intemperismo e formaçao solo ufrgs - ambiental (1)

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Geologia de Engenharia II – ENG5102 
 
Intemperismo e Solos 
 
 
 
Solos 
Intemperismo 
Conceito 
Conjunto de processos: físicos, químicos, físico-químicos que atuam na superfície dos 
continentes e que acabam transformando, após milhares a milhões de anos: 
 
ROCHA SÃ SAPROLITOS SOLOS 
Materiais tenazes Rochas podres ou 
Parcialmente decompostas 
Materiais friáveis 
σc=500 a 1800 Kgf/cm
2 σc=0a50 Kgf/cm
2 
Onde σc = Resistência à compressão simples. 
 
Rochas são agregados de minerais firmemente entrelaçados e/ou fortemente 
cimentados, que não são desagregados pela pressão dos dedos. Rochas sedimentares 
como argilitos e folhelhos podem ser desagregados quando pressionados com os dedos. 
Solos são agregados de minerais (na sua maioria argilo-minerais) justapostos ou 
frouxamente entrelaçados e/ou fracamente cimentados, que são desagregados pela 
pressão dos dedos quando úmidos ou secos. Os solos e os saprolitos são o resultado 
final do intemperismo físico e químico sobre as rochas. 
Rochas sedimentares, como argilitos, possuem uma resistência mecânica semelhante 
aos solos, mas não devem ser consideradas como solos. 
Tipos de intemperismo 
Intemperismo físico compreende os processos que fraturam ou fragmentam as rochas e 
desagregam os minerais das rochas. 
Intemperismo químico compreende os processos capazes de decomporem os minerais 
das rochas. Essa decomposição transforma os minerais primários em minerais 
secundários (argilo-minerais). 
 
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SOLO
SAPROLITO
ROCHA
 
 
Solo 
residual
 
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Processos do intemperismo físico 
 
Variação da temperatura 
As rochas, por ação do sol, são aquecidas 1,5 a 2,5 vezes mais que a atmosfera, 
apresentando temperaturas acima de 60°C. À noite elas passam a ter temperaturas da 
ordem de 20°C. Em algumas regiões, pode chegar até 10°C e em outras, até de 0°C. 
Cada mineral possui um coeficiente de dilatação diferenciado, provocando a 
desagregação da rocha devido as tensões de dilatação e compressão internas no maciço 
rochoso. 
As rochas, nestas condições: 
• Durante o dia : DILATAM-SE 
• Durante a noite: CONTRAEM-SE 
Sendo submetidas diariamente a esforços intermitentes que após dezenas a centenas 
de milhares de solicitações são capazes de provocarem o fraturamento das rochas, por 
fadiga. 
 
Hidratação dos minerais das rochas 
A maioria dos minerais das rochas, inclusive os feldspatos: hidratam-se com aumento 
de volume deslocando e quebrando os minerais adjacentes. 
A hidratação dos minerais origina tensões internas que são as principais responsáveis 
pela desagregação das rochas, dando origem a solos com fragmentos de rocha e 
arenosos, quando originários de rochas macro-granulares (granitos, gnaisses, 
conglomerados, arenitos, etc) e dando origem a solos siltosos, quando originários de 
rochas micro-granulares (basaltos, riolitos, etc). 
 
Congelamento e degelo 
A água ao congelar-se, cristaliza-se e aumenta em 9% seu volume. Quando uma fenda 
estiver cheia de água e a temperatura atingir –22°C, o congelamento da água exerce 
sobre as paredes uma força expansiva da ordem de 2000 Kgf/cm2, que poucas rochas 
são capazes de resistir. A repetição periódica do congelamento e degelo das águas 
intersticiais, que ocupam parcialmente ou totalmente os poros e as fendas, acaba por 
fragmentar a rocha, mesmo as mais resistentes. Em regiões sujeitas a ciclos de 
congelamento e degelo, as rochas estão cobertas por uma camada de cascalho anguloso 
(fragmentos de rocha) resultantes da ação do gelo. 
 
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Tensões nas fraturas
Devido ao degêlo
 
 
 
Crescimento dos minerais (cristais) 
As águas de infiltração e/ou gases podem precipitar, de forma lenta e gradual, solutos 
nas fendas das rochas, dando origem a cristalização de sais ou minerais. Os minerais, 
dessa forma, podem exercer forças de expansão devido a cristalização, similares às do 
congelamento das águas intersticiais, nas paredes das fendas, capazes de provocar a 
fragmentação das rochas adjacentes de forma lenta e progressiva. 
Alívio de pressões 
Degelo de espessas camadas de gelo após um período glacial ou erosões de espessas 
camadas de solos e rochas provocam nos maciços rochosos alívio de pressão e 
conseqüente expansão do maciço, originando fraturas paralelas à superfície do terreno 
ou a abertura de fendas existentes. 
 
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O efeito de alívio de pressões se faz sentir até centenas de metros abaixo da superfície 
do terreno. Esse tipo de intemperismo tem importância em barragens construídas em 
vales formados por erosão. 
 
