Buscar

Livro de Geologia e Mecânica dos Solos

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 111 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 111 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 111 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

MECÂNICA DOS SOLOS, DAS 
ROCHAS E ELEMENTOS DE 
GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
“A Faculdade Católica Paulista tem por missão exercer uma ação integrada de suas atividades educacionais, visando à 
geração, sistematização e disseminação do conhecimento, 
para formar profissionais empreendedores que promovam 
a transformação e o desenvolvimento social, econômico e 
cultural da comunidade em que está inserida.
Missão da Faculdade Católica Paulista
 A v. Cristo Rei, 305 - Banzato, CEP 17515-200 Marília - São Paulo.
 www.uca.edu.br
Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma 
sem autorização. Todos os gráficos, tabelas e elementos são creditados à autoria, 
salvo quando indicada a referência, sendo de inteira responsabilidade da autoria a 
emissão de conceitos.
Diretor Geral | Valdir Carrenho Junior
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
SUMÁRIO
AULA 01
AULA 02
AULA 03
AULA 04
AULA 05
AULA 06
AULA 07
AULA 08
AULA 09
AULA 10
AULA 11
AULA 12
AULA 13
AULA 14
AULA 15
AULA 16
A ORIGEM DA TERRA E O TEMPO GEOLÓGICO
MINERALOGIA 
PETROLOGIA 
FORMAÇÃO DOS SOLOS: INTEMPERISMO 
FORMAÇÃO DOS SOLOS: EROSÃO 
O RECURSO SOLO E CONCEITOS IMPORTANTES 
PROCESSOS PEDOGENÉTICOS 
HORIZONTES DO SOLO 
COMPONENTES DOS HORIZONTES DOS SOLOS 
MORFOLOGIA DO SOLO 
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
SISTEMA BRASILEIRO DE CLASSIFICAÇÃO DOS 
SOLOS (SiBCS) 
MECÂNICA DOS SOLOS: PROPRIEDADES FÍSICAS 
DOS SOLOS 
MECÂNICA DOS SOLOS: RESISTÊNCIA AO 
CISALHAMENTO 
MECÂNICA DOS SOLOS: COMPACTAÇÃO E 
ADENSAMENTO 
MECÂNICA DAS ROCHAS: CONCEITOS 
IMPORTANTES 
05
13
18
25
29
32
39
44
51
56
64
69
79
88
94
101
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 4
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
INTRODUÇÃO
Olá, aluno(a). É com prazer que apresentamos a você o livro de “Mecânica dos Solos, 
das Rochas e Elementos de Geologia”. Somos os professores Luiz Henrique Biscaia 
Ribeiro da Silva e Rebecca Manesco Paixão, ambos graduados em Engenharia Ambiental 
e Sanitária pela UNICESUMAR, mestres em Engenharia Química pela Universidade 
Estadual de Maringá, e atualmente cursando o doutorado em Engenharia Química pela 
mesma instituição, com estágio de doutoramento realizado na Escola de Engenharia 
da Universidade do Minho, Portugal. 
O principal objetivo desta disciplina é preparar você para ser um(a) engenheiro(a). 
E, embora a disciplina seja predominantemente teórica, alguns exemplos de aplicação 
também serão abordados.
A escolha dos temas pertencentes a este livro foi com o propósito de lhe auxiliar em 
seus estudos, fornecendo-lhe discussões que possam nortear o conhecimento no que 
diz respeito aos assuntos que norteiam a Mecânica dos Solos, Mecânica das Rochas, 
bem como elementos de Geologia. Lembrando que os temas não serão esgotados, 
cabendo a você, caro(a) aluno(a) a devida continuidade.
Veremos que o solo é um dos recursos naturais mais importantes do planeta Terra, 
uma vez que grande parte dos alimentos consumidos pelos seres humanos provém 
de forma direta ou indireta dos campos de cultivos e pastagens. Além disso, o recurso 
contribui em ciclos naturais de diversos outros recursos essenciais para a vida no planeta.
Dessa forma, ao longo da leitura das 16 aulas, teremos a oportunidade de 
aprofundarmos nossos conhecimentos sobre este importante recurso natural, iniciando 
com uma breve retomada sobre rochas e minerais, para na sequência compreendermos 
o processo de formação dos solos, os horizontes do solo e seus componentes, a 
morfologia do solo, bem como as classificações existentes, em especial, o Sistema 
Brasileiro de Classificação dos Solos (SiBCS). Em um segundo momento, introduziremos 
tópicos importantes no estudo da Mecânica dos Solos e Mecânica das Rochas.
 Dessa forma, com essa disciplina pretende-se que você, futuro(a) engenheiro(a), 
adquira conhecimentos necessários para associação da teoria com a prática.
Bons Estudos!
Professor Me. Luiz Henrique Biscaia Ribeiro da Silva.
Professora Me. Rebecca Manesco Paixão.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 5
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 1
A ORIGEM DA TERRA E O TEMPO 
GEOLÓGICO
Caro(a) aluno(a), o material que compõe o planeta Terra é formado pelo mesmo 
material que os demais componentes do sistema solar, e do resto do universo. Isso 
nos permite dizer que a origem da Terra está ligada à formação do Sol e todas as 
outras estrelas e planetas existentes. Portanto, ao investigarmos a origem do nosso 
planeta devemos incluir uma análise do espaço em geral e algumas evidências do 
passado mais remoto (TEIXEIRA et al., 2001).
Segundo Rossi (2017), a formação do sistema solar teve origem da hipótese da 
nebulosa, uma hipótese que utiliza os princípios do alemão filósofo Immanuel Kant 
(1724-1804) como base. A hipótese sugere que o sistema solar surgiu devido ao 
movimento de rotação de uma nuvem de gases (hélio e hidrogênio) e poeira fina. 
A gravidade levou à contração dessa nuvem de poeira e aceleração das partículas, 
que foram achatadas e deram o formato atual do sistema solar. A Terra e os demais 
planetas foram formados pela contração de resquícios dos gases e poeiras, resultantes 
da formação do sistema solar, que começaram a se colidir devido à força gravitacional 
existente, formando corpos maiores.
1.1 O interior do planeta Terra
Para estudar e conhecer o interior do planeta Terra, métodos geofísicos são utilizados, 
por meio de tecnologias como gravimetria, magnetometria, eletrorresistividade e 
sísmica (ROSSI, 2017).
A Terra é o terceiro planeta do sistema solar e apresenta uma massa de 
aproximadamente 6 x 1029 g e densidade de 5,52 g/cm3. O raio da Terra medido na 
linha do equador é de 6378,2 km e seu volume de 1,083 x 1012 km3. O conjunto de 
características presentes no planeta fornecem condições que permitem a existência 
de muitas formas de vida, com uma atmosfera constituída basicamente por nitrogênio, 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 6
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
oxigênio e argônio e com uma superfície que recebe energia solar suficiente para 
manutenção da vida (TEIXEIRA et al., 2001).
Um conhecimento mais detalhado do interior do planeta Terra foi obtido por meio 
da propagação de ondas sísmicas que apresentam velocidade similares ao atravessar 
estruturas semelhantes, e um acréscimo ou decréscimo dessa velocidade ao atravessar 
estruturas diferentes. Porém, para entender a estrutura do interior da Terra não foi 
apenas com estudos de ondas sísmicas, mas também foram utilizados variações 
de fluxo de calor, gravidade e magnetismo, e assim, percebeu-se que o planeta 
possui 3 principais camadas, a saber: a crosta, o manto e o núcleo, com pequenas 
descontinuidades entre elas (ROSSI, 2017). 
1.1.1 Crosta Terrestre
A crosta terrestre pode ser dividida em crosta continental e crosta oceânica e é 
composta pela camada externa e exposta do planeta. A grande diferença entre essas 
duas crostas está na sua composição, que é analisada por meio de coleta de amostras 
(ROSSI, 2017).
Nos continentes a composição é granítica, composta por rochas félsicas, e pouco 
densa. E nos primeiros 15 quilômetros da crosta, abaixo da área continental, contém 
cerca de 95% de rochas ígneas e metamórficas, 4% de xistos, 0,75% de rochas 
sedimentares e 0,25% de calcários. Ao modo que se aproxima do manto, a crosta 
apresenta composição basáltica e mais densa, devido às grandes quantidades de 
sílica e magnésio. De forma geral sua espessura pode variar entre 20 e 70 quilômetros, 
e quanto mais montanhoso for o relevo, maior será a espessurada crosta. Já nos 
oceanos, a crosta se apresenta menos densa e menos espessa, com uma média de 
6 quilômetros, tendo a predominância de apenas uma rocha, a basáltica (ARAGÃO, 
2008; ROSSI, 2017). 
Durante os estudos, cientistas perceberam que as ondas sísmicas mudam a 
velocidade na parte inferior da crosta terrestre, o que indica uma diferença de estrutura 
e uma nova camada ao se aproximar do centro da terra, o manto.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 7
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
1.1.2 Manto
O manto da Terra se apresenta logo abaixo da crosta terrestre e possui uma 
profundidade de aproximadamente 2900 km, o que corresponde a cerca de 80% do 
volume da Terra. Possui uma densidade de 3,3 g/cm3 nas partes superiores, e vai 
aumentando conforme a profundidade, podendo chegar a 5,5 g/cm3 (ROSSI, 2017). As 
rochas presentes no manto são basálticas, constituídas por uma mistura de silicatos 
de ferro e magnésio (ARAGÃO, 2008).
Essa camada da Terra possui uma temperatura muito elevada, podendo haver partes 
em que o estado sólido passa a se tornar pastoso. Essa porção constitui o magma 
basáltico, o qual é responsável por alimentar as erupções vulcânicas (ARAGÃO, 2008).
