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Resumo
A Sondagem Eléctrica Vertical (SEV) é geralmente aplicada em áreas de rochas sedimentares, e desta forma, a sua aplicação em rochas ígneas e metamórficas cinge-se na procura de estruturas geológicas capazes de acumular e fazer circular fluídos, caso das falhas, fracturas e zonas meteorizadas da rocha. Apesar da fiabilidade dos resultados obtidos pela SEV na pesquisa de água subterrânea, existem casos que resultam em furos negativos devido à complexidade geológica. Para entender este problema, no caso concreto dos distritos de Repale, Mongicual, Meconta, Murrupula e Mugovolas, foram feitos estudos pela COWATER, aplicando a técnica de pesquisa de água subterrânea, denominada Sondagem Eléctrica Vertical (SEV).
Neste estudo foram seleccionados vários furos em cada distrito, porém a maioria deles apresentou resultados não satisfatórios. Face a isso, foram efectuados furos adicionais nas proximidades, a fim de estudar a variação da resistividade aparente nas proximidades destes.
Posteriormente, as resistividades foram processadas usando programas que permitiram a obtenção das curvas geoelétricas. Foram obtidas várias curvas em cada distrito, sendo que a maioria das curvas apresentavam um modelo de 3 a 4 camadas que podem ser interpretadas de baixo para cima com espessuras e resistividades diferentes, da seguinte maneira:
▲ Camada 3: com espessuras não determinadas devido à limitação do método e resistividade elevada, interpretadas como sendo gnaisse meteorizado que se torna pouco meteorizado com o aumento da profundidade; ▲ Camada 2: com resistividade mais baixa em relação à terceira camada que pode ser tida como sendo areia e argila húmida; ▲ Camada 1: caracterizada por apresentar resistividades elevadas, é tida como sendo areia grossa e seca.
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INTRODUÇÃO
O método de resistividade é amplamente aplicado devido a possibilidades de aplicação nos diversos campos de estudos, como o caso da hidrogeologia. Este método é considerado eficiente e de baixo custo operacional e apresenta-se como ferramenta adequada ao estudo de características hidrogeológicas de uma determinada área, principalmente em países em via de desenvolvimento, caso concreto de Moçambique, onde existem problemas relacionados com a falta de água potável. Desta forma, a resistividade pode fornecer informações importantes e ajudar a diminuir os problemas da ambiguidade na interpretação de dados geoeléctricos.
Segundo relatórios^1 sobre a hidrogeologia da província de Nampula, a maioria da população de Moçambique, cerca de 69% vive em meio rural e somente 29% dessa população tem acesso a água potável. Com vista a aumentar o acesso a este precioso liquido, o Governo de Moçambique, em parceria com a MCA (Millennium Challenge Account) desenvolveu um programa designado RWPIP (Rural Water Point Installation Program), que teve o seu início nas províncias de Nampula e Cabo Delgado.
Foram colocados várias fontes de captação de água subterrânea naquelas províncias (um total de 600 furos). A escolha dos locais para a alocação dos furos foi feita com base nos resultados da técnica de SEV, em que certos locais das províncias apresentaram resultados não satisfatórios.
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1(Nepuruarua, 2014)
OBJECTIVOS
Geral
✓ Interpretar os dados estatísticos sobre o comportamento das curvas geoeléctricas na redução do número de furos negativos em projectos de furos de água.
Específicos
✓ Classificar os principais tipos de curvas que ocorrem no Complexo de Nampula; ✓ Identificar as curvas geoeléctricas que deram furos negativos e positivos em cada região; ✓ Relacionar os tipos de curva frequentes com as unidades hidrogeológicas locais.
METODOLOGIA OU PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
a. Estudos de Gabinete e/ou revisão bibliográfica:
Vai consistir na consulta de trabalhos feitos anteriormente, bem como toda e informação relacionada com a área de estudo;
- (^) Colecta de Dados:
Nesta fase, colher-se-ão dados geofísicos , para aquisição de informação que irá ajudar na construção das curvas geoeléctricas de cada região. A colheita de dados geofísicos foi feita pela empresa COWATER durante os estudos feitos num projecto financiado pela MCA.
