estudos geolÓgicos, hidrogeolÓgicos e geofÍsicos … · cada sub-bacia ocorre regime hídrico...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIAS E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS
ESTUDOS GEOLÓGICOS, HIDROGEOLÓGICOS E GEOFÍSICOS PARA
CARACTERIZAÇÃO DO AQUÍFERO PANTANAL NA REGIÃO DE
POCONÉ-MT
CHAUANNE DA CUNHA GUIMARÃES
Orientador: Professor Dr. Frederico Soares Dias
CUIABÁ
2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO – UFMT
FACULDADE DE ARQUITETURA, ENGENHARIAS E TECNOLOGIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS
ESTUDOS GEOLÓGICOS, HIDROGEOLÓGICOS E GEOFÍSICOS PARA
CARACTERIZAÇÃO DO AQUÍFERO PANTANAL NA REGIÃO DE
POCONÉ - MT
CHAUANNE DA CUNHA GUIMARÃES
Orientador: Professor Dr. Frederico Soares Dias
Dissertação apresentada à Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos da Universidade Federal De Mato Grosso para obtenção do Título de Mestre em Recursos Hídricos.
CUIABÁ
2017
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
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“Menina, amanhã de manhã quando a gente acordar
quero te dizer que a felicidade vai desabar sobre os homens, vai
desabar sobre os homens.
Na hora ninguém escapa de baixo da cama ninguém se esconde
e a felicidade vai desabar sobre os homens, vai
desabar sobre os homens vai...”
(Menina, amanhã de manhã - Tom Zé)
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Dedico esse trabalho aos meus pais, Clésio e Zânia,
e ao meu irmão Clésio Júnior.
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AGRADECIMENTOS
Agradeço, primeiramente, a Deus e aos meus Anjos da Guarda por terem permitido que eu
concluísse mais essa etapa. Aos meus pais, Clésio e Zânia, que mesmo distantes, se fazem
presente todos os dias. Sempre me ensinaram a importância dos estudos e nunca mediram
esforços para que meus sonhos se transformassem em realidade. Obrigada por todo o
apoio, financeiro e emocional. Essa conquista não é só minha, é nossa. Amo vocês!
Ao meu amado e querido irmão, Clésio Júnior, o grande companheiro nas maratonas de
filmes e séries. Apesar de ser mais novo, aprendo com sua sabedoria todos os dias. Você é
incrível e esse mundão é seu. Amo você!
Agradeço ao professor Frederico, pelo aprendizado e por todos esses anos que trabalhamos
juntos. Obrigada por ter me acolhido como orientanda e ter me dado a oportunidade de
trabalhar ao seu lado. Admiro você!
Agradeço toda UFMT, corpo docente e técnicos, que me apoiou direta ou indiretamente
para que esse trabalho pudesse ser concluído. Um obrigado especial aos motoristas por
toda a paciência e compreensão.
Agradeço a Turma 2013 e ao Baguncinha (Túlio) da Turma de 2016 do curso de Geologia
pela ajuda nos dias de campo. Esse trabalho não existiria sem vocês!
Agradeço a Associação dos Garimpeiros de Poconé pela estadia durante os dias de trabalho
de campo e à Ianna, ao Victor (Hermano) e ao Pytágoras por terem me dado a alegria de
dividir o quarto com vocês. Como foi divertido!
Agradeço aos meus amigos eternos, Pedro, Vitinho, Kauan e Eva, pelo companheirismo,
por todas as gargalhadas, partidas de War, momentos de gordice e conselhos.
Agradeço ao Gabriel (Gebeeli) e ao Bruninho (ahh, como o céu deve estar alegre com sua
presença! Nos dê muita força nos jogos do Galo doido) por terem a força de vontade e a
disposição de ter que me convencer a ir pra academia todos os dias. Não é nada fácil!
Agradeço às Calcitas (Fer, Rafa, Carlinha, Mariri e Globs) por todas as cervejinhas e pelas
gargalhadas. Vocês são muito importantes!
Agradeço aos primos queridos, que mesmo longe, me proporcionam ótimos momentos. Em
especial ao Thiago Tigo, parceiro das catuabas, toca aí Brow!
Um obrigada ao Danillo César por tornar meus dias mais radiantes. Como você é especial!
Agradeço, também, a toda sua família que me acolheu com todo carinho.
Agradeço a todos, aos distantes, ausentes e presentes, por toda a energia positiva!
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RESUMO
O Pantanal de Poconé é uma das subdivisões do Pantanal Matogrossense, que está
localizado no centro-oeste do Brasil e constitui-se na maior planície inundável do Planeta.
A Bacia do Pantanal foi formada pela ação da Orogenia Andina e, na verdade, é uma bacia
tectonicamente ativa, preenchida por sedimentos do Neógeno e do Quaternário,
depositados diretamente sobre rochas Pré-Cambrianas. Este trabalho tem como o objetivo
ampliar os conhecimentos acerca do Aquífero Pantanal. Foi realizado um levantamento
elétrico, usando a técnica de Sondagem Elétrica Vertical (SEV), para melhor conhecer as
características físicas do aquífero, como espessura e composição das camadas
sedimentares, de modo a aprimorar o conhecimento sobre o potencial hídrico subterrâneo.
Além da Prospecção Geofísica, foram coletadas algumas amostras de solos e, com as
medições do nível freático, foi calculada a estimativa de recarga natural desse aquífero
pelo método da Variação do Nível Estático da Água (VNA). De uma maneira geral,
encontrou-se o embasamento da bacia nas primeiras SEVs, porém, na maioria das
sondagens, o embasamento estava profundo demais para ser detectado por esta técnica. O
pacote sedimentar da Formação Pantanal apresenta variações entre interfaces argilosas e
arenosas, e chega a ter mais de 600 metros de espessura. Foram detectadas várias falhas
normais, indicando ação da tectônica responsável pela atual subsidência da bacia. A
estimativa de recarga indicou alto valor de infiltração, decorrente de solos com alta
porosidade e permeabilidade.
Palavras Chave: Aquífero Pantanal – Prospecção Geofísica – Estimativa de Recarga
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ix
ABSTRACT
The wetlands of Poconé is one of Mato Grosso wetlands subdivision, located on the
midwest part of Brazil and it is the greatest floodplain on Earth. The Pantanal basin was
formed by the action of Andean orogeny, and actually, is a tectonically active basin, which
is filled up by Neogene and Quaternary sediments, deposited directly on Pre Cambrian
rocks. This Project aims to expand the knowledge about the Pantanal aquifer. Electrical
survey was made using the Vertical Electrical Survey technique (VES) in order to improve
the knowledge about the physical characteristics of the aquifer, such as thickness and
composition of the sedimentary layers, as well the groundwater potential. Besides
Geophysical prospection, soil samples were collected, and with the groundwater level
measurement, the natural recharge estimative for this aquifer was calculated by the Water
Table Fluctuation method (WTF). In general, the basement of the basin was found in the
first surveys. However, in most of surveys, the basement was too deep to be detected by
this technique. The sedimentary package of Pantanal Formation shows variations between
clay and sandy interfaces, with more than 600 meters thick. Many normal faults were
detected, indicating action of the tectonic process responsible for the current subsidence of
the basin. The recharge estimative indicated high infiltration value, due to soils with high
porosity and permeability.
