Estruturas de acumulação de água subterrânea em rochas cristalinas: estudo geofísico e geológico de casos no Estado do Rio Grande do Norte

Geological and geophysical studies (resistivity, self potential and VLF) were undertaken in the Tararaca and Santa Rita farms, respectively close to the Santo Antônio and Santa Cruz villages, eastern Rio Grande do Norte State, NE Brazil. Their aim was to characterize water acummulation structures in crystalline rocks. Based on geological and geophysical data, two models were characterized, the fracture-stream and the eluvio-alluvial through, in part already described in the literature. In the Tararaca Farm, a water well was located in a NW-trending streamlet; surrounding outcrops display fractures with the same orientation. Apparent resistivity sections, accross the stream channel, confirm fracturing at depth. The VLF profiles systematically display an alignment of equivalent current density anomalies, coinciding with the stream. Based on such data, the classical fracture-stream model seems to be well characterized at this place. In the Santa Rita Farm, a NE-trending stream display a metric-thick eluvioregolith-alluvial cover. The outcropping bedrock do not present fractures paralell to the stream direction, although the latter coincides with the trend of the gneiss foliation, which dips to the south. Geophysical data confirm the absence of a fracture zone at this place, but delineate the borders of a through-shaped structure filled with sediments (alluvium and regolith). The southern border of this structure dips steeper compared to the northern one. This water acummulation structure corresponds to an alternative model as regards to the classical fracture-stream, being named as the eluvio-alluvial trough. Its local controls are the drainage and relief, coupled with the bedrock weathering preferentially following foliation planes, generating the asymmetry of the through

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

O Estado do Rio Grande do Norte apresenta extensas áreas onde se sobrepõem clima semi-árido e terrenos cristalinos. Algumas destas áreas apresentam cobertura relativamente espessa de solo, o que dificulta ainda mais os trabalhos de locação de poços (para extração de água subterrânea) pelo método tradicional que é baseado na análise de fotografias aéreas e geologia de superfície. Esse conjunto de fatos faz com que o índice de insucesso das locações seja da ordem de 30%. Este trabalho descreve os resultados de estudos estruturais e geofísicos, realizados em três localidades do estado, com o objetivo de caracterizar as estruturas acumuladoras de água subterrânea no cristalino, de modo a compor uma base interpretativa que permita aumentar o índice de sucesso das locações de poços. Os trabalhos estruturais envolveram a coleta de dados de fraturas e foliações e os trabalhos de geofísica estão baseados em dados de eletro-resistividade, potencial espontâneo e VLF(Very Low Frequency). A interpretação integrada dos dados estruturais e geofísicos evidenciou que o modelo riacho-fenda não se constitui no modelo único de acumulação de água no cristalino. Constatou-se a existência de outra estrutura, muito promissora ao acúmulo de água nestes terrenos, a qual foi denominada de calha elúvio-aluvionar. As estruturas riacho-fenda e calha apresentam características bem distintas e, portanto, os critérios de locação em cada estrutura são bastante diferentes. Na estrutura do tipo riacho-fenda ocorre a coincidência do riacho com a zona de fratura ou com as suas bordas. As direções das fraturas coletadas em afloramentos são consistentes com a direção do riacho. Além disso, ocorre a correlação de anomalias geofísicas de um perfil a outro, delimitando a zona fraturada e a sua direção. Por outro lado, o modelo calha, proposto neste trabalho, representa uma estrutura de acumulação de aluvião e/ou regolito. Os perfis geofísicos, principalmente as seções de resistividade aparente, delimitam muito bem as bordas da estrutura e fornecem uma boa indicação da topografia do topo do cristalino sobre o qual estão acumulados os sedimentos. As anomalias geofísicas detetadas no centro da estrutura calha não apresentam continuidade de um perfil para o outro, mas ocorre boa correlação das anomalias provocadas pela borda da estrutura. A implantação da estrutura calha é fortemente condicionada pela foliação da rocha: a maior dimensão da estrutura calha é paralela à direção da foliação e a forma e mergulho das bordas da calha são controladas pelo mergulho da foliação. No caso das locações em que seja válido o modelo riacho-fenda, a utilização do VLF oferece excelente resposta tanto em relação à localização da zona fraturada quanto na determinação da direção do seu eixo de prolongamento. Por outro lado, no caso de locações em que seja válido o modelo calha, o método de eletro-resistividade, em especial a técnica da seção de resistividade aparente, proporciona a delimitação das bordas da estrutura, bem como revela os locais da calha que apresentam maior espessura de aluvião e/ou regolito