Solos

Prof. Marcel Sena Campos

Disciplina: Geologia

senagel@gmail.com

“.... O solo demora para nascer, não

se reproduz e morre facilmente...”

Solo: é um corpo de material inconsolidado,que recobre a superfície terrestre emersa,entre a litosfera e a atmosfera. Os solos sãoconstituídos de três fases: sólida (minerais ematéria orgânica), líquida (solução do solo) egasosa (ar).

.........................Pedosfera............................

“....Coleção de corpos naturais dinâmicos quecontém matéria viva, resulta da ação do climae de organismos sobre o material de origem,através do tempo e com influência dorelevo....”

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 e solo.

Pedogênese : processo de formação dos solos.

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.

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.

SOLO

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 SOLOSÃO 5 OS FATORES DE FORMAÇÃO DO SOLO:

Materiais de origem

Clima

Relevo

TempoOrganismos vivos

Clima

INFLUÊNCIA DO CLIMA: AÇÃO DA ÁGUA DE CHUVA E DA TEMPERATURA

• 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 SOLUVEIS.

INFLUÊNCIA DOS MATERIAIS DE ORIGEM: CIRCULAÇÃO INTERNA DA ÁGUA, COMPOSIÇÃO E

CONTEÚDO MINERAL

• ROCHAS RICAS EM SÍLICA: ARENOSOS;

• ROCHAS RICAS EM FERRO-MAGNESIANOS E FELDSPATOS: ARGILOSOS;

• SILÍCIO E ALUMÍNIO: FORMAÇÃO DE ARGILO MINERAIS;

• MICAS POTÁSSICAS: ARGILAS TIPO ILITAS;

• MINERAIS RICOS EM CÁLCIO E MAGNÉSIO: ARGILAS TIPO ESMECTITA;

• FERRO E MANGANÊS: PROCESSO DE ÓXI-REDUÇÃO INFLUENCIANDO NA COLORAÇÃO DO SOLO;

Materiais de origem

• ROCHAS POBRES EM BASES: SOLOS COM Ph ÁCIDO (LATERÍTICOS).

INFLUÊNCIA DO RELEVO: DINÂMICA DA ÁGUA –MICROCLIMA – EROSÃO E SEDIMENTAÇÃO

RELEVO SUAVE E TERRENO PERMEÁVEL:

RELEVO SUAVE E TERRENO POUCO PERMEÁVEL

Relevo

• Predomínio da infiltração em relação ao escoamento

• Processos intensos de alteração e lixiviação

• Pequena perda por erosão

• Solos profundos e lixiviados (latossolos)

• Baixa infiltração

• Saturação do solo no período e chuva

• Solos hidromórficos ou solos salinos.

INFLUÊNCIA DO RELEVO: DINÂMICA DA ÁGUA –MICROCLIMA – EROSÃO E SEDIMENTAÇÃO

RELEVO MUITO MOVIMENTADO COM TOPOGRAFIA DECLIVOSA

Relevo

• Baixa infiltração e alto escoamento

• Intensos processos erosivos

• Solos pouco profundos (Litólicos);

INFLUÊNCIA DOS ORGANISMOS VIVOS VEGETAIS E ANIMAIS:

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.

Organismos vivos

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.

Tempo

COMPOSIÇÃO E FORMAÇÃO DO SOLO

• SOLO: ELEMENTOS QUIMICOS E HÚMUS (MO DEGRADADA);

• 16 ELEMENTOS QUIMICOS

• 06 MACROMUTRIENTES: N, P, K, Ca, Mg, S;

• 10 MICRONUTRIENTES: B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mb, Ni, Cb, Zn, Na;

• ELEMENTOS BENÉFICOS: Si e Se

Silicio: Benéfico em quantidades moderadas...gramíneas...

Sódio: Dissolução rápida, entra em solução com a água a vai para o mar (NaCl)

• Quantidades favoráveis de temperatura, umidade e aeração;

• Quebra inicial das estruturas cristalinas endurecidas (minerais primários)

e liberação dos elementos para as plantas (intemperismo)

FORMAÇÃO DO SOLO

• MATÉRIA ORIGINAL: ROCHA E MATÉRIA ORGÂNICA

• Rocha: Formação a T e P elevadas em geral....instáveis as condições atmosféricas ..

