Compartimentação estrutural e conectividade hidráulica dos sistemas aquíferos Serra Geral e Guarani: caracterização hidrogeoquímica na região central do Estado do Paraná

Bongiolo, Alessandra de Barros e Silva; Soares, Ana Paula; Bittencourt, André Virmond Lima; Ferreira, Francisco José Fonseca

doi:10.25249/0375-7536.2011412319333

Resumo:

A área de estudo localiza-se na porção central do Estado do Paraná, em domínios da bacia homônima, com aproximadamente 22.600 km², constituída por derrames basálticos da Formação Serra Geral, Cretáceo Inferior (Sistema Aquífero Serra Geral - SASG), os quais estão sobrepostos a arenitos fluviais e eólicos das formações Piramboia e Botucatu, Triássico/Jurássico (Sistema Aquífero Guarani - SAG). O estudo envolveu análise de agrupamento, análise fatorial, interpretação do arcabouço estrutural e análise de diagramas de Piper, além da caracterização físico-química de 45 poços completados e localizados em rochas da Formação Serra Geral, que permitiu a caracterização das águas e a identificação das áreas de maior probabilidade de conexão hidráulica dos SASG e SAG. As águas analisadas são predominantemente bicarbonatadas cálcicas, características do Sistema Aquífero Serra Geral. Apenas algumas amostras apresentam composição bicarbonatada sódica ou cálcio-magnesiana, interpretadas como reflexo de conectividade dos referidos sistemas aquíferos. Com relação à compartimentação estrutural da área de estudo e aos resultados físico-químicos, as águas bicarbonatadas sódicas são mais frequentemente observadas a nordeste. Nas demais porções da área de estudo, as águas são típicas do Sistema Aquífero Serra Geral. As menores dissimilaridades hidroquímicas estão na porção noroeste da área de estudo. Os poços anômalos em composição hidroquímica estão posicionados sobre lineamentos estruturais orientados a NW.

Palavras-chave:
Sistema Aquífero Serra Geral; Sistema Aquífero Guarani; hidroquímica; conectividade; compartimentação estrutural

Abstract:

The study area is located in central State of Paraná, in domains of the homonym basin, with approximately 22,600 km², constituted by basaltic flows of fhe Serra Geral Formation, Lower Cretaceous (Serra Geral Aquifer System - SGAS) which overlap eolian and fluvial sandstones of the Piramboia and Botucatu formations, Triassic/Jurassic (Guarani Aquifer System - GAS). The study involved cluster analysis, factor analysis, interpretation of the structural framework, Piper diagram analysis, and the physicochemical characterization of 45 completed wells located in the Serra Geral Formation in order to characterize groundwater and to identify areas where the aquifers are most probably connected. The groundwater samples analysed are predominantly of the calcium-bicarbonate type, which is characteristic of the Serra Geral Aquifer System. Only a few samples correspond to sodium-bicarbonate or calcium-magnesium waters, that are interpreted to result from connection between the aquifer systems. Regarding the structural compartmentalization and the physicochemical outcomes, sodium-bicarbonate waters are more frequently observed in the northeastern portions of the study area. In the remainder portions, water typically corresponds to the Serra Geral Aquifer System. The lowest hydrochemical dissimilarities are found in the northwestern portion of the study area. The wells that are anomalous in water composition are located on NW-oriented structural lineaments.

Keywords:
Serra Geral Aquifer System; Guarani Aquifer System; hydrochemistry; hydraulic connection; structural compartmentalization

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Agradecimentos

Os autores agradecem a Companhia de Saneamento do Paraná (Sanepar), a Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental (Suderhsa) e ao Geólogo Antonio Carlos Buchmann Filho, pela cessão dos dados hidrogeológicos e hidroquímicos. ABSB agradece ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq, pela bolsa de mestrado. FJFF agradece ao CNPq pelo auxílio financeiro (contrato nº 470689/2004-8) e pela bolsa de Produtividade em Pesquisa (contrato nº 305810/2010-3).

