Tipos de Intemperismo

Intemperismo é a combinação de processos que quebram rochas, solo e minerais, eventualmente transformando-se em sedimento. Por outro lado, a desintegração ou alteração da superfície da rocha em sua posição natural ou original através de processos físicos, químicos e biológicos induzidos ou modificados pelo vento, água e clima.

O intemperismo envolve processos físicos, químicos e biológicos que atuam separadamente ou mais frequentemente em conjunto para causar a fragmentação e decomposição do material rochoso. A decomposição física causa a desintegração mecânica da rocha e, portanto, depende da aplicação de força. O intemperismo envolve quebrar a rocha nos minerais ou partículas em formação sem perturbar os minerais em formação. As principais fontes de intemperismo físico são a expansão e contração do calor, a erosão de materiais sobrepostos, a liberação de pressão sobre a rocha, alternativamente o congelamento e degelo da água, a dissolução da água entre as fissuras e fissuras na rocha, o crescimento de plantas e organismos na rocha. Organismos na rocha. A troca de rochas geralmente envolve deterioração química na qual a composição mineral da rocha é alterada, rearranjada ou redistribuída. Os minerais das rochas são submetidos à dissolução, carbonatação, hidratação e oxidação com água circulante. Esses efeitos no intemperismo de minerais são adicionados aos efeitos de organismos vivos e plantas como extração de nutrientes para rochas.

Depois que a rocha quebra, os materiais restantes causam solo com materiais orgânicos. O conteúdo mineral do solo é determinado pelo material de origem; portanto, um solo derivado de um único tipo de rocha pode muitas vezes carecer de um ou mais minerais necessários para uma boa fertilidade, enquanto um solo ventilado de uma mistura de tipos de rocha (como glacial, eólico ou aluvial) depósitos) geralmente torna os solos mais férteis. Além disso, a maior parte da Terra formas terrestres e as paisagens são o resultado de processos de decomposição associados à erosão e reacumulação.

Explique a desintegração ou dissolução de rochas e minerais na superfície da Terra. Água, gelo, ácidos, sais, plantas, animais e mudanças de temperatura são condições meteorológicas.

Depois que uma rocha é triturada, um processo chamado erosão remove rochas e fragmentos minerais. Nenhuma rocha na terra pode resistir à erosão.

O intemperismo e a erosão mudam constantemente a paisagem rochosa da Terra. O desgaste desgasta as superfícies expostas ao longo do tempo. O tempo de exposição geralmente contribui para a vulnerabilidade de uma rocha às condições climáticas. Rochas enterradas sob outras rochas, como lava, são menos suscetíveis ao desgaste e erosão do que rochas expostas ao vento e à água.

É o primeiro passo na produção de solo em condições climáticas, pois suaviza superfícies rochosas duras e pontiagudas. Pequenos pedaços de minerais desgastados se misturam com plantas, restos de animais, fungos, bactérias e outros organismos. Um único tipo de rocha intemperizada geralmente produz solo infértil, os materiais intemperizados da coleção de rochas são mais ricos em diversidade mineral e contribuem para solos mais férteis. Os tipos de solo associados à mistura de rochas alteradas incluem depósitos intocados e aluviais até a formação de gelo.

Intemperismo Físico ou Intemperismo Mecânico

Intemperismo físico, também chamado de intemperismo mecânico ou desagregação, é uma classe de processos que causam a quebra de rochas sem mudança química. O processo primário no desgaste físico é a abrasão (o processo pelo qual clipes e outras partículas são reduzidos em tamanho). Temperatura, pressão, congelamento e assim por diante. O intemperismo físico pode ocorrer por razões. Por exemplo, rachaduras resultantes do desgaste físico aumentarão a área de superfície exposta ao efeito químico, aumentando assim a taxa de desintegração.