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

SOLO

BIOTA------MAT. ORGÂNICA------DECOMPOSIÇÃO------HÚMUS

• 16 ELEMENTOS QUIMICOS

• 06 MACROMUTRIENTES: N, P, K, Ca, Mg, S;

• 10 MICRONUTRIENTES: B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mb, Ni, Cb, Zn, Na;

• ELEMENTOS BENÉFICOS: Si e Se

Silicio: Benéfico em quantidades moderadas...gramíneas...

Sódio: Dissolução rápida, entra em solução com a água a vai para o mar (NaCl)

REAÇOES QUIMICAS RELACIONADAS A FORMAÇÃO DO SOLO

• DISSOLUÇÃO: solubilização de minerais em contato com a água: Ex: (dissolução da calcita);

• HIDRÓLISE: moléculas de H2O se dividem em ions de H+ e (OH-), reagindo com minerais fazendo-os liberar mais cations (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...)

• Na, K, Ca e Mg ...retidos na forma de ions com ligação fraca na superficie

das argilas...mais facilmente liberados .....absorção pelas plantas....

• Argila+humus: colóides que são absorvidos pelas plantas....

• K, Ca e Mg mais facilemtne fixados e Na mais soluvel tende a entrar em soluçao na água e ir embora.....mares....

PROCESSOS GEOLÓGICOS DE FORMAÇÃO DOS SOLOS

Pro

ce

sso

s

pe

do

lóg

ico

s

Rocha sãProcessos

intempéricosSolos

residuais

Processos de erosão,

transporte e

sedimentação

Solos

transportados

Solos com horizontes

homogêneos e isotrópicos

PERFIL DO SOLO

PERFIL DO SOLO

Perfil do solo: Sucessão de horizontes e/ou camadas diferenciados por características morfológicas, físicas, químicas e biológicas.

TIPOS DE SOLOS

RESIDUAIS OU “IN SITU”:

– 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 RESIDUAISCONCEITO: São solos produzidos pela desagregação das

rochas. Recebem o nome de residuais ou “in situ” porterem sido formados no mesmo local onde seencontram.

TIPOS DE SOLOS RESIDUAIS– SOLO ELUVIAL: Ocorre na superfície, apresentando-se

macroscopicamente homogêneo. Também chamado de solosuperficial e solo residual maduro.

– SOLO DE ALTERAÇÃO: Se apresenta heterogêneo devido àpresença das estruturas das rochas originais. Tambémchamado de saprolito ou solo residual jovem.

TIPOS DE SOLOS TRANSPORTADOSALUVIÃO: 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

PERFIL DE INTEMPERISMO

NEOSSOLOS

Grupamento de solos pouco evoluídos, comausência de horizonte B diagnóstico. Solos emvia de formação. Predominam ascaracterísticas herdadas do material original.

CAMBISSOLOSSolos pouco desenvolvidos comhorizonte B incipiente; pedogênesepouco avançada; ausência ou quaseausência da estrutura da rocha.

NEOSSOLOS QUARTZARÊNICOS

Solos com sequência de horizontes A-C,apresentando textura areia nos horizontes até aprofundidade de 150cm a partir da superfície;essencialmente quartzosos, tendo nas fraçõesareia grossa e areia fina 95% ou mais dequartzo, calcedônia e opala e ausência deminerais primários menos resistentes à erosão.

PLINTOSSOLOS Solos com expressiva plintitização(segregação localizada de ferro), comocimentação, neoformações endurecidas deferro.

Solos minerais formados sob condições de restrição à percolação de água, sujeitos ao efeito temporário de excesso de umidade, em geral imperfeitamente ou mal drenados. Predominantemente são solos fortemente ácidos.

Ocorrem em várzeas, áreas com relevo plano ou

suavemente ondulado, podendo ocorrer também

em terços inferiores de encostas ou áreas de

surgentes, sob oscilação de lençol freático ou

alagamento ou encharcamento periódico.

GLEISSOLOSSolo hidromorfico (saturado em água),rico em matéria orgânica, apresentandoredução de compostos de ferro, porefeito de flutuação de lençol freático,sob condições de excesso de umidadepermanente ou periódico com muitadeficiência ou mesmo ausência deoxigênio.

