Aula 9 – Produto do

intemperismo e Solos

Residuais,

transportados e

orgânicos

Produto do

intemperismo

Produtos do Intemperismo

1. Os solos são compostos de cascalhos, areias, siltes, argilas e sais cristalizados, além de matéria orgânica;

2. Algumas partículas podem ter a mesma constituição da rocha original (minerais primários), outras podem ser de minerais parcialmente decompostos e outras ainda de minerais totalmente alterados (minerais secundários;

3. Os minerais secundários mais importantes são os argilominerais que podem ser agrupados em três grandes famílias: caulinitas, ilitas e esmectitas.

Tetraedro de sílica (siloxana)

Octaedro de alumina (gibbsita)

valência fortemente negativa -4

valência fortemente negativa -8

O silício pode ser substituído por outro elemento tornado diferentes ligações entre as cadeias

Grupo das Caulinitas

O arranjo acima possui equilíbrio de potencial (eletricamente neutros). Esta estrutura produz a argila mais estáveis. Decomposição de Oxidos é seu produto...

pontes de hidrogênio entre as hidroxilas das camadas octaédricas e os oxigênios das camadas tetraédricas – conhecida como 1:1

As caulinitas formam sanduíches de duplas camadas de siloxana com gibbsita, sem presença de outros cátions. É conhecida como argila

1:1

•Permeabilidade moderada, se comparadacom os demais argilominerais;•Baixa plasticidade;•Resistência mecânica mais estável, poucosensível às mudanças de umidade no solo;•Baixa expansão;•Baixa capacidade de troca de cátions.

São boas para construção?

Caulinita proveniente dos grãos de feldspato intemperizados.

Halloisita – versão hidratada

Em algumas argilas, existe uma substituição isomorfa de silício por alumínio (tetraedros verdes), que

desequilibra a valência das lâminas. Nas argilas do grupo das ilitas, 25% dos tetraedros são substituídos

por alumínio.

Grupo das Ilitas

formam em ambientes onde existem cátions de alumínio e de potássio disponíveisPOUCO DRENADOS

Uma nova camada de tetraedros é formada para equilibrar eletricamente o sistema, formando um sanduíche de sílica-gibbsita-sílica (estrutura 2:1)

A ligação entre sanduíches não é tão forte como as pontes de hidrogênio das caulinitas, mas iônica através de cátions de potássio.

fort

e lig

açã

o iônic

a

intemperismo das MICAFELDSPATO K

Microfotografia de ilita proveniente da decomposição de mica muscovita: fomas

lamelares menos regulares do que nas caulinitas

•pouco expansivas e, por isso, sua resistência modifica-se pouco com avariação de umidade;•baixa plasticidade, porém superior à plasticidade das caulinitas;•permeabilidade menor do que as caulinitas;•capacidade de trocar cátions intermediária.

Estrutura de camada de siloxana com substituição isomórfica (impura) e camada octaedral também com substituição

isomórfica (igualmente impura) Fe³, Mg .

Grupo das Esmectitas

A estrutura das esmectitas também é 2:1, assim como as ilitas.

A diferença reside na forma de ligação entre sanduíches, que é feita por um cátion fraco (Na ou Ca) que permite a entrada de água nessa interface.

Por essa razão, essas argilas são expansivas.

As esmectitas não possuem forma de lâminas hexagonais, como nas caulinitas.

Especial interesse para a construção de barreiras para impermeabilizar

Grão de areia coberto por argilominerais

aderidos

À direita aparece um grão de quartzo de areia fina e os favos

são de montmorillonita (bentonita) ainda seca

expansão de até 21 vezes o seu volume seco

Quartzo Argila esmectita

Intemperismo do Quartzo - QUARTZO

FILOSSILICATOS MAIS IMPORTANTES QUE CONSTITUEM AS ARGILAS NOS SOLOS

ESTRUTURA

CRISTALOGRÁFICA

CARACTERÍSTICA DA CAMADA OCTAEDRAL

DIOCTAÉDRICOS (gibbsita) TRIOCTAÉDRICOS (brucita)

BILAMINARES

(T:O) (1:1)

CAULINITAS OU

CANDITAS

Caulinita

SERPENTINAS

Antigorita

Nacrita Crisotilo

Dickita Lizardita

Halloisita Bertierina

TRILAMINARES

(T:O:T) (2:1)

PIROFILITA - TALCOS -

VERMICULITAS - VERMICULITAS -

ILITAS - ILITAS -

MICAS

Muscovita

MICAS

Biotita

Paragonita Flogopita

Lepidolita

ESMECTITAS

Montmorillonita

ESMECTITAS

Saponita

Beidellita Hectorita

Nontronita

TRILAMINARES

(T:O.T:O) (2:1:1)CLORITAS - CLORITAS -

FIBROSOS - Paligorskita - Sepiolita

MineralPrincipal

reação

Produtos residentes no solo

1° estágio

(má drenagem)

2° estágio

(boa drenagem)

Último estágio

(super drenagem)

