Conectividade e compartimentação magnética-estrutural dos sistemas aquíferos Serra Geral e Guarani na Região Sudoeste do estado do Paraná (Bacia do Paraná, Brasil)

Abstract

Resumo

Resumo: O presente estudo foi desenvolvido na porção Sudoeste do Estado do Paraná, situada entre as coordenadas 53°00’/54°30’W e 24°30’/26°12’S. Nesta região dominam derrames basálticos da Formação Serra Geral (Sistema Aquífero Serra Geral – SASG), os quais estão sobrepostos às formações Botucatu/Pirambóia (Sistema Aquífero Guarani – SAG). A pesquisa mostra a aplicação combinada de dados aeromagnetométricos, geológicos, estruturais (MDE, rede de drenagem e imagens de satélite), hidrogeológicos e hidroquímicos, com o objetivo de investigar o controle estrutural do fluxo e do quimismo das águas subterrâneas do SASG (fissural). Também se buscou interpretar, com base na hidroquímica do SASG e no arcabouço estrutural, algumas zonas de falhas sugestivas de conexão hidráulica com o SAG (granular). Os dados aeromagnéticos foram tratados qualitativamente através de técnicas modernas de processamento, os quais foram integrados a dados geológicos e de sensores remotos, permitindo assim a composição de um arcabouço magnético-estrutural da área de estudo. Tal arcabouço, caracterizado por tendências nas direções NW-SE, NE-SW e E-W, foi cotejado a distribuição espacial de parâmetros hidrogeológicos (potenciometria, vazão e capacidade específica de exploração – 187 poços) e hidroquímicos (pH, sólidos totais dissolvidos, cálcio, magnésio, sódio, potássio, bicarbonato, carbonato, cloreto, sulfato e fluoreto – 106 poços com balanço iônico inferior a 10,00%). Os resultados hidroquímicos mostraram a predominância de águas bicarbonatadas cálcicas, seguidas das bicarbonatadas sódicas, mistas, magnesianas e ulfatadas sódicas, para os poços completados na Formação Serra Geral (100 poços). As águas de composição bicarbonatada cálcica e magnesiana foram consideradas típicas do SASG, enquanto as demais foram interpretadas como reflexo de diferentes taxas de mesclagem com águas provenientes de aquíferos subbasálticos, principalmente do SAG. Para avaliar a influência do SAG sobre o SASG, foram analisadas 6 amostras de água oriundas de poços penetrantes no SAG. Os tipos de águas encontradas foram: bicarbonatada sódica, sulfatada sódica e sulfatada-cloretada sódica. Isto sugere que pelo menos em algumas regiões o SASG é recarregado pelo SAG, por meio de descontinuidades estruturais. A interpretação integrada permitiu reconhecer o controle estrutural dos dados hidrogeológicos e hidroquímicos e sugerir zonas de conexão hidráulica dos SASG e SAG.

Abstract: This study was conducted in the southwest portion of the State of Paraná (53°00’/54°30’W and 24°30’/26°12’)’where basaltic spills from the Serra Geral Formation (Serra Geral Aquifer System - SGAS) predominate and are superimposed to the Botucatu/Pirambóia Formations (Guarani Aquifer System - GAS). It shows the combined application of magnetometric, geological, structural (MDE, drainage system and satellite images), hydrogeological and hydrochemical data with the purpose of investigating the structural control and chemical properties of the subterranean waters of the SGAS (fractured). It also aimed to interpret, based on the hydrochemical properties of the SGAS and its structural outline, fractures that may represent zones of hydraulic connection between the aquifer and the GAS (granular). The aeromagnetic data was treated qualitatively through modern processing techniques, which were integrated to geological data and remote sensors, allowing thus the composition of a magnetic-structural outline of the area of study. Such outline, characterized by tendencies in the NW-SE, NE-SW and E-W directions, was compared to the spatial distribution of hydro-geological (potency measurement, outflow and specific capacity of exploitation – 187 wells) and hydrochemical parameters (pH, total solids dissolved, calcium, magnesium, sodium, potassium, bicarbonate, carbonate, chlorate and sulfate – 106 wells with ionic balance of less than 10,00%). The hydrochemical results showed that calcium bicarbonated waters are more common, followed by sodium bicarbonated waters, mixed, magnesian and sulfated sodic, the wells completed in the Serra Geral Formation (100 wells). Calcium bicarbonated waters and magnesian were considered typical of the SGAS, while the others were interpreted as a consequence of different levels of mixing with waters from other underlying aquifers, specially the GAS. To evaluate the influence of the GAS on the SGAS, we analyzed 6 water samples from wells that flow into the GAS. The types of water found: sodic bicarbonated, sulfatada sódica and sulfatadacloretada sódica. This suggests that - at least in some regions - the SGAS it is recharged by the GAS, by means of structural discontinuities. The integrated interpretation allowed for the recognition of the structural control of the hydrogeology and hydrochemical data and suggests zones of hydraulic connection between the SGAS and the GAS.