Aula 3 - Minerais Do Solo
Aula 3 - Minerais Do Solo
Aula 3 - Minerais Do Solo
CURSO: AGRONOMIA
Minerais do solo
Professor:MauricioVicente Al ves
Unidade 3
3. COMPOSIÇÃO DA CROSTA TERRESTRE E DO SOLO
Consultar:
www.rc.unesp.br/museudpm
3.3. – Minerais de iMportância agrícola.
3.3.1. ASPECTOS GERAIS
Do ponto de vista físico-químico-biológico, podemos
considerar o como solo um SISTEMA, composto por 3 fases :
sólida , líquida e gasosa.
A fase sólida é subdividida em dois componentes, um
orgânico e outro mineral.
Nos interessará, neste capítulo, fazer uma abordagem
acerca dos constituintes minerais que compõe a fase sólida
do solo, devido a sua importância como fonte de nutrientes
para as plantas.
Classifica-se comumente os minerais do solo, de acordo
com sua origem , em primários e secundários.
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
• Origem
• Herdados da rocha mãe ou sedimento
• Mesma composição química que minerais presentes nas
rochas
• Localização
• Frações mais grosseiras (no cascalho ( entre 2 e
20mm), na areia ( entre 2 e 0,05mm) ou no silte ( entre
0,05 e 0,002mm) ).
• Indicam
• Reser va mineral
• Grau de evolução do solo (estágio de intemperização)
• Principais representantes
• Grupo dos silicatos e aluminossilicatos(quartzo, micas,
feldspatos, anfibólios, piroxênios, etc.)
Célula unitária
1- NESOSSILICATOS
2- SOROSSILICATOS
3- CICLOSSILICATOS
4- INOSISSILICATOS
5- FILOSSILICATOS
6- TECTOSSILICATOS
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
3) Ciclossilicatos
Apresentam estruturas nas quais os tetraedros se encontram
unidos por um dos vértices for mando anéis de 3, 4 ou 6
tetraedros. Dravita
3) Ciclossilicatos
Berilo ou esmeralda
Fórmula Química - Be3Al2Si6O18
Composição - 13,96 % BeO, 18,97 % Al2O3, 67,07 % SiO2
Cordierita
Fórmula Química - Al3(Mg,Fe)2Si5AlO18
Composição - 13,78 % MgO, 34,86 % Al2O3, 51,36 % SiO2
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
4- INOSISSILICATOS
Apresentam estruturas em cadeias, que podem ser simples
ou duplas, com número ilimitado de tetraedros, onde há o
compartilhamento de dois ou mais vértices :
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
4- INOSISSILICATOS
Augita
Fórmula Química - (Ca, Mg, Al )2(Si,Al)2O6
Composição - 1,31 % Na2O, 21,35 % CaO,
15,35 % MgO, 3,38 % TiO2, 8,63 % Al2O3,
6,08 % FeO, 48,30 % SiO2
Hedenberguita
Fórmula Química - CaFeSi 2O6
Composição - 22,60 % CaO, 28,96 % FeO,
48,44 % SiO2
5)Filossilicatos
K+ Mg+2 K+
Ca+2
Mg+2
5)Filossilicatos
O exemplo mais representativo de minerais primários deste grupo
são as MICAS.
A MUSCOVITA é a mica de coloração clara (mica branca).
BIOTITA é a mica de coloração escura (mica preta).
KAl2Si3AlO10(OH,F)2
K2(Mg, Fe2+)6-4(Fe3+,Al, Ti)0-2Si6-5Al2-3O20(OH,F)4
6)Tectossilicatos
Apresentam estruturas atômicas tridimensionais, de difícil
representação espacial. Todos os oxigênios dos vértices são
compartilhados com tetraedros vizinhos.
- Arranjo tridimensional de
tetraedros
- Minerais mais abundantes
da crosta terrestre
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
6)Tectossilicatos
Fórmula Química - SiO2
Composição - 46,74 % Si, 53,26 % O
QUARTZO : o quartzo é um exemplo
de mineral primário altamente
resistente ao intemperismo, dada a
ausência de substituições
isomórficas durante a sua
formação, e ao caráter forte das
ligações que unem os seus átomos
(covalência), conferindo ao mineral
um balanço de cargas nulo e uma
alta estabilidade.
3.3.2. MINERAIS PRIMÁRIOS.
6)Tectossilicatos
6)Tectossilicatos
FELDSPATOS POTÁSSICOS - K. (Al, Si3O8)
6)Tectossilicatos
• Meios Naturais
– Vantagens:
• Custo baixo (quando disponíveis próximo)
• Pode-se aplicar grandes quantidades, sem risco;
• Solubilização lenta (menor lixiviação –perdas)
• Baixo risco de toxidez, por excesso, etc.
