BIBLIOTECA DIGITAL DE TESES E DISSERTAÇÕES UNESP RESSALVA Alertamos para a ausência das fig. 1 e 2, não enviadas pelo autor no arquivo original. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 1 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA Instituto de Geociências e Ciências Exatas Campus Rio Claro “IDENTIFICAÇÃO E MAPEAMENTO DE CAVAS E PILHAS DE BOTA- FORA DE MINERAÇÃO COMO UNIDADE GEOLÓGICO-GEOTÉCNICA NO MUNICÍPIO DE ESTIVA GERBI – SP” Luciano Willen Candido Orientador: Prof. Dr. José Eduardo Zaine Dissertação de Mestrado elaborada junto ao Curso de Pós-Graduação em Geociências – Área de Concentração em Geociências e Meio Ambiente para a obtenção do Título de Mestre em Geociências. Rio Claro (SP) 2004 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 2 624.151 Candido, Luciano Willen C217r Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no município de Estiva Gerbi - SP / Luciano Willen Candido. – Rio Claro : [s.n.], 2004 68 f. : il., tabs., fots., mapas Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual Paulista, Instituto de Geociências e Ciências Exatas Orientador: José Eduardo Zaine 1. Geologia de engenharia. 2. Mapeamento geológico- geotécnico. 3. Áreas modificadas. 4. Alterações ambientais. 5. Mineração. I. Titulo. Ficha Catalográfica elaborada pela STATI – Biblioteca da UNESP Campus de Rio Claro/SP Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 3 COMISSÃO EXAMINADORA Prof. Dr. José Eduardo Zaine (Orientador) Prof. Dr. José Cândido Stevaux Prof. Dr. Antonio Roberto Saad Rio Claro, 19 de Novembro de 2004 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 4 Aos meus pais, João e Alice e a minha mulher Telma Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 5 AGRADECIMENTOS Primeiramente Deus, por me conceder a graça de estar vivo. Ao Prof. Dr. José Eduardo Zaine, por sua amizade, constante estímulo e contribuição como orientador. Às Prefeituras Municipais de Estiva Gerbi e Mogi Guaçu, pelo apoio e fornecimento de material para a pesquisa. Ao CNPQ, pelo auxílio à pesquisa e suporte financeiro para este trabalho. Aos professores, Dra. Paulina Setti Riedel e Dr. Leandro Cerri pelas sugestões e correções realizadas no exame de qualificação. Aos amigos Artur e Norton pelo grande apoio, pousada e companheirismo. Aos grandes amigos Rogério Porcinio de Souza, Adelson Andrei de Campos e Marcelo Luiz Messias, pelo grande carinho e apoio; A Haroldo do IPT, pelo apoio e fornecimento das fotografias aéreas. A Tânia e Armando pela amizade e apoio nas horas difíceis. A Telma, amiga e companheira de todas as horas, pelo grande amor e incentivo na realização deste trabalho. Aos meus pais João e Alice, e meus irmãos Lessandro e Léo pelo amor, carinho e apoio dados durante todos os anos de minha vida. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 6 SUMÁRIO ÌNDICE................................................................................................................................... i ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ iii ÍNDICE DE FOTOS............................................................................................................. iii ÌNDICE DE TABELAS ....................................................................................................... iv ÍNDICE DE APÊNDICES .................................................................................................... v RELAÇÕES DE SIGLAS .................................................................................................... vi RESUMO ............................................................................................................................ vii ABSTRACT ....................................................................................................................... viii CAPÍTULO I. INTRODUÇÃO..............................................................................................1 CAPÍTULO II. MÉTODO E ETAPAS DE TRABALHO.....................................................3 CAPÍTULO III. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................10 CAPÍTULO IV. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO.....................................30 CAPÍTULO V. APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS ........................ 44 CAPÍTULO VI. CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES .....................................63 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................66 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 7 ÍNDICE I INTRODUÇÃO........................................................................................................................1 1.1 Importância do tema ..........................................................................................................2 1.2 Objetivo .............................................................................................................................2 II MÉTODO E ETAPAS DE TRABALHO .............................................................................3 2.1Fundamentos Metodológicos..............................................................................................3 2.2 Método de Trabalho ..........................................................................................................4 2.3 Materiais utilizados e procedimentos ................................................................................4 2.3.1 Fontes bibliográficas .................................................................................................5 2.3.2 Material cartográfico utilizado ..................................................................................6 2.4 Etapas de Trabalho ............................................................................................................6 