Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-09T15:36:37Z No. of bitstreams: 1 Disserta├º├úo_Concei├ºao_FILGUEIRAS_BGQ1 (2) versão final.pdf: 5520241 bytes, checksum: a9aac74ed4a2091c5c3a66eb7bcc0e01 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-09T15:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disserta├º├úo_Concei├ºao_FILGUEIRAS_BGQ1 (2) versão final.pdf: 5520241 bytes, checksum: a9aac74ed4a2091c5c3a66eb7bcc0e01 (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica, Niterói, RJ. / Os recursos hídricos da Área de Proteção Ambiental das Ilhas de Tinharé e Boipeba vêm sendo comprometido devido à fortes pressões antrópicas. A ausência de saneamento ambiental ou de práticas de manejo que atenuem as descargas de material orgânico na APA ameaça o equilíbrio natural dos diferentes ecossistemas. A ilha de Boipeba é formada por rochas sedimentares de períodos transicionais/marinhos rasos do Cretáceo sobrepostos a rochas sedimentares de idade Jurássica, além de coberturas sedimentares quaternárias. De acordo com as características geológicas ocorrem 4 tipos de aquíferos sedimentares sendo eles o sistema Arenito, Terraços Marinhos, Terraços Flúvio-Marinhos, majoritariamente livres e o aquífero Carbonático. Em 2012 foi realizada uma campanha de amostragem na porção sul da ilha de Boipeba, com medidas físico-químicas e análises químicas de íons maiores, menores e elementos-traço da água subterrânea contemplados em 19 pontos destinados ao abastecimento humano. Além dessa coleta, os dados hidroquímicos levantados pela CPRM em 1994 ao longo de Tinharé e Boipeba foram interpretados nessa pesquisa. Desta forma, foi possível avaliar comportamento hidrogeoquímico das águas subterrâneas dos sistemas aquíferos Carbonático, Terraços Marinhos, Flúvio-Marinhos e Arenito da região da ilha de Boipeba. Foram determinadas as concentrações dos principais íons e de constituintes secundários como Al, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Zn, Fe, Mn, Ba, As, B, Sr, Ti, V, Se, Sb, F-, Br, NO2, NO3, PO4, NH4. As fácies hidroquímicas identificadas nas águas subterrâneas foram: bicarbonatadas cálcicas e mistas no aquífero Carbonático e nos aquíferos Terraços Marinhos e Arenito predominam as águas cloretadas sódicas. A razão cloreto/brometo e a análise fatorial foram utilizadas e permitiu definir origens de salinidade que identificaram para o aquífero Carbonático ao menos duas amostras com características de intrusão marinha. Nos aquíferos Terraços Marinhos e Arenito foram identificadas mineralização da água por sedimentos com halita. A análise fatorial e os diagramas hidroquímicos permitiram concluir que a maioria das águas subterrâneas exploradas da Ilha são influenciadas principalmente pela rocha carbonáticas e que os aquíferos arenosos são influenciados pelo processo de laterização do solo. Estimou-se ainda, que os elementos molibdênio e arsênio foram acrescidos à água subterrânea em função de insumos agrícolas, já que a região é intensamente explorada para plantação de cocos. Apesar do descarte inapropriado, não foram verificadas contaminações relevantes por efluentes domésticos, demonstrando que os aquíferos ainda possuem capacidade de autodepuração. Entretanto, a especulação imobiliária que vêm passando a região e a falta de saneamento básico comprometerão os recursos hídricos da Área de Proteção Ambiental das Ilhas de Tinharé e Boipeba / The water resources of the Tinharé and Boipeba Islands, Environmental Protection Areas (EPA) have been degraded, due to strong anthropogenic pressures. The lack of environmental sanitation and management practices to mitigate discharges of organic material in the EPA threaten the natural balance of different ecosystems. The Boipeba island is formed by sedimentary rocks of shallow transitional / marine Cretaceous periods overlapping the sedimentary rocks of Jurassic age, and Quaternary sedimentary covers. According to the geological characteristics, 4 types of sedimentary aquifers occur in this area: Sandstone system, Marine terraces, fluvial-Marine Terraces, unconfined and carbonate aquifer. In 2012 it carried out a sampling campaign in the southern portion of the Boipeba island, were was measured the physical and chemical parameters and analyzed the major ions, minor and trace elements in groundwater included 19 points intended for human consumption. In addition to this collection, the hydrochemical data collected by CPRM in 1994 over Tinharé and Boipeba were interpreted in this research. Thus, it was possible to evaluate the hydrogeochemical behavior of groundwater from aquifers carbonate, Marine terraces, fluvial-Marine and sandstone of the islands. They determined the concentrations of the major ions and secondary