O estudo da hidrogeologia em aqüífero cristalino fraturado apresenta como maior desafio a imprevisibilidade do meio, uma vez que o fluxo ocorre exclusivamente pelas fraturas. Neste sentido informações de atitude, abertura e conectividade de fraturas tornam-se essenciais no entendimento do fluxo da água subterrânea. O presente trabalho busca aplicar o conhecimento da tectônica rúptil para caracterizar o meio fraturado, com intuito de auxiliar o estudo hidrogeológico do aqüífero. A área de estudo está localizada na porção leste do Município de Cotia, SP, no contexto do Complexo Embu, de idade proterozóica, na porção central da Faixa Ribeira. Ocorrem predominantemente rochas granitóides, com permeabilidade primária desprezível, rochas cataclásticas relacionadas às grandes zonas de cisalhamento de Taxaquara e Caucaia do Alto, metassedimentos e coberturas aluviais cenozóicas, estas ao longo das principais drenagens. Os principais eventos tectônicos de caráter rúptil da região estiveram relacionados à reativação mesozóico-cenozóica, inicialmente com a ruptura continental e abertura do Oceano Atlântico Sul e, posteriormente, a formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil (RCSB), e seus principais eventos de deformação. Os estudos foram desenvolvidos em duas escalas de trabalho. A primeira de semi-detalhe, em 1:50.000, e a segunda de detalhe, em 1:5.000, esta última em duas porções distintas dentro da área de semi-detalhe. Os resultados obtidos em escala de semi-detalhe, a partir da análise da tectônica rúptil (morfometria, fotogeologia e levantamentos de campo), serviram para direcionar as investigações em escala de detalhe, onde foram usados dados provenientes de sondagens, métodos BHTV (Bore Hole Television), levantamento de perfis de eletrorresistividade e dados hidrogeológicos de poços de monitoramento instalados no aqüífero em meio fraturado. Os estudos de escala de semi-detalhe permitiram delinear lineamentos de direções N-S, E-W, NE-SW e NW-SE, originados pelas diversas fases de deformação rúptil. Esses dados de lineamentos foram correlacionados com dados de atitude de falhas e juntas medidas em afloramento, e, posteriormente, associados às diferentes fases de deformação descritas para o RCSB. Foram definidas seis famílias de juntas: a) família NNW-SSE, com mergulho alto para NE); b) família NE-SW com mergulho sub-vertical; c) família E-W com mergulho alto para NW); d) família WNW-ESE com mergulho alto para NE); e) família NESW com mergulho médio para NW; e f) família NE-SW com mergulho médio para SE. Os resultados dos estudos desenvolvidos em escala de semi-detalhe, somados aos condicionantes geológicos e geomorfológicos das áreas selecionadas para estudos de detalhe, orientaram a instalação de poços de monitoramento verticais e inclinados nessas últimas. Foram instalados 11 poços na área de detalhe A e quatro poços na área de detalhe B. Os poços foram perfilados por televisionamento acústico e as fraturas identificadas nesses poços foram separadas por famílias e subfamílias: Família 1 (sub-horizontal), Família 2A (N-S com mergulho médio para W) e 2B (N-S com mergulho alto para E), Família 3A (NE-SW com mergulho médio para NW) e 3B (NE-SW com mergulho médio para SE) e Família 4 (WNW-ESE sub-vertical). Na maioria dos poços foram realizados ensaios hidráulicos para determinação da condutividade hidráulica (K), que variou de 1,55x10-8 a 2x10-5 cm/s, com média de 2,98x10-6 e desvio padrão de 5,60 x10-6 cm/s. Ensaios de bombeamento indicaram fluxo de água subterrânea através das estruturas N-S, com boa conexão com as estruturas NE-SW. A abertura média das fraturas foi de 1,13x10-3 cm, calculada com base nos valores de condutividade hidráulica correlacionados aos dados estruturais. A partir dos dados hidrogeológicos e estruturais foi proposto um método