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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.1997.tde-30092013-163243
Document
Author
Full name
Amelia Joao Fernandes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 1997
Supervisor
Committee
Amaral, Gilberto (President)
Brito Neves, Benjamim Bley de
Chang, Hung Kiang
Manoel Filho, Joao
Sinelli, Osmar
Title in Portuguese
Tectônica Cenozóica na Porção Média da Bacia do Rio Piracaia e sua Aplicação à Hidrogeologia
Keywords in Portuguese
Geologia Estrutural
Hidrogeologia
Abstract in Portuguese
A área de estudo localiza-se na região da grande Campinas. Na sua porção oriental afloram gnaisses e granitoides pré-cambrianos, que pertencem aos domínios da Nappe Socorro-Guaxupé e da Faixa Alto Rio Grande. Na porção oriental ocorrem o Grupo Itararé, diabásios e depósitos cenozóicos. Dentre estes, o mais importante, em termos de área de ocorrência e de espessura corresponde à Formação Rio Claro que foi depositada em ambiente fluvial meandrante, mais provavelmente durante o Neógeno. Posteriormente a esta formação, foram sedimentados depósitos coluviais de topo e encosta (TQlc), depósitos de fluxos gravitacionais (Qlg), depósitos de terraços e demais sedimentos das planícies aluviais. Posteriormente ao magmatismo Serra Geral, a região foi submetida a cinco eventos tectônicos, de regime transcorrente, denominados, do mais antigo para o mais recente, de T'SIGMA'1NE, T'SIGMA'1EW, T'SIGMA'1NW, T'SIGMA'1NS, T'SIGMA'1NNE. Com exceção do mais antigo, todos afetam os depósitos cenozóicos. As principais estruturas por eles geradas correspondem a falhas transcorrentes, muitas vezes com componentes oblíquas, e fraturas conjugadas, ambas de mergulhos elevados a subverticais. Falhas normais ou inversas são de ocorrência subordinada. O evento mais antigo é anterior à deposição da Formação Rio Claro e a ele se associam falhas EW sinistrais e NNE dextrais. O evento T'SIGMA'1EW, contemporâneo à sedimentação daquela formação, gerou e/ou reativou falhas ao redor de N45-65E dextrais, N45-65W sinistrais e EW normais. Os três últimos eventos são quaternários e, dentre eles, o T'SIGMA'1NW foi o de atuação mais importante em termos da quantidade de estruturas geradas. Este evento parece ter sido, pelo menos em parte, contemporâneo à sedimentação dos depósitos de fluxos gravitacionais Qlg, tendo gerado e reativado falhas EW dextrais e NS-NNW sinistrais. O evento T'SIGMA'1NS gerou e/ou reativou falhas N30-50W dextrais e N30-50E sinistrais. Ao evento mais jovem, ToINNE associam-se falhas N50-65E sinistrais e NNW dextrais. Dados de breakouts de poços localizados na Bacìa do Paraná sugerem que o campo de esforços associado a este evento também possa corresponder ao atualmente vigente. Os quatro últimos eventos, cuja atividade teve início no Neógeno, foram tentativamente considerados como neotectônicos em função de parecerem constituir fases de atividade mais intensa dentro de uma evolução tectônica mais prolongada e contínua. Tendo como base a análise estrutural efetuada, foi desenvolvido, nesta pesquisa, o método dos domínios tectônicos homogêneos com o objetivo de determinar qual a influência da tectônica cenozóica sobre a produção de poços de água subterrânea, que exploram aquíferos cuja porosidade principal é dada por fraturas. Esta análise parte dos seguintes pressupostos: (1) a evolução tectônica cenozóica é a principal condicionante sobre a natureza atual (cisalhamento ou tração) das fraturas presentes na área; e (2) a deformação cenozóica gerou estruturas rúpteis, descontínuas e discretas, que não se distribuem homogeneamente pela área como um todo, gerando domínios tectônicos onde determinado(s) evento(s) prepondera(m) sobre os demais. Tendo isto como base, o método consiste na determinação do evento tectônico predominante em áreas selecionadas, através da análise de lineamentos e de sua comparação com os trends estruturais típicos de cada evento. O método foi bem sucedido em quatro das seis áreas às quais foi aplicado, permitindo concluir que os poços mais produtivos encontram-se associados a lineamentos paralelos ao esforço máximo principal 'SIGMA'1, do evento tectôncio mais atuante, em cada área analisada. Isto sugere que o maior fluxo de água seja controlado por fraturas de natureza tracional e, provavelmente, mais abertas. Considera-se que os resultados positivos são consequência do fato de ter havido a integração de duas áreas do conhecimento, geologia estrutural e hidrogeologia, as quais, tradicionalmente, são tratadas em separado. Também é considerada fundamental a utilização do conhecimento da evolução tectônica regional para o entendimento das estruturais locais, que são as que de fato controlam as características hidráulicas dos meios fraturados.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