1.1.3 Núcleo
O núcleo é constituído por sideritos, ou seja, ligas metálicas ou metais pesados, 
principalmente ferro e níquel em uma quantidade aproximada de 98%. A camada 
mais externa do núcleo, formada por rocha fundida, possui cerca de 2270 km, de 
espessura, enquanto que a camada mais inferior se apresenta mais sólida com 1216 
km de diâmetro.
Anote isso
As fontes de calor que origina as correntes de convecção profundas no 
manto são emitidas pelo núcleo e formadas pela desintegração de elementos 
radioativos e pelo atrito de materiais mais densos que nele afundam. Os 
elementos radioativos presentes na constituição do núcleo são o urânio (U), 
tório (Th) e potássio (K).
Fonte: Silva e Tdra (2017).
1.2 Tempo Geológico
O termo tempo geológico é definido como o intervalo do momento em que a Terra 
foi criada até os dias atuais.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 8
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
O estudo e compreensão do tempo geológico nos ajuda a entender a dinâmica do 
planeta Terra, uma vez que os ciclos de transformações da Terra são influenciados 
de forma significativa pelos processos e fenômenos terrestres. A crosta terrestre e 
o relevo atual existente são resultado de transformações que ocorreram devido a 
eventos naturais em um determinado intervalo de tempo ao longo da história da Terra 
(QUEIROZ, 2016).
Sabendo que o planeta Terra possui aproximadamente 4,6 bilhões de anos, para 
nós humanos, uma paisagem parece inalterada durante a vida, pois nossos padrões 
de tempo são totalmente diferentes quando comparados aos do planeta. O fato da 
escala de tempo do planeta ser totalmente diferente a dos seres humanos, não quer 
dizer que a Terra não seja dinâmica e já tenha passado por muitas mudanças e 
processos. Rossi (2016, p.15) lista alguns processos de duração extremamente longa 
que podem ser medidos em dezenas de milhões de anos:
• Processos evolutivos de crostamento e núcleo da Terra;
• Formação de continentes, ilhas e áreas oceânicas;
• Deriva continental;
• Formação de cadeias montanhosas pela colisão de placas;
• Erosão e aplainamento de cadeis e montanhas;
• Transgressões e regressões em escala continental;
As ações existentes que causam as mudanças na crosta da terra podem ser 
classificadas em 2 tipos, são eles: ações endógenas e ações exógenas. O primeiro 
diz respeito à geodinâmica interna da terra, tal que as ações endógenas se originam 
no manto terrestre, devido às altas temperaturas existentes nesta camada, que geram 
movimentos da crosta terrestre e alterações e deformações das camadas das rochas. 
Já as ações exógenas, dizem respeito à geodinâmica externa, por meio dos processos 
de intemperização, como a energia solar, ciclos hidrológicos e ventos capazes de 
erodir, transportar e depositar fragmentos das rochas e dar origem à formação de 
novos relevos (QUEIROZ, 2016).
As provas científicas de que a dinâmica da Terra proporcionou transformações 
extraordinárias, podem ser encontradas no chamado livro da natureza, as rochas, 
que devem ser lidas e interpretadas com todos os registros fósseis (QUEIROZ, 2016). 
Podemos então, caro(a) aluno(a), estabelecer de forma aproximada a idade das 
rochas por meio de estudos dos fósseis e camadas estratificadas que compõem 
um relevo sedimentar. No entanto, os geólogos formaram uma escala de tempo 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 9
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
padronizada, usada hoje no mundo todo, dividida em intervalos denominados como: 
éons, eras, períodos, épocas e idades. A Tabela 1 apresenta como é feita essa divisão 
da escala do tempo geológico. 
Éon Era Período Milhões de anos
Fanerozoico
Proterozoico
Arqueano
Cenozoica
Neoceno Quaternário 1,6
Paleoceno Terciário 65
Mesozoica
Cretáceo 146
Jurássico 20
Triássico 245
Paleozoica
Permiano 290
Carbonífero
Pensilvaniano 323
Mississipiano 363
Devoniano 409
Siluriano 439
Ordovinciano 510
Cambriano 570
Neoproterozoica 1000
Mesoproterozoica 1600
Paleoproterozoica 2500
 4600
Tabela 1.1: Escala do tempo geológico
Fonte: QUEIROZ (2016, p.23)
Como pode-se observar, caro(a) aluno(a), os éons se subdividem em intervalos 
chamados eras, e a grande diferença entre as eras geológicas são a forma como os 
continentes se encontravam distribuídos na superfície terrestre, além das diferentes 
espécies de seres vivos existentes em cada era. As eras são compostas por intervalos 
menores, denominados períodos, de modo que os períodos são segmentados por 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 10
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
épocas, as quais por sua vez são divididas em idades, que é a menor divisão do tempo 
geológico (SILVA; TADRA, 2017).
1.3 Datação
A datação diz respeito a uma metodologia utilizada para estimar a idade de 
determinada formação geológica. Vimos anteriormente que a relação de tempo 
geológico com o padrão humano são bem diferentes, pois são períodos de tempos 
extremamentes longos, podendo atingir milhões de anos, o que torna o procedimento 
complexo e difícil para obter uma exatidão. Assim, métodos indiretos são utilizados 
por geólogos, por meio de indícios presentes nas rochas durante seu processo de 
formação (SILVA; TRADA, 2017).
Veremos que existem dois tipos de datação utilizados para determinação indireta 
da idade de uma formação geológica: a datação relativa e a datação absoluta.
1.3.1 Datação Relativa
A datação relativa determina a idade de uma formação geológica, analisando as 
camadas das rochas sedimentares, por meio do ordenamento cronológico dos eventos 
geológicos. Alguns naturalistas do século XVIII e XIX constataram que certos tipos 
de fósseis poderiam ser encontrados em uma mesma profundidade relativa, assim o 
fato de serem encontrados em diversos terrenos a uma mesma profundidade, havia 
uma ordem de natureza cronológica (SILVA; TADRA, 2017).
A primeira proposição que havia era possível relacionar fósseis encontrados em 
diversas profundidades com diferentes períodos de tempos foi apresentado pelo inglês 
William Smith em 1973 (SILVA; TADRA, 2017).
Segundo Rossi (2017, p. 24), alguns princípios são adotados na datação relativa 
que envolvem conhecimentos de evolução biológica e análise de evidênciasfósseis. 
São eles:
• Princípio da superposição: a camada de rocha sedimentar encontrada é sempre 
mais nova do que aquela abaixo dela e mais antiga que a se encontra acima.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 11
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
• Princípio da horizontalidade: os sedimentos são depositados em camadas 
horizontais, uma camada de rocha inclinada prediz que esta se inclinou após sua 
deposição e litificação.
• Princípio da continuidade lateral: uma camada de sedimentos pode se 
estender para várias direções até afinar ou encontrar as margens da bacia.
• Princípio das relações transversais: uma invasão ígnea ou falha deve ser 
mais nova do que as rochas por ela invadidas ou deslocadas.
• Princípio das inclusões: fragmentos de uma rocha posicionada em outra 
camada rochosa são mais velhos que essa camada rochosa.
• Princípio da sucessão fóssil: os fósseis dos extratos de base de uma 
sequência são mais velhos que os encontrados no topo da sequência.
Se pararmos para pensar, caro(a) aluno(a), os sedimentos se depositam pelo solo 
com a ação da gravidade, assim, a medida que o tempo passa, partículas vão se 
depositando umas sobre as outras e se acumulando. Consequentemente, os sedimentos 
mais recentes se depositam sobre as camadas mais antigas, depositadas no passado, 
e assim se constrói a sucessão de camadas estratigráficas. No entanto, pode ocorrer 
de alguns lugares não possuírem a mesma sequência de formação que outros e ao 
serem analisados pelos geólogos, algumas camadas estarem faltando. Os motivos 
para esse acontecimento é o fato de aquela camada nunca ter sido depositada, ou 
ter sido erudita antes da deposição da camada subsequente (SILVA; TRADA, 2017).
1.3.2 Datação Absoluta
A datação absoluta consegue fornecer datas específicas para algumas formações 
rochosas, algo que a comunidade científica vem tentando realizar desde o século XIX. 
Tais informações só podem ser obtidas com certo índice de certeza, com a utilização 
da radioatividade (SILVA; TRADA, 2017).
Alguns átomos isótopos, ou seja, apresentam mesmo número atômico, mas 
diferentes número de massa, por exemplo, o carbono (C) que apresenta número atômico 
6, mas pode apresentar número de massa que varia entre 12, 13 ou 14, possuem seu 
núcleo instável e para atingir a estabilidade passam pelo decaimento, que é o caso do 
carbono -14. O processo de decaimento radioativo é quando o núcleo do átomo sofre 
uma reação instável que emite partículas, se transformando em outro elemento com 
o núcleo mais estável. Assim, a datação absoluta mede a idade das rochas por meio 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 12
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
da quantidade de isótopos produzidos pelo decaimento ou de isótopos que ainda não 
sofreram decaimento e que estão presentes na rocha (SILVA; TADRA, 2017).
Segundo Rossi (2017, p.25), algumas metodologias são utilizadas para realizar a 
datação absoluta, são elas:
• Datação radiométrica ou isotópica: utiliza elementos radioativos naturais para 
determinar a idade das rochas. O decaimento de isótopos radioativos é aplicado 
e incorporado na estrutura cristalina dos minerais presentes na rocha, geralmente 
são utilizados isótopos de urânio, potássio e rubídio. Este método só consegue 
datar materiais com mais de 100 mil anos de idade.
• Datação por carbono-14: esse método geralmente é utilizado para datar 
artefatos arqueológicos de origem biológica. É mais adequado para medir idades do 
passado geológico entre 100 e 100 mil anos. Um exemplo do uso dessa metodologia 
é para datar as glaciações e eventos de subida e descida do nível do mar.
