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UNIVERSIDADE POTIGUAR – UNP CURSO: ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS
FORMAÇÃO E EVOLUÇÃO DOS SOLOS
Adriana Araujo Diniz E-mail: adrisolos@bol.com.br
Mossoró – RN 2014
Possibilitar o entendimento de como ocorre a formação e a evolução dos diferentes solos
Objetivo da aula
Existem diferenças nos solos?
O que é solo?
O CONCEITO de solo varia de acordo com a sua utilização: (agricultor, geólogo, hidrólogo, engenheiro civil)
➢para o agricultor solo é o meio necessário para o
desenvolvimento da planta;
➢para o geólogo, é o produto de alteração das rochas da
superfície; . ➢para o hidrólogo, o solo é o meio poroso que abriga a água
subterrânea.
➢ para o engenheiro civil, é o material que serve de base ou fundação para obras civis (na construção de aterros, estradas, barragens, açudes etc);
Funções do Solo
Meio para o crescimento e produtividade de
plantas
Reciclagem de resíduos e filtro de
contaminantes
Habitat para os organismos do solo
HiLar for Bil organisma
Regulador do suprimento de água e nutrientes
Base para obras de engenharia
Provavelmente, o solo é o mais antigo e, certamente, um dos materiais de construção mais usados em edificações. Afinal, a maioria das pessoas no mundo vive em casas cuja matéria – prima usada para construção é a terra.
Um conhecimento mais detalhado acerca dos solo pode permitir aos engenheiros a elaboração de projetos que redundasse em obras mais estáveis, evitando, assim, situações não apenas dispendiosa, mas principalmente perigosa.
O solo como meio para obras de Engenharia
✓ COMPOSIÇÃO VOLUMÉTRICA DO SOLO
• A proporção de cada um dos componentes pode variar de um solo para outro.
• Em um mesmo solo, as proporções de água e ar variam em função de maior ou menor precipitação pluviométrica.
✓FORMAÇÃO E EVOLUÇÃO DO SOLO
➢ De modo geral, a formação de um solo passa pelas
etapas de Intemperismo da Rocha e de Pedogênese.
Solo Pedogênese
➢ Nessa etapa atuam diversos processos pedogenéticos que
dependem dos Fatores de Formação do Solo.
Rocha Intemperismo
Saprolito ou Material de Origem do Solo
✓INTEMPERISMO
➢ É o conjunto de processos físicos, químicos e biológicos que atuam sobre as rochas expostas na interface litosfera-atmosfera, desagregando-as fisicamente e decompondo-as quimicamente.
INTEMPERISMO
➢ PRINCIPAIS AGENTES DE INTEMPERISMO FÍSICO:
▪ Temperatura
• Ciclos repetidos de aquecimento diurno e resfriamento noturno causam fraturamento e desagregação das rochas, por causa da expansão diferencial dos minerais.
▪ Água
• Impacto das gotas de água da chuva,
• Efeito abrasivo das águas dos mares, rios, riachos, córregos e cursos de água em geral, contra as rochas, contendo materiais sólidos em suspensão,
• Congelamento da água no interior de fendas das rochas e a ação abrasiva pelo deslocamento de geleiras,
▪ Raízes dos vegetais
•Ao crescerem no interior das fendas das rochas, causando desagregação das mesmas.
INTEMPERISMO FÍSICO DA ROCHA
✓ INTEMPERISMO QUÍMICO
▪ É facilitado pelo intemperismo físico, pelo aumento da superfície específica.
▪ Principais agentes : Água e ar
• 1 m * 1 m = 1m2 * 6 lados = 6 m2
• Se cada bloco de 1 m de lado for dividido em 8 blocos de 0,5 m de lado:
0,5 m * 0,5 m = 0,25 m2 * 6 lados = 1,5 m2 * 8 blocos = 12 m2.
➢ Os solos são resultantes da ação combinada de diversos
“Fatores de Formação do Solo”:
Solo = f (Clima, organismos, material de origem, relevo e tempo)
CLIMA + ORGANISMOS
RELEVO
Material de origem do solo
TEMPO
SOLO
Clima
Organismos
Relevo
Processos
Processos
Solo
Solo
Fin Rocha
Tempo
✓ MATERIAL DE ORIGEM
➢ É o “estado do sistema solo no tempo zero de sua
formação”.
