DEGEO - Departamento de Geologia

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    Análise da dinâmica hidrogeológica de diversas tipologias de canga do sudeste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais.
    (2022) Oliveira, Nilciléia Cristina de Magalhães; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Leão, Lucas Pereira; Aguiar, Cibele Clauver de
    As cangas são coberturas endurecidas ricas em ferro que ocorrem no Quadrilátero Ferrífero (QFe), capeando, principalmente, os itabiritos da Formação Cauê, onde situam-se intensas atividades de minerárias. Apesar da significativa porosidade, alguns pesquisadores consideram as cangas como de baixa condutividade hidráulica. Outros as classificam como muito condutivas, favorecendo a recarga dos aquíferos sotopostos, e sua supressão por atividades de mineração afetaria consequentemente a recarga dos aquíferos subjacentes. Estudos relacionados ao comportamento hídrico das cangas são ainda escassos, o que motivou o desenvolvimento deste trabalho. Para tal, selecionaram-se duas áreas (1 e 2), ambas no sudeste do Quadrilátero Ferrífero, com dois dos principais tipos de canga da região, estruturada e detrítica. Estas cangas normalmente são formadas por um horizonte superficial mais endurecido, a crosta, superposta a um horizonte de transição, mais erodível, onde se desenvolve preferencialmente feições de carstificação. Selecionou-se algumas amostras da crosta desses dois tipos de canga para caracterização mineralógica, microestrutural, química e para quantificação da porosidade aparente. Baseados nestes dados, foram medidas as taxas de infiltração com três tipos de infiltrômetros: de aspersão, modelo Cornell, de anéis duplos e de mini disco. A comparação dos resultados destes estudos com os de trabalhos prévios mostra que a porosidade e, especialmente, a condutividade hidráulica das cangas é variável, dependendo das características químico-mineralógicas, texturais e estruturais locais. Contudo, as cangas exibem porosidade aparente e condutividade hidráulica equivalente à de uma areia siltosa ou silte, com predomínio de fluxo por poros maiores que 0,5mm de diâmetro. O estudo foi complementado por acompanhamento da infiltração e percolação de solução salina traçadora por seções multitemporais de eletrorresistividade, por caminhamento elétrico com arranjo dipolo-dipolo. Este levantamento geofísico indicou o predomínio de fluxos mais verticais na área onde ocorre apenas canga detrítica, cujo relevo é mais suave, e horizontais no local onde há ocorrência dos dois tipos de canga e o relvo é mais íngreme. Em ambas constatou-se conexão com feições de carstificação mais profunda. Feições cársticas foram também identificadas em maiores profundidades e como estudos prévios indicaram que a carstificação nestes meios tem forte condicionamento geomorfológico, a recarga dos aquíferos subjacentes tende a ser significativa, mas variável no espaço.
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    Uso de traçadores na avaliação da infiltração em solos de áreas gnáissicas do complexo do Bação, MG.
    (2008) Morais, Fernando de; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    O presente trabalho objetivou avaliar a infiltração em solos de áreas gnáissicas da região do Complexo Metamórfico Bação (MG). Procurou-se, também, relacionar os padrões de infiltração com propriedades físicas e hídricas dos solos levantadas em estudos anteriores. Para tal, foram realizados ensaios de infiltração com o traçador Brilliant Blue FCF e com cloreto de sódio. Os padrões de fluxo observados variam de homogêneo através da matriz (fluxo em pistão) a fluxo por macroporos com média interação. Estes resultados indicam uma permeabilidade significativa da matriz, mas com forte condicionamento por macroporos verticais, sobretudo por raízes de gramíneas no horizonte A. Biocavidades (de formigas e cupins) são também importantes, especialmente no horizonte B. Confirmou- se que a infiltração é mais significativa nas convexidades de relevo que nas concavidades. Os métodos utilizados se mostraram promissores para avaliação da velocidade e forma de fluxos pela zona não saturada destes solos tropicais.
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    Estudo dos fatores pedogeomorfológicos intervenientes na infiltração em zonas de recarga no complexo metamórfico Bação, MG.
