2 Formação dos solos

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NOTAS DE AULA 
 
MECÂNICA DOS SOLOS 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 Como foi mostrado na primeira aula, o conhecimento do 
subsolo, e das propriedades do solo são muito importantes para 
um projeto geotécnico adequado. 
 Alguns fatores a serem investigados: 
 Presença de solos argilosos moles 
 Presença de materiais de diferentes capacidades de suporte 
 Terrenos sujeitos a variações do nível do lençol d’água 
 Presença de vazios – preenchidos ou não 
 Estruturas de dissolução reliquiares de terrenos calcários 
 Inclinação do terreno caso a construção esteja em uma encosta 
 Presença de solos colapsíveis 
 Solos com argilo-minerais expansíveis 
Obras vizinhas 
Fatores que interferem num projeto geotécnico 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 Para o bom entendimento do comportamento dos solos 
é importante que se conheça a sua origem. 
 Desta forma uma pequena revisão será apresentada 
sobre a formação dos solos. 
Fatores que interferem num projeto geotécnico 
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Preparado 
por:Thatiana 
Aparecida Lelis 
O ciclo das rochas 
Núcleo interior 
Núcleo exterior 
Manto 
Crosta 
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O ciclo das rochas 
ENERGIA SOLAR 
Superfície da Terra 
ROCHAS ÍGNEAS 
extrusivas 
Intemperismo 
Erosão, transporte, 
sedimentação, 
deposição 
ROCHAS 
SEDIMENTARES 
ROCHAS ÍGNEAS 
intrusivas 
ROCHAS 
METAMÓRFICAS 
Fusão 
Erosão, 
levantamento da crosta 
Movimentação do magma até a superfície 
Fusão Fusão 
MAGMA 
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Origem e formação dos solos 
Rocha 
Ígneas 
Metamórficas 
Sedimentares 
São as mais abundantes rochas do planeta, 
formadas a partir do resfriamento e 
cristalização do magma (lava), podendo ser 
extrusivas ou intrusivas. Contêm minerais 
primários. Ex: riolito, basalto, granito 
Deposição gradual em camadas e 
cimentação. Ex: dolomita 
Alterações químicas ou físicas de 
rochas ígneas ou sedimentares 
causadas pela pressão e 
temperatura. Ex: gnaisse, quartzito 
Origem de todas as rochas vem da solidificação do magma 
Todas as rochas podem voltar ao interior da Terra devido a forças tectônicas. 
Assim, altas pressões e temperaturas derretem a rocha transformando-a novamente 
em magma. 
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GRANITO 
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Intemperismo 
Físico 
Químico 
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INTEMPERISMO 
Conjunto de processos físicos, químicos e biológicos, 
atuando isolada ou conjuntamente, que modificam as 
rochas quando expostas ao tempo, sendo mais acentuado 
nas rochas formadas sob condições de pressão e 
temperatura bastante elevadas (rochas intrusivas) do que 
naquelas que ocorrem na superfície terrestre. 
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Intemperismo 
• A maior parte das rochas e minerais são formadas no interior da 
crosta de Terra, onde a temperatura e a pressão são bastante 
diferentes das encontradas na superfície. 
• Desta maneira, a natureza química e física dos materiais 
formados no interior faz com que haja um desequilíbrio com as 
condições existentes na superfície. Assim, estes materiais são 
facilmente atacados, decompostos e erodidos por vários 
processos químicos e físicos na superfície. 
• A predominância da ação de um agente intempérico sobre outro, 
assim como a intensidade do processo de intemperismo, 
depende da rocha de origem e de fatores ambientais 
relacionados ao clima, topografia e condições de drenagem. 
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Intemperismo 
 O Intemperismo é o primeiro de uma série de processos 
geomórficos e biogeoquímicos. Vários tipos de rochas 
sedimentares são compostas por partículas que foram 
intemperizadas, erodidas, transportadas e finalmente depositadas 
nas planícies. 
 O intemperismo também contribui para a formação do solo 
fornecendo partículas minerais como areia, silte e argila. 
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Intemperismo 
Com o processo de intemperismo, pode acontecer os seguintes 
casos em rochas e minerais: 
• Perda completa de átomos ou combinações da superfície 
intemperizada; 
• Adição de átomos ou combinações à superfície intemperizada; 
• Uma quebra de massa em duas ou mais, sem alteração 
química ou mineral na rocha. 
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Intemperismo 
O produto do intemperismo consiste em materiais alterados e não-
alterados. 
• Material não-alterado: quartzo. 
• Muitos dos produtos alterados quimicamente tornam-se 
combinações simples e pequenas ou íons de nutrientes: 
principalmente os Alumino-silicatos 
• Os materiais do solo podem ser transportados verticalmente no 
perfil do solo, adicionados ao perfil (como o húmus de plantas ou 
sedimentos transportados pela água ou pelo vento) ou perdidos 
(por erosão ou lixiviação) 
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Intemperismo 
O intemperismo pode ser classificado em três categorias: 
 Físico – desintegração física e mecânica das 
rochas, promovendo um aumento da superfície 
específica das partículas sem alteração apreciável 
na composição da estrutura. 
 Fatores: 
Temperatura, 
água, 
raízes. 
 Abrangem os fenômenos de aquecimento e 
resfriamento, água e vento, abrasão, cristalização, 
alívio de pressão; 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
Intemperismo físico 
 Arenito da Formação Tombador (Mesoproterozóico) com marcas de 
pingos de chuva. Rodovia BR-324 na serra do Tombador, Jacobina, 
Estado da Bahia. Essas estruturas, quando preservadas, indicam a 
ocorrência de chuvas ocasionais nos desertos. 
 Fonte : http://paginas.terra.com.br/educacao/br_recursosminerais/ 
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Intemperismo 
 Químico – alteração na composição química e 
mineralógica do material por diferentes processos, 
tais como, hidrólise, oxidação, redução, hidratação e 
carbonatação. Este tipo de intemperismo é 
predominante em regiões de clima tropical, onde as 
condições de elevadas temperatura e umidade 
propiciam o desenvolvimento de espessas camadas 
de solos residuais (Irfan e Woods, 1988); 
 