➢ Grupos de Material de Origem do Solo:
▪ Rochas decompostas
•Sofrem intemperismo e pedogênese no mesmo local.
•Podem ser ígneas, metamórficas ou sedimentares.
▪ Sedimentos Transportados
• São materiais provenientes do intemperismo das rochas e transportados, principalmente, por erosão.
• Podem ser simplesmente o produto de alteração das rochas ou podem ser materiais superficiais que já sofreram atuação pedogenética.
▪ Depósitos orgânicos (Turfeiras)
•Condições de baixa temperatura e, ou, falta de oxigênio favorecem o acúmulo de matéria orgânica.
•Importante na formação dos Organossolos.
INFLUÊNCIA DA ROCHA NA FORMAÇÃO DO SOLO
✓ CLIMA
➢ Materiais de origem diferentes podem formar solos semelhantes, se forem formados sob condições climáticas similares.
➢ O mesmo material de origem pode formar solos completamente diferentes, se sofrerem pedogênese em condições climáticas diferentes.
➢ Principalmente por meio da precipitação pluviométrica e da temperatura, o clima age diretamente na transformação do material de origem.
INFLUÊNCIA DO CLIMA NA FORMAÇÃO DO SOLO
➢ ÁGUA
▪ A atuação da água é regulada pelo balanço hídrico.
▪ Define o tipo de vegetação de uma região.
▪ Promove o intemperismo das rochas.
▪ Meio de transporte dos produtos do intemperismo.
▪ Essencial na atuação dos processos pedogenéticos.
▪ Influencia a decomposição da matéria orgânica.
➢ TEMPERATURA
▪ Influencia o intemperismo físico.
▪ Acelera o intemperismo químico.
▪ Influencia a atividade dos organismos.
▪ Aumenta a velocidade de decomposição da matéria orgânica.
✓ ORGANISMOS
➢ Microrganismos como bactérias e fungos são os principais agentes que atuam na decomposição e síntese de materiais orgânicos.
➢ Cupins, formigas, minhocas, tatus e roedores constantemente cavam buracos no solo, trituram restos de vegetais, cavam galerias e misturam materiais dos diversos horizontes do solo.
➢ Importância da Vegetação
▪ As raízes exercem ações físicas e químicas sobre as rochas e o material de origem, promovendo o intemperismo,
▪ Reciclagem de nutrientes, acumulando-os na superfície do solo,
▪ Principal fonte de matéria orgânica do solo,
▪ Protege a superfície do solo contra erosão, favorecendo a formação de solos mais profundos.
✓ RELEVO
➢ O relevo redireciona a energia da água, a qual é dirigida a diferentes partes da paisagem, controlando o tempo de exposição da rocha e do material de origem aos agentes bioclimáticos.
➢ Determina a intensidade do fluxo das soluções e,
conseqüentemente, a intensidade do intemperismo.
➢ Quanto maior a declividade do terreno maior será a taxa de erosão em relação à de pedogênese, favorecendo a formação de solos rasos e pouco desenvolvidos.
INFLUÊNCIA DO RELEVO NA FORMAÇÃO DO SOLO
➢ Em relevo plano e em condições de boa drenagem o grau de intemperismo e pedogênese é maior, favorecendo a Latolização.
➢ Se o relevo for plano, mas a drenagem for deficiente, o acúmulo de água em excesso favorece a formação de solos hidromórficos e, ou, salinos.
Solos com excesso de sais = problemas na construção civil?
Ambientes alagados na construção?
✓ TEMPO
➢ O tempo é importante porque todos os eventos que ocorrem durante o intemperismo e a pedogênese duram um certo tempo para ocorrerem.
➢ Quanto maior o número de horizontes e maiores suas espessuras, mais maduro, mais evoluído, será o solo. Solos jovens são normalmente mais rasos que solos velhos.
Desenvolvimento do perfil do solo com o tempo
O tempo necessário para que um solo passe do estágio jovem para o maduro varia com o material de origem, o clima e o grau de erosão.