para se estimar a transmissividade e condutividade hidráulica de um poço instalado no aqüífero fraturado. / The main challenge in a hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer is the unpredictability of media, because the ground-water flows only through the fractures. Informations about strike, dip, opening and connectivity among fractures become essential in order to understand the ground-water flow. This work is an application of the concepts of the brittle tectonics to characterize a fractured media in order to help the hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer. The study area is located at the eastern part of the City of Cotia, State of São Paulo, Southeastern Brazil, in the context of the Proterozoic Embu Complex, in the central part of Ribeira Belt. This area encompass predominantly granitoid rocks (with negligible primary permeability), cataclastic rocks related to the Taxaquara and Caucaia do Alto shear zones, and metasedimentary rocks. Quaternary alluvial deposits occur along the main drainages. The main brittle tectonic events in the region are related to the Mesozoic-Cenozoic reactivation, associated with the continental break-up, the opening of the South Atlantic Ocean, and the formation and deformation of the basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil (CRSB). The study was carried out in two working scales. First in a semi-detail scale, at 1:50,000, of a large area, were brittle tectonic analysis (morphometry, photogeology and field survey in outcrops) was performed. The achieved results were used to select two small areas, within the semi-detail area, for a detailed investigation, on scale of 1:5,000, in which data from rock-boring, BHTV (Bore Hole Television), eletroresistivity and hydrogeology from bedrock monitoring wells were obtained. At a semi-detail scale it was possible to delineate lineaments of N-S, E-W, NE-SW and NW-SE-trending directions, probably originated during several brittle deformational events. Data from lineaments were first correlated with data of fault and joint measured in outcrops and latterly associated with different deformation phases described in CRSB. Six joint families were defined: a) steeply northeastward dipping NNW-SSE-trending family; b) sub-vertically dipping NE-SW trending family; c) steeply northwestward dipping E-W-trending family; d) steeply northeastward dipping WNW-ESE-trending family); e) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the NW; and f) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the SE. Results of studies in the semi-detail investigation area allowed the selection of sites for drilling of 11 wells in detail area A and 4 wells in the detail area B. All the wells were surveyed by acoustic teleview and the identified fractures were classified in four families and two subfamilies: family 1 (sub-horizontal to gently dipping); family 2A (N-S-trending with moderate dipping towards the W) and 2B (NS-trending with steep dipping towards the E); family 3A (NE-SW-trending with moderate dipping towards the NW) and 3B (NE-SW-trending with moderate dipping towards the SE); and family 4 (WNW-ESE-trending with sub-vertical dipping). Hydraulic conductivity (K) measured in the wells ranged from 1.55x10-8 to 2x10-5 cm/s, with a mean of 2.98x10-6 and standard deviation of 5.60 x10-6 cm/s. Pumping tests showed the groundwater flow through N-S-trending structures and good connection with NE-SW-trending structures. The average opening of fractures attained 1.13x10-3 cm and was calculated on the basis of the amount of hydraulic conductivity correlated with structural data. Based on structural and hydrogeological data it was proposed a method for estimating the transmissivity and hydraulic conductivity of a well installed in the fractured-bedrock aquifer.