De forma geral, os métodos radiométricos, ou seja, que utilizam átomos isótopos 
para datação de minerais e rochas utilizam o decaimento radioativo existentes nas 
amostras de rochas coletadas como parâmetro para idade da rocha.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 13
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 2
MINERALOGIA
Caro(a) aluno(a), os minerais são considerados substâncias de ocorrência natural, 
orgânica e homogênea, encontrados na forma sólida e cristalina nas rochas que formam 
a crosta terrestre. Possuem uma composição química formada por substâncias simples 
constituídas por átomos de um mesmo elemento químico, ou compostas, constituídas 
por átomos de diferentes elementos químicos. A composição química e estrutura dos 
minerais vão definir suas propriedades (SILVA; TADRA, 2017). 
O termo cristalizado utilizado em diversas definições para os minerais indica a 
presença de um arranjo atômico interno tridimensional e ocorre em duas etapas ou 
eventos (SILVA; TADRA, 2017):
1. Ocorre o processo de nucleação, formação de um pequeno núcleo, um grumo 
de matéria amorfa, que constitui um cristal microscópio individual.
2. Na segunda etapa, ocorre a aderência de materiais que irão fazer parte do 
cristal de minério, aumentando seu tamanho progressivamente.
As condições físicas de um ambiente, juntamente com os componentes químicos 
do local, ditam as condições de formação dos minerais, e, devido a este fato, os 
minerais originados no interior da Terra são diferentes dos que se originam em sua 
superfície (TEIXEIRA et al., 2001).
 
2.1 Principais propriedades dos minerais
Como já dito anteriormente, as propriedades dos minerais são definidas de acordo 
com sua estrutura e composição, porém na natureza dois minerais podem apresentar 
a mesma composição química com estruturas cristalinas distintas, chamados de 
polimorfos. Um exemplo de minerais polimorfos são a grafita e o diamantes, os quais 
são formados por carbono, e apesar de apresentarem a mesma composição química, 
possuem estruturas diferentes (QUEIROZ, 2016; SILVA; TRADA, 2017).
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 14
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Também existem os minerais isomorfos, os quais recebem essa nomenclatura 
uma vez que possuem uma estrutura cristalina semelhante, mas com diferentes ou 
variáveis composições químicas. A exemplo da calcita (CaCO3), magnesita (MgCO3) 
e siderita (FeCO3) (TEIXEIRA et al., 2001). 
De um modo geral, a identificação dos minerais é feita de acordo com suas 
propriedades físicas e morfológicas. E, as principais propriedades que os minerais 
apresentam e que são utilizadas no processo de identificação são: dureza, clivagem, 
fratura, brilho, cor, traço, magnetismo e hábito cristalino.
• Dureza: faz referência à resistência relativa de um mineral, ou em outras 
palavras, à resistência que o mineral tem a ser riscado. É medida na escala relativa 
de Mohs que varia de 1 a 10, tal que minerais com maior escala riscam minerais 
com menor escala. Minerais que apresentam elementos químicos com fortes 
ligações químicas possuem uma dureza alta, e analogamente, minerais com 
elementos químicos com ligações químicas fracas apresentam uma baixa dureza. 
Assim, pode-se inferir que minerais com ligações covalentes apresentam dureza 
maior que minerais com ligações iônicas (QUEIROZ, 2016; SILVA; TRADA, 2017).
• Clivagem: é a forma como o mineral se divide ou quebra em superfícies 
planas, e é relacionada à estrutura molecular do mineral. Minerais que apresentam 
uma estrutura cristalina com fortes ligações possuem uma clivagem pobre, 
enquanto que minerais com estrutura cristalina de ligações fracas possuem uma 
boa clivagem (QUEIROZ, 2016; SILVA; TRADA, 2017). 
• Fratura: diz respeito à aptidão que o mineral possui para se quebrar em uma 
superfície irregular. As superfícies de fratura são determinadas pela estrutura 
atômica no mineral, e as fraturas mais comuns são as irregulares e conchoidais 
(TEIXEIRA et al., 2001).
• Brilho: refere-se àqualidade e intensidade de luz refletida na superfície do 
mineral. Minerais que apresentam ligações covalentes apresentam brilho variado, 
já minerais com ligações iônicas tendem a ser vítreo (QUEIROZ, 2016; SILVA ; 
TRADA, 2017). Minerais capazes de refletir mais de 75% da luz incidente exibem 
brilho metálico (TEIXEIRA et al., 2001).
• Cor: o principal fator que determina a cor de um mineral é a composição 
química do mesmo, ou seja, o tipo de átomo que o compõem e alguns traços de 
impureza que lhe atribuem coloração. A presença do átomo de ferro nos minerais 
tende a atribuir fortes colorações, já minerais que apresentam átomos com 
ligações iônicas são incolores. Os minerais que apresentam cor podem ou não 
apresentar variação de cor, como no caso do quartzo que pode apresentar várias 
cores; e isso faz dessa propriedade duvidosa no momento de identificação do 
mineral (QUEIROZ, 2016; SILVA; TRADA, 2017).
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 15
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
• Traço: é a propriedade que um mineral tem de sofrer atrito com uma 
superfície áspera e produzir um traço com uma determinada coloração, ou seja, é 
a cor do pó do mineral que é gerado após o atrito (QUEIROZ, 2016).
• Magnetismo: esta propriedade não pode ser encontrada em grande parte 
dos minerais e sua verificação no laboratório é realizada com a ajuda de um ímã. 
Um exemplo de mineral encontrado nas rochas basálticas é a magnetita (Fe3O4) 
(QUEIROZ, 2016).
• Hábito cristalino: diz respeito à forma geométrica dos cristais de um 
mineral, determinada pela sua estrutura cristalina. Os hábitos mais comumente 
encontrados são os laminar, prismática, fibroso, acircular, tubular e o 
equidimensional (SILVA; TRADA, 2017).
Isto acontece na prática
Para determinar a propriedade de traço dos minerais, os geólogos usualmente 
o fazem em laboratório e utilizam uma superfície de cerâmica ou porcelana 
branca para atritar o mineral e produzir o traço.
Fonte: Teixeira et al. (2001).
2.1.1 Minerais da crosta terrestre
Caro(a) aluno(a), existem milhares de minerais conhecidos, no entanto, apenas 
um grupo relativamente pequeno são formadores das rochas presentes na crosta 
terrestre. As espécies de minerais que compõe a classe dos silicatos representam 
97% desses minerais, já os outros 3% são divididos entre as classes dos carbonatos, 
óxidos, sulfetos, sulfatos e halóides (TEIXEIRA et al., 2001). O Quadro 2.1 apresenta 
as classes e espécies de minerais que formam as rochas da crosta terrestre assim 
como sua quantidade.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 16
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Classe mineral Espécie mineral % em volume
Silicatos
Feldspatos
Piroxineios e anfibólios
Quartzo
Micas, cloritas, argilominerais
Olivina
Epídoto, cianita, andaluzita
Sillimanita, granadas, zeólitas
58
13
11
10
3
2
Carbonatos
Óxidos
Sulfetos
Halóides
3
Total 100
Quadro 2.1 - Minerais constituintes da crosta terrestre
Fonte: Teixeira et al., (2001, p. 34)
Os dois elementos encontrados com mais frequência na crosta terrestre são o 
oxigênio (O) e o silício (Si), uma vez que são os formadores dos minerais das classes 
dos silicatos O tetraedro é a estrutura atômica mais comumente encontrada para 
esses elementos, onde o íons de silício se encontra centralizado, com 4 íons de oxigênio 
a sua volta (SILVA; TADRA, 2017). A Figura 2.1 representa a estrutura tetraédrica de 
uma molécula de silicato. 
Figura 2.1: Diferentes formas de se representar a estrutura tetraédrica dos silicatos.
Fonte: http://metamorfismoerochasmetamorficas-esrt.blogspot.com/p/minerais.html
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 17
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Os minerais da classe dos carbonatos são formados por carbono e oxigênio (CO-23), 
geralmente combinados com cátions de cálcio ou magnésio. Como exemplo dessa 
classe de minerais, temos a calcita (CaCO3) (SILVA; TADRA, 2017).
Os minerais da classe dos óxidos são formados por ânions de oxigênio (O2-) ligados 
a íons metálicos. É um grupo de minerais com alto nível de importância econômica, 
uma vez que inclui minerais metálicos utilizados na indústria. Como exemplo dessa 
classe de minerais temos a hematita (Fe2O3) (SILVA; TADRA, 2017; ROSSI, 2017).
Os minerais da classe dos sulfetos, como a própria denominação diz, são formados 
por ânions de sulfeto (S-2) também ligados a cátions metálicos. Geralmente são opacos, 
e como exemplo dessa classe de minerais temos a pirita (FeS2) (SILVA; TADRA, 2017; 
ROSSI, 2017).
Por fim, os minerais da classe dos sulfatos são formados por cátions metálicos 
ligados ao ânion sulfato (SO4
2-). Como exemplo dessa classe de minerais temos a 
anidrita (CaSO4) (SILVA E TADRA, 2017).
O mineral feldspato, conforme Quadro 2.1, é a espécie de mineral com maior 
ocorrência na crosta terrestre, ocupando 58% em volume, e ocorre principalmente 
em rochas magmáticas e metamórficas. Geralmente, possuem uma dureza alta com 
grau 6 na escala de Mohs, não é riscado pelo aço nem pelo vidro e refletem a luz 
como pequenos espelhos, portanto seu brilho é vítreo. Devido a essas características 
é utilizado na área industrial para produção de vidro, cerâmicas e esmaltes, podendo 
até mesmo ser utilizados na sinalização em estradas (QUEIROZ, 2017).