- Análise, processamento e integração (padronização) de dados e interpretação dos resultados
Para esta fase, vai se usar programas informáticos seguintes :
- ArcGis 9.3 para a digitalização de mapas de localização geográfica assim como a criação de mapas de isolinhas, geológico, hidrológico;
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- Microsoft Excel e MatLab para análise estatística, elaboração de tabelas e gráficos ilustrativos;
b. Compilação das Informações, Dados e a respectiva elaboração de Relatório
Final (PC).
Os dados compilados serão usados para: b.1. Interpretar estatisticamente os tipos de Curvas geoelétricas; b.2. Identificar a maior quantidade de furos positivos em cada região; b.3. Estabelecer a relação entre os tipos de curvas geoelétricas e a profundidade; b.4. Elaborar um mapa que relaciona a hidrologia e os tipos de curvas geoelétricas nessa região.
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Figure SEQ Figure * ARABIC 1: Mapa de Localização Geográfica
Clima e Hidrografia
O quadro abaixo apresenta de forma resumida os diferentes tipos de clima presente em cada distrito, visto que esses distritos apresentam um tipo de clima similar, assim como uma variação não significante em termos de precipitação.
Table SEQ Table * ARABIC 1: Tipos de Climas
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Distrito Tipo de Clima Características dos principais rios Repale Tropical Húmido com duas estações
Regime periódico com excepção do Rio Meluli Mongicual Subtropical húmido-seco Regime Periódico Murrupula Semi-arido á sub-húmido seco Mugovolas Semi-arido á sub-húmido seco Meconta Sub-Húmido seco
Relevo e Solo
As planícies na região de Meconta são dissecadas por alguns rios que estendem-se da costa para o interior, gradualmente, passando para um relevo mais dissecado com encostas mais declivosas intermédias, da zona sub-planáltica de transição para zona litoral (zona da área costeira da província). Este distrito, assim como os distritos de Mogovolas e Mogincual, caracterizam-se pelos seus solos arenosos, lavados a moderadamente lavados, predominantemente amarelos a castanhos-acinzentados, quer seja os da cobertura arenosa do interior (FerralicArenosols), quer seja os das dunas arenosas costeiras (HaplicArenosols), e ainda pelos solos da faixa do grés costeiros de textura arenosa franco argiloarenosas de cor alaranjada (FerralicArenosols).
Os solos arenosos hidromórficos de depressões e baixas ocorrem alternados as partes de terrenos mais elevados (GleyicArenosols).
Fisiograficamente, os distritos de Mogovolas, Murrupula e Mogincual são constituídos por zonas planálticas baixas que, geralmente, passam para um relevo mais dissecado com encostas mais declivosas intermédias da zona subplanáltica de transição para a zona litoral.
A fisiografia dos distritos de Mogovolas e Murruplua é dominada pela alternância de interflúvios e os vales dos rios que, devido à sua largura, profundidade e posição (em relação aos rios), poderão alternar com dambos^5.
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5 Dambos são formas especiais dos vales, depressões hidromórficas suaves ou vales extensos, não profundos, sem escoamento de água na forma de uma linha de drenagem ou mesmo leito de rio.
II. ENQUADRAMENTO GEOLÓGICO
Geologia Regional
A geologia de Moçambique pode ser dividida em terrenos pré-Cambrianos e Fanerozóicos. O pré-Câmbrico encontra-se muito representado na região Norte e Centro do país e ocupa dois terços deste. O Fanerozóico cobre regiões de grandes planícies costeiras e encontra-se mais representado na zona Sul^7.