2.4.1 Revisão bibliográfica.................................................................................................6 2.4.2 fotointerpretação........................................................................................................7 2.4.3 Trabalho de Campo ...................................................................................................7 2.4.4 Elaboração do mapa geológico-geotécnico ...............................................................8 2.4.5 descrição e classificação de áreas modificadas .........................................................9 2.4.6 interação, análise e interpretação dos dados e considerações finais..........................9 III REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..........................................................................................10 3.1 Principais metodologias utilizadas na confecção de cartas e/ou mapas geotécnicos ......10 3.1.1 Principais metodologias internacionais ...................................................................10 3.1.2 Principais metodologias brasileiras .........................................................................12 3.1.2.1 Metodologia utilizada na UNESP/Rio Claro ..................................................13 3.1.3 Análise Comparativa entre os Metodologia do IPT, EESC/USP e UNESP/RC .....15 3.2 Alterações e impactos ambientais ..................................................................................18 3.2.1 Impactos decorrentes de atividades do meio ...........................................................20 3.2.1.1 Atividades de Mineração ................................................................................20 3.2.1.2 Atividades Agropecuárias ...............................................................................22 3.2.1.3 Urbanização.....................................................................................................22 3.2.1.4 Deposição de resíduos urbanos .......................................................................24 3.2.1.5 Industrias .........................................................................................................25 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 8 3.3 Definições para depósitos tecnogênicos..........................................................................26 IV CARACTERACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ...............................................29 4.1 Localização e vias de acesso ...........................................................................................29 4.2 Aspectos históricos..........................................................................................................29 4.3 Aspectos climáticos .........................................................................................................31 4.4 Hidrografia ......................................................................................................................31 4.5 Aspectos geomorfológicos ..............................................................................................33 4.6 Aspectos geológicos ........................................................................................................34 4.6.1 Rochas Cristalinas ..................................................................................................34 4.6.2 Grupo Tubarão.........................................................................................................36 4.6.3 Grupo Itararé ...........................................................................................................36 4.6.4 Formação Aquidauana.............................................................................................38 4.6.5 Formação Tatuí........................................................................................................39 4.6.6 Sedimentos Cenozóicos...........................................................................................40 4.6.7 Rochas Intrusivas.....................................................................................................41 4.7 geologia local ..................................................................................................................42 V APRESENTAÇÃO E ANÁLISES DOS RESULTADOS .................................................43 5.1 Mapa geológico-geotécnico.............................................................................................44 5.1.1 Unidade I: solo areno-argiloso em relevo de média vertente da Formação Aquidauana ....................................................................................................................................................44 5.1.2 Unidade II: solo argiloso em situação de baixa vertente da Formação Aquidauana46 5.1.3 Unidade III: Solo coluvionar em situação de meia encosta de cobertura cenozóica indiferenciada .............................................................................................................................47 5.1.4 Unidade IV: solo residual de topo de colinas amplas de cobertura cenozóica indiferenciada .............................................................................................................................50 5.1.5 Unidade V: solo aluvionar de planície de inundação ..............................................51 5.1.6 Unidade VI: área modificada pela atividade de mineração.....................................53 VI CONSIDERAÇÕES FINAIS E CONCLUSÕES .............................................................61 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................64 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 9 ÍNDICE DE FIGURAS FIGURA 01: Fluxograma de elaboração de um projeto de pesquisa condicionado pelos recursos disponíveis ( ANDREW & HIDELBRAND, 1982) ...........................................................................3 FIGURA 02: Fluxograma da seqüência das etapas de trabalho ..........................................................5 FIGURA 03: Mapa de localização do município de Estiva Gerbi ....................................................30 FIGURA 04: Mapa geológico regional .............................................................................................35 FIGURA 05: Coluna estratigráfica representativa da unidade V (ponto EG 57)................ 