Perfil do solo Residual
Atеrro
Horiz.A: solo superficial onanio: Camada constituida de materia orgánica.
III TFT I
-
--
-
-
-
Horiz.B: solo residual maduro:. Camada superficial, constituida por minerais secundarios ou transportados.
Horiz.C: solo residual iowem: Camada que ainda guarda caracterisCas herdadas da rocha de origem.
Bocha alterada
Formação do solo residual
➢ Os principais processos pedogenéticos ou processos de
formação podem ser classificados em:
▪ Remoção,
▪ Adição,
▪ Transformação,
▪ Translocação.
✓REMOÇÃO
➢ LIXIVIAÇÃO (ocorre mais em áreas planas)
• lixiviação de elementos para o lençol freático
➢ EROSÃO (ocorre mais em áreas com maior declividade)▪ Remoção de partículas sólidas superficiais do solo pela ação de enxurradas, ventos ou outros processos de perda de solo.
Retirada de material do sistema solo.
✓ADIÇÃO
➢ As adições consistem em ganhos de diversos materiais orgânicos ou minerais pelo solo, trazidos por meio das águas de chuva, do vento ou da vegetação.
Exemplos:
Incorporação de matéria orgânica ao solo Sedimentação
➢ As principais formas de adição são:
▪ De nutrientes e sais dissolvidos a solos das partes baixas, provenientes de solos vizinhos das partes altas,
▪ De material mineral sólido, proveniente dos processos erosivos que atuam em outros locais,
▪ De materiais aluviais depositados em áreas planas pelos rios,
▪ Adição/acúmulo de matéria orgânica na superfície dos solos, favorecida pela baixa temperatura, pelo excesso de água e pelo tipo de vegetação (Ex.: Porte da vegetação, relação C/N, etc.).
✓ TRANSLOCAÇÃO
Transporte de material dentro do perfil de solo.
➢ Translocação de material sólido em suspensão
▪ Eluviação
(Eluviação de matéria orgânica, argila e óxidos do horizonte A ou E para o horizonte B)
▪ Pode ser feita por meio de pequenos animais do solo (Ex.: minhocas), por carregamento em suspensões através de poros.
• Translocação de material do solo em suspensão, para fora de um horizonte (Horizonte eluvial), pelo movimento descendente ou lateral de água.
▪ Iluviação
• Dentre os materiais iluviados, destacam-se as argilas, óxidos de Fe e matéria orgânica.
TILUViacao
Infiltracão de água reteórica
Horiz.A
A
V Zona de acumulação
- Horiz.B Transforte pelo flençol freático
E N Horten:
➢ Translocação de sais
▪ Ocorre preferencialmente sob clima árido e semi- árido, em solos situados em depressões, argilosos e de baixa permeabilidade.
▪ Translocação de sais realizada por ascensão capilar do lençol freático.
➢ Translocação de matéria orgânica
▪ É feita por meio de pequenos animais do solo (Ex.: minhocas), por carregamento em suspensões através de poros, fendas e também por quelatos com cátions do solo que são solúveis.
▪ Pode ser de horizontes superficiais para horizontes subsuperficiais, ou pode ser para fora do sólum.
➢ Translocação de óxidos de ferro
▪ De forma direta
• Movimento de hematita e goethita dos horizontes superiores para os horizontes inferiores do perfil do solo por suspensão.
✓TRANSFORMAÇÃO
➢ Decomposição e síntese de minerais
▪ O intemperismo químico não cessa durante a Pedogênese, mas a sua taxa varia de acordo com o ambiente.
Partícula Grande
minerais Conjunto primários
de
↓ ↓ TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS ↓ ↓ Partícula Pequena
=
=
Minerais Individuais
Primários
↓ ↓ TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS ↓ ↓
Partícula Coloidal =
Secundários Minerais
➢ Decomposição e síntese de materiais orgânicos
▪ Mineralização → Destrói a matéria orgânica por oxidação
▪ Humificação → Acumula matéria orgânica do solo.
➢ Gleização
▪ A redução do Fe3+ a Fe2+ causa a modificação das cores vermelhas ou amarelas dos óxidos de ferro para colorações cinzentas no solo, decorrente da falta de O
2 causada pela condição de alagamento.