O mineral quartzo (SiO2) também ocorre em rochas magmáticas ou metamórficas, 
mas também pode ser encontrado nas rochas sedimentares. É um mineral que apresenta 
grande estabilidade química e não se decompõe devido a agentes de intemperização. 
Possui uma dureza de grau 7 na escala de Mohs, não é riscado por aço e nem vidro, 
e possui um brilho leitoso. Possui um valor econômico, sendo utilizado na construção 
civil na fração granulométrica de pedregulhos e areia para concretos e argamassa 
(QUEIROZ, 2017).
O mineral mica também é encontrado em rochas metamórficas, magmáticas e 
sedimentares, geralmente encontradas como finas lâminas brilhantes e flexíveis, 
apresentando uma dureza no grau 2 ou 3 na escala de Mohs. Rochas que apresentam 
grandes quantidades desse mineral possuem características flexíveis e propriedades 
refratárias, uma vez que esse mineral apresenta baixa condutibilidade térmica e 
resistência a altas temperaturas (QUEIROZ, 2017).
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 18
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 3
PETROLOGIA
As rochas são definidas como um agregado natural de minerais que possui seus 
grãos e constituintes bem unidos, que podem resultar em rochas “duras” ou rochas 
“brandas” dependendo do processo de formação e a força que seus grãos estão 
ligados (TEIXEIRA et al., 2001).
A estrutura das rochas é uma característica que diz respeito ao seu aspecto geral, 
podendo ser maciço, cavitado, orientado ou não orientado. Outra característica das 
rochas é a sua textura, que diz respeito a seu tamanho e forma, assim como a relação 
existente entre os cristais e grãos que a constituem (SILVA; TADRA, 2017).
Outra informação considerada importante que ajuda a determinar a nomenclatura 
das rochas são os minerais que a constituem. As rochas possuem os minerais 
essenciais, ou seja, aqueles que estão sempre presentes e são encontrados de forma 
mais abundante, e os minerais acessórios, aqueles que são encontrados em menor 
quantidade, podendo até não estar presentes em determinadas rochas; no entanto, o 
fato de não estar presente não altera a classificação da rocha em questão (TEIXEIRA 
et al., 2001).
Rochas que apresentam minerais que pertencem à mesma espécie são consideradas 
rochas monominerálicas; já as rochas constituídas de minerais de espécies diferentes 
são consideradas rochas pluriminerálicas. O Quadro 3.1 apresentaalguns exemplos 
de rochas monominerálicas e pluriminerálicas (SILVA; TRADA, 2017).
Rochas Monominerálicas Rochas Pluriminerálicas
Calcário Gnaisse
Mármore Gobro
Quartzito Granito
Quadro 3.1: Rochas monominerálicas e pluriminerálicas
Fonte: Teixeira et al., (2001)
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 19
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
3.1 Classificação das rochas
Caro(a) aluno(a), para classificar as rochas em grupos devemos levar em consideração 
alguma semelhança que elas possuem, assim como o seu processo de formação. 
As rochas se dividem em 3 grandes grupos: rochas ígneas ou magmáticas, rochas 
metamórficas e rochas sedimentares.
3.1.1 Rochas Ígneas ou Magmáticas
A formação das rochas magmáticas ocorre pelo resfriamento do magma (material 
rochoso fundido devido a altas temperaturas) e formação de cristais no interior do 
globo terrestre. Para esse processo, nomeia-se a rocha formada como ígnea intrusiva; 
já nos casos em que o magma consegue chegar nas superfícies da crosta terrestre 
antes do seu resfriamento, a rocha resultante será do tipo ígnea extrusiva (QUEIROZ, 
2017; SILVA; TRADA, 2017).
Mas, como os geólogos conseguem diferenciar a rocha ígnea intrusiva da rocha 
ígnea extrusiva? Para isso é necessário uma avaliação da textura da rocha. Como no 
interior da Terra a temperatura é mais elevada do que na superfície, o magma leva mais 
tempo para resfriar e isso contribui para formação de cristais de maiores tamanho, 
a exemplo do granito, o qual é a rocha ígnea mais abundante da crosta terrestre, e 
que apresenta cristais capazes de serem vistos a olho nu. Já a rocha ígnea extrusiva 
sofre resfriamento mais rápido devido às baixas temperaturas da superfície da Terra, 
não dando tempo suficiente para o crescimento dos cristais e consequentemente 
apresentando uma textura e granulação mais fina (SILVA; TADRA, 2017; TEIXEIRA et 
al., 2001).
Anote isso
As rochas ígneas podem apresentar coloração variável. Rochas ígneas 
mais escuras apresentam predominância de minerais ricos em ferro e 
magnésio (razão de serem denominadas “máficas”); já as rochas mais claras 
apresentam predominância de minerais ricos em alumínio e silício (razão 
de serem denominadas “siálicas”).
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 20
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Um exemplo de rocha ígnea intrusiva escura é o gabro, de composição 
semelhante ao basalto; já um exemplo de rocha ígnea intrusiva com uma 
coloração clara é o granito. Estas diferentes composições que as rochas 
magmáticas apresentam, indicam que existem diferentes tipos de magmas.
Fonte: Teixeira et al. (2001).
Dentre as principais rochas magmáticas existentes, cita-se os basaltos, os gabros 
e os granitos. Os basaltos são rochas magmáticas alcalinas, cuja cor pode variar de 
preta a cinza-escura, apresentando minerais microscópicos, o que nos permite concluir 
ser uma rocha ígnea extrusiva. Os basaltos apresentam em sua composição uma 
pequena quantidade de magnetita, o que lhe confere a propriedade de magnetismo. 
A decomposição do basalto permite a formação da “terra roxa”, encontrada em várias 
regiões no Brasil, tipo de solo que apresenta grandes quantidades de óxidos de ferro 
provenientes do intemperismo desse tipo de rocha (QUEIROZ, 2017).
Os gabros também são rochas magmáticas alcalinas e apresentam uma composição 
bem próxima aos basaltos, porém são classificadas como rochas magmáticas intrusivas 
uma vez que apresentam minerais macroscópicos capazes de serem vistos a olho nu. 
Apresentam minerais piroxênios, ferromagnesianos e plagioclásios como constituintes 
básicos o que lhe atribuem uma colocação escura (QUEIROZ, 2017).
Já os granitos são rochas magmáticas ácidas e cristalinas, classificadas como 
rochas intrusivas, compostos por minerais como quartzo, feldspato e mica. São minerais 
que apresentam alta resistência à compressão simples, e quanto menor os minerais 
presentes na rocha, maior a resistência a ruptura. Os granitos apresentam coloração 
que pode variar de escura a clara, com diferentes cores de minerais; isso se dá ao fato 
de serem formados em grandes profundidades na crosta terrestre por meio de rochas 
que sofrem fusão e assimilação de novos minerais, isso faz com que sua granulação 
também seja variada (QUEIROZ, 2017).
A Figura 3.1 apresenta a diferença de uma rocha ígnea intrusiva (granito) e uma 
rocha ígnea extrusiva (basalto). Por meio da Figura, caro(a) aluno(a), podemos observar 
que o granito apresenta uma cor mais clara, com minerais cristalizados maiores, já 
o basalto apresenta uma cor escura e sem aparência de cristais minerais a olho nu.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 21
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Figura 3.1: Rochas ígneas: a) basalto (extrusiva) e b) granito (intrusiva)
Fonte: Queiroz (2017, p. 39, 42)
3.1.2 Rochas Sedimentares
As rochas sedimentares são formadas a partir de rochas preexistentes, podendo 
ser rochas magmáticas ou outras rochas sedimentares, que sofreram intemperismo e 
geraram sedimentos que se desprenderam da rocha e foram transportados pela ação 
do vento, da água ou do gelo, até se depositarem em locais geralmente mais planos 
ou de baixas altitudes, sofrendo compactação, cimentação e consolidação (TEIXEIRA 
et al., 2001; SILVA; TRADA, 2017).
Quando a rocha sedimentar possui como matéria-prima fragmentos e sedimentos 
de outra rocha, ela é classificada como clástica. A compactação, cimentação e 
consolidação desses sedimentos para formação da rocha sedimentar é chamada de 
litificação, e ocorre em condições geológicas de baixa pressão e baixa temperatura 
(~250 oC). Os sedimentos são compactados devido à adição do peso das últimas 
camadas que se formam e aumentam a densidade sedimentar, e a cimentação 
ocorre devido à precipitação em torno das partículas estimulando a sua agregação. 
As rochas clásticas normalmente apresentam sequências de camadas horizontais 
com espessuras variáveis (TEIXEIRA et al., 2001; SILVA; TRADA, 2017).
De modo geral, as rochas sedimentares clásticas podem ser divididas de acordo 
com os diâmetros das partículas:
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 22
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
• Arenitos: sedimentos formados predominantemente por areias cujas 
partículas medem entre 0,05 mm e 2 mm.
• Siltitos: partículas com dimensões predominantes entre 0,002 mm e 0,05 mm.
• Argilitos: partículas com dimensões predominantes menor que 0,002 mm.
As partículas podem ser dimensionadas em laboratório por meio de coleta de 
amostras e ensaio de granulometria como peneiramento após fragmentação. 
As rochas sedimentares são classificadas como não-clásticas quando formadas 
pela precipitação dos radicais salinos da rocha matriz, devido ao intemperismo químico, 
transportado pelos rios até se concentrarem nas águas de lagos e mares. Exemplos 
desse tipo de sedimento são os precipitados de cloreto de sódio (CaCl3) e carbonato 
de cálcio (CaCO3) (TEIXEIRA et al., 2001; SILVA; TRADA, 2017).
As principais rochas sedimentares são os arenitos, siltitos, argilitos, calcário, 
conglomerados, limonita, dolomitas e as coquinas (QUEIROZ, 2017). A Figura 3.2 
apresenta uma amostra de calcário, observe.
