Review

O aquífero de origem das águas das nascentes pode ser apreendido a partir de suas características físico-químicas, uma vez que diferentes tipos de rocha, sob diferentes condições ambientais, resultam em diferentes interações com a água (FEITOSA e MANOEL- FILHO, 2000). Mesmo com acesso a mapas geológicos (litológicos e estruturais), esse tipo de investigação é essencial, uma vez que os caminhos da água subterrânea não são evidentes. Além disso, o tempo de residência é outro fator essencial, uma vez que quanto maior o tempo de contato da água com os materiais geológicos, maior sua mineralização. Dois modelos hidrogeológicos são recorrentemente utilizados para agrupar as águas subterrâneas de acordo com suas características químicas e separar os aquíferos de origem das águas. O Diagrama de Piper permite trabalhar com um grande número de amostras, classificando-as de acordo com os íons prioritários. Nesse modelo, o valor absoluto de cada íon não é preponderante, mas sim, o percentual de participação de cada um na carga dissolvida, permitindo a comparação de águas com distintos graus de mineralização. Por sua vez, o Diagrama de Stiff preconiza os valores absolutos dos principais cátions e ânions presentes na água9_{. Amostras com desenhos gráficos semelhantes, resultantes do diagrama,}

tendem a ser provenientes do mesmo sistema aquífero (FEITOSA e MANOEL-FILHO, 2000). O Diagrama de Piper das onze nascentes drenantes durante a amostragem do período seco (ago/11) é apresentado no FIG. 85. Três classes de água foram identificadas:

 Águas bicarbonatadas cálcicas: nascentes LS13, LS14, LS15, PV03, PV07, PV11, SC04 e SC23, correspondendo a 73% das amostras, incluindo todas as de Lagoa Santa e as duas da Serra do Cipó que se encontram sobre rochas carbonáticas.  Águas bicarbonatadas sódicas: nascentes SC05 e SC24, totalizando 18% das

amostras.

 Águas cloretadas sódicas: apenas na nascente SC29.

Por se tratar do período de estiagem, acredita-se que essas amostras coletadas nas nascentes correspondam de forma fidedigna aos aquíferos os quais as alimentam. Porém, parte significativa das nascentes estudadas é intermitente. Com isso, foi necessário plotar os resultados hidrogeoquímicos do período úmido no Diagrama de Piper, assumindo a possibilidade de mistura com a água meteórica (FIG. 86).

9 _{Assim como nos demais modelos hidrogeológicos, para a construção dos diagramas de Piper e de Stiff, foi}

FIGURA 85 – Diagrama de Piper das nascentes drenantes no período seco (ago-11).

Fonte: dados laboratoriais.

FIGURA 86 – Diagrama de Piper das nascentes no período úmido (set-12).

No período úmido, as quatro classes de água foram encontradas:

 Águas bicarbonatadas cálcicas: nascentes LS02, LS06, LS13, LS14, LS15, PV03, PV05, PV07, PV11, PV14, SC04, SC05, SC10, SC12, SC14 e SC23. Correspondem a 65% das amostras, sendo que SC05 e LS06 enquadram-se em um subgrupo distinto com maior proximidade do centro do gráfico.

 Águas cloretadas sódicas: nascentes SC27 e SC24, totalizando 8,7% das amostras.  Águas bicarbonatadas sódicas: ocorrem apenas nas nascentes LS05 e SC28, também

com 8,7% das amostras.

 Águas cloretadas cálcicas: nascentes SC29, SC18 e SC19, contando com 13% dos casos.

Comparando os Diagramas de Piper para os dois períodos analisados, três nascentes apresentaram mudança na classe de suas águas: SC05, SC24 e SC29. A primeira, classificada como bicarbonatada sódica no período seco, passou a bicarbonatada cálcica no úmido, devido à diminuição da concentração de sódio e aumento da de cálcio com o início das chuvas. Já SC24, passou de bicarbonatada sódica para cloretada sódica, já que mesmo considerando os limites de detecção houve uma queda geral nas concentrações dos íons, aumentando a participação relativa do cloreto e sódio. SC29 classificou-se em cloretada cálcica no inverno e cloretada sódica no verão, devido ao aumento da concentração de sódio, mesmo no período úmido.

