Aula 9 Produto do intemperismo e Solos Residuais, transportados e orgânicos

Transcrição

1 Aula 9 Produto do intemperismo e Solos Residuais, transportados e orgânicos

2 Produto do intemperismo

3 Produtos do Intemperismo 1. Os solos são compostos de cascalhos, areias, siltes, argilas e sais cristalizados, além de matéria orgânica; 2. Algumas partículas podem ter a mesma constituição da rocha original (minerais primários), outras podem ser de minerais parcialmente decompostos e outras ainda de minerais totalmente alterados (minerais secundários; 3. Os minerais secundários mais importantes são os argilominerais que podem ser agrupados em três grandes famílias: caulinitas, ilitas e esmectitas.

4 Tetraedro de sílica (siloxana) valência fortemente negativa -4 Octaedro de alumina (gibbsita) valência fortemente negativa -8 O silício pode ser substituído por outro elemento tornado diferentes ligações entre as cadeias

5 Grupo das Caulinitas O arranjo acima possui equilíbrio de potencial (eletricamente neutros). Esta estrutura produz a argila mais estáveis. Decomposição de Oxidos é seu produto... pontes de hidrogênio entre as hidroxilas das camadas octaédricas e os oxigênios das camadas tetraédricas conhecida como 1:1

6 As caulinitas formam sanduíches de duplas camadas de siloxana com gibbsita, sem presença de outros cátions. É conhecida como argila 1:1 Permeabilidade moderada, se comparada com os demais argilominerais; Baixa plasticidade; Resistência mecânica mais estável, pouco sensível às mudanças de umidade no solo; Baixa expansão; Baixa capacidade de troca de cátions. São boas para construção?

7 Caulinita proveniente dos grãos de feldspato intemperizados. Halloisita versão hidratada

8 Grupo das Ilitas Em algumas argilas, existe uma substituição isomorfa de silício por alumínio (tetraedros verdes), que desequilibra a valência das lâminas. Nas argilas do grupo das ilitas, 25% dos tetraedros são substituídos por alumínio. formam em ambientes onde existem cátions de alumínio e de potássio disponíveis POUCO DRENADOS

9 forte ligação iônica Uma nova camada de tetraedros é formada para equilibrar eletricamente o sistema, formando um sanduíche de sílicagibbsita-sílica (estrutura 2:1) intemperismo das MICA FELDSPATO K A ligação entre sanduíches não é tão forte como as pontes de hidrogênio das caulinitas, mas iônica através de cátions de potássio.

10 Microfotografia de ilita proveniente da decomposição de mica muscovita: fomas lamelares menos regulares do que nas caulinitas pouco expansivas e, por isso, sua resistência modifica-se pouco com a variação de umidade; baixa plasticidade, porém superior à plasticidade das caulinitas; permeabilidade menor do que as caulinitas; capacidade de trocar cátions intermediária.

11 Grupo das Esmectitas Estrutura de camada de siloxana com substituição isomórfica (impura) e camada octaedral também com substituição isomórfica (igualmente impura) Fe³, Mg.

12 A estrutura das esmectitas também é 2:1, assim como as ilitas. A diferença reside na forma de ligação entre sanduíches, que é feita por um cátion fraco (Na ou Ca) que permite a entrada de água nessa interface. Por essa razão, essas argilas são expansivas.

13 Especial interesse para a construção de barreiras para impermeabilizar As esmectitas não possuem forma de lâminas hexagonais, como nas caulinitas.

14 Grão de areia coberto por argilominerais aderidos expansão de até 21 vezes o seu volume seco À direita aparece um grão de quartzo de areia fina e os favos são de montmorillonita (bentonita) ainda seca

15 Intemperismo do Quartzo - QUARTZO Quartzo Argila esmectita

16 FILOSSILICATOS MAIS IMPORTANTES QUE CONSTITUEM AS ARGILAS NOS SOLOS ESTRUTURA CRISTALOGRÁFICA BILAMINARES (T:O) (1:1) TRILAMINARES (T:O:T) (2:1) TRILAMINARES (T:O.T:O) (2:1:1) CARACTERÍSTICA DA CAMADA OCTAEDRAL DIOCTAÉDRICOS (gibbsita) CAULINITAS OU CANDITAS Caulinita Nacrita Dickita Halloisita TRIOCTAÉDRICOS (brucita) SERPENTINAS Antigorita Crisotilo Lizardita Bertierina PIROFILITA - TALCOS - VERMICULITAS - VERMICULITAS - ILITAS - ILITAS - MICAS ESMECTITAS Muscovita Paragonita Montmorillonita Beidellita Nontronita MICAS ESMECTITAS Biotita Flogopita Lepidolita Saponita Hectorita CLORITAS - CLORITAS - FIBROSOS - Paligorskita - Sepiolita

