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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Centro de Ciências e Tecnologia Agroalimentar – CCTA Unidade Acadêmica de Ciência e Tecnologia Ambiental – UACTA Campus: Pombal Disciplina: Topografia (Aula-10: Origem, Formação e Classificação dos Solos) Disciplina: Topografia; Professor: D. Sc Saul Barbosa Guedes. Pombal / Paraíba 08 de Abril de 2015 1 Tema: Origem, Formação e Classificação dos Solos 1.0 – Definição de Solo: Para o engenheiro civil, solo é qualquer reunião de partículas minerais soltas, ou fracamente unidas (cimentadas), formada pela decomposição de rochas por ação do intemperismo, com o espaço vazio entre as partículas ocupado por água e/ou ar (CRAIG, 2007). 2Figura 1 – Estrutura Granular Simples de um Solo (Fonte: CRAIG, 2007) 2.0 - Origem dos Solos: “Todos os solos originam-se da decomposição das rochas que constituíam inicialmente a crosta terrestre. A decomposição é decorrente de agentes físicos e químicos” (SOUSA PINTO, 2006). 3 Figura 2 – Processo de formação dos solos (Fonte: GOOGLE, 2014) 3.0 - Formação dos Solos: A formação dos solos é um processo lento, tem uma longa duração e geralmente segue as seguintes etapas: 1) Etapa: A rocha mãe surge (aflora) na superfície da terra (Figura 3). 4 Figura 3 – Afloramento da rocha mãe na superfície da terra 2) Etapa: Após a sua exposição na superfície terrestre, a rocha interage com a atmosfera (vento e temperatura), hidrosfera (água) e a biosfera (seres vivos) e começa a sofrer intemperismo (ver Figura 4). Os fatores que controlam a ação do intemperismo são: 1) Clima; 2) Relevo; 3) Fauna e Flora; 4) Rocha Parental; 5) Tempo. 5Figura 4 – Degradação da rocha mãe pela ação do intemperismo físico e químico 3) Etapa: Os restos de seres vivos colonizam a rocha misturados com as partículas resultantes da fragmentação desta, originam um solo pouco espesso (Solo primitivo) (ver Figura 5). 6 Figura 5 – origem do solo primitivo 4) Etapa: Surgem pequenas plantas com raiz e pequenos animais, como os insetos. Estes seres vivos por um lado, facilitam a fragmentação da rocha e, por outro, quando morrem, pela acumulação e pela decomposição dos seus restos, tornam o solo mais espesso e complexo (ver Figura 6). 7Figura 6 – Processo de formação dos solos 5) Etapa: Por último começa a desenvolver plantas e a surgirem animais de maior porte. Os restos deste organismo e os materiais resultantes da sua decomposição vão enriquecendo o solo, que acabar de ficar constituído de diferentes camadas. Este solo, é então, designado por solo maduro (ver Figura 7). 8Figura 7 – Ilustração do Solo maduro 4.0 – Intemperismo: Formação dos Solos Intemperismo é o conjunto de modificações de ordem física (desagregação) e química (decomposição) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da terra (TEIXEIRA, et al, 2001). Em função dos mecanismos predominantes de atuação, o intemperismo pode ser: 4.1 - Intemperismo Físico. 4.2 - Intemperismo Químico. 9Figura 5 – Processo de formação dos solos (Fonte: GOOGLE, 2014) Intemperismo Intemperismo 4.3 - Fatores que controlam a Alteração Intempérica: Várias características do ambiente em que se processa o intemperismo influem diretamente nas reações de alteração, no que diz respeito à sua natureza, velocidade e intensidade. São os chamados fatores de controle do intemperismo, basicamente representados: a) Material parental; b) Clima; c) Topografia; d) Biosfera; e) Tempo. 10 a) Material Parental: A alteração imtempérica das rochas depende da natureza dos minerais constituintes, de sua textura e estrutura. Por exemplo, uma rocha sílicática como o granito é mais resistente à alteração que uma rocha carbonática, como o mármore. OBS-1: Para saber a escala de Estabilidade dos Minerais ver Gráfico de Goldich. (pagina 151 – Decifrando a terra). OBS-2: Quanto mais rápido a cristalização do mineral mais susceptível à alteração o mesmo. Por exemplo, a olivina, o primeiro mineral a cristalizar- se, a cerca de 1.4000 C, é o mineral mais susceptível à alteração do que o quartzo que é o ultimo mineral a cristalizar-se a cerca de 5000 C. 11 b) Clima: O clima é o fator que, isoladamente, mais influência no intemperismo. Mais do que qualquer outro fator, determina o tipo e a velocidade do intemperismo numa dada região. Os dois mais importantes parâmetros climáticos, precipitação e temperatura, regulam a natureza e a velocidade das reações químicas. O intemperismo é mais pronunciado nos trópicos, onde a alteração do clima é intensa. 