Cunha de gelo: A água gelada estoura canos e quebra garrafas; porque a água se expande quando as paredes do recipiente congelam e empurram. O mesmo fenômeno ocorre na rocha. Quando a água presa em uma junta congela, ela força a junta a se abrir e pode fazer com que ela cresça. Essas cunhas de congelamento permitem que os blocos sejam liberados do leito rochoso sólido.

Cunha de sal: Em climas áridos, o sal dissolvido nas águas subterrâneas precipita e cresce como cristais nos poros abertos das rochas. Esse processo, chamado de salitre, separa os grãos circundantes e enfraquece a rocha de modo que, quando exposta ao vento e à chuva, a rocha se desintegra em grãos separados. O mesmo fenômeno ocorre ao longo da costa, onde a névoa salina se infiltra na rocha e depois seca.

Encunhamento de raiz: Você já reparou como as raízes de uma árvore velha podem quebrar uma calçada? À medida que as raízes crescem, elas aplicam pressão ao ambiente e podem abrir as juntas em um processo conhecido como encunhamento da raiz.

Expansão térmica: Quando o calor de um intenso incêndio florestal assa uma rocha, a camada externa da rocha se expande. No resfriamento, a camada se contrai. Essa mudança cria forças na rocha suficientes para fazer com que a parte externa da rocha se quebre em pedaços semelhantes a folhas. Pesquisas recentes sugerem que o calor intenso dos raios do Sol varrendo rochas escuras em um deserto pode fazer com que as rochas se quebrem em fatias finas.

Ataque animal: A vida animal também contribui para o desgaste físico: criaturas escavadoras, de minhocas a esquilos, abrem rachaduras e movem fragmentos de rocha. E no século passado, os humanos se tornaram talvez o agente mais enérgico do desgaste físico do planeta. Quando escavamos pedreiras, fundações, minas ou leitos de estradas por meio de escavações e detonações, estilhaçamos e deslocamos rochas que, de outra forma, poderiam ter permanecido intactas por milhões de anos.

Intemperismo químico

O intemperismo químico altera a composição das rochas, muitas vezes transformando-as quando a água interage com os minerais para criar várias reações químicas. O intemperismo químico é um processo gradual e contínuo à medida que o mineralogia da rocha se ajusta ao ambiente próximo à superfície. Minerais novos ou secundários se desenvolvem a partir dos minerais originais da rocha. Nisto os processos de oxidação e hidrólise são mais importantes. O intemperismo químico é intensificado por agentes geológicos, como a presença de água e oxigênio, bem como por agentes biológicos, como os ácidos produzidos pelo metabolismo microbiano e pelas raízes das plantas.

O processo de montanha a elevação de blocos é importante para expor novos estratos rochosos à atmosfera e à umidade, permitindo a ocorrência de intemperismo químico importante; ocorre liberação significativa de Ca2+ e outros íons nas águas superficiais.

Dissolução: O intemperismo químico durante o qual os minerais se dissolvem na água é chamado de dissolução. A dissolução afeta principalmente sais e minerais de carbonato (Fig. B.6a, b), mas mesmo quartzo dissolve-se ligeiramente.

Hidrólise: Durante a hidrólise, a água reage quimicamente com os minerais e os decompõe (lise significa soltar em grego) para formar outros minerais. Por exemplo, reações de hidrólise em feldspato produzir argila.

Oxidação: As reações de oxidação em rochas transformam minerais contendo ferro (como biotita e pirita) em uma mistura marrom enferrujada de vários minerais de óxido de ferro e hidróxido de ferro. Com efeito, rochas contendo ferro podem “enferrujar”.

Hidratação:: a absorção de água na estrutura cristalina dos minerais faz com que alguns minerais, como certos tipos de argila, se expandam. Essa expansão enfraquece a rocha.