17 Mineral Principal reação 1 estágio (má drenagem) Produtos residentes no solo 2 estágio (boa drenagem) Quartzo Quartzo Quartzo dividido Último estágio (super drenagem) Quartzo muito dividido Mica muscovita Hidrólise Ilita Caulinita Hidróxido de alumínio Feldspato K (ortoclásio) Feldspato Na-Ca (plagioclásio) Hidrólise Ilita Caulinita Hidrólise Esmectita Caulinita Hidróxido de alumínio Hidróxido de alumínio Mica biotita Oxidação e hidrólise Vermiculita e Esmectita Caulinita Hidróxido de alumínio e óxidos Anfibólios e Piroxênios Oxidação Clorita e vermiculita Caulinita Óxidos de ferro e magnésio Olivinas Oxidação Serpentina (crisotila) Caulinita Óxidos de ferro e magnésio Calcita e Dolomita Dissolução Não dissolve nenhum nenhum

18 Síntese da questão (fora de escala): solo granito xisto quartzito basalto Rochas ricas em feldspatos K não produzem argilas expansivas e proporcionam solos de boa qualidade; Rochas ricas em feldspatos Ca-Na podem produzir argilas expansivas em ambientes de má drenagem; Rochas ricas em minerais Fe-Mg, como piroxênios, anfibólios e biotita, podem produzir outros argilominerais expansivos; Rochas com elevado teor de quartzo produzem solos arenosos; Rochas claras tendem a produzir solos melhores do que rochas escuras, dependendo da condição de drenagem.

19 Formação de solos residuais

20 Solos residuais são aqueles que permanecem sobre a rocha que lhes originou (rocha mãe ou rocha parental) O processo é contínuo e lento, fazendo com que os solos residuais revelem alterações na suas características com a profundidade.

21 Solos residuais são aqueles que permanecem sobre a rocha que lhes originou (rocha mãe ou rocha parental)

22 Existem basicamente três horizontes em um perfil de intemperismo completo, conforme o grau de evolução desses processos. São eles denominados de A, B e C, além do saprólito e da própria rocha A - humico B lateritico C - saprólito

23 Horizontes típicos de um solo residual Horizonte A presença de húmus Horizonte B feições da rocha não visíveis (solo laterítico, solo maduro) Horizonte C feições da rocha visíveis (solo saprolítico, saibro) Saprólito alguns minerais, especialmente feldspatos, ainda preservados (material cascalhoso, batinga)

24 Perfil de intemperismo em um solo residual de rocha sedimentar clástica

25 zona de transição

26 Os matacões nos solos residuais se constituem problemas para as obras de engenharia

27 Influência do clima no horizonte B climas tropicais climas subtropicais climas temperados

28 Influência do relevo no perfil de solos residuais Devido ao potencial erosivo, os horizontes B e C podem estar incipientes ou inexistentes em terrenos declivosos

29 Influência da textura e da estrutura da rocha nos solos residuais

30 Rocha rica em feldspato ilitas no horizonte C e caulinitas no horizonte B. Influência da constituição mineralógica das rochas parentais

31 Intemperismo completo em lamitos e arcoses

32 Intrusões, filões e veios

33 filões de pegmatito veios de quartzo solo residual de gnaisse

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35 Linhas de seixos são indicadores do limite do solo residual macrocristais de quartzo puro indica solo residual

36 Formação de Solos transportados e orgânicos

37 Definições São solos formados pela acumulação de partículas sedimentadas em local afastado da rocha parental. Os solos transportados dependem do tipo e da energia do agente de transporte e podem ser divididos em: de rios jovens Solos fluviais Solos lacustres Solos marinhos Solos eólicos Solos coluviais de rios senis (de várzea) leques aluviais

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39 Mudanças de velocidade no leito do rio Falhas de tração formação de corredeiras; Falhas de compressão formação de remansos; Sistemas de falhas curvas abruptas ou junção com rios tributários; Diques e filões mais resistentes corredeiras ou represas.

40 Solos fluviais (nascentes) Rios jovens, que possuem grande declividade, são promotores de erosão, transportando inclusive blocos grandes. Quando perdem velocidade, criam na margem interna das curvas, depósito de seixos rolados.

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42 Areias e pedregulhos nas calhas dos rios são compactos

43 A formação e o desenvolvimento das curvas de um rio senil.

44 Bancos de areia ou de seixos alternados dos rios meandrantes

45 Formação de depósitos arenosos nas calhas dos rios e evolução dos meandros.

46 Crescimento e abandono dos meandros nos rios senis

47 Rio senil em uma várzea muito plana e sem ocupação: inúmeros meandros abandonados O rio senil se retifica e volta a ficar sinuoso ciclicamente.

48 Formação de solos argilosos saturados

49 Seção geológica transversal de um rio senil na sua várzea

50 Perfis de solos transportados fluviais de um rio senil

51 Argila mole de várzea fluvial: baixa resistência e alta compressibilidade.

52 Argilas moles e suas características A água sai dos poros

53 Adensamento lento de solos moles sob os aterros Ruptura de aterros sobre solos moles

54 Leques aluviais (cascalheiras de pé de encosta): depósitos típicos de rios que descem escarpas

55 Leques aluviais

56 Solos marinhos nas fossas dos oceanos: depósitos de lamas (argilas e areias finas)

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58 Formação das correntes de deriva As ondas se aproximam oblíquas à orla Direção da onda e do vento Componente normal à praia Componente paralela à praia