Key Words: Aquífero Pantanal – Geophysical Prospection – Recharge Estimative
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SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................................. 13
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................................. 14
I – INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 15
II – REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................................... 18
III – MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................................ 37
IV – RESULTADOS E DISCUSSÕES ..................................................................................................... 48
V – CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 64
VI - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 65
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ÍNDICE
LISTA DE FIGURAS............................................................................................................................. 13
LISTA DE TABELAS ............................................................................................................................. 14
I – INTRODUÇÃO............................................................................................................................... 15
I.1. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 16
I.1.1. Objetivo Geral ................................................................................................................. 16
I.1.2. Objetivos Específicos ....................................................................................................... 16
I.2. LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO ........................................................................................... 17
II – REFERENCIAL TEÓRICO ............................................................................................................... 18
II.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA ...................................................................................... 19
II.1.1. Aspectos do Meio Físico ................................................................................................. 19
II.1.1.1. Clima ........................................................................................................................ 19
II.1.1.2 Vegetação ................................................................................................................. 20
II.1.1.3 Hidrografia ................................................................................................................ 21
II.1.2 Geomorfologia e Pedologia ............................................................................................. 22
II.1.3 Geologia Regional ............................................................................................................ 23
II.1.3.1 Cráton Amazônico/Terreno Rio Apa ........................................................................ 25
II.1.3.2 Faixa Paraguai .......................................................................................................... 25
II.1.3.3 Conjunto de Rochas Ígneas Fanerozóicas ................................................................ 26
II.1.3.4 Bacia do Pantanal ..................................................................................................... 27
II.1.4. Hidrogeologia ................................................................................................................. 28
II.2. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA ....................................................................................................... 29
II.2.1. Levantamento Elétrico (Kearey et al., 1984) .................................................................. 29
II.2.1.1. Método de Resistividade ......................................................................................... 29
II.2.1.1.1 Fluxo de corrente no solo.................................................................................. 31
II.2.1.1.1.1. Arranjo de eletrodos ................................................................................. 34
II.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA SOBRE ESTIMATIVA DE RECARGA DE ÁQUIFERO .................... 35
II.3.1 Método da variação do nível d´água para estimativas de recarga ................................. 35
III – MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................................ 37
III.1. ESTUDO BIBLIOGRÁFICO E LEVANTAMENTO GEOLÓGICO .................................................. 37
III.2. ETAPAS DA PROSPECÇÃO GEOFÍSICA ................................................................................... 37
III.2.1. Trabalho de Elaboração ................................................................................................. 37
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III.2.2. Trabalho de Campo ....................................................................................................... 37
III.2.3. Trabalho de Gabinete .................................................................................................... 39
III.3. ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO ............................................................................. 40
III.3.1 Trabalho de Revisão Bibliográfica .................................................................................. 40
III.3.2 Trabalho de Campo ....................................................................................................... 40
II.3.2.1 Coleta das amostras de solo .................................................................................... 40
III3.2.2 Monitoramento no Nível Estático ............................................................................ 41
III.3.3. Trabalho Laboratorial .................................................................................................... 41
III.3.4. Trabalho de Gabinete .................................................................................................... 44
IV – RESULTADOS E DISCUSSÕES ..................................................................................................... 48
IV.1. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA ..................................................................................................... 48
IV.1.1 Perfis Geoelétricos e Litológicos .................................................................................... 48
IV.1.2 Seção Geológica ............................................................................................................. 61
IV.2. ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO ............................................................................ 62
V – CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 64
VI - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................. 65
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1: Mapa de localização da área de estudo. ............................................................................ 17
Figura 2: Mapa de Biomas do Brasil com enfoque em Mato Grosso. ............................................. 19
Figura 3: Parâmetros usados na definição da resistividade de um material. .................................... 30
Figura 4: Fluxo de corrente de um único eletrodo na superfície. ..................................................... 31
Figura 5: A forma geral da configuração de eletrodo usada em medições de resistividade. ............ 32
Figura 6: Dispositivos geoelétricos mais utilizados: (A) Arranjo tipo Wenner e (B) Arranjo tipo Schlumberger. .................................................................................................................................. 35
.Figura 7: Disposições das linhas de SEV em amarelo e os pontos em vermelho referem-se as amostragens de solos coletadas ao longo da Transpantaneira. ......................................................... 38
.Figura 8: Alguns dos equipamentos utilizados para realizar as linhas do método sondagem elétrica vertical: A) Resistivímetro Syscal R2 e um conversor; B) Bateria; C) Aparelho GPS e Bússola Brunton e D) Marreta e trenas. ......................................................................................................... 39
.Figura 9: A) Utilização do Amostrador de Kopeck, B) Retirada do cilindro e C) Amostras coletadas e identificadas. .................................................................................................................. 41
Figura 10: Diagrama com as etapas de laboratório. ......................................................................... 43
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Resistividade e condutividade de alguns minerais e rochas. ............................... 30 Tabela 2: Valores de massa da amostra saturada (M.S.), massa da amostra pós-mesa de Tensão (M.T.), Massa da amostra pós-estufa (M.E.), massa dos valores do tecido, do elástico, da fita identificadora e do cilindro de cada amostra. ............................................. 44 Tabela 3: Volumes total de vazios (V.v.), o volume gravitacional (V.g.), o volume retido (V.r) e o volume total (V) encontrados em cada amostra. ................................................... 45 Tabela 4: Valores encontrados de Porosidade total (n), porosidade efetiva (ne) e porosidade específica (ns) para cada amostra. ....................................................................................... 47 Tabela 5: Valores do Nível Estático d‟ água medidos na extrema estiagem e no período chuvoso. ............................................................................................................................... 62 Tabela 6: Valores resultantes do cálculo de estimativa de recarga para cada amostra coletada. ............................................................................................................................... 63
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I – INTRODUÇÃO
O Pantanal Mato-Grossense, localizado no centro-oeste do Brasil, constitui-se na
maior planície inundável do planeta, com uma área de 138.183 km². Trata-se de um
ambiente com características diversificadas, que constitui um sistema deposicional
complexo com cerca de 250 km de diâmetro (Abdon, 2004 apud Santo, 2008). O que se
denomina Pantanal Mato-Grossense são paisagens diversas dentro da planície, ou seja, o
pantanal, na verdade, é um conjunto de pantanais distintos, relacionados principalmente às
sub-bacias hidrográficas tributárias do rio Paraguai. Dessa forma, temos, por exemplo,
Pantanal do Jauru-Paraguai, Pantanal do Cuiabá, Pantanal do Taquari, dentre outros. Em
cada sub-bacia ocorre regime hídrico distinto e os tipos de solos e geologia são diferentes
dos demais o que, por sua vez, acaba influenciando na distribuição da fauna e flora (Antas
e Nascimento, 1996).
Geologicamente, o Pantanal Mato-Grossense é uma bacia sedimentar
tectonicamente ativa, preenchida com sedimentos arenosos do Quaternário e sua espessura
ultrapassa 420m na parte mais profunda (Weyler, 1962, 1963 apud Shiraiwa, 1994). Estes
sedimentos estão depositados discordantemente sobre rochas metamórficas da Faixa
Paraguai e do Cráton Amazônico (Almeida, 1984). Muitas das feições morfológicas
existentes são formas reliquiares de uma evolução paleográfica condicionada por
mudanças climáticas e tectônicas que vêm ocorrendo desde o final do Pleistoceno (Assine,
2003).
Recentemente a Organização das Nações Unidas para a Educação, Saúde, Ciência e
Cultura (UNESCO), reafirmou a importância da região, concedendo dois títulos para o
Pantanal Mato-Grossense: Reserva de Biosfera e Patrimônio Natural da Humanidade.
Percebe-se, nesse contexto, o quão considerável é o Pantanal Mato-Grossense, e o quão
insignificantes são os dados científicos geológicos disponíveis. Dessa maneira, a formação
e evolução da bacia sedimentar, na qual está inserido, não estão plenamente elucidadas.
Em 2006, AZIZ AB‟SÁBER, em seu livro Brasil: Paisagens de Exceção – O
Litoral e o Pantanal Mato-Grossense, Patrimônios Básicos, na págs. 29 e 30 já dizia:
“Existe uma relativa pobreza de documentos sedimentários úteis
para a interpretação paleoclimática e ecológicas no território inter e
subtropical brasileiro, a bacia do Pantanal é um repositário de
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informações a recuperar. Há que, através da coluna sedimentar
acumulada, sondar mais adequadamente a história quaternária dos
processos e dos climas do passado regional naquela que é, sem
dúvida, a mais importante bacia detrítica quaternária do país. Os
conhecimentos existentes até hoje ainda são por demais
fragmentários e certamente incompletos.”
Existe uma carência de conhecimento geológico sobre o Pantanal de Poconé, como
forma da bacia, espessura dos sedimentos e variação composicional do pacote sedimentar.
Assim, esta dissertação tem como proposta a realização de estudos na Formação Pantanal,
por meio de aplicação de método geofísico e amostragens de solos, a fim de coletar dados
sobre a região.
Vale ressaltar que, escassez de informações científicas sobre a região dificulta,
também, a criação de um plano para a conservação da biodiversidade, o controle da
expansão da agropecuária, a delimitação de áreas sujeitas à erosão e o desenvolvimento
sustentável de toda região.
I.1. OBJETIVOS
I.1.1. Objetivo Geral
Essa dissertação de mestrado tem como objetivo o estudo geológico,
hidrogeológico e geofísico um trecho da bacia do Pantanal de Poconé – MT; a fim de
coletar dados para compreender as características físicas do Aquífero Pantanal.
I.1.2. Objetivos Específicos
• Realizar estudos geofísicos, pelo método da resistividade, de modo a
avaliar a espessura e variação composicional do Aquífero Pantanal na área de
estudo.
• Avaliar a permeabilidade do solo através de testes específicos.
• Estimar a recarga do Aquífero Pantanal na região.
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I.2. LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO
A área de estudo está inserida no Pantanal de Poconé e possui cerca de 70 km². Está
localizada no município de Poconé a, aproximadamente, 140 km da capital do Estado de
Mato Grosso, Cuiabá.
Na Figura 1 é possível observar o mapa de localização da área de estudo. Nota-se
que o acesso pode ser feito saindo de Cuiabá com destino a Várzea Grande pela ponte Júlio
Müller. Logo após, segue-se pela BR-070 até o entroncamento com a MT-060. Esta
rodovia leva até a área de estudo.
Figura 1: Mapa de localização da área de estudo.
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II – REFERENCIAL TEÓRICO
Este capítulo foi dividido em três temas, sendo eles: caracterização da área;
prospecção geofísica; e fundamentação teórica sobre estimativas de recarga. Tal partição é
essencial para compreensão da temática e tem por meta cumprir com os objetivos do
trabalho.
De acordo com o Ministério do Meio Ambiente, o Brasil é formado por seis biomas
de características distintas: Amazônia, Caatinga, Cerrado, Mata Atlântica, Pampa e
Pantanal.
O bioma Pantanal é considerado uma das maiores extensões úmidas contínuas do
planeta. Este bioma continental é considerado o de menor extensão territorial no Brasil.
Em seu espaço territorial o bioma, que é uma planície aluvial, é influenciado por rios que
drenam a bacia do Alto Paraguai. Tal bioma vem sendo muito impactado pela ação
humana, principalmente pela atividade agropecuária, especialmente nas áreas de planalto
adjacentes (IBGE. Mapa de Biomas e de Vegetação, 2004). De acordo com o Programa de
Monitoramento dos Biomas Brasileiros por Satélite – PMDBBS, realizado com imagens de
satélite de 2009, o bioma Pantanal mantêm 83,07% de sua cobertura vegetal nativa.
A Figura 02 mostra o Mapa de Biomas do Brasil com enfoque no estado de Mato
Grosso (1: 678.000).
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Figura 2: Mapa de Biomas do Brasil com enfoque em Mato Grosso.
Fonte: Extraído e modificado de IBGE.
II.1. CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA
Nesse tópico serão descritas as características fisiográficas da região de estudo.
II.1.1. Aspectos do Meio Físico
II.1.1.1. Clima
O bioma do Pantanal, segundo Garcia (1984, apud Marcuzzo et al., 2010), é uma
planície com altitude média de 80m a 150m e declividade de 2,5 a 5,0 cm.km-1 no sentido
norte-sul. A variação total altimétrica do bioma Pantanal vai de 75m a 1029m. O Pantanal,
como um todo, apresenta um clima Tropical típico, que caracteriza-se por duas estações
bem definidas, uma seca, no inverno, e outra chuvosa, no verão. Sua temperatura média
anual está em torno de 25ºC e a umidade relativa é, em média, de 82%. Um fator relevante
na dinâmica das chuvas no Pantanal é o comportamento das massas de ar que atuam na
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região. A altura das serras localizadas em seu entorno tem efeitos significativos sobre o
clima, em decorrência do fato das massas de ar, que atuam na região, serem instáveis e
muito úmidas com efeitos perceptíveis em sua temperatura e precipitação (Brasil, 1979).
Já na região de Poconé, de acordo com Pereira Filho (1995), ocorre o domínio de
clima tropical quente semiúmido, sendo que a frequência de temperaturas elevadas
constitui a característica dominante, com temperaturas superiores a 38°C no verão. No
inverno, 4 a 5 meses secos (maio a setembro) correspondem ao período onde as
temperaturas médias diárias oscilam em torno de 20°C. A precipitação média anual acusa
valores em torno de 1700 mm.
