Aula3 Origem dos Solos

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MECÂNICA DOS SOLOS I 
(TEC00259) 
 
Origem dos Solos 
Perfis de Solos 
Grãos e Partículas dos Solos 
Prof. Manoel Isidro de Miranda Neto 
Eng.Civil, DSc 
A ORIGEM DO SOLO 
• Decomposição das rochas que constituíam, 
inicialmente, a crosta terrestre. 
• Transformação física e química operada nas 
rochas quando expostas à biosfera, hidrosfera e 
atmosfera. 
• Essa decomposição, transformação ou 
meteorização é denominada Intemperismo. 
• O Intemperismo tem agentes físicos e agentes 
químicos ou biogeoquímicos. 
ORIGEM DOS SOLOS 
OS 5 FATORES DE FORMAÇÃO: 
ROCHA DE ORIGEM 
CLIMA 
TEMPO 
RELEVO 
ORGANISMOS 
CICLO DAS ROCHAS 
O PRODUTO FINAL DO 
INTEMPERISMO É O SOLO. 
Fontes: www.sobiologia.com.br; www.sciencevewa.com; www.washington.edu 
SÉRIE DE BOWEN: Cristalização dos minerais 
Fonte: Fundamentos da Engenharia Geotécnica, Braja M. Das 
SÉRIE DE GOLDICH: Estabilidade dos minerais 
Fonte: Fundamentos da Engenharia Geotécnica, Braja M. Das 
O INTEMPERISMO na formação do solo 
 
OS AGENTES FÍSICOS 
• RADIAÇÃO SOLAR (ação térmica) – causa 
fendilhamento e desagregação. 
• ÁGUA E VENTO (ação mecânica) – causa 
destruição, fendilhamento, fragmentação, 
corrosão, desbaste e polimento. 
• SERES VIVOS (ação mecânica) – causam 
destruição, fendilhamento e desbaste. 
• OUTROS AGENTES MECÂNICOS : 
CRISTALIZAÇÃO, ALÍVIO DE PRESSÃO E 
RETRAÇÃO COLOIDAL. 
FRAGMENTAÇÃO POR CRISTALIZAÇÃO 
AGENTES QUÍMICOS: REAÇÕES 
• OXIDAÇÃO – de ferrosos (Fe2+) a férricos (Fe3+). 
• HIDRATAÇÃO – hidratação e oxidação da pirita [FeS2 
+ 7O + H2O  FeSO4 + H2SO4]; [2FeSO4 + H2SO4 + O 
 Fe2(SO4)3 + H2O]; [FeSO4 + CaCO3 + 2H2O  
CaSO4.2H2O (gipsita) + FeCO3]; [4FeCO3 + 2H2O + O2 
 2Fe2O3 (hematita) + 2H2O + 4CO2] 
• HIDRÓLISE – altera silicatos liberando bases 
6KAlSi3O8 + 27H2O + 6H
+  2KAl3Si3O10(OH)2 + 4K
+ + 
2H+ + 3H2O + 12H4SiO4  3Al2Si2O5(OH)4 + 6K
+ + 
12H4SiO4 (ortoclásio-illita-caulinita) 
• CARBONATAÇÃO (dissolução) - CaCO3 + CO2 + H2O  
Ca(HCO3)2 (calcita-bicarbonato cálcico) 
• REDUÇÃO - SO4
2- + 2H+  H2S + 2O2 
Transformações com perdas de sílica 
TRANSFORMAÇÃO DOS MINERAIS PRIMÁRIOS EM MINERAIS 
SECUNDÁRIOS - DISSOLUÇÃO, OXIDAÇÃO E HIDRATAÇÃO 
PIROXÊNIO EM GOETHITA e ORTOCLÁSIO EM CAULINITA 
Fonte: Decifrando a Terra 
ALGUNS PROCESSOS ESPECÍFICOS 
• LIXIVIAÇÃO - É a perda de substâncias solúveis (bases e 
sílica), removidas pelas águas. 
• LATOLIZAÇÃO – É o processo de formação de solos 
onde predomina o intemperismo químico e remoção 
de bases, em face do clima (quente e úmido) e relevo 
(suave), resultando em solos espessos, permeáveis e 
homogêneos. 
