AULA 002-Origem e formacao

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05/09/2016
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CURSO: ENGENHARIA CIVIL
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS – CCE 0255
PROFESSOR: ANDERSON NIDECK
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• A terra surgiu há 4500 milhões de anos:
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Origem e formação dos solos :
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• O raio da terra é de 6.370 km.
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• A crosta terrestre é composta de:
– 80% ígneas, 
– 15% metamórficas 
– 5% sedimentares.
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Rochas ígneas ou magmáticas:
– São rochas que se formaram após o resfriamento e solidificação do magma 
terrestre. 
– rochas intrusivas ou plutônicas: 
– rochas extrusivas ou vulcânicas.
• Rochas metamórficas:
– São rochas que se formam a partir da alteração química de outras rochas, em 
um processo denominado por metamorfismo.
• Rochas sedimentares:
– As rochas sedimentares, em linhas gerais, formam-se na superfície terrestre, 
pois seu surgimento está diretamente relacionado à ação dos agentes exógenos 
de transformação do relevo.
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• Rochas ígneas ou magmáticas:
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• Rochas ígneas ou magmáticas:
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Origem e formação dos solos :
• INTRUSIVAS (plutônicas)
• Solidificam no interior da litosfera
desgaste
GRANITO
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• Rochas Sedimentar:
– formam-se por três processos principais:
1. pela deposição (sedimentação) das partículas 
originadas pela erosão de outras rochas - rochas 
sedimentares clásticas ou detríticas;
2. pela precipitação de substâncias em solução - rochas 
sedimentares quimiogénicas; 
3. pela deposição dos materiais de origem biológica -
rochas sedimentares biogénicas.
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• Rochas Sedimentar:
– Processo de sedimentação e solidificação (regolito)
– BACIAS SEDIMENTARES
– Baixa resistência 
– matéria transportada e acumulada em um determinado 
local 
• sofre ação da temperatura (frio ou calor)
• sedimenta = fenômeno da diagênese ou litificação
– transformação de sedimento em rocha
ARENITO, CALCÁRIO, AREIA
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• Rochas Sedimentar:
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Rochas Sedimentar:
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Origem e formação dos solos :
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• Rochas metamórficas:
– sofrem modificação (TRANSFORMAÇÃO) em sua 
composição atômica ( Pressão e Temperatura)
– nova rocha, novas propriedades e outra composição 
mineral (depende da sua origem)
– Diferentes resistências aos processos erosivos
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Rochas metamórficas:
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• Rochas metamórficas:
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– Rochas:
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Origem e formação dos solos :
Ardósia
Basalto
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–A formação de um solo é função:
• Da rocha de origem
• Da ação de organismos vivos
• Do clima
• Do relevo
• Do tempo
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– INTEMPERISMO:
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Origem e formação dos solos :
Os solos são provenientes da 
deterioração da rocha através de 
um processo denominado 
intemperismo
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• INTEMPERISMO FÍSICO:
– NÃO ALTERA A COMPOSIÇÃO QUIMICA DA ROCHA.
• INTEMPERISMO QUIMICO:
– ALTERA A ESTRUTURA QUIMICA DA ROCHA.
– PODEM OCORRER AO MESMO TEMPO.
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• INTEMPERISMO MECÂNICO:
– ação mecânica desagregadora de:
• Gelo /Degelo 
– Aumento de volume da agua – 8%
• VENTO 
• TEMPERATURA
– Variação de volume provocando o aparecimento de tensões internas
• REPUXO COLOIDAL
– Retração de argila com a diminuição de umidade.
• ALIVIO DE PRESSÕES:
– Retirada de material sobre o maciço rochoso.
– INTEMPERISMO BIOLÓGICO:
– É o processo no qual a decomposição da rocha se dá graças a esforços 
mecânicos produzidos por vegetais através de raízes, escavação de 
roedores, etc.
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Origem e formação dos solos :
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• INTEMPERISMO QUÍMICO: 
– Esse tipo é mais frequente nos climas quentes e úmidos e, 
portanto, muito comum no Brasil.
– Água é o mais importantes mecanismos de ataque, 
• HIDRÓLISE
– É o mais importante, pois leva a destruição dos silicatos.
• HIDRATAÇÃO
– Penetração da água nos minerais, através de fissuras. A hidratação 
ocasiona nos Granitos e Gnaisses a transformação de feldspato em argila.
• CARBONATAÇÃO
– O carbonato de cálcio em contato com a água carregada de ácido 
carbônico se transforma em bicarbonato de cálcio.
• OXIDAÇÃO
– Mudança que sofre um mineral em decorrência da penetração de oxigênio 
na rocha.
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
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Tipos de Solos:
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Tipos de Solos:
Horizontes - camadas com diferentes características, sobrepostas
e sensívelmente paralelas á superfície
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Tipos de Solos:
Horizonte Características
O
(H, O)
Horizonte superficial (horizonte orgânico) pode conter mais de
20% de matéria orgânica em diferentes graus de decomposição.
