Iniciação à Ciência do Solo: Características Morfológicas do Solo

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Iniciação à 
Ciência do 
Solo
Universidade Federal do Maranhão
Centro de Ciências Agrárias e Ambientais
Khalil de Menezes Rodrigues
agrokhalil@yahoo.com.br
O que é solo?
O solo é um sistema trifásico,
composto de uma fase sólida,
constituída por partículas minerais
e orgânicas de variada composição,
tamanho e arranjo, definindo um
sistema poroso. Outra fase, a
líquida, constitui-se da solução do
solo, cujo solvente principal é a
água, que ocupa parte do volume do
espaço vazio do arranjo poroso. O
restante do espaço é ocupado pela
fase gasosa, o ar do solo.
Do ponto de vista agrícola
Pedologia (pedon + logos) – estuda a origem,
morfologia, classificação e distribuição espacial dos
solos.
Edafologia - Estuda o solo como suporte natural
das plantas, a sua evolução e degradação.
Camada de alteração da rocha que recobre toda a superfície
terrestre, exceto afloramentos rochosos e corpos de água,
resultado da interação de fatores e processos pedogenéticos,
organizado em horizontes e capaz de manter uma vegetação
natural.
Escala Geológica - I
Escala Geológica - II
Escala Geológica
ERAS 
GEOLÓGICAS
PERÍODOS PRINCIPAIS 
EVENTOS
ERA CENOZOICA QUATERNÁRIO
TERCIÁRIO
GLACIAÇÕES. ATUAIS 
CONTINENTES. HOMEM
CADEIAS MONTANHOSAS.
ERA MESOZOICA VULCANISMO.
ERA PALEOZOICA BACIAS CARBONÍFERAS.
ROCHAS SEDIMENTARES.
FRAGMENTAÇAO DO 
PANGEIA.
ERA PRÉ-
CAMBRIANA
PROTEROZOICO
ARQUEOZOICO
MINERAIS METÁLICOS; 
PANGEIA. ROCHAS 
METAMÓRFICAS.
ROCHAS MAGMÁTICAS.
Datação - Método radiométrico 14 C
Permiano 225 milhões Triássico 200 milhões
Cretáceo 55 milhõesJurássico 135 milhões
Atual
Pangeia = 
todas as 
terras
Deriva
Continental
Características que evidenciaram o PANGEIA
 MORFOLÓGICOS - complementariedade existente entre a
costa ocidental de África com a costa oriental da América do
Sul.
 PALEONTOLÓGICOS - Fósseis de seres vivos de uma
mesma espécie foram encontrados em locais que distam
atualmente milhares de quilômetros, estando ainda separados
por oceanos.
 PALEOCLIMÁTICOS - Sedimentos glaciares na África do
Sul e Índia, indicando que estes locais já se encontraram outrora
próximos do Polo Sul.
 LITOLÓGICOS - Rochas encontradas na América do Sul e
África com as mesma idade e formadas pelos mesmos minerais.
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Morfológicos & Paleontológicos
Terra
Estrutura
Dinâmica 
Interna
Dinâmica 
Externa
Deriva 
Continental
Tectônica de 
Placas
As camadas da terra
Qual o ponto mais alto do planeta? E o mais baixo?
• Crosta terrestre ou Litosfera –
– Camada inferior (6 km): Constituição basáltica com
predomínio de silício e magnésio (Si e Mg),
– Camada superior: Predominam o silício e o alumínio (Si e
Al); com profundidade de 30 a 50 km.
• A crosta flutua sobre o substrato magmático – princípio da 
ISOSTASIA (Estado de Equilíbrio dos Blocos Continentais que 
flutuam sobre o manto).
• Manto: apresenta-se pastoso, formado pelo MAGMA com 
temperatura de 2.000º C. 
• Núcleo: formado por níquel e ferro (Ni e Fe). O núcleo interno é 
constituído por um cristal de ferro, onde os átomos estão 
alinhados. 
As camadas da Terra
Dinâmica Interna
Processos associados ao movimento e à transformação da
crosta terrestre, explicado pela tectônica de placas.
Dobramentos
Montanha
Falhas
• São fraturas nas quais ocorre um deslocamento
perceptível das partes, o que se dá ao longo do
plano de fratura. Podem ser tectônicas ou
atectônicas.