Figura 3.2: Amostra de calcário
Fonte: Queiroz (2017, p. 52)
3.1.3 Rochas metamórficas
A formação das rochas metamórficas, assim como das sedimentares, decorre de 
uma rocha preexistente, porém nesse caso, a rocha sofre a ação de altas temperaturas 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 23
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
e pressões, sem que os minerais nela existenteatinjam seu ponto de fusão (TEIXEIRA 
et al., 2001; SILVA; TRADA, 2017).
O termo metamorfismo, que significa transformação é utilizado devido às mudanças 
das estruturas físicas e químicas dos minerais presentes nas rochas que são submetidas 
a altas temperaturas e pressões, assim elas são formadas em grandes profundidades 
onde essas condições são existentes (QUEIROZ, 2017).
Uma rocha metamórfica formada a partir de uma rocha magmática é chamada 
de ortometamórfica, quando formada de uma rocha sedimentar é chamada de 
parametamórfica e quando formada de outra rocha metamórfica é chamada de 
polimetamórfica (QUEIROZ, 2017).
A mudança dos minerais presentes na rocha ocorrem devido ao princípio de Riecke 
(Figura 3.3). Tal princípio defende que altas tensões em determinadas direções, leva 
ao fenômeno de dissolução mineral e precipitação na direção de menor pressão, 
assim uma partícula arredondada tende a ficar achatada, devido ao alongamento dos 
minerais, característicos em rochas metamórficas (QUEIROZ, 2017).
Figura 3.3: Princípio de Riecke
Fonte: Queiroz (2017, p. 85)
Ao compararmos o granito, que é uma rocha magmática com partículas de forma 
aproximadamente uniformes, com a gnaisse, uma rocha metamórfica que apresenta 
aproximadamente as mesmas condições mineralógicas (Figura 3.4), conseguimos 
perceber a presença do princípio de Riecke.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 24
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Figura 3.4: Princípio de Riecke comparado entre (a,c) granito (rocha magmática) e (b,d) gnaisse (rocha metamórfica)
Fonte: Queiroz (2017, p. 85)
A extensão de ocorrência do metamorfismo das rochas vai definir se eles são 
regional ou de contato. Quando o metamorfismo das rochas atinge grandes extensões 
do globo terrestre, como edificações de cadeias de montanhas, caracteriza-se por ser 
um metamorfismo regional, já quando altas temperaturas atingem uma pequena área, 
por exemplo, na zona de contato de uma intrusão magmática e as rochas atingidas são 
apenas as mais próximas é caracterizado como metamorfismo local ou de contato, 
caso essa temperatura ultrapasse o ponto de fusão das rochas (~700-800 oC), elas irão 
se transformar em magma novamente (TEIXEIRA et al., 2001; SILVA; TRADA, 2017).
As principais rochas metamórficas existentes são as gnaisse, ardósias, mármores, 
quartzitos, xistos, itacolmitos, itabiritos e filitos (QUEIROZ, 2017).
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 25
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 4
FORMAÇÃO DOS SOLOS: 
INTEMPERISMO
Caro(a) aluno(a), agora que aprofundamos nossos conhecimentos sobre minerais 
e rochas, podemos entender como se dá o processo de formação dos solos. 
A formação do solo se dá por meio de processos físico-químicos de fragmentação 
e decomposição das rochas, assim como pelo transporte, sedimentação e evolução 
pedogênica (DERISIO, 2012). Dá-se o nome de solo ao produto do intemperismo, desde 
que as condições físicas, químicas e biológicas permitam o desenvolvimento da vida 
vegetal e a atividade dos microrganismos (LEINZ, 1963).
Mas o que é intemperismo? Nesta aula, vamos aprofundar nossos conhecimentos 
no que diz respeito a este processo.
De acordo com Silva e Tadra (2017), a formação de montanhas e de outros elementos 
que compõem o relevo terrestre é consequência de processos tectônicos e vulcânicos, 
capazes de moldar a crosta terrestre. E, além das transformações associadas à dinâmica 
interna do planeta Terra, os fatores responsáveis pelas feições de um perfil orográfico 
também são decorrentes da ação de fenômenos que ocorrem na superfície e agem 
diretamente sobre a crosta. Isto significa que a crosta terrestre também é moldada 
a partir de sua interação com a atmosfera, hidrosfera e biosfera.
Às alterações decorrentes dessa interação dá-se o nome de intemperismo, sejam 
elas de ordem física (desagregação) ou de ordem química (decomposição e dissolução). 
Assim, caro(a) aluno(a), perceba que o intemperismo possui importância fundamental 
no processo de extração de sedimentos rochosos e de formação do solo.
O intemperismo, conjuntamente aos processos de erosão, transporte de detritos 
e de sedimentação acabam levando ao desgaste do perfil orográfico continental, e 
consequentemente, aplainando o relevo (ROSSI, 2016).
Os principais fatores que influenciam na ocorrência do intemperismo são (TEIXEIRA 
et al., 2001; ROSSI, 2016; SILVA; TADRA, 2017):
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 26
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
• Clima: é o fator que, isoladamente, mais influencia no intemperismo, e que 
determina o tipo e a velocidade do intemperismo. As variações de temperatura e o 
regime sazonal de chuvas regulam a velocidade das reações químicas.
• Relevo ou topografia: influenciado pela cobertura vegetal, regula a drenagem 
das águas pluviais e a velocidade de infiltração de líquidos nos solos. O 
intemperismo químico é mais intenso em compartimentos do relevo onde há boa 
infiltração de água.
• Fauna e flora: fornecem matéria orgânica, que quando decompostas 
produzem reações químicas que ocasionam os processos de intemperismo 
químico.
• Composição da rocha parental: determina a susceptibilidade ou resistência ao 
intemperismo.
• Tempo de exposição: quanto mais tempo as rochas estiverem expostas aos 
agentes intempéricos, mais intenso será o intemperismo sofrido por elas.
O intemperismo pode ser físico, químico o biológico. Na sequência, veremos cada 
um deles.
4.1 Intemperismo físico
Nas palavras de Teixeira et al. (2001, p. 141), o intemperismo físico engloba “todos os 
processos que causam desagregação das rochas, com separação dos grãos minerais 
antes coesos e com sua fragmentação, transformando a rocha inalterada em material 
descontínuo e friável”, ou seja, passível de ser fragmentado.
Assim, o intemperismo físico atua na desagregação dos minerais ou das rochas, 
sem alterar sua composição química. No entanto, é importante destacar que ao quebrar 
a rocha em pequenos pedaços, aumenta-se a área superficial que fica exposta ao ar 
e à água, o que facilita a atuação do intemperismo químico; dessa forma, perceba 
caro(a) aluno(a), que ambos processos atuam conjuntamente.
O intemperismo físico pode ocorrer devido a alguns mecanismos, como (ROSSI, 
2016; SUGUIO, 2003):
• Congelamento em fraturas: quando a água congela, seu volume aumenta 
aproximadamente 9%; este aumento do volume da água entre as fissuras e poros 
da rocha gera uma força de expansão por congelamento, capaz de fraturar até 
mesmo rochas resistentes. Este mecanismo é mais ativo em climas polares.
• Crescimento de cristais: quando a água salgada acumulada nas cavidades 
das rochas evapora, há a concentração e deposição de sais, os quais se 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 27
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
cristalizam. O crescimento desses cristais gera pressão nas fissuras das rochas, o 
que promove seu desgaste físico.
• Expansão e contração térmica: quando a rocha é submetida ao calor, 
normalmente em regiões com grandes amplitudes térmicas durante o dia, como 
os desertos, cada um dos minerais que a compõem apresentam diferentes graus 
de expansão térmica, o que causa a fragmentação da rocha.
• Esfoliação mecânica ou esfoliação dômica: ocorre quando as grandes 
massas rochosas de granito são cristalizadas dentro da crosta, sujeitando-se à 
pressão das rochas ao redor.
• Abrasão: normalmente, ocorre devido ao impacto das partículas nas rochas, 
como no caso de grãos de areia transportados pelo vento ou pelas ondas do mar 
que quebram em cima das rochas.
4.2 Intemperismo químico
O intemperismo químico ocorre quando “o equilíbrio doconjunto de átomos que 
constitui os minerais é rompido e ocorrem reações químicas que conduzem o mineral 
a um arranjo mais estável, sob novas condições mais próximas da superfície terrestre” 
(SUGUIO, 2003, p. 15). A este tipo de intemperismo, os principais tipos de reação 
química ligados são (ROSSI, 2016; SILVA; TADRA, 2017):
• Dissolução: consiste na solubilização completa de um mineral na água de 
infiltração. Alguns minerais como a halita se dissolvem facilmente na água, 
enquanto outros, como o quartzo, em condições normais, são insolúveis.
• Hidratação: ocorre devido à atração entre os dipolos das moléculas de 
água e as cargas elétricas não neutralizadas das moléculas dos minerais. 
Consequentemente, há a adição por adsorção de moléculas de água pelo 
mineral, cuja estrutura então é transformada física e quimicamente. O exemplo 
mais comum de hidratação é a transformação de anidrita (sulfato de cálculo 
ortorrômbico) em gipsita (sulfato hidratado de cálcio monoclínico).
• Hidrólise: os íons da molécula de água, cátion hidrogênio (H+) e ânion 
hidroxila (OH-), se unem a outros íons da estrutura dos minerais, rompendo as 
ligações químicas entre seus átomos e modificando sua estrutura.
• Oxidação: os íons dos minerais associam-se aos íons de oxigênio, quando 
a água enriquecida com oxigênio atmosférico em solução penetra no subsolo 
e reage com minerais que contém metais (ferro, manganês etc.) e não metais 
(enxofre) oxidáveis. A exemplo dos íons de ferro das rochas do tipo basalto, que 
reagem com o oxigênio, formando o óxido de ferro.