Referências

Bittencourt A.V.L. 1978. Sólidos hidrotransportados na bacia hidrográfica do rio Ivaí: Aplicação de balanços hidrogeoquímicos na compreensão da evolução de processos da dinâmica externa Tese de Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 201 p.
Bittencourt A.V.L., Rosa Filho E.F., Hindi E.C., Buchmann Filho A.C. 2003. A influência dos basaltos e de misturas com águas de aqüíferos sotopostos nas águas subterrâneas do Sistema Aqüífero Serra Geral na Bacia do rio Piquiri, Paraná - BR. Águas Subterrâneas, 17:67-75.
Buchmann Filho A.C. 2002. Caracterização das Águas do Sistema Aqüífero Serra Geral no Estado do Paraná Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Geologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 180 p.
Celligoi A. 1994. Aspectos hidrogeoquímicos da Formação Serra Geral em Londrina - PR. In: ABAS, Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 8, Anais, p. 425-433.
Fraga C.G. 1986. Introdução ao Zoneamento do Sistema Aqüífero Serra Geral no Estado do Paraná Dissertação de Mestrado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 177 p.
Fraga C.G. 1992. Origem de Fluoretos em Águas Subterrâneas dos Sistemas Aqüíferos Botucatu e Serra Geral Tese de Doutoramento, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 178 p.
Fritz B. 1981. Étude thermodynamique et modélisation des reactions hydrothermales et diagénétiques. Sciences Géologiques Mémoire, 65:167-174.
Hypolito R. 1972. Estudo experimental de alteração intempérica de diabásios Tese de Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 103 p.
Levi F., Melfi A.J. 1972. Geochemical and mineralogical studies on the first stages of wethering of basic and related rocks. Rev. Bras. Geoc, 2:1-7.
Portela Filho C.V. 2003. Condicionamento estrutural magnético do Sistema Aqüífero Serra Geral na região central do Arco de Ponta Grossa (Bacia do Paraná) e sua conectividade com o Sistema Aqüífero Guarani Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Geologia Exploratória, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 184 p.
Rebouças A.C. 1978. Potencialidades hidrogeológicas dos basaltos da Bacia do Paraná no Brasil. In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 30, Anais, p. 2.963-1.976.
Rosa Filho E.F., Salamuni R., Bittencourt A.V.L. 1987. Contribuição ao estudo das águas subterrâneas nos basaltos no Estado do Paraná. Boletim Paranaense de Geociências, 37:22-52.
Rosa Filho E.F. da, Hindi E.C., Rostirolla S.P., Ferreira F.J.F., Bittencourt A.V.L. 2003. Sistema Aqüífero Guarani - Considerações preliminares sobre a influência do Arco de Ponta Grossa no fluxo das águas subterrâneas. Águas Subterrâneas, 17:91-111.
Soares P.C. 1991. Tectônica Sinsedimentar Cíclica na Bacia do Paraná: Controles Tese de Titularidade, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 148 p.
USGS 2008. Shuttle Radar Topography Mission Disponível em: Disponível em: http://www.srtm.usgs.gov Acessado em: 13/10/2009.
» http://www.srtm.usgs.gov
White I.C. 1908. Comissão de Estudos das Minas de Carvão de Pedra do Brasil Rio de Janeiro, DNPM, Relatório final, 617 p.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
Apr-Jun 2011

Histórico

Recebido
26 Abr 2010
Aceito
04 Out 2011

Este é um artigo publicado em acesso aberto sob uma licença Creative Commons

[1] Bittencourt A.V.L. 1978. Sólidos hidrotransportados na bacia hidrográfica do rio Ivaí: Aplicação de balanços hidrogeoquímicos na compreensão da evolução de processos da dinâmica externa Tese de Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 201 p.

[2] Bittencourt A.V.L., Rosa Filho E.F., Hindi E.C., Buchmann Filho A.C. 2003. A influência dos basaltos e de misturas com águas de aqüíferos sotopostos nas águas subterrâneas do Sistema Aqüífero Serra Geral na Bacia do rio Piquiri, Paraná - BR. Águas Subterrâneas, 17:67-75.

[3] Buchmann Filho A.C. 2002. Caracterização das Águas do Sistema Aqüífero Serra Geral no Estado do Paraná Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-graduação em Geologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 180 p.

[4] Celligoi A. 1994. Aspectos hidrogeoquímicos da Formação Serra Geral em Londrina - PR. In: ABAS, Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 8, Anais, p. 425-433.

[5] Fraga C.G. 1986. Introdução ao Zoneamento do Sistema Aqüífero Serra Geral no Estado do Paraná Dissertação de Mestrado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 177 p.

[6] Fraga C.G. 1992. Origem de Fluoretos em Águas Subterrâneas dos Sistemas Aqüíferos Botucatu e Serra Geral Tese de Doutoramento, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 178 p.

[7] Fritz B. 1981. Étude thermodynamique et modélisation des reactions hydrothermales et diagénétiques. Sciences Géologiques Mémoire, 65:167-174.

[8] Hypolito R. 1972. Estudo experimental de alteração intempérica de diabásios Tese de Doutorado, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 103 p.

[9] Levi F., Melfi A.J. 1972. Geochemical and mineralogical studies on the first stages of wethering of basic and related rocks. Rev. Bras. Geoc, 2:1-7.

[10] Portela Filho C.V. 2003. Condicionamento estrutural magnético do Sistema Aqüífero Serra Geral na região central do Arco de Ponta Grossa (Bacia do Paraná) e sua conectividade com o Sistema Aqüífero Guarani Dissertação de Mestrado, Programa de Pós-Graduação em Geologia Exploratória, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 184 p.

[11] Rebouças A.C. 1978. Potencialidades hidrogeológicas dos basaltos da Bacia do Paraná no Brasil. In: SBG, Congresso Brasileiro de Geologia, 30, Anais, p. 2.963-1.976.

[12] Rosa Filho E.F., Salamuni R., Bittencourt A.V.L. 1987. Contribuição ao estudo das águas subterrâneas nos basaltos no Estado do Paraná. Boletim Paranaense de Geociências, 37:22-52.

[13] Rosa Filho E.F. da, Hindi E.C., Rostirolla S.P., Ferreira F.J.F., Bittencourt A.V.L. 2003. Sistema Aqüífero Guarani - Considerações preliminares sobre a influência do Arco de Ponta Grossa no fluxo das águas subterrâneas. Águas Subterrâneas, 17:91-111.

[14] Soares P.C. 1991. Tectônica Sinsedimentar Cíclica na Bacia do Paraná: Controles Tese de Titularidade, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 148 p.

[15] USGS 2008. Shuttle Radar Topography Mission Disponível em: Disponível em: http://www.srtm.usgs.gov Acessado em: 13/10/2009.
» http://www.srtm.usgs.gov

[16] White I.C. 1908. Comissão de Estudos das Minas de Carvão de Pedra do Brasil Rio de Janeiro, DNPM, Relatório final, 617 p.

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