Formação e mineralogia

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Objectivos do módulo 
Determinar, caracterizar as propriedades 
do solo, 
constituição do solo e sua importância;
Factores de formação do solo, 
processos de formação do solo e 
Minerais que definem a química do solo
Classificar o solo.
Sumário
Antecedentes históricos de CST,
 Conceito do solo e terra, 
 Importância do solo,
 Composição do solo,
Sumário
Tópicos de pedologia,
 Factores de formação do solo e, 
 Processos de formação do solo
Antecedentes Históricos
Os Chineses (4 ou 5 mil anos a.C):
Classificavam a terra de acordo com a sua 
produtividade,
 Aristóteles (+400 a.C):, Filósofo grego, 
preocupou-se com solo e nutrição de 
plantas,
Antecedentes Históricos
Homer: Já referenciava o uso de estrume no 
solo,
Escribas Gregos e Romanos: Advertiam aos 
agricultores a semearem leguminosas e 
incorporar cinzas e enxofre no solo,
Antecedentes Históricos
Dokuchaev, no fim do século XIX, 
considerado o pai da pedologia, foi quem 
mostrou que os solos tinham horizontes 
formados por processos pedogenéticos , e 
que eram diferentes da rocha de origem ou 
sedimentos. 
Antecedentes Históricos
V.V.Dochuchaev =Pedologia.
Em Grego: Pedon=solo + logia=Estudo.
Pedologia=Estudo+Solo
Conceito solo e terra
 Mas que é solo?
 O que é a ciência do solo e da terra?
EVOLUÇÃO DO CONCEITO SOLO 
 Conceito utilitário
 Conceito utilitário-económico
 Conceito químico
 Conceito geológico
 Conceito misto (químico geológico)
Conceito solo
 Biólogo e agricultor é um substrato 
natural para as plantas,
 Geólogo é uma camada superficial 
meteorizada da rochas, 
 Ecólogo é um corpo natural que forma 
ligação entre a litosfera, atmosfera e 
biosfera. 
 Geógrafo é uma manta solta de 
superfícies terrestre.
Solo
O solo é a colecção de corpos naturais que 
ocupam partes da superfície terrestre, que 
constituem o meio para o desenvolvimento das 
plantas e que possuem propriedades 
resultantes do efeito integrado do clima e dos 
organismos vivos agindo sobre o material de 
origem e condicionado pelo relevo durante um 
certo período de tempo, ( Soil Survey Manual 
1951).
Ciência do solo
 Ciência do solo=Pedologia + Edafologia
 Pedologia = origem, morfologia, 
distribuição, mapeamento, taxonomia, 
classificação dos solos.
 Edafologia = estudo do solo sob o 
aspecto da sua utilização pelas plantas. 
Terra
 Terra (land) é vista como sendo uma área
definida da superfície terrestre e suas
características abrangem, todos atributos
cíclicos estáveis e ou previsível da biosfera,
incluindo atmosfera, o solo, a geologia, o
relevo, a hidrologia, a população animal e
vegetal e os impactos passados e presentes
oriundo das actividade do homem.
Importância do solo
Importância do solo
 Fonte para material de construção (barro, 
cimento, tijolos),
 Porcelanas e vidro,
 Alguns minerais para uso industrial 
(caulinita, bentonita, gesso, óxidos de 
ferro e alumínio). 
Importância do solo
 Suporta toda a cobertura vegetal,
 O solo funciona como armazém (solo↔ 
nutrientes),
 O solo funciona como fonte de energia
 O solo funciona como armazém(↔ solo-
planta-atmosfera). 
Por que estudamos o solo?
 Recurso natural essencial
 Abrigo para os organismos (planta, animais 
e outros)
 Meio de crescimento das plantas
 Produtor e absorvedor de gases e 
 Meio de produção das culturas.
Composição do solo
 O solo consiste em 3 fases a saber:
 - A fase sólida (50%),
 - A fase líquida (20-30%),
 - A fase gasosa (20-30%),
 Fig.1
A fase sólida
 A fase sólida do solo compreende:
1. Matéria orgânica (detritos ou húmus),
2. Material mineral (minerais primários + 
secundários),
A fase sólida
Matéria orgânica
 Detritos: matéria orgânica não decomposto 
cuja importância consiste:
1) Protecção da superfície do solo (erosão eólica 
e hídrica e irradiação solar),
2) Funcionam como fonte de energia para a 
fauna do solo,
3) Libertação de N, P, K e Mg durante a sua 
mineralização. 
A fase sólida
Matéria orgânica
A matéria orgânica é encarada segundo dois 
critérios diferentes:
 Critério microbiano (critério de Waksman) 
 Critério químico
Para Waksman, o húmus é um estado da matéria 
que deve identificar-se com totalidade da matéria 
orgânica do solo.