53 FIGURA 06: Esquema de estudos posteriores para caracterização da área em escala de detalhe ....63 ÍNDICE DE FOTOS FOTO 01: Córrego dos Ypês. ...........................................................................................................32 FOTO 02: Córrego Anhumas............................................................................................................33 FOTO 03: Perfil de solo característico da unidade I.........................................................................45 FOTO 04: Detalhe da foto anterior. ..................................................................................................45 FOTO 05: lamitos da unidade II. ......................................................................................................46 FOTO 06: Contato geológico entre as unidades II e III. ...................................................................47 FOTO 07: vista geral da Unidade III. ...............................................................................................48 FOTO 08: Espessura de material inconsolidado. ..............................................................................48 FOTO 09: Detalhe da interface de material inconsolidado e substrato.............................................49 FOTO 10: linha de seixos..................................................................................................................49 FOTO 11: : Processos erosivos instalados na unidade III. ................................................................50 FOTO 12: Unidade IV. .....................................................................................................................51 FOTO 13: Erosão e lixo. ...................................................................................................................52 FOTO 14: Planície aluvionar. ...........................................................................................................52 FOTO 15: Trincas em construção. ....................................................................................................54 FOTO 16: Depósito de assoreamento. ..............................................................................................54 FOTO 17: Cavas abandonadas nas proximidades da área urbana.....................................................56 FOTO 18: Perfil de solo da Unidade VI. ..........................................................................................59 FOTO 19: Depósito construído do tipo espólico...............................................................................59 FOTO 20: Depósito construído do tipo espólico...............................................................................60 FOTO 21: Catadores e proliferação de urubus..................................................................................61 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 10 ÍNDICE DE TABELAS TABELA 01: Roteiro de trabalho (SANTOS, 2002).. ........................................................................4 TABELA 02: Algumas metodologias internacionais de cartografia geotécnica (ZAINE, 1997): .11 TABELA 03: Síntese das etapas do método do detalhamento progressivo (ZAINE, 2000): ...........14 TABELA 04: : Comparação entre as principais metodologias utilizadas no Brasil. ........................17 TABELA 05: - Diferentes tipos de impactos ambientais de acordo com Deliberação CECA nº 1078 de 25/junho/1987 (RJ)............................................................................................................................19 TABELA 06:. Formas de mineração e impactos decorrentes no município de Campinas – SP (IG in Collares 2000) ...................................................................................................................................21 TABELA 07: Alterações físicas e químicas decorrentes de intervenções antrópicas sobre o meio físico (FAO in COLLARES, 2000). ...........................................................................................................23 TABELA 08: Problemas gerados devido à disposição inadequada de resíduos (CUNHA & CONSONI in COLLARES, 2000).......................................................................................................................25 TABELA 09: Divisão proposta para o Quartenário, englobando-se o tecnógeno (PELOGGIA, 1999. ...........................................................................................................................................................26 TABELA 10: Classificação dos depósitos segundo Oliveira apud Peloggia (1998). .......................26 TABELA 11: : Classificação de camadas tecnogênicas segundo Flanning & Flanning (1989 apud PELLOGIA, 1998). ...........................................................................................................................27 TABELA 12: Descrição das áreas de mineração de acordo com o apêndice 3................... 58 ÍNDICE DE APÊNDICES APÊNDICE 1: Mapa de pontos 1:50.000 APÊNDICE 2: Mapa geológico-geotécnico 1:25.000 APÊNDICE 3: figuras de detalhes da unidade VI. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 11 RELAÇÕES DE SIGLAS E ABREVIAÇÕES ABGE – Associação Brasileira de Geologia de Engenharia ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas N.A. – Nível d’água subterrâneo IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas IG – Instituto Geológico Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 12 RESUMO A pesquisa tem como tema central o reconhecimento de áreas modificadas pela atividade de mineração como uma unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi (SP). As últimas décadas têm sido marcadas por grandes mudanças tecnológicas, pelo aumento da população e o decorrente aumento das cidades, tendo como reflexo a conseqüente elevação do consumo dos recursos naturais. Este estudo caracterizou cavas e pilhas de bota- fora, geradas pela atividade extração de argila para a indústria cerâmica, como modificadoras das características geológico-geotécnicas naturais dos terrenos. Para atingir o objetivo deste estudo foi realizado um mapeamento do Município de Estiva Gerbi onde a área de estudo foi dividida em 6 unidades geológico-geotécnicas: Unidade I - solos areno-argilosos, em relevo de média vertente da Formação Aquidauana; Unidade II - solos argilosos, em situação de baixa vertente da Formação Aquidauana; Unidade III - solo coluvionar, em situação de meia encosta de cobertura cenozóica indiferenciada; Unidade IV - solo residual, de topo de colinas amplas de cobertura cenozóica indiferenciada; Unidade V - solo aluvionar, de planície de inundação, e Unidade VI - áreas modificadas, onde foram agrupadas as áreas oriundas da atividade de mineração, individualizadas como uma unidade geológico-geotécnica específica. A pesquisa comprovou que as cavas e pilhas de bota-fora e sua área de influência possuem características particulares em relação às outras unidades. Através de observações de campo conclui-se que as principais alterações ambientais desta unidade são: a mudança no perfil de solo, a declividade do terreno, alterações no nível de água subterrâneo, a formação de lagos, as condições de permeabilidade, a aceleração de processos erosivos e a disposição de lixo. De acordo com a literatura específica sobre depósitos tecnogênicos, as pilhas de bota-fora são classificadas como camada construída do tipo espólico. PALAVRAS CHAVE: mapeamento geológico-geotécnico, Estiva Gerbi (SP), áreas modificadas, alterações ambientais, mineração. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 13 ABSTRACT The research main issue is the recognition of areas modified by mining activity as a geological-geotechnical unit in the Municipality of Estiva Gerbi (State of São Paulo). The last decades have been marked by great technological changes, population boost and the resulting enlargement of cities caused the elevation of natural resources consume. This study characterized furrows and putting out piles, generated by the activity of clay extraction to the ceramic industry as modifiers of geological-geotechnical natural aspects of the soil. To achieve the aim of this study, the Municipality of Estiva Gerbi was mapped and the study area was divided in 6 geological geotechnical units. Unit I sand-clay soils on a mid hogback relief of “Aquidauana Formation”; Unit II – clay soils, on a low hogback situation of “Aquidauana Formation”; Unit III – adjacent to river soil on a mid cliff of surface finish; Unit IV – residual soil, on the top of wide hills with Cenozoic undistinguished surface finish; Unit V – river soil, on flooding plains and Unit VI – modified areas, where the areas deriving from mining activity where grouped, individualized as a specific geological-geotechnical unit. The researched proved that furrows and putting out piles and its influence area has particular characteristics comparing to other units. Through field observations, it was concluded that the main environmental alterations of this unit are: the modification of the soil profile, the declivity of the terrain, subterranean water level alterations, the formation of lakes, the conditions of permeability, the acceleration of erosive processes and the disposal of refuse. According to specific literature about technogenical deposits, the putting out piles are classified as a built layer of spolic type. KEYWORDS: geological-geotechnical mapping, Estiva Gerbi (SP), modified areas, environmental changes, mining. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 14 I. INTRODUÇÃO As últimas décadas têm sido marcadas por grandes mudanças tecnológicas no âmbito social, tecnológico, econômico e ambiental. Um dos grandes fatores que tem contribuído para esse desequilíbrio é, sem dúvida nenhuma, o crescimento da população e o decorrente aumento das cidades, tendo como reflexo, a conseqüente elevação do consumo dos recursos naturais. O Município de Estiva Gerbi (SP), antigo Distrito de Mogi-Guaçu, foi emancipado em 19 de maio de 1992 e tem hoje um grande potencial de crescimento. A expansão urbana e o estabelecimento de novos empreendimentos, principalmente os industriais, requerem ações de planejamento. A cada dia aumentam o número de pessoas, o espaço ocupado e as necessidades de recursos naturais, em conseqüência do crescimento acelerado dos municípios. O aparecimento de problemas ambientais está relacionado à má gestão e à falta de um planejamento adequado do crescimento urbano das cidades. O desenvolvimento de um município necessita de uma política ambiental que contemple, para intervenções e obras potencialmente impactantes, a realização de estudos de viabilidade e de avaliação de possíveis impactos ambientais. Dentre os estudos do meio ambiente, está o mapeamento geológico-geotécnico, com investigações e análises necessárias para a caracterização do meio físico. O