• LATERIZAÇÃO – É o processo de acumulação relativa 
de óxido de ferro ou de alumínio, decorrente de 
intensas perdas de sílica e bases, formando concreções 
ou cimentações. 
PROCESSOS ESPECÍFICOS (cont.) 
• GLEIZAÇÃO - É o processo de formação de solos sob 
condição de drenagem imperfeita ou impedida, relevo 
plano e subsolo impermeável, resultando em solos 
moles, saturados e em ambiente redutor e de 
agradação. 
• PODZOLIZAÇÃO – É o processo de formação de solos 
sob condições de lixiviação parcial de bases e 
translocação de argilas para horizonte inferior, 
resultando em solos pouco permeáveis, bem 
intemperizados e argilosos. 
NOTAS SOBRE O INTEMPERISMO 
• Solos formados em ambientes onde há predominância do 
intemperismo físico apresentarão composição mineralógica 
semelhante às rochas de origem. 
• Nesses solos os minerais primários serão predominantes 
em relação aos minerais secundários. 
• Solos onde o intemperismo químico é predominante são 
mais profundos e contêm mais finos. 
• Nesses solos os minerais secundários serão predominantes 
na fração fina. 
• Quartzo é fisicamente estável (dureza 7 na escala Mohs) e 
é um mineral quimicamente mais estável que a maioria 
dos minerais primários e predominam em solos granulares. 
 
Escala de Dureza Mohs 
MINERAIS PRIMÁRIOS 
• Os minerais primários mais abundantes na crosta terrestre são 
os do grupo dos silicatos: 
• Os silicatos reunem: Nesossilicatos (Olivinas), Sorossilicatos 
(Epídoto), Ciclossilicatos (Turmalina, Berilo ou Esmeralda e 
Cordierita), Inossilicatos (Piroxênios e Anfibólios), Filossilicatos 
(Micas: Biotita, Muscovita) e Tectossilicatos (Quartzo e 
Feldspatos: Albita, Anortita, Ortoclásio, Microclina, Augita, 
Leucita, Nefelina). 
• Outros grupos de minerais primários são: 
• Óxidos: Cuprita, Cassitetita, Pirolusita, Coríndon, Cromita. 
• Sulfatos: Anidrita, Barita, Pirita, Galena, Cinábrio. 
• Fosfatos: Apatita, Monazita, Lazulita. 
• Carbonatos: Calcita, Dolomita, Malaquita. 
• Elementos Nativos: Ouro, Prata, Platina, Enxofre, 
MINERAIS SECUNDÁRIOS 
• Os minerais secundários são produto da transformação dos 
minerais primários: 
• Argilominerais: Caulinita, Esmectita, Haloisita, Vermiculita, 
Montmorilonita, Saponita. 
• Outros Filossilicatos: Ilita, Clorita, Serpentita 
• Hidróxidos: Bauxita, Brucita, Gibbsita, Goetita. 
• Sulfatos: Gipsita, Jarosita. 
• Carbonatos: Siderita. 
PERFIS DE INTEMPERISMO 
FORMAÇÃO DO PERFIL 
• RESIDUAIS – Apresentam horizontes gradativos, do 
solo maduro ao saprolítico, até a rocha sã. 
• TRANSPORTADOS – Podem apresentar extratos com 
materiais diversos (interestratificados) ou uma massa 
uniforme de solo. 
• Os solos transportados são classificados quanto ao 
agente transportador: Coluvionar (gravidade), Eólico 
(vento), Aluvionar (enxurrada) ou Sedimentos 
Marinhos (mar). 
PERFIL DE SOLO RESIDUAL 
PERFIL DE SOLO RESIDUAL 
Fonte: http://marianaideiasforadacaixa.wordpress.com/2010/10/15/pedologia-intemperismo-e-pedogenese/ 
Solos residuais 
• A formação dos solos residuais está associada com a 
velocidade de decomposição da rocha superar a 
velocidade de remoção do solo. 
• Há uma predominância de solos residuais nas regiões 
tropicais, especialmente pela forte influência do clima 
(precipitação, temperatura, umidade) e da vegetação 
• Outros fatores também contribuem para a formação 
do solo como a estrutura e composição da rocha, o 
relevo e o tempo. 