Diáclases com fendas
• São planos de fraqueza da rocha que tende a
romper-se
• Estes planos separam ou tendem a separar em
duas partes um bloco de rocha.
Dobras
Vulcanismo
Intemperismo
Erosão
Infiltração
Lixiviação
Escoamento
Movimento de Massa
Assoreamento 
Colmatagem
Solapamento
Dinâmica Externa
Processos que promovem a esculturação da superfície da
Terra. Estão associados a variabilidade e à interação da
atmosfera, litosfera, hidrosfera e biosfera.
LITOSFERA
ATMOSFERA
HIDROSFERA
BIOSFERA
Minerais
São elementos ou compostos químicos com composição 
definida dentro de certos limites, cristalizados e formados por 
meio de processos geológicos inorgânicos (calor e pressão). 
Existem aproximadamente 450 minerais.
Ex.: mica, quartzo, feldspato, biotita, dolomita, magnesita, 
muscovita, olivina, 
Rochas
São associações naturais de dois ou mais minerais
agregados ou não e, normalmente, cobrindo vastas áreas
na crosta terrestre. São agrupadas de acordo com a sua
origem em três grandes classes: magmáticas ou ígneas,
metamórficas e sedimentares.
Arenito
É composto por quartzo, feldspato 
(ou outros minerais de origem ígnea).
Ex.: Arenito, Basalto, Granito,
Gnaisse, Mármore, Ardósia,
Calcário, Quartzito.
Rochas
Ígnea ou 
Magmática
SedimentarMetamórfica
Intrusiva Extrusiva Clásticas QuímicasOrgânica
Resultam do resfriamento de material rochoso fundido
chamado magma.
02 tipos: 
 Intrusiva: Quando o resfriamento ocorrer no interior do 
globo terrestre. Também chamada de plutônica Ex.: 
Granito
 Extrusiva: Quando o resfriamento ocorre na superfície
da Terra. Também chamada de vulcânica. Ex.: Basalto
Rochas Ígneas ou Magmáticas
Ocorre um aumento de pressão e/ou temperatura sobre a rocha 
preexistente sem que o ponto de fusão dos seus minerais seja 
atingido. 
Porque o ponto de fusão não pode ser atingido?
Metamórficas
Resultam da transformação de uma rocha preexistente
(protólito) no estado sólido. São rochas que sofreram
alterações na sua estrutura em decorrência de altas pressões e
temperaturas.
Ex.: mármore, quartzito, ardósia, gnaisse.
Ígnea Sedimentar
Metamórficas
É formada pela compactação e/ou cimentação de fragmentos
produzidos pela ação dos agentes de intemperismo e
pedogênese sobre uma rocha preexistente (protólito) após
serem transportados até a deposição fornecendo sedimentos.
Podem ou não ser consolidadas.
Ex.: Arenito, Calcário,
Rochas Sedimentares
3 Tipos de rochas sedimentares:
 Clásticas
 Químicas 
 Orgânicas
1) Clásticas
Também chamada de rochas sedimentares detríticas, são formadas
por detritos de outras rochas antigas. Ex.: Arenito, Tilito.
3) Orgânicas
Restos de animais e vegetais mortos que vão se acumulando (alta 
pressão e temperatura). Ex,: calcário, carvão mineral, petróleo.
2) Químicas
água + sedimentos se tornam saturados. Geralmente forma
cristais. Ex: calcita, dolomita, estalactites, estalagmites.
Cinco princípios básicos...
Intemperismo
Erosão
Transporte
Deposição
Litificação
Compactação Cimentação
SEDIMENTOGÊNESE
A litificação ocorre em condições geológicas de baixa 
pressão (peso dos sedimentos posteriores) e baixa 
temperatura. (~250 °C)
 Diagénese ou Litificação
(inclui fenómenos de compacção e cimentação e
permite converter sedimentos soltos em rochas
consolidadas).
Intemperização das Rochas
Hidrólise
 Dissolução parcial da água em íons H+ e OH-
 Os íons H+ combinam-se com silicatos de alumínio
hidratados dando origem aos argilo minerais.
Oxidação
Decomposição química que envolve perda de elétrons
Intemperização das Rochas
Carbonatação
É a combinação do íon carbonato CO3-2 ou 
bicabornato HCO3- com o Ca, Mg, Fe
Intemperização das Rochas
Hidratação
É a combinação com a água de certos compostos
originando formando outros minerais.
