aula 2 - origem e formação dos solos

ESTADO DE MATO GROSSO
SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Introdução | Processos de formação | Sistemas |
A ORIGEM DOS SOLOS
Todos os solos se originam da decomposição das rochas que
constituíam inicialmente a crosta terrestre. A decomposição é decorrente
de agentes físicos e químicos, através do intemperismo.
Ex: mudanças de temperatura provocam trincas, nas quais penetra
água, atacando quimicamente os materiais.
INTEMPERISMO: Mecanismos de modificação faz propriedades físicas
(morfologia, resistência, textura) e químicas (estrutura cristalina,
composição).
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Introdução | Processos de formação | Sistemas |
A ORIGEM DOS SOLOS
Rocha sedimentar
Sedimentos
Rocha Ígnea
Metamorfismo
Rocha Metamórfica
fusão
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Introdução | Processos de formação | Sistemas |
A ORIGEM DOS SOLOS
O intemperimo afeta primordialmente as rochas e os solos em sua
resistência.
Fatores que controlam o intemperismo:
• Clima (regime de chuvas / temperatura);
• Relevo (regime de infiltração e drenagem)  topografia;
• Fauna (matéria orgânica);
• Flora (hidratação, lixiviação);
• Rocha Mater (resistência);
•Tempo de exposição
Quando se trata de modificações nas rochas, estas são denominadas
pedogênese, que caracteriza o conjunto de modificações de ordem
física (desagregação) e química (decomposição).
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A ORIGEM DOS SOLOS
Rochas ígneas:
Resultantes da consolidação por resfriamento de material em estado de
fusão formado no interior da terra.
Resfriamento no interior da terra: é mais lento gerando rochas
denominadas ígneas intrusivas. Exemplo: Granito.
Quando o magma chega à superfície por erupção, a consolidação é
mais rápida formando rochas denominadas ígneas extrusivas. Exemplo:
Basalto.
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A ORIGEM DOS SOLOS
Rochas sedimentares:
Processos diversos desde compactação e cimentação de material
fragmentado até precipitação de material em solução
Exemplos:
• Arenito (constituído de grãos de areia unidos por material cimentante)
• Gipsita (resultante de precipitação de cristais de sulfato de cálcio
unidos entre si sem material cimentante)
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Introdução | Processos de formação | Sistemas |
A ORIGEM DOS SOLOS
Rochas metamórficas:
Rochas formadas a partir de rochas pré-existentes
Mecanismos: ação do calor, pressão e fluidos
Exemplos:
• Mármore (resultante do calcáreo)
• Xisto (resultante do folhelho argiloso)
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DEFINIÇÃO DE SOLO
Pode ser definido como um sistema trifásico (fase sólida, líquida e gasosa)
É constituído por materiais minerais e orgânicos
Cobre a maior parte das extensões continentais do planeta
Sólidos
Solo saturado:
Água
Sólidos
Ar
Água
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DEFINIÇÃO DE SOLO
Em profundidade, apresenta seções aproximadamente paralelas, denominadas
horizontes ou camadas
DNIT (2006)
Mitchell e Soga (2005)
Solo orgânico
Residual
maduro
Solo
Completamente
intemperizado
Regolito
Saprolito ou
Residual
jovem
Altamente
intemperizado
Alteração de
rocha
Moderadamente
intemperizado
(50 a 90% de rochas)
Rocha
alterada
Levemente
intemperizado
Rocha
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HORIZONTES
Os horizontes são distintos do material de origem inicial em muitas propriedades
e características:
•Físicas
•Químicas
•Mineralógicas
•Biológicas; e
•Morfológicas
Estão submetidos à influência de fatores genéticos e ambientais variados:
•o próprio material de origem
•a topografia
•o clima; e
•a ação de macro e microorganismos
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HORIZONTES
O - camada superficial de orgânico, sob condições de boa drenagem
H - camada orgânica, sob condições de má drenagem
A - horizonte superficial mineral, caracterizado pela acumulação de matéria
orgânica decomposta associada com a fração mineral
E - horizonte mineral caracterizado pela perda por eluviação de argila silicatada,
óxidos de Fe e de Al ou matéria orgânica com resultante acúmulo de quartzo e
outros minerais mais resistentes de tamanho areia ou silte
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HORIZONTES
B - acúmulo de argila, matéria orgânica e oxi-hidróxidos (Fe e Al)
C - material não consolidado relativamente pouco afetado por processos
pedogenéticos e
R - camada mineral consolidada, representada pela rocha inalterada
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HORIZONTES
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A ORIGEM DOS SOLOS
Para fins geotécnicos, os solos, quanto a sua origem, podem ser agrupados em
dois grandes grupos: solos residuais e solos transportados:
•Solos residuais
•Solos transportados
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SOLOS RESIDUAIS
São aqueles que permanecem no local onde se formaram.