Intemperismo Orgânico ou Biológico

Várias plantas e animais podem criar intemperismo químico através da liberação de compostos ácidos, ou seja, o efeito do musgo crescendo nos telhados é classificado como intemperismo. O intemperismo mineral também pode ser iniciado ou acelerado por microorganismos do solo. Acredita-se que os liquens nas rochas aumentem as taxas de intemperismo químico.

Algumas plantas e animais podem causar intemperismo químico através da liberação de compostos ácidos, ou seja, classificação de algas cultivadas no telhado como degradação. O intemperismo mineral também pode ser iniciado ou acelerado por microorganismos do solo. Pensa-se que os liquens nas rochas aumentam as taxas de intemperismo químico.

As formas mais comuns de intemperismo biológico são a liberação de compostos quelantes (ou seja, ácidos orgânicos, sideróforos) e moléculas acidificantes (ou seja, prótons, ácidos orgânicos) para quebrar alumínio e compostos contendo ferro em solos abaixo das plantas. A decomposição dos restos de plantas mortas no solo pode formar ácidos orgânicos que, quando dissolvidos em água, causam condições químicas do tempo. A liberação excessiva de compostos quelantes pode facilmente afetar as rochas e solos circundantes e conduzir à podsolização dos solos.

Fatores que afetam o intemperismo

O intemperismo é afetado por vários fatores, incluindo clima, tipo de rocha e agentes naturais. Aqui está uma breve discussão de cada um desses fatores:

1. Clima: O clima de uma determinada área pode influenciar muito o tipo e a taxa de intemperismo que ocorre. Em regiões com alta pluviosidade e alta umidade, o intemperismo químico é mais comum, pois a água reage com os minerais das rochas para criar novos compostos. Em contraste, áreas com mudanças extremas de temperatura, como aquelas que apresentam ciclos de congelamento e degelo, sofrem intemperismo mecânico devido à expansão e contração da água nas rochas. Além disso, áreas com ventos fortes podem causar abrasão e desgaste nas superfícies rochosas expostas.
2. Tipo de rocha: o tipo de rocha que está sendo desgastada também é um fator importante. Algumas rochas, como granito e basalto, são mais resistentes às intempéries devido à sua composição densa e dura. Em contraste, rochas sedimentares, como arenito e calcário, são frequentemente mais suscetíveis ao intemperismo devido à sua natureza porosa e à presença de minerais que podem se dissolver na água. Além disso, as rochas que contêm ferro e outros minerais propensos à oxidação são mais suscetíveis ao intemperismo químico.
3. Agentes naturais: Agentes naturais como água, vento e organismos vivos podem influenciar muito a taxa e o tipo de intemperismo que ocorre. A água pode causar intemperismo mecânico e químico, pois pode congelar e descongelar nas rochas e também pode dissolver minerais ao longo do tempo. O vento pode causar abrasão e desgaste em superfícies rochosas expostas, enquanto organismos vivos, como raízes de plantas e animais escavadores, podem quebrar fisicamente rochas e minerais.

Efeitos do intemperismo na paisagem

O intemperismo tem um impacto significativo na paisagem ao longo do tempo. Aqui estão alguns efeitos do intemperismo na paisagem:

1. Formação do solo: O intemperismo desempenha um papel importante na formação do solo. À medida que rochas e minerais são decompostos por agentes naturais e reações químicas, eles formam partículas menores que se misturam com a matéria orgânica para criar o solo. Com o tempo, o acúmulo de solo pode sustentar o crescimento da vegetação, levando ao desenvolvimento de ecossistemas complexos.
2. Erosão: O intemperismo pode contribuir para a erosão, que é o processo de remoção de solo e rocha de um local para outro por meio de agentes naturais, como água e vento. À medida que rochas e minerais sofrem intemperismo, eles podem se soltar e serem facilmente transportados por esses agentes, levando à formação de feições como cânions, vales e leitos de rios.
3. Sedimentação: O intemperismo também pode contribuir para a sedimentação, que é o processo de depósito de sedimentos em um novo local. Como o material desgastado é transportado por agentes naturais, ele pode se depositar e se acumular em uma nova área. Isso pode levar à formação de rochas sedimentares ao longo do tempo.
4. Formação de cavernas: O intemperismo químico pode dissolver rochas e minerais ao longo do tempo, levando à formação de cavernas e outras características subterrâneas. Em áreas de calcário, por exemplo, a dissolução do carbonato de cálcio pela água ácida pode levar à formação de complexos sistemas de cavernas.
5. Formação de montanhas: O intemperismo pode contribuir para a formação de montanhas durante longos períodos de tempo. À medida que as rochas são desgastadas e erodidas, os sedimentos resultantes podem se acumular e ser comprimidos, levando à formação de novas formações rochosas e à elevação de massas de terra.