II.1.1.2 Vegetação
De acordo com Sistema de Informação Geoambiental de Cuiabá (2006), na baixada
do Rio Cuiabá encontra-se o Pantanal Mato-grossense, no qual possui cobertura vegetal
que varia de local para local, ora com características da vegetação de planalto, ora com
características de vegetação de baixada com uma alternância de espécies hidrófilas com
mesófilas e xerófilas. Nas porções mais elevadas do pantanal são comuns manchas de uma
vegetação mais densa e alta.
No Pantanal de Poconé, segundo Adamoli (1989, apud Nascimento e Cunha, 1989),
a vegetação é composta por campos inundáveis, matas ciliares, formações florestais e
arbustivas e praticamente não ocorrem as formas pertencentes à província fitogeográfica
dos cerrados. Quando estas formas ocorrem, estão distribuídas quase que exclusivamente
na periferia deste pantanal.
Conforme dito por Alho (1984), na região de Poconé existem os "corixos" que
cortam os campos sazonalmente inundáveis, que são interrompidos por "cordilheiras' ou
"capões” de matas. Nessas "cordilheiras” do pantanal de Poconé, algumas matas são
conhecidas como "campos de cambarazais" dominadas por Vochyzia divergens. Em
algumas áreas de campo, ocorre o Paspalum notatum, que confere a cor verde viva dessas
áreas, onde pastam animais como as capivaras. Normalmente essas campinas encontram-se
superpastoreadas pelo gado e outros herbívoros. Próximo à água, o campo apresenta
arbustos densos, como Ipomoea fistulosa e Discolobium pulchellum. Nas áreas inundadas
Aeschynomene sp. e Eichhornia crassipes são plantas que ocasionalmente servem de
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alimento para animais da região. Já nas áreas secas Paspalum Notatum e Salvinia
auriculata e outras espécies servem de cobertura do solo.
II.1.1.3 Hidrografia
“Os efeitos da tectônica são percebidos por meio da análise da
dinâmica fluvial e do comportamento da drenagem das diferentes
áreas de planícies e pantanais. Constata-se que os pantanais do
Paiaguás, de Poconé bem como o de Jacadigo Nabileque se
formaram em consequência de maior subsidência em áreas de
tectônica recente. Os grandes lagos que contêm se adaptaram a
cruzamentos de falhas e a pequenas fossas tectônicas ou calhas de
subsidência” (Almeida, 1959 apud Silva, 1984).
De acordo com Lima et al. (2006) a drenagem da planície pantaneira é complexa,
sendo constituída por pequenos cursos d„água (córregos), linhas de drenagem de moderada
declividade e ausência de um canal bem desenvolvido (vazantes), linhas de drenagem
estacionais com canal definido (corixos ou corixões), lagos e lagoas (baías), e lagoas de
meandros marginais. Pode ser dividida em duas regiões quanto à frequência e extensão das
inundações: (1) áreas permanentemente alagadas, compondo-se de lagoas, alimentadas por
cursos d‟água de diferentes tamanhos e lagoas conectadas por canais temporários. Na
época das enchentes, as lagoas e canais se interligam e na seca podem ficar
individualizados. O escoamento da água é muito lento devido à baixa declividade e
resistência oferecida pela vegetação; (2) áreas temporariamente alagadas por contribuição
de cursos d‟água de diferentes tamanhos e por água de chuva, onde a drenagem é
deficiente. A região do Parque Nacional do Pantanal Mato-Grossense - PNPM é
considerada como um pantanal de alta inundação, por períodos de até 8 meses. A área de
inundação média anual varia de 4.500 a 12.000 km2, com máximo entre os meses de abril e
junho e mínimo entre outubro e dezembro.
O rio Paraguai é o principal responsável pela drenagem da planície pantaneira. Sua
nascente encontra-se no planalto dos Parecis, na região de Diamantino, Mato Grosso, e
seus principais afluentes são os rios Jauru, Cuiabá, São Lourenço, Piquiri, Taquari, Negro,
Miranda e Apa. A inundação do Pantanal ocorre tanto devido a chuvas locais, mas
principalmente devido às águas que extravasam do leito de seus rios. Devido à baixa
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declividade da planície, que possui desnível topográfico variando entre 30 a 50 cm por
quilômetro no sentido leste-oeste e 3 a 15 cm por quilômetro no sentido norte-sul, a
inundação não ocorre de maneira simultânea em todo o Pantanal. É comum, por exemplo,
um atraso de aproximadamente três a quatro meses entre o pico da cheia no norte e o pico
da cheia no sul do Pantanal. Deste modo, enquanto a estação seca vigora na porção norte, o
nível das águas atinge seu maior pico na porção sul. Isto ocorre, pois as chuvas que
ocorrem nas cabeceiras do rio Paraguai são as principais responsáveis pela inundação da
planície e suas águas escorrem lentamente no sentido norte-sul (Signor et al., 2010).
II.1.2 Geomorfologia e Pedologia
A área estudada pertence a sub-região das planícies e pantanal Mato-Grossense
conhecida como Pantanal do Cuiabá - Bento Gomes - Paraguaizinho, de acordo com
RadamBrasil (1982). Balizado a norte pela Depressão do Rio Paraguai, a leste e a sul pelo
Pantanal de Paiaguás e a oeste pela Província Serrana, é conhecido na região como
Pantanal de Poconé. O referido pantanal apresenta uma extensa faixa de fraca inundação,
posicionada ao norte e que se estende no sentido dos paralelos; aí as altimetrias são mais
expressivas, com cotas que excedem 130. Junto ao rio Cuiabá e junto a Província Serrana,
apresenta áreas medianamente inundáveis, separadas ao sul por uma área de forte
inundação. Em direção ao sul. As altimetrias decrescem para 100 e 110 metros. As áreas
menos úmidas do norte apresentam pequenos cursos fluviais com padrão de drenagem
dendrítico e, à medida que se encaminha para sul, nas áreas de mediano alongamento, os
“corixos” mostram um padrão paralelo e a jusante adquirem um padrão anastomosado. Os
espraiamentos aluviais desses cursos de maneira geral se orientam ao rio Paraguai. Por
vezes ocorre a coalescência ente os espraiamentos aluviais dos principais drenos. A
vegetação é marcada pelo Cerrado e Campo Limpo.
De acordo com o Plano de Manejo da Reserva Particular de Patrimônio Natural
(RPPN) do SECS Pantanal (2011), o Pantanal de Poconé apresenta plintossolos de caráter
distrófico ou álico e argila de baixa atividade, também com ocorrência de vertissolos, estes
últimos mais expressivos já nas faixas adjacentes à planície de inundação do rio Cuiabá e
mais próximos da reserva. O projeto RadamBrasil (1982) cita que os solos da região são
recobertos por vegetação de Campo Sujo e de Campo Limpo.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
23
II.1.3 Geologia Regional
De acordo com Souza et al. (2006), o Pantanal mato-grossense é uma região
afetada por processos morfoestruturais relacionados a movimentos de compensação
isostática muito antigos e intensos, repercutidos em abatimentos sobre áreas adjacentes,
consequentes ao soerguimento da Cordilheira dos Andes, no Paleógeno. A esculturação
atual do relevo está relacionada a processos erosivos atuantes que rebaixaram as
superfícies do entorno, ou seja, as superfícies elevadas formadas pelos planaltos fornecem
água e sedimentos para o pantanal. Conforme Assine (2012) a Bacia do Paraná
(Paleozoico-Mesozoico), que atualmente sofre processo de dissecação e fornece sedimento
para a Bacia do Pantanal. Na atualidade, o pantanal constitui uma extensa planície de
acumulação, com topografia plana e alagada periodicamente, sendo o rio Paraguai e seus
afluentes os principais meios de transporte de água e sedimentos.
Souza et al. (op. cit.) divide a origem e evolução do pantanal em três eventos. São
eles:
1°Evento: A origem do pantanal deve ser buscada no cretáceo, quando existia a
depressão do Alto Paraguai. A área era elevada, e fornecia sedimentos para as bacias do
Cretáceo Superior, que circundam o atual Pantanal, representadas pela bacia do Paraná,
Chapada dos Guimarães e Chapada dos Parecis.
2°Evento: No final do Cretáceo, esforços tencionais ocasionados pelo
soerguimento, em blocos, da plataforma brasileira, relacionados à orogênese Andina,
promoveram um processo de desestabilização tectônica, provocando dobramentos e
falhamentos.
3°Evento: A partir da reativação da tectônica de pós-Cretácea, a superfície passou
por um processo de abatimento diferenciado, vinculado aos longos processos erosivos, que
originaram a bacia sedimentar em que está inserida o Pantanal Mato-grossense.
Segundo Hoorn et al. (2010) o soerguimento dos Andes Central e Setentrional foi
um processo parcialmente sincrônico causado por reajustamento das placas tectônicas.
Subducção de placas ao longo da margem do Pacífico causou soerguimento nos Andes
Centrais durante o Paleógeno (65-34 Ma). Uma posterior ruptura da placa do Pacífico (23
Ma) e subsequente colisão de novas placas com as placas da América do Sul e Caribe
resultaram em uma intensificação da orogênese nos Andes Setentrionais. A orogênese
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
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atingiu seu primeiro pico, nessa região, por volta do final do Oligoceno a inicio do
Mioceno (~23 Ma), uma idade que coincide com a diversificação do primeiro gênero
moderno de plantas e animais montanos. Entretanto, o pico mais intenso de orogênese
aconteceu durante o Mioceno médio (~12 Ma) e inicio do Plioceno (~4.5 Ma). A
reorganização de placas resultou no fechamento do istmo do Panamá durante o Plioceno
(~3.5Ma) e conduziu ao grande intercâmbio biótico americano.
Ainda, de acordo com esse mesmo autor, o soerguimento dos Andes gerou carga
tectônica e reacomodação no espaço adjacente à cordilheira, no lado leste, gerando as
bacias de antepaís. Na medida em que havia o soerguimento, até que uma elevação crítica
fosse superada (~2000m), aumentou-se a quantidade de chuvas ao longo do flanco leste.