 Biológico – desintegração da rocha ou mineral 
devido aos agentes químicos ou físicos de um 
organismo. 
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PROCESSO DE INTEMPERISMO 
DESINTEGRAÇÃO FÍSICA DA ROCHA 
Ruptura das rochas inicialmente em fendas, progredindo para as 
partículas de tamanhos menores sem, no entanto, haver mudança na 
composição. 
Em climas áridos, onde a decomposição e a desintegração atuam juntas, a 
ruptura permite a circulação de água e de agentes químicos. 
DECOMPOSIÇÃO QUÍMICA DA ROCHA 
Destruição da estrutura cristalina, com reações lentas, incompletas e 
irreversíveis. Inicia-se na superfície dos minerais e será mais intensa 
quanto maior for a fragmentação da rocha por processos físicos. 
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INTEMPERISMO 
PRODUTO FINAL SOLO 
IMPORTÂNCIA GEOLÓGICA 
Destruição das rochas com a conseqüente 
produção de outros materiais que irão 
constituir os solos 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
Fotos – IPT SP 
A ciclagem intempérica natural úmido/seco sobre camadas de argilitos e 
siltitos sedimentares rijos expostas em taludes de corte, promovem 
graves problemas de instabilidade, especialmente pelo descalçamento 
de horizontes mais consistentes sobrepostos a essas camadas. Quando 
todo o talude é composto de siltitos e/ou argilitos rijos, a contínua 
desagregação superficial promove instabilidades por deformações na 
geometria do talude, assim como um contínuo assoreamento dos 
sistemas de drenagem 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
Estratigrafia – talude heterogêneo 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
Estratificação cruzada de grande porte (tabular) 
 Arenitos da Formação Mangabeira. Estrada entre a vilade Sincorá Velho 
e a fazenda Santa Bárbara. Barra da Estiva, Estado da Bahia.A estratificação 
cruzada tabular de grande porte representa uma duna do tipo "seif", formada por 
ventos soprando alternadamente da direita e da esquerda da fotografia. 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 Arenitos da Formação Mangabeira (Mesoproterozóico). Rodovia BR-142 
a norte da cidade de Barra da Estiva - BA.A estratificação cruzada 
acanalada de grande porte tem geometria cuneiforme; foi produzida por 
dunas barcanóides deslocando-se da direita para a esquerda da 
fotografia. 
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SOLOS 
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Origem e formação dos solos 
Os solos são classificados diferentemente conforme a finalidade 
de seu uso. 
 Uso em Agricultura, utiliza-se a classificação pedológica. 
 