constituents such as: Al, Cd, Cr, Cu, Mo, Pb, Zn, Fe, Mn, Ba, As, B, Sr, Ti, V, Se, Sb, F, Br, NO2, NO3, PO4, NH4. The hydrochemical facies identified in groundwater were: calcium carbonate and mix in the bicarbonate aquifer and in the Marine terraces and sandstone aquifers predominate the chloride sodium. The used of ratio chloride / bromide and factor analysis allowed to define sources of salinization that identified for carbonate aquifer at least two samples with seawater intrusion features. In Marine terraces and sandstone aquifers were identified water mineralization of halite sediments. Factorial analysis and hydrochemical diagrams showed that most of the groundwater exploited on the island are mainly influenced by carbonate rock and sandy aquifers are influenced by soil laterization process. It is estimated, further that the Molybdenum and arsenic were added to the groundwater due to agricultural inputs, as the region is heavily exploited for coconut plantation. Despite the inappropriate disposal of domestic effluents, we do not found relevant contamination by this source, demonstrating that the aquifers still have self-purification capacity. However, the real estate speculation that come through the area and the lack of basic sanitation compromise the water resources of the Environmental Protection Area of Tinharé and Boipeba Islands. Keywords: Trace Elements. Sedimentary Aquifers. Salinization

Nesta pesquisa foi utilizado o método eletromagnético no domínio do tempo (TDEM) em apoio à exploração de águas subterrâneas, visando o mapeamento de aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná. Os dados foram adquiridos por meio da técnica de caminhamento TDEM usando o loop transmissor (Tx) fixo e a bobina receptora (Rx) 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. A análise dos dados do campo magnético secundário proveniente de medidas com a bobina Rx 3D teve como objetivo principal entender como estes campos se dissipam em subsuperfície e relacioná-los com os sedimentos e com as estruturas presentes dentro da camada de basaltos da Formação Serra Geral na bacia do Paraná. A interpretação de estruturas com geometrias variadas na subsuperfície foi feita por meio de inversões individuais dos dados da componente-z (Bz) e os modelos geoelétricos na forma de perfis foram obtidos por meio de um processo de interpolação lateral. As componentes individuais forneceram informações adicionais sobre o comportamento do campo magnético induzido e sua dissipação na subsuperfície. Resultados de medidas da resistividade elétrica por meio da técnica de caminhamento elétrico foram correlacionados com os perfis TDEM com a finalidade de fazer uma interpretação integrada, aliada com informações litológicas de poços disponíveis na região de estudos, e com isso dar mais confiabilidade na interpretação. Os resultados são promissores e contribuíram para o mapeamento do aquífero sedimentar raso (Formação Adamantina) e do aquífero cristalino caracterizado pela presença de zonas de fraturas nos basaltos da Formação Serra Geral que podem estar preenchidas com água. Os resultados terão aplicações diretas em estudos hidrogeológicos na região de Termas de Ibirá, Estado de São Paulo. / In this research, the time domain electromagnetic method (TDEM) was used for groundwater exploration aiming to map the sedimentary and crystalline aquifers in the Paraná Basin. The TDEM acquisition data was made through fixed transmitter loop technique (Tx) and a mobile 3D-coil receiver (Rx). The data analysis of the secondary magnetic field from measurements with 3D Rx coil aimed to understand how these fields dissipate in the subsurface and relate them to the sediments and the structures present within the basalt layer of the Serra Geral Formation in the Parana basin. The interpretation of varied subsurface geometries and structures was made through individual inversions of the z-component data (Bz) and the geoelectric models obtained by a process of lateral interpolation. The individual components provided additional information on the induced magnetic field behavior and its dissipation in the subsurface. Results of resistivity measurements by electric tomography technique were correlated with the TDEM profiles in order to make an integrated interpretation, together with lithological information from available wells in the study area. The results are promising and contributed to the mapping of shallow sedimentary aquifer (Adamantina Training) and the crystalline aquifer characterized by the presence of fractures in the basalt layer in the Serra Geral formation that can be filled with water. This research will have direct applications in hydrogeological studies in the area of Ibirá, state of São Paulo.

