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Type: Dissertação de Mestrado
Title: Hidrogeoquímica dos Aquíferos da Região da APA Carste de Lagoa Santa, MG
Authors: Luisa Costa Martins Vieira
First Advisor: Leila Nunes Menegasse Velasquez
First Co-advisor: Tania Mara Dussin
First Referee: Jorge Carvalho de Lena
Second Referee: Maria Antonieta Alcântara Mourão
Abstract: Este estudo, realizado na região da Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa a norte de Belo Horizonte, visou a caracterização geoquímica das rochas e das águas subterrâneas com o intuito de auxiliar na posterior estruturação de um modelo hidrodinâmico e hidroquímico e na implantação de uma rede de monitoramento. Afloram na região e constituem os diferentes aquíferos três unidades litoestratigráficas principais: embasamento, representado pelo granito-gnaisse do Complexo Belo Horizonte, calcários recristalizados da Formação Sete Lagoas, que compõem o principal aquífero da região e é subdividida em Membro Pedro Leopoldo, inferior, formado por calcários finos e com intercalações pelíticas, e Membro Lagoa Santa, superior, com calcários grossos e essencialmente calcíticos, e pelitos da Formação Serra de Santa Helena no topo. Coletou-se amostras de águas de nascentes e poços, correspondentes à circulação rasa e profunda dos aquíferos, para análise química e os dados foram tratados estatisticamente e plotados em diagramas binários, ternários, Piper e Stiff para interpretação. Estas águas são predominantemente bicarbonatadas cálcicas, ocorrendo fácies bicarbonatadas mistas limitadas às águas do embasamento e bicarbonatada sódica relativa a colúvio. Estas últimas são facilmente distinguíveis das demais, assim como as associadas aos pelitos, pela composição química com baixa concentração de Ca2+, observada pela mediana (18,5 mg/L), e altas de Na+ (7,9 mg/L) referentes apenas aos granitos - e Si4+ (35,5 mg/L). As misturas dos granitos com rochas do membro inferior e dos pelitos com os calcários puros mantêm a alta concentração de Si4+ (26,7 mg/L), mas aumentam as concentrações de Ca2+ (55,9 mg/L) devido a contribuição carbonática. As águas que circulam restritamente no Membro Lagoa Santa refletem a composição calcítica das rochas com concentrações maiores de Ca2+ (80,2 mg/L) e HCO3- (243,4 mg/L) que as demais e baixas concentrações de Mg2+ (1,1 mg/L), Na+ (0,3 mg/L) e Si4+ (9,4 mg/L). A presença de intercalações pelíticas nos calcários impuros conferem às águas maiores concentrações de Mg2+ (3,2 mg/L), Na+ (1,6 mg/L) e Si4+ (14,5 mg/L), porém menores de Ca2+ (59,8 mg/L) e HCO3- (205,0 mg/L) que o membro superior. A variabilidade faciológica deste membro permite a subdivisão em quatro tipos hídricos com concentrações de Ca2+ e Si4+ variadas, observados também nas cotas médias de entradas dágua e na produtividade dos poços desta unidade. A alta produtividade dos poços é conferida à hidroquímica passível a dissolução pela alta concentração de Ca2+ associada a porções mais puras das rochas, mas principalmente à localização próxima a zona de falhas e do contato litológico entre os membros, assim como a ocorrência das maiores vazões em cotas mais elevadas no Membro Pedro Leopoldo e mais baixas no Membro Lagoa Santa Já a circulação rasa, controlada principalmente pela intensidade dos processos de carstificação, apresenta maiores vazões nas rochas do membro superior. A Si4+ constitui, ainda, o principal indicativo de compartimentação horizontal e vertical dos aquíferos, com sua concentração aumentando em profundidade e de NW para SE e NE.
Abstract: This study at Environmental Protection Area of Lagoa Santa Karst on the north of Belo Horizonte aimed the geochemical characterization of rocks and groundwaters with intention to assist a later hydrodynamic and Hydrochemical models structuration and in the implementation of a monitoring network. Three main lithostratigraphic units outcrop in the region and form distinct aquifers. The granite-gneisses basement of Belo Horizonte Complex, recrystallized limestones of Sete Lagoas Formation, main aquifer of the area and divided in Pedro Leopoldo Member, inferior, composed by fine limestones with pelitic intercalations, and Lagoa Santa Member, superior, with coarse limestones of pure calcite composition; and pelitic rocks of Serra de Santa Helena Formation on the top. Water samples of springs and tube wells corresponding to shallow and deep circulation were chemically analyzed and data statistic treated and plotted in binary, ternary, Piper and Stiff diagrams for interpretation.. This waters are mainly calcium bicarbonated, occurring mixed bicarbonated facies limited to basement waters and sodium bicarbonated relative to colluvium. These are easily distinguishable from the others, as well as those associated with the pelitic rocks, by chemical composition with low concentrations of Ca2+, observed by the median (18,5 mg/L), and high concentrations of Na+ (7,9 mg/L) - referring only to granites - and Si4+ (35,5 mg/L). The granite-impure limestones and pelitic rocks-pure limestone mixes maintain high concentration of Si4+ (26,7 mg/L) but increase concentrations of Ca2+ (55,9 mg/L) due to carbonate contribution. The waters of strict circulation in Lagoa Santa Member reflect the calcite composition of rock showing higher concentrations of Ca2+ (80,2 mg/L) and HCO3- (243,4 mg/L) than the others and low concentrations of Mg2+ (1,1 mg/L), Na+ (0,3 mg/L) and Si4+ (9,4 mg/L). The presence of pelitic intercalations in impure limestones impart higher concentrations of Mg2+ (3,2 mg/L), Na+ (1,6 mg/L) and Si4+ (14,5 mg/L) to its waters, but lower of Ca2+ (59,8 mg/L) and HCO3- (205,0 mg/L) than the superior member. The faciological variability of this member allows the subdivision of its waters in four hydric types with variable concentrations of Ca2+ and Si4+ that also could be observed in the average water input quotas and tube wells productivity of this unit. The hydrochemistry subject to dissolution by the high concentration of Ca2+ associated to pure portions of the rock confers in part high productivity of wells. The primarily factor is its location near by faults zone and lithologic contact between the members, as well as the occurrence of higher flows in higher quotes in Pedro Leopoldo Member and lowers in Lagoa Santa Member. The intensity of karstification controls the shallow circulation that shows higher flows in superior member rocks. The concentration of Si4+ is the primarily indicative of horizontal and vertical aquifers compartmentation with increase in depth and from NW to SE and NE.
Subject: Aquíferos  Lagoa Santa (MG) 
Geoquimica  Lagoa Santa (MG) 
Carste  Lagoa Santa (MG) 
Hidrogeologia 
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/IGCC-BAWN9J
Issue Date: 21-Dec-2018
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