O presente trabalho insere-se na
cadeira de Geologia,
e visa abordar conteúdos
concernentes a processos
de formação de solo,
em específico, a
Meteorização como foco para o seu
desenvolvimento.
Quando
se procura entender as razões das diferenças e da diversidade dos solos é
indispensável analisar quais são os factores que influem na sua formação e
evolução.
“Uma
definição de solo que ponha a ênfase nos seus factores de formação permite-nos
considerá-lo como o material mineral ou orgânico, não consolidado, existente à
superfície da terra, que esteve sujeito e evidencia o efeito da acção do clima
(cl) e de macro e microorganismos (o), que actuaram sobre o material originário
do solo (p), de forma condicionada pelo relevo (r), ao longo de um dado período
de tempo (t)” (Sampaio apud SSSA, 1997).
Assim,
cada propriedade do solo (s) pode ser expressa em termos conceptuais como uma
função dos referidos factores de formação do solo (Jenny, 1941):
s
= f (cl, o, r, p, t, ...)
Segundo
Jenny (1941) as reticências significam outros factores que pontualmente podem
também ser relevantes. Nomeadamente, em muitos solos sujeitos a intervenções
humanas significativas, o homem passa a ser outro factor de formação do solo a
considerar.
A
evolução pode acontecer sem existir a camada R (rocha consolidada e dura),
terminando o perfil na camada C (material originário do solo). Isto pode
suceder, por exemplo, se o solo se formar sobre um material de origem
sedimentar e a camada R estiver apenas a uma profundidade tal que não influi na
formação do solo.
Atendendo
à situação topográfica pode suceder que o solo vá sofrendo erosão e, portanto
que se verifique alguma diminuição da espessura relativamente ao nível
original. No entanto caso o perfil se situe numa zona de vale, já será
admissível que, pelo contrário, ocorradeposição de material aumentar a
espessura e até, fazendo subir a superfície do solo.
Isto
significa que para entender a formação do solo é indispensável considerar não
só os fenómenos que ocorrem no próprio perfil mas que, de um modo geral, o solo
é o resultado de um balanço entre processos de formação e processos de
degradação, como é o caso da erosão, entre muitos outros.
2.0. Objectivos
Compreender os processos
de formação de solos: Meteorização.
·
Identificar
os tipos de Meteorização;
·
Descrever
os factores que influenciam a meteorização.
·
Quais
são os tipos de meteorização?
·
Quais
são os factores que influenciam a meteorização?
Este trabalho mostra‒se relevante, pois vai ajudar na
percepção de Meteorização como um
processo de formação
dos solos. Não obstante,
numa perspectiva académica,
o presente estudo
ira contribuir com os
seus conteúdos ajudar
na reflexão relacionado ao tema,
e vai servir
como um suporte
teórico para outros estudantes com
o tema semelhante
que possam consultar
para desenvolverem os seus
trabalhos.
Meteorização
Processos de formação de
solo
“Meteorização é
o conjunto dos processos de decomposição
química e degradação
física que os materiais
rochosos sofrem quando
expostos ao ar,
humidade e matéria orgânica.”
Sampaio apud Vasconcelos (2001).
“Meteorização
é o processo
pelo qual as
rochas se fragmentam
e adaptam à superfície
da Terra, de
forma a procurarem
um equilíbrio estável à superfície” (Sampaio, 2011)
Meteorização
é o processo natural de decomposição ou desintegração de rochas e solos, e seus
minerais constituintes, por acção dos efeitos químicos, físicos e biológicos
que resultam da sua exposição aos agentes externos (no que se inclui factores
antropogénicos, isto é devido direta ou indiretamente à acção humana ou
natural). Em resumo, é um fenômeno natural a que estão sujeitos todos os materiais
geológicos quando expostos à acção combinada da atmosfera, da hidrosfera, da
biosfera e da antroposfera, de forma permanente e generalizada, por toda
superfície terrestre.