• Acidólise: é um processo de decomposição de minerais primários que 
ocorre em ambientes mais frios, em que as baixas temperaturas impedem que 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 28
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
a decomposição da matéria orgânica não seja total. Nesses casos, ocorre a 
formação de ácidos orgânicos que diminuem o pH da água, a valores inferiores e 
5. Esta acidificação das águas de infiltração as tornam capazes de solubilizar até 
mesmo metais como o alumínio e o ferro.
Anote isso
Os minerais primários, também conhecidos por minerais de rocha dura 
(rochas cristalinas), são aqueles formados no interior da crosta terrestre, 
sob altas pressões e temperaturas. São provenientes do material originário, 
derivados das rochas por simples fragmentação. Sua composição 
praticamente manteve-se inalterada. Como exemplos, cita-se: quartzo, 
feldspato, plagioclásio, mica, piroxênios, anfibólios, olivinas e outros.
Já os minerais secundários são aqueles sintetizados (neoformados) nas 
condições ambientais vigentes na superfície. Normalmente, se formam 
devido ao intemperismo químico. São sintetizados no próprio solo a partir 
de produtos da intemperização dos minerais primários menos resistentes 
ou resultantes de alterações da estrutura de certos minerais primários. 
Como exemplos, cita-se: minerais de argila - silicatos de alumínio em estado 
cristalino -, silicatos não cristalinos, óxidos e hidróxidos de alumínio e ferro, 
carbonatos de cálcio e de magnésio e outros.
Fonte: Sadra e silva (2017, p. 135-136).
4.3 Intemperismo biológico
O intemperismo biológico associa-se à atividade de seres vivos. As raízes das 
plantas são capazes de provocar fraturas nas rochas, contribuindo com o impacto físico. 
Além disso, os animais escavadores, como minhocas, cupins, formigas e pequenos 
roedores, ao fazerem buracos nas rochas, também contribuem para a desagregação 
(KENITIRO, 2003; ROSSI, 2016).
Microrganismos existentes no solo, produtores de ácidos, também auxiliam no 
intemperismo químico.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 29
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 5
FORMAÇÃO DOS SOLOS: EROSÃO 
Caro(a) aluno(a), na aula anterior, vimos que independente da natureza das 
rochas, as mesmas passam pelo processo de intemperismo, o qual pode desintegrar 
(intemperismo físico) e/ou decompor (intemperismo químico), seguido pelo processo 
de erosão dos materiais, transporte dos detritos pela ação da água, do vento ou do 
gelo, e finalmente, sedimentação.
5.1 Erosão
 A erosão consiste no processo de incorporação e transporte das partículas formadas 
após a ação do intemperismo, pela água, pelo gelo ou pelo vento, a regiões mais ou 
menos distantes do sítio de origem. É importante destacar, caro(a) aluno(a), que a 
erosão é um processo contínuo, uma vez que novas porções da rocha vão se expondo 
ao intemperismo, à medida que vai ocorrendo o transporte das partículas.
A erosão é classificada de acordo com o agente operante em fluvial, glacial, marinha 
e eólica. Na sequência, veremos cada uma destas classificações.
5.1.1 Erosão fluvial
A erosão fluvial ocorre quando a energia dos rios erode as rochas e transporta os 
sedimentos para outro local. Quando o canal é composto de material menos resistente, 
somente o impacto da água já pode provocar a erosão. No entanto, quando o canal 
é composto por rochas duras, a erosão ocorre pela ação da água e também pelos 
sedimentos (ROSSI, 2016).
A habilidade de cada rio em transportar os sedimentos varia de acordo com a 
competência e a capacidade. A competência é medida pelo tamanho máximo dos 
sedimentos que o rio pode transportar, e é determinada pela velocidade em que ele 
corre. Já a capacidade diz respeito ao peso máximo que um rio pode carregar.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 30
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
De acordo com Rossi (2016), nos rios, as partículas são transportadas de três 
formas diferentes, a depender se os sedimentos são grossos, finos ou dissolvidos. 
Para os sedimentos grossos, a carga fica no fundo do rio, e o transporte se dá por 
saltos sucessivos dos sedimentos. Para os sedimentos finos, ocorre o transporte por 
suspensão, ou seja, a carga que fica suspensa sobre a água é levada pela corrente 
do rio. Já para os sedimentos dissolvidos pela decomposição química, o transporte 
se dá em solução, junto ao corpo líquido.
Isto acontece na prática
Os principais traços da erosão fluvial são voçorocas e sulcos e ravinas.
Voçorocas formam-se quando o nível freático desgasta a base das encostas, 
formando vazios no interior do solo.
Sulcos e ravinas são incisões formadas pela ação erosiva do escoamento 
da água.
Fonte: elaborado pela autora.
5.1.2 Erosão glacial
As geleiras são capazes de mover grandes blocos, por duas formas: remoção e abrasão.
Na remoção, a geleira, ao se movimentar sobre uma superfície rochosa, integra 
blocos de rocha ao interior do gelo. “A água derretida entra pelas fendas e juntas das 
rochas durante a passagem da geleira, e quando o líquido congela ocorre a expansão 
e o quebramento da rocha” (ROSSI, 2016, p. 43). Já a abrasão ocorre quando a rocha 
em que a geleira se desloca é desgastada; isso porque os fragmentos rochosos e o 
gelo transportados na base geram ranhuras.
5.1.3 Erosão marinha 
A erosão marinha ocorre devido à ação das ondas do mar, as quais transportam 
sedimentos pela costa, a partir das correntes costeiras geradas por parte da energia 
espalhada pelas ondas. Estes sedimentos transportados são distribuídos ao longo 
das praias.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 31
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
5.1.4 Erosão eólica 
A erosão eólica é causada pelo vento, normalmente em terras áridas e sem cobertura 
vegetal. Os principais processos de erosão eólica, segundo Rossi (2016) são deflação 
e abrasão.
A deflação consiste na retirada das partículas pela ação do vento. Materiais finos 
como argila e silte são transportados em suspensão, enquanto que a areia é transportada 
por saltos sucessivos. Já a abrasão diz respeito ao desgaste e polimentodevido ao 
impacto das partículas transportadas pelo vento em fragmentos, blocos ou rochas.
5.2 Classificação do solo quanto a formação
No que diz respeito à formação dos solos, os mesmos podem ser classificados em 
quatro grupos principais (DERISIO, 2012; MASSAD, 2016):
• Solos residuais: são solos cujo produto do processo de decomposição 
permanece no mesmo local em que se deu sua formação.
• Solos transportados: são solos que após formados, são carregados pela ação 
da gravidade, água ou do vento, de modo que o que diferencia os solos é o meio 
de transporte, podendo os mesmos serem solos coluvionares, aluviões e solos 
sedimentares, e solos eólicos, respectivamente.
• Solos lateríticos: são solos superficiais bem drenados, ou seja, situados 
acima do lençol freático, que sofrem processos físico-químicos e biológicos 
complexos, sob a condição de clima úmido e quente. Podem ser residuais, 
coluvionares ou sedimentares.
• Solos orgânicos: são solos aluvionares e sedimentares formados 
pela fração mineral argilosa e de variadas proporções de matéria orgânica 
predominantemente vegetal.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 32
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 6
O RECURSO SOLO E CONCEITOS 
IMPORTANTES
Caro(a) aluno(a), nas aulas anteriores, estudamos os fatores que influenciam na 
formação dos solos: intemperismo, erosão, transporte e sedimentação. Nas palavras 
de Lepsch (2010, p. 30),
com o intemperismo, uma rocha, mesmo das mais endurecidas, 
pode transformar-se em um material solto, o saprolito, que permite 
a vida de plantas e pequenos animais. Restos como folhas caídas 
adicionam-se e, ao decomporem, formam o húmus. Ao mesmo tempo, 
alguns dos minerais da rocha, menos resistentes ao intemperismo, 
transformam-se em argilas. Então, as águas das chuvas podem aí se 
infiltrar, translocando materiais de uma parte mais superficial para 
outra um pouco mais profunda. Assim, pouco a pouco, sob a ação de 
um conjunto de fenômenos biológicos, físicos e químicos, um solo 
começa a se formar.
Antes de aprofundarmos nossos estudos sobre o solo, caro(a) aluno(a), é importante 
diferenciarmos três conceitos: solo, regolito e saprolito.
Regolito pode ser conceituado como material não consolidado, residual ou 
transportado por agentes erosivos que recobre as rochas, ou seja, trata-se das camadas 
de rocha intemperizada, sedimentos e solo (LEPSCH, 2010). Por sua vez, o termo 
saprolito refere-se a toda rocha que sofre intemperismo químico. Não é transportado, 
e por isso, mantém as características estruturais da rocha de origem (SILVA; TADRA, 
2017). Para um saprólito se tornar solo é necessário que no meio, esteja assegurada 
a alimentação mineral dos organismos vivos autótrofos e dos vegetais superiores 
(TEIXEIRA et al., 2001).
Neste contexto, caro(a) aluno(a), o solo encontra-se localizado na porção superior 
do rególito, apresentando teor mais elevado de materiais orgânicos que o saprólito. 
Ainda, o solo apresenta vários horizontes superpostos e paralelos à superfície, o que 
não acontece com o saprólito (SILVA; TADRA, 2017). 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 33
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Teixeira et al. (2001, p. 157) conceituam o solo como “produto do intemperismo, 
do remanejamento e da organização das camadas superiores da crosta terrestre, sob 
a ação da atmosfera, da hidrosfera, da biosfera e das trocas de energia envolvidas”.