Quartzo Quartzo Quartzo divididoQuartzo muito

dividido

Mica muscovita Hidrólise Ilita CaulinitaHidróxido de

alumínio

Feldspato K

(ortoclásio)Hidrólise Ilita Caulinita

Hidróxido de

alumínio

Feldspato Na-Ca

(plagioclásio)Hidrólise Esmectita Caulinita

Hidróxido de

alumínio

Mica biotitaOxidação e

hidrólise

Vermiculita e

EsmectitaCaulinita

Hidróxido de

alumínio e óxidos

Anfibólios e

PiroxêniosOxidação

Clorita e

vermiculitaCaulinita

Óxidos de ferro e

magnésio

Olivinas OxidaçãoSerpentina

(crisotila)Caulinita

Óxidos de ferro e

magnésio

Calcita e Dolomita Dissolução Não dissolve nenhum nenhum

Síntese da questão (fora de escala):

granito quartzitoxisto basalto

solo

•Rochas ricas em feldspatos K não produzem argilas expansivas e proporcionam solos de boaqualidade;•Rochas ricas em feldspatos Ca-Na podem produzir argilas expansivas em ambientes de mádrenagem;•Rochas ricas em minerais Fe-Mg, como piroxênios, anfibólios e biotita, podem produzir outrosargilominerais expansivos;•Rochas com elevado teor de quartzo produzem solos arenosos;•Rochas claras tendem a produzir solos melhores do que rochas escuras, dependendo da condiçãode drenagem.

Formação de solos

residuais

Solos residuais são aqueles que permanecem sobre a rocha que lhes originou (rocha mãe ou rocha parental)

O processo é contínuo e lento, fazendo com que os solosresiduais revelem alterações na suas características com aprofundidade.

Solos residuais são aqueles que permanecem sobre a rocha que lhes originou (rocha mãe ou rocha parental)

Existem basicamente três horizontes em um perfil de intemperismo completo, conforme o grau de evolução desses processos. São eles denominados de A, B e C, além do saprólito e da própria rocha

A - humico B – lateritico C - saprólito

Horizonte A – presença de húmus

Horizonte B – feições da rocha não visíveis (solo laterítico, solo maduro)

Horizonte C – feições da rocha visíveis (solo saprolítico, saibro)

Saprólito – alguns minerais, especialmente feldspatos, ainda preservados (material cascalhoso, batinga)

Horizontes típicos de um solo residual

Perfil de intemperismo em um solo residual de rocha sedimentar clástica

zona de transição

Os matacões nos solos residuais se constituem problemas para as obras de engenharia

Influência do clima no horizonte B

climas tropicais

climas subtropicais

climas temperados

Influência do relevo no perfil de solos residuais

Devido ao potencial erosivo, os horizontes B e C podem estar incipientes ou inexistentes em terrenos declivosos

Influência da textura e da estrutura da rocha nos solos residuais

Influência da constituição mineralógica das rochas

parentais

Rocha rica em feldspatoilitas no horizonte C e caulinitas no horizonte B.

Intemperismo completo em lamitos e arcoses

Intrusões, filões e veios

solo residual de gnaisse veios de quartzo

filões de pegmatito

.

Linhas de seixos são indicadores do limite do solo residual

macrocristais de quartzo puro – indica solo residual

Formação de Solos

transportados e

orgânicos

Definições

São solos formados pela acumulação de partículas sedimentadas em local afastado da rocha parental. Os solos transportados dependem do tipo e da energia do agente de transporte e podem ser divididos em:

de rios jovens

•Solos fluviais de rios senis (de várzea)

leques aluviais

•Solos lacustres

•Solos marinhos

•Solos eólicos

•Solos coluviais

Mudanças de velocidade no leito do rio

•Falhas de tração – formação de corredeiras;•Falhas de compressão – formação de remansos;•Sistemas de falhas – curvas abruptas ou junção com rios tributários;•Diques e filões mais resistentes – corredeiras ou represas.

Solos fluviais

(nascentes)

Rios jovens, que possuem grande declividade, são promotores de erosão, transportando inclusive blocos grandes. Quando perdem velocidade, criam na margem interna das curvas, depósito de seixos rolados.

Areias e pedregulhos nas calhas dos rios são compactos

A formação e o desenvolvimento das curvas de um rio senil.

Bancos de areia ou de seixos alternados dos rios meandrantes

Formação de depósitos arenosos nas calhas dos rios e evolução dos meandros.

Crescimento e abandono dos meandros nos rios senis

Rio senil em uma várzea muito plana e sem ocupação: inúmeros meandros abandonados

O rio senil se retifica e volta a ficar sinuoso ciclicamente.

Formação de solos argilosos

saturados

Seção geológica transversal de um rio senil na sua várzea

Perfis de solos transportados fluviais de um rio senil

Argila mole de várzea fluvial: baixa resistência e alta

compressibilidade.

Argilas moles e suas características

A água sai dos poros

Ruptura de aterros sobre solos moles

Adensamento lento de solos moles sob os aterros

Leques aluviais (cascalheiras de pé de

encosta):

depósitos típicos de rios que descem escarpas

Leques aluviais

Solos marinhos nas fossas dos oceanos: depósitos de lamas (argilas e areias finas)

Direção da onda e do vento

Componente normal à praia

Componente

paralela à praia

As ondas se aproximam oblíquas à orlaFormação das correntes de deriva

Areias marinhas compactas nas orlas

Areias eólicas: solos fofos de baixa resistência e

móveis

Formação e transgressão de restingas e lagunas

Solos lacustres: areias nas margens e argilas muito moles no centro

Areias eólicas recobrindo solos lacustres

Restingas e lagunas no norte da planície litorânea

Perfil típico da planície litorânea

Solos coluviais: tálus e colúvios

Características gerais dos colúvios

(c)

(a)

(b)

Rodovia dos Imigrantes cruzando sobre colúvios

provenientes de rochas xistosas.

Solos orgânicos: formação das turfas

Solos orgânicos: turfas