MINERALOGIA DOS SOLOS

● COMPOSIÇÃO MINERALÓGICA DOS SOLOS– minerais resistentes ao intemperismo. Ex: quartzo– minerais intemperizáveis em diferentes graus de alteração.

Exs: feldspatos, micas– minerais secundários → originados do intemperismo. Ex:

argilominerais

● ARGILOMINERAISSilicatos hidratados de alumínio na forma lamelar ou alongadaPrincipais formadores da fração fina dos solos (φ < 2µm - fração

argilosa).Determinantes das propriedades plásticas e de coesão dos solos.Outros constituintes da fração fina: sílica coloidal, microcristais de

quartzo, microgrãos de óxidos de Fe e matéria orgânica

– Unidades cristalográficas básicas• tetraedros de sílica• octaedros de gibbsita

– Espécies mineralógicas• caulinitas• ilitas• esmectitas - montmorilonita• outras: vermiculitas, haloisitas, alofanas, ...

– Técnicas para identificação• difratometria de raio X• análise termo-diferencial (ATD)• microscopia eletrônica• métodos químicos

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ESTRUTURA 1.1caulinita

ESTRUTURA 2 : 1esmectitas e ilita

ESTRUTURA DAS CAMADAS

DOS ARGILOMINERAIS

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– Propriedades dos principais grupos de argilominerais

Caulinita - (OH)8Al4Si4O10Argilomineral 1:1, não expansivo, distância basal: 7.2Å, cristais lamelares

hexagonais (l: 0,3 a 3µm, espessura: 1/3 a 1/10 l) , área superficial específica: 30 m2/g.

Reduzido espaço entre as camadas para penetração de moléculas d’água e íons.

Equilíbrio de cargas → baixo CTC (1 a 20 me/100g).Plasticidade baixa (wl:30-60%; wp: 30-40%; IP: 10-30%). Dens: 2,62 a 2,66.Dominantes na maioria dos solos ácidos de regiões tropicais e subtropicaisCaracterísticas físicas aos solos: boa agregação, aeração e permeabilidade.

Ilita - (OH)4Ky(Al4Fe4Mg4Mg6)Si8-yAly)O20Argilomineral 2:1 parcialmente expansivo, distância basal: 10Å, cristais

lamelares (l: 0,1 a 2µm, espessura: 1/10 l). Rigidez das ligações entre camadas e dificuldade à penetração de água e íons

→ presença de K+. Baixa expansão, adsorção d’água e plasticidade.Fase inicial de intemperismo das micas → idêntica estrutura molecular,

substituição parcial de Si+4 por Al+3 compensado por íons K+, sujeito a trocaiônica → CTC de 20 a 60 me/100g.

Comuns em solos originários de rochas graníticas.

Esmectitas - (OH)4Al4Si8O20.xH2O (montmorilonita)Grupo de argilominerais 2:1, expansivos, distância basal: 10 a 20Å,

substituição isomórfica na lâmina octaedral Mg+2 → Al+3, CTC entre 60 e 150 me/100g. Mais comum → montmorilonita.

Pequenos cristais l: 0,1 a 1µm, espessura: 1/100 l (possibilidade de quebra dos grãos por adsorção d’água) → grande área superficial (800 m2/g) →grande capacidade de reter íons.

Solos pouco intemperizados, regiões temperadas e áridas, locais com drenagem impedida (Vertissolos e Solos Litólicos → Campanha RS). Elevada capacidade de expansão e contração, elevada plasticidade (wl:140-700%; wp:50-100%; IP:60-600%) e pegajosidade (úmidos), sujeitos a fendilhamentos e de consistência dura (secos). Dens: 2,75 a 2,78.

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Outros:VermiculitaArgilomineral 2:1 expansivo, distância basal: 10 a 15Å, presença de K+ e

moléculas d’água entre as camadas, CTC de 100 a 200 me/100g, área superficial específica: 750 m2/g.

Elevada capacidade de expansão e contração, elevada plasticidade e pegajosidade.

Ocorre em solos pouco intemperizados, produto da alteração das micas.

Vermiculita aluminosaPrecipitação de polímeros de Al - Aln(OH)n - entre as camadas da vermiculita e

esmectitas → redução no potencial de expansão e contração.

Argilominerais de camada mista (interestratificados)Transformação parcial de um argilomineral original em um outro: mica-ilita,

mica-ilita-vermiculita, ilita-montmorilonita, ....

AlofanasArgilominerais com formato esférico, ricos em água, Al > Si, considerados

amorfos, CTC até 100 me/100g.Solos de vidros vulcânicos.

Formação e transformação dos argilomineraisOrigem dos argilominerais:– alteração dos filossilicatos primários →mudança do material entrecamadas

• remoção do K das micas e substituição por H, Ca ou Mg → ilita• remoção completa do K → vermiculita ou esmectita• precipitação de polímeros de Al → vermiculita aluminosa

– neoformação a partir dos produtos de alteração dos silicatos:GIBBSITA

Feldspatos - (Ca, Mg, Na, K, Si) Produtos -Si CAULINITAPiroxênios deAnfibólios Alteração +K ILITA

+Mg, Ca ESMECTITA

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SEQÜÊNCIA DE TRANSFORMAÇÃO DE ARGILOMINERAIS 2:1

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