O estudo da hidrogeologia em aqüífero cristalino fraturado apresenta como maior desafio a imprevisibilidade do meio, uma vez que o fluxo ocorre exclusivamente pelas fraturas. Neste sentido informações de atitude, abertura e conectividade de fraturas tornam-se essenciais no entendimento do fluxo da água subterrânea. O presente trabalho busca aplicar o conhecimento da tectônica rúptil para caracterizar o meio fraturado, com intuito de auxiliar o estudo hidrogeológico do aqüífero. A área de estudo está localizada na porção leste do Município de Cotia, SP, no contexto do Complexo Embu, de idade proterozóica, na porção central da Faixa Ribeira. Ocorrem predominantemente rochas granitóides, com permeabilidade primária desprezível, rochas cataclásticas relacionadas às grandes zonas de cisalhamento de Taxaquara e Caucaia do Alto, metassedimentos e coberturas aluviais cenozóicas, estas ao longo das principais drenagens. Os principais eventos tectônicos de caráter rúptil da região estiveram relacionados à reativação mesozóico-cenozóica, inicialmente com a ruptura continental e abertura do Oceano Atlântico Sul e, posteriormente, a formação do Rift Continental do Sudeste do Brasil (RCSB), e seus principais eventos de deformação. Os estudos foram desenvolvidos em duas escalas de trabalho. A primeira de semi-detalhe, em 1:50.000, e a segunda de detalhe, em 1:5.000, esta última em duas porções distintas dentro da área de semi-detalhe. Os resultados obtidos em escala de semi-detalhe, a partir da análise da tectônica rúptil (morfometria, fotogeologia e levantamentos de campo), serviram para direcionar as investigações em escala de detalhe, onde foram usados dados provenientes de sondagens, métodos BHTV (Bore Hole Television), levantamento de perfis de eletrorresistividade e dados hidrogeológicos de poços de monitoramento instalados no aqüífero em meio fraturado. Os estudos de escala de semi-detalhe permitiram delinear lineamentos de direções N-S, E-W, NE-SW e NW-SE, originados pelas diversas fases de deformação rúptil. Esses dados de lineamentos foram correlacionados com dados de atitude de falhas e juntas medidas em afloramento, e, posteriormente, associados às diferentes fases de deformação descritas para o RCSB. Foram definidas seis famílias de juntas: a) família NNW-SSE, com mergulho alto para NE); b) família NE-SW com mergulho sub-vertical; c) família E-W com mergulho alto para NW); d) família WNW-ESE com mergulho alto para NE); e) família NESW com mergulho médio para NW; e f) família NE-SW com mergulho médio para SE. Os resultados dos estudos desenvolvidos em escala de semi-detalhe, somados aos condicionantes geológicos e geomorfológicos das áreas selecionadas para estudos de detalhe, orientaram a instalação de poços de monitoramento verticais e inclinados nessas últimas. Foram instalados 11 poços na área de detalhe A e quatro poços na área de detalhe B. Os poços foram perfilados por televisionamento acústico e as fraturas identificadas nesses poços foram separadas por famílias e subfamílias: Família 1 (sub-horizontal), Família 2A (N-S com mergulho médio para W) e 2B (N-S com mergulho alto para E), Família 3A (NE-SW com mergulho médio para NW) e 3B (NE-SW com mergulho médio para SE) e Família 4 (WNW-ESE sub-vertical). Na maioria dos poços foram realizados ensaios hidráulicos para determinação da condutividade hidráulica (K), que variou de 1,55x10-8 a 2x10-5 cm/s, com média de 2,98x10-6 e desvio padrão de 5,60 x10-6 cm/s. Ensaios de bombeamento indicaram fluxo de água subterrânea através das estruturas N-S, com boa conexão com as estruturas NE-SW. A abertura média das fraturas foi de 1,13x10-3 cm, calculada com base nos valores de condutividade hidráulica correlacionados aos dados estruturais. A partir dos dados hidrogeológicos e estruturais foi proposto um método para se estimar a transmissividade e condutividade hidráulica de um poço instalado no aqüífero fraturado. / The main challenge in a hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer is the unpredictability of media, because the ground-water flows only through the fractures. Informations about strike, dip, opening and connectivity among fractures become essential in order to understand the ground-water flow. This