✓TIPOS DE FORMAÇÃO DE SOLOS
➢ Os tipos de formação de solos mais importantes no
Brasil são:
▪ Podzolização - translocação
▪ Latolização – remoção e transformação
▪ Hidromorfismo – adição e translocação
▪ Halomorfismo – adição e translocação
▪ Calcificação – translocação
✓PODZOLIZAÇÃO
➢ O processo pedogenético predominante é o de translocação de materiais sólidos em suspensão do horizonte A, acumulando-se no horizonte B.
➢ Se o material translocado for alumínio e, ou, matéria orgânica e, ou, ferro, forma-se o horizonte B espódico (Antigo B podzol), característico dos Espodossolos.
➢ Se o material translocado for argila silicatada que se deposita nas superfícies dos agregados do horizonte B formando cerosidade, forma-se o horizonte B textural, característico dos Argissolos e Luvissolos.
➢ Os solos formados a partir da podzolização apresentam horizontes bem definidos, causados pela translocação.
PLANOSSOLOS ARGISSOLOS
LUVISSOLOS
SOLOS FORMADOS NA PODZOLIZAÇÃO
Voltar
ESPODOSSOLOS
✓LATOLIZAÇÃO
➢ Nesse tipo de formação do solo predomina a remoção, na forma de lixiviação, de Na+, K+ , de Ca2+, Mg2+, após a transformação quase completa de todos os minerais primários em minerais secundários.
➢ Na Latolização não há translocação de materiais do horizonte A para o horizonte B como na Podzolização. Esse tipo de formação de solo origina o horizonte B Latossólico, dos Latossolos.
LATOSSOLOS FORMADOS NA LATOLIZAÇÃO
✓HIDROMORFISMO
➢ Tipo de formação do solo no qual a condição climática em conjunto com o relevo e, ou, material de origem faz com que o solo se torne sob condição de saturação de água ou alagamento que pode ser temporário ou permanente.
➢ O hidromorfismo ocorre principalmente nas partes mais baixas da paisagem (depressões) e em locais de baixa permeabilidade.
➢ A falta de oxigênio favorece o acúmulo de matéria orgânica na superfície do solo (Adição) e a redução de ferro e manganês (Transformação).
SOLOS FORMADOS SOB CONDIÇÕES HIDROMÓRFICAS ORGANOSSOLOS
GLEISSOLOS
Voltar
✓HALOMORFISMO
➢ No halomorfismo a combinação de clima, relevo e material de origem, em conjunto com a atuação dos processos pedogenéticos de adição e, ou translocação, pode originar solos halomórficos, que são solos cuja gênese foi afetada pelo excesso de sais.
➢ Os solos halomórficos estão em depressões onde possa ocorrer excesso de sais e de água, temporariamente. Os sais são trazidos das elevações circunvizinhas por lixiviação, pela enxurrada ou pelo lençol freático. Muitas vezes o local é rico em sais por causa de depósitos marinhos.
SOLOS FORMADOS SOB CONDIÇÕES HALOMÓRFICAS
✓CALCIFICAÇÃO
➢ A calcificação ocorre principalmente em regiões onde a precipitação é menor que a evapotranspiração durante a maior parte do ano e a vegetação é de pastos de gramíneas.
SOLOS FORMADOS SOB CONDIÇÕES DE CALCIFICAÇÃO
CHERNOSSOLOS RÊNDZICOS (“Rendzina”)
NOMENCLATURA DAS CLASSES
CLASSES ATUAIS
GRAU DE INTEMPERISMO X MINERAIS
Neossolo
SOLOS JOVENS
Minerais Primários
SOLOS DESENVOLVIDOS
Minerais Secundários
Latossolo
Principais solos encontrados no Rio Grande do Norte
ARGISSOLOS LATOSSOLOS PLANOSSOLOS LUVISSOLOS CAMBISSOLOS NEOSSOLOS CHERNOSSOLOS SOLOS DE MANGUE
Adriana Araujo Diniz
adrisolos@bol.com.br adriana@ufersa.edu.br adriana.diniz@unp.edu.br
OBRIGADA A TODOS!