A gleização gera cores acinzentadas, azuladas ou esverdeadas devido a

compostos ferrosos (redução e solubilização de ferro).

Comumente, desenvolvem-se em sedimentosrecentes próximos a cursos dágua e emmateriais colúvio-aluviais sob condições dehidromorfia, podendo formar-se também emáreas de relevo plano de terraços fluviais,lacustres ou marinhos e em materiais emdepressões.

PLANOSSOLOSSolo com forte perda de argila na partesuperficial e concentração intensa de argila nohorizonte subsuperficial.

Ocorrem preferencialmente em áreas derelevo plano ou suave ondulado, sobcondições ambientais e do próprio soloque favorecem vigência periódica anualde excesso de água, mesmo que de curtaduração, e até mesmo sob condições declima semi-árido. Podem ocorrer aindanas baixadas, várzeas e áreas dedepressões.

LATOSSOLOSSolos com evolução muito avançada comexpressiva laterização; intemperização intensa dosminerais primários e secundários menosresistentes e concentração relativa deargilominerais resistentes e/ou óxidos ehidróxidos de ferro e alumínio, com inexpressivamobilização ou migração de argila.

CRITÉRIOS A SEREM OBSERVADOS NA DESCRIÇÃO DE UM SOLO

• Cor: reflexo da composição, maturidade e horizonte

•Cores escuras: matéria orgânica;

•Cores vermelhas: bem drenados, muito Fe;

• Tons cinza e manchas: áreas úmidas, presença de Fe reduzido;

• Textura: tamanho de grão das partículas presentes;

Argila, silte, cascalho e calhaus (matações/blocos)

Solo Arenoso>85% areia (rolos...material quebradiço)

Solo Argiloso>35% argila (material maleável e pegajoso)

• Consistência: Aderência...resistencia ao rompimento...

Varia em função da textura, estruturas agentes cimentantes e umidade do solo.

• Outros: Presença de nódulos, concreções, peliculas de argila, contraste e nitidez entre os horizontes.

IMPORTÂNCIA PARA A ENGENHARIA CIVIL:

Com relação à mineralogia das frações degranulometria mais grosseira do solo pode-sedizer que sua maior importância está no fato deconstituírem importantes matérias deconstrução.

Já as frações mais finas (a fração argilaprincipalmente), devido á presença deargilominerais necessitam de uma atençãoespecial. Estes compostos (argilominerais)apresentam propridades de expansão quandoem contato com a água.

A importância da conservação dos solos

Em uma floresta, as árvores servem de anteparo para as gotasde chuva que escorrem pelos seus troncos, infiltrando-se nosubsolo. Além de diminuir a velocidade de escoamentosuperficial, as árvores evitam o impacto direto da chuva nosolo. A retirada da cobertura vegetal prejudica o solo, expondo-o aos fatores de intemperismo e erosão, cujas conseqüênciassão graves:

• aumento do processo erosivo e empobrecimento do solo;

• assoreamento de rios e lagos, como resultado da elevação dasedimentação, que provoca desequilíbrios nessesecossistemas aquáticos, enchentes e, muitas vezes, prejudicaa navegação;

• extinção de nascentes: o rebaixamento do lençol freático,resultante da menor infiltração da água das chuvas no subsolo,pode provocar problemas de abastecimento de água nascidades e na agricultura; etc.

Voçoroca ou boçoroca: éum fenômeno geológicoque consiste na formaçãode grandes buracos deerosão, causados pela águada chuva em solos.

Ravina é um processo erosivoprovocado essencialmente peloescoamento de água (erosãohídrica), causando grandesdepressões no solo.

Questionário

• 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 eum solo de alteração?

• 4- Como são formados os solos transportados? Explique as diferenças entre osdepósitos de aluvião, coluvião e talus.

• 5- Defina resumidamente as principais características dos Neossolos,Cambissolos, Neossolos Quartzarênicos, Plintossolos, Gleissolos, Planossolos eLatossolos.

• 6- Qual a importância dos solos para engenharia civil? E por que é importantesua conservação?