No geral, o intemperismo é um importante processo natural que contribui para a formação e evolução da paisagem da Terra ao longo do tempo.

Impacto humano no intemperismo

As atividades humanas podem ter um impacto significativo nos processos de intemperismo. Aqui estão algumas maneiras pelas quais as atividades humanas podem afetar o intemperismo:

1. Mudanças no uso da terra: atividades humanas como desmatamento, urbanização e agricultura podem alterar a paisagem natural e afetar a taxa e o tipo de intemperismo que ocorre. Por exemplo, o desmatamento pode levar ao aumento da erosão do solo e diminuição da cobertura vegetal, levando ao aumento do intemperismo químico das rochas e do solo.
2. Mineração e escavação: As atividades de mineração e escavação podem remover grandes quantidades de rochas e minerais, levando a mudanças significativas na geologia local e nos padrões climáticos. Essas atividades também podem aumentar a exposição de rochas e minerais a agentes naturais, como água e ar, levando ao intemperismo acelerado.
3. Atividades industriais: As atividades industriais, como a queima e fabricação de combustíveis fósseis, podem liberar poluentes no ar e na água, que podem reagir com rochas e minerais e contribuir para o desgaste químico. Além disso, a construção de edifícios e infraestrutura pode alterar a paisagem local e afetar os processos naturais de intemperismo e erosão.
4. Mudanças climáticas: as atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, podem contribuir para as mudanças climáticas globais, que podem alterar os padrões de temperatura e precipitação em uma determinada área. Essas mudanças podem afetar o tipo e a taxa de intemperismo que ocorre, bem como outros processos naturais, como erosão e sedimentação.

Em resumo, as atividades humanas podem ter impactos diretos e indiretos nos processos de intemperismo e podem alterar a paisagem natural e a dinâmica dos ecossistemas ao longo do tempo. Compreender e minimizar esses impactos é importante para preservar recursos naturais e manutenção de ecossistemas saudáveis.

Aplicações práticas do intemperismo

Os processos de intemperismo têm várias aplicações práticas em uma variedade de campos. aqui estão alguns exemplos:

1. Agricultura: O intemperismo desempenha um papel crítico na formação do solo, que é essencial para a agricultura. Compreender os processos de intemperismo pode ajudar os agricultores a otimizar suas práticas de manejo do solo, como selecionar os fertilizantes e métodos de irrigação apropriados com base no tipo de solo e nas condições climáticas.
2. Geologia e mineração: padrões e taxas de intemperismo podem ser usados ​​para identificar os tipos e localizações de minerais e minérios valiosos. Ao entender as características de intemperismo de diferentes formações rochosas, geólogos e mineradores podem otimizar seus esforços de exploração e extração.
3. Engenharia civil e construção: Compreender as características de intemperismo de diferentes tipos de rocha e solo é importante para projetos de construção, como fundações, túneis e pontes. Os engenheiros precisam considerar os impactos potenciais dos processos de intemperismo, como erosão e subsidência, na estabilidade e segurança a longo prazo dessas estruturas.
4. Ciência ambiental: Os processos de intemperismo desempenham um papel importante no ciclo natural do carbono e podem afetar as mudanças climáticas. Compreender os processos e taxas de intemperismo pode ajudar os pesquisadores a modelar e prever melhor os impactos das mudanças climáticas nos sistemas da Terra e informar estratégias para mitigar esses impactos.
5. Preservação do patrimônio cultural: Os processos de intemperismo podem causar danos a locais de patrimônio cultural, como monumentos e esculturas. Compreender as características de intemperismo de diferentes materiais e condições ambientais pode ajudar os conservadores a desenvolver estratégias eficazes de preservação e restauração.