Por sua vez, para Braga et al. (2005, p. 126), o solo pode ser conceituado como 
um “manto superficial formado por rocha desagregada e, eventualmente, cinzas 
vulcânicas, em mistura com matéria orgânica em decomposição”, podendo ainda 
conter organismos vivos, bem como água e ar em proporções variáveis.
Anote isso
“Para a maioria dos geólogos e engenheiros, o solo é visualizado como 
sinônimo de regolito: material solto, inconsolidado, na superfície terrestre, 
originado pelo intemperismo das rochas no local ou transportado. Portanto, 
segundo esse conceito, solo é todo material mineral inconsolidado na 
superfície da crosta terrestre, podendo abranger dezenas de metros de 
espessura. O conceito que considera o solo como um produto da alteração 
das rochas desenvolveu-se no final do século XVIII com a ciência da Geologia, 
quando os geólogos começaram a aplicar aos solos técnicas de campo, 
como a estratigrafia.”
Fonte: Ker
et al. (2012, p. 6).
Dessa forma, temos que o solo é constituído de uma fase sólida, incluindo elementos 
e partículas minerais e matéria orgânica, e de uma fase porosa, preenchida por água 
e gases.
A parcela mineral é proveniente de rochas desagregadas do próprio local ou de 
outros locais, trazidas por meio do ar ou da água. A parte orgânica provém de restos 
animais, excrementos, folhas, frutos e galhos, entre outros elementos. A parte gasosa 
é proveniente dos gases da biodegradação de matéria orgânica e do ar existente na 
superfície. E, por fim, a parcela líquida é proveniente de precipitações (neve, chuva, 
neblina, orvalho, sereno etc.). Na aula 9 aprofundaremos nossos conhecimentos no 
que diz respeito aos componentes dos horizontes do solo.
Ainda, caro(a) aluno(a), é importante destacar que o conceito de solo é variável, de 
acordo com o profissional que o conceitua. 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 34
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Geólogos podem entendê-lo como parte de uma sequência de eventos 
geológicos no chamado “ciclo geológico”. (...) Para o engenheiro de 
minas, (...) ele é mais um material solto que cobre os minérios e que 
necessita ser removido (...). O engenheiro de obras normalmente o 
considera como parte de matéria-prima para construções de aterros, 
estradas, barragens e açudes. Químicos (...) podem considerá-lo como 
uma porção de material sólido que pode ser analisada no laboratório. 
Físicos comumente o veem como uma massa de material cujas 
características mudam em função de variações de temperatura e 
conteúdo de água. (...) Para o historiador e o arqueólogo, ele é como 
um “gravador do passado”. Os artistas e filósofos podem vê-lo como 
um objeto belo, muitas vezes místico, relacionado às forças da vida; 
em contraste com o lavrador, que o vê como espaço de sua labuta 
diária (...) e de onde tira sua subsistência (LEPSCH, 2010, p. 19).
6.1 A formação do solo
Segundo Teixeira et al. (2001), na porção mais superficial do perfil de alteração, 
o saprolito sofre modificações, sob a ação de fatores que controlam as alterações 
intempéricas, caracterizadas por:
• Perda de materiais devido à lixiviação, tanto física (em partículas) como 
química (em solução);
• Adição de matéria, proveniente de fontes externas, como matéria orgânica 
de origem vegetal ou animal, poeiras minerais provenientes da atmosfera e sais 
minerais trazidos por fluxo ascendente de soluções;
• Translocação de matéria, ou seja, remobilização por meio dos fluxos de 
soluções no interior do perfil ou pela ação da fauna;
• Transformação de matéria, em contato com os produtos da decomposição 
da matéria vegetal e animal morta.
Tais mecanismos são controlados pelos organismos e pelas soluções que percolam 
o perfil vertical e lateralmente, ao longo da vertente.
6.2 Fatores que interferem na formação do solo
Alguns fatores interferem na formação do solo, como clima, rocha de origem, relevo, 
ação de organismos e o tempo. Tavares (2008) classificou estes fatores em ativos, 
passivos e controladores, conforme apresentado no Quadro 6.1:
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 35
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Fatores ambientais Tipo de fator Atuação
Clima Ativo Fornece matéria e energia
Organismos Ativo Fornece matériae energia
Relevo Controlador
Controla o fluxo de matérias: erosão, 
profundida, infiltração, lixiviação e 
translocação
Material de origem Passivo Diversidade do material constituinte sobre o qual ocorrerá a pedogênese
Tempo Passivo Determina o tempo cronológico de atuação do processo
Quadro 6.1: Fatores de formação dos solos
Fonte: Tavares (2008, p. 13)
Perceba caro(a) aluno(a), que clima e organismos são fatores ativos, uma vez que 
dadas as condições de relevo, e passado um determinado período de tempo, estes 
fatores agem diretamente sobre o material de origem, que é um fator passivo. 
Na sequência, para fins didáticos, abordaremos separadamente cada um 
destes fatores. No entanto, é importante destacar que na prática os fatores atuam 
conjuntamente na formação dos solos.
6.2.1 Fator clima
No que diz respeito ao clima, principalmente à temperatura e umidade são fatores 
que influenciam na formação do solo. Solos desenvolvidos sob o mesmo clima tendem 
a ter características semelhantes, assim como solos provenientes da mesma rocha 
de origem.
O índice pluviométrico determina a quantidade de água presente no solo, a qual 
é um agente intemperizado, como já estudamos anteriormente. Além disso, a água 
promove a redistribuição, a adição e a remoção de materiais no interior do solo (SILVA; 
TADRA, 2017). Em regiões com escassez de água, como nos desertos, o intemperismo 
é mais do tipo físico do que químico, ao contrário do que ocorre nas regiões quentes 
e úmidas, uma vez que com o aumento da umidade e da temperatura, aumenta-se 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 36
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
também a velocidade das reações químicas, resultando em decomposição rápida e 
intensa das rochas.
O clima influencia também na acidez dos solos. A maior parte dos solos das regiões 
úmidas são ácidos, uma vez que sob clima quente e úmido, maiores volumes de 
água se infiltra nos solos, levando consigo os nutrientes em solução. A ausência 
dos nutrientes, principalmente cátions trocáveis, como Ca2+, K+ e Mg2+, aumenta a 
concentração de cátions de hidrogênio (H+) livres, conferindo a acidez ao solo. Dessa 
forma, em regiões áridas e semiáridas, os solos são predominantemente neutros ou 
alcalinos (LEPSCH, 2010; SILVA; TADRA, 2017).
6.2.2 Fator organismos
Os organismos que vivem no solo também são fatores determinantes para a 
diferenciação dos perfis do solo. Estes organismos, genericamente, podem ser 
microrganismos (microflora e microfauna), vegetais superiores (macroflora), animais 
(macrofauna) e seres humanos.
Microrganismos como fungos e bactérias atuam na decomposição da matéria 
vegetal e animal morta, participando assim, na formação do húmus que se acumula 
nos horizontes superficiais do solo.
Os vegetais atuam na formação do solo, a partir da penetração do sistema radicular 
nas fendas das rochas, acelerando o intemperismo. Além disso, segundo Silva e Tadra 
(2017), mesmo em estágios iniciais, líquens e musgos povoam as rochas, extraindo delas 
elementos que servem como nutrientes em seus processos metabólicos, produzindo 
alterações que proporcionam meios para o desenvolvimento e a subsistência de outros 
organismos colonizadores.
Os resíduos orgânicos de origem vegetal são metabolizados pela fauna, liberando 
ácidos orgânicos e compostos metabólicos que favorecem a dissolução de minerais, 
a complexação de elementos químicos e a formação de agregados estruturais (SILVA; 
TADRA, 2017), contribuindo para o desenvolvimento do solo.
Pequenos animais como formigas e cupins, que vivem na terra, trituram os restos 
vegetais e misturam os materiais dos diversos horizontes do solo, causando também 
modificações. Carcaças e dejetos animais, juntamente com a matéria de origem vegetal, 
atuam na formação do húmus e de agregados estruturais.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 37
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
O ser humano também provoca alterações na estrutura e na composição dos 
solos, a partir de alterações mais rápidas e drásticas, como na remoção da cobertura 
vegetal, aração do solo e semeadura de diferentes cultivos, revolvimento do horizonte 
A, irrigação, adição de fertilizantes e outros.
6.2.3 Fator material de origem
 
O material de origem de um solo pode ser de mesma origem à da rocha subjacente, 
denominado de autóctone, ou ainda proveniente de outra rocha fonte, denominado 
de alóctone. A natureza do material de origem pode influenciar em importantes 
características do solo, como textura, acidez, teor de argila e entre outros.
Os materiais podem ser agrupados em quatro categorias (LEPSCH, 2010; SILVA; 
TADRA, 2017):
• Materiais derivados diretamente de rochas: formados pela consolidação de 
material vulcânico, pelo metamorfismo deste material ou de rochas sedimentares. 
As rochas podem ser ácidas e ricas em quartzo, como o granito, ou básicas e 
pobres em sílica, como os basaltos.
• Materiais derivados de rochas sedimentares consolidadas (arenitos, 
ardósias, siltitos, argilitos e rochas calcárias): formam-se pela deposição e 
solidificação de sedimentos.
• Sedimentos inconsolidados mais recentes: formam-se pela deposição de 
sedimentos em épocas relativamente recentes, do Período Quaternário, como 
cinzas vulcânicas, sedimentos glaciais, sedimentos eólicos e depósitos orgânicos.
• Sedimentos inconsolidados mais antigos: originados nos Períodos 
Quaternário e Terciário. São pseudoautóctones (pedissedimentos).
6.2.4 Fator relevo
De acordo com Silva e Tadra (2017, p. 168), “as diferenças de cor e textura associadas 
ao relevo resultam da distribuição desigual de fatores como a água da chuva e outros 
agentes erosivos, a luminosidade e o calor solar etc”. Principalmente no que diz respeito às 
águas pluviais, o relevo influencia na velocidade e na direção do escoamento das águas.