 Húmus = matéria orgânica do solo
A fase sólida
Matéria orgânica
 Critério químico: a matéria orgânica é um 
material muito heterogêneo e complexo. A sua 
transformação é contínua dando origem a 
novos compostos orgânicos.
A fase sólida
Matéria orgânica
Critério químico pode se distinguir 3 grupos 
fundamentais:
1. Material orgânico não decomposto
2. Matéria orgânica em transformação
3. húmus
A fase sólida
Matéria orgânica
Devido a hídrolise, o húmus torna-se num cóloide
negativamente carregada,
Atrai somente cargas positivas especialmente 
(H+; Al3+ , Mg2+, Ca2+, K+ e Na+.) 
A fase sólida
Por isso, funciona como reserva de nutrientes 
no solo,
Este catiões podem trocar-se (catiões 
trocáveis), 
A fase sólida
Material mineral
Minerais primários: são aqueles encontrados 
nas rochas (C, Au, Pt, Ag, S, Pbs, Nacl, entre 
outros),
Minerais secundários: Provêm dos minerais 
primários ou aqueles que existem em pequenas 
quantidades numa rocha. 
Exemplos:
A fase sólida
Minerais secundários
Sesquióxidos: 
- Hematita(Fe2O3),
- Magnetita(Fe2O4),
- Gibsita Al(OH)3 ,
 Alumino-silicatos:(Caolinita, montimorilonita, 
ilite, muscovita, biotite),
Fase gasosa
 N2 (79%)
 O2 (5-10% ou mesmo menos)
 CO2 (14%)
 Se o CO2 for maior que 10% no solo as plantas 
são sufocadas.
Fase líquida
 Catiões comuns são : H+; Al3+ , Mg2+, Ca2+, K+ 
, Na+ e NH4+.
 Aniões : SO2-4, SiO2-4, H2PO4-, H2PO42-, 
NO3-, Cl-, HCO-3 e CO3-
 Micro-nutrientes: Fe2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+, 
MoO43-, H3BO3.
 Alguns destes nutrientes são dependentes do 
nível do PH.
Tópicos de Pedologia 
Tópicos da pedologia
 Pedosfera
 Litosfera
 Atmosfera
 Hidrosfera e
 Biosfera
Tópicos da pedologia
Pedon
Factores de formação do solo
Factores de formação do solo
 Material de origem
 Clima
 Organismos
 Topografia (relevo) e
 Tempo
Na linguagem matemática:
S=f(cl,or,r,p,t…)
Factores de Formação de solo
 Material de origem
 A Material de origem constitui o ponto de
partida do processo de pedogénese.
 A Material de origem pode definir
sobremaneira a química do solo que ela ira
produzir .
Material de origem
 O material de origem é a matéria-prima a
partir da qual os solos se desenvolvem,
podendo ser de natureza mineral (rochas
ou sedimentos) ou orgânica (resíduos
vegetais)
Tipos de Rochas
Tipos de Rochas
Rochas é um conjunto de minerais.
Existem 3 tipos de rochas, a saber:
1. Magmáticas ou Ígneas (latim ignis =fogo): 
São aqueles que resultam da solidificação 
do magma.
Plutónicas
Ígneas ou Magmáticas
Vulcânicas
Tipos de Rochas
 Rochas Plutónicas: são aqueles que 
resultam da solidificação lenta do magma 
no interior da crusta.
São densos e os seus minerais visíveis a
vista desarmada.
Exemplos: Granito, gabro, pegmatito
Tipos de Rochas
Rochas vulcânicas: são aqueles que
resultam da solidificação rápida do magma
à superfície.
Densidade variável e os minerais são
invisíveis a olho nú,
Exmplos: Basalto, riolito, Andesitos,
traquito, etc.
Tipos de Rochas
2. Rochas sedimentares (latim sedere = 
acumular): São formadas à superfície 
normalmente em meio imerso através das 
rochas preexistentes e posterior de 
deposição,
 De densidade média ou até fraca,
Apresentam por vezes fósseis
Exemplos: Arenito, Argila, calcário, etc.
Tipos de Rochas
3. Rocha Metamórficas (meta = mudança, 
morpho = forma) acção do calor e da 
pressão, no interior da terra sobre as rochas 
preexistentes ( ígneas e sedimentares).
Densidade média e apresentam placas
brilhantes,
Exemplos: Xistos, ardosia, mármore e gneisse
O Ciclo das rochas
Meteorização ou intemperismoMeteorização ou intemperismo
 Meteorização ou intemperismo: Conjunto de
todos os processos de desintegração e de
decomposição das rochas pré-existentes.
 A Meteorização forma REGOLITO
(saprolito+solum) e sobre este começam as
diferenciações do perfis pedológicos.