 Mecânica dos Solos, existem várias classificações, sendo mais 
comumente utilizada a classificação granulométrica. 
 
 Geologia de Engenharia, a classificação dos solos é feita a 
partir da rocha de origem e do processo de formação do solo, 
sendo por isso também denominada de classificação genética. 
 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 Exemplo:dados geológico-geotécnicos 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
 Exemplo: dados pedológicos 
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Classificação Pedológica: 
Perfil morfológico do solo 
À medida que o material de origem se transforma em solo, ele vai 
se diferenciando em camadas, mais ou menos paralelas às 
superfícies, camadas estas denominadas Horizontes. 
 
Os horizontes morfológicos são aqueles que podem ser 
determinados no campo através sua forma e suas características 
observadas a olho nu. 
 
O conjunto de horizontes, situados em uma seção vertical que vai 
da superfície até o material originário é o perfil do solo. 
 
Os horizontes de um perfil de solo são formados por processos de 
adição, perdas, transformações, translocações devido ao fato de 
estes processos ocorrerem em intensidades diferentes através do 
regolito. 
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Perfil morfológico do solo 
Entende-se por regolito todo material inconsolidado ou começando 
a se decompor, que está sobre uma rocha. 
 
Os horizontes morfológicos são utilizados para descrição do solo 
no campo, fornecendo elementos muito valiosos para a 
classificação desse solo. 
 
O perfil de um solo bem desenvolvido possui quatro horizontes, 
que poderão ser subdivididos e convencionalmente identificados 
pelas letras O, A, B, C, e R. 
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R 
C 
B 
E 
A 
O 
 O - horizonte superficial, com acúmulo de matéria orgânica total ou parcialmente 
decomposta, ocorrendo em solos de mata ou em solos orgânicos, principalmente 
em baixadas. 
E - horizonte superficial ou não, de constituição orgânica pouco ou não decomposta, 
típica de locais com estagnação de água. Tem cor clara com presença de argilas 
e outras partículas finas lixiviadas pela água percolante; 
 A - horizonte superficial composto de partículas minerais misturadas ao húmus e 
outros materiais orgânicos. Constitui uma zona de perda, na qual a lixiviação 
removeu partículas mais finas e substâncias solúveis, ambos depositados em um 
camada mais baixa. Assim o horizonte A é escuro e apresenta textura mais 
grosseira (mais arenoso); 
B - horizonte de sub-superfície, que ganha o material perdido pelo horizonte A, 
apresentando textura mais fina (mais argiloso) que o horizonte A, mais colorido 
(presença de óxidos de ferro e alumínio ou carbonato de cálcio) e mais 
estruturado; 
C - horizonte de sub-superfície, parcialmente intemperizado, constitui transição do 
solo para a rocha (material de origem). É o que apresenta aspectos mais 
próximos da rocha, não tendo sido ainda afetado por processos pedogênicos ou 
modificações orgânicas; 
R - Rocha 
Horizontes de um perfil de solo 
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Horizontes de um perfil de solo 
Os horizontes de um perfil, para conveniência de descrição e de estudo, recebem 
denominações por letras, que tem significado genético. Os principais símbolos usados 
são: 
 O - horizonte superficial, com acúmulo de matéria orgânica total ou parcialmente 
decomposta, ocorrendo em solos de mata ou em solos orgânicos, principalmente em 
baixadas. Possui feições mais afastadas do material originário; 
 
 E - horizonte superficial ou não, de constituição orgânica pouco ou não decomposta, 
típica de locais com estagnação de água. Tem cor clara com presença de argilas e 
outras partículas finas lixiviadas pela água percolante; 
 