Essa junção de processos tectônicos e climáticos resultou em mais soerguimento, erosão,
suprimento de água e sedimento e isso está de acordo com as mudanças no registro
deposicional na Amazônia. Paralelamente ao intenso soerguimento dos Andes, uma grande
área alagada de lagos rasos e pântanos desenvolveu-se na Amazônia Ocidental. O pantanal
fragmentou a floresta preexistente, que já se assemelhava a floresta moderna em termos de
famílias de plantas, restringindo-as as margens desse novo sistema aquático. No fim do
Mioceno médio (~12 Ma), os Andes cresceram mais rápido e mais amplamente. Isso criou
profundas incisões fluviais nos Andes Central e Setentrional, especialmente na Cordilheira
Oriental e nos Andes Venezuelanos, onde megaleques aluvionais se desenvolveram. Isso
também coincidiu com o aumento das taxas de sedimentação nas bacias formadas a oeste
dos Andes que eventualmente foram preenchidas. Por volta de 10 Ma, coincidindo com
uma diminuição do nível do mar e resfriamento global, os sedimentos andinos atingiram a
costa do Atlântico por meio do sistema de drenagem do Amazonas, e o rio Amazonas
tornou-se plenamente estabelecido há cerca de 7Ma. Enquanto isso, o pantanal formado na
Amazônia ocidental mudava de um sistema lacustre para um sistema fluvial, que lembrava
o atual Pantanal Matogrossense.
A bacia do Pantanal, inserida na Província Tocantins, é uma das maiores bacias
intracratônicas cenozoicas, possui área de 60.000 km2 e cerca de 600m de espessura de
sedimentos. A área-fonte dos sedimentos está a leste da bacia: trata-se de planaltos
resultantes da erosão regressiva das rochas paleozoicas da Bacia do Paraná (Silva et al.
2003).
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
25
De acordo com Shiraiwa (1994) a Bacia do Pantanal apresenta formações
quaternárias depositadas diretamente sobre as rochas que são subdivididas em três
conjuntos morfo-tectônicos: Cráton Amazônico/Terreno Rio Apa, Faixa Paraguai e rochas
intrusivas do final do Ciclo Brasiliano.
II.1.3.1 Cráton Amazônico/Terreno Rio Apa
De acordo com Hasui (2012), o Cráton Amazônico é a massa continental resultante
do Ciclo Brasiliano, durante o Neoproterozóico. Ele expõe o seu embasamento nas
províncias Tapajós e Rio Branco, separadas pela Província Amazonas (que inclui a Bacia
do Alto Tapajós). A continuidade do cráton sob esta última província fundamenta-se em
semelhanças geológicas a norte e sul dela e em dados de sondagens realizadas pela
Petrobras que indicaram a continuidade de algumas unidades sob a Bacia do Amazonas.
O bloco Rio Apa compreende segmento crustal paleoproterozoico que ocorre no
sudoeste de Mato Grosso do Sul e norte do Paraguai, limitado a leste pelas rochas
neoproterozoicas da Faixa Paraguai, a oeste pelo Grupo Itapucumi e capeado pelos
sedimentos cenozoicos da Bacia do Pantanal (Lacerda Filho et al, discussão preliminar do
posicionamento do Rio Apa).
II.1.3.2 Faixa Paraguai
A Faixa Paraguai representa um extenso orógeno neoproterozoico resultante da
convergência e colisão de três blocos continentais (crátons): a oeste a Amazônia, a leste
São Francisco-Congo, e ao sul, Paraná ou Rio de La Plata (Almeida, 1984).
A Faixa Paraguai, de acordo com Alvarenga & Trompette (1993), é constituída de
metassedimentos dobrados e metamorfizados que, em direção ao cráton, passam
progressivamente às coberturas sedimentares em parte contemporâneas e estruturalmente
onduladas, falhadas mas não metamorfizadas. Tal faixa foi dividida em três zonas
estruturais: (1) Cobertura sedimentar de plataforma, (2) Zona externa dobrada, com pouco
ou sem metamorfismo e (3) Zona interna metamórfica e com intrusões graníticas.
O contato entre as zonas estruturais externa e interna (dobrada) é feito por zonas de
falhas inversas, de alto ângulo; e as principais direções estruturais da Faixa Paraguai, na
região de Cuiabá- Província Serrana, são orientadas em torno de N25E na porção sul.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
26
As dobras da primeira fase de deformação têm uma evolução geométrica e contínua
na faixa. Os dobramentos, inicialmente abertos na zona externa, passam a dobras fechadas,
inversas e isoclinais no extremo leste da zona interna. Os planos axiais na zona externa
apresentam forte mergulho (70º-90º) para SE. As segundas e terceiras fases de deformação
não foram encontradas no domínio da zona externa. A quarta fase de deformação está
relacionada às dobras de grande comprimento de onda, e o principal traço estrutural dessa
fase é um forte fraturamento, conhecido tanto dentro das zonas interna e externa da Faixa
Paraguai, como na zona cratônica (Alvarenga & Trompette, 1993).
A área de estudo está localizada na zona interna da Faixa Paraguai, na qual a
unidade inferior é o Grupo Cuiabá (Hennies, 1966 apud Shiraiwa, 1994) que apresenta
dobras e deformações com orientação que variam de local para local, mas tem orientação
predominante entre N e NW. Este grupo identifica os metassedimentos dobrados e
metamorfisados compostos de filitos, xistos, metarenitos, quartizitos,
metaparaconglomerados, metarcóseos, metadiamictitos, metaconglomerados e
metadolomitos. Estas rochas foram depositadas em ambientes glaciomarinho e turbidíticos,
provavelmente no período glacial Varangien, correspondente à idade entre 670-630 Ma
(Alvarenga, 1990 apud Shiraiwa 1994).
II.1.3.3 Conjunto de Rochas Ígneas Fanerozóicas
Existem quatro corpos graníticos e um corpo vulcânico intrudidos no Grupo Cuiabá
no final do Ciclo Brasiliano, além de duas intrusões alcalinas (Shiraiwa, 1994). E são elas:
-Granito São Vicente: corpo plutônico de composição granítica datado em 483 Ma
por Almeida & Mantovani (1975).
-Granitos Coxim, Taboco e Rio Negro: aparecem na borda da Bacia do Pantanal,
em afloramentos estreitos, entre os níveis inferiores do pacote sedimentar da Bacia do
Paraná e o Grupo Cuiabá. Esses granitos, assim como o Granito São Vicente, marcaram o
final do Ciclo Transbrasiliano (Del‟Arco et al, 1982 apud Shiraiwa, 1994).
-Vulcânicas de Mimoso: compostas por dacitos, riodacitos e riolitos e está situada
dentro da depressão da Bacia do Pantanal à sul-sudoeste do contemporâneo granito São
Vicente (Del‟Arco et al., 1982 apud Shiraiwa, 1994).
-Complexo Alcalino de Fecho dos Morros (Pão de Açúcar): compostos por sienitos,
traquitos e traquiandesitos que ocorre ao sul da região, na margem direita do rio Paraguai
(Correia et al., 1976 apud Shiraiwa, 1994).
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
27
-Rochas Alcalinas da Ponta do Morro: ocorre também dentro da Bacia do Pantanal,
7 km à oeste das rochas vulcânicas de Mimoso (Del‟Arco et al., 1982 apud Shiraiwa,
1994). E de acordo com Shiraiwa (1994) essas intrusões estão parcialmente cobertas por
sedimentos da Formação Pantanal.
II.1.3.4 Bacia do Pantanal
A bacia sedimentar do Pantanal Mato-grossense é preenchida por sedimentos
oriundos da erosão dos planaltos circunvizinhos, conduzidos pela rede de rios da bacia
hidrográfica do Alto Paraguai. Esses sedimentos foram individualizados sob denominação
de:
-Formação Xaiarés: depósito de calcário fossilífero, que ocorre na cidade de Corumbá e
arredores, cobrindo discordantemente as rochas do Grupo Corumbá e Jacadigo. Tem uma
espessura máxima de 16m (Almeida, 1945 apud Shiraiwa, 1994). Datações
cronoestratigráficas colocaram essa formação no Pleistoceno. O ambiente de sedimentação
é considerado como de clima semi-árido e flúvio-lacustre.
-Depósitos Detríticos: sedimentos originados da erosão e do intemperismo das enconstas e
bordas dos planaltos, constituído por sedimentos grosseiros, aglomerados com cimento
ferruginoso formando as lateritas ferruginosas, circundando as serras, escarpas e
inselbergs, dentro do Pantanal Mato-grossense. São considerados depósitos quartenários
antigos, devido às características dos sedimentos clásticos e lateritas (Shiraiwa, 1994).
-Formação Pantanal: assim denominada por Oliveira e Leonardos (1943, apud Shiraiwa,
1994), cobre toda a planície do Pantanal Mato-grossense e caracteriza os sedimentos
depositados nas áreas interfluviais periodicamente inundáveis. Os sedimentos são
predominantemente arenosos, síltico-argilosos e argilosos, com algum cascalho disperso,
inconsolidades a semi-consolidados (Shiraiwa, 1994).
-Aluviões: Ao longo do curso dos rios encontram-se depósitos de aluviões nas planícies de
inundação dos principais rios e foram individualizados por Marini et al (1984) apud
Shiraiwa 1994 em:
●Aluviões do Pleistoceno-Holoceno caracterizando os terraços encharcados de
difícil drenagem e constituídos de sedimentos argilo-arenosos com pouco cascalho
disperso, encontrados nos vales dos rios Negro, Taquari, Nabileque, Paraguei e Cuiabá;
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
28
●Aluviões do Holoceno caracterizam os sedimentos arenosos e argilo-arenosos
com níveis conglomeráticos que preenchem as planícies aluviais fluviais recentes e
bordejam quase todos os rios.
II.1.4. Hidrogeologia
De acordo com Pessoa (1980) uma província hidrogeológica pode ser definida
como uma região de características gerais semelhantes quanto as principais ocorrências de
águas subterrâneas. Dentre os fatores que contribuem para essa definição de uma província
hidrogeológica, destacam-se o geológico e o fisiográfico. O fator geológico é o mais
importante, visto que a litologia, a estrutura e a tectônica controlam condições de
ocorrência, movimento e qualidade das águas subterrâneas. Em seguida, a fisiografia
compreendendo o clima e a morfologia, pode operar mudanças radicais nas condições da
água do subsolo, reduzindo as diferenças devidas a diversos tipos de aquíferos,
favorecendo ou não a produtividade hídrica de uma determinada região.
