Origem e Formação dos Solos Disciplina: Mecânica dos Solos Professor: Marcel Sena Campos E-mail: senagel@gmail.com Várzea Grande - MT 2014
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----HUMUS SOLO
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 H 2 O 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 O 2 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.
Questionário (AI-2) 1. O que é o solo? Quais são os 5 fatores no processo de formação dos solos? 2. Desenhe um perfil de solo caracterizando os horizontes O,A,E,B,C e R. 3. Como se formam os solos residuais ou in situ? O que é um solo eluvial e um solo de alteração? 4. Como são formados os solos transportados? Explique as diferenças entre os depósitos de aluvião, coluvião e tálus. 5. Qual a importância dos solos para engenharia civil? E por que é importante sua conservação?