 
 
O alívio de pressão faz-se sentir tanto no sentido vertical como no sentido horizontal. 
Devido as grandes massas de rocha removidas por erosão, o número de fendas abertas 
por alívio de pressão é significativo e, fatalmente, ocorrerão grandes fugas de água sob 
as barragens construídas em tais vales. 
 
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NA
 
 
Fundações por sapatas sobre rocha pressupõem recalques nulos. Mas, se existir abaixo 
da superfície da rocha uma fenda aberta, horizontal ou inclinada, recalques 
significativos ocorrerão, provocando fissuras, trincas e até fraturas no edifício, 
comprometendo sua estabilidade. 
 
Na caso de taludes em cortes de estrada. Quando é realizada a escavação para a 
abertura da estrada, é retirado o apoio natural do maciço rochoso. Como conseqüência, 
aparecem fissuras no maciço rochoso ou solo, podendo ocorrer a ruptura do talude. 
 
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Princípios do intemperismo químico 
A água de infiltração, proveniente da chuva, que chega até as rochas, é levemente 
ácida, porque incorpora: 
• CO2, oxigênio e nitrogênio ao atravessar a atmosfera; 
• Ácidos orgânicos e CO2 provenientes da transpiração e putrefação dos 
organismos, em geral microorganismos, que existem em abundância nos 
poros da parte superior dos solos sobre as rochas. 
As substâncias em solução, de grande mobilidade e grande atividade química, são 
capazes de realizar uma permuta de radicais básicos ou ácidos com minerais das 
rochas. 
Da mesma forma, os colóides, que ocorrem também em suspensão nas águas de 
infiltração, sendo de fácil dispersão e possuindo íons na capa externa de água 
absorvida, podem reagir com os minerais das rochas. 
Assim, o mecanismo do intemperismo químico consiste na troca lenta e gradual de íons, 
durantes milhares (ou milhões) de anos entre os solutos e os colóides das águas de 
infiltração de um lado e os minerais das rochas de outro lado. 
O intemperismo químico depende, portanto, exclusivamente da água, predominando 
nos climas úmidos e sendo mínimo nos climas desérticos. 
Para que a decomposição química dos minerais se efetue, é necessário que haja um 
fornecimento contínuo de íons em solução e/ou colóides em suspensão pelas águas de 
infiltração, que percolam em direção à rocha. 
Além da presença de água, as condições de pH e eH do ambiente de decomposição 
contribuem para a velocidade do intemperismo e os minerais que serão formados, por 
exemplo: dependendo das condições de pH e eH o Fe pode se alterar para Fe+2 ou Fe+3. 
 
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Como, abaixo do nível de drenagem de uma região,as águas não se encontram em 
movimento, este nível é o limite inferior do intemperismo químico, ou seja, abaixo do 
nível de drenagem não ocorre decomposição das rochas. 
 
 
Na zona de intemperismo, verifica-se um grande número de reações químicas e, 
conforme forem estas reações, assim serão classificados os processos de intemperismo 
químico. 
 
Processos do intemperismo químico 
 
Oxidação 
Os íons de oxigênio contidos nas águas de infiltração, provenientes da atmosfera e da 
dissociação das moléculas de água, reagem com os minerais escuros das rochas 
liberando óxidos de ferro hidratados. 
Exemplo: 
mFeS2 + nH2O + pO
- = x(Fe2O3 y H2O) + zH2SO4 
pirita óxido de ferro hidratado 
 
 
Os óxidos de ferro hidratados são os grandes pintores da natureza, apresentando cor 
amarelo parda, quando muito hidratados (Fe+3); e cor vermelha, quando pouco 
hidratados (Fe+2). Por esta razão, o manto de intemperismo apresenta tonalidades 
variando em geral do amarelo ao vermelho. Quando a concentração de óxido de ferro é 
muito grande no solo, esse pode se tornar uma importante fonte de minério de ferro. 
Esse solo rico em ferro é conhecido como solo laterítico. 
 
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Dissolução 
O CO2 (dióxido de carbono) dissolvido nas águas de infiltração, provenientes da 
atmosfera e da transpiração, secreção e putrefação dos organismos, (em geral- 
microorganismos) existentes nos poros dos solos, reagem com os minerais 
carbonatados das rochas, dissolvendo-os. 
 
Exemplos: 
CaCO3 + H2O + CO2 = Ca(HCO3)2 
calcita insolúvel bicarbonato de Ca solúvel 
 
CaMg(CO3)2 + 2 H2O + 2 CO2 = Ca(HCO3)2 + Mg(HCO3)2 
dolomita insolúvel bicarbonatos solúveis 
 
Os calcáreos (rochas sedimentares) e os mármores (rochas metamórficas) são 
constituídos basicamente de calcita ou dolomita respectivamente. As águas de 
infiltração que percolam pelas fendas daquelas rochas dissolvem seus minerais 
predominantes sem deixar resíduos formando, após milhares de anos, canais e cavernas 
de dissolução. 
 