As principais províncias Aquíferas do Estado de Mato Grosso foram descritas por
Migliorini et al. (2006), e são elas: 1.Província Cristalino; 2.Província Grupo Cuiabá;
3.Província Serrana; 4.Província Parecis; 5.Província Bacia do Paraná; 6. Província
Pantanal e 7.Província Coberturas Indiferenciadas.
A área de estudo está inserida na Província Pantanal, que segundo Migliorini et al.
(2006), tem idade Cenozoica e ocupa, aproximadamente, 70 km2. Litologicamente é
constituída por sedimentos arenosos, siltosos, argilosos, siltico-argilosos, areno-
conglomeráticos, lateritas, cascalhos e aluviões semiconsolidados e inconsolidados. É
caracterizada por depósitos fluviais e lacustres em áreas predominantemente inundáveis
e/ou sujeitas a inundações ocasionais, além de possuir uma espessura superior a 600m. É
um aquífero do tipo livre em meio poroso. As águas subterrâneas não apresentam
problemas de quantidade, o fator limitante das mesmas é a qualidade química. Os fatores
que mais prejudicam a utilização das águas subterrâneas são: o ferro, as águas salobras; e
camadas de matéria orgânica em decomposição, que provocam gosto e odor desagradáveis.
No entanto, encontram-se poços com água subterrânea de ótima qualidade para o consumo
humano. Os poços perfurados nesta unidade possuem, geralmente, profundidade média de
100 m, com vazões variáveis entre 5 e 50 m3/h, para rebaixamento médio de 50m. Possui
importância hidrogeológica média no estado.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
29
II.2. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA
A prospecção geofísica é classificada como um método de investigação indireta,
pois não permite a visualização direta do recurso mineral (Suman, 2008). Nesse trabalho
foi aplicado o Levantamento Elétrico, com intenção de avaliar a espessura e variação
composicional do Aquífero Pantanal.
O método elétrico foi aplicado por meio da técnica de Sondagem Elétrica Vertical -
SEV, no qual a resistividade é o parâmetro analisado. Essa técnica tem a propriedade de
investigar, ao longo de linha vertical, as características elétricas do meio.
II.2.1. Levantamento Elétrico (Kearey et al., 1984)
Há muitos métodos de levantamento elétrico. Alguns fazem uso de campos naturais
da Terra, enquanto que outros requerem a introdução no solo de correntes geradas
artificialmente. O método de resistividade é usado no estudo de descontinuidades
horizontais e verticais nas propriedades elétricas do solo e também na detecção de corpos
tridimensionais de condutividade elétrica anômala. É rotineiramente usado em investigação
na engenharia e hidrogeologia para estudar a geologia de subsuperfície rasa. O método de
potencial espontâneo faz uso das correntes naturais fluindo no solo, que são geradas por
processos eletroquímicos ou mecânicos, para localizar corpos rasos de condutividade
anômala.
Os métodos elétricos utilizam correntes contínuas ou correntes alternadas de baixa
frequência para investigar as propriedades elétricas de subsuperfície.
II.2.1.1. Método de Resistividade
No método da resistividade, correntes elétricas artificialmente geradas são
introduzidas no solo, e as diferenças de potencial resultante são medidas na superfície. Os
desvios do padrão de diferenças de potencial esperado do solo homogêneo fornecem
informações sobre a forma e as propriedades elétricas das inomogeneidades de
subsuperfície.
A resistividade de um material é definida como a resistência em ohm entre as faces
opostas de um cubo unitário do material. Para um cilindro condutor de resistência δR,
comprimento δL e área de secção transversal δA, mostrado na Figura 3, a resistividade ρ é
dada pela Eq. 1.1:
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30
EQ. 1.1
Figura 3: Parâmetros usados na definição da resistividade de um material.
Fonte: modificado de Kearey et al. (1984).
A unidade no SI da resistividade é o ohm x metro e o inverso da resistividade é
chamada condutividade. A resistividade é uma das propriedades físicas mais variáveis.
Certos minerais, como metais nativos e grafite, conduzem eletricidade via a passagem de
elétrons. A maior parte dos minerais formadores de rocha é, entretanto, isolante, e a
corrente elétrica é conduzida através de uma rocha principalmente pela passagem de íons
nas águas dos poros. Segue-se que a porosidade é o principal controle da resistividade das
rochas, e que a resistividade geralmente aumenta com a diminuição da porosidade. A
tabela a seguir mostra alguns valores típicos de resistividades dos diferentes materiais
encontrados no subsolo, como minerais e rochas.
Tabela 1: Resistividade e condutividade de alguns minerais e rochas.
Fonte: Extraído de Telford et al. (1990) e Aktarakçi (2008, apud Oliveira 2009)
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
31
II.2.1.1.1 Fluxo de corrente no solo
Considere o elemento de material homogêneo mostrado na Figura 3. Uma corrente
I é passada através do cilindro causando uma diferença de potencial –δV entre as
extremidades do elemento. A Lei de Ohm relaciona a corrente, a diferença de potencial e a
resistência de forma que –δV = δRI, e da Eq. 1.1. δR = ρδL/δA. Substituindo:
EQ 1.2
δV/δL representa o gradiente potencial através do elemento (em volt m -1) e i a densidade
de corrente (em A m-2). Em geral, a densidade de corrente em qualquer direção, dentro de
um material é dada pela derivada parcial negativa do potencial naquela direção, dividido
pela resistividade.
Agora, considere um único eletrodo de corrente na superfície de um meio de
resistividade uniforme ρ (Fig. 4). O circuito é completado por um sumidouro de corrente a
uma grande distância do eletrodo. A corrente flui radialmente a partir do eletrodo de forma
que a distribuição de corrente seja uniforme sobre as cascas hemisféricas centradas na
fonte.
Figura 4: Fluxo de corrente de um único eletrodo na superfície.
Fonte: Modificado de Kearey et al. (1984).
A distância r do eletrodo, a casca tem uma área superficial de 2πr2 em, assim, a densidade
de corrente é dada por :
EQ. 1.3
Da Eq. 1.3, o gradiente de potencial associado a essa corrente é:
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32
EQ. 1.4
O potencial Vr à distância r é, então, obtido pela integração:
∫ ∫
EQ. 1.5
A constante de integração é zero, uma vez que Vr = 0 quando r = ∞.
A Eq. 1.5 permite o cálculo do potencial em qualquer ponto na ou abaixo da
superfície de um semiespaço homogêneo. As cascas hemisféricas, mostradas na Fig. 4
marcam as superfícies de voltagem constante e são chamadas de superfícies
equipotenciais.
Figura 5: A forma geral da configuração de eletrodo usada em medições de resistividade.
Fonte: Modificado de Kearey et al. (1984).
Agora, considere o caso em que o sumidouro de corrente está a uma distância finita
da fonte (Fig. 5). O potencial VC num eletrodo interno C é a soma das contribuições dos
potenciais VA e VB da fonte de corrente em A e do sumidouro em B
VC = VA + VB
Da Eq. 1.5
(
) Q. 1.6
Similarmente
(
) EQ. 1.7
Os potenciais absolutos são difíceis de monitorar e, assim, a diferença de potencial ∆V
entre os eletrodos C e D é medida:
{(
) (
)}
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
33
Assim,
{(
) (
)}
EQ. 1.8
Onde o solo é uniforme, a resistividade calculada a partir da Eq. 1.8 deve ser
constante e independente tanto do espaçamento dos eletrodos quando da localização na
superfície. Quando a subsuperfície não é homogênea, entretanto, a resistividade irá variar
com as posições relativas dos eletrodos. Qualquer valor calculado é, então, conhecido
como resistividade aparente ρa e será uma função da forma da inomogeneidade. A Eq. 1.8
é a equação básica para o cálculo da resistividade aparente para qualquer configuração do
eletrodo.
Num terreno homogêneo, a profundidade de penetração de corrente, aumenta com o
aumento da separação dos eletrodos de corrente. A separação dos eletrodos deve ser
escolhida de forma que o solo seja energizado até a profundidade requerida e deve ser pelo
menos igual a sua profundidade. Isso coloca limites práticos quanto à profundidade de
penetração alcançável por métodos de resistividade normais, dada a dificuldade em
estender longos comprimentos de cabo e em gerar energia suficiente. Profundidades de
penetração de cerca de 1km são o limite para equipamentos normais.
Dois tipos principais de procedimento são empregados em levantamentos de resistividade.
A sondagem elétrica vertical – SEV é usada principalmente no estudo de interfaces
horizontais ou quase horizontais. A corrente e os eletrodos de potencial são mantidos no
mesmo espaçamento relativo, e o arranjo todo é progressivamente expandido ao redor de
um ponto central. Consequentemente, as leituras são tomadas enquanto as correntes
atingem progressivamente maiores profundidades. A técnica é extensivamente usada em
levantamentos geotécnicos para determinar espessura de sobrecarga e também em
hidrogeologia, para definir zonas horizontais de estratos porosos.
O caminhamento de separação constante – CST é usado para determinar variações
laterais de resistividade. Os eletrodos de corrente e de potencial são mantidos a uma
separação fixa e progressivamente movidos ao longo do perfil. Esse método é empregado
em prospecção mineral para localizar falhas ou zonas de cisalhamento e para detectar
corpos localizados de condutividade anômala. É também usado em levantamentos
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
34
geotécnicos para determinar variações na profundidade do embasamento e a presença de
descontinuidades abruptas.
II.2.1.1.1.1. Arranjo de eletrodos
Somente duas configurações estão em uso comum na sondagem elétrica vertical
(SEV), embora outras sejam ocasionalmente empregadas em levantamentos especializados.