Intemperização das Rochas
Quelação
É a retenção de íon dentro de uma estrutura.
O húmus é o quelante mais frequente no solo.
Intemperização das Rochas
Constituintes das RochasMinerais Essenciais: Estão sempre presentes e são os mais
abundantes. As suas proporções determinam o nome dado à
rocha.
Minerais Acessórios: Pode estar presente ou não. Não estão
presentes abundantemente.
Essenciais
Acessórios
Granito
Biotita
FeldspatoQuartzo
O ciclo da Rochas
COLÓIDES DO SOLO
Partículas diminutas com tamanho inferior a
um milésimo de milímetro (1 micron).
PROPRIEDADES DOS COLÓIDES
Cargas Elétricas
As partículas coloidais são geralmente eletronegativas.
Mineralogia da fração argila
Argilas silicatadas
Minerais que apresentam o átomo de silicio (Si) na sua 
estrutura.
Argilas não silicatadas
Óxidos e hidróxidos de Fe e Al
São na maioria minerais secundários, os quais 
tendem a concentrar-se na fração argila de solos 
altamente intemperizados.
PRINCIPAIS GRUPO DE FILOSSILICATOS
a) CAULINITA
Argilomineral do tipo 1:1 não expansivo, com uma
distância fixa de 0,72 nm entre as bases das camadas.
b) MICAS
Argilomineral do tipo 2:1 não expansivo, apresentando
uma distância fixa de 1 nm.
c) VERMICULITA
Argilomineral do tipo 2:1 com capacidade de expansão,
apresentando variação de distanciamento de 1 nm a 1,5 nm.
d) MONTMORILONITA
Argilomineral do tipo 2:1 com capacidade de expansão,
apresentando variação de distanciamento de 0,96 a 1,8 nm.
Cargas Elétricas
Origem
CTC
ORIGEM DAS CARGAS ELÉTRICAS DO SOLO
CARGAS NEGATIVAS
a) SUBSTITUIÇÃO ISOMÓRFICA
Substituição de um íon por outro num cristal, conservando a 
mesma estrutura, devido a semelhança dos raios iônicos dos 
íons.
Características:
- cargas permanentes
b) DISSOCIAÇÃO DE GRUPOS OH NAS ARESTAS DAS
ARGILAS SILICATADAS
Os grupos OH nas terminações tetraedais ou
octaedrais, em faces quebradas das argilas silicatadas, pode
se dissociar, gerando carga negativa.
Característica:
- varia c/ pH
- importante para argilominerais 1:1; óxidos/hidróxidos de Fe 
e Al; colóides orgânicos
pH
c) DISSOCIAÇÃO DE GRUPOS OH MATÉRIA ORGÂNICA
As cargas negativas originam-se na dissociação dos
grupos carboxílicos e fenólicos.
Grupos carboxílico e fenólico:
- Carboxílico : R – COOH ⇔ R – COO- + H+
- Fenólico : O OH ⇔ O O- + H+
pH
CARGAS POSITIVAS
As cargas positivas originan-se nos óxidos e
hidróxidos de Fe e Al, significativamente em condições de
solos ácidos.
Ponto de carga zero
CTC efetiva (CTC ef.) – Quantidade de cargas negativas
encontradas no pH original do solo.
CAPACIDADE DE TROCA DE CÁTIONS (CTC).
A CTC representa a quantidade total de cargas negativas disponível
para atração de íons de carga positiva (cátions).
A CTC é expressa por cmolc dm
-3 ; mmolc dm
-3
CARACTERÍSTICAS DA CTC
- A CTC é reversível
- A CTC é estequiométrica – 200 mg Ca – 10 mg H
- A CTC é rápida
A ordem em que os cátions são retidos na CTC é:
Al3+ = H+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+
FATORES QUE AFETAM A CTC DO SOLO
a) Tipo e quantidade de argila
b) Matéria orgânica
c) pH da solução do solo
A análise do solo mostrou o seguinte resultado:
K+ = 0,9 cmolc/dm
3
Na+ = 0,1 cmolc/dm
3
H+ = 1,2 cmolc/dm
3
Ca++ = 3,1 cmolc/dm
3
Mg++ = 1,1 cmolc/dm
3
Al+++ = 0,2 cmolc/dm
3
CTC = K + Na + Ca + Mg + H + Al