A
E
Horizonte rico em húmus e partículas minerais, mais escuro que
os inferiores e sujeito ás influências do clima, plantas e animais
(A). Horizonte eluvial (E) ou de lixiviação, de cor clara e rico em
minerais resistentes á alteração.
B
(Bt, Bh, 
Bs,Bw)
Horizonte iluvial (acumulação de produtos lixiviados do
horizonte E; argila, húmus, óxidos-hidróxidos Fe, Al, Mn) ou de
alteração . Pouco afectado pela erosão natural e pela acção do
homem, geralmente fora do alcance das raízes.
C
Formado pelos detritos minerais provenientes da desagregação da
rocha-mãe (regolito).
R Material consolidado ou rocha não alterada.
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• Residuais : 
• Sedimentares 
• Formação Orgânica: 
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• Residuais : 
– permanecem no local da rocha de origem.
• Lateríticos
• Expansivos
• Porosos
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Tipos de Solos:
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• Residuais : 
– Solo residual maduro 
• superficial ou inferior a um horizonte “poroso” ou “húmico”. 
– Solo Residual Jovem ou Saprolito
• Situação em que o solo mantém a estrutura original da rocha-
mãe, 
– Solo de alteração de rocha / Blocos em material 
alterado 
• é o horizonte em que a alteração progrediu ao longo de 
fraturas ou zonas de menor resistência
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Tipos de Solos:
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Residuais : 
MECÂNICA DOSSOLOS
Tipos de Solos:
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• Residuais : 
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• Residuais : 
– Solo residual maduro 
• superficial ou inferior a um horizonte “poroso” ou “húmico”. 
– Solo Residual Jovem ou Saprolito
• Situação em que o solo mantém a estrutura original da rocha-
madre, 
– Solo de alteração de rocha / Blocos em material 
alterado 
• é o horizonte em que a alteração progrediu ao longo de 
fraturas ou zonas de menor resistência
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Tipos de Solos:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Residuais : 
Ex: terras roxas – decomposição de basalto - Lateriticos
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• Residuais : 
Ex: Massapê - Expansivo
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• Residuais : 
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• Residuais : 
MECÂNICA DOS SOLOS
Tipos de Solos:
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• Sedimentares 
– sofrem a ação de agentes transportadores, 
• Aluvionares (ÁGUA) 
• Eólicos (VENTOS) 
• Coluvionares (GRAVIDADE)
• Glaciares (GELO)
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Sedimentares 
• Aluvionares (ÁGUA) 
• Origem marinha, fluvial ou deltaico. 
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Tipos de Solos:
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• Sedimentares 
• “ciclos de sedimentação”. 
– Inicialmente sedimentam-se as camadas de pedregulhos, depois as de 
areias e siltes e, por fim, a camada de argila. 
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Tipos de Solos:
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• Sedimentares 
• Eólicos (VENTOS)
– Apresenta uma grande uniformidade dos grãos (seleção dos ventos). 
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Tipos de Solos:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Sedimentares 
• Coluvionares (GRAVIDADE)
– a gravidade não forma o solo, ela já estava formado, sendo apenas 
transportado. 
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Tipos de Solos:
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Sedimentares 
• Glaciares (GELO)
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Tipos de Solos:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Formação Orgânica: 
– São os de origem essencialmente orgânica, de natureza 
vegetal (plantas, raízes) ou animal (conchas)
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Tipos de Solos:
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Formação Orgânica: 
– São os de origem essencialmente orgânica, de natureza 
vegetal (plantas, raízes) ou animal (conchas)
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Tipos de Solos:
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• Formação :
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Tipos de Solos:
Solo coluvionar
Solo residual
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• Os minerais encontrados nos solos são os mesmos 
das rochas de origem (minerais primários) , além de 
outros que se formam na decomposição (minerais 
secundários) . 
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Composição Mineralógica:
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Composição Mineralógica:
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Composição Mineralógica:
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• Quanto composição química dos principais mineras 
componentes dos solos grossos:
– SILICATOS - feldspato, mica, quartzo, serpentina, clorita, 
talco; 
– ÓXIDOS - hematita, magnetita, limonita; 
– CARBONATOS - calcita, dolomita; 
– SULFATOS - gesso, anidrita.
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Composição Mineralógica:
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Quanto composição química dos principais mineras 
componentes dos solos grossos:
– Os feldspatos: são silicatos duplos de Al e de um metal 
acalino ou alcalino-terroso (K, Na ou Ca).
– As micas são , geralmente, ortossilicatos de Al, Mg, K, Na 
ou Li e, mais raraente, de Mn e Cr , Distinguem-se 
imediatamente por suas delgadas lâminas flexíveis.
– O quartzo é o mais importante dos mineras do grupo do 
silicato. Sua composição química é Si02 , silica cristalia
pura. 
