Solos - Origem, Componentes e Organização

Solos - Origem, Componentes e Organização

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Solos - Origem, Componentes e Organização

1 - INTRODUÇÃO3
1.1. Concepção de solo3
1.2. O solo e a rocha3
1.3. A ciência do solo4
1.4. Minerais do solo5
1.5. Estrutura dos silicatos7
2 - GÊNESE DE SOLOS14
2.1. Conceito14
2.2. Intemperismo14
2.2.1. Introdução14
2.2.2. Definições de lntemperismo14
2.2.3. lntemperismo Físico15
2.2.4. Intemperismo Químico15
2.2.5. Relação da estrutura mineral com o intemperismo e índice de intemperismo2
2.3. Minerais argilosos e relacionados25
2.3.1. Estudo das famílias mais Iimportantes de argilas e minerais relacionados26
2.3.2. Propriedades das argilas37
2.3.3. Sequência de intemperização em minerais de tamanho da argila45
3 - FATORES DE FORMAÇÃO DE SOLOS48
3.1. Material de origem49
3.2. Tempo53
3.3. Clima57
3.3.1. Temperatura58
3.3.2. Precipitação e evapotranspiração59
3.3.3. Ventos60
3.4. Relevo60
3.5. Organismos64

2 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 68

1 - INTRODUÇÃO

1.1. Concepção de solo

O solo ocupa a parte mais externa do Globo terrestre, na posição de contato com as massas gasosas e líquidas. E ao mesmo tempo uma região de transição dos três estados da matéria e um regulador da manifestação de propriedades de sólidos, de líquidos e de gases.

O solo não apresenta apenas, mera mistura de valores fragmentados e matéria orgânica em vários estágios de decomposição e de mineralização. É na realidade, um pouco, mais do que os conhecimentos disponíveis permitem visualizar: representa um conjunto de fenômenos naturais ainda mal percebidos pelos recursos atuais, disponíveis à investigação.

Quando se caracteriza o solo, claramente se percebe, tratar-se de uma parte bem organizada da natureza, ajustada a múltiplas funções de um equilíbrio dinâmico. Aquele que se aproxima do solo verifica ser ele um corpo natural, independente e dinâmico, adquirindo propriedades ou características variáveis com a natureza, intensidade e extensão das forças que sobre ele atuam.

Na parte superior do corpo do solo, às proximidades da interface sólido-gás, desenvolve-se uma biologia, caracterizada pela presença de formas desde as mais primitivas, a seres altamente organizados, os quais, exercitando demolições e sínteses, concorrem para a manifestação de importantes atributos que interessam à vegetais e animais superiores.

1.2. O solo e a rocha

A importância da rocha na formação do solo é conhecida já de algum tempo. Nos meados do século passado cientistas europeus como Thaer (1853), Fallou (1862), Richthofen (1866), propuseram sistemas de classificação de solos com base na geologia e na composição mineralógica do material que lhes deu origem.

A maior ênfase ao material de origem como fator de formação de solos, entretanto, foi dada pelo grande cientista russo pioneiro da pedologia moderna, Dokuchaev (1883), e pelos seus discípulos Glinka e Sibirtsev.

MARBUT (1935), foi quem introduziu os conceitos desses cientistas no ocidente, traduzindo as obras de Glinka. A partir de então, o solo passou a ser caracterizado como a camada mais externa da crosta terrestre, não consolidada, com espessura variável e diferindo do material que o sustenta em cor, estrutura, constituição física, composição química, mineralógica e em propriedades.

O solo pode ser considerado, em última análise, como sendo uma assembléia de minerais em íntima coexistência e em contato próximo um do outro. Estes minerais podem sofrer as mais diversas transformações, na rocha ou no próprio solo. Estas transformações dos minerais aliadas ao transporte, adição e remoção de materiais do perfil deram origem aos mais diversos solos. Ou ainda como, "um corpo natural, composto de materiais minerais e orgânicos, situados à superfície da terra, onde as plantas se desenvolvem".