Nesta pesquisa foi utilizado o método eletromagnético no domínio do tempo (TDEM) em apoio à exploração de águas subterrâneas, visando o mapeamento de aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná. Os dados foram adquiridos por meio da técnica de caminhamento TDEM usando o loop transmissor (Tx) fixo e a bobina receptora (Rx) 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. A análise dos dados do campo magnético secundário proveniente de medidas com a bobina Rx 3D teve como objetivo principal entender como estes campos se dissipam em subsuperfície e relacioná-los com os sedimentos e com as estruturas presentes dentro da camada de basaltos da Formação Serra Geral na bacia do Paraná. A interpretação de estruturas com geometrias variadas na subsuperfície foi feita por meio de inversões individuais dos dados da componente-z (Bz) e os modelos geoelétricos na forma de perfis foram obtidos por meio de um processo de interpolação lateral. As componentes individuais forneceram informações adicionais sobre o comportamento do campo magnético induzido e sua dissipação na subsuperfície. Resultados de medidas da resistividade elétrica por meio da técnica de caminhamento elétrico foram correlacionados com os perfis TDEM com a finalidade de fazer uma interpretação integrada, aliada com informações litológicas de poços disponíveis na região de estudos, e com isso dar mais confiabilidade na interpretação. Os resultados são promissores e contribuíram para o mapeamento do aquífero sedimentar raso (Formação Adamantina) e do aquífero cristalino caracterizado pela presença de zonas de fraturas nos basaltos da Formação Serra Geral que podem estar preenchidas com água. Os resultados terão aplicações diretas em estudos hidrogeológicos na região de Termas de Ibirá, Estado de São Paulo. / In this research, the time domain electromagnetic method (TDEM) was used for groundwater exploration aiming to map the sedimentary and crystalline aquifers in the Paraná Basin. The TDEM acquisition data was made through fixed transmitter loop technique (Tx) and a mobile 3D-coil receiver (Rx). The data analysis of the secondary magnetic field from measurements with 3D Rx coil aimed to understand how these fields dissipate in the subsurface and relate them to the sediments and the structures present within the basalt layer of the Serra Geral Formation in the Parana basin. The interpretation of varied subsurface geometries and structures was made through individual inversions of the z-component data (Bz) and the geoelectric models obtained by a process of lateral interpolation. The individual components provided additional information on the induced magnetic field behavior and its dissipation in the subsurface. Results of resistivity measurements by electric tomography technique were correlated with the TDEM profiles in order to make an integrated interpretation, together with lithological information from available wells in the study area. The results are promising and contributed to the mapping of shallow sedimentary aquifer (Adamantina Training) and the crystalline aquifer characterized by the presence of fractures in the basalt layer in the Serra Geral formation that can be filled with water. This research will have direct applications in hydrogeological studies in the area of Ibirá, state of São Paulo.