Legenda Corpo LenticularNãoPoroso
3.1 – CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Dentre os mapeamentos já realizados no Distrito Federal, utilizou-se para o presente trabalho os mapas de geologia, hidrogeologia e o de solos. Esses mapas, comparados com a distribuição geográfica dos postos de combustível e com outros critérios descritos no capítulo seguinte, podem indicar a vulnerabilidade à contaminação na região em estudo. Os mapas de declividade são importantes nas análises de vulnerabilidade do meio físico, porém os agrupamentos urbanos planejados do Distrito Federal, ocupam preferencialmente terrenos planos, de baixa declividade. Uma vez que os postos de abastecimento estão localizados geralmente em áreas urbanas, a declividade não foi considerada uma característica crítica do meio físico para este caso específico. Certamente, cidades localizadas em regiões de relevo mais acidentado devem considerar a influência do relevo local.
3.2 – GEOLOGIA
A caracterização geológica do Distrito Federal foi recentemente revista e atualizada por Freitas-Silva & Campos (1998). Quatro conjuntos litológicos distintos compõem o contexto geológico do Distrito Federal: os grupos Paranoá, Canastra, Araxá e Bambuí. Os grupos Paranoá e Canastra têm idade Meso/Neoproterozóica (1300 – 1100 milhões de anos) e os grupos Araxá e Bambuí têm idade Neoproterozóica (950 – 750 milhões de anos).
O Grupo Canastra ocupa 15% da área do Distrito Federal ocorrendo, principalmente, na porção sul do vale do rio São Bartolomeu. É constituído essencialmente por filitos e subordinadamente, por corpos lenticulares de mármores e quartzitos. O Grupo Paranoá ocupa cerca de 65% da área do Distrito Federal e é formado por sete unidades, a partir da base: metassiltitos/metarritmitos arenosos (S), quartzitos (Q2), metarritmitos/metassiltitos (R3), ardósias
(A), quartzitos (Q3), metarritmitos argilosos (R4) e a unidade pelito-carbonatada (PPC) composta
por lentes de metacalcários e quartzito intercaladas em metassiltitos e metargilitos. O Grupo Araxá formado essencialmente por xistos, ocupa a porção sudoeste do Distrito Federal com 5% do território. O Grupo Bambuí ocorre na porção leste do Distrito Federal, ocupa 15% da área e é
3.1 apresenta a coluna estratigráfica com detalhes adicionais sobre a litologia das unidades citadas.
3.3 – HIDROGEOLOGIA
O Distrito Federal está situado na Província Hidrogeológica Brasileira denominada Escudo Central que é dominada por aqüíferos fissurais cobertos por solos e rochas alteradas com características e espessuras variáveis. O estudo mais recente sobre os aqüíferos do DF é atribuído a Freitas-Silva & Campos (op. cit.).
O contexto hidrogeológico do Distrito Federal é formado pelo Domínio Poroso (relacionado ao manto de material inconsolidado com espessura de até 50 m) e pelo Domínio Fraturado (relacionado com as zonas fraturadas das rochas proterozóicas), conforme mostram os respectivos mapas no Anexo E.
O Domínio Fraturado é o mais importante em termos de abastecimento e é dividido nos sistemas aqüíferos Canastra (com dois subsistemas), Paranoá (com seis subssistemas), Bambuí e Araxá. O Domínio Poroso é dividido nos sistemas P1, P2, P3 e P4, sendo caracterizados como aqüíferos suspensos com relação aos aqüíferos fraturados. A Tabela 3.1 mostra os valores médios de vazões dos aqüíferos do Distrito Federal.
Tabela 3.1 - Vazões médias de aqüíferos do Distrito Federal (Modificado de Freitas-Silva & Campos, 1998).
Aqüífero Domínio
Sistema Subsistema
Valores Médios de Vazão (l/h) Poroso P1, P2, P3 e P4 < 800 S/A 12.700 A 4.390 Q3/R3 12.200 R4 6.150 Paranoá PPC 9.100 F 7.500 Canastra F/Q/M 33.000 Bambuí 5.210 Fraturado Araxá 3.150
Figura 3.1 - Coluna litoestratigráfica do Distrito Federal (modificado de Freitas-Silva & Campos,1998).
