65ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 6. Geociências - 2. Geofísica

CARACTERIZAÇÃO DE AQUÍFEROS RASOS POR IMAGEAMENTO ELÉTRICO E SONDAGEM ELETROMAGNÉTICA NA REGIÃO DOS LAGOS/RJ

Alex Muniz Rodrigues - Instituto de Física – UERJ Miguel Angelo Mane - Departamento de Geofísica - Instituto de Geologia - UERJ Cláudio Elias da Silva - Departamento de Eletrônica Quântica - UERJ Arnaldo Santiago - Departamento de Eletrônica Quântica - UERJ Alan Freitas Machado - Prof. Dr./Orientador - Departamento de Física Teórica da Universidade do Estado

INTRODUÇÃO:

A água subterrânea desempenha um papel vital para a vida de modo geral, sendo que a sua escassez ou o aumento de sua exploração é mais acentuada em regiões de urbanização crescente e desordenada. No Rio de Janeiro, esse fator é bem evidente na Região dos Lagos, Niterói e Baixada Fluminense. Outro fator que ainda é observado é a atitude generalizada de se subestimar os riscos de contaminação ou poluição das águas subterrâneas. Estes fatos justificam a necessidade de se conhecer o substrato e a estrutura dos pacotes de sedimentos que podem conter aquíferos confinados. De certa forma, não se pode ignorar a necessidade crescente de estudos relativos ao uso e proteção dos recursos hídricos como um fator de desenvolvimento sustentável das atividades humanas e da qualidade ambiental. É neste âmbito que se aplicam métodos de exploração geofísica para que sirvam de auxílio para a população local e órgãos responsáveis.

OBJETIVO DO TRABALHO:

O presente trabalho consiste na investigação geofísica da região acima mencionada, obtendo subsídios para auxiliar a população local na exploração de água potável. Para isso foram utilizados dois métodos de exploração geofísica: a eletrorresistividade e o EM-34. O primeiro mede a resistência dos materiais rochosos e o segundo mede a condutividade, ou seja, grandezas físicas inversas.

MÉTODOS:

O método da eletrorresistividade nos fornece informações sobre a distribuição de resistividade de um determinado volume de rocha no subsolo. O método consiste na introdução de corrente elétrica no solo e na medição da voltagem diferencial resultante em vários pontos da superfície. A técnica utilizada em campo foi o imageamento elétrico que consiste em uma técnica de investigação em duas dimensões, a partir de medidas tomadas na superfície do terreno. A finalidade é estudar as variações laterais da resistividade do subsolo, sendo muito adequado para detectar contatos geológicos verticais ou inclinados, fraturamentos e/ou falhamentos, contaminações por produtos inorgânicos e outros corpos ou estruturas que se apresentem como heterogeneidades laterais deste parâmetro. Outro método empregado foi o método eletromagnético – EM34. Que consiste na geração de um campo magnético primário gerado ao se passar uma corrente alternada através de uma bobina transmissora, se existe um corpo condutivo em subsuperfície, o campo magnético primário variável produz correntes envoltórias no corpo. As correntes envoltórias geram um campo magnético secundário, os campos magnéticos primários e secundários combinados induzem uma corrente alternada em uma bobina receptora afastada da bobina transmissora.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Todos os métodos de investigação geofísica são ambíguos, ou seja, sempre que possível é aconselhável utilizar dois ou mais métodos para investigar a mesma anomalia. Ao se utilizar o método eletromagnético (EM34) foram verificados pequenos contrastes de condutividades próximos à superfície do terreno (cerca de 7-10 metros). Já a eletrorresistividade também caracterizou contrastes de resistividade nesta região a uma profundidade de aproximadamente 10 metros. Como a grandeza física medida pela a eletrorresistividade (resistividade) está relacionada inversamente proporcional com a grandeza física medida pelo EM34 (condutividade), podemos dizer que ambos determinaram a mesma anomalia. E a ordem que grandeza da resistividade e da condutividade calculadas é a mesma ordem de grandeza encontrada na literatura para a água. Juntando essas informações fornecidas pelos métodos geofísicos com o conhecimento da população local onde se utilizam poços para a extração de água, isso possivelmente indica que as anomalias encontradas pelos métodos geofísicos correspondem aos explorados pela a população daquela região.

CONCLUSÕES:

Os fatos apresentados no decorrer do trabalho mostram que o método da eletrorresistividade mostrou a presença de alteração no solo, seguido de uma camada mais compacta e por fim uma camada onde a resistividade foi bastante acentuada, contudo apenas com esse método não podemos inferir a existência ou não de aquíferos rasos na região. Para melhor consistência na caracterização de águas subterrâneas utilizamos, mas um método, o EM34. O EM-34, mostrou contrastes de condutividade, o que, possivelmente, está indicando anomalias que possuem propriedades físicas equivalentes ao da água, somando a isso a informação que a população explora a água naquela região, mas muitas vezes, a escassez acontece de forma abrupta, e adicionando as informações dos métodos geofísicos que indicam contrastes de condutividade e resistividade, concluímos que possivelmente correspondam a aquíferos confinados. O que justifica o esgotamento dos recursos hídricos depois de algum tempo sendo explorados. Tais informações levam a inferir que naquela região existe água subterrânea em pequenas profundidades onde encontram-se aquíferos de recarga confinados.

Palavras-chave: Imageamento elétrico, Métodos eletromagnéticos, Métodos potenciais.