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Composição Mineralógica:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• Quanto composição química dos principais mineras 
componentes dos solos grossos:
– hematita, magnetita, limonita; principais componentes 
do oxido de ferro
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Composição Mineralógica:
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Composição Mineralógica:
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Composição Mineralógica:
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MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
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• Quartzo:
– Bastante resistente a desagregação.
• Feldspato:
– Minerais mais atacados na natureza:
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Composição Mineralógica:
FORMAÇÃO DE SILTE E AREIA
FORMAÇÃO DE ARGILOMINERAIS
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• ARGILOMINERAIS:
– As argilas apresentam uma complexa constituição química
– constituídas basicamente de SiO2 em forma coloidal e óxidos 
metálicos da forma geral R2O3 , onde o símbolo R refere-se ao Al e 
ao Fe.
Razão de Sesquióxidos em peso = SiO2 / (Al2O3+Fe2O3)
1,33 a 2, 00 = solo lateríticos
maior que 2,00 = solo não-lateríticos
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Composição Mineralógica:
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• ARGILOMINERAIS:
– Os argilominerais são formados por folhas de tetraedros de silício 
e oxigênio e folhas de octaedros de alumínio e oxidrilas, ambas 
em arranjo hexagonal. 
– Essas folhas formam camadas que podem se empilhar 
sucessivamente.
• 1:1 
– espessura 7 Angstrons ( 1 A = 10-10 m) – Caulinita.
– Partícula de espessura de 1.000 A e comprimento 10.000 A
• 2:1 
– esp 10 Angstrons ( 1 A = 10-10 m) – Esmectititas e ilitas.
– Partícula de espessura de 1.000 A e comprimento 10.000 A
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Composição Mineralógica:
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• ARGILOMINERAIS:
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ARGILOMINERAIS:
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
esmectita ilita
Não absorvem agua entre 
as camadas devido ao K
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ARGILOMINERAIS:
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
Caulinita
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ARGILOMINERAIS:
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
CAULINITA ILIITA MONTMORILONITA
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ARGILOMINERAIS:
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ARGILOMINERAIS:
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Composição Mineralógica:
(c) montmorilonita.
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• SUPERFICIE ESPECIFICA:
– Denomina-se superfície especifica de um solo, a soma 
das superfícies de todas as partículas contidas na 
unidade de volume (ou de peso) do solo.
MECÂNICA DOS SOLOS
Composição Mineralógica:
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• Exercício:
1. Determinar a superfície especifica dos solos abaixo 
para 1,0 g de material. 
Adotar peso especifico. 2,65 g/cm³
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Composição Mineralógica:
SOLO FORMA DIMENSÕES MM
AREIA FINA CUBOS 0,1 0,1 0,1
SILTE ESFERAS 0,01 diâmetro
ARGILACAULINITA PLACAS 0,001 0,001 0,0001
ARGILA ESMECTITA PLACAS 0,0001 0,0001 0,000001
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
MECÂNICA DOS SOLOS
Tipos de Solos:
ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
• ATRIBUTOS FÍSICOS
– Cor
• Carta de Munsel
– Textura
• Areia, silte e argila
– Estrutura
• Laminar, prismátíca, blocos, granular
– Porosidade
• Macro e Microporos
• Permeabilidade
– Densidade (g cm3)
• Aparente e de partícula
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Composição Mineralógica:
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PERGUNTAS:
Normas da ABNT / INMETRO: 
NBR 6497 - Levantamento geotécnico 
NBR 6502 - Rochas e Solos 
NBR 7250 - Identificação e descrição de amostras de solos obtidas em sondagens de 
simples reconhecimento dos solos. 
NBR 6484 - Execução de sondagens de simples reconhecimento dos solos 
NBR 9604 - Abertura de poço e trincheira de inspeção em solo com retirada de amostras 
deformadas e indeformadas. 
NBR 6457 - Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e ensaios de 
caracterização. 
NBR 7181 - Solo - análise granulométrica 
NBR 7180 - Solo - determinação do Limite de Plasticidade 
NBR 6459 - Solo - determinação do Limite de Liquidez 
NBR 7182 - Solo - Ensaio de Compactação 
NBR 5681 - Controle tecnológico da execução de aterros em obras de edificações
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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
PERGUNTAS:
1. Como as rochas são classificadas?
2. Qual o processo de formação dos solos?
3. Como se classifica o solo?
4. Quais os tipos de solos predominantes no Brasil?
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ORIGEM, FORMAÇÃO, TIPOS, QUÍMICA E MINERALOGIA DOS SOLOS
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO
MATERIAL COMPLEMENTAR:
– SITES:
• http://www.abms.com.br/
• http://www.sbgeo.org.br/
– VIDEOS:
• Animação o Ciclo das Rochas - https://www.youtube.com/watch?v=DsQelCsfg0o
• Rochas - https://www.youtube.com/watch?v=KnMc6XIySmE
• A Origem do planeta terra: https://www.youtube.com/watch?v=5-X8hMEWiyc
• Viagem ao centro da terra: https://www.youtube.com/watch?v=D4ha1kVtXGM