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Geo tema iv - pp6 - meteorização

Geologia 11

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Bryce Canyon National Park, Utah
Formação das rochas sedimentares
• Sedimentogénese
– Meteorização física e química
⮚ As rochas, quando expostas na superfície terrestre, são constantemente
alteradas por diversos fenómenos ambientais.
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!
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.
⮚ 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.
⮚ 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.
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.
⮚ 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.
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
Meteorização de um maciço granítico
Produtos resultantes da meteorização de um granito
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.
⮚ 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.
Efeito da congelação da água que penetra nas fissuras e nos poros das
rochas.
Agentes de meteorização mecânica ou física
• Efeito do gelo – crioclastia
• 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 40oC)
→ grande fracturação das rochas.
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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.
• Acção dos seres vivos
• 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).
Disjunção esferoidal
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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.
• Acção mecânica das águas
Olhos de Água, Albufeira
Agentes de meteorização química
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(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.
Geo   tema iv - pp6 - meteorização
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.
Processos de meteorização química
• Dissolução
• Hidratação / desidratação
• Oxidação / redução
• Hidrólise
• 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.
Fe2O3 + 3H2O → 2Fe(OH)3
(hematite) (limonite)
CaSO4 . 2H2O → CaSO4 + 2H2O
(gesso) (anidrite)
• Oxidação/ Redução – perda ou ganho de eletrões por átomos
ou iões da estrutura mineral.
4FeO + O2 → 2Fe2O3
(óxido ferroso) (óxido férrico)
Fe2+ → Fe3+
Processo de formação da ferrugem (vermelha acastanhada)
4FeS2 + 3O2 → 2Fe2O3 + 8S
(pirite) (hematite)
2(Fe2+) 2Si2O6+ O2 + 14H2O → 4Fe3+(OH)3 + 4H4SiO4
(piroxena) (limonite)
A oxidação de minerais contendo ferro leva à formação de depósitos de óxido de ferro.
• Hidrólise – substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos
iões H+, com origem na água ou num ácido.
Mg2SiO4 + 4H+ → 2Mg2+ + H4SiO4
(olivina)
CaMgSi2O6 + 4H+ + 2H2O → Ca2+ + Mg2+ + 2H4SiO4
(piroxena)
2KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O → K2CO3 + Al2Si2O5(OH)4+ 4SiO2 Caulinização
(feldspato) (caulinite)
CaCO3 + H2CO3 → Ca2+ + 2(HCO3
-) Carbonatação
(calcite)
Para ocorrer a hidrólise é necessária a presença de água ligeiramente ácida.
• 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.
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.
⮚ 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 CO2 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.

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Geo tema iv - pp6 - meteorização

  • 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 40oC) → 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).
  • 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.
  • 24. 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.
  • 25. Processos de meteorização química • Dissolução • Hidratação / desidratação • Oxidação / redução • Hidrólise
  • 26. • 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. Fe2O3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 (hematite) (limonite) CaSO4 . 2H2O → CaSO4 + 2H2O (gesso) (anidrite)
  • 27. • Oxidação/ Redução – perda ou ganho de eletrões por átomos ou iões da estrutura mineral. 4FeO + O2 → 2Fe2O3 (óxido ferroso) (óxido férrico) Fe2+ → Fe3+ Processo de formação da ferrugem (vermelha acastanhada) 4FeS2 + 3O2 → 2Fe2O3 + 8S (pirite) (hematite) 2(Fe2+) 2Si2O6+ O2 + 14H2O → 4Fe3+(OH)3 + 4H4SiO4 (piroxena) (limonite)
  • 28. A oxidação de minerais contendo ferro leva à formação de depósitos de óxido de ferro.
  • 29. • Hidrólise – substituição dos catiões da estrutura de um mineral pelos iões H+, com origem na água ou num ácido. Mg2SiO4 + 4H+ → 2Mg2+ + H4SiO4 (olivina) CaMgSi2O6 + 4H+ + 2H2O → Ca2+ + Mg2+ + 2H4SiO4 (piroxena) 2KAlSi3O8 + H2CO3 + H2O → K2CO3 + Al2Si2O5(OH)4+ 4SiO2 Caulinização (feldspato) (caulinite) CaCO3 + H2CO3 → Ca2+ + 2(HCO3 -) Carbonatação (calcite)
  • 30. Para ocorrer a hidrólise é necessária a presença de água ligeiramente ácida.
  • 31. • 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.
  • 32. 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.
  • 33. ⮚ 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 CO2 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.