Nas barragens sobre mármores e calcáreos: 
 
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Quando há canais e cavernas de dissolução (caso1) ocorrerão grandes fugas de água 
pelos canais e cavernas, e, até mesmo, desmoronamento do teto das cavernas com 
afundamento e o colapso da barragem; quando não há canais e cavernas (caso2) a rocha 
de fundação será estanque e estável. 
Na figura abaixo podemos ver a ação do intemperismo sobre estátuas de mármore na 
França, devido a ação da chuva ácida. 
 
Hidrólise 
Os íons de H+ nas águas de infiltração, provenientes da dissociação das moléculas de 
água e dos solutos ácidos, reagem com os minerais alumino-silicatos das rochas 
quebrando a estrutura cristalina da maioria dos minerais, dando origem a novas 
espécies minerais, como as argilas. 
 
 
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Hidrólise dos alumino-silicatos de K, Ca e/ou Na: 
mKalSi3O8 + n H2O + p H
+ = ARGILA + x SiO2 2H2O + y K
+ 
feldspato K ou ortoclásio sílica coloidal 
 
Hidrólise dos silicatos de Al, Fe e MgO: 
m(Mg,Fe,Al,Ca)Si2C6 + nH2O + pH
+ = ARGILA + q(Fe2O3 xH2O) + yFe
++ + zMg++ + wCa++ 
 
A transformação de um mineral em argila por intemperismo leva, na natureza, centenas 
a milhares de anos. As argilas não se formam num período curto, como no 
correspondente à vida útil das obras de engenharia. Por hidrólise, podem se formar 
diferentes tipos de argilas, dependendo das condições ambientais de drenagem natural 
e de pH, que podem ser classificados em argilas expansivas e não expansivas. Entre as 
argilas não expansivas ou de expansão desprezível, as mais comuns são: 
• Caolinitas, que são silicatos hidratados de Al; 
• Micas hidratadas, que são basicamente silicatos hidratados de Al com K ou 
Na, podendo conter ainda Fe e Mg. 
Entre as argilas expansivas, denominadas de esmectitas, as mais comuns são: 
• Montmorilonitas: silicatos hidratados de Al, Fe e Mg. 
• Nontronitas: silicatos hidratados de Al e Fe. 
• Serpenitas: silicatos hidratados de Al e Mg. 
Todas as argilas são partículas lamelares com a máxima dimensão variando de 2 
microns a 0.1 micron e cátions absorvidos na superfície delas. As esmectitas (do grupo 
das montmorilonitas) são as que possuem maior carga elétrica, apresentando 
expansões de aproximadamente 200% quando possuem cátions de Ca++ absorvidos, 
entre 400 e 700% quando possuem cátions Na+ absorvidos. 
Intemperismo predominante 
Os processos de intemperismo físico e químico não ocorrem isoladamente, mas 
simultaneamente. Dependendo das condições climáticas, podem predominar os 
processos de intemperismo físico ou os processos de intemperismo químico. Em climas 
secos (frios ou quentes) predomina o intemperismo físico; em climas úmidos predomina 
o intemperismo químico. 
As reações químicas são aceleradas pela temperatura, portanto o intemperismo químico 
será maior nas regiões de climas úmidos e quentes do que nos climas úmidos e frios. 
Ele é máximo, evidentemente, nos trópicos. 
Por estas razões, é que as espessuras máximas dos mantos de solos de decomposição 
de rochas (regolitos) são da ordem de 120 m entre Curitiba e São Paulo, enquanto no Rio 
 
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Grande do Sul são da ordem de 40 m, apesar da precipitação pluviométrica ser 
aproximadamente a mesma. Na região amazônica, as jazidas de bauxitas ocorrem em 
solos residuais com espessuras de até 100m. 
A profundidade do intemperismo físico é pequena, enquanto a do intemperismo 
químico é muito grande, atingindo a mais de uma centena de metros em climas quentes 
e úmidos. 
 
Resistência dos minerais ao intemperismo químico – escala de 
resistência do intemperismo 
A resistência a decomposição dos minerais silicatados é diretamente proporcional ao 
teor de sílica e inversamente proporcional ao teor de cátions presentes dentro da 
estrutura cristalina dos minerais. Por esta razão, o quartzo, constituído só de SiO2, 
dificilmente se encontra decomposto na natureza. 
Escala de resistência 
MINERAIS ESCUROS MINERAIS CLAROS 
M
IN
E
R
A
IS
 
D
E
 
B
A
IX
A
 
R
E
SI
ST
Ê
N
C
IA
 
→
 
PIROXÊNIOS 
ANFIBÓLIOS 
MICA BIOTITA(preta) 
FELDSPATO Ca 
FELDSPATO CaNa 
FELDSPATO NaCa 
FELDSPATO Na 
R
E
SI
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C
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 C
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E
SC
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←
 
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A
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C
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←
 
 
 
 
HEMATITA – LIMONITA 
F2O3 F2O3 n H2O 
 
FELDSPATO K 
MICA 
MOSCOVITA(branca) 
CALCEDÔNIA 
QUARTZO 
 
Importância da resistência à decomposição dos minerais para a espessura dos solos 
residuais 
Num mesmo clima úmido e numa mesma topografia a espessura dos solos, que residem 
sobre a rocha que lhes deu origem por decomposição, é variável com o tipo de rocha. 
 