Metargilitos, metafolhelhos,metassiltitos argilosose raraslenteseintercalações demetarcóseos
Clorita xistos, muscovita-quartzo xistos, biotita- muscovita xistos, ocasionalmente com lentes e intercalações dequartzitos finosemicáceos
Metassiltitos e metarritmitos com lentes de metacalcáriosedequartzitos
Metarritmitos argilosos
Quartzitos
Ardósias com intercalações de quartzitos finos a médios
Metarritmitos arenososcomlentesdequartzitos
Metassiltitos e metargilitos com lentes de metacalcáriosedequartzitos
Sericita filitos, clorita filitos, calcifilitos, quartzo- sericita filitos com lentes e intercalações de quartzitos,metarritmitosemármores
LITOESTRATIGRAFIA LITOLOGIA GRUPO
componentes de solos ou rochas alteradas formando aqüíferos rasos. Os sistemas P1, P2 e P3 são caracterizados por grandes espessuras (>5 m) e condutividade hidráulica respectivamente, alta, média e baixa.
O Sistema P1 é formado por solos de textura arenosa e localmente por areias quartzosas, produtos de intemperismo dos quartzitos Q3, de parte dos metarritmitos R3 e das porções mais ricas
em quartzitos do topo da Unidade S. Neste sistema poroso estão localizadas as mais importantes áreas de recarga regionais dos aqüíferos fraturados. Apresenta condutividade hidráulica entre 2,84x10-6 a 1,73x10-5 m/s que tende a diminuir com o aumento da profundidade. A espessura média dos solos desse domínio está em torno de 20 m e a espessura saturada média é de 10 metros. A transmissividade varia de 2,83x10-5 e 1,73x10-4 m/s2. Ainda segundo Freitas-Silva & Campos (op.cit.), os solos relacionados a esse domínio podem ter elevada taxa de colapsividade.
O Sistema P2 apresenta comportamento similar ao sistema P1, mas a condutividade hidráulica diminui mais expressivamente com a profundidade. Os solos pertencentes a esse sistema apresentam uma feição marcante relacionada à presença de agregados do tipo granular, arredondados e sub-arredondados que conferem uma porosidade e uma condutividade hidráulica de moderada a ligeiramente acentuada. Os agregados presentes nos solos desse sistema apresentam um comportamento similar ao de areia média, os quais, formados por argila e silte podem ser destruídos pelas técnicas de preparação (pré-ensaio), mascarando os parâmetros hidrodinâmicos. Os valores de condutividade hidráulica variam na ordem de grandeza de 10-8 a 10-7 m/s. As espessuras dos solos e saprólitos são geralmente superiores às do sistema P1, uma vez que se relacionam a litologias pelíticas. Compõem aqüíferos contínuos livres, de grande distribuição lateral.
O Sistema P3 é composto principalmente por solos vermelhos argilosos com espessuras médias inferiores a 15 metros. Os valores de condutividade hidráulica variam entre 2,34x10-9 e 1,43x10-8 m/s2 e a transmissividade varia entre 10,4x10-9 e 5,7x10-8 m/s2. A espessura saturada é geralmente pequena e pode ser considerada descontínua lateralmente. Pelas características citadas a importância hidrogeológica é relativamente pequena tendo aproveitamento apenas por pequenas propriedades rurais.
O Sistema P4 é representado por cambissolos com espessura saturada quase sempre inferior a 2 m. Apresenta condutividade hidráulica e transmissividade muito baixa.
descontinuidades, representando aqüíferos livres ou confinados de restrita extensão lateral e forte heterogeneidade. Os parâmetros hidráulicos são proporcionais à densidade de descontinuidades. Estes aqüíferos são explorados por meio de poços tubulares com profundidades entre 80 e 200 m (média 150 m).
O controle da recarga é favorecido pela percolação das águas em fraturas verticalizadas, pelo relevo, pelo tipo de cobertura vegetal e pela espessura do material inconsolidado (que funciona como filtro).
O Subsistema A apresenta uma densidade de fraturamento reduzida em função da plasticidade da ardósia que tende a selar as descontinuidades. As vazões médias são inferiores a 4.390 l/h. Já o Subsistema S/A apresenta elevada importância hidrogeológica local, com vazões médias de 12.700 l/h que, ocasionalmente, atingem 40.000 l/h. Esse subsistema é composto por metassiltitos, porém como a perfuração de poços é iniciada sobre as ardósias antes de atingir os metassiltitos, esse subsistema fissural foi denominado S/A.
O Subsistema Q3/R3 formado pelas unidades Q3 e R3 do Grupo Paranoá é considerado o
melhor aqüífero do Distrito Federal, em função de sua grande área e de vazões médias em torno de 12.200 l/h (podendo apresentar melhor desempenho se a locação dos poços obedece a critérios técnicos). Apresenta a menor incidência de poços secos e de baixas vazões. Os parâmetros hidrodinâmicos desse subsistema, transmissividade (T), condutividade hidráulica (K) coeficiente de armazenamento (S) e condutividade hidráulica vertical (Kv), podem ser consultados na Tabela 3.2.