O pré-cambriano no Norte de Moçambique,no qual a área de estudo encontra-se inserida, é formado por gneisses polideformados, de médio a alto grau cortadas por várias estruturas do Mesoproterozóico e Neoproterozóico. Este constitui a extremidade Sul do Cinturão de Moçambique^8 (definido por Holmes, 1951 emChauque, 2008), que é a parte de um cinturão orogénico maior (Orógeno Leste Africana), que ocorre ao longo da costa Leste de África, estendendo-se do Norte de Moçambique ao Sudão e Etiópia.
Modelos mais recentes sugerem que o Cinturão de Moçambique, formou-se durante a colisão Neoproterozóica, entre o Gondwana Oeste e Gondwana Leste, seguida do fechamento do oceano de Moçambique^9. Tal como outros cinturões da África Austral, o Cinturão de Moçambique apresentam rochas metamórficas de alto grau associadas a intrusões ácidas^10.
Segundo G. Viola 11 , os complexos geológicos no NE de Moçambique, podem ser divididos dentro de cinco maiores unidades megatectónicas geneticamente distintas que são:
- O domínio paleoproterozóico do Complexo de Ponta Messuli, (contém paragneisses migmatíticos, augen gneisses, talcoxistos e anfibolitos);
- O extensivo domínio de gneisses Mesoproterozóicos dos Complexos de Nampula, Unango, Marrupa, Nairotoe Meluco, os quais sofreram retrabalhamento e transporte durante a orogenia pan-africana (caracterizados predominantemente por gneisses graníticos, granodioríticos, tonalíticos e gneisses migmatíticos bandados);
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7(Chaúque, 2008) 8(Chaúque, 2008) 9(Jamal, 2005) 10(Noé, 2013) 11(G. Viola, 2008)
- O domínio predominantemente Neoproterozóico, formado ao longo dos Complexos de Xixano, Lalamo, M’Sawize e Muaquia com Monapo e MugebaKlippen juntos agrupados como “Cabo Delgado NappeComplex” (CDNC); (são litologicamente muito heterogêneos e são formados por gneisses graníticos, tonalíticos, gabróicos, anfibolíticos e vários paragneisses e granulitos máficos e metavulcânicos);
- Bacias intracratónicas Metasedimentares restritas, Neoproterozóicas (Complexo de Monapo, Grupo de Geci, Grupo de Mecuburi, Grupo de Txitonga e Grupo do Alto Benfica), constituídos por metaconglomerados nodulares e gneisses biotíticos, calcários, micaxistos e metaconglomerados)
- Os Complexos de Ocua e de Montepuez do Neoproterozóico, interpretados como a mélange tectónica Pan-Africana, incluindo litologias do domínio extensivo de gneisses Mesoproterozóicos dos Complexos de Nampula, Unango, Marrupa, Nairoto e Meluco, e do domínio Neoproterozóico do “Cabo Delgado NappeComplex” (CDNC), com o Complexo de Ocua formando o núcleo do Lúrio Belt. Aspectos estruturais O maior elemento estrutural da área de estudo inclui o Cinturão de Lúrio, definido a escala regional como uma zona de cisalhamento de orientação NE-SW, com mais de 400 km desde o Sul de Malawi até ao oceano Índico (Cadoppiet al., 1987; Jamal& De Wit, 2004 em (Cronwright, 2005). Sugere-se que este representa a maior zona de sotura colisional entre o Gondwana Norte e Sul^12.
O modelo estrutural actual do Cinturão de Lúrio foi definido por Jamal 13. Ele propôs o esquema de deformação em quatro fases (D1-D4), onde as três últimas fases de deformação (D2-4) estão associadas com estruturas planares denominadas de S2, S3 e S4, respectivamente. D2 representa a fase de intensa deformação caracterizada por dobras isoclinais de direcção NE- SW com foliação planar S2. D2 é também associada ao cavalgamento direccionado a SE, apesar de não mostrar nenhuma evidência convincente. A D3 é marcada pelo desenvolvimento da foliação planar S3 e por dobras
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12(G. Viola, 2008) 13(Jamal, 2005)
Figure SEQ Figure * ARABIC 2 - Mapa da geologia Regional do Nordeste de Moçambique mostrando a geologia e os principais elementos estruturais (Adaptado de Pinna et al, 1993) (Cronwright, 2005).
