Origem e Formação dos Solos · Produtos residuais do Intemperismo •A ação dos processos de...

Origem e Formação

dos Solos

Disciplina: Geotecnia Ambiental

Professor: Marcel Sena Campos

E-mail: senagel@gmail.com

Várzea Grande - MT

Ciclo das rochas

e Origem dos Solos

Rochas Ígneas

• Rochas formadas pela solidificação do magma

fundido e expelido do fundo do manto

terrestre.

• Tipos:

• Intrusivos: Granito, Gabro, Diorita, Sienita,

Periedotito, etc.

• Extrusivos: Riolito, Basalto, Andesita, Tranquito,

etc.

Rochas Sedimentares

• Rocha resultante da consolidação de

fragmentos soltos provenientes de rochas

previamente existentes e acumuladas em

camadas. (clástica).

• Ou uma rocha formada pela precipitação de

minerais a partir de solução tanto por

processos orgânicos como inorgânicos.

Rochas metamórficas

Rochas metamórficas são formadas por

transformações físicas ou químicas sofridas por

outras rochas, sem que estas sofram fusão. As rochas

metamórficas são o produto da transformação de

qualquer tipo de rocha levada a um ambiente onde

às condições físicas (pressão, temperatura) são muito

distintas daquelas onde a rocha se formou

Solos - Diferentes Visões

• Língua portuguesa: Chão ( do latim “solum”);

• Agricultura: sustentação das raízes;

• Geologia: sobrejacente a rocha;

• Engenharia civil: aglomerados usado como

material na construção civil e como suporte.

O que é solo?

• Material inconsolidado , que recobrem a superfície

terrestre emersa, entre a litosfera e a atmosfera

originados a partir da decomposição das rochas pela

ação de agentes de intemperismo

• Os solos são constituídos de três fases : sólida

(minerais e matéria orgânica), líquida (solução no

solo) e gasosa (ar).

Engenharia rodoviária

• Material orgânico ou inorgânico que possa ser

escavado com pá, picareta, escavadeiras etc, sem o

uso de explosivos

Intemperismo• É o conjunto de modificações de ordem física

(desagregação) e química (decomposição) que as

rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra.

Os produtos do intemperismo : rocha alterada

(saprolito) e solo

• Pedogênese: processo de formação dos solos

ROCHA----INTEMPERISMO----REGOLITO----SAPROLITO

BIOTA----MAT. ORGÂNICA----DECOMPOSIÇÃO----HUMUSSOLO

Produtos residuais do

Intemperismo

• A ação dos processos de intemperismo físico e químico produz

alterações de caráter granulométrico (diminuição do tamanho

das partículas) e de caráter composicional (destruição de

espécies minerais e aparecimento de outras).

• Quando a rocha foi totalmente modificada e o produto residual

que se observa já pode receber a denominação “solo”.

• Porém, quando estes produtos residuais do intemperismo

permanecem no local onde os processos se deram eles são

denominados solos , quando os materiais são resíduos e

transportados para outro local eles são designados sedimentos.

Como se originam os

solos:

Intemperismo Físico

e Químico

Processos

Pedogenéticos

Diferenciação

dos Horizontes+

Ação Climática e

Biológica

Incorporação da matéria

orgânica; movimentos da

matéria mineral e

orgânica

Origem do Solo

Clima

• Alteração física e química dos minerais do substrato;

• Influência indireta pela vegetação;

• Aumento da velocidade das reações com o aumento

da temperatura;

• Interferência da produção e acumulação de matéria

orgânica

• Importância da água: reação química – transporte de

solução no interior do solo – remoção de elementos

solúveis – acumulação de elementos solúveis.

Materiais de origem

• Rochas ricas em sílica: arenosos;

• Rochas ricas em ferro-magnesianos e feldspatos: argilosos;

• Silício e alumínio: formação de argilominerais;

• Micas potássicas: argilas tipo ilitas;

• Minerais ricos em cálcio e magnésio: argilas tipo esmectita;

• Ferro e manganês: processo de oxirredução influenciando

na coloração do solo;

• Rochas pobres em bases: solos com Ph ácido (lateríticos).

Relevo

• RELEVO SUAVE E TERRENO PERMEÁVEL:

• Predomínio da infiltração em relação ao escoamento

• Processos intensos de alteração e lixiviação

• Pequena perda por erosão

• Solos profundos e lixiviados (latossolos)Ferro e manganês:

processo de oxirredução influenciando na coloração do solo;

• RELEVO SUAVE E TERRENO POUCO PERMEÁVEL

• Baixa infiltração

• Saturação do solo no período e chuva

• Solos hidromórfico ou solos salinos.

