Resumo Geologia - Mecânica dos Solos

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Ingridy Thamarys, 7° P Engenharia Civil 
Mecânica dos solos e fundações 
 
 
RESUMO: GEOLOGIA 
A Terra é uma grande pedra, um planeta rochoso, porém, ao observar a superfície 
que dada as intempéries como sol, água, vento, e seres vivos, é ininterruptamente e 
simultaneamente desagregada, nisto temos um aspecto terroso. O que podemos 
chamar de solo originou-se a partir da decomposição e desagregação das rochas, 
isto muito contribui para toda vida se nutrir. Todo esse processo de decomposição 
pelo intemperismo, acarretando materiais móveis provenientes das rochas, que 
podemos transportar e depositar onde ocorrerá, em zonas baixas, o ciclo naturais 
das rochas, isto é, o material se consolidará pela pressão e por processo de 
recristalização, isso formará novas rochas metamórficas e ígneas. Os materiais 
intemperizados são reorganizados processamente, pela interação da biosfera, 
assim, forma-se os solos superficiais em todo planeta Terra recobrindo as rochas 
duras. Esses materiais formados pelo intemperismo, sofrido alterações pelo clima 
de dado lugar podem construir recursos materiais e também serem utilizados para a 
agricultura ou e obras de engenharia civil. 
O perfil de alteração do solo se dá pelo intemperismo, pois ocorre uma formação 
das coberturas das rochas duras, isso variando ao longo do globo terrestre. A rocha 
dura é sobreposta por materiais diferenciados, quanto mais perto da superfície, mais 
sujeito às intempéries. Observando esse perfil: os materiais da base (horizonte C) 
são semelhantes rocha mãe nas cores, estruturas e arranjo especial dos grãos; o 
horizonte B, acima, já é diferente pela acumulação de argila; já o horizonte A é 
ainda mais rico em matéria mineral e matéria orgânica pois tem alta atividade 
biológica; no horizonte O, o último, é responsável pela fertilidade. Pelo intemperismo 
e pedogênese acarretam diversa maneiras de tal formação desse perfil sendo de 
diferentes espessuras e composição, por serem dependentes do clima. O 
intemperismo modifica os minerais das rochas, podendo ser físico ou transformação 
química, e também pode ocorrer (intemperismo físico-biológico ou 
químico-biológico) isto é, com a ação de seres vivos. 
Quando as transformações são fragmentação das rochas e dos grãos minerais, 
denominamos como intemperismo físico, ocorrem por adaptações a variações de 
temperatura e de pressão. Com a variação de temperatura os grãos expandem ou 
contraem, nisso há uma tensão entre os grãos e pode acontecer de se separarem. 
Há semelhança de efeito quando há cristalização do gelo dentro das rochas, as 
paredes são pressionadas e também há separação dos grãos. Outro fator de 
fragmentação são as raízes, que também pressionam a rocha, (intemperismo 
físico-biológico). 
Com os resultados mecânicos do intemperismo físico há percolação de água, assim, 
promove o intemperismo químico. Com o contato das águas da chuva que carregam 
consigo substâncias dissolvidas pela atmosfera e biosfera, os minerais primários 
das rochas duras sofrem uma reação química e resultam em minerais secundários. 
● mineral I: mineral existente da rocha dura. 
● solução de alteração: água de chuva que carrega substâncias dissolvidas. 
● mineral II: formado pela reação de intemperismo. 
● solução de lixiviação: água da chuva já modificada pelo intemperismo e que 
percola pelos materiais geológicos até chegar em um aquífero, rio ou até 
voltar à superfície. 
 
