UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA / INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS

TESE DE DOUTORADO N^o 053

ADRIANA CHATACK CARMELO

Palavras-chave:  integração de dados, análise estrutural, mapeamento geológico, hidrogeologia, geofísica, métodos eletromagnéticos (VLF e EM-34), domínio fraturado, aqüíferos fraturados, áreas de recarga, fraturas armazenadoras de água, fraturas verticias, recursos hídricos.

DATA DE DEFESA: 14/06/2002
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: PROCESSAMENTO DE DADOS EM GEOLOGIA E ANÁLISE AMBIENTAL
ORIENTADOR: PROF. ROBERTO ALEXANDRE VITÓRIA DE MORAES (UnB) [Co-orientadores: Prof. José Oswaldo Araújo Filho; Prof. José Elói Guimarães Campos]
EXAMINADORES: PROF. AUGUSTO CÉSAR BITTENCOURT PIRES (UnB); PROF. PAULO ROBERTO MENESES (UnB); PROF. ALBERTO PIO FIORI (UFPR); PROF. FRANCISCO JOSÉ F. FERREIRA (UFPR)

RESUMO

A integração de dados foi usada como uma técnica útil e atual para este estudo, que consta de mapeamento geológico básico, análise estrutural, pesquisa mineral, estudos hidrogeológicos e ambientais, entre outros. Essa técnica permite que sejam consideradas diversas informações de naturezas diferentes gerando um produto final integrado com mais informações e mais próximo da realidade do terreno.
Nesta tese, faz-se uso dessa ferramenta de pesquisa para integrar informações geológicas e geofísicas (métodos eletromagnéticos) para ampliar os conhecimentos geo-estrutural / hidrogeológico do Distrito Federal. As fraturas abertas são estudadas porque mantêm e regulam a alimentação dos sistemas hidrogeológicos no domínio fraturado.
Estudos técnicos indicam que a demanda de água no DF será duplicada na próxima década, pois os sistemas de fornecimento de água implantados atualmente garantem apenas metade dos recursos necessários. Assim, a área de estudo, localizada no Quadrante Nordeste do DF, na Região Administrativa de Planaltina, foi escolhida por apresentar uma amostragem representativa do DF, pois existem problemas críticos de abastecimento de água decorrentes do elevado crescimento populacional e por ser importante pólo agrícola regional.
Propõe-se uma metodologia que integre informações geo-estruturais, hidrogeológicas e geofísicas que identificaram três direções principais de fraturas verticalizadas (NS, EW e N60-70W) que são indicadas como aqüíferos fraturados em potencial. O empilhamento estratigráfico e a geologia estrutural apresentam os litotipos psamíticos dos grupos Meso/Neoproterozóico e Neoproterozóico, respectivamente Paranoá e Bambuí, como os controladores do ambiente hidrogeológico por apresentarem características reológicas rúpteis e alojarem as fraturas abertas. O levantamento geofísico baseado em métodos eletromagnéticos reconhece tais fraturas, preenchidas por água, com comportamento anômalo devido à variação de condutividade elétrica do meio. O padrão de interferência de dobras de domo-bacia, comum na paisagem, caracteriza zonas apicais de charneiras intensamente fraturadas que se mostram como zonas alimentadoras dos aqüíferos. Também, estima-se a o volume de recarga infiltrado na área de estudo com base em dados obtidos no balanço hídrico.
O produto final integrado fornece indicadores para localizar aqüíferos fraturados e identifica áreas de recarga alimentadoras dos aqüíferos por águas de precipitação pluviométrica. Esses resultados finais contribuem e ampliam o conhecimento geo-estrutural /hidrogeológico do DF, apresentam propostas para o manejo dos recursos hídricos subterrâneos da região e propõem uma nova metodologia rápida e eficiente para identificar possíveis fraturas armazenadoras de água, como aqüíferos fraturados.

     
UNIVERSITY OF BRASILIA / INSTITUTE OF GEOSCIENCES

PhD THESIS N^o 053

ADRIANA CHATACK CARMELO

KeyWords: data integration, groundwater, hydrogeology, geophysical eletromagnetic data (VLF and EM-34), fracture domain, vertical fractures, fractured aquifer, groundwater resources, recharge áreas.

DATE OF ORAL PRESENTATION: 14/06/2002
TOPIC OF THE THESIS: GEOLOGICAL DATA PROCESSING AND ENVIRONMENTAL ANALYSIS
SUPERVISOR: PROF. ROBERTO ALEXANDRE VITÓRIA DE MORAES (UnB)
COMMITTEE MEMBERS:  PROF. AUGUSTO CÉSAR BITTENCOURT PIRES (UnB); PROF. PAULO ROBERTO MENESES (UnB); PROF. ALBERTO PIO FIORI – (UFPR); PROF. FRANCISCO JOSÉ F. FERREIRA (UFPR

ABSTRACT

The use of data integration for geological mapping, structural analysis, groundwater and environmetal resources, mineral exploration, provides the geologist with a powerful tool. The advantage of this technique is that the analysis of different types of data, and their treatment them separately, generates a hybrid final products that improve the accuracy of ground information.
In this thesis, I used this approach as an important tool to integrate lithologic, structural and geophysical especially eletromagnetic, data that carry significant information of hydrogeological setting in the Federal District (FD), in which Brasília, is located. The target for aquifer is the fracture domain in the study area. The opening of fracture are the nature conduite for recharge, control and support of the hydrogeological system studied.
Public consumption of potable water in FD will duplicate the next decade and thepresent supply of water is good for half of today´s consumption. So, the Government of FD stimulates research on groundwater to avoid a future colapse and maintain the sustainability of water supply.
The study area was chosen for being a populated area with critical problems of water supply, where groundwater research would rendes feasible to mitigate a near future water supply colapse. The study area is located in the Northeast corner between 15º´30´00´´S and 15º45´00´´S latitudes and 47º20´00´´W and 47º40´00´´W longitude.
We present a new methodology of integrated data that led to the identification of three main directions of vertical fractures (NS, EW e N60-70W) which are indicated as fractured potential aquifer. The geologic setting is located the external zone of the Brasília fold-thrust belt in the realm of the Paranoá and Bambuí Groups. These groups low metamorphic grade Meso/Neoproterozoic and Neoproterozoic folded quartzite, slate, phyllite, and arkoses. Psamitic-bearing sequence of both groups are controled for hydrological setting because they present brittle reologic characterisctics.
VLF (Very Low Frequency) and EM-34 was the survey used in this study to penetrate soil cover and identify fracture zones with water because of the highest yields obtained from these fractures with electromagnetics anomalies. The dome and basin structural interference pattern reflects on the topography and displays strongly fractured hinge zones important for water storage. The recharge volume infiltrated in study area with base in data from hidric balance.
Integrated final product display indicators to located fractured aquifers and identify recharge areas that is supplied by water of the aquifer from rainy season. These results render the hydrogeology and litho-structural knowlodge in Federal District. We present a new methodology proposal to manage groundwater resources in a quick, and efficient way by means of identifying water-bearing fractures that lead to potential aquifers.