Meteorização ou intemperismo
A meteorização pode ser:
 Físico (ocorre em zonas com clima mais seco
e frio)
 Químico (ocorre em zonas com clima mais
quente e húmido)
Meteorização e intemperismo
 Meteorização física: Consiste na alteração do
tamanho e formato dos materiais rochosos ou
rochas,
 Os principais agentes deste tipo de
meteorização são:
- A temperatura
- Água
Meteorização e intemperismo
A Temperatura
1. Variações de temperatura e pressões elevadas
causam expansão e contracção e isto provoca
fragmentação dos minerais (rachaduras nas
rochas e penetração de humidade),
Meteorização e intemperismo
A Temperatura
2. O coeficiente de dilatação térmica dos minerais
são diferentes – provoca deslocamento relativo
entre cristais rompendo a coesão dos
grãos(variações no volume da rocha,
3. Crescimento das plantas nas fissuras,
Meteorização e intemperismo
 Água
 Mudança cíclica de humidade expansão e
contração
 Congelamento de água nas fissuras das
rochas aumento de volume e aumenta a
rede de fraturas e fragmentam a rocha
Meteorização e intemperismo
Meteorização e intemperismo
Meteorização e intemperismo
Meteorização Química
 consiste na alteração da composição química
dos materiais Rochosos ou rochas
 O principal agente deste tipo de meteorização
é :
- Água
Meteorização e intemperismo
As reacções envolvidas neste tipo de meteorização
são:
1. Hidratação,
2. Dissolução,
3. Hidrólise
4. Oxidação
5. Acidólise
Factores Pedogenéticos
Factores pedogenéticos
 Material de origem pode ser:
1. Rocha (Magmática, metamórfica ou 
sedimentar),
2. Substrato rochoso (autóctones),
3. Material Orgânico ou depósitos orgânicos, ou 
turfeiras( > 30% solo orgânico), 
Factores pedogenéticos
 Material de origem pode ser:
4. Materiais derivados de sedimentos 
consolidados (arenitos, ardósias, siltitos, 
argilitos e rochas calcárias)
5. Sedimentos inconsolidados (aluviões 
recentes, dunas de areias, cinzas vulcânicas, 
coluviões)
Factores pedogenéticos
 Materiais derivados de rochas claras (ou
ácidas, ígneas ou metamórficas) resultam
em solos quimicamente pobres (Granitos,
gnaiss, xistos e Quartzitos),
 Materiais derivados de rochas ígneas
escuras ou básicas resultam solos
quimicamente ricos (basalto, diabásio, gabros
e anfibólitos),
Factores pedogenéticos
 O clima (temperatura e a precipitação)
1. A temperatura a afecta a velocidade processos 
químicos, dos processos físicos, e biológicos 
do solo),
2. A água pluvial é o principal agente de 
desgaste das rochas.
Factores pedogenéticos
 O Relevo
 A dinâmica da água 
1. Processos de erosão e sedimentação,
2. Hidrólise e lixiviação,
3. Clima do solo (Humidade e temperatura),
4. Vegetação. 
Factores pedogenéticos
 Organismos
1. Colonizadores da rocha mãe ou parental,
2. Sucessão ( micro-macroflora/fauna),
3. Os vegetais: Deposição da matéria orgânica,
4. Os animal: Decomposição da matéria 
orgânica, 
5. Protista ou monera: Fixação do azoto 
atmosférico,
Factores pedogenéticos
 O Tempo
 Estima-se que sejam necessários 100.000 
anos para formar 30cm de solo a partir da 
rocha-mãe numa região húmida.
1. O tempo é o mais passivo de todos os factores
porque:
2. Não adiciona e nem exporta o material,
3. Nem gera energia que possa meteorizar,
Factores pedogenéticos
 O Tempo
 O tempo simplesmente garante a continuação 
e actuação dos outros factores,
 Permite datação cronológica dos processos 
pedológicos.
Processos de formação dos 
solos
Processos de formação dos solos
 Adição: É tudo que entra no corpo de solo, 
 Remoção: É tudo que sai do corpo do solo ( 
erosão, queimadas, lixiviação ou eluviação),
 Translocação: É tudo que é transportado 
dentro do corpo solo , por processos selectivos
ou não selectivos
Processos de formação dos solos
 Transformação é a mudança sofrida pelos 
minerais constituintes do material de origem , 
Bibliografia
Brady,N.C.1990. The nature and properties of soils. 
Macmillan publishing company. Canada. 10th 
Edition.621pg
Den Berg, M. Van.1995 Ciência do solo. Maputo. FAEF.67 pg
Foth D. Henry. 1990. Fundamentals of Soil Science 8E. John 
Wiley& Sons. 360pg
Magalhães , P e Cortez e Luis.1993. Introdução à Engenharia 
Agricola. Editora Unicamp. 2ª Edição.pg393 
Plaster E. E.1997. Soils & Management. 3rd Edition.pg.402