À
medida que se aproximam da superfície do planeta, as rochas vão procurando
adaptar-se às condições existentes à superfície, onde as pressões baixas, as
temperaturas baixas e variáveis e a abundância de água, contrastam de um modo
geralmente bastante drástico com as condições que presidiram à génese dessas
mesmas rochas.
A
Meteorização é, então, o processo pelo qual as rochas se fragmentam e adaptam à
superfície da Terra, de forma a procurarem um equilíbrio estável à superfície.
Como produtos resultantes da Meteorização tem-se: solos; minerais argilosos e
substâncias químicas dissolvidas e em suspensão transportadas pelos rios até ao
oceano.
Há
dois tipos fundamentais de meteorização: a física
e a química.
A Meteorização Física ou desagregação, é o
conjunto de processos que causa a desintegração das rochas, sem alteração de
sua composição química. O processo primário na Meteorização Física é a abrasão
(o processo pelo qual clastos e outras partículas são reduzidas em tamanho).
Na
Meteorização Física os produtos resultantes deste processo apresentam a mesma
composição química da rocha original, ocorrendo apenas uma acção mecânica, que
leva à facturação das rochas em fragmentos mais pequenos.
Neste
tipo de meteorização, as acções físicas são preponderantes. O material sofre
ruptura devido à actuação de agentes de meteorização mecânica de diversas
origens. Os mecanismos mais importantes são: Fissuração e Desagregação
A
fragmentação de um bloco rochoso é acompanhada por um aumento significativo de
superfície exposta à acção dos agentes meteóricos. Podem, portanto, actuar em
todo o globo embora com actuações mais reduzidas do que a actividade química.
Iniciam, por vezes, a meteorização de uma dada rocha pois promovem a
fragmentação, a qual abre canais que deixam penetrar a água e o ar (agentes de
meteorização química), facilitando a reacção com os minerais.
Algumas
forças são originadas no interior das rochas (intensidade); outras são
aplicadas externamente (capacidade).
É
muito importante ter a consciência sempre presente de que, o material perde a
coerência sem modificação das composições química e mineralógica iniciais.
·
Encunhamento de gelo –
Crioclastia;
·
Efeitos térmicos –
termoclastia (insolação);
·
Exfoliação;
·
Meteorização esferoidal;
·
Haloclastia;
·
Humedecimento e secagem
sucessivos.
Encunhamento de gelo
– Crioclastia (expansão volumétrica da água quando congela em espaços
confinados)
A
água contida nos poros e nas fracturas das rochas, quando gela vai sofrer cerca
de 9% de expansão, o que conduz a pressões que chegam a atingir os 110 Kg/cm2.
Este processo de expansão alarga as descontinuidades iniciais (poros, fissuras
das rochas) e cria outras, permitindo a penetração de mais água, que por sua
vez vai gelar. É bastante importante em rochas permeáveis em regiões frias de
alta montanha acima da zona com vegetação, onde normalmente existem mudanças
bruscas de temperatura em torno do ponto de congelação.
Efeitos térmicos
– termoclastia (insolação)
A
alternância de aumentos e diminuições de temperatura durante um ciclo diurno
podem levar, respectivamente à contracção e expansão das rochas, conduzindo à
sua ruptura.
As
modificações de temperatura verificam-se em vários aspectos:
·
Existência de gradientes
de temperatura entre a superfície e o interior da rocha;
·
Diferentes coeficientes
de expansão térmica dos minerais constituintes;
·
Amplas variações de
temperaturas diurnas.
Exfoliação
Resulta
do alívio da pressão confinante a que estão sujeitas as rochas, devido à
remoção do material suprajacente.
Esta remoção pode ser natural (é o caso da
erosão nas montanhas) ou artificial (é
o
caso das grandes pedreiras a céu aberto).
A
descompressão causada pela saída do
material que estava por cima, provoca a expansão do material e a
formação de fracturas subparalelas à topografia.
