Influência da tectônica rúptil na hidrogeoquímica e produtividade hidráulica das águas subterrâneas da Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos

Abstract

A Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos, nordeste do Rio Grande do Sul, tem enfrentado um intenso aumento do uso dos seus recursos hídricos subterrâneos, principalmente nas regiões onde suas águas superficiais são impróprias ao abastecimento da população. Sendo composta pelos Sistemas Aquíferos Guarani e Serra Geral e subordinadamente aquíferos de idade permiana, inexistem estudos sobre o condicionamento hidráulico e químico imposto nas suas águas pela tectônica rúptil. Esse estudo busca caracterizar a tectônica da região através da interpretação de lineamentos morfotectônicos, caracterizar a composição química de suas águas, a produtividade dos seus poços e integrar esses dados com essas estruturas frágeis. Os falhamentos tectônicos na bacia se mostraram atuantes em toda a área em estudo, com pouca variação na frequência de suas direções e com um leve aumento do comprimento na região do Sistema Aquífero Serra Geral. No entendimento da química das suas águas subterrâneas, 204 poços tubulares foram estudados e classificados a partir de Análise Fatorial de Componentes Principais e Análise de Agrupamentos Hierárquicos, onde foram identificadas cinco fácies (águas meteóricas, águas CaMg, águas Mg, águas Na e águas SO4). Essa direção também proporcionou um aumento na concentração dos íons Na+, Cl- e HCO3- para as águas CaMg, encontradas preferencialmente no Sistema Aquífero Serra Geral. É provável que essa direção seja a que mais frequentemente permita a ascensão de águas profundas mineralizadas, associadas à dissolução de sais e intemperismo de sedimentos marinhos e pirita nos aquíferos permianos, que se misturam com águas de recarga meteórica e de menor tempo de residência como as CaMg. Em relação à produtividade de seus poços, a bacia foi caracterizada por uma capacidade específica muito baixa, em média 0,39 m³/h/m para os 624 poços analisados. Estruturas de grande porte e uma maior presença de lineamentos N-NE e NE-E tendem a estarem associadas a poços de maior capacidade específica, enquanto estruturas de pequeno porte tendem a reduzir sua vazão, sendo encontrados poços de alta produtividade em todos os aquíferos.

The Rio dos Sinos River Basin, northeast of Rio Grande do Sul, has faced an intense increase in the use of its groundwater resources, especially in regions where its surface waters are unsuitable for the public supply. Comprising the Guarani and Serra Geral Aquifer Systems as well as subordinate aquifers of permian age, there are no studies on the hydraulic and chemical conditioning imposed on its waters by brittle tectonics. This study aims to describe the region's tectonics through the interpretation of its morphotectonic lineaments, characterizing the chemical composition of its waters and the productivity of its wells, further integrating the acquired data with these fragile structures. The basin tectonic faults exhibited activity throughout the analysed area, with little variation in the frequency of its directions and with a slight increase in length in the Serra Geral Aquifer System. Furthermore, for the chemical assessment of its groundwater, 204 wells were characterized and classified with Factor and Principal Component Analysis and Hierarchical Clustering Analysis methods, therefore, identifying five facies (meteoric, CaMg, Mg, Na and SO4 waters). The brittle tectonics expressed influence over the conditioning of these five facies, the NW-W direction, related to the Na and SO4 facies, being an example of it. This direction also provided an increase of Na+, Cl- and HCO3- ion concentration for CaMg waters, preferably found in the Serra Geral Aquifer System. Additionally, it is likely that this direction is the one that most often allows the ascension of deep mineralized waters, associated with salts dissolution and weathering of marine sediments and pyrite in the permian aquifers, which mix with meteoric recharge waters and shorter residence time waters, such as CaMg. Regarding the productivity of its wells, the basin was characterized by a very low specific capacity, on average 0.39 m³/h/m for the total 624 wells analysed. Large structures and a greater presence of N-NE and NE-E lineaments tend to be associated with greater specific capacity wells, while small structures tend to reduce their flow, with high productivity wells being found in all aquifers.