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Formação dos solos
Geologia de Engenharia III
ENG
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Introdução e conceitos
Solo é a superfície inconsolidada Constituído por camadas que diferem pela natureza física, química, mineralógica e biológica Desenvolve-se pela influência do clima e da atividade biológica Pedologia As características do solo são adquiridas lentamente à medida que os processos evoluem e as propriedades dinâmicas do solo são gradativas A água mantém os processos intempéricos e favorece o surgimento de micro-organismos
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Formação do solo
Rocha recém exposta
Solo jovem raso
Solo intermediário Solo maduro
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Solo residual
Rocha alterada
Rocha intacta
Fatores de formação dos solos
Na paisagem, os solos diferenciam-se devido à ação de seus fatores de formação, cuja atuação é de caráter independente.
Os fatores de formação do solo são cinco:
- Material de origem (rocha ou solo)
- Clima
- Relevo
- Biosfera
- Tempo
Material de origem
É o material intemperizado, de natureza mineral que deu origem aos solos por processos intempéricos. Esse material pode já ter sofrido transporte e deposição, o que é muito comum nas condições de clima tropical.
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Material de origem...
O material de origem é constituído por minerais com diferentes graus de suscetibilidade ao processo de intemperismo o qual pode ser físico, químico e biológico. Ele pode estar relacionado com vários atributos do solo: químico, granulométrico, morfológico e mineralógico.
Rochas basálticas dão origem a solos de textura argilosa ou muito argilosa enquanto que solos derivados de arenito são arenosos. Materiais de origem ricos em quartzo, conferem ao solo cor clara.
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Clima
Os elementos do clima, cuja a atuação sobre a pedogênese é mais direta, são: radiação solar (calor), precipitação pluvial (água) e pressão atmosférica (vento). O calor influi diretamente nas atividades das reações químicas e processos biológicos que ocorrem no perfil do solo.
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Clima...
A água promove a reação de hidrólise (ataque de íons H+ à estrutura de minerais, com conseqüente colapso e destruição dos minerais) onde ocorre a hidratação do solo. A água excedente atua no desenvolvimento do perfil do solo conforme a sua quantidade: regiões onde a quantidade de água excedente é grande, geralmente apresentam solos mais profundos, pois a velocidade dos processos pedogenéticos é mais acentuada.
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Clima...
O vento causa a erosão eólica e o ressecamento da superfície do solo. O clima relaciona-se diretamente com o tipo de vegetação local, que pode ter grandes variações botânicas.
Intemperismo predominante
Os processos de intemperismo físico e químico não ocorrem isoladamente, mas simultaneamente. Conforme as condições climáticas, podem predominar os processos de intemperismo físico ou os de intemperismo químico. Em climas secos (frios ou quentes) predomina o intemperismo físico; em climas úmidos predomina o intemperismo químico.
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Tempo
O tempo é o fator de formação que define o quanto a ação do clima e dos organismos ocorreram sobre o material de origem, em um determinado tipo de relevo. Todas as propriedades morfológicas requerem tempo para se manifestarem no perfil do solo.
O solo pode ser considerado maduro quando os horizontes já estão bem desenvolvidos.
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TEMPO
ROCHA ROCHA
A
ROCHA
A
B (^) i
A E
ROCHA
C
B (^) T
Rocha recém exposta
Solo jovem raso
Solo intermediário - pouco desenvolvido
Solo maduro - bem desenvolvido
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Duas fases de formação do solo
Formação do substrato (geologia): a formação se desenvolve por meio do intemperismo que, em muitos casos é seguido pelo transporte de sedimentação do material intemperizado
Diferenciação dos horizontes (pedologia): a camada de detritos intemperizados vai se diferenciando em subcamadas morfologicamente distintas.
Ocorre a incorporação da matéria orgânica e a migração de matéria mineral e orgânica entre os horizontes do solo
Matéria orgânica: solúveis (húmus) insolúveis (celulose)
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O movimento dos materiais depende da água
Gravitacional – migração descendente
Ascencional – migração ascendente Mecanismos que dependem do elemento mobilizado:
Lixiviação – migração de substância solúveis, sob a forma de sais
Queluviação – migração do Fe a Al, sob forma de complexos organometálicos e quelatos
Lessivage – migração de partículas em suspenção (argilo- minerais) Intensidade de formação é função do meio
Horizonte A - Eluvial
Horizonte C - Rocha Alterada
Horizonte B - Iluvial
Horizonte O - matéia orgânica proveniente da decomposição de restos vegetais e eventualmente animais
Horizonte D ou R - fonte de elementos inorgânicos e de mineriais que formam a massa do solo
SOLO
Morfologia do solo
O perfil do solo pode variar de um local para outro Devido aos fatores de formação dos solos Três horizontes principais:
Horizonte A – superficial, acumula matéria orgânica e lixivia material para o horozonte inferior
Horizonte B – intermediário, com pouca matéria orgânica originada do horizonte A, acúmulo de material lixiviado
Horizonte C – corresponde a rocha alterada, mantém a estrutura da rocha original, alguns minerais ainda não sofreram intemperismo (saprolito), nenhuma matéria orgânica
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Perfil do solo Residual
Horiz.C: solo residual jovem: Camada que ainda guarda caracterís- cas herdadas da rocha de origem.