Tabela 3.2 – Parâmetros hidrodinâmicos do subsistema Q3/R3. Modificado de Freitas-Silva &
Campos (1998).
Parâmetro Máximo Mínimo Média
Subsistema R3
Transmissividade T (m2/s) 8,0 x 10-4 1,2 x 10-1 5,0 x 10-4 Condutividade Hidráulica K (m/s) 4,9 x 10-6 5,3 x 10-7 2,8 x 10-6
Coeficiente de Armazenamento S 87,5 0,02 33,89 Condutividade Hidráulica Vertical Kv (m/s) 4,9 x 10
-7 5,3 x 10-8 2,8 x 10-7 Subsistema Q3 Transmissividade T (m2/s) 1,5 x 10-4 1,5 x 10-4 4,0 x 10-4 Condutividade Hidráulica K (m/s) 1,7 x 10-5 1,3 x 10-6 4,7 x 10-6 Coeficiente de Armazenamento S 87,5 0,02 30,12 Condutividade Hidráulica Vertical Kv (m/s) 1,7 x 10-6 1,3 x 10-7 4,7 x 10-7
A recarga dos aqüíferos se processa com as águas armazenadas no sistema poroso sobrejacente, que por infiltração atingem zonas mais fraturadas. Desta forma, a análise de risco de contaminação não pode ser feita de maneira isolada uma vez que os domínios porosos e fraturados estão relacionados.
O subsistema R4 é caracterizado litologicamente pelos metarritmitos argilosos do Grupo Paranoá, sendo composto por rochas com cerca de 40% de fração fina e 60% de fração areia fina. Nessas condições, esse subsistema apresenta vazões médias de 6.140 l/h.
O subsistema PPC é muito heterogêneo em função das camadas ou lentes de calcário e quartzito. Poços que atravessam essas lentes ou camadas podem apresentar vazões muito acima das médias do Distrito Federal, porém quando só atravessam metassiltitos ou metassiltitos argilosos apresentam reduzida capacidade de armazenar e transmitir água.
3.4 – SOLOS
A principal fonte de informações sobre os tipos de solos encontrados no Distrito Federal é o trabalho realizado pelo Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos (EMBRAPA, 1978). O Projeto RADAMBRASIL, (MME, 1982a; 1982b; 1982c) apresenta informações complementares e importantes definições relacionadas ao conhecimento de solos da região.
A análise do documento cartográfico elaborado pela EMBRAPA, (originalmente na escala 1:100.000), permite concluir que a região apresenta 3 classes de solos mais importantes em extensão: Latossolo Vermelho-Escuro, Latossolo Vermelho-Amarelo, e Cambissolo. Essas três classes juntas representam 85,5% da área do Distrito Federal.
Os latossolos representam 54,5% da área, onde os latossolos vermelho-escuros abrangem 38,7% e os latossolos vermelho-amarelos 15,8%. Os cambissolos ocorrem em 31% da área. Todas as demais classes ocorrem em 9,1% da área e são representadas por podzólicos (4,1%); brunizens avermelhados (0,1%); solos aluviais (0,2%); solos hidromórficos (4,2%) e areias quartzosas (0,5%). O restante da área (5,4%) é ocupada por superfície aquática ou área urbana. É importante mencionar que foram mantidas as classes de solos adotadas na publicação da EMBRAPA de 1978, embora a classificação tenha sido modificada de acordo com o novo sistema brasileiro de classificação de solos publicado também pela EMBRAPA em 1999.
espessos, porosos, permeáveis, ricos em sesquióxidos e fortemente ácidos. A espessura do horizonte A varia entre 20 e 50 cm e o do horizonte B é quase sempre maior que 250 cm. A cor do horizonte B tem matiz 2,5YR ou mais vermelho.
A distinção entre o latossolo vermelho escuro (LE) e o latossolo vermelho-amarelo (LV) está principalmente relacionada à cor do horizonte B, o qual constitui um horizonte-diagnóstico. A diferenciação entre Latossolos, Podzólicos e Terra Roxa Estruturada se baseia na variação de teor de argila com a profundidade no perfil. Enquanto nos latossolos não ocorre um aumento abrupto no teor de argila com relação à profundidade, as outras duas classes são caracterizadas pelo horizonte B textural (argílico) que implica no aumento significativo do teor de argila no horizonte B.