O solo se distingue das formações ou produtos rochosos da superfície terrestre por certas características, dentre as quais podemos destacar:

a) Tipos climáticos

Observa-se que a natureza das formações geológicas, independe do clima. O mesmo não acontece com os solos, pois certos grupos bem definidos resultam do clima e são independentes da natureza, constituição e propriedades da rocha formadora de material de origem sobre o qual eles se desenvolveram. Nota-se que o mesmo derrame de eruptivas básicas no Rio Grande do Sul ou em São Paulo, fornece material de origem para solos diferentes, porque diferentes são os ambientes climáticos em que se encontram. Sob idênticas condições de clima, rochas diferentes podem originar solos semelhantes.

b) Diferenciação de horizontes

De maneira geral, solo se apresenta, com camadas morfologicamente diferenciadas, denominadas horizontes. O grau de diferenciação reflete a intensidade e a extensão de processos, mecanismos ou reações de gênese. Um depósito de material rochoso não consolidado, não exibe esses sinais da presença e ação dos fatores de gênese.

c) Relações biológicas

As rochas não têm nenhuma relação com as manifestações de vida à superfície do globo terrestre, se não através de alguns dos seus constituintes mais resistentes. O solo reflete e guarda estreitas relações com a vida de animais e plantas, sendo recíprocas as influências existentes.

1.3. A ciência do solo

A Ciência do solo é o estudo pelas suas características físicas, químicas coloidais e biológicas, integradas em noções de gênese, definidas em termos morfológicos e analíticos.

As características morfológicas impressas no corpo do solo pelos processos de gênese, são acessíveis à observação, mediante cuidadoso exame das partes constituintes do perfil do solo. Esse exame ou descrição morfológica, auxiliado pela confirmação analítica, identifica o efeito observado com as suas causas determinantes, possibilitando o estabelecimento de interpretações destinadas à eleição das modalidades de utilização, de manejo e de conservação do solo.

A Figura 1.1. apresenta uma disposição esquemática, com o intuito de elucidar as etapas seguidas pela conquista dos conhecimentos em Ciência do Solo, dirigidos a uma interpretação científico-utilitária do solo. Tais conhecimentos são organizados pela classificação dos solos.

Figura 1.1. Representação esquemática das etapas e setores abrangidos pela Ciência do Solo.

1.4. Minerais do solo

Os minerais são substâncias naturais provenientes de processos inorgânicos definidos e apresentando composição da qual participa um ou mais elementos químicos.

As rochas se constituem de um ou da reunião de dois ou mais minerais. O número de minerais conhecidos é muito grande, contudo, poucas são as espécies presentes na maioria das rochas, particularmente nas rochas ígneas.

Os minerais de rochas e aqueles constituindo o material de formação de solos podem ser divididos em dois grupos: primários e secundários. Não obstante, é necessário dar ênfase ao número relativamente pequeno de minerais primários constituintes das rochas ígneas, através dos quais se originam grupos numerosos de minerais secundários.

Entre os minerais primários deve ser ressaltado o conhecimento dos silicatos, por constituírem o maior número das espécies presentes em rochas ígneas e na maioria dos solos.

Tabela 1.1. Composição Mineralógica média das rochas ígneas (RANKANA e SAHAMA, 1954).

Quartzo12,4%
Feldspatos alcalinos31,0%
Feldspatos plagioclásios29,2%
Piroxênios12,0%
Hornblenda1,7%
Biotita3,8%
Muscovita1,4%
Olivina2,6%
Nefelina0,3%
Apatita0,6%
Minerais de metais pesados4,1%

A proporção dos minerais primários nos solos é dependente do seu conteúdo nas rochas matrizes, de sua resistência ao intemperismo bem como da intensidade desse processo. Depende, ainda, da sua granulometria no material matriz que deu origem ao solo.

As proporções aproximadas das espécies minerais, expostas ao intemperismo podem ser observadas na Tabela 1.2., e os oito elementos mais comuns na crosta terrestre, podem ser vistos na Tabela 1.3.