Essas três nascentes tem em comum o fato de estarem localizadas em um mesmo contexto geológico-geomorfológico. SC24 marca o início do segmento perene de um canal fluvial e SC05 ocorre justamente no talude rochoso formado pela incisão do canal de SC24. Além disso, ambas possuem dinâmica hidrológica semelhante, com rápida resposta aos eventos chuvosos. Esses elementos podem auxiliar na compreensão desta mudança sazonal do tipo de água, já que indicam uma maior presença da água meteórica na exfiltração das nascentes. Por outro lado, SC29 está situada em local com cobertura eluvial profunda e relativa estabilidade sazonal. Provavelmente por esse motivo, seu TDS teve uma pequena oscilação do período seco para o úmido (muito baixo em ambas as estações), fazendo com que a troca de sua classe de água esteja relacionada a mudanças hidrogeoquímicas muito sutis em termos absolutos.

O Diagrama de Piper, por si só, já fornece importantes informações sobre a origem da água das nascentes. Todavia, essas análises podem ser refinadas pela interpretação do Diagrama de Stiff, pois este último possibilita uma análise quantitativa que indica o material de origem da água e ainda permite uma aproximação sobre seu tempo de residência.

A FIG. 87 apresenta o mosaico dos Diagramas de Stiff para as nascentes estudadas no período seco. Fica evidenciada a existência de pelo menos três sistemas aquíferos distintos. O primeiro agrupa as nascentes LS13, LS14, LS15 e PV03, cujos diagramas formam uma espécie de losango aberto, denotando expressivas concentrações de carbonatos/bicarbonatos e cálcio. O segundo abrange as nascentes PV07 e PV11, que apresentam menores concentrações de cálcio e carbonatos/bicarbonatos, mas ainda assim é possível identificar a geometria de um losango, porém, mais estreito em seu eixo horizontal. Por fim, SC04 encontra-se em uma transição deste para o terceiro grupo, que engloba SC05, SC23, SC24 e SC29, os quais seus gráficos são praticamente uma linha coincidente ao eixo das ordenadas, denotando baixa concentração de todos os íons analisados.

Os Diagramas de Stiff construídos com os dados do período úmido (FIG. 88 e 89) reiteram esses grupos e apresentam algumas variações intermediárias a eles. Mesmo com a mistura da água meteórica sendo distinta em cada amostra, podem-se identificar nascentes com água oriunda do mesmo sistema aquífero.

As nascentes LS13, LS14, LS15 e PV03 apresentaram desenhos muito semelhantes aos do período seco. Acrescenta-se a esse grupo, as nascentes PV05 e LS02, que apesar de concentrações de carbonatos/bicarbonatos e cálcio ligeiramente inferiores as primeiras, mantêm o desenho losangonal no diagrama (FIG. 88). Aparentemente, essas duas últimas se originam dos mesmos aquíferos das anteriores, porém, com maior influência das chuvas na sua exfiltração, o que diminui o grau de mineralização da água.

Podem ser inseridas em um segundo grupo as nascentes PV07, PV11, PV14 e SC04 (FIG. 88). Elas possuem diagramas com geometria losangonal, porém com menor extensão do eixo horizontal. Esse grupo também tem os carbonatos/bicarbonatos como importantes elementos em sua composição iônica, porém, os teores são menores do que no primeiro. Devido a sua localização, acredita-se que PV07 e PV11 encontram-se alimentadas pelo mesmo aquífero de PV03 e PV05, porém, demonstrando águas com menor tempo de residência. Por sua vez, PV14 e SC04 sofrem influência das coberturas aluviais sobre as quais foram formadas. Por esse motivo, não possuem o mesmo grau de mineralização das demais nascentes localizadas na área de influência do Grupo Bambuí.

