Estudo hidrogeoquímico das águas subterrâneas dos Aquíferos Juro-Cretáceos do oeste do Rio Grande Do Sul

Abstract

A região Oeste do Rio Grande do Sul (RS) é marcada por sucessivas crises de abastecimento de água nos períodos de estiagem. Estudos hidrogeológicos e estruturais se fazem necessários a fim de compreender a dinâmica de fluxo das águas nos aquíferos da região. Os aquíferos na Fronteira oeste são divididos em Sistema Aquífero Guarani(SAG) e Aquífero Serra Geral. O SAG é considerado um grande sistema aquífero composto por unidades hidroestratigráficas. Essas unidades diferem entre si em termos de parâmetros físicos e químicos. Logo, o objetivo geral deste estudo reside na caracterização hidrogeológica, estrutural e hidroquímica dos aquíferos Juro-Cretáceos da região sudoeste do RS. Os dados utilizados foram obtidos no SIAGAS, banco de dados hidrogeológicos da CPRM, e foram tratados e interpretados à luz do conhecimento atual sobre dinâmica de aquíferos e evolução química de águas subterrâneas. A análise estatística compreendeu duas etapas, sendo a primeira a análise fatorial dos componentes principais e a segunda de análise de agrupamento. Foi realizado mapeamento das estruturas rúpteis e interpretação de imagens. Os resultados obtidos neste estudo permitem concluir que predomina o Sistema Aquífero Serra Geral com mais de 90% da área aflorante e a orientação dessas estruturas no compartimento Oeste é preferencialmente de noroeste. Apenas as grandes falhas parecem favorecer vazões superiores. Já nos basaltos, o fluxo se dá sempre nas fraturas, e a densidade de fraturas parece estar diretamente relacionada a uma maior produtividade dos poços tanto em estruturas regionais quanto em estruturas menores. O mapa de isolinhas na interface Botucatu-Serra Geral permitiu verificar que existem movimentos verticais causados por falhas oriundas de esforço tectônico. As vazões registradas na área tem valor médio de 21 no SAG e no SASG 15,12. Uruguaiana, Alegrete, Santana do Livramento, Cacequi, Itaqui são as localidades onde a vazão é mais pronunciada em relação as demais, sendo que em Alegrete e Uruguaiana é possível captar água tanto do basalto quanto do arenito e obter boas vazões. Constatado também que existem três grupos principais de águas verificados por meio de análise estatística e confirmados nos diagramas de dispersão, sendo que o Grupo 1 percola apenas no Aquífero Serra Geral, o Grupo 2 é enriquecido em Cálcio, Sódio e Magnésio e mostra ampla mistura de águas e o Grupo 3 está restrito apenas aos pacotes sedimentares. Essa mistura de águas é facilitada por meio de fraturas e as concentrações desses elementos tiveram ampla afinidade com zonas de alta densidade de fraturas no mapa de concentrações. Ainda, os carbonatos contribuem para a solubilização de cálcio no sistema, assim como a anidrita. A interpretação dos dados hidroquímicos apresentados sugere que a Formação Irati da Bacia do Paraná é a principal fonte das altas concentrações de alguns íons (como sódio, flúor, cloro e sulfato) dissolvido nas águas subterrâneas da Serra Geral e do Sistema Aqüífero Guarani na área de estudo.

The western region of Rio Grande do Sul (RS) is marked by successive water supply crisis during the dry season. Hydrogeological and structural studies are necessary in order to understand the dynamics of flow of water in the aquifers of the region. The aquifers in the western border are divided into Guarani Aquifer System (SAG) and Serra Geral Aquifer. The sag is considered a major aquifer system consisting of hydrostratigraphic units. These units differ in terms of physical and chemical parameters. Therefore, the aim of this study is the hydrogeological characterization, structural and hydrochemistry of swear-Cretaceous aquifers of southwestern RS region. The data used were obtained in SIAGAS, hydrogeological database of CPRM, and were treated and interpreted in the light of current knowledge on the dynamics of aquifers and chemical evolution of groundwater. Statistical analysis involved two stages, the first being the analysis of the principal components and the second cluster analysis. Was conducted mapping of brittle structures and image interpretation. The results of this study support the conclusion that dominates the Serra Geral Aquifer System with more than 90% of the recharge area and the orientation of these structures in the West compartment is northwest of preferably. Only the major flaws seem to favor higher flow rates. Already in basalts, flow always occurs in the fractures, and fractures density appears to be directly related to increased well productivity in both regional structures and in smaller structures. The blocks moving map showed that there are vertical movements caused by faults originating from tectonic effort. The flows recorded in the area has an average value of 21 in SAG and SGAS 15.12. Uruguaiana, Alegrete, Santana do Livramento, Cacequi, Itaqui are the locations where the flow is more pronounced in relation to others, and in Alegrete and Uruguaiana is possible to capture water both in basalt and sandstone and get good flow. Also found that there are three main groups of water verified by statistical analysis and confirmed by dendograms, and only Group 1 percolating into the aquifer Serra geral, Group 2 is enriched in calcium, sodium and magnesium and shows wide mixture of water while Group 3 is restricted to sedimentary packages. This mixture water is facilitated by a system of fractures and concentrations of these elements have large affinity with high density of fractures in concentrations map areas. Furthermore, carbonates contribute to the solubilization of calcium in the system , as well as anhydrite. The interpretation of hydrochemical data presented suggests that the Iraty Formation of the Paraná Basin is the main source of the high concentrations of some ions (such as sodium, fluoride, chloride and sulphate) dissolved in the groundwater of the Serra Geral and Guarani Aquifer System in the study area.