12 c) Topografia: A topografia regula a velocidade do escoamento superficial das águas pluviais (que também depende da cobertura Vegetal) e, portanto, controla a quantidade de água que se infiltra nos perfis, de cuja eficiência depende a eliminação dos componentes solúveis. 13 Figura 6 – Influência da topografia no controle do intemperismo (Fonte: GOOGLE, 2014) c) Topografia: As reações químicas do intemperismo ocorrem mais intensamente nos compartimentos do relevo onde é possível boa infiltração da água, percolação por tempo suficiente para a consumação das reações e drenagem da lixiviação dos produtos solúveis. OBS: Lixiviação é o processo de extração de uma substância presente em componentes sólidos através da sua dissolução num líquido (WIKIPÉDIA, 2014) 14 d) Biosfera: A matéria orgânica morta no solo decompõe-se, liberando CO2, cuja concentração nos poros do solo pode ser até 100 vezes maior que na atmosfera, o que diminui o pH da água de infiltração . OBS: A escala do pH (potencial hidrogeniônico), mede de 0 a 14. - Ácido = 0 até 6,9 - Neutro = 7,0 - Básico ou Alcalino = 7,1 até 14 Quanto menor o pH, mais ácido. 15 e) Tempo: O tempo necessário para intemperizar uma determinada rocha depende dos outros fatores que controlam o intemperismo, principalmente da susceptibilidade dos constituintes minerais e do clima. Por exemplo, - Em climas agressivos podemos obter valores da ordem de até 50 m por milhão de anos para a velocidade de aprofundamento do perfil de alteração. - Em climas muito frios, como a Escandinávia, superficies graniticas descobertas pelo gelo há cerca de 10.000 anos apresentam um manto de alteração de poucos milímetros de espessura. - Em regiões muito úmidas como no Havaí, o intemperismo de lavas basálticas recentes permitiu a formação de solo suficiente para o cultivo em apenas um (01) ano (TEIXEIRA, et al, 2001). 16 5.0 - Constituição dos Solos: De maneira geral o solo é constituído por horizontes que se diferenciam em função do grau de decomposição em relação a rocha de origem (rocha mãe). Na Figura 7, ilustra-se exemplos dos horizontes. 17Figura 7 – Horizontes de solo maduro 1) Horizonte O: é constituído pela acumulação de folhas e outros restos de plantas e por cadáveres de animais. Horizonte rico em restos orgânicos em vias de decomposição (Teixeira et al, 2000). 2) Horizonte A: é constituído por produtos resultantes da decomposição dos seres vivos, juntamente com alguma matéria mineral. Nesta camada encontra- se alguns animais e raízes plantas. Horizonte escuro, com matéria mineral e orgânica e alta atividade biológica. 3) Horizonte B: é formado por fragmentos minerais e por alguns materiais provenientes da decomposição de seres vivos. Horizonte de acumulação de argila, matéria orgânica e oxi-hidróxidos e ferro e de alumínio. 4) Horizonte C: é constituído por fragmentos minerais resultante da degradação da rocha mãe. Horizonte da rocha alterada (saprolito). Pode ser subdividido saprolito grosseiro (parte inferior, onde as estruturas e texturas da rocha estão conservadas) e saprolito fino (parte superior, onde a herança morfológica da rocha não é mais reconhecida. 5) Rocha Mãe: Rocha daqual a partir se forma o solo. 18 6.0 - Classificação dos Solos Existem diversas formas de classificar os solos, como pela sua origem, pela sua evolução, pelo preenchimento dos vazios, por sua estrutura, quantidade de matéria orgânicas (SOUSA PINTO, 2006). Sendo assim, de modo geral os solos podem ser classificados quanto a: 6.1 - Origem; 6.2 - Pedologia (Estágio de Evolução); 6.3 - Grau de Saturação; 6.4 – Tacto Visual; 6.5 – Textura. 19
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