• Reserva de longo prazo (aumento fertilidade) Culturas perenes
Ex:
Basaltos, Gabros, Diabásios: plagioclásios, piroxênios Ca, Mg micronutrientes
(Zn, Cu, Mn, Fe, P...)
Granitos, Sienitos: Quartzo, feldspatos, Micas fontes de K (Ca, Mg…)
Apatitas: (rocha fosfatada) fonte de P
Micas (Micaxistos, p. ex.) fonte de K
3.3.3. MINERAIS ACESSSÓRIOS DAS ROCHA S
• Tetraedro de silício
O (vértices): 2,64 Å
• Octaedro de alumínio
O (vértices): 2,64 Å
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA
Principal processo responsável pela for mação das
cargas negativas per manentes nos minerais de argila
• A substituição isomórfica consiste na substituição de íons no
interior das lâminas de tetraedros e octaedros, sem alterar a
forma do mineral. Os íons substituintes devem possuir tamanhos
semelhantes, porém podem apresentar valências diferentes.
K+ K+ K+
1: 2 ada maC
K+ K+ K+ K+
K+ K+ K+
1: 2 ada maC
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
Substituição isomórfica
Isso = igual; mórfica = forma
Si+4
Al+3 Al+3
entra
Mg+2
1- CAULINITA
Fórmula : Si4 Al4 O10 (OH)8
-K
-----------------------
MICA + H2O <------------------------ ILITA
+K
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
• EXPANSIVOS
2 - MONTMORILONITA
• CTC varia de 40 a 100 meq/100g
• Substituição de Al3+ por Mg2+ nas lâminas octaedrais
• Característico dos solos mais jovens, pouco evoluídos, tais como o Chernossolos e
Vertissolos
• Intemperismo de plagioclásios, piroxênios, anfibólios - Neogênese
EXPANSIVOS
2 - MONTMORILONITA
EXPANSIVOS
ESMECTITA (pertence ao grupo das micas)
- Muito expansivos.
- Distância basal 10 a 20 angstrons (1 Å = 10-10m)
- Comuns em solos jovens
- Grande capacidade de reter cátions
- Provoca rachaduras em solos
- Origina-se primariamente das rochas ígneas
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
C- MINERAIS DE ARGILA DO TIPO 2:1: 1 OU 2:2
1- CLORITA
• Espaçamento c é fixo e de 14Å, não sendo um mineral
expansível.
• CTC muito baixa ou nula (Subst. Isomórfica que gera carga
negativa nos tetraedros é compensada pela substituição
isomórfica que gera cargas positivas nos octaedros).
• Cloritas são geralmente herdadas da rocha mãe.
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
ARGILOMINERAIS 2:1 COM POLÍMEROS DE Al ENTRECAMADAS
Exemplos de polímeros de
hidroxi-Al, com 6, 8 e 12 cargas
positivas por molécula de
polímero
3.3.4.1. MINERAIS DE ARGILA OU ARGILOMINERAIS
• MINERAIS INTERESTRATIFICADOS
Muitos argilominerais que se formam no solo representam
produtos parciais de um processo de síntese e por isso podem
apresentar características que são comuns a dois ou mais minerais
de argila. Estes minerais são denominados de
INTERESTRATIFICADOS e representam, pois MESCLAS de vários
minerais de argila, tais como:
K K K K K K K K K K K K K K K
I
L
L
K K K K K K K K K K K K K K K
I
T
A
Formação e transformação dos argilominerais
Propriedades:
- São ANFÓTEROS (Podem ter carga + ou – de superfície);
O O
O Fe3 O
O O
ÓXIDOS DE FERRO
HEMATITA : Fe2O3
Representa a forma oxidada e desidratada do ferro.
- Drenagem lenta;
oãça m
r of s nar T
Dissolução e
reprecipitação
Goethita Ferridrita
Hematita
ÓXIDOS DE ALUMÍNIO
Originam-se da decomposição do aluminossilicatos.
Fórmula:[ Al (H 2O)6] 3+
• Observa-se que o polímero amorfo, neste caso com 6 átomos de alumínio, apresenta
carga POSITIVA, e portanto poderá ser atraído pela carga negativa do mineral de argila e
ao mesmo tempo adsorver ÂNIONS.
• Estes polímeros se caracterizam por serem amorfos ao Raio X, e por apresentarem carga
superficial positiva. Muitas destas formas encontram-se formando complexos com a
matéria orgânica do solo ou ficam intercaladas entre lâminas de certos minerais de
argila
ÓXIDOS DE ALUMÍNIO
• POLÍMEROS DE ALUMÍNIO, CRISTAL INOS
Gibbsita e Bhoemita
Solos do Sul do Brasil tem pou co!
POLÍMEROS AMORFOS POLÍMERO
CRISTALINO
(GIBBSITA)