Geologia local
A geologia local consiste basicamente em rochas de idade Mesoproterozóica e uma cobertura Fanerozóica que compreende todas as litologias depositadas posteriormente ao Ciclo Orogênico Pan-Africano (COPA).
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As rochas da área estudo incluem nomeadamente, o Mesoproterozóico dos Complexos de Nampula e de Monapo e as rochas do Fanerozóico. Complexo de Nampula O Complexo de Nampula compreende rochas a Sul do Cinturão de Lúrio, e inclui na área de estudo, o Grupo de Molócue, a Suite de Culicui e a Suite de Mocuba. As unidades litodémicas e litoestratigráficas compreendem uma sequência de gnaisses supracrustais (Grupo de Molócuè) , que apresenta vários graus de migmatização, e um conjunto de gnaisses granitóides ainda mais antigos (Ciclo de Mocuba), datado de 1123-1148 Ma 16 (Norconsult,^ 2007).^ Estas^ rochas supracrustais e os granitóides foram intrudidas por vários corpos intrusivos intermédios a ácidos, presentemente ortognaisses ( Ciclo de Culicui), datado de 1028– 1087 Ma 17 (Norconsult, 2007). Muitas das unidades encontradas na região estão altamente migmatizadas e os ortognaisses deste complexo foram classificados como granitóides do tipo I e A. O Complexo de Nampula foi posteriormente intrudido durante o Câmbrico por plutões, diques e lençóis de granitóides Pan-Africanos sintectónicos a pós-tectónicos ( Ciclo de Murrupula e de Malema) , entre 530 – 450 Ma e por pegmatitos entre 480-430 Ma 18 (Norconsult, 2007). A Oeste, foi intrudido por uma série de plutões, tampões, lençóis e diques de sienitos e sienitos nefelínicos do Jurássico, representando a actividade alcalina ao longo do limite Sul do sistema do Rift Este Africano na fronteira entre Moçambique e Malawi.
Os paragnaisses migmatíticos, biotíticos-anfibolíticos, polideformados e bandados e os ortognaisses migmatíticos graníticos do Suite de Mocuba representam as rochas mais antigas do Complexo de Nampula e do Nordeste de Moçambique 19.
Fanerozóico A cobertura Fanerozóica compreende todas as litologias depositadas posteriormente ao Ciclo Orogênico Pan-Africano (COPA). Estas são geralmente sedimentos terrestres a marinhos, sub- horizontais a monoclinais, que não foram afectados por deformação penetrativa, mas podem ter sofrido uma deformação tectônica frágil extensiva. Esta é convenientemente sub-dividida em (da
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16(Norconsult, 2007) 17(Norconsult, 2007) 18(Norconsult, 2007) 19(CGS, 2007).
Esta região foi afectada pelo Metamorfismo de Alto grau, formando gnaisses poli-deformados na sua maioria e que foram cortados por numerosas estruturas (falhas, lineaçãoes e estruturas de dobramento) do Proterozóico e do Nesoproterozóico.
As datações radiométricas e as evidências geológicas mostram que a área foi afectada por dois ciclos metamórficos importantes. O evento mais antigo é conhecido como Kibariano (1350 Ma) e o mais recente termo-tectónico, conhecido como Orogenia Pan-africana (~500 Ma). Este último evento foi acompanhado pela instalação de granitos e pegmatitos metalíferos, (Kroneret al., 1997; Sachi, 1997 em (Cronwright, 2005)
Os recentes trabalhos realizados 22 (Kroner, et al., 1997 em (Cronwright, 2005)) e (Jamal e De Wit 2004 em (Cronwright, 2005)) demonstraram que as principais evoluções estruturais e metamórficas ocorreram durante o Pan-Africano e as idades maiores Mesoproterozóicas são idades de cristalização das rochas deformadas.