Os materiais vão se tornando tanto mais diferentes do material de origem quanto
mais afastados deste.
O perfil é estruturado verticalmente a partir da rocha sã.
Regolito
DNIT (2006)
Mitchell eSoga(2005)
Residual
maduro
Solo
Saprolito ou
Residual
jovem
Solo orgânico
Completamente
intemperizado
Altamente
intemperizado
Alteração de
rocha
Moderadamente
intemperizado
(50 a 90% de rochas)
Rocha
alterada
Levemente
intemperizado
Rocha
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SOLOS RESIDUAIS
A rocha de origem condiciona em grande parte as características dos solos
residuais dela derivados.
Decomposição de rochas (Adaptada de DNIT, 2006)
Tipo de rocha
Composição mineral
Tipo de solo
Basalto
Plagioclásio; piroxênios
Argiloso (pouca areia)
Quartzito
Quartzo
Arenoso
Filitos
Micas (sericita)
Argiloso
Granito
Quartzo, feldspato, mica
Areno-argiloso (micáceo)
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A ORIGEM DOS SOLOS
Tamanho das partículas:
A primeira característica que diferencia os solos é o tamanho das
partículas que os compõem. A diversidade no tamanho dos grãos é
enorme. Não se percebe isso num primeiro contato com o material,
simplesmente porque parecem todos muito pequeno perante os
materiais com os quais se está acostumado a lidar.
Num solo geralmente convivem partículas de tamanhos diversos.
Denominações específicas são empregadas para as diversas faixas de
tamanho de grãos, seus limites, entretanto, variam conforme os
sistemas de classificação.
Os valores adotados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas
Técnicas são:
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A ORIGEM DOS SOLOS
Fração
Limites definidos par a Norma ABNT
Matacão
de 25cm a 1m
Pedra
de 7,6cm a 25cm
Pedregulho
de 4,8mm a 7,6cm
Areia grossa
de 2,0 a 4,8mm
Areia média
de 0,42mm a 2,0mm
Areia fina
de 0,05mm a 0,42mm
Silte
De 0,005mm a 0,05mm
Argila
Inferior a 0,005mm
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A ORIGEM DOS SOLOS
Constituição mineralógica:
As partículas resultantes da desagregação de rochas dependem da
composição da rocha matriz (rocha mater).
Algumas partículas maiores, dentre os pedregulhos, são constituídas
frequentemente de agregações de materiais distintos, no entanto, é
mais comum que as partículas sejam constituídas de um único material.
QUARTZO
Siltes e areias
FELDSPATO
Argilo-minerais
FELDSPATO, GIBSITA,
CALCITA,MICA,
CAULINITA, ILITA,
ESMECTITA
Siltes e areias
Argilominerais
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SISTEMA SOLO-ÁGUA
A água é uma material de comportamento bem mais complexo do que sua
simples composição química (H2O) sugere.
Quando a água se encontra em contato com partículas argilosas, as
moléculas se orientam em relação à elas e aos íons que circundam as
partículas. Os íons se afastam das partículas, ficando circundados por
moléculas de água.
Com a elevação do teor de água, forma-se no entorno das partículas o que
se conhece por camada dupla. É a camada em torno das partículas na
qual as moléculas de água estão atraídas a íons do solo, e ambos à
superfície das partículas.
A estrutura dos solos é resultante da combinação das forças de atração e
repulsão entre as partículas. Se refere à disposição das partículas na
massa de solo e às forças entre elas
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SISTEMA SOLO-ÁGUA-AR
Quando o solo não se encontra saturado (com os espaços vazios
totalmente ocupados por água), o ar pode se apresentar em forma de
bolhas oclusas (se estiver em pequena quantidade) ou em forma de
canalículos intercomunicados, inclusive com o meio externo.
O aspecto mas importante com relação à presença do ar, é que a água, na
superfície, se comporta como se fosse uma membrana.
Esse comportamento é medido pela tensão superficial, uma característica
de qualquer líquido em contato com outro líquido, sólido ou gás.
POR QUE ISSO É IMPORTANTE?
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IDENTIFICAÇÃO DOS SOLOS POR MEIO DE ENSAIOS
Para a identificação dos solos a partir das partículas que os constituem, são
empregados costumeiramente dois tipos de ensaio:
• Análise granulométrica;
• Índices de consistência (Limites de Attemberg)
OBJETOS DE ESTUDO DAS PRÓXIMAS AULA!
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