Segundo Haridasan, 1990, com relação aos latossolos, as principais características são: 1. Os altos teores de argilas não garantem alta capacidade de retenção de água nem alta capacidade de troca catiônica;
2. São solos fortemente ácidos, com baixos teores de bases (Ca, Mg, e K); 3. Os teores de alumínio disponível e a saturação de alumínio são altos;
4. A densidade aparente para a maioria desses solos em estado natural, é baixa.
Ao contrário dos latossolos, os podzólicos não se desenvolvem nas superfícies planas mais antigas do Distrito Federal. O conceito básico desses solos é a presença do horizonte B textural, que corresponde a um horizonte argílico.
A classe Terra Roxa Estruturada Similar, conforme definido pela EMBRAPA (op. cit), corresponde a um solo com horizonte B textural. Não são solos ácidos como os latossolos e apresentam teores elevados de cálcio e magnésio, mas não necessariamente de fósforo. A saturação de bases é alta em todo o perfil e são solos mais férteis que os latossolos e podzólicos.
Os cambissolos, em comparação com latossolos e solos podzólicos, são pouco desenvolvidos, principalmente em função do relevo mais acidentado. O que define um cambissolos é a presença do horizonte B câmbico subsuperficial, sendo possível a ocorrência de minerais primários facilmente intemperizáveis, ainda presentes. A saturação de bases e pH varia em função das rochas e da topografia com as quais esses solos se associam. O horizonte câmbico, muitas vezes cascalhento ou concrecionário apresenta uma textura mais grossa do que os solos podzólicos e latossolos e uma menor capacidade de retenção de água.
processos de redução de Fe em ambientes com elevada atividade de água e baixa drenagem. O horizonte B é geralmente maciço, podendo apresentar nódulos ferruginosos. Os solos aluviais desenvolvem-se em função da sedimentação em planícies ao longo de cursos d'água. Apresentam granulometria argilosa à arenosa e horizonte A bem desenvolvido. As areias quartzosas são originadas a partir dos quartzitos do Grupo Paranoá. A textura é claramente arenosa, o que garante elevada permeabilidade, mas torna o solo susceptível à erosão. Podem ser bastante espessas como os latossolos. Apresentam no máximo 15% de fração argilosa.
Resumidamente, as principais e mais relevantes informações, que podem ser obtidas a partir dos mapas de solos, estão apresentadas na Tabela 3.3.
Tabela 3.3 – Características gerais dos solos (EMBRAPA, 1978; MME, 1982a, 1982b, 1982c). Classe de Solo Espessura
Hor. A (cm)
Espessura Hor. B (cm)
pH (H2O)
Drenagem Cor Seca Observações
Latossolo Vermelho Amarelo 20 – 50 >250 4-5,8 Boa a acentuada Bruno escuro a vermelho amarelado ou bruno avermelhado 5YR a 10 YR B: 2,5 YR Perfil profundo, fertilidade natural baixa, CTC baixa. Latossolo Vermelho Escuro 20 - 70 > 250 4,1 – 5,9 Boa a
acentuada Vermelho escuro
2,5 YR 10R
Perfil profundo, originário de material pobre, com alto teor de Fe. CTC baixa. Podzólico Vermelho Amarelo Em torno de 20 80 - 100 4,5 – 7,3 Boa a média na superfície Vermelho amarelado 6,5 YR ou 4YR Bem desenvolvidos CTC baixa.
Terra Roxa Estruturada Até 45 Cerca de 120
ou mais 5,1 – 6,9 Boa Vermelho escuro
2,5 YR e 10R Efervescência com H2O2 devido à concreções de Mn. CTC baixa.
Brunizem Avermelhado 15 – 20 80 - 85 5,8 – 6,9 Boa Bruno avermelhado a
vermelho escuro 2,5 YR
CTC alta Solo argiloso Concrecionário
Laterítico 40 110 4-5 Boa
Bruno amarelado escuro
a vermelho escuro 2,5 YR
Presença de concreções areno- ferruginosas CTC baixa Areia Quartzosa 40 Horiz. C:
150 - 180 3,5 – 4,9 Muito boa
Cinza claro a bruno
amarelado claro 10 YR CTC baixa Teor de argila < 15% Laterita Hidromórfica Solos Hidromórficos e Solos aluviais 15 - 52 Até 110 4,2 – 5,6 Moderada e irregular a ruim
Cinza escuro a bruno
amarelado 10 YR
CTC baixa
Cambissolo 10 - 25 9 - 110 4 – 7 Boa Bruno amarelado B:2,5YR a 10YR