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22(Cronwright, 2005)
Hidrogeologia da área de estudo
Factores que determinam a ocorrência de água Subterrânea
O armazenamento e infiltração da água no subsolo estão estreitamente condicionados pela natureza das camadas geológicas. De acordo com o ciclo hidrológico (figura abaixo), sabe-se que ao atingir a superfície terrestre, parte da água das chuvas poderá ser escoada superficialmente para os rios e lagos ou as lagoas e outra parte poderá infiltrar no solo. A água que infiltra no solo pode retornar a atmosfera, quer pelo processo de evapo-transpiração ou pode percolar para as camadas mais profundas do subsolo formando a reserva de água subterrânea, a qual poderá ser captada através de métodos apropriados (poços, furos, drenos de filtragem, etc.) para seu uso em diferentes fins. Os parâmetros hidráulicos mais importantes que condicionam a infiltração da água e o seu armazenamento no subsolo são a permeabilidade e a porosidade^23. As rochas sedimentares são, regra geral, mais porosas e permeáveis. A variação da porosidade e permeabilidade é determinada pela textura do material rochoso, o que já não acontece com as rochas sedimentares consolidadas, sendo que para estas dependendo do seu grau de consolidação ou cimentação e do tipo de cimento (argiloso ou calcário), a rocha pode ser provida de permeabilidade e porosidade primaria e, desta forma, ser favorável ao armazenamento e a circulação da água. As rochas cristalinas são geralmente caracterizadas por possuírem uma porosidade (<1%) e permeabilidade primarias muito baixas. De acordo com algumas condições climáticas, geológicas e geomorfológicas estas rochas podem desenvolver-se em formações capazes de armazenar e transportar água proporcionando caudais mínimos de 1 m 3 /h (caudal mínimo recomendado em Moçambique). Para tal efeito, têm que sofrer alguns processos tais como falhamento, fracturação, fissuração e a meteorização^24.
Em rochas metamórficas de grão fino (argilitos e xistos) a meteorização pode estender-se acima de 100m de profundidade. A meteorização dos quartzitos e gneísses é menos pronunciada ou
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23(DNA, Outubro, 2001) 24(DNA, Outubro, 2001)
Em função de suas posições estratigráficas, os aquíferos são denominados de:
▲ Aquíferos Livre s: as águas neles contidos estão como se estivessem em um reservatório ao ar livre (submetidas, apenas, à pressão atmosférica); e, ▲ Aquíferos Confinados: as águas neles contidos se encontram entre camadas impermeáveis, sob pressão superior à atmosférica.
Figure SEQ Figure * ARABIC 3: Tipos de Aquíferos
Quanto ao movimento, as águas subterrâneas, de um modo geral, escoam lentamente no subsolo, com velocidade relativamente pequena devido ao atrito nas paredes dos capilares e dos poros. Numa areia a água movimenta-se com velocidade de cerca de 1m/dia; e nas argilas o movimento é praticamente nulo. Nas rochas muito fracturadas a velocidade pode ser muito rápida.
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Ocorrência de água Subterrânea em Moçambique
Generalidades
De acordo com a DNA, a carta hidrogeológica de Moçambique, na escala 1:1000000 (1987), é o principal documento de consulta sobre a situação hidrogeológica do país. Os principais itens representados na carta são: a geologia, a ocorrência da água subterrânea e a qualidade da água subterrânea em termos de grau de mineralização.
Em função da porosidade, extensão dos aquíferos e produtividade das formações distingue-se na carta três domínios, nomeadamente: Domínio A, Domínio B e Domínio C. A distinção destes domínios é feita através de cores, correspondendo a cor azul ao Domínio A, a cor de laranja ao Domínio B e a cor castanha ao Domínio C 27.
Figure SEQ Figure * ARABIC 4: Mapa ilustrando os diferentes tipos de domínios na zona de estudo
Domínio A
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27(DNA, Outubro, 2001)