The study area is located in the great Campinas region. Precambrian gneisses and granites, that belong to the Socorro-Guaxupé Nappe and Alto Rio Grande Belt Domains, outcrop in the eastern portion, whereas the western one encompasses rocks of the ltararé Group, diabases and Cenozoic deposits. The Rio Claro Formation constitutes the most important Cenozoic unit which was deposited in a meandering fluvial environment during the Neogene. The other Cenozoic sediments, which are more restrict in terms of area and thickness, correspond to colluvial (TQlc), gravity flow (QIQ, terrace and other types of alluvial deposits. After the Serra Geral magmatism, the region has undergone five strike-slip tectonic events which were named, from the oldest to the youngest, T'SIGMA'1NE, T'SIGMA'1Ffl T'SIGMA'1NW, T'SIGMA'1NS and T'SIGMA'1NNE. All but the oldest affect the Cenozoic deposits. These events generated mainly strikeslip faults, often with a dip-slip component, and conjugate fractures, both with a dip usually exceeding about 75º. Normal and reverse faults are much less frequent. The oldest event originated sinistral EW- and dextral NNE- striking faults. The T'SIGMA'1EW event was contemporary to the Rio Claro Formation deposition and generated dextral N45/65E-, sinistral N45/65W-, and normal EW-striking faults. The three youngest events are Quaternary. Among them, the T'SIGMA'1NW was the most intensive and produced a large amount of structures consisting mainly of dextral EW- and sinistral NS/NNW- striking faults. Apparently it was, at least partially, contemporary to the sedimentation of gravity flow deposits (Qlg). The T'SIGMA'1NS event developed dextral N30/50W - and sinistral N30/50E-strìking faults, and the youngest one, T'SIGMA'1NNE, sinistral N50/65E- and dextral NNW-striking faults. Breakout well data in the Paraná Basin suggest that the stress field associated with the event T'SIGMA'1NNE can correspond to the current one. The last four events, which were active since the Neogene, are here regarded as possibly neotectonic, once they seem to consist of more active periods of a longer and more continuous tectonic evolution. Based on the structural analysis results, the method of "homogeneous tectonic domains" was developed, aiming to determine the influence of the Cenozoic tectonics on the production of hard rock groundwater wells. The method premisses are: (1) the evolution of the Cenozoic tectonics mostly constrains the current nature, whether shear or traction, of the fractures in the study area; (2) the Cenozoic deformation produced discrete and inhomogeneously distributed brittle structures, which generated tectonic domains where a given event predominates. The methol, then, consists of determining the predominant event in previously selected areas, by means of a lineament analysis and comparison with the main fracture trends of each event. The method described above was successful in four of the six areas analysed, and it was possible to conclude that the most productive wells are associated with lineaments parallel to the maximum principal stress 'SIGMA'1 of the dominant event in each area. This suggests that the groundwater flow is greatly increased by the presence of tractional open fractures. It is believed that the positive results are a consequence of the integrated analysis that has taken into account structural geology and hydrogeology, which are, traditionally, separately studied. Besides, the regional tectonic analysis was essential to understand the minor and localized structures that, in fact controll the hydraulic characteristics of the fractured media.
 
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Publishing Date
2013-10-14
 
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