 
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As composições mineralógicas daquelas rochas são as seguintes: 
 
Granitos Feldspatos K 
 
Quartzo 
 
Feldspato CaNa 
±60% 
±30% 
±10% 
Basaltos 
 
Diabásios 
Feldspatos CaNa 
 
Piroxênios 
±60% 
±40% 
Xistos 
 
Filitos 
Micas escuras 
 
Quartzo 
±70% 
±30% 
Quartzito Quartzo 
 
Feldspato 
±90% 
±10% 
 
Os basaltos e os diabásios, de mesma composição, são rochas constituídas de minerais 
de baixa resistência a decomposição, dando origem a grande espessura de solo, 
dependendo da morfologia do terreno. 
Os xistos e os filitos, sendo constituídos principalmente de micas com uma resistência 
ao intemperismo químico um pouco maior, originam solos com uma espessura um poucomenor que a dos provenientes dos basaltos. 
Os quartzitos, constituídos basicamente de quartzo que não se decompõem, ocorrem na 
superfície sem cobertura de solos ou geram solos de muito pequena espessura. 
Geralmente ocorrem solos arenosos de pequena espessura em zonas planas. 
Já os granitos, onde predominam minerais de alta resistência à decomposição (+ 
85%), estão cobertos por uma pequena espessura de solos em relação aos basaltos e aos 
xistos. Dessa forma, a construção de subsolos de edifícios deve ser realizada 
preferencialmente sobre xistos ou basaltos, porque as escavações em solos custam 
cinco vezes menos do que em rocha. Deve-se evitar, por motivos econômicos, construí-
los sobre granitos ou quartzitos. 
 
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Velocidade do intemperismo químico em rochas sãs 
A velocidade de intemperismo químico é muito pequena. Em laboratório se consegue 
reproduzir o intemperismo químico, mas não se obteve ainda uma escala de tempo. Os 
dados que se dispõe são de obras muito antigas, onde as rochas empregadas ficaram 
permanentemente expostas ao sol e à chuva e apresentaram as seguintes velocidades 
de decomposição: 
• PIRÂMIDES DE GRANITO DO EGITO 1cm/5000 anos 
• TÚMULOS DE MÁRMORE DA INGLATERRA 1cm/200 anos 
Portanto, toda vez que se empregar rochas sãs e duras constituídas de minerais-
silicatos, como os granitos, os gnaisses, os basaltos, etc., deve-se esperar uma 
velocidade de decomposição maior que 1cm/1000 anos. 
Assim, não haverá qualquer problema de durabilidade dessas rochas, uma vez que a 
vida útil das obras de engenharia é, em geral, bem inferior a 100 anos. 
 
Saprolitos 
Quando se emprega saprolitos (rochas podres ou rochas parcialmente decompostas) 
nas obras, a velocidade do intemperismo químico é muito variável, desde desprezível a 
muito grande. Há casos em que os saprolitos se desagregam em solos em poucos anos e 
até em poucos dias, reduzindo em muito a resistência deles. 
No Rio Grande do Sul foram verificados, em algumas rodovias, casos de desagregação 
dos saprolitos empregados na estrutura dos pavimentos, que se transformaram em 
solos após períodos muito curtos, como em Bento Gonçalves (4 anos), Santa Maria (4 
meses), Sarandi (poucos dias). 
Quando se emprega saprolitos em obras sujeitas a ação do sol e das chuvas, a 
possibilidade de ocorrer degradação deve ser considerada, devendo-se realizar 
previamente, antes do início dos trabalhos de construção, ensaios de durabilidade. A 
análise de qualidade dos materiais de construção naturais ou industriais deve ser 
desenvolvida através de ensaios tecnológicos de modo a responder as seguintes 
perguntas: 
- Qual a resistência mecânica? 
- Quanto dura a resistência mecânica? 
Para todo e qualquer material de construção sempre existe um ensaio tecnológico 
específico de durabilidade, que pode ser realizado em laboratórios tecnológicos 
públicos e privados, que existem em qualquer metrópole estadual. 
 
 
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Alteração dos saprolitos e constituição dos saprolitos 
Nos saprolitos, alguns minerais não se decompõem, como o quartzo, outros são 
resistentes a decomposição, como o feldspato K, que se apresentam parcialmente 
decompostos, e outros de baixa resistência, como os piroxênios, podem já estarem 
transformados em argila. Os saprolitos, em geral, possuem a seguinte constituição: 
 
 
• esqueleto resistente 
• minerais sãos 
• minerais parcialmente decompostos 
• argilas nos vazios do esqueleto, provenientes da decomposição final dos 
minerais de fácil decomposição. As argilas podem ser: 
• caolinitas (não expansiva) 
• ilitas (não expansivas) 
• esmectitas com Ca expansão de ± 200% 
• na expansão de 400 a 700% 
 
Mecanismo de alteração dos saprolitos 
As argilas expansivas sob a ação do sol se contraem, sob a ação da chuva se expandem. 
Se as argilas forem expansivas e o esqueleto petreo não resistir às forças de expansão 
das argilas haverá degradação do saprolito (σc de 200 a 500 Kgf/cm
2) em solo (σc de 0 a 
10 Kgf/cm2). 
Se as argilas forem expansivas e o esqueleto petreo resistir às forças de expansão das 
argilas, o saprolito não sofrerá degradação, mantendo seu comportamento de rocha e 
sua resistência inicial. 
 