No geral, entender os processos de intemperismo é importante para uma variedade de aplicações práticas em campos como agricultura, geologia, construção, ciências ambientais e preservação do patrimônio cultural.

Pesquisa de intemperismo: métodos e tendências atuais

A pesquisa de intemperismo é um campo amplo e interdisciplinar que envolve o estudo de processos físicos, químicos e biológicos que transformam rochas e minerais ao longo do tempo. Aqui estão alguns métodos e tendências atuais na pesquisa de intemperismo:

1. Experimentos de laboratório: Os pesquisadores usam experimentos de laboratório para estudar os processos químicos e físicos de intemperismo que ocorrem sob condições controladas. Esses experimentos podem ajudar a identificar os mecanismos e as taxas de reações de intemperismo e fornecer informações sobre os fatores que influenciam esses processos.
2. Observações de campo: As observações de campo envolvem a medição direta e monitoramento de processos de intemperismo em ambientes naturais. Os pesquisadores usam observações de campo para estudar os efeitos do clima, da geologia e da vegetação nos padrões e taxas de intemperismo ao longo do tempo.
3. Modelagem: A modelagem envolve o uso de modelos matemáticos e baseados em computador para simular processos de intemperismo e prever seus impactos em diferentes cenários. A modelagem pode ajudar os pesquisadores a entender melhor as complexas interações entre diferentes fatores ambientais e informar as estratégias de manejo e conservação.
4. Técnicas emergentes: Avanços em técnicas analíticas, como difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente por ablação a laser, permitiram que os pesquisadores estudassem os processos de intemperismo em micro e nanoescala. Essas técnicas permitem que os pesquisadores identifiquem e caracterizem a mineralogia e a química de rochas e minerais e forneçam informações sobre os mecanismos e taxas de reações de intemperismo.
5. Abordagens interdisciplinares: A pesquisa de intemperismo está se tornando cada vez mais interdisciplinar, com pesquisadores de diferentes áreas, como geologia, química, biologia e ciências ambientais, colaborando para estudar os processos de intemperismo e seus impactos nos sistemas da Terra. Essa abordagem permite uma compreensão mais holística dos processos de intemperismo e suas interações com outros fatores ambientais.

No geral, a pesquisa de intemperismo envolve uma variedade de métodos e abordagens destinadas a compreender os processos complexos e dinâmicos que transformam rochas e minerais ao longo do tempo. A pesquisa em andamento neste campo é fundamental para entender e gerenciar os impactos do intemperismo nos sistemas da Terra e desenvolver estratégias para mitigar esses impactos.

Resumo dos pontos-chave e direções futuras na pesquisa de intemperismo.

Os pontos-chave na pesquisa de intemperismo incluem:

1. Os processos de intemperismo são complexos e dinâmicos e envolvem processos físicos, químicos e biológicos que transformam rochas e minerais ao longo do tempo.
2. Fatores como clima, tipo de rocha e agentes naturais influenciam as taxas e padrões de intemperismo.
3. O intemperismo pode ter impactos significativos na paisagem, incluindo a formação do solo, a liberação de nutrientes e a erosão das formações rochosas.
4. Atividades humanas como poluição, desmatamento e mineração podem acelerar ou modificar os processos de intemperismo.