A configuração Wenner é a mais simples, já que os eletrodos de corrente e de potencial
são mantidos a um mesmo espaçamento “a” (Fig. 6). A substituição dessas condições na
Eq. 1.8 fornece
EQ. 1.9
Durante a sondagem SEV, o espaçamento a é gradualmente aumentado ao redor de um
ponto fixo central, e no CST, o arranjo todo é movido ao longo de um perfil com um valor
fixo de “a”. Nos levantamentos com a configuração Wenner, todos os quatro eletrodos
precisam ser movidos entre sucessivas leituras. Esse trabalho é parcialmente superado pelo
uso da configuração Schlumberger (Fig. 6), em que os eletrodos de potencial internos têm
um espaçamento “2l”, que é uma pequena proporção dos eletrodos de corrente externos
(2L). Nos levantamentos SEV, os eletrodos de potencial permanecem fixos e os eletrodos
de corrente são expandidos simetricamente ao redor do centro do arranjo. Para valores
muito grandes de “L” pode, entretanto, ser necessário aumentar também “l” para que seja
mantido um potencial mensurável.
Para a configuração Schlumberger
( )
( )
EQ. 1.10
Onde x é a separação dos pontos médios dos eletrodos de potencial e de corrente. Quando
usada simetricamente, x = 0; assim:
EQ. 1.11
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Figura 6: Dispositivos geoelétricos mais utilizados: (A) Arranjo tipo Wenner e (B) Arranjo tipo Schlumberger.
II.3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA SOBRE ESTIMATIVA DE RECARGA DE
ÁQUIFERO
Existem vários métodos capazes de estimar a recarga natural de um aquífero.
Dentre eles estão os métodos de: Balanço Hídrico, Fluxo na Zona Não Saturada, Plano de
Fluxo Nulo, Darcy, Lisímetro, Fluxo na Zona Saturada (WTF), entre outros. Com a
finalidade de cumprir com os objetivos propostos, o método utilizado para estimar a
recarga do aquífero neste estudo será o Método de Variações do Nível da Água ou Método
do Fluxo na Zona Saturada.
Segundo Pinto et al. (2010) o método da variação de níveis d‟água para estimativa
de recarga dos aquíferos livres (VNA) é aplicável somente em aquíferos não confinados e
necessita para seu emprego, além do monitoramento dos níveis d‟água em um ou mais
piezômetros, da estimativa da porosidade efetiva. As incertezas, geradas na estimativa, por
esse método, estão associadas à limitada acuidade na determinação da porosidade efetiva.
II.3.1 Método da variação do nível d´água para estimativas de recarga
De acordo com Pinto et al. (op. cit.) pode-se considerar o balanço hídrico
subterrâneo em uma bacia como:
EQ. 1.12
na qual, R é a recarga; é a alteração do armazenamento subterrâneo, é a
evapotranspiração das águas subterrâneas, é o escoamento de base e
é o
escoamento líquido na área em estudo (inclui o bombeamento).
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
36
Todos os termos da equação 1.12 são expressos como taxas, como, por exemplo,
mm/ano.
O método da VNA é baseado na premissa de que a elevação do nível das águas
subterrâneas ocorre pela chegada da recarga à zona saturada do aquífero livre. Segundo
Healy e Cook (2002, apud Pinto, 2010), essa recarga é calculada por:
EQ. 1.13
onde, é a porosidade especifica, h é a altura do nível d‟água e t é o tempo.
A porosidade especifica, é a razão entre o volume de água liberada dos vazios
pelas forças gravitacionais e o volume total da rocha ou solo. A derivação da equação 1.13
assume que a água, ao alcançar a zona saturada do aquífero livre, será imediatamente
armazenada e que os outros componentes da equação 1.12 serão iguais a zero durante o
período de recarga. Existe uma diferença de tempo entre o evento de recarga e a
redistribuição da água para os outros componentes do balanço hídrico expresso pela
equação 1.12. Caso o método seja aplicado considerando essa diferença de tempo, toda a
água que alcança a zona saturada será considerada armazenamento. Esta hipótese é mais
realista para curtos períodos de tempo, geralmente horas ou dias.
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37
III – MATERIAIS E MÉTODOS
Para o desenvolvimento desse trabalho e atingir os objetivos propostos foram
realizadas três etapas: Levantamento Geológico, Prospecção Geofísica e Estimativa de
Recarga de Aquífero. A seguir cada uma dessas etapas será explicada separadamente com
seus respectivos subitens.
III.1. ESTUDO BIBLIOGRÁFICO E LEVANTAMENTO GEOLÓGICO
Foi realizado um estudo bibliográfico acerca da geologia da área de estudo
incluindo materiais como livros, artigos, mapas e outras publicações. Imagens de satélites
do Google Earth foram analisadas e levadas para campo a fim de auxiliar a localização da
área objeto – Rodovia Transpantaneira.
III.2. ETAPAS DA PROSPECÇÃO GEOFÍSICA
A seguir serão descritas todas as metodologias envolvidas na prospecção geofísica,
desde o planejamento até o tratamento de dados.
III.2.1. Trabalho de Elaboração
A Prospecção Geofísica foi planejada com intenção de avaliar a espessura e variação
composicional do Aquífero Pantanal usando o Método da Resistividade do Levantamento
Elétrico por meio da técnica de Sondagem Elétrica Vertical – SEV.
O planejamento foi de sete linhas de SEV ao longo da Rodovia Transpantaneira por
possuir um padrão de retas com direção quase N/S. Tal padrão é de extrema importância
para a realização das SEVs, já que essa técnica exige caminhamento retilíneo.
III.2.2. Trabalho de Campo
Os trabalhos de campo foram realizados em duas etapas. Essas etapas aconteceram
entre os dias 8 a 15 de agosto e 5 a 12 de dezembro de 2016. Efetivaram-se sete linhas de
Sondagem Elétrica Vertical com configuração Schlumberger, sendo que o espaçamento
AB/2 da primeira linha foi de 100 metros, a quinta linha foi de 1500 metros, a sétima linha
foi de 1400 metros e as demais foram de 1200 metros. A figura 7 mostra a disposição de
cada linha ao longo do perfil.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
38
.Figura 7: Disposições das linhas de SEV em amarelo e os pontos em vermelho referem-se as amostragens de solos coletadas ao longo da Transpantaneira.
Para a realização das SEVs foram utilizados equipamentos (Fig.8) como bússola e
GPS, trena, marretas, resistivímetro Syscal R2, conversor de 250W, bateria de automóvel,
gerador de eletricidade à gasolina, conversor de 1200W, Gerador a gasolina de 1 A, cabos
elétricos, rádios transcomunicadores e quatro eletrodos de aço inoxidável com 50 cm de
comprimento por 1cm de diâmetro.
Os dados coletados foram anotados em uma caderneta de campo para serem
posteriormente tratados em laboratório.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
39
.Figura 8: Alguns dos equipamentos utilizados para realizar as linhas do método sondagem elétrica vertical: A) Resistivímetro Syscal R2 e um conversor; B) Bateria; C) Aparelho GPS e Bússola Brunton e D) Marreta e trenas.
III.2.3. Trabalho de Gabinete
Essa etapa, que foi realizada no Laboratório de Geofísica, do Departamento de
Geologia Geral da Faculdade de Geociências, FAGEO – UFMT, consistiu na organização
e tratamento de todos os dados coletados durante as Sondagens Elétricas Verticais
realizadas na Rodovia Transpantaneira, município de Poconé. Primeiramente os dados
foram organizados em uma planilha do programa da Microsoft - tabelas do Excel.
Em seguida, foi usado o software específico para a confecção das curvas de
resistividade - IPI2 Win – no qual há um ajuste manual de uma curva gerada pelo
programa com a curva gerada pelos dados coletados. Já para produzir os perfis litológicos
foi usado o software Strater 5, no qual foram criadas tabelas, dentro desse programa,
acerca das informações litológicas e de suas respectivas formações. Logo após, os perfis
foram gerados automaticamente.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
40
III.3. ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO
A seguir serão descritos todos os passos realizados para calcular a Recarga do
Aquífero, desde a etapa de planejamento até interpretação dos dados.
III.3.1 Trabalho de Revisão Bibliográfica
Nessa etapa foi feito um estudo, por meio de referências bibliográficas, sobre a
realização de Estimativas de Recargas de Aquíferos.
III.3.2 Trabalho de Campo
Essa etapa engloba as coletas de amostras de solos e o monitoramento do nível d‟água em um piezômetro localizado no SESC Pantanal, localizado no Pantanal de Poconé.
II.3.2.1 Coleta das amostras de solo
Foram coletadas dez amostras de solos a próximas as SEVs (pontos em vermelho
na Fig.7) com o propósito de investigar, no laboratório, a micro e macroporosidade,
visando obter dados para gerar uma estimativa da recarga do aquífero na área de estudo.
A coleta ocorreu de forma minuciosa a fim de não deformar as amostras.
Inicialmente, a área foi limpa com auxílio da enxada, retirando a camada superior de
matéria orgânica para evitar a contaminação do material amostrado. Logo após, foi usado
um amostrador de Kopeck, o qual foi inserido verticalmente no solo com ajuda da marreta.
Retirava-se o amostrador por meio de movimentos ascendentes e circulares. Em seguida,
removia-se o excesso de solo dos cilindros com uso de um canivete. As amostras foram
etiquetadas, tampadas e dispostas em uma caixa de papelão forrada com jornal para que os
movimentos do carro fossem amortecidos, não gerando, dessa maneira, poros artificiais nas
amostras. A Figura 9 ilustra a coleta das amostras de solo.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
41
Figura 9: A) Utilização do Amostrador de Kopeck, B) Retirada do cilindro e C) Amostras coletadas e identificadas.
Os materiais utilizados para coletar as amostras de solo foram: GPS, enxada,
marreta, molde cilíndrico de metal inoxidável com diâmetro interno de 48,8mm e
comprimento de 53,24mm, amostrador de Kopeck e canivete.
III3.2.2 Monitoramento no Nível Estático
O monitoramento do nível estático foi realizado em um piezômetro localizado na
unidade da UFMT em Poconé, no SESC Pantanal, aproximadamente, 25 km em linha reta,
sentido leste, da área de estudo. A primeira medição aconteceu dia 15 de agosto de 2016
(ápice da estiagem) e a segunda medição em 27 de setembro de 2016, no qual o nível
estava mais próximo à superfície. Constatou-se a superfície inundada ao realizar os
trabalhos de campo nos meses de dezembro de 2016 e março de 2017. A diferença da
altura do nível estático entre o extremo da estiagem e a superfície (cume da inundação)
representa a variação da coluna de água entre as estações.