Meteorização esferoidal
É
semelhante à anterior mas a fragmentação da rocha produz fragmentos curvos,
geralmente em menor escala que o processo anterior.
Pensa-se
que estes dois processos são em parte resultado de uma desigual distribuição da
expansão e contracção das rochas,
motivadas por meteorização química e modificações de temperatura
Haloclastia
– cristalização, crescimento e hidratação de sais em espaços confinados – Comum
em regiões quentes desérticas.
Nas
rochas porosas pode entrar água com sais dissolvidos. Durante o dia, com o
aumento da temperatura pode dar-se a evaporação da água com um crescimento e
cristalização dos sais contidos.
Humedecimento e secagem
sucessivos.
O
processo inicia-se num momento de humedecimento onde existem simultaneamente,
uma camada de água ordenada à volta dos minerais e água desordenada fora da
acção das partículas. Ao dar-se a secagem, o excesso de água é drenado mas a
camada de água ordenada mantém-se à volta da partícula provocando contracção do
material. Quando volta a haver condições
para
um novo humedecimento do solo, a água renovada constrói uma nova camada de água
ordenada, a qual, fica dupla e daí resulta uma maior ordenação das moléculas de
água, que por sua vez assume uma natureza “quase cristalina” e exerce uma força
expansiva contra as paredes do mineral que entra em ruptura.
Os
processos de meteorização química ocorrem com a presença da água e Dióxido de
carbono (CO2), dependendo de sua ação de decomposição juntamente ao
gás carbônico dissolvido e, em alguns casos, de ácidos orgânicos formados pela
decomposição de resíduos vegetais. Dado que a decomposição química se processa
na superfície dos minerais, quanto maior a fragmentação da rocha por processos
físicos, maior será a intensidade doa meteorização química.
Na
meteorização química, os produtos resultantes deste processo apresentam uma
composição química diferente da das rochas originais, o que é devido a terem
ocorrido reacções químicas entre a rocha e os elementos da atmosfera.
A
meteorização química, implica a destruição da estrutura interna dos minerais e
a formação de novas estruturas. Deste modo, a composição química da rocha é
alterada, o que provoca mudanças na sua aparência física. Em todo este
processo, a água vai ser o agente principal, com efeito, ela não só toma parte
directa nas reacções químicas, como também funciona como meio de transporte
para os elementos químicos da atmosfera e favorece a remoção da zona alterada
das rochas, expondo novas superfícies. Assim, o grau de meteorização química
vai depender da taxa de precipitação.
·
Hidratação;
·
Dissolução e
Solubilização;
·
Oxidação;
·
Hidrólise.
Hidratação
As
moléculas de água entram na estrutura mineral, modificando-a e formando outro
mineral. Ocorre por atracção entre
os dipolos das moléculas de água e as cargas eléctricas não neutralizadas da
superfície dos grãos.
Exemplo:
Formação de minerais argilosos – estes incorporam parte da água (OH)- na sua
estrutura.
A
hidratação envolve mudança de volume do mineral e prepara a superfície dos
minerais para outras alterações.
Dissolução e
Solubilização
Os
materiais rochosos libertam vários elementos que não reagem uns com os outros,
mas passam directamente para a solução. É muito comum em calcários.
Pode
ocorrer por acção da:
a) Água
corrente;
b) Película
de água em redor das partículas.
A
composição da solução final é igual à Composição do mineral inicial. Se os
calcários não forem puros, vão ficar com muitos resíduos do tipo: minerais
argilosos; quartzo; sílex; óxidos de Fe. Estes são libertados e concentram-se
nas fendas/cavidades do calcário, dando origem à Terra-rossa.
Oxidação
É
a reacção entre o oxigénio da atmosfera ou o dissolvido na água, com os
minerais. A nível dos elementos
químicos importantes neste tipo de reacções, é de destacar o caso do ferro, o qual
aparece sob a forma de Fe2+ nos silicatos ferro-magnesianos e de Fe3+
quando alterado em atmosferas oxidantes.