work is an application of the concepts of the brittle tectonics to characterize a fractured media in order to help the hydrogeological study of a fractured-bedrock aquifer. The study area is located at the eastern part of the City of Cotia, State of São Paulo, Southeastern Brazil, in the context of the Proterozoic Embu Complex, in the central part of Ribeira Belt. This area encompass predominantly granitoid rocks (with negligible primary permeability), cataclastic rocks related to the Taxaquara and Caucaia do Alto shear zones, and metasedimentary rocks. Quaternary alluvial deposits occur along the main drainages. The main brittle tectonic events in the region are related to the Mesozoic-Cenozoic reactivation, associated with the continental break-up, the opening of the South Atlantic Ocean, and the formation and deformation of the basins of the Continental Rift of the Southeastern Brazil (CRSB). The study was carried out in two working scales. First in a semi-detail scale, at 1:50,000, of a large area, were brittle tectonic analysis (morphometry, photogeology and field survey in outcrops) was performed. The achieved results were used to select two small areas, within the semi-detail area, for a detailed investigation, on scale of 1:5,000, in which data from rock-boring, BHTV (Bore Hole Television), eletroresistivity and hydrogeology from bedrock monitoring wells were obtained. At a semi-detail scale it was possible to delineate lineaments of N-S, E-W, NE-SW and NW-SE-trending directions, probably originated during several brittle deformational events. Data from lineaments were first correlated with data of fault and joint measured in outcrops and latterly associated with different deformation phases described in CRSB. Six joint families were defined: a) steeply northeastward dipping NNW-SSE-trending family; b) sub-vertically dipping NE-SW trending family; c) steeply northwestward dipping E-W-trending family; d) steeply northeastward dipping WNW-ESE-trending family); e) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the NW; and f) NE-SW-trending family with moderate dipping towards the SE. Results of studies in the semi-detail investigation area allowed the selection of sites for drilling of 11 wells in detail area A and 4 wells in the detail area B. All the wells were surveyed by acoustic teleview and the identified fractures were classified in four families and two subfamilies: family 1 (sub-horizontal to gently dipping); family 2A (N-S-trending with moderate dipping towards the W) and 2B (NS-trending with steep dipping towards the E); family 3A (NE-SW-trending with moderate dipping towards the NW) and 3B (NE-SW-trending with moderate dipping towards the SE); and family 4 (WNW-ESE-trending with sub-vertical dipping). Hydraulic conductivity (K) measured in the wells ranged from 1.55x10-8 to 2x10-5 cm/s, with a mean of 2.98x10-6 and standard deviation of 5.60 x10-6 cm/s. Pumping tests showed the groundwater flow through N-S-trending structures and good connection with NE-SW-trending structures. The average opening of fractures attained 1.13x10-3 cm and was calculated on the basis of the amount of hydraulic conductivity correlated with structural data. Based on structural and hydrogeological data it was proposed a method for estimating the transmissivity and hydraulic conductivity of a well installed in the fractured-bedrock aquifer.

O método Eletromagnético no Domínio do Tempo (TDEM) vem sendo amplamente empregado ao redor do mundo para estudos de hidrogeologia, devido à sua grande profundidade de investigação e à sensibilidade do método na detecção de camadas condutivas. No Brasil sua aplicação ainda é incipiente, havendo poucos estudos publicados. A presente pesquisa empregou o método TDEM sobre rochas da Bacia Sedimentar do Paraná, na região de Bebedouro (SP). Esta região vem apresentando a ocorrência de surtos de sismos desde o ano de 2005, os quais podem estar sendo induzidos por poços profundos perfurados para exploração de água subterrânea. Na região de estudo existem duas áreas de atividade sísmica: a área de Andes e a área de Botafogo. A pesquisa teve como objetivos mapear a estratigrafia geoelétrica destas áreas, com ênfase no mapeamento da camada de basaltos