IntegraçÃo de análises petrográficas e de condutividade hidráulica para a caracterizaçÃo do aquífero barreiras na região norte do estado do rio de janeiro



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INTEGRAÇÃO DE ANÁLISES PETROGRÁFICAS E DE CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA PARA A CARACTERIZAÇÃO DO AQUÍFERO BARREIRAS NA REGIÃO NORTE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
Mírian Cristina Oliveira da Costa; Natasha Pereira Rocha; Manuela Souza do Amaral, Claudio Limeira Mello; Gerson Cardoso da Silva Júnior

Departamento de Geologia, IGEO/UFRJ.
A Formação Barreiras constitui um dos principais reservatórios de água subterrânea da região norte do estado do Rio de Janeiro. Trata-se de uma extensa cobertura sedimentar cenozóica (Mioceno-Plioceno), composta por arenitos e argilitos pouco consolidados, geralmente ferruginizados, relacionados em estudos anteriores a uma sedimentação por rios entrelaçados. Em consequência do forte crescimento demográfico e do aumento na demanda por água subterrânea, torna-se estratégica a determinação da dinâmica de fluxo neste e em outros reservatórios. O objetivo deste trabalho constituiu a comparação das condutividades hidráulicas, obtidas em ensaios de laboratório, com as características petrográficas das principais litofácies sedimentares, para o entendimento do fluxo subterrâneo dos aquíferos da Formação Barreiras. O estudo baseou-se em etapas de caracterização sedimentológica, petrográfica e hidrogeológica, realizadas em afloramento em corte de estrada na BR-101, km 31. A análise sedimentológica consistiu na interpretação de fotomosaico, confecção de perfil sedimentológico na escala 1:40, coleta de 13 amostras deformadas para análises granulométricas, e coleta de 6 amostras indeformadas para descrição de lâminas petrográficas. Foram distinguidas três litofácies principais: arenito conglomerático com estratificação acanalada (fácies Aca), arenito maciço (Am) e lamito argiloso (La1). Na caracterização petrográfica, foram priorizadas as seguintes características: granulometria, seleção, matriz, cimento, arredondamento e esfericidade dos grãos, trama (arranjo e tipo de contatos entre os grãos; tipo, tamanho e seleção dos poros), e composição mineralógica. O estudo hidrogeológico envolveu a coleta de 18 amostras indeformadas, com volume de 90,47 cm3 cada, para a realização de ensaios de permeabilidade, em laboratório, das três principais litofácies. Os ensaios foram realizados no permeâmetro de carga após 48 horas de saturação. Foram coletadas amostras em três direções: paralela(X), perpendicular(Y) e vertical(Z) ao acamamento (estratificação) de cada litofácies. A partir das análises granulométricas, pode-se definir o predomínio de arenitos argilosos (fácies Aca e Am) e argilitos arenosos (La1). O elevado teor de argila observado nos arenitos (varia de 17 até cerca de 40%) tem como origem principal a intensa alteração dos feldspatos para caulinita e ainda ocorre infiltração desta. Esta matriz essencialmente argilosa, em geral cimentada por ferro, limita a porosidade dessas litologias, que, em parte, foi desenvolvida com o encolhimento da matriz. Os arenitos argilosos da fácies Aca apresentam condutividades hidráulicas de 6,28x10-05 e 1,23x10-05 cm/s, nas direções X e Y, e de 8,00x10-07 cm/s, no sentido Z, demonstrando uma maior velocidade de fluxo paralela ao sentido da paleocorrente, e menor no sentido vertical. Já as fácies Am possuem um comportamento hidráulico diferenciado, com velocidades maiores no sentido Y do que em X, respectivamente 4,22x10-04 e 3,4x10-05 cm/s, provavelmente relacionadas a estruturas primárias obliteradas devido a alterações pós-deposicionais. Estas duas litofácies foram interpretadas como uma única hidrofácies, devido o similar comportamento hidráulico e petrográfico, enquanto que a fácies La1 foi considerada como uma segunda hidrofácies, com condutividade hidráulica menor, variando de Y 9,72x10-05 a Z 8,92x10-08 cm/s. Tais características hidráulicas e petrográficas qualificam as camadas das fácies Aca e Am como bons reservatórios, porém com camadas que retardam o fluxo (fácies La1).

Apoio financeiro: FAPERJ.

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