Feldspato30%
Quartzo28%
Minerais de argila e mica18%
Calcita e dolomita9%
Óxidos de ferro4%
Piroxênio e Anfibólio1%

Tabela 1.2. Proporções aproximadas das espécies minerais expostas ao intemperismo. Outros 10%

Tabela 1.3. Elementos mais comuns da crosta terrestre.

O46,40 93,7
Si27,72 0,86
AI8,13 0,47
Fe5,0 0,43
Mg2,09 0,29
Ca3,63 1,03
Na2,83 1,32
K2,59 1,83

Elementos Peso % Volume %

De acordo com a Tabela 1.3., observa-se com nitidez que na composição da crosta terrestre e, obviamente do material rochoso, há uma dominância dos elementos Alumínio (AI), Silício (Si) e Oxigênio (O). Assim, pode-se idealizar a crosta terrestre e, conseqüentemente o material rochoso como uma armação de íons oxigênio unidos, formando configurações por vezes complexas, pelos íons silício e alumínio. Os espaços são preenchidos pelos demais íons dos elementos componentes, dando os mais diversos minerais. Portanto, é de se esperar que os mais abundantes serão aqueles compostos que contenham Si ligado ao O.

1.5. Estrutura dos silicatos

Estes corpos conforme visto anteriormente se denominam silicatos e aluminossilicatos de Fe, MG, Ca, Na e K, que pela ação do intemperismo dão origem aos solos, tornando-se assim elementos importantes ao nosso estudo. Na realidade, todos os cátions que aparecem na Tabela 1.3., e muitos outros cátions presentes em quantidades menores na crosta terrestre, existem também em algumas espécies de silicatos. Os cátions que se encontram em um determinado silicato dependem em grande parte da estrutura atômica do mineral. Similarmente, a susceptibilidade do mineral à intemperização será também em função da estrutura atômica.

Sabe-se que a base de sustentação dos silicatos é o tetraedro de silício. (SiO4)-4.

A estrutura real que se forma dependerá da maneira como estas unidades estão ligadas entre si. Os tetraedros de SiO4 podem existir como unidades independentes (estão unidos por cátions), ou os quatro oxigênios podem estar ligados com outros íons silício para formar cadeias, anéis ou estruturas reticulares.

A estrutura cristalina dependerá assim do número relativo unidades que a integra, além de seus tamanhos e propriedades de polarização. As estruturas se fundamentam no fato de estar cada íon de silício rodeado por quatro íons de oxigênio. As forças repulsivas entre órbitas de igual magnitude de carga determinam a colocação dos átomos de vértices de oxigênio nos vértices de um tetraedro tendo no centro o silício. (Figura 1.2.).

Figura 1.2. Tetraedro de silício, unidade estrutural básica dos nesossilicatos (SiO4)-4,

Nesossilicatos: (neso = ilha, tetraedros isolados)

Estes minerais estão formados por unidades independentes de SiO4 ligadas por cátions divalentes. A olivina é o mais comum destes minerais tendo por fórmula (Mg, Fe)2 SiO4.

As olivinas são minerais de cor verde que integram uma série isomórfica com forsterita (Mg2 SiO4) e fayalita (Fe2 SiO4) como espécies, finais.

As olivinas mais comuns são mais ricas em magnésio que em ferro (Dana, 1960), apresentam uma exfoliação pobremente desenvolvida (Figura 1.2.).

Sorossilicatos:

(Soros = grupo) (tetraedros duplos)

Esta estrutura se forma quando um oxigênio se une a 2 (dois) tetraedros formando- se uma unidade estrutural Si2O7. Os exemplos mais comuns são a Hemimorfita: Zn4Si2O7(OH)2H2O e a Melilita = Ca2Mg Si2O7 que através de coordenações variadas mantém unidos os grupos Si2O7 = = =. (Não são comuns em solos os minerais deste tipo)

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