e das eventuais zonas de fraturas com água em seu interior a fim de contribuir com os estudos sobre a origem das atividades sísmicas na região de Bebedouro. Foram adquiridas e modeladas 86 sondagens TDEM em adquiridas em sete etapas de campo ocorridas durante os anos de 2007, 2008 e 2010. Nos trabalhos de campo de 2010 foram adquiridas ainda um conjunto de 46 SEVs a fim de mapear o nível dágua no aqüífero sedimentar raso e contribuir para a melhoria dos modelos geoelétricos provenientes dos dados TDEM. As sondagens TDEM permitiram mapear zonas fraturadas saturadas no interior da camada de basalto da Formação Serra Geral que coincidem com a profundidade estimada para os hipocentros dos tremores na região de estudos (Assumpção et al., 2010), bem como permitiram detectar o contato da base do basalto com o arenito saturado da Formação Botucatu (Aqüífero Guarani). Algumas sondagens indicaram a presença de estruturas 2D nas áreas sísmicas, sobretudo próximo aos poços de grande vazão na região de Andes. Estas estruturas foram modeladas como degraus no topo da camada de basalto, mostrando variações bruscas na interface do basalto com as rochas da Formação Adamantina. A análise dos dados adquiridos em anos diferentes sugere que as zonas de fraturas no interior do basalto sejam muito localizadas e que o caráter migratório da concentração de eventos sísmicos observado na região pode estar associado à redução do volume de água que preenche algumas das zonas fraturadas do basalto. Os dados TDEM foram comparados com outros dados geofísicos, tais como sísmica de refração e perfilagem térmica. A interpretação integrada desses resultados deu suporte para o modelo geoelétrico elaborado para a região de estudos, o qual apresenta uma boa concordância com as informações litológicas de poços. / The Time-Domain Electromagnetic (TDEM) method has been widely employed worldwide for hydrogeological studies, due to its great depth investigation and its sensibility in conductive layers detection. In Brazil, the TDEM method is not very used, with few published studies. This research used TDEM method at Paraná sedimentary basin, in Bebedouro region (SP). This region has been showing the occurrence of seismic activity since 2005, which may be induced by deep wells drilled for groundwater exploration. In the study region there are two seismic activity areas: Andes (Area A) and Botafogo (Area B). The research has as objectives to map the geoelectrical stratigraphy in these areas, with emphasis on the mapping of the basalt layer and the possible fractured water-filled zones within the basalt layer in order to contribute with the studies about the origin of seismic activities in Bebedouro region. An amount of 86 TDEM soundings were acquired along seven field campaigns occurred during 2007, 2008 and 2010. During the campaigns in 2010, an amount of 46 VES were also acquired, aiming the mapping of the water table in the sedimentary aquifer and contributing to improve TDEM geoelectric models. The TDEM soundings allowed the mapping of the fractured zones within the basalt layer of the Serra Geral Formation, which matches to the depth estimated for quakes hypocenter in the studied region (Assumpção et al., 2010), and also allowed the detection of the contact between the basalt layer base and the saturated sandstone of Botucatu Formation (Guarani Aquifer). Some soundings showed the presence of 2D structures in seismic areas, especially next to wells with high flow of groundwater in Andes area. These structures were modeled as steps on the top of the basalt layer, showing abrupt variations between the basalt and the sediments of Adamantina Formation. The analysis of data acquired in different years suggest that the fractured zones filled with water within the basalt layer are very well located and that the migratory behavior of seismic events may be related to a reduction in the water volume that fills the fractures in basalt. TDEM data were compared with other geophysical data, such as refraction seismic and thermal profiling. The integration of these results gave support to the geoelectrical model developed for the studied region, which presents a good agreement with the lithological information from wells.