Rocha alterada
Horiz.B: solo residual maduro: Camada superficial,constituída por mi- nerais secundários ou transportados.
Horiz.A: solo superficial orgânico: Camada constituída de matéria orgâ- nica.
Aterro
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Tipos de perfis de solos
Solo Superficial
Rocha sã
Rocha alterada
Substrato Rochoso: Pode ser dividido ou não em e Na altera- da apresenta minerais descolori- dos, devido ao início do processo de alteração, sendo este mais pro- nunciado ao longo de juntas e fra- turas. Já na rocha sã ,os minerais apresentam-se com brilho, poden- do haver ,indícios do início desta ao longo de juntas e fraturas.
ro- cha alterada rocha sã.
Solo paraEngenharia
SubstratoRochoso
Solo Residual
Solo Superficial
Solo Residual
Substrato Rochoso
Solo Transportado Solo
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Horizonte O (orgânico)
Porção superficial dos solos
Essencialmente orgânico, com material parcialmente fresco ou em decomposição
Entre 20% e 30% de matéria orgânica, dependendo do tipo de solos (mais argiloso ou mais arenoso)
O1 – folhas soltas e restos em decomposição (liteira)
O2 – restos orgâncos em decomposição ou já decompostos, em fase de humificação
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Horizonte A
Ganho de matéria orgânica oriunda do horizonte O Mostra perda evidente de argila e óxidos de ferro e alumínio, solo mais arenoso Eluviação Intensa atividade orgânica Mais submetido a variações climática
Horizonte B
Concentração iluvial de argila, hidróxido de ferro e alumínio e húmus
Combinados ou isolados
Solo residual maduro
Não é encontrada estrutura ou textura da rocha original
Fonte de material argiloso para a construção (jazida)
Horizonte C
Camada de material inconsolidado Decomposição da rocha mãe (saprolito) Não é encontrado matéria orgânica Rocha matriz (Horizonte D)
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Eluviação e Iluviação
Eluviação e Iluviação
NA
Infiltração de água meteórica
Transporte pelo lençol freático
Zona de acumulação
Horiz.A
Horiz.B
Horiz.C
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Processos que atuam na pedogênese
Pedzolização:
Eliminação de elementos alcalinos e alcalino-terrosos
Ambiente ácido na superfície (acúmulo de silício)
Lixiviação dos colóides
Transformação de argilo-minerais 2:1 em 1: Laterização:
Condições de intensa lixiviação
Elevada precipitação
Velocidade de decomposição da matéria orgânica igual a sua produção (não forma acumulação orgânica)
Sais solúveis são perdidos no lençol freático
Acumulação de óxido de ferro e alumínio e caulinita
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LATOSSOLO ROXO
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Podzólico Vermelho
Escuro
Podzólico Vermelho
Amarelo
(OLIVEIRA et al. 1992)
Latossolo:
Contém minerais primários muito resistentes como o quartzo.
Fração argila contém minerais argílicos do grupo da caulinita e por óxidos de ferro e alumínio.
Impermeáveis quando compactados.
São usados em pavimentos alternativos
Usados em núcleos de barragens
SPT variando de 2 a 12
Calcificação:
Concentração de carbonato de cálcio
Precipitação menor que a evaporação
Acúmulo de matéria orgânica e húmus
Praticamente não existe lixiviação, apenas translocações de carbonato de cálcio e magnésio e sulfato de cálcio
Forma argilo-mineral tipo 2:1 (esmectitas) Gleização:
Solo evolui em condições de drenagem imperfeita, impedida e alagamento completo
Ambiente redutor no solo
Acúmulo de matéria orgânica e húmus
Cores escuras
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Glei
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Salinização:
Climas áridos
Precipitação muito inferior a evaporação
Migração de sais por ascenção, precipitação de sais na superfície
Argilo-minerais tipo 2: Lixiviação:
Mobilização intensa de argilo-minerais e óxidos de Fe e Al
Perda de sílício e formação de ilitas Rubefação:
Lixiviação total dos carbonatos do horizonte A
Perda regular de silício, liberação de óxido de ferro
Acumulação de óxido de alumínio
FIM