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Se as argilas não forem expansivas não haverá degradação dos saprolitos que manterão 
a resistência inicial de rocha. 
 
Ensaios de durabilidade dos saprolitos 
Mais usual no Brasil para determinar a durabilidade da pedra britada é o Ensaio de 
Sanidade com Solução de Sulfato de Sódio. 
Amostras representativas da pedra britada a ser empregada numa obra são submetidas 
em laboratório a cinco ciclos de 24 horas de secagem em estufa a 110°C, 18 horas de 
imersão em recipiente com solução de Na. Se as perdas por degradação (desagregação 
dos minerais ou fraturamento ), após os cinco ciclos, forem: 
• > 12% a pedra britada é considerada inadequada; 
• < 12% a pedra britada é considerada adequada. 
Durante a imersão, nesse ensaio, a solução se infiltra nos poros e nas micro- fendas das 
pedras britadas, precipitando sulfato de sódio naqueles interstícios, que se cristalizam 
e exercem pressões de cristalização nas paredes. Estas pressões de cristalização são 
muito maiores que as pressões de expansão das argilas, responsáveis pela degradação 
na natureza. 
 
 
 
Produtos finais do intemperismo químico dos minerais de rocha 
• feldspatos ⇒ argilas + m SiO2 2 H2O + cations (Na+, Ca++, K+) 
• piroxênios ⇒ argilas + m Fe2O3 n H2O + cations (Ca++, Mg++) 
• anfibólios 
• mica biotita ⇒ argilas + m Fe2O3 n H2O + p SiO2 2 H2O + cations (K+, 
Mg++) 
• mica moscovita ⇒ argilas + m SiO2 2 H2O + cations (K+) 
• quartzo ⇒ não se decompõe 
• calcita (CaCO3) ⇒ se dissolve sem deixar resíduo 
• dolomita (CaMgCO3) ⇒ se dissolve sem deixar resíduo 
A figura abaixo apresenta o resultado do intemperismo químico para as rochas ígneas 
predominantes no Rio Grande do Sul. Pode-se observar que o quartzo não sofre 
intemperismo químico. 
 
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Constituição dos Solos 
Partículas sólidas justapostas em cujos vazios há ar e/ou água com óxidos e cátions em 
solução. 
 
 
 
Partículas constituintes dos solos: 
• pedras φ ≥ 76 mm (fragmentos de rocha – sãos ou parcialmente 
decompostos) 
• pedregulho 76 > φ ≥ 4.8 mm (minerais muito grandes – sãos ou parcialmente 
decompostos) 
• areias grossas 4.8 > φ ≥ 0.84 mm ( minerais grandes – sãos e/ou 
parcialmente decompostos) 
• areias médias 0.84 > φ ≥ 0.25 mm (minerais médios – sãos e/ou 
parcialmente decompostos) 
• areias finas 0.25 > φ ≥ 0.05 mm (minerais pequenos – sãos e/ou 
parcialmente decompostos) 
• siltes 0.05 > φ ≥ 0.005 mm (minerais muito pequenos, invisíveis a olho nu – 
sãos e/ou parcialmente decompostos) 
• argilas φ < 0.005 mm (minerais provenientes da decomposição final dos 
minerais silicatos da rocha, que se caracterizam por apresentar plasticidade 
quando saturados e endurecimento quando secos) 
 
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Classificação geológica dos solos 
• solos residuais: residem sobre as rochas que lhes deram origem 
• solos transportados: constituídos de partículas que sofreram transporte, não 
residindo mais sobre as rochas que lhes deram origem. 
• solos orgânicos resultantes da decomposição parcial da celulose da 
vegetação acumulada na superfície dos continentes. 
 
 
Solos residuais 
 
Desenvolvimento do manto de intemperismo 
As rochas no interior da crostaterrestre se encontram sãs com um sistema de fendas 
resultante dos processos de formação e dos processos tectônicos que possam ter 
ocorrido posteriormente. Entrando em contato com a superfície da crosta terrestre ou 
próximo dessa situação, as rochas passam a ser submetidas inicialmente a ação dos 
processos de intemperismo físico que acabam: 
 
 
• fraturando e/ou fragmentando-as, aumentando o sistema de fendas 
• desagregando os minerais delas 
• abrindo as fendas 
Dessa forma, a percolação das águas de infiltração provenientes das chuvas através das 
rochas é facilitada, possibilitando a ação posterior dos processos de intemperismo 
químico sobre os minerais das rochas. A hidratação sempre é percursora das reações do 
intemperismo químico e, portanto, os minerais primeiro se desagregam para depois se 
 
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decomporem. Assim, na parte inferior do manto de solos residuais, que cobre as rochas, 
predomina a desagregação dos minerais, enquanto na parte superior predomina a 
decomposição dos minerais. 
 
