Geophysical tests in an eluvial-alluvial trough hard rock aquifer

Published
2023-11-20
Keywords: Água subterrânea, Rochas cristalinas, Eletrorresistividade, VLF Groundwater, Hard rocks, Resistivity, VLF, SP and ductile structure.

    Authors

  • Jesimael Avelino da Silva Superintendência de Polícia Federal do Rio Grande do Norte (RN).
  • Walter Eugênio de Medeiros Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, RN, Brasil,
  • Emanuel Ferraz Jardim de Sá Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, RN, Brasil,
  • Carlos César Nascimento da Silva Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, RN, Brasil,
  • Josibel Gomes de Oliveira Júnior Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, RN, Brasil,
  • Iago Domingos Rabelo da Silva Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), Natal, RN, Brasil,

Abstract

Geophysical tests (resistivity, SP and VLF) were carried out with geological observations along transversal profiles of a stream located at Fazenda Santa Rita, close to Santa Cruz city, east of the RN State. The purpose was to characterize a structure of water accumulation in hard rocks along ductile feature. The stream has an ENE-WSW trend with eluvial-alluvial coverage. Gneiss outcrops show an angular relationship between the stream direction and the foliation trend, which dips south. N-S subvertical fractures also occur. Geophysical data confirm the absence of E-W fracture zones and delineate the edges of a trough-like structure filled with alluvium and regolith. This model is characterized, in the geoelectric method, by inclined apparent resistivity isovalues lines, with high values at their edges, contrasting with subhorizontal lines with lower values in the center, indicating the southern edge of the trough is steeper than the northern one. Along the trough, there is no correlation of VLF anomalies, but self-potential data show the edges in contact with hard rocks. This model is called the eluvial-alluvial trough and the local controls on water accumulation are the subsurface relief developed by weathering taking advantage of the rock foliation and its connection with drainage.

References

ABEM. ABEM Wadi VLF. Instrument: simple, state-of-the-art water prospecting instrument, p 47, Equipament Manual, 1989.

ALMEIDA, F. F. M., HASUI, Y., BRITO NEVES, B. B., FUCK R. A. Províncias Estruturais Brasileiras. In: SIMPÓSIO DE GEOLOGIA DO NORDESTE, 8., 1977. [Anais...]. Campina Grande, Atas. Recife, PE, SBG, Núcleo Nordeste, 1, 363-392, 1977.

ALVARES, C.A., STAPE, J.L., SENTELHAS, P.C. GONÇALVES, J.L.M., SPAROVEK, G. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507.

CORIOLANO, A.C.F. Reavaliação de critérios estruturais na hidrogeologia de terrenos cristalinos, com ênfase na neotectônica e sensoriamento remoto. 2002. 274 f. Tese (Doutorado em Geodinâmica; Geofísica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, RN, 2002. Disponível em: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/18354

COSTA, W.D. Hidrogeologia de meios fissurados. In: FEITOSA, A.C, MANOEL FILHO, J., FEITOSA, E.C., DEMETRIO, J.G.A., Hidrogeologia: conceitos e aplicações, Rio de Janeiro, CPRM, 3. ed., p. 97-120, 2008. Disponível em:

https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/14818p. 121-151.

CPRM. Projeto cadastro de fontes de abastecimento por água subterrânea: diagnóstico do município de Santa Cruz, estado do Rio Grande do Norte. Recife: CPRM/PRODEEM, 2005. 11p. + anexos. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/17076. Acesso em: jun. 2023.

DEGROOT-HEDLIN, C., CONSTABLE, S., Occam's inversion to generate smooth, two-dimensional models form magnetotelluric data. Geophysics, v. 55, p. 1613-1624, 1990. https://doi.org/10.1190/1.1442813

KAROUS, M.; HJELT, S.E. Linear filtering of VLF dip-angle measurements. Geophysical Prospecting, v. 31, p. 782-794. 1983.https://doi.org/10.1111/j.1365-478.1983.tb01085.x

MEDEIROS, W.E. DE. Eletro-resistividade aplicada à hidrogeologia do cristalino: um problema de modelamento bidimensional. Dissertação de Mestrado, UFBA/PPPG, 162p, 1987.https://doi.org/10.1111/j.1745-584.1990.tb01707.x

MEDEIROS, W.E. DE, LIMA, O.A.L. DE. Origem do potencial elétrico espontâneo em rochas cristalinas fraturadas e sua utilização na locação de poços. Brazilian Journal of Geophysics, [S.l.], v. 17, n. 2 e 3, p. 103-116, 1999. https://doi.org/10.1590/S0102-261X1999000200001

NASCIMENTO DA SILVA, C.C., MEDEIROS, W.E., JARDIM DE SÁ, E.F., LIMA, M.G. O aquífero fissural no semiárido: análise de modelos com base em dados geológico-estruturais e métodos geofísicos aeroportados e terrestre. Águas Subterrâneas, v. 37, n. 2, e-30197, 2023.

https:/doi.org/10.14295/ras.v37i2.30197

OLIVEIRA, S.F. de; CUNHA, A.L.C. da. Geologia e recursos minerais da folha Santa Cruz SB.24-Z-B-III: estados do Rio Grande do Norte e Paraíba. 2018. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/20239

ORELLANA, E. Prospección geoelétrica en corriente continua. Ed. Paraninfo, Madrid, 523p. 1972.

ROIG, H.L.; DANTAS, E.L. Carta geológica: folha São José do Campestre - SB.25-Y-A-I. 2013. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/17669

RODRIGUES, R. S., SILVA, C.D.A., LISBOA, L.H.D. Locações de poços em ambiente cristalino: da análise estrutural aos dados de eletroresistividade. Estudo de caso nos municípios de São Gonçalo do Amarante e Aratuba, Ceará. Águas Subterrâneas, 2017. https://doi.org/10.14295/ras.v0i0.28788

SCHIAVONE, D.;QUARTO, R. Self-potential prospecting in the study of water mvements. Geoexploration, v. 22, n. 1, 1984, p. 47-58. https://doi.org/10.1016/0016-7142(84)90005-X.

SILVA, I.D.R. DA. Uso de eletrorresistivímetro multicanal na prospecção de água subterrânea em rochas cristalinas. Relatório de Graduação em Geofísica, UFRN, DGEF, 35p, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/34349

SILVA, J.A. DA. Estruturas de acumulação de água subterrânea em rochas cristalina: estudo geofísico e geológico de casos no Estado do Rio Grande do Norte. 100p. Dissertação (Mestrado em Geodinâmica e Geofísica) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2000.

https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/18806. Acesso em: 13 jul. 2023.

SIQUEIRA, L. Contribuição da geologia à pesquisa de água subterrânea no cristalino. Recife: Grupo de Trabalhos em Águas Subterrâneas – GTAS, Departamento de Recursos Naturais, DEN, SUDENE, relatório interno, 51p, 1963.

SIQUEIRA, L. Contribuição da geologia à pesquisa de água subterrânea no cristalino. Água Subterrânea, Recife, v. 2, n. 9, p. 1-29. jan/mar. 1967

How to Cite
Silva, J. A. da, Medeiros, W. E. de, Jardim de Sá, E. F., Nascimento da Silva, C. C., Oliveira Júnior, J. G. de, & Silva, I. D. R. da. (2023). Geophysical tests in an eluvial-alluvial trough hard rock aquifer. Águas Subterrâneas, 37(3), e–30236. https://doi.org/10.14295/ras.v37i3.30236