método do detalhamento progressivo, proposto por Cerri et al. (1996) e aplicado por Zaine (2000) no Município de Rio Claro, apresenta-se como uma alternativa aos estudos geológico-geotécnicos, tendo como objetivo principal a produção de instrumentos adequados para a gestão e o planejamento urbanos, diante das necessidades de seus principais usuários. Estudos geológicos e geomorfológicos são fundamentais para uma melhor caracterização das diferentes unidades do meio físico, e a análise conjunta permite a definição de unidades que compõem o mapa geológico-geotécnico elaborado na 1ª etapa do método do detalhamento progressivo de Zaine (2000). Seguindo esse raciocínio, Santos (2002) considera que o trabalho deve ser separado em etapas, para uma melhor organização frente a um determinado problema, cada qual com seu objetivo e os principais cuidados que se deve tomar em cada etapa de trabalho. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 15 A pesquisa proposta prevê, a partir de um levantamento geológico-geotécnico, aplicando a primeira etapa do detalhamento Progressivo, o cadastro e cartografia das unidades geológico-geotécnicas e a identificação de áreas modificadas por fatores antrópicos no Município de Estiva Gerbi, classificando-as como uma unidade geológico-geotécnica. 1.1 – Importância do tema As cidades que cresceram devido às atividades de mineração, necessitam de estudos detalhados para que possa ocorrer um crescimento sustentável. Muitas vezes, tal atividade deixa marcas que, provavelmente, se transformarão em obstáculos para o crescimento almejado. Pretende-se, então, com a aplicação do método do detalhamento progressivo no Município de Estiva Gerbi, gerar um mapa geológico-geotécnico com indicativos de áreas para estudos posteriores de semidetalhe e detalhe; indicar os impactos ambientais relacionados e delimitar zonas modificadas pela mineração, contribuindo, assim, para um melhor desenvolvimento do município. Assim, duas questões podem ser colocadas: • É possível identificar e individualizar áreas modificadas pela atividade de mineração e classificá-las como unidade geológico-geotécnica? • Município pequeno e novo, como Estiva Gerbi pode, com base na caracterização do meio físico e dos processos da dinâmica natural e da dinâmica induzida pela ação antrópica, orientar medidas corretivas simples e adotar medidas preventivas? 1.2 Objetivo O objetivo deste estudo foi, a partir de um mapeamento geológico-geotécnico do Município de Estiva Gerbi (SP), identificar, descrever e cartografar áreas de cavas e pilhas de bota-fora, oriundas da atividade de mineração, individualizando-as como uma unidade geológico-geotécnica específica. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 16 II. MÉTODO E ETAPAS DE TRABALHO Neste capítulo é apresentada a base teórica utilizada para a estruturação desta pesquisa e são descritas as diferentes etapas de trabalho realizadas para se buscar uma melhor forma de investigação, análise e interpretação das características do meio físico (natural e modificado) do Município de Estiva Gerbi (SP). 2.1 Fundamentos metodológicos Para o desenvolvimento desta pesquisa, foi necessário uma organização e um método aplicado. Andrew & Hildebrand (1982), através de um diagrama em forma de cone, procuraram demonstrar a estruturação e o fluxo seguido pela pesquisa. ASSUNTO SITUAÇÃO PROBLEMÁTICA PROBLEMA PESQUISÁVEL PREMISSAS/HIPÓTESES OBJETIVOS RECURSOS DISPONÍVEIS PLANO DE TRABALHO Figura 1: Fluxograma de elaboração de um projeto de pesquisa condicionado pelos recursos disponíveis ( ANDREW & HIDELBRAND, 1982). Este fluxograma mostra que os recursos disponíveis são um fator limitante e determinante para se dimensionar uma pesquisa, entendendo-se que recursos disponíveis não dizem respeito somente a recursos financeiros, mas também a recursos humanos, laboratoriais e de capacitação técnica, entre outros. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 17 Santos (2002) indica um roteiro de trabalho, o qual é seguido nesta pesquisa, no qual organiza e expõe as diversas etapas de trabalho frente a um determinado problema, contendo os objetivos e os principais cuidados que se deve tomar em cada etapa (Tabela 1): Tabela 1: Roteiro de trabalho (SANTOS, 2002). FASES DO TRABALHO OBJETIVO PRINCIPAIS CUIDADOS Circunscrição do problema -Identificação preliminar dos problemas potenciais ou ocorridos. -Enquadramento geológico-geomorfológico do local. - Delimitação e caracterização da área de trabalho - Recolhimento de todos os registros bibliográficos e técnicos e de testemunho de pessoal local. - Caracterização das feições e dos processos geológicos geomorfológicos naturais locais e regionais presentes Análise e Diagnóstico dos Fenômenos Presentes - Caracterização dos parâmetros geológicos e geotécnicos necessários ao entendimento dos fenômenos envolvidos - Diagnóstico final e descrição qualitativa e quantitativa dos fenômenos implicados nas inter- relações solicitações/meio físico. - Pesquisa de situações semelhantes, especialmente na região. - Identificação dos processos geológicos e geotécnicos originalmente presentes. - Adoção de hipóteses fenomenológicas progressivas e esforço investigativo e observativo para sua aferição. Formulação de soluções - Apoiar a engenharia na formulação das soluções adequadas - Zelo especial pela perfeita aderência solução/fenômeno. Busca do barateamento da solução encontrada. Acompanhamento da implantação - Garantir a correta execução dos trabalhos e propor ajustamentos técnicos eventualmente necessários - Zelo para que a solução implantada cumpra perfeitamente as funções desejadas Monitoramento do desempenho - Acompanhar o desempenho da solução implantada - Selecionar os indicadores de desempenho, instalar eventual instrumentação