MACIÇO ROCHOSO: ROCHA SÃCOM FAMÍLIA DE FRATURAS ALTERADAS 
MACIÇO ROCHOSO MUITO FRATURADO 
SOLO SOBREJACENTE AO MACIÇO ROCHOSO 
ESTRUTURAS 
RELIQUIARES 
ESTRUTURAS RELIQUIARES NO SOLO SAPROLÍTICO 
SOLO RESIDUAL JOVEM OU SOLO SAPROLÍTICO 
SOLO LATERÍTICO: SOLO MADURO COM PROCESSO DE LATERIZAÇÃO 
SOLO SAPROLÍTICO: SOLO JOVEM EM PROCESSO DE FORMAÇÃO 
SOLO RESIDUAL MADURO SOBREJACENTE AO SOLO RESIDUAL JOVEM 
SOLO RESIDUAL JOVEM SUBJACENTE AO SOLO RESIDUAL MADURO 
Solos Transportados 
• Os solos removidos são normalmente 
transportados e se acumulam conforme a 
competência do agente transportador, podendo 
haver seleção granulométrica nas regiões de 
deposição. 
• As seqüências deposicionais podem ser uniformes 
(caso das dunas e dos mangues) ou de composição 
variada (depósito de talus e colúvio) 
SOLOS COLUVIONARES SOBREPOSTOS A SOLOS RESIDUAIS 
COLÚVIO (HORIZONTE A) SOBREJACENTE AO SOLO RESIDUAL (B e C) 
DEPÓSITO DE ENCOSTA - TALUS 
DEPÓSITO DE ENCOSTA - TALUS 
Seção geotécnica de um solo aluvionar interestratificado 
SOLO ALUVIONAR EM PRIMEIRO PLANO E SOLO COLUVIONAR AO FUNDO 
PAISAGEM COM SOLOS RESIDUAIS E TRANSPORTADOS 
VISTA AÉREA DE UMA PLANÍCIE ALUVIONAR 
SOLOS EÓLICOS - DUNAS 
SOLO MOLE – MANGUE 
Grãos e Partículas dos Solos 
O solo é um sistema multifásico constituído de: 
Fase sólida – minerais 
Fase líquida – fluido, geralmente água 
Fase gasosa – fluido,geralmente ar ou vapores 
Fase dissolvida – substâncias, geralmente sais ou bases 
Fase orgânica – particulados, geralmente de origem 
vegetal ou animal 
SOLO – Análise Granulométrica 
Na fase sólida, com base nas normas: 
NBR 6502 Rochas e Solos 
NBR 5734 Peneiras para Ensaio 
NBR 6457 Preparação de Amostras 
NBR 7181 Análise Granulométrica 
NBR 6502 Rochas e Solos 
 Bloco de rocha – f > 1m 
 Matacão – 20cm < f < 1m 
 Pedra de mão – 6cm < f < 20cm 
 Pedregulho – 2mm < f < 6cm 
 grosso – 20mm < f < 60mm 
 médio – 6mm < f < 20mm 
 fino – 2mm < f < 6mm 
 Areia – 0,06mm < f < 2mm 
 grossa – 0,6mm < f < 2mm 
 média – 0,2mm < f < 0,6mm 
 fina – 0,06mm < f < 0,2mm 
 Silte – 0,002mm < f < 0,06mm 
 Argila – f < 2mm 
Blocos de Rocha, Matacães e Pedras 
Solos: Pedregulhos 
Areias 
Siltes e Argilas 
NBR 5734 Peneiras para Ensaio 
NBR 5734 Peneiras para Ensaio 
São identificadas pela abertura da malha. 
As mais usuais são: 
a) Série para Análise Granulométrica (76; 50; 38; 
25; 19; 9,5; 4,8; 2; 1,2; 0,6; 0,42; 0,25; 0,15; e 
0,075mm). 
b) Limites de Atterberg (0,42mm). 
c) Ensaio de Compactação (19 e 4,8mm). 
d) Determinação do Teor de Umidade (76mm). 
e) Massa Específica (4,8 e 2mm). 
FORMATO DAS PARTÍCULAS: Granulares 
UFF-CTC-TCE-TEC-Setor de Geotecnia 
ARREDONDADO SUBARREDONDADO 
SUBANGULAR ANGULAR