As principais reações: 
● A hidratação é a entrada de água na estrutura de um mineral, modificando-a 
e formando outro mineral com características diferentes. 
● A oxidação ocorre com o contato de águas da superfície quase sempre 
carregadas de oxigênio, observa-se em rochas ornamentais com minerais 
escuros, uma cor de ferrugem quando exposta às intempéries. 
● Complexação é uma reação de compostos orgânicos presentes na água que 
retém os elementos químicos e mobilizando-o, assim ocorre uma 
descoloração do solo e o rio carrega essa cor, por exemplo, o Rio Negro. 
● Hidrólise é uma reação em climas tropicais, onde, há uma quebra da 
estrutura mineral e os libera nas águas. 
Essas reações favorecem várias propriedades dos solos que formarão com a 
reorganização dos minerais secundários. Na hidrólise, carbonatação e 
complexação, há matéria orgânica que nas suas substâncias causam acidificação 
das águas e produção de compostos orgânicos, sendo assim intemperismo 
químico-biológico. 
O clima e o relevo são os controles do intemperismo, pois determinam os materiais 
que serão formados nas reações químicas juntamente com a rocha dura, a 
vegetação que produz ácidos orgânicos de decomposição, e o tempo. 
O fator clima é dominante pois pelo tempo que a rocha está ali exposta e por 
possuir comumente predominantemente os mesmo elementos principais, podem dar 
origem a um mesmo mineral resultante. Já as zonas que possuem intemperismo 
químico pela grande concentração de águas, gera uma pedogênização antes da 
erosão causada no tempo geológico. Avaliando as zonas climáticas (equatoriais, 
tropicais, temperadas e frias), tem-se que os principais materiais formados pelo 
intemperismo são relativamente paralelos na distribuição dos processos 
geoquímicos em todo globo terrestre. 
pois há regiões sem alterações químicas (zonas polares e desertos, 
correspondente a mais ou menos 14% da superfície terrestre); também as regiões 
com alteração química possuem uma certa umidade, e existência de cobertura 
vegetal e subdividido em quatro zonas latitudinais em função do clima: 
● zonas frias: 16% da superfície, sendo do circumpolar do hemisfério norte, os 
solos resultantes são espodossolos. 
● zonas equatoriais: possuem grande precipitação e abundante vegetação, o 
solo goethita e gibbsita, sendo 13,5% da superfície. 
● zonas tropicais: forma-se caolinita e os oxi-hidróxido de ferro, pela 
precipitação maior que 500mm e temperatura média maior que 15°C (18% da 
superfície) 
● zonas temperadas: 39% da superfície, pela fraca lixiviação forma-se 
argilominerais ricos em silício. 
E também, em diferentes relevos as reações químicas e físicas serão diferentes. Em 
platôs as reações químicas ocorrem mais devido a boa drenagem e em regiões 
acidentadas a reação física é maior, já nas baixadas tem se o acúmulo de materiais 
e boa infiltração. 
O que também marca o intemperismo são o tempo e o material primário, quanto 
maior o tempo de progresso do intemperismo os perfis são aprofundados causando 
evolução da rocha dura na organização e se adapta melhor às condições de 
superfície. E o material primário se for mais frágil agirá de uma maneira diferente a 
alteração intempérica no processo natural. Quanto maior a pressão mais facilmente 
serão desestabilizados os materiais formados pois não tem resistência às condições 
da superfície como os materiais formados em pressões menores cristalizados em 
temperatura próximas de 500ºC. Nessa série de cristalização magmática, do 
material mais frágil ao mais resistente: 
● minerais claros: não possuem ferro, feldspato potássico, mica branca, 
quartzo, plagioclásio cálcico e sódico. 
● minerais escuros: olivina,piroxênio, anfibólio e mica escura. 
A pêdogenese é a formação do solo a partir do intemperismo, ocorre uma 
reorganização estrutural. Devido aos possíveis intemperismo (água, organismos, 
fauna) os mecanismo de agregação formam diferentes estruturas. Assim, por essas 
variedades que afetam, temos as características que diferem os solos em cada zona 
terrestre. 
A cor do solo diz muito sobre ele: 
● matéria orgânica: solos em tons escuros. 
● carbonato de cálcio: solos brancos. 
● produtos ferruginosos: (dependem da hidratação do solo) ferro ferroso 
colorem solos em cinza e cinza azulado; a goethita em amarelo, laranja e 
marrom; a hematita em vermelho. 
● produtos de manganês: formam compostos com cor preta. 
A cor observada depende também de granulometria, compactação e associação 
com outros materiais. Outra característica é a textura, divididas em duas categorias, 
solos grossos (areia e pedregulho), e solos finos (argila e silte). Grande 
concentração de argila no solo indica maior intemperismo, no entanto no silte e 
areia ainda há quantidade de materiais primários que sofrem o intemperismo 
químico. 
 
 
Assim temos a classificação granulométrica: 
● matacão: .256mm 
● seixo: 64 a 256mm 
● cascalho: 4 a 64mm 
● grânulo: 2 a 4mm 
● areia 0,062 a 2mm 
● silte: 0,004 a 0,062mm 
● argila: 0,004mm 
A constituição do solo depende do tipo de intemperismo que atuou no material 
primário, proveniente da reorganização dos materiais. O clima e a topografia tem 
dois motivos importantes na prática para formação de solos diferentes. 
1º os elementos alcalinos e alcalinoterrosos conferem os principais nutrientes para a 
fertilidade no solo, assim, os solos tropicais carecem desses nutrientes, pois há 
grande quantidade de água e temperaturas elevadas o que facilita as reações 
químicas e eliminação dos elementos principais necessários, ao contrário dos solos 
de climas temperados; 
2º o ocorrente dos materiais resultantes do intemperismo em clima tropical, 
oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio, argilominerais, mobilizam o fósforo, nisso se 
perde os fertilizantes fosfatados que ficam presos nesses minerais. 
Os solos formados basicamente por substâncias minerais e matéria orgânica, 
dependendo dos materiais primários e da paisagem, clima e topografia. 
Oito elementos químicos predominam mais 95% das rochas (Oxigênio, Silício, 
Alumínio, Ferro, Cálcio, Sódio, Potássio e Magnésio), dentre esses há alguns mais 
móveis e outros menos, pela ação do intemperismo: 
● muito móveis: Cálcio, Sódio, Potássio e Magnésio. 
● medianamente móveis: Silício. 
● poucos móveis: Ferro e Alumínio. 
Concluímos que, o intemperismo traz os elementos químicos das rochas aos 
processos de superfície, é o que faz essa união se não houvesse esse ciclo não 
haveria condições de vida.