 
 
 
Camadas constituintes dos solos residuais sobre os saprolitos 
Os horizontes que formam os solos residuais são os seguintes: 
• Horizonte C ou solo saprolítico 
• Horizonte B 
• Horizonte A 
Horizonte C 
O horizonte C ou solo soprolítico ou solo residual jovem solo de alteração de rocha: 
• Resulta da ação predominante dos processos de intemperismo físico, 
situando-se acima do saprolito. 
• Predomina a desagregação dos minerais da rocha mãe. 
• Os minerais da rocha mãe, que não se decompõem, como o quartzo, 
originam partículas sãs e tenazes; os minerais de difícil decomposição, como 
o feldspato K, originam partículas parcialmente decompostas e friáveis; 
constituindo os pedregulhos, as areias, e os siltes dos solos do horizonte C. 
• Os minerais de fácil decomposição, como os piroxênios e os feldspatos 
CaNa, podem estar decompostos em argila. 
• É um solo pedregulhoso, arenoso ou siltoso, dependendo do tamanho dos 
minerais da rocha mãe, com pouca argila. 
• Quando a rocha mãe é rica em minerais de fácil decomposição, como no 
caso do basalto, onde predominam os piroxênios e os feldspatos CaNa, o 
solo residual desse horizonte pode ser argiloso com pedregulhos, areias 
e/ou siltes. 
 
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Intemperismo e Solos 
 
 
 
• Guarda o aspecto da rocha mãe. 
Horizonte B ou solo residual maduro 
Horizonte B ou solo residual maduro: 
• Resulta da ação predominante do intemperismo químico, situando-se acima 
do horizonte C. 
• A maioria dos minerais passíveis de decomposição estão decompostos em 
argila. Poucos minerais, como o quartzo, não se decompõem e encontram-se 
sob a forma de pedregulhos, areias e/ou siltes. 
• É um solo argiloso com poucos pedregulhos, areias e/ou siltes. 
• Quando proveniente de rocha rica em quartzo, como o arenito e o quartzito, 
é um solo arenoso. 
• Há deposição, nos poros desse solo, de óxidos e argilas trazidos pelas águas 
de infiltração, que os removeram do horizonte superior A. 
• Não guarda o aspecto (textura e estrutura) da rocha mãe. 
• Em regiões tropicais e subtropicais, é um solo rico em Fe2O3 n H2O, 
apresentando cor vermelha e sendo também denominado de solo laterítico 
(later = ferro). 
Horizonte A 
O horizonte A ou solo superficial orgânico ou top-soil: 
• Constitui a parte superior do manto de intemperismo, ocorrendo sobre o 
horizonte B; ou sobre o horizonte C, quando o B não existir; ou sobre o 
saprolito, quando os horizontes B e C não existirem. 
• É parcialmente lixiviado (remoção dos óxidos e das argilas) pela águas de 
infiltração, que precipitam os óxidos e depositam as argilas nos poros do 
horizonte B. 
• Há o acúmulo de matéria orgânica (celulose e/ou húmus) proveniente das 
raízes da vegetação principalmente. 
• Apresenta cor cinza a preta, dependendo do teor de matéria orgânica. 
• Não guarda o aspecto (textura ou estrutura) da rocha mãe, mesmo quando 
sobre o horizonte C e o saprolito, devido à lixiviação. 
A figura abaixo apresenta a seção geológica completa de um solo residual típico. 
 
 
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Intemperismo e Solos 
 
 
 
 
 
O intemperismo físico por hidratação e intemperismo químico, resultantes da ação das 
águas de infiltração, iniciam-se pelas paredes das fendas para dentro dos blocos 
individualizados pelas mesmas fendas. Assim, os saprolitos se caracterizam por 
apresentarem as paredes das fendas mais decompostas que os blocos correspondentes. 
Entre as camadas constituintes do manto de intemperismo não há em geral uma 
superfície de separação, mas uma zona de transição. As espessuras dos horizontes são 
variáveis, dependendo do clima, da topografia e da rocha matriz. No Rio Grande do Sul 
com clima sub-tropical, as espessuras variam, em geral, no horizonte A de 10 a 30 cm; 
no horizonte B de menos de um metro a 20 m; no horizonte C de poucos metros a 40 m. 
Na parte inferior do horizonte C é comum se encontrar blocos arredondados de rocha, 
denominados de matacões, que não foram ainda transformados em solo. Esses 
matacões se apresentam envolvidos por solos do horizonte C. 
 
Processos de formação dos solos residuais 
• Processos geológicos: processos de intemperismo físico (predominam no 
horizonte C) e processos de intemperismo químico (predominam no 
horizonte B). 
• Processos pedológicos: acúmulo de matéria orgânica ou humificação (ocorre 
no horizonte A); eluviação ou lixiviação (ocorre no horizonte A); iluviação, 
deposição de argilas e precipitação de óxidos pelas águas de infiltração, 
(ocorre no horizonte B ). 
Pedologia (pedo = solo) é a ciência que estuda a parte superior do manto de 
intemperismo, mais especificamente os horizontes A e B, para fins agrícolas, 
preocupando-se basicamente com as atividades químicas e biológicas dos solos e não 
com suas características mecânicas. 
 