 A - horizonte superficial composto de partículas minerais misturadas ao húmus e 
outros materiais orgânicos. Constitui uma zona de perda, na qual a lixiviação removeu 
partículas mais finas e substâncias solúveis, ambos depositados em um camada mais 
baixa. Assim o horizonte A é escuro e apresenta textura mais grosseira (mais 
arenoso); 
 B - horizonte de sub-superfície, que ganha o material perdido pelo horizonte A, 
apresentando textura mais fina (mais argiloso) que o horizonte A, mais colorido 
(presença de óxidos de ferro e alumínio ou carbonato de cálcio) e mais estruturado; 
 C - horizonte de sub-superfície, parcialmente intemperizado, constitui transição do solo 
para a rocha (material de origem). É o que apresenta aspectos mais próximos da 
rocha, não tendo sido ainda afetado por processos pedogênicos ou modificações 
orgânicas; 
 R - Rocha 
A presença dos horizontes descritos é variável nos perfis dos solos. 
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Horizontes de um perfil de solo 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
Classificação Pedológica 
 Classificação em função do tipo do horizonte B e outras 
propriedades: atividade da fração argila, drenagem, grau de 
desenvolvimento, sais, mineralogia, origem do material. 
 
 Laterização: ocorre em regiões tropicais e sub-tropicais. Ocorre 
 oxidação e fixação do ferro (drenagem intensa). Grande 
profundidade. 
 
 Podzolização: ocorre a concentração de matéria orgânica 
(humificação). Solos ácidos, geralmente solos residuais. Horizonte 
A lixiviado, devido a precipitação intensa, depositando as argilas no 
horizonte B. 
 
 Hidromorfia: excesso de umidade. Drenagem insuficiente devido a 
impermeabilidade do solo e a localização em áreas baixas. 
Característicos de solos de zonas de inundação. 
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Tipos de solos 
LATOSSOLO: são bem desenvolvidos, com grande profundidade e 
porosidade. Por isso, considera-se que sejam solos cujos materiais são os 
mais decompostos. Classificam-se como solos velhos ou maduros, 
formados sob condições tropicais. Por causa do intenso processo de 
intemperismo e lixiviação a que foram submetidos, apresentam quase que 
uma ausência total de minerais facilmente intemperizáveis. Em 
contrapartida, ocorre uma concentração residual de óxidos minerais (óxido 
de alumínio Al2O3 e óxido de ferro Fe2O3), responsáveis pela formação da 
laterita, que é uma concreção alumino-ferruginosa que pode atingir a 
forma de uma verdadeira capa nos solos lateríticos. Os latossolos, 
dominantes no Brasil, geralmente são solos que possuem boas 
propriedades físicas: permeáveis à água e ao ar, mesmo com alta 
porcentagem de argila; mostrando-se porosos, friáveis e de baixa 
plasticidade. 
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Tipos de solos 
Apresentam, ainda, os horizontes A, B, e C bem desenvolvidos. Em geral, 
esses solos revelam-se pouco suscetíveis aos processos erosivos. 
 
SAPROLITO: é o horizonte de transição entre solo e rochas (corresponde 
ao horizonte C da imagem abaixo). É pouco atingido por processos 
pedogênicos, onde se pode encontrar muitas características da rocha-
matriz. 
 
 
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Tipos de solos 
SOLOS PODZÓLICOS OUARGISSOLOS: são solos profundos e menos 
intemperizados do que os Latossolos podendo apresentar maior fertilidade 
natural e potencial. Esses solos são desenvolvidos basicamente a partir 
de produtos da intemperização de arenitos, com seqüência de horizontes 
A, B e C bem diferenciados e com suas transições geralmente bem 
definidas. A principal característica deste solo é a diferença textural entre 
os horizontes A e B, visto que no horizonte B concentra-se teor mais 
elevado de argila do que no horizonte A, onde, entretanto, a atividade 
biológica apresenta-se intensa. O acúmulo de argila no horizonte B torna 
os solos podzólicos menos permeáveis, portanto mais propensos à erosão 
hídrica. 
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Classificação geológica-geotécnica: 
Origem e formação dos solos 
Rocha 
Solo Residual 
Coluvial – gravidade Aluvial – água 
Marinho – água Lacustre – água 
Glacial – gelo Eólico – vento 
Rocha alterada e transportada para longe Desenvolvido no local a partir da 
rocha-mãe. Se o solo for jovem, as 
propriedades tendem a refletir as do 
material de origem. 
Solo Transportado 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 São bastante comuns no Brasil, principalmente na região centro-sul 
em função do próprio clima. 
 Sua composição depende do tipo e da composição mineralógica da 
rocha que lhe deu origem. Ex.: Deposição do basaltos forma um solo 
típico conhecido como terra-roxa. 
 A Tabela abaixo apresenta alguns exemplos de tipos de rocha e solo. 
 