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2007) Morais, Fernando de; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    A infiltração da água no solo é importante para a recarga dos aqüíferos e para a manutenção do fluxo de base dos rios, sendo, portanto, muito relevante para a gestão dos recursos hídricos. A infiltração também é importante para propiciar maior permanência da água em bacias hidrográficas, proporcionando, assim, uma maior disponibilidade de água para desenvolvimento e manutenção da cobertura vegetal. Muitos dos problemas ambientais (erosão, movimentos de massa, inundações, assoreamento e de qualidade da água) são afetados direta ou indiretamente pela taxa de infiltração. A capacidade de infiltração é influenciada pelas características climáticas, pedogeomorfológicas, biológicas e pelas formas de uso e ocupação do terreno. O presente estudo foi desenvolvido no Complexo Bação onde, segundo informações de moradores, o fluxo de base dos rios tem decaído nosúltimos anos, o que pode estar relacionado à redução da infiltração. Tomando-se por base o grande volume de dados (geológicos, geotécnicos, pedológicos, hidrológicos e geomorfológicos) previamente disponível, foram selecionadas duas áreas (estações Dom Bosco e Holanda), localizadas na unidade geológica (gnaisse Funil), a de maior abrangência no Complexo Bação. Como principal objetivo, procurou-se discutir o papel do relevo e de algumas propriedades físicas - tais como textura, porosidade, estabilidade dos agregados, dentre outras - na infiltração e percolaçãopelos horizontes superficiais do solo. Secundariamente, buscou-se avaliar a condutividade hidráulica e os padrões de infiltração e de percolação através de ensaios de eletrorresistividade e da utilização de traçador colorimétrico (Brilliant Blue FCF) e químico (cloreto de sódio). Os resultados indicaram que a geomorfologia influencia diretamente na velocidade de infiltração, pois na forma de relevo em saliência (estação Holanda), com solos mais desenvolvidos (latossolos), as taxas de infiltração foram maiores que na concavidade (argissolos, estação Dom Bosco). Tal fato é relevante, pois nas concavidades se concentram voçorocas, que são muito abundantes na região. As maiores taxas de infiltração ocorreram em cambissolos, que aparecem de forma subordinada na estação Holanda. Notou-se significativa influência da compactação do solo nas taxas de infiltração, já que em ponto situado em estrada de terra, estas se mostraram com quase duas ordens de magnitude a menos que nos pontos vizinhos. A presença de macroporos influencia significativamente a infiltração, especialmente as raízes de gramíneas, no horizonte A, e as cavidades (especialmente as de formiga e cupim), no horizonte B. Em função dos macroporos, o padrão de fluxo é altamente variável. Assim, não sepode a priori adotar o modelo de fluxo em pistão para a infiltração e percolação nos solos da região. Finalmente, o método da eletrorresistividade foi eficiente para avaliar fluxos na zona não-saturada.
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    Aplicação e técnicas de quantificação da infiltração e da recarga de aquíferos do alto Rio das Velhas (MG)
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Freitas, Suzy Magaly Alves Cabral de; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    Boas condições de recarga são fundamentais para a manutenção, de forma sustentável, das vazões nas drenagens em épocas de estiagem, com importantes reflexos nas atividades humanas e na preservação dos ecossistemas. De forma a investigar a influencia da litologia e uso e ocupação do solo e comparar técnicas utilizadas na determinação da infiltração e da recarga de aqüíferos foram analisadas quatro microbacias situadas na sub-bacia do Alto Rio das Velhas, em duas das unidades geológicas dominantes, o embasamento cristalino, representado pelo Complexo Metamórfico do Bação (CMB)- microbacias CCV e CSV, e os xistos do Grupo Nova Lima (GNL)- microbacias FAZ e UAI. As microbacias se diferenciam pelo grau de degradação, com presença de voçoroca (CCV) e pastagens (FAZ). Foram monitoradas durante um ano hidrológico, quando foram instalados pluviômetros e um pluviógrafo, vertedores e indicadores de nível d`água (INA). Com os dados obtidos, foram elaborados hietogramas, hidrogramas com médias diárias e mensais e gráficos da variação temporal do nível d´água subterrâneo. Foi feita a caracterização pedológica e geotécnica dos solos em algumas dezenas de pontos representativos das microbacias. A determinação da condutividade hidráulica dos horizontes superficiais dos solos envolveu ensaios com infiltrômetro de anéis e permeâmetro Guelph. A recarga potencial foi determinada utilizando-se de lisímetros e técnicas auxiliares (condutividade hidráulica) e a recarga real, utilizando-se de técnicas de balanço hídrico, a interpretação de hidrogramas e a variação do nível d’água (VNA). A separação do fluxo de base em hidrogramas possibilitou estimar alguns índices de interesse para a avaliação da recarga, tais como o índice de fluxo de base (IFB), o fluxo de base específico (FBE) e Vo, que é teoricamente o volume máximo armazenado de água subterrânea nos aqüíferos, no início da recessão, a partir do qual se estima a recarga (Ra). Com os ensaios laboratoriais, observou-se que os solos do CMB possuem uma granulometria menos uniforme, mais rica em areia média a grossa, maior porosidade e tendência a menor diâmetro médio ponderado dos grãos (DMP). No Grupo Nova Lima o solo é rico em silte e areia fina. A análise dos dados hidrológicos evidenciou que os maiores valores de coeficiente de recessão foram encontrados nas microbacias do Grupo Nova Lima e na CCV. As microbacias CSV e UAI apresentaram menores índices de fluxo de base (IFB). A recarga potencial (infiltração) foi maior nas microbacias situadas no CMB. As microbacias situadas no Grupo Nova Lima apresentaram, de maneira geral, maior recarga real dos aqüíferos. Os resultados da técnica VNA e o padrão dos hidrogramas indicaram a tendência das microbacias situadas no CMB serem mais sustentáveis, por conservarem por mais tempo a água no sistema e a liberarem mais lentamente devido a maior proporção de aqüíferos intergranulares na base do regolito, mais espesso, com maior coeficiente de armazenamento e menor transmissividade resultando em coeficientes de recessão inferiores.