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Intemperismo e Solos 
 
 
 
A matéria orgânica acumulada no horizonte A é constituída de celulose e húmus, sendo 
o húmus resultante da decomposição parcial da celulose. Os húmus são ácidos 
orgânicos que ocorrem sob a forma de partículas com φ < 0.1 micron, sendo moles, 
absorventes e muito ativos quimicamente. O teor de húmus no horizonte A raramente 
chega a 10%. Devido ao acúmulo de matéria orgânica e aos processos de eluviação 
(lixiviação) os solos do horizonte A são fofos. 
Já nos solos do horizonte B, devido aos processos de iluviação, há um enriquecimento 
de óxidos, sais, coloides e argilas, sendo mais argilosos que o horizonte A 
correspondente, que, por sua vez é mais arenoso e/ou pedregulhoso. 
 
Fatores que influenciam na formação dos solos residuais 
 
Clima e topografia 
• Perfis comuns dos solos residuais nos climas úmidos: predominam os 
processos de intemperismo químico e os solos residuais tendem a 
apresentar um perfil completo com os três horizontes. Mas, por outro lado, 
as erosões das enxurradas removem as partículas dos solos residuais 
formadas por intemperismo. 
• Em regiões onduladas: as erosões são pequenas e os solos residuais 
possuem os três horizontes 
 
 
 
• Em regiões íngremes (acidentadas): as erosões são muito grandes, 
impedindo a formação do horizonte B e, as vezes, inclusive do horizonte C. 
como sempre a vegetação e o horizonte A acabam se formando em cima do 
horizonte C ou mesmo do saprolito. 
 
 
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• Perfis comuns dos solos residuais em climas secos: predominam os 
processos de intemperismo físico, fragmentando e desagregando as rochas. 
Como o intemperismo químico é deficiente,não se forma o horizonte B, 
apenas o A e o C. 
 
• Em regiões onduladas 
 
 
 
• Em regiões íngremes (acidentadas) 
 
 
 
 
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Textura da rocha matriz 
A textura da rocha matriz influi muito no horizonte C, resultante da desagregação dos 
minerais constituintes, e muito pouco nos A e B. nas rochas com textura: 
• macro granular 
• muito grossa (granitos e conglomerados): horizonte C pedregulhoso 
• Grossa a média (granitos, gnaisses, arenitos fluviais): horizonte C arenoso 
grosso a médio 
• Fina (arenito eólico): horizonte C arenoso fino 
• micro granular (basaltos, riolitos, filitos, e xistos): horizonte C siltoso 
Os solos do horizonte C de rochas de textura grossa são de alta resistência, quando os 
minerais constituintes forem de difícil decomposição como o quartzo e o feldspato K, 
que predominam nos granitos e em certos gnaisses. 
 
Estrutura da rocha matriz 
Estrutura maciça 
As rochas com estrutura maciça apresentam fendas esparsas, com espaçamentos da 
ordem do metro, individualizando blocos de rocha muito grandes. As águas de 
infiltração, percolando pelas fendas, decompõem os minerais das paredes para dentro 
dos blocos individualizados, dando origem a blocos arredondados, denominados de 
matacões, que acabam ficando dispersos dentro de uma matriz de solos residuais. Os 
matacões são arredondados, porque a decomposição dos vértices e das arestas é maior 
que a das faces. A incidência de matacões é maior na parte inferior do horizonte C, 
diminuindo a medida que se afasta da rocha, ocorrendo poucos ou nenhum matacão no 
horizonte B 
 
 
 
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Estrutura fendilhada 
Na estrutura fendilhada o sistema de fendas é intenso, apresentando espaçamentos da 
ordem do centímetro ao decímetro, individualizando fragmentos pequenos, que torna a 
decomposição da rocha mais uniforme, originando solos residuais sem matacões. 
Mas, se as fendas se apresentarem fechadas e abertas, as águas de infiltração 
percolarão pelo sistema de fendas abertas e não pelas fechadas. Nestas condições, as 
fendas abertas individualizarão blocos grandes de rochas fendilhadas e ocorrerão 
matacões fendilhados no horizonte C. 
 
 
Falha tectônica de compressão 
Nas zonas adjacentes às falhas de compressão, devido ao atrito desenvolvido pelo 
deslocamento relativo das massas de rocha de um e de outro lado dos planos de falha, 
as rochas se apresentam muito fraturadas, aumentando as infiltrações das águas, e com 
a estrutura cristalina dos minerais constituintes abalada, tornando-os de baixa 
resistência ao intemperismo. Assim, é comum ocorrerem nas zonas de falhas de 
compressão gargantas de solo. 
 
 
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Mas, se a falha for de tração, não ocorrerá atrito ao longo do plano de falha, porque as 
componentes horizontais dos movimentos relativos geram esforços de tração naquele 
plano, não fraturando as rochas adjacentes, nem abalando a estrutura dos minerais 
constituintes. 
 