O método Eletromagnético no Domínio do Tempo (TDEM) vem sendo amplamente empregado ao redor do mundo para estudos de hidrogeologia, devido à sua grande profundidade de investigação e à sensibilidade do método na detecção de camadas condutivas. No Brasil sua aplicação ainda é incipiente, havendo poucos estudos publicados. A presente pesquisa empregou o método TDEM sobre rochas da Bacia Sedimentar do Paraná, na região de Bebedouro (SP). Esta região vem apresentando a ocorrência de surtos de sismos desde o ano de 2005, os quais podem estar sendo induzidos por poços profundos perfurados para exploração de água subterrânea. Na região de estudo existem duas áreas de atividade sísmica: a área de Andes e a área de Botafogo. A pesquisa teve como objetivos mapear a estratigrafia geoelétrica destas áreas, com ênfase no mapeamento da camada de basaltos e das eventuais zonas de fraturas com água em seu interior a fim de contribuir com os estudos sobre a origem das atividades sísmicas na região de Bebedouro. Foram adquiridas e modeladas 86 sondagens TDEM em adquiridas em sete etapas de campo ocorridas durante os anos de 2007, 2008 e 2010. Nos trabalhos de campo de 2010 foram adquiridas ainda um conjunto de 46 SEVs a fim de mapear o nível dágua no aqüífero sedimentar raso e contribuir para a melhoria dos modelos geoelétricos provenientes dos dados TDEM. As sondagens TDEM permitiram mapear zonas fraturadas saturadas no interior da camada de basalto da Formação Serra Geral que coincidem com a profundidade estimada para os hipocentros dos tremores na região de estudos (Assumpção et al., 2010), bem como permitiram detectar o contato da base do basalto com o arenito saturado da Formação Botucatu (Aqüífero Guarani). Algumas sondagens indicaram a presença de estruturas 2D nas áreas sísmicas, sobretudo próximo aos poços de grande vazão na região de Andes. Estas estruturas foram modeladas como degraus no topo da camada de basalto, mostrando variações bruscas na interface do basalto com as rochas da Formação Adamantina. A análise dos dados adquiridos em anos diferentes sugere que as zonas de fraturas no interior do basalto sejam muito localizadas e que o caráter migratório da concentração de eventos sísmicos observado na região pode estar associado à redução do volume de água que preenche algumas das zonas fraturadas do basalto. Os dados TDEM foram comparados com outros dados geofísicos, tais como sísmica de refração e perfilagem térmica. A interpretação integrada desses resultados deu suporte para o modelo geoelétrico elaborado para a região de estudos, o qual apresenta uma boa concordância com as informações litológicas de poços. / The Time-Domain Electromagnetic (TDEM) method has been widely employed worldwide for hydrogeological studies, due to its great depth investigation and its sensibility in conductive layers detection. In Brazil, the TDEM method is not very used, with few published studies. This research used TDEM method at Paraná sedimentary basin, in Bebedouro region (SP). This region has been showing the occurrence of seismic activity since 2005, which may be induced by deep wells drilled for groundwater exploration. In the study region there are two seismic activity areas: Andes (Area A) and Botafogo (Area B). The research has as objectives to map the geoelectrical stratigraphy in these areas, with emphasis on the mapping of the basalt layer and the possible fractured water-filled zones within the basalt layer in order to contribute with the studies about the origin of seismic activities in Bebedouro region. An amount of 86 TDEM soundings were acquired along seven field campaigns occurred during 2007, 2008 and 2010. During the campaigns in 2010, an amount of 46 VES were also acquired, aiming the mapping of the water table in the sedimentary aquifer and contributing to improve TDEM geoelectric models. The TDEM soundings allowed the mapping of the fractured zones within the basalt layer of the Serra Geral Formation, which matches to the depth estimated for quakes hypocenter in the studied region (Assumpção et al., 2010), and also allowed the detection of the contact between the basalt layer base and the saturated sandstone of Botucatu Formation (Guarani Aquifer). Some soundings showed the presence of 2D structures in seismic areas, especially next to wells with high flow of groundwater in Andes area. These structures were modeled as steps on the top of the basalt layer, showing abrupt variations between the basalt and the sediments of Adamantina Formation. The analysis of data acquired in different years suggest that the fractured zones filled with water within the basalt layer are very well located and that the migratory behavior of seismic events may be related to a reduction in the water volume that fills the fractures in basalt. TDEM data were compared with other geophysical data, such as refraction seismic and thermal profiling. The integration of these results gave support to the geoelectrical model developed for the studied region, which presents a good agreement with the lithological information from wells.