De acordo com Lepsch (2010), em relevos do tipo platô, de topo plano ou quase 
plano, a infiltração é favorecida, com maior tempo de ação da água em profundidade. 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 38
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Já em encostas mais íngremes, normalmente, o perfil não se aprofunda, uma vez que 
a maior parte do material desagregado das rochas não é transportada pela erosão.
6.2.5 Fator tempo
Quanto ao fator tempo, quanto maior for o período de atuação dos processos 
superficiais sobre as rochas, maiores serão suas modificações.
Segundo Silva e Tadra (2017), quando a rocha exposta à atmosfera intemperiza 
com o clima e a presença de organismos, vegetais e microrganismos se estabelecem 
na sequência, se alimentando da água armazenada e dos nutrientes liberados pela 
decomposição dos minerais. Com o passar do tempo, há o surgimento das argilas, e 
a remoção desses materiais, além dos sais minerais e a adição de húmus. Quando o 
estado de equilíbrio é atingido, os solos tornam-se espessos e com horizontes bem 
definidos, sendo denominados de solos maduros, ao contrário dos solos jovens, em 
início de formação.
É importante destacar que o período de tempo necessário para que um solo passe 
do estágio jovem para o maduro é variável de acordo com o clima, tipos de organismos, 
material de que lhe deu origem e relevo. Para Lepsch (2010), os solos atingem mais 
rapidamente a maturidade quando são derivados de rochas escuras (básicas), com 
clima quente e úmido e relevo não propício à erosão.
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 39
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
AULA 7
PROCESSOS PEDOGENÉTICOS
Os processos pedogenéticos ou também chamados processos formadores são 
responsáveis por determinar a morfologia e a composição do solo a se formar. 
As características do materialde origem, como vimos na aula anterior, fornecem 
as condições primárias para formação do solo, seguidas por fatores como clima e 
organismos que impulsionam seu desenvolvimento (SILVA; TADRA, 2017).
O substrato geológico sofre influência de diferentes combinações de fatores 
ambientais até que ocorra a formação do solo, acontecendo as modificações 
pedogenéticas que abrangem desde áreas microscópicas até bacias hidrográficas 
(SILVA; TADRA, 2017). Podemos então dizer, caro(a) aluno(a), que um conjunto de 
eventos responsáveis por causar efeitos expressados nas características dos horizontes 
do solo, contribuem para o seu processo de formação (ROSSI, 2017).
Anote isso
“(...) ao se situar na interface entre a litosfera, biosfera, atmosfera e hidrosfera, 
outro nome para o conjunto de solos da Terra é pedosfera. A pedosfera 
funciona como um alicerce da vida dos ecossistemas terrestres. Plantas 
clorofiladas precisam de energia solar, gás carbônico, água e nutrientes 
minerais. Com raras exceções, tanto a água como os nutrientes só podem 
ser fornecidos através do solo, que assim funciona como mediador entre: 
hidrosfera, litosfera, biosfera e atmosfera. Por isso, pode-se afirmar que a 
pedosfera, além de nos fornecer os vegetais, também influencia a qualidade 
da água que bebemos e do ar que respiramos”.
Fonte: Lepsch (2010, p. 20).
7.1 Modelos Pedogenéticos
Os processos pedogenéticos podem ser divididos em dois modelos principais: os 
processos específicos e os processos múltiplos. E, estes últimos agregam os processos 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 40
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
específicos em quatro categorias: translocações, transformações, adições e remoções 
(SILVA;TADRA, 2017).
Os dois modelos de processos pedogenéticos citados acima baseiam-se na teoria 
de que o resultado dos efeitos da troca de energia e matéria com o meio ambiente, 
por um longo período de tempo, são responsáveis pelas propriedades resultantes do 
solo gerado (SILA; TADRA, 2017).
7.1.1 Processos Pedogenéticos Específicos
Os processos pedogenéticos específicos abrangem características derivadas 
de processos impostos por fatores ambientais e que podem ser manifestadas por 
diferentes tipos de solo. As ações antrópicas sobre o processo de formação do solo 
podem ser consideradas como um exemplo de processo pedogenético específico 
(SILVA; TADRA, 2017).
Entre os principais processos pedogenéticos específicos, elencados por Rossi 
(2017), tem-se:
• Podzolização: ocorrência da recolocação da matéria orgânica e/ou óxidos de 
ferro e alumínio do horizonte A para o horizonte B do solo.
• Calcificação: ações de translocação e acúmulo de carbonato de cálcio de 
um horizonte do solo para outro.
• Salinização: ações de relocação e acúmulo de sais solúveis de cloreto de 
cálcio, magnésio, potássio e sódio de um horizonte para o outro.
• Gleização: ocorre a redução de ferro devido a condições de excesso de água. 
Ocorre em solos hidromórficos, solo saturado por água ou com excesso de umidade.
7.1.2 Processos Pedogenéticos Múltiplos
Os processos pedogenéticos múltiplos envolvem processos de adição, perda, 
transformação e translocação de materiais ocorridos em um solo. A grande diferença 
entre os processos pedogenéticos múltiplos e os específicos é que o mesmo se concentra 
mais nos processos do que nos fatores que os determinam. Esses processos podem 
interagir de diferentes formas dependendo da profundidade em relação a superfície 
do solo, e dos fatores ambientais que atuam no local (SILVA; TADRA, 2017). 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 41
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
Segundo Silva e Tadra (2017), normalmente solos que sofreram processos 
pedogenéticos múltiplos apresentam:
• Acúmulo de matéria orgânica;
• Formação de estrutura do solo;
• Acumulação de sais solúveis e gipsita;
• Acumulação de carbonato de cálcio (CaCO3);
• Acumulação de sílica opalina;
• Redistribuição de argila;
• Complexação e redistribuição de ferro e alumínio;
• Lixiviação de silício;
• Concentração de óxidos resistentes;
• Redução microbiana. 
Os mesmos autores ainda citam alguns exemplos de processos pedogenéticos 
múltiplos (SILVA; TADRA, 2017):
• Processo de adição: ocorre com ação de plantas e micro-organismos, pela 
adição de carbono (C) e nitrogênio (N) da atmosfera ao regolito. Isso se dá devido 
ao crescimento e desenvolvimento das plantas, o que gera resíduos orgânicos, 
fonte de energia para alguns micro-organismos do solo que utilizam C e N para 
necessidade protoplasmáticas. Assim, materiais e solutos da atmosfera são 
adicionados ao solo de forma direta.
• Processo de perdas: processos erosivos e de lixiviação levam a perda de 
material da superfície e componentes solubilizados pelas águas de percolação.
• Processo de transformações: materiais orgânicos adicionados ao solo 
sofrem modificação pelos micro-organismos ali existentes, resultando em 
acumulação de matéria. O intemperismo de minerais primários das rochas 
fornece nutriente para os micro-organismos e materiais para formação de 
minerais secundários.
• Processo de translocações: coloides de baixo peso molecular como 
argila fina e constituintes dissolvidos são movidos pela água presente no solo 
e depositados em outro local. Como resultado, tem-se a formação de zonas de 
perda (horizontes E) e acumulação de coloides (horizontes B). Este processo 
também pode ocorrer por ações da fauna.
7.2 Exemplos de Processos Pedogenéticos
Caro(a) aluno(a), os processos pedogenéticos colaboram de forma significativa 
para estudos de feição do solo, por meio de modelos que facilitam sua identificação 
FACULDADE CATÓLICA PAULISTA | 42
MECÂNICA DOS SOLOS, DAS ROCHAS 
E ELEMENTOS DE GEOLOGIA
PROF. ME. LUIZ HENRIQUE BISCAIA RIBEIRO DA
PROFª. ME. REBECCA MANESCO PAIXÃO
na natureza e organização da classificação dos solos. Na sequência, veremos alguns 
exemplos de processos pedogenéticos existentes (SILVA;TADRA, 2017).
A melanização é um processo pedognético que ocorre pela complexação, com o 
escurecimento do mineral devido à mistura com material orgânico, capaz de gerar 
um horizonte A espesso ou um horizonte B escurecido. Uma classe de solo que pode 
apresentar esse processo são os Chernossolos.
A leucinização é um processo que se dá devido ao empalidecimento de horizontes, 
devido ao desaparecimento de material orgânico por remoção ou transformação. As 
propriedades diagnósticas associadas são: horizontes Af fraco e A moderado, E álbico 
e horizontes Ap e E.
A pedalização é um processo que ocorre devido a reações de expansão ou contração, 
durante esse processo ocorre a formação de agregados estruturais no material de 
origem e no solo. As propriedades diagnósticas associadas são os agregados estruturais.
A brunificação é um processo pedogenético que ocorre pela liberação de íons 
de Fe2+ dos minerais primários, bem como da oxidação e dispersão de óxidos de 
ferro, conferindo uma coloração avermelhada a matriz do solo. Classes de solos que 
apresentam esse processo são os argissolos, cambissolos, chernossolos, latossolos 
e nitossolos.
A silicificação ocorre por meio da solubilização e precipitação da sílica (Si). Neste 
processo ocorre a migração e acumulação de sílica secundária que produz cimentação 
do solo. As propriedades diagnósticas associadas são: duripã, fragipã, horizonte B 
coeso e caráter coeso.
A dessilicação diz respeito à liberação e remoção parcial ou total de silicia do solo. 
Ocorre em todas as classes de solos minerais.
A ferratilização promove a remoção de silica do solo, formação de caulinita e 
concentração de óxidos de ferro e de alumínio, podendo ou não haver a formação de 
petroplintita e concreções. Ocorre em latossolos e nitossolos.
A plintilização e laterização são processos pedogenéticos que ocorrem por 
translocação

Outros materiais