III.3.3. Trabalho Laboratorial
Todas as etapas laboratoriais foram realizadas no Laboratório de Física dos Solos
do curso de agronomia – UFMT. Primeiramente, após a coleta em campo, as amostras
foram levadas ao laboratório para a saturação. As tampinhas dos cilindros foram retiradas
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
42
e, na base de cada cilindro, foi colocado um tecido para evitar perda do material. Esse
tecido foi preso ao cilindro por meio de um elástico. Ainda nessa etapa, as amostras foram
colocadas em uma bandeja com volume de água de, aproximadamente, 2/3 da altura do
cilindro. As amostras saturam por capilaridade. Após um período de 48 horas as amostras
encontraram-se completamente saturadas.
A seguir, cada amostra foi pesada em uma balança de precisão e os dados foram
anotados em uma planilha. Todas as pesagens foram realizadas na mesma balança.
Depois disso as amostras saturadas foram transferidas para uma mesa de tensão
com o objetivo de conhecer o volume de água retido nos macroporos do solo (poros com θ
≥ 0,05mm). Essa mesa possui uma régua graduada com um recipiente fechado que contém
agua, similar a um filtro, que tem como propósito simular a tensão desejável. Nessa
análise, houve um ajuste da altura coluna da água para 60 cm a fim de se obter uma tensão
de 0,006 MPa – considerada baixa tensão. De acordo com o Manual de Métodos de
Análises de Solos (1997) da EMBRAPA, essa mesa de tensão provoca a drenagem da água
retida nos poros do solo por meio de uma sucção provocada pelo vácuo formado na
mesma. Esse processo foi bem demorado, as amostras foram mantidas na câmara por sete
dias. A partir do quinto dia as amostras foram pesadas até que suas massas não se
alterassem, certificando a retirada de todo o volume de água contido nos poros conectados.
O valor da pesagem de cada amostra foi anotado na planilha.
Posteriormente, foram retirados os tecidos, os elásticos e as fitas de identificação de
cada amostra e pesados separadamente. Isso foi feito antes da etapa da estufa, pois a alta
temperatura pode fazer com que esses objetos derretam e danifiquem a qualidade da
análise. A próxima etapa consiste na disposição das amostras na estufa, com o propósito de
identificar o volume de água contido nos microporos. A temperatura estabelecida para a
estufa é de 105°, onde ocorre a evaporação de toda água contida nas amostras. Essa etapa
durou 24 h. Por fim, as amostras foram colocadas em um dessecador a vácuo contendo
sílica em gel para que as mesmas pudessem esfriar sem absorver umidade do ambiente.
Após, aproximadamente, 2h pesou-se individualmente novamente cada amostra e os
valores foram anotados na planilha de dados. Ao fazer o descarte das amostras, os cilindros
foram pesados e, com auxílio de um paquímetro, mediu-se as dimensões dos mesmos –
altura e diâmetro interno. A seguir, encontra-se um fluxograma condensado ilustrando cada
etapa realizada no trabalho de laboratório (Fig. 10).
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
43
Figura 10: Diagrama com as etapas de laboratório.
Etapas de Laboratório
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44
III.3.4. Trabalho de Gabinete
Inicialmente, os dados adquiridos por meio das análises em laboratório foram
colocadas em planilhas do Excel, programa da Microsoft. A Tabela 2 apresenta os dados
obtidos, conforme mostra a seguir, que cada uma das amostras resultou em três valores de
massas diferentes: massa da amostra saturada (M.S.), massa da amostra pós-mesa de
Tensão (M.T.) e massa da amostra pós-estufa (M.E.). Nessa mesma tabela também foram
inseridos os valores das massas do tecido, do elástico, da fita identificadora e do cilindro
respectivo a cada amostra.
Tabela 2: Valores de massa da amostra saturada (M.S.), massa da amostra pós-mesa de Tensão (M.T.), Massa da amostra pós-estufa (M.E.), massa dos valores do tecido, do elástico, da fita identificadora e
do cilindro de cada amostra.
Essa tabela mostra os valores de massa reais das amostras de solo, sendo
descontados os materiais que foram utilizados em cada uma das etapas. Esse desconto deu-
se da seguinte maneira, conforme as equações 1.14 ; 1.15 e 1.16:
● Massa das amostras saturadas (M.S.):
M.S.FINAL = M.S. – MELÁSTICO – MTECIDO – MFITA - MCILINDRO EQ. 1.14
● Massa das amostras pós-mesa de tensão (M.T.):
M.T.FINAL = M.T. – MELÁSTICO – MTECIDO – MFITA - MCILINDRO EQ. 1.15
● Massa das amostras pós-estufa (M.E.):
M.E.FINAL = M.E. - MCILINDRO EQ. 1.16
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
45
Por meio desses valores finais (M.S.FINAL , M.T.FINAL e M.E.FINAL) obtidos é possível
calcular o volume total de vazios, o volume gravitacional e o volume retido de cada
amostra. O volume total de vazios é encontrado subtraindo o valor da M.S.FINAL pela
M.E.FINAL. O volume gravitacional corresponde ao volume retido pela mesa de tensão, na
qual simula-se a gravidade, logo, esse volume é encontrado pela subtração da M.S.FINAL
pela M.T.FINAL. Já o volume retido é aquele volume que encontra-se aprisionado nos
microporos, ou seja, o volume que foi evaporado pela estufa. Então, podemos encontrar
esse volume pela subtração da M.T.FINAL pela M.E.FINAL. A tabela a seguir mostra o volume
total de vazios (V.v.), o volume gravitacional (V.g.) e o volume retido (V.r) encontrados
em cada amostra.
Tabela 3: Volumes total de vazios (V.v.), o volume gravitacional (V.g.), o volume retido (V.r) e o volume total (V) encontrados em cada amostra.
Há, também, o volume total (V) que representa o volume do cilindro, que tem como
equação:
EQ. 1.17
Onde,
V é o volume total do cilindro; h é a altura do cilindro e é a área do circulo.
A partir desses volumes calculados é possível efetuar os cálculos para determinar os
valores de porosidade, sendo elas: porosidade total, porosidade efetiva e porosidade
específica.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
46
De acordo com Feitosa e Filho (2007), desde que Henry Darcy conseguiu
demonstrar por meio de experimentos a relação entre o fluxo de água que atravessa uma
camada de areia e o gradiente hidráulico, que foi possível aplicar aos meios porosos os
princípios da hidrodinâmica. Um dos parâmetros envolvidos, é a porosidade, na qual pode
ser definida como a relação entre o volume de vazios e o volume total (Eq. 1.18).
EQ. 1.18
Onde, n é a porosidade total, Vv é o volume de vazios e V é o volume total.
Já a porosidade efetiva pode ser definida como a quantidade de água fornecida por unidade
de volume do material, ou seja, a razão entre o volume de água efetivamente liberado de
uma amostra de rocha porosa saturada e o volume total, observado na equação 1.19.
EQ. 1.19
Onde, ne é a porosidade efetiva, Vg é o volume gravitacional e V é o volume total.
Por fim, pode ocorrer muitas vezes em determinado solo a existência de poros sem saída,
que apesar de serem volumes vazios, não permitem que a água flua livremente. Define-se,
então, a porosidade específica como sendo a razão entre o volume de vazios
interconectados e o volume total do solo (Eq. 1.20).
EQ. 1.20
Onde, ns é a porosidade específica, Vr é o volume retido e V é o volume total.
Todos os valores encontrados referentes às porosidades anteriormente descritas
foram multiplicados por 100, expressando o valor em porcentagem, pois trata-se de
grandezes adimensionais. A Tabela 4 apresenta os valores das porosidades encontradas
para cada amostra.
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Tabela 4: Valores encontrados de Porosidade total (n), porosidade efetiva (ne) e porosidade específica
(ns) para cada amostra.
Depois de encontrar tais parâmetros, calculou-se a estimativa de recarga do aquífero pelo
método de variação do nível da água, onde serão mostrados no capítulo referente aos
resultados.
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48
IV – RESULTADOS E DISCUSSÕES
A seguir serão apresentados os resultados e discussões da Prospecção Geofísica -
Sondagens Elétricas Verticais - e da Estimativa de Recarga de Aquífero.