Diques e veios 
Os diques, provenientes do resfriamento do magma em fendas da crosta terrestre, 
podem ser de rochas mais resistentes ou menos resistentes ao intemperismo que as 
rochas adjacentes, dando origem a muralhas de rocha, dentro dos solos residuais, ou a 
gargantas de solo, dentro das rochas adjacentes. 
 
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Devido as altas pressões de injeção, o magma exerce também altas pressões nas 
paredes da fenda pela qual subiu, fraturando as rochas adjacentes encaixantes. 
Gases ricos em solutos de SiO2 podem precipitar íons de SiO2 nas paredes das fendas 
que atravessam, formando veios de quartzo transversais a crosta terrestre e com 
espessuras variáveis desde um centímetro a metros de espessura. 
Os veios de quartzo podem, numa sondagem em solo, dar falsa informação de se Ter 
atingido a rocha, quando na realidade há solo embaixo deles, uma vez que não se 
decompõem. 
 
Estrutura dobrada com bandas alternadas de rochas com diferentes resistências 
Exemplo: dobramentos de camadas(ou bandas) de xistos ou filitos alternadas com 
camadas de quartzito. 
 
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Os xistos ou os filitos, que são rochas metamórficas constituídas de micas escuras(+ 
70%) e de quartzo(+ 30%), se decompõem com facilidade em solos. Já os quartzitos, 
também rochas metamórficas, não se decompõem porque são constituídos de quartzo 
basicamente. 
 
Subsolos similares ocorrem no manto de intemperismo dos gnaisses (rochas 
metamórficas) constituídos de bandas ricas em anfibólios e micas biotitas de fácil 
decomposição e bandas ricas em quartzo e feldspatos de difícil decomposição, 
alternadas e dobradas. 
 
Composição mineralógica da rocha mãe 
A composição mineralógica da rocha matriz influi principalmente no solo do horizonte 
C, cujas características mecânicas são herdadas, mas também influi na formação do 
solo do horizonte B, embora com menor intensidade, como se verifica a seguir: 
 
 
 
MINERAIS 
PREDOMINANTES 
HORIZONTE C HORIZONTE B 
GRANITO: TEXTURA GRANULAR GROSSA A MÉDIA 
Feldspato K +55% 
Quartzo +30% 
Feldspato CaNa +15% 
Solo arenoso grosso a 
médio com pouca argila 
Solo argiloso com areia 
grossa a média 
GNAISSSES: TEXTURA GRANULAR GROSSA A MÉDIA 
Feldspato Ca ou NaCl Solo arenoso grosso a Solo argiloso com areia 
 
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+50% 
Quartzo +30% 
Anfibólios e mica biotita 
+20% 
médio com mais argila 
que no granito 
grossa a média 
 
XISTOS E FILITOS: TEXTURA GRANULAR MUITO FINA A MICRO 
GRANULAR 
Micas escuras + 70% 
Quartzo + 30% 
Solo siltoso com argila Solo argiloso com silte 
QUARTZITO: TEXTURA GRANULAR FINA 
Quartzo +90% Solo arenoso fino Solo arenoso fino 
BASALTO E DIABÁSIO: TEXTURA MICRO GRANULAR 
Feldspatos CaNa +60% 
Piroxênios +40% 
Solo siltoso com muita 
argila 
Solo argiloso 
RIOLITO: TEXTURA MICROGRANULAR 
Feldspato K +55% 
Quartzo +30% 
Feldspato NaCa +15% 
Solo siltoso com pouca 
argila 
Solo argiloso com silte 
CONGLOMERADO: TEXTURA GRANULAR MUITO GROSSA 
Seixos rolados de: 
1 granito 
2 basalto 
3 quartzito 
Solo pedregulhoso 1 solo argiloso com areia 
2 solo argiloso 
3 solo pedregulhoso 
ARENITO: TEXTURA GRANULAR GROSSA A MÉDIA(AR.FLUVIAL) OU 
FINA(AR.EÓLICO) 
Quartzo >75% 
Feldspato K <25% 
Solo arenoso Solo arenoso com pouca 
argila 
ARCOSE: TEXTURA GRANULAR GROSSA A MÉDIA(AR.FLUVIAL) OU 
FINA(AR. EÓLICO) 
Quartzo <75% 
Feldspato K >25% 
Solo arenoso Solo arenoso com mais 
argila que no arenito 
ARGILITO: TEXTURA MICROGRANULAR 
Argila compactada pela 
natureza 
Solo argiloso Solo argiloso 
 
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Intemperismo e Solos 
 
 
 
CALCÁREO E MÁRMORE: TEXTURA GRANULAR GROSSA A FINA 
Calcita ou 
calcita+dolomita >70% 
Quartzo e/ou silicatos 
<30% 
Calcita e dolomita se 
dissolvem, solo resulta 
dos minerais acessórios: 
solo arenoso 
Calcita e dolomita se 
dissolvem, solo resulta 
dos minerais acessórios: 
solo arenoso ou argiloso 
dependendo dos outros 
minerais