Aula 2 - Origem e Formação dos Solos

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Mecânica dos Solos 
 
AULA 02- ORIGEM E FORMAÇÃO DOS SOLOS 
ENGENHARIA CIVIL 
Profª. Drª Nágilla Huerb de Azevedo 
nagilla.azevedo@estacio.br 
ENGENHARIA CIVIL 
COMPONENTES DOS SOLOS 
 
 O solo é uma mistura variável de Ar, Água, Material mineral e Matéria orgânica. 
 
• Ar 
 
• Água 
 
• Material mineral: fragmentos da rocha matriz. 
 
• Matéria orgânica: raízes de plantas, resíduos de animais em decomposição, 
substâncias recém formadas (húmus). 
 
 Sendo uma mistura de substâncias sólidas, líquidas e gasosas, formando um sistema 
de 3 fases. 
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COMPONENTES DOS SOLOS 
 
 Os principais elementos que atuam na formação do solo são: 
 
• Tempo 
 
• Clima 
 
• Relevo 
 
• Água 
 
• Seres vivos, inclusive o homem. 
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ROCHAS 
 
 As rochas são arranjos de minerais de tipos semelhantes ou diferentes e são divididas 
em: 
 
• Ígneas ou magmáticas: se originam no interior da Terra, onde é muito quente, 
fazendo com que inicialmente se apresentem em forma de magma. 
 
 Esse magma pastoso vai se transformar em rocha através do processo de 
solidificação. 
 
 As rochas magmáticas compõem cerca de 80% das formações rochosas terrestres. 
 
 São divididas em Intrusivas (se formam abaixo da superfície) e Extrusivas (se formam 
sobre a superfície). 
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ROCHAS 
 
 Entre os vários tipos de rochas intrusivas, temos o granito, bastante utilizado na 
construção civil. 
 
 Já o tipo de rocha extrusiva mais abundante e popular é o basalto. 
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ROCHAS 
 
• Sedimentares: se originam pela intemperização das rochas ígneas e metamórficas. 
 
 Essa fragmentação ocorre graças à ação dos agentes externos. 
 
 Em geral, esse tipo de rocha é menos resistente do que as demais e de formação 
geológica mais recente. 
 
 As rochas sedimentares têm como uma de suas principais características a sua 
estruturação em camadas, ou seja, é um tipo de rocha estratificada. 
 
 
 
 
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ROCHAS 
 
 Muitos tipos de rochas sedimentares são utilizados na construção civil: 
 
• Areia 
• Arenito 
• Argila 
• Calcário 
• Gesso 
• Carvão mineral 
 
 
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ROCHAS 
 
• Metamórficas: se originam pela transformação de outras rochas em condições 
específicas de temperatura e pressão, resultantes dos movimentos da crosta 
terrestre. 
 
 Os principais exemplos de rochas metamórficas são: 
 
• Gnaisse 
• Ardósia 
• Marmóre 
• Quartzo 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTEMPERISMO 
 
 Conjunto de processos mecânicos, químicos e biológicos que ocasionam a 
desintegração e a decomposição das rochas. 
 
 
 Interação entre o material geológico e a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera. 
 
 
 É o conjunto de modificações de ordem física (desagregação), química 
(decomposição) e físico-biológico ou químico-biológico (organismos vivos ou da 
matéria orgânica) que as rochas sofrem ao aflorar na superfície da Terra. 
 
 
 
 
 
 
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Intemperismo físico 
 
 Todos os processos que causam desagregação e fragmentação das rochas, com separação dos grãos 
minerais antes coesos, transformando a rocha inalterada em material descontínuo e friável. 
 
 Age fragmentando as rochas e aumentam a superfície em contato com o ar e água, abrindo caminho 
para o intemperismo químico. 
 
 Água (gelo/degelo) 
 
 
Fragmentação por ação do gelo. A água 
líquida ocupa as fissuras da rocha, sendo 
posteriormente congelada, expandido e 
exercendo pressão nas paredes. 
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Intemperismo físico 
 
 Temperatura 
 
 
 Vento 
 
Mudanças no aquecimento e resfriamento 
causam diferenças na expansão e contração nas 
laterais 
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Intemperismo físico 
 
 Vegetação 
 
 
A espessura das raízes aumenta as 
fissuras no interior do solo. 
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Intemperismo químico 
 
 O ambiente da superfície terrestre, caracterizado por pressões e temperaturas baixas 
e riquezas de água e oxigênio, é muito diferente daquele em que a maioria das rochas 
se formaram. 
 
 Assim quando as rochas afloram à superfície da Terra, seus minerais entram em 
desequilíbrio e através de reações químicas transformam-se em outros minerais 
mais estáveis a esse novo ambiente. 
 
 O principal agente é a água da chuva, que infiltra e percola as rochas, e os 
mecanismos mais importantes são: 
 
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Intemperismo químico 
 
 Oxidação: mudança que sofre um mineral em decorrência da penetração de oxigênio 
na rocha. 
 
 Hidrólise: íons da água combinam-se com os íons dos minerais resultando em uma 
solução alcalina, formando novas substâncias. H+ ou OH- 
 
 Carbonatação: O CO2 contido na água forma ácido carbônico, contribuindo para a 
decomposição da rocha. 
 
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Intemperismo químico 
 
 Hidratação: moléculas de água entram na estrutura mineral, modificando-a e 
formando um novo mineral. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
 
 Todos os solos se originam da decomposição das rochas que constituíam inicialmente 
a crosta terrestre. 
 
 Basicamente, os solos formam-se a partir do processo de decomposição das rochas 
de origem, chamadas de rochas mãe. 
 
 Isso significa que, no início, não existiam solos na Terra, mas apenas grandes e 
variados rochosos que forma lentamente desgastados pelo clima, água, vento e 
também pelos seres vivos. 
 
