UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus de Rio Claro Estudo Hidrogeológico do Aqüífero Tubarão na área de afloramento da porção central do Estado de São Paulo Alexandre Campane Vidal Orientador: Prof.Dr. Chang Hung Kiang Co-Orientador: Profa.Dra. Maria Rita Caetano-Chang Tese de Doutorado elaborada junto ao Curso de Pós-Graduação em Geociências – Área de Concentração em Geologia Regional, para obtenção do Título de Doutor em Geociências. Rio Claro (SP) 2002 a Comissão Examinadora Prof. Dr. Chang Hung Kiang Prof. Dr. Aldo C. Rebouças Prof. Dr. Setembrino Petri Prof. Dr. Sidnei Pires Rostirolla Prof. Dr. Uriel Duarte Aluno: Alexandre Campane Vidal Rio Claro, 05 de Setembro de 2002 Resultado: Aprovado b Dedico este trabalho aos meus pais e a Olívia pelo apoio e incentivo. c AGRADECIMENTOS Aos professores, Chang Hung Kiang e Maria Rita Caetano-Chang, pela orientação e incentivo durante todo o trabalho. A FAPESP, pelo auxílio a pesquisa através da bolsa de doutorado e de recursos da reserva técnica. Aos professores Osmar Sinelli, Wu Fu Tai, Ian Hutcheon, Sidnei Pires Rostirolla, Bernhard Mayer, Giorgio Basilici, pelas sugestões técnicas e abertura para discussões dos problemas apresentados durante a tese. Ao Instituto Geológico – IG, em especial ao geólogo José Maria de Azevedo Sobrinho, pelo fornecimento das descrições litológicas dos poços e apoio durante o trabalho, e à equipe de sondadores que auxiliou na coleta de amostras. Ao Laboratório de Hidrologia e Hidroquímica da UNESP, em especial ao químico Emílio C. P. Hespanhol; e aos laboratórios de isótopos estáveis e hidroquímica da Universidade de Calgary. Ao DAEE – Departamento de Águas Energia Elétrica; SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo; SAEE ITU Serviço Autônomo de Água e Esgoto, e as prefeituras de Capivari, Tietê, Rafard, Cerquilho, Jumirim, Indaituba e Hortolândia, pela infraestrutura e apoio. Às empresas de perfuração de poços tubulares Edsondas, Sondamar, Leão Poços e Geoplan pelo fornecimento de dados. Às empresas Fortilit, Yanma, Usina Santa Helena, Sesc, Limongi e Cipatex, que permitiram as coleta de amostras de água de seus poços. Aos colegas Andresa Oliva, Marcelo Barison, Marco Pede, Dagmar Carrier Neto, Flávio Luis Fernandez e a Rogério Paiva pelo cooperativismo e solidariedade. d SUMÁRIO Índice............................................................................................................i Índice de Figuras........................................................................................iii Índice de Tabelas........................................................................................v Índice de Fotografias...................................................................................v RESUMO....................................................................................................vi ABSTRACT................................................................................................vii INTRODUÇÃO............................................................................................1 1 – GEOLOGIA...........................................................................................5 2 – HIDRÁULICA DOS POÇOS...............................................................36 3 – ANÁLISE PERMO-POROSA..............................................................42 4 – HIDROQUÍMICA.................................................................................69 5 – ANÁLISE DE FAVORABILIDADE......................................................92 6 – CONCLUSÃO..................................................................................100 BIBLIOGRAFIA......................................................................................102 ANEXOS................................................................................................110 e Índice INTRODUÇÃO ....................................................................................................................... 13 Objetivos .............................................................................................................................. 15 Base de dados....................................................................................................................... 16 1 - GEOLOGIA........................................................................................................................ 17 Estratigrafia .......................................................................................................................... 17 Grupo Tubarão na Bacia do Paraná.................................................................................. 18 Grupo Tubarão no Estado de São Paulo........................................................................... 20 Caracterização de fácies presentes no Subgrupo Itararé .................................................. 24 Caracterização geológica do aqüífero .................................................................................. 26 Embasamento cristalino e espessura dos sedimentos....................................................... 28 Estruturação tectônica ...................................................................................................... 31 Intrusivas básicas.............................................................................................................. 32 Caracterização do reservatório......................................................................................... 34 Banco de dados com descrições detalhadas ................................................................. 34 Banco de dados com todas as descrições..................................................................... 39 2 - HIDRÁULICA DOS POÇOS............................................................................................. 48 Análise dos dados................................................................................................................. 49 3 – ANÁLISE PERMO-POROSA........................................................................................... 54 Metodologia ......................................................................................................................... 56 Densidade......................................................................................................................... 56 Porosidade ........................................................................................................................ 56 Permeabilidade................................................................................................................. 58 Definição dos dados............................................................................................................. 60 Análise dos dados................................................................................................................. 64 Análise petrográfica ............................................................................................................. 71 Processos diagenéticos ..................................................................................................... 72 4 - HIDROQUÍMICA.............................................................................................................. 81 Metodologia ......................................................................................................................... 82 Parâmetros termodinâmicos ............................................................................................. 82 Técnica de amostragem.................................................................................................... 84 Análise de laboratório ...................................................................................................... 85 Análise dos dados................................................................................................................. 85 Avaliação da salinidade do aqüífero ................................................................................ 87 Tipos hidroquímicos......................................................................................................... 90 Análise termodinâmica..................................................................................................... 91 5 - ANÁLISE DE FAVORABILIDADE............................................................................... 104 Aplicação na área em estudo.............................................................................................. 106 Áreas favoráveis à exploração de água subterrânea........................................................... 110 6 - CONCLUSÃO .................................................................................................................. 112 BIBLIOGRAFIA.................................................................................................................... 114 Índice de Figuras Figura 1 Mapa do Grupo Tubarão no Estado de São Paulo com a localização das principais cidades e vias de acesso. A área delimitada em cinza corresponde à área alvo deste projeto............................................................................................................................... 15 Figura 2 Mapa do Grupo Tubarão na área de estudo (modificado de IPT, 1981). .................. 17 Figura 3 Estratigrafia do Grupo Itararé segundo França & Potter (1988). .............................. 19 Figura 4 Perfil litológico (DAEE, 1981b) na região sul da área em estudo............................