Hidrólise
Consiste
na reacção química entre um mineral e a água, formando novos minerais –
minerais secundários – minerais argilosos.
É
o agente de alteração mais importante pois a partir da síntese dos iões
libertados formam-se novos minerais mais adaptados às condições da superfície
terrestre: minerais secundários que resultam em minerais argilosos e/ou em
óxidos de alumínio e ferro.
A
hidrólise ocorre porque a água tem tendência a dissociar-se: (H2O→H++OH-).
Os iões do mineral vão-se combinar com os iões H+ e OH- da
água. Para além disso, a água da chuva em contacto com o CO2
atmosférico forma ácido carbónico, tornando as gotas levemente ácidas e,
portanto, com maior tendência a dissociar os minerais.
Os
factores que infuenciam a meteorização correspondem ao conjunto de elementos
naturais que interferem ou determinam a forma e a intensidade de ocorrência dos
processos intempéricos. O estudo e o conhecimento desses elementos são de
grande necessidade para a previsão das sucessivas transformações do relevo e o
planejamento sobre a sua ocupação por parte das actividades humanas, além de
ser importante para compreender a evolução da morfologia do planeta.
Sendo
assim, os fatores que controlam a meteorização são: o clima, o material
parental, o relevo, a biosfera e o tempo.
Clima
A
influência do clima sobre a meteorização acontece com base na variação e
regularidade dos agentes meteorológicos ao longo do tempo, a saber: a temperatura, a precipitação e os ventos.
Desse modo, o processo de desgaste do relevo e a sequencial erosão
apresentam-se de diferentes formas e intensidades a depender da região
climática em que eles se manifestam.
A
meteorização química – aquela em que ocorre a dissolução das rochas a partir de
vários processos distintos , costuma manifestar-se mais intensamente quando a
temperatura e o índice de chuvas são mais acentuados, em uma relação de
proporcionalidade directa. Já a meteorização física– a quebra mecânica das
rochas em sedimentos, ocorre mais intensamente quando há uma menor actuação das
chuvas e menores temperaturas, em uma relação de proporcionalidade inversa. Os
ventos, por sua vez, acarretam a intensificação da própria meteorização física.
Material parental
O
material parental ou seja, a constituição física da rocha que será meteorizada determinará
a intensidade da acção da meteorização, haja vista que existem formações
rochosas mais resistentes e outras menos resistentes à acção dos agentes
exógenos de transformação do relevo. Isso explica, por exemplo, por que partes
distintas de uma mesma estrutura sofrem níveis de desgaste diferentes ao longo
do tempo, como em serras, escarpas e chapadas.
O
grau de resistência das rochas à acção meteórica depende de seus minerais
constituintes e dos seus respectivos níveis de estabilidade físico-química. Os
minerais que se cristalizam mais rapidamente são os mais suscetíveis, tais como
a ovilina, a calcita e o anfibólio. Já os minerais mais resistentes à
meteorização são aqueles que se cristalizam em temperaturas menores, mais
próximas a 500ºC, com destaque para os óxidos de ferro, os hidróxidos de
alumínio e o quartzo.
Essa
configuração faz com que o granito, por exemplo, seja mais resistente à
meteorização do que o mármore, pois o primeiro tipo de rocha é composto por
materiais silicáticos e o segundo é formado por minerais carbonáticos.
Relevo
As
formas altimétricas de relevo, ou seja, a topografia interferem na meteorização
principalmente a partir da regulação do escoamento, infiltração e drenagem da
água. Paisagens geomorfológicas muito íngremes apresentam uma menor infiltração
da água em razão da maior velocidade do escoamento, no caso, da água das
chuvas. Já terrenos mais planos facilitam essa infiltração, mas a drenagem
dependerá da porosidade das rochas e do seu nível de profundidade.
