ligações
silício/metais da sua estrutura. 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, são propostos três estádios de dessilicação. Estes estádios são
usados como indicadores do grau de intemperismo que determinado solo sofreu. São eles:
1) BISSIALITIZAÇÃO (ou DESSILICAÇÃO fraca): Típica de ambientes com drenagem lenta,
impedida, podendo existir aporte de silício por fluxos laterais. Os argilominerais predominantes são
do tipo 2:1. É frequente em regiões semi-áridas. No Rio Grande do Sul ocorre na região da
campanha, originando Vertissolos (Solo Escobar).
2) MONOSSIALITIZAÇÃO (ou DESSILICAÇÃO o média). É a mais frequente nos trópicos,
originando solos cauliníticos, predominando, portando, minerais 1:1. É a que predomina nos solos
gaúchos com aptidão para agricultura.
3) ALITIZAÇÃO (ou DESSILICAÇÃO forte): a DESSILICAÇÃO e LIXIVIAÇÃO são bastante
intensas, ou atuaram durante um longo tempo sem que houvesse um rejuvenescimento do solo pelo
aporte de material. Os argilominerais predominantes são a Gibsita (óxido de Alumínio) e Hematita e
Goethita (óxidos de Ferro). É típico no Brasil central, originando Latossolos gibbsíticos.
d)
OXIDAÇÃO E REDUÇÃO:
É o processo de transferência de elétrons, onde o íon receptor de elétrons é reduzido (porque
têm seu número de oxidação diminuído) e o que doa o elétron é oxidado. Sua importância em solos
se refere principalmente ao Ferro e Manganês, no caso da gênese, e o Nitrogênio, para a fertilidade.
Em situações particulares, como descarte de resíduos em solos, outros elementos também são o
importantes, como o Cromo. A importância se deve à mudança de comportamento do íon com a
alteração do número de oxidação. Assim, o Fe
+2
(íon ferroso) é muitíssimo mais solúvel que o Fe
+3
(íon ferríco), e pode ser removido do ambiente por solução. Nos minerais primários, o Fe encontra+2
se geralmente reduzido (Fe ), e sua oxidação pode causar a desestruturação do mineral.
e)
COMPLEXAÇÃO:
É a ligação de um íon metálico com um composto orgânico, podendo aumentar a
solubilidade do metal. Quando o composto se liga ao metal formando um anel, chama-se
QUELATO (do grego KELA = pinça). Este último tipo de ligação também aumenta a solubilidade
do metal. Os compostos orgânicos resultantes do metabolismo anaeróbios são os mais abundantes
em moléculas formadores de quelatos, favorecendo a saída da de metais no ambiente.