SOLOS RESIDUAIS 
Tipo de rocha Composição 
mineral 
Tipo de solo Composição 
Basalto Plagioclásio 
Piroxênios 
Argiloso (pouca 
areia) 
Argila 
Quartizito Quartizo Arenoso Quartzo 
Filito Mica (sericita) Argiloso Argila 
Granito Quartzo, feldspato, 
mica 
Areno-argiloso 
(micáceo) 
Quartzo e argila 
(micáceo) 
Calcário Calcita Argila 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 MATERIAIS TERROSOS 
Aterro 
 
Horiz.A: solo superficial orgânico: 
Camada constituída de matéria orgânica. 
 
Horiz.B: solo residual maduro: 
Camada superficial, constituída por 
minerais 
secundários ou transportados. 
 
Horiz.C: solo residual jovem: 
Camada que ainda guarda características 
herdadas da rocha de origem. 
 
Rocha alterada 
 
Rocha sã 
Perfil resultante da decomposição das 
rochas 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
 SOLO RESIDUAL 
 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
 Os solos transportados formam geralmente depósitos mais 
inconsolidados e fofos que os residuais, e com profundidade variável. 
 
 Nos solos transportados, distingue-se uma variedade especial que é o 
solo orgânico, no qual o material transportado está misturado a 
matéria orgânica decomposta, que em quantidades apreciáveis, forma 
as turfeiras. 
 
 O solo transportado, de acordo com a capacidade do transportador, 
pode exibir grandes variações laterais e verticais na sua composição. 
 Ex.: um riacho que carregue areia fina e argila para a bacia 
poderá, em períodos de enxurrada, transportar também 
cascalho, provocando a presença desses materiais intercalados no 
depósito. 
 
SOLO TRANSPORTADO 
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TIPOS DE SOLOS TRANSPORTADOS 
Aluvial – material depositado pelo fluxo de água. havendo uma seleção natural dos 
mesmos, com os maiores sendo depositados a uma distância menor e os menores a 
uma distância maior do local de início do transporte. Esta seleção dependerá da 
velocidade da água. O transporte dos sedimentos pela água permite que mesmo 
aqueles com dimensões maiores sejam rolados a uma distância que provoque 
alterações na sua forma e dimensões iniciais; 
Lacustre – material disperso depositado em lagos ou lagoas; 
Marinho – materiais floculados ou agregados depositados no mar, em alguns casos 
formando deltas; 
Eólico – materiais carregados pelo vento, especialmente siltes e areias finas. São 
mal graduados, porosos, pouco densos e estruturalmente instáveis; 
Glacial – depósitos de materiais formados a partir da movimentação de placas de 
gelo. São formados por materiais de textura bem graduada, podendo conter desde 
matacões até partículas de dimensão argila. Em face do grande volume de uma 
geleira, os sedimentos transportados preservam a forma e dimensões iniciais, 
enquanto aqueles que se encontram no plano de deslizamento têm face polida; 
Coluvial – depósitos de materiais formados a partir da movimentação de partículas 
de uma área declivosa. São solos bem graduados com ampla variação das 
dimensões das partículas e com a fração grossa mantendo a forma original em face 
da pequena distância de transporte. 
 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
SOLO TRANSPORTADO SOBRE SOLO RESIDUAL 
Solo Residual 
Solo Transportado 
Veio de pedregulhos 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
CLASSIFICAÇÃO: PEDOLÓGICA X GEOTECNICA 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
 
Principais horizontes de um perfil de alteração de rochas ígneas e 
metamórficas 
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Preparado por:Thatiana Aparecida Lelis 
DEERE e PATTON apud AUGUSTO FILHO E VIRGILLI, 1998