FIGURA 87 – Diagramas de Stiff das nascentes no período seco (ago-11).

FIGURA 88 – Diagramas de Stiff das nascentes no período úmido (parte 1).

FIGURA 89 – Diagramas de Stiff das nascentes no período úmido (parte 2).

As demais apresentam o Diagrama de Stiff muito semelhante, com todos os valores próximos ao eixo das ordenadas, formando um último grupo de nascentes de grau de mineralização muito baixo. São nascentes que possuem alta influência da água meteórica, baixo tempo de residência e/ou são provenientes de materiais pouco solúveis. Nesse sentido, podem-se distinguir subgrupos de acordo com suas demais características hidrogeoquímicas: i) LS05 e LS06; ii) SC05, SC12, SC18, SC24, SC27, SC28, SC10, SC14, SC19 e SC29; e iii) SC23. Associando-se os resultados dos Diagramas de Piper, Stiff e Schoeller, é possível identificar cinco sistemas aquíferos que alimentariam as nascentes estudadas, em função de suas características hidrogeoquímicas (QUADRO 9). Apesar de localizadas sobre duas grandes unidades geológicas (Grupo Bambuí e Grupo Macaúbas), as diferentes conexões dessas rochas com o material sotoposto promovem significativas diferenças hidrogeológicas. Assim, as nascentes que ocorrem em coberturas colúvio-eluviais sobre o Bambuí são hidrogeoquimicamente distintas daquelas que se situam em coberturas aluviais sobre o Bambuí. Além disso, há a possibilidade de ocorrência de aquíferos suspensos, diminuindo a influência da rocha mãe na química das águas.

QUADRO 9

Descrição dos prováveis sistemas aquíferos de origem das nascentes em função de suas características hidrogeoquímicas

Sistema

Aquífero Estratigrafia provável Nascentes Características básicas

SA1 Coberturas colúvio-eluviais

Rochas carbonáticas (Grupo Bambuí)

LS13, LS14, LS15, PV03

Alto grau de mineralização Alto teor de CO3- e HCO32-

Estabilidade sazonal Elevado tempo de residência LS02, PV05,

PV07, PV11

Médio grau de mineralização Maior influência água meteórica

SA2 Coberturas aluviais

Rochas carbonáticas (Grupo Bambuí) PV14, SC04

Médio grau de mineralização Alto teor percentual de sílica

SA3 Coberturas eluviais

Rochas siliciclásticas (Grupo Macaúbas)

SC05, SC10, SC14, SC24

Baixo grau de mineralização Instabilidade sazonal

Alto percentual de CO3- e HCO32-

SC12, SC27, SC28

Muito baixo grau de mineralização CO3- e HCO32- não detectável

SC18, SC19, SC29

TDS alto para Gr. Macaúbas Alto teor percentual de cloro Alto teor percentual de sílica

SA4

Coberturas colúvio-eluviais

Rochas siliciclásticas (Grupo Macaúbas) Rochas carbonáticas (Grupo Bambuí)

SC23

Alto teor percentual de sílica Baixo teor de CO3- e HCO32-

Menor influência de água meteórica

SA5 Coberturas colúvio-eluviais

(aquífero suspenso) LS05, LS06

Baixo grau de mineralização Alto teor percentual de sílica Baixo teor de CO3- e HCO32-

No contexto do Grupo Macaúbas, as menores variabilidades do manto de alteração (mormente raso e arenoso) indicam a existência de um único sistema aquífero para a área estudada. Porém, variações locais que podem estar relacionadas à composição química da rocha ou ao tempo de residência da água subterrânea, permitem distinguir três subgrupos de nascentes neste sistema aquífero. Além disso, a configuração ímpar de SC23 que se localiza em terreno carbonático circundado pelas rochas metassedimentares do Supergrupo Espinhaço, faz com que suas águas sofram influência de ambos.