Direções futuras na pesquisa de intemperismo podem incluir:

1. Desenvolver uma melhor compreensão dos processos de micro e nanoescala que impulsionam as reações de intemperismo.
2. Estudar os impactos das mudanças climáticas nos processos de intemperismo e no ciclo do carbono.
3. Investigar as interações entre diferentes fatores ambientais, como clima, vegetação e propriedades do solo, nas taxas e padrões de intemperismo.
4. Desenvolver estratégias mais eficazes para gerenciar e mitigar os impactos do intemperismo nos sistemas naturais e culturais.
5. Melhorando nossa compreensão do papel do intemperismo na formação e evolução dos planetas, incluindo a Terra primitiva e Marte.

No geral, a pesquisa de intemperismo é um campo interdisciplinar com implicações significativas para uma variedade de aplicações científicas e práticas. A pesquisa em andamento neste campo é fundamental para entender e gerenciar os impactos do intemperismo nos sistemas da Terra e desenvolver estratégias para mitigar esses impactos.

Perguntas frequentes sobre intemperismo

P: O que é intemperismo?

R: O intemperismo é o processo pelo qual rochas e minerais são decompostos em partículas menores devido à exposição à atmosfera, água e outros agentes naturais.

P: Quais são os três tipos de intemperismo?

R: Os três tipos de intemperismo são intemperismo mecânico, intemperismo químico e intemperismo biológico.

P: O que é intemperismo mecânico?

R: O intemperismo mecânico ocorre quando rochas e minerais são decompostos em pedaços menores por meio de processos físicos.

P: O que é intemperismo químico?

R: O intemperismo químico ocorre quando rochas e minerais são decompostos por meio de reações químicas.

P: O que é intemperismo biológico?

R: O intemperismo biológico ocorre quando rochas e minerais são decompostos pela ação de organismos vivos.

P: Como esses tipos de intemperismo funcionam juntos?

R: Todos os três tipos de intemperismo podem trabalhar juntos para quebrar rochas e minerais em partículas menores, que podem ser transportadas e depositadas por agentes naturais, como vento e água.

P: Por que o intemperismo é importante?

R: O processo de intemperismo é uma parte importante da natureza ciclo das rochas, e desempenha um papel crucial na formação da paisagem da Terra ao longo do tempo.

P: Quais são alguns exemplos de intemperismo mecânico?

R: Exemplos de intemperismo mecânico incluem ciclos de congelamento e degelo, esfoliação devido à liberação de pressão, abrasão devido ao vento ou água e a formação de taludes.

P: Quais são alguns exemplos de intemperismo químico?

R: Exemplos de intemperismo químico incluem a dissolução do calcário pelo ácido carbônico, a oxidação do ferro nas rochas para formar ferrugem e a lixiviação de minerais pela chuva ácida.

P: Quais são alguns exemplos de intemperismo biológico?

R: Exemplos de intemperismo biológico incluem a decomposição de rochas e minerais pelas raízes das plantas, a escavação de animais nas rochas e a ação de microorganismos no solo.

P: Quanto tempo demora o desgaste?

R: A quantidade de tempo que leva para ocorrer o intemperismo depende de fatores como o tipo de rocha ou mineral, o clima e o ambiente e a força e duração dos agentes naturais que causam o intemperismo. Algumas rochas podem sofrer intemperismo rapidamente em certas condições, enquanto outras podem levar milhares ou até milhões de anos para sofrer intemperismo.

P: Quais são os efeitos do intemperismo na paisagem da Terra?

R: O clima desempenha um papel importante na formação da paisagem da Terra ao longo do tempo. Ele pode criar recursos como desfiladeiros, cavernas e montanhas, e também pode quebrar rochas e minerais em partículas menores que contribuem para a formação do solo e a ciclagem de nutrientes nos ecossistemas. O intemperismo também pode contribuir para a erosão e sedimentação, que podem ter efeitos positivos e negativos sobre o meio ambiente.

Referências

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