Relevo

• RELEVO MUITO MOVIMENTADO COM

TOPOGRAFIA DECLIVOSA

• Baixa infiltração e alto escoamento

• Intensos processos erosivos

• Solos pouco profundos (Litólicos);

Organismo vivos

• VEGETAIS DE RAÍZES PROFUNDAS E SERES

VIVOS NO INTERIOR DO SOLO:

• Desenvolvimento da porosidade;

• Estruturação do solo pela matéria orgânica;

• Estabilidade do solo;

• Aumento da permeabilidade

Influência do fator tempo

• Dependência dos demais fatores;

• Processos de alteração e de lixiviação ocorrem com

maior rapidez em rochas permeáveis ricas em

minerais facilmente intemperizáveis pela Água;

• Superfície topográficas mais antigas de uma mesma

região não apresentam, necessariamente, solos mais

evoluídos ou mais espessos;

• Necessário relacionar a idade do solo com a

velocidade de Pedogênese.

Composição química e mineralógica

• Solo: Os minerais encontrados nos solos são os

mesmos das rochas de origem (minerais primários),

além de outros que se formam na decomposição

(minerais secundários).

• Quanto a composição química dos principais

minerais componentes dos solos grossos são eles:

• Silicatos – feldespato, mica, quartzo, serpentina, clorita, talco;

• óxidos – hematita, magnetita, limonita;

• carbonatos – calcita, dolomita;

• sulfatos – gesso, anidrita.

Argilominerais (minerais argílicos)

• As argilas são constituídas de pequeníssimos minerais

cristalinos, chamados minerais argílicos, dentre os

quais distinguem-se três grupos principais: caolinitas,

montmotilonitas e ilitas.

• Caolinita = estável

• Montmorilonitas = expansíveis

• Ilitas = pouco expansíveis

Reações Químicas

• DISSOLUÇÃO: solubilização de minerais em

contato com a água: Ex: (dissolução da calcita);

• HIDRÓLISE: moléculas de H2O se dividem em íons

de H+ e (OH-), reagindo com minerais fazendo-os

liberar mais cátions (Ca++, Mg++, K+, Si(OH)2

...intensificado pelo acido carbônico.

• OXIDAÇÃO: Reação O2 dissolvido na água. Fe+2

combina com O e forma o Fe+3.

• REDUÇÃO: Redução do Fe+3 para Fe+2 dissolvido

na água (Mn, etc...)

Hidrólise

Tipos de Solos

• RESIDUAIS OU “AUTÓCTONES”:

• Provenientes da decomposição e degradação de

rocha subjacente. Também chamados de “in situ”.

• TRANSPORTADOS:

• Formados a partir da erosão, transporte e

deposição de solos pré existentes.

Solos Residuais

• São os que permanecem no local da rocha de origem,

observando-se uma gradual transição do solo até a

rocha.

• Tipos de solos residuais:

• SOLO ELUVIAL: Ocorre na superfície, apresentando-se

macroscopicamente homogêneo. Também chamado de

solo superficial e solo residual maduro.

• SOLO DE ALTERAÇÃO: Se apresenta heterogêneo

devido à presença das estruturas das rochas originais.

Também chamado de saprolito ou solo residual jovem .

Sucessão de horizontes e/ou camadas diferenciados por características

morfológicas, físicas, químicas e biológicas.

• Dentre os solos residuais merecem destaques os solos

lateríticos, os expansivos (como o “massapê” da

Bahia e o solo da Baixada Cuiabana) e os porosos(ex.:

solos de Brasília) também conhecidos como “solos

colapsíveis”.

Solos Transportados (alotóctones)• ALUVIÃO: é constituído por material erodido, retrabalhado e

transportados pelos cursos d' água e depositados nos seus leitos e

margens, ou ainda em fundos e margens de lagoas e lagos, sempre

associados à ambientes fluviais.

• COLUVIÃO: é constituído por depósitos de material solto,

encontrados no sopé de encostas e que foram transportados pela ação

da gravidade ou, simplesmente, material decomposto, transportado

por gravidade.

• TÁLUS: é formado pelo mesmo processo de transporte por

gravidade, em encostas, que produz os coluviões, diferenciando-se

pela presença ou predominância de blocos de rocha, resultando em

solos pouco espessos na fonte, o que restringe a ocorrência de tálus ao

sopé de encostas de forte declividade ou, então, ao pé de escarpas

rochosas

Importância para a Engenharia

• Com relação à mineralogia das frações de

granulometria mais grosseira do solo pode-se dizer

que sua maior importância está no fato de

constituírem importantes matérias de construção.

• Já as frações mais finas (a fração argila

principalmente), devido á presença de argilominerais

necessitam de uma atenção especial. Estes compostos

(argilominerais) apresentam propriedades de

expansão quando em contato com a água.