 A formação dos solos na natureza levou milhões de anos, apresentando, quase 
sempre, aspectos relacionados com o seu material de origem. O processo de 
formação dos solos é ininterrupto e ainda hoje ocorre lentamente. 
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ORIGEM DOS SOLOS 
 
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PEDOLOGIA 
 
 O processo de origem e constituição dos solos é chamado pedogênese. 
 
 Pedologia é a ciência que estuda as camadas superficiais da crosta terrestre, em 
particular a sua formação e classificação. 
 
 As camadas que constituem um perfil são denominadas horizontes. 
 
 Os solos mais antigos apresentam todas camadas, enquanto os mais jovens ainda 
estão desenvolvendo essas camadas. 
 
 
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ORIGEM DOS SOLOS 
 Horizonte O – é horizonte orgânico, camada externa do solo 
composta por material orgânico em estágio de decomposição. 
 
Horizonte A – é o horizonte mineral mais próximo da 
superfície, com uma relativa presença de matéria orgânica e 
alta atividade biológica. 
 
Horizonte B – é o horizonte de acumulação de argila, com uma 
grande presença de minerais e com baixo acúmulo de material 
orgânico. 
 
Horizonte C – é o horizonte de rocha alterada, camada 
formada por partes fragmentadas da rocha mãe, muitas vezes 
com sedimentos menores nas suas partes mais altas e com 
saprólitos e partes de rochas em sua parte inferior. 
 
Rocha mãe – rocha de origem intacta. 
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TIPOS DE SOLOS 
 
 Para fins geotécnicos, os solos, quanto a sua origem, podem ser agrupados em dois 
grupos: SOLOS RESIDUAIS, SOLOS SEDIMENTARES E DE FORMAÇÃO ORGÂNICA. 
 
Solos Residuais (ou autóctones) 
 
 São aqueles que permanecem no local da rocha de origem, observando-se uma 
gradual transição do solo até a rocha. 
 
 Os materiais vão se tornando tanto mais diferentes do material de origem quanto 
mais afastados deste. 
 
 O perfil é estruturado verticalmente a partir da rocha sã. 
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Solos Residuais 
 
 A rocha de origem condiciona em grande parte as características dos solos residuais 
dela derivados: 
 
 
 São encontrados no Centro-Sul do Brasil. 
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Solos Sedimentares (alotóctones) São aqueles que foram levados ao seu atual local por algum agente transportador, 
dos quais se destacam a água, a gravidade, o vento e as geleiras. 
 
• Aluvionares: transportados pela água; 
 
• Eólicos: transportados pelo vento; 
 
• Coluvionares: transportados pela ação da gravidade; 
 
• Glaciares: transportados pelas geleiras. 
 
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Solos Sedimentares 
 
 São aqueles que foram levados ao seu atual local por algum agente transportador, 
dos quais se destacam a água, a gravidade, o vento e as geleiras. 
 
 Os solos resultantes do transporte por força das águas são chamados de solos 
aluvionares ou aluviões. 
 
 São comuns camadas de granulometria distinta devido a diversas épocas de 
deposição. 
 
 
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Solos Sedimentares 
 
 Os solos formados por transporte devido à gravidade são chamados de coluvionares. 
 
 São formados pelo escorregamento, a partir de elevações e encostas, ficando 
depositados aos pés das elevações. 
 
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Solos Sedimentares 
 
 O transporte pelo vento dá origem a depósito eólicos em que predominam partículas 
arredondas devido ao intenso atrito entre as mesmas. 
 
 As geleiras ao se movimentar podem transportar materiais diversos, formando 
depósitos em que uma matriz fina (argila, silte, areia) pode desenvolver fragmentos 
rochosos dispersos. 
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Solos de formação orgânica 
 
 Àqueles que contém uma quantidade apreciável de matéria decorrente de 
decomposição de origem vegetal ou animal, em vários estágios de decomposição. 
 
 Geralmente argilas ou areias finas, os solos orgânicos são de fácil identificação, pela 
cor escura e pelo odor característico. 
 
 São problemáticos por serem muito compressíveis. 
 
 Turfa – são solos com alto teor orgânico. 
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Composição química e mineralógica dos solos 
 
 Os minerais encontrados nos solos são os mesmos das rochas de origem (minerais 
primários), além de outros que se formam na decomposição (minerais secundários). 
 
 Quanto a composição química dos principais minerais componentes dos solos 
grossos são eles: 
 
• Silicatos – feldespato, mica, quartzo, serpentina, clorita, talco; 
 
• Óxidos – hematita, magnetita, limonita; 
 
• Carbonatos – calcita, dolomita; 
 
• Sulfatos – gesso, anidrita. 
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Composição química e mineralógica dos solos 
 
 Nos solos finos (argilominerais), a atividade de superfície apresenta elevada 
importância, pois define o comportamento e as principais propriedades destes solos. 
 
 Os argilominerais são formados por silicatos de alumínio hidratados, podendo conter 
pequenas quantidades de elementos alcalinos (potássio, sódio, magnésio, cálcio, etc). 
 
 Sua estrutura mineral bastante complexa explica a diversidade de comportamento 
dos solos finos. 
 
 Os principais argilominerais são: 
 
• Caulinite ou caolinita 
• Ilita 
• Montmorilonita 
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Trabalho para Entrega na Próxima Aula: 
 
 
Ciclo das rochas 
- Capa (Instituição / Nome do Aluno / Matrícula / Disciplina / Nome do Prof / Título do 
Trabalho / Cidade – Estado / Mês e Ano); 
- Comente sobre como ocorre o ciclo das rochas e 
- Desenhe o ciclo 
 
Exercício nº 03