IV.1. PROSPECÇÃO GEOFÍSICA
IV.1.1 Perfis Geoelétricos e Litológicos
SEV 1 Coordenadas : 537091/8189860
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
49
Nessa SEV 1, o espaçamento máximo atingido foi de AB/2 igual a 100 metros e a
profundidade total investigada foi de 40,6 metros. A camada de solo apresenta,
aproximadamente, 4,6 metros. Logo após, foi encontrada uma camada mais argilosa,
representando a Formação Pantanal, com 20 metros de espessura. O embasamento da
bacia, constituído por metassedimentos do Grupo Cuiabá, foi identificado a partir de 30,6
metros de profundidade. O contato entre embasamento e a Formação Pantanal é
representado no perfil geoelétrico pelo aumento repentino da curva da resistividade. Isso
acontece porque as rochas metamórficas do embasamento apresentam porosidade
secundária, na qual o armazenamento de água se dá por meio de falhas e fraturas. Ao
contrário das rochas sedimentares que apresentam porosidade primária, armazenando água
entre os espaços vazios.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
50
SEV 2 Coordenadas : 536559/8188753
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
51
A SEV 2 investigou 474 metros de profundidade, sendo seu espaçamento de AB/2
igual a 1200 metros. Os primeiros 7,43 metros do perfil é constituído pela cobertura
pedológica. A Formação Pantanal é representada por dois membros, uma camada mais
arenosa (inflexão ascendente da curva de resistividade) e uma camada mais argilosa
(inflexão descendente da curva de resistividade). Cada uma dessas camadas apresenta
espessura de, aproximadamente, 16 metros e 67 metros, respectivamente. A partir de 90,4
metros de profundidade foram identificados os metassedimentos do Grupo Cuiabá, com
espessura mínima próxima de 384 metros. O contato entre o embasamento da bacia e a
Formação Pantanal é representado no perfil geoelétrico aos 250m de AB/2. Esse padrão
“zigue-zague” é característico de rochas do embasamento, na qual não possuem porosidade
primária.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
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SEV 3 Coordenadas : 535853/8187277
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
53
Nessa SEV, o espaçamento de AB/2 foi de 1200 metros e a profundidade
investigada alcançada foi de 419 metros. A cobertura pedológica possui cerca de 6,5
metros de espessura. A Formação Pantanal, assim como no perfil anterior, apresenta uma
camada mais arenosa com 16 metros de espessura; e uma camada mais argilosa com
espessura próxima a 88,5 metros. A partir dos 111 metros de profundidade, foram
encontrados os metassedimentos do Grupo Cuiabá. Essa camada possui uma espessura
mínima de 303 metros. A partir dos 300m de AB/2 no perfil geoelétrico apresenta um
padrão descontínuo, pico com significativa diferença entre os valores de resistividade,
característico do contato da Formação Pantanal com o embasamento da bacia.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
54
SEV 4 Coordenadas : 535228/8183966
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
55
O maior espaçamento entre os eletrodos (AB/2) foi de 1200 metros e a profundidade total
investigada foi de 465 metros na SEV 4. Tal SEV foi realizada próxima à ponte do Rio
Bento Gomes e, pelo fato de não conseguir introduzir os eletrodos no solo, algumas
medidas foram comprometidas. Esses resultados incertos aconteceram entre o intervalo de
6 metros a 34 metros do espaçamento AB/2. Como consequência disso, não se sabe, ao
certo, qual é a espessura da camada pedológica e a qual profundidade começa a camada
argilosa da Formação Pantanal. Com base nas SEVs anteriores, a camada de solo foi
estimada em 4 metros de profundidade e, a partir daí, o inicio da camada argilosa. Essa
camada possui cerca de 120 metros de espessura. Logo após encontra-se outro membro da
Formação Pantanal, uma camada mais arenosa, a qual aparece a partir de 124 metros de
profundidade, apresentando uma espessura mínima de 341 metros. Nesse perfil não foram
encontrados metassedimentos do Grupo Cuiabá.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
56
SEV 5 Coordenadas : 534111/8180379
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
57
Na SEV 5 conseguiu-se uma profundidade total investigada de 690 metros, sendo o
espaçamento entre os eletrodos AB/2 de 1500 metros. Dentre todas as SEVs realizadas,
essa é a que possui maior profundidade. A camada pedológica apresenta 5 metros. Logo
após, é encontrada a Formação Pantanal com alternância de seus membros, camadas
arenosas com camada argilosa. Como pode ser observado no perfil litológico acima, após a
camada de solo é encontrada uma camada arenosa com aproximadamente 45 metros de
espessura. Depois, é identificada uma camada mais argilosa com espessura próxima a 74
metros. A partir dos 124 metros de profundidade, aparece outra camada arenosa, possuindo
cerca de 566 metros de espessura mínima. Nessa SEV, também, não foi identificada a
presença dos metassedimentos pertencentes ao Grupo Cuiabá.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
58
SEV 6 Coordenadas : 533017/8178321
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
59
O maior espaçamento entre os eletrodos AB/2 nessa SEV foi de 1200 metros e a
profundidade investigada alcançada foi de 424 metros. A camada de pedológica possui
cerca de 5 metros de profundidade e, assim como a SEV anterior, a Formação Pantanal é
representada por intercalações entre um membro mais argiloso inserida entre membros
arenosos. A primeira camada arenosa apresenta uma espessura média de 44 metros, sendo
encontrada logo após a camada de solo. Depois dessa camada arenosa foi identificada uma
camada argilosa com cerca de 74 metros de espessura. A partir de 124 metros de
profundidade reencontrou-se uma camada arenosa que atingiu aproximadamente 300
metros de espessura mínima. Nessa sondagem não foi identificado a presença dos
metassedimentos pertencentes ao Grupo Cuiabá.
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60
SEV 7 Coordenadas : 532152/8176645
ZONA UTM 21S
CURVA DE RESISTIVIDADE E PERFIL LITOLÓGICO
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61
A SEV 7 apresenta 512 metros de profundidade, sendo que o maior espaçamento
obtido entre os eletrodos AB/2 foi de 1400 metros. Inicialmente, tem-se uma cobertura
pedológica com cerca de 4 metros de espessura. A seguir, encontra-se a Formação Pantanal
representada pela alternância entre membros arenosos e argiloso. De acordo com o a curva
de resistividade e o perfil litológico acima descritos, foi encontrada uma camada arenosa
com aproximadamente 25 metros de espessura. A seguir, foi identificada uma camada
argilosa com espessura média de 192 metros. A partir de 221 metros de profundidade,
reaparece uma camada arenosa que tem cerca de 291 metros de espessura mínima. Nesse
perfil, também não foram identificados a presença dos metassedimentos do Grupo Cuiabá.
IV.1.2 Seção Geológica
Em anexo encontra-se o modelo conceitual da seção geológica resultante da
interpretação conjunta de todas as SEVs realizadas. Nessa seção as SEVs estão separadas
conforme suas respectivas distâncias. Inicialmente, foram inferidas duas falhas normais
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
62
entre as SEV 1 e SEV 2 e entre a SEV 3 e SEV 4 devido a diferença de profundidades que
foi encontrado o embasamento da Bacia Pantanal representados pelos metassedimentos do
Grupo Cuiabá. Na 1° SEV o embasamento foi encontrado a, aproximadamente, 30 metros
de profundidade. Já na 2° SEV, que situa-se a 1240 metros de distância da anterior, o
embasamento aparece apenas perto dos 90 metros de profundidade. Na 3° SEV o
embasamento foi identificado apenas próximo aos 111 metros de profundidade. A 4° SEV,
com distância média de 3340 metros da terceira, possui investigação de 465 metros e o
embasamento não foi encontrado. Essa última SEV foi realizada próxima a ponte do Rio
Bento Gomes. Sabe-se que a tectônica é um dos agentes controladores da drenagem,
percebe-se, então, que o Rio Bento Gomes pode ter sido originado como consequência dos
falhamentos.
Nas SEVs 4, 5 e 6 a interface entre o membro argiloso e arenoso da Formação
Pantanal aparece por volta dos 125 metros de profundidade. Já na SEV 7 essa interface foi
encontrada somente por volta dos 220 metros de profundidade. Por isso, outra falha normal
foi inferida entre as SEVs 6 e 7.
Diante dessas evidências foi possível inferir as falhas entre as SEVs, porém não foi
encontrado indícios em campo da localização exata de tais estruturas. Assim, a posição que
elas se encontram no modelo conceitual da seção geológica foi disposta de maneira
arbitrária.
IV.2. ESTIMATIVA DE RECARGA DE AQUÍFERO
Nesse tópico será apresentado a diferença do nível estático medido no piezômetro
localizado no SESC Pantanal, em Poconé – MT; assim como os valores da estimativa da
recarga do aquífero. Na tabela a seguir, encontra-se os valores do nível estático d‟água
(NE) medidos nas épocas de intensa estiagem e de máxima inundação, já descontado o
valor da saliência.
Tabela 5: Valores do Nível Estático d’ água medidos na extrema estiagem e no período chuvoso.
Trabalho de Dissertação de Mestrado - Guimarães 2017 ____________________________________________________________________________♦
63
De acordo com a Healy e Cook (2002) apud Pinto (2010) descrito no capítulo de
Referencial Teórico, a Recarga é calculada, pelo método da Variação do Nível d‟ Água
(VNA), por meio da seguinte equação:
onde, é a porosidade especifica, h é a altura do nível d‟água e t é o tempo.
Dessa maneira, foram calculadas a Estimativa de Recarga para cada amostra
coletada, levando em consideração um tempo de cinco meses entre o extremo da estiagem
e as intensas chuvas. A seguir contém uma tabela com os valores obtidos para cada
amostra.
Tabela 6: Valores resultantes do cálculo de estimativa de recarga para cada amostra coletada.
.
Depois de calculado esse parâmetro foi realizada uma média dos valores de recarga. O
valor encontrado foi de 0,0211 m/mês. Multiplicando esse valor pela área de estudo,
temos:
0,0211 x 70km2 = 0,0211 x (70 x 106) = 1,477 x 106 m3/mês.
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V – CONCLUSÃO
Com os resultados obtidos nesse trabalho, foi possível correlacionar os dados
geológicos, geofísicos e hidrogeológicos a fim de contribuir para ampliar a disponibilidade
de informações científicas sobre a região. A Bacia do Pantanal é de extrema importância
no mundo, seja pela sua origem/formação e atuação da neotectônica, seja pela grande
expressão da biodiversidade presente.
Conforme os objetivos do trabalho, foi realizado um estudo por meio do método de
resistividade – técnica da Sondagem Elétrica Vertical, com o propósito de avaliar a
espessura e a variação composicional do Aquífero Pantanal. Conclui-se que o
embasamento da bacia, representado pelos metassedimentos do Grupo Cuiabá, foi
identificado apenas nas três primeiras sondagens. Há presença de falhas normais que
provocaram o aprofundamento desses metassedimentos. A Formação Pantanal é composta
por intercalações de camadas arenosas e argilosas, chegando a espessuras de até 690
metros na parte interior da bacia. Foi inferida outra falha normal, entre as SEVs 6 e 7, pelo
deslocamento das interfaces argilosa e arenosa. A presença dessas falhas faz com que tal
bioma ainda esteja em constante rebaixamento, propiciando, cada vez mais, sua
subsidência, inundação e preenchimento.
O membro mais arenoso (maior resistividade), entre as SEVs 4 e 6, que se
posiciona a uma profundidade aproximada de 120 metros, se constitui na melhor unidade
aqüífera da área. A partir da SEV 7, este membro está bem mais profundo, sendo mais
oneroso para ser alcançado por perfurações. Deste modo, a melhor maneira de se obter
poços com maior produtividade, é executar perfurações com profundidade entre 150m e
200m entre as SEVs 4 e 6.
Por meio do método de Variação do Nível estático d‟ Água (VNA) foi possível
calcular uma estimativa de recarga do aquífero na área estudada. O valor encontrado foi de
1,477 x 106 m3/mês, indicando alto volume de infiltração, consequência de solos porosos e
permeáveis em uma área plana.
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65
VI - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AB‟ SABER, A. N.; 2006. Brasil Paisagens de exceção, o litoral e o Pantanal Mato-Grossense: Patrimônios básicos. Cotia, SP: Ateliê Editorial.
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Acessado dia 16 de setembro de 2016.