As
formas de relevo com maior infiltração e drenagem favorecem a meteorização
química. Quando essa drenagem é menor, esse tipo praticamente não ocorre. A meteorização
física é mais frequente quando a infiltração é praticamente nula e o escoamento
superficial é mais intenso. Portanto, áreas mais íngremes são mais suscetíveis à
meteorização física e os ambientes mais planos e permeáveis sofrem com mais
frequência a meteorização química.
Biosfera
A
Biosfera é, sem dúvidas, um dos mais reconhecidos e discutidos factores da
meteorização. A influência dos seres vivos sobre esse processo é tão relevante
que muitos autores definem um tipo específico: a meteorização biológica, embora
esse invariavelmente resulte em uma meteorização química ou física. Nesse
sentido, a principal influência é da vegetação, além da presença de
micro-organismos no interior dos solos e das rochas.
A
presença de material orgânico nos solos aumenta ou diminui a sua acidez, bem
como interfere na composição química da água durante o processo de infiltração.
As raízes das plantas intensificam a meteorização química ao seu redor, embora
a sua presença contribua para a redução da meteorização física por diminuir a
velocidade de escoamento da água sobre a superfície.
Tempo
O
tempo, nesse caso, diz respeito à velocidade em que o processo de meteorização
acontece, ou seja, a quantidade de tempo que ele leva para manifestar-se e
gerar os seus impactos sobre as estruturas rochosas. Obviamente, a menor
resistência do material parental e a maior agressividade dos agentes meteorógicos
provocarão uma reação mais rápida e vice-versa. No entanto, existem outras
condições relacionadas com essa questão, que são basicamente a síntes dos factores
anteriormente citados.
Além
disso, o tempo de exposição das rochas a meteorização é de suma importância.
Afinal, a dinâmica do relevo provocada pelo tectonismo, pelos movimentos de
massa e pelas variações climáticas e meteorológicas determinará os efeitos
desse processo sobre as composições geomorfológicas, no sentido de desgastá-las
mais ou menos intensamente com o passar das eras geológicas.
Após estudo
aprofundado do tema,
conclui-se que a
alter ação das rochas,
denominada meteorização,
corresponde às modificações
físicas e/ ou químicas
causadas, nas rochas, pelos agentes de
meteorização - a água, o
vento, as mudanças
de tempera tura e
a acção dos
seres vivos. De acordo
com o seu
modo de actuação
e com os
produtos que originam,
os agentes de meteorização podem
ser classificados em
físicos (provocam fragmentação)
e químicos (provocam alteração
química), existindo, por isso, dois
tipos de
meteorização: a meteorização
física e a meteorização química.
Conclui-se também que
existem alguns factores
que contribuem para
a meteorização, que são, o
clima, o material parental, o relevo, a biosfera e o tempo cada
factor agindo da
suma forma para a contribuição da existência de meteorização.
Fatores de meteorização
in Infopédia [em linha]. Porto: Porto Editora, 2003-2020. [consult. 2020-03-26
11:50:04]. Disponível na Internet: https://www.infopedia.pt/$fatores-de-meteorizacao
JENNY,
H. (1941). Factors of soil formation.
Mc.
Graw Hill, New York
Meteorização
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PENA,
Rodolfo F. Alves. "Fatores que controlam o intemperismo"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/geografia/fatores-que-controlam-intemperismo.htm.
Acesso em 26 de março de 2020.
SAMPAIO,
Elsa. Formação do solo – Processo de
meteorização: Departamento de Geociências. Universidade de Évora. 2011
VASCONCELOS, L. (2001). Manual de apontamentos de
Geologia geral. Maputo Mutumucuio, I.V.
(2008). Disponível em:
https://dspace.uevora.pt/rdpc/bitstream/10174/4516/1/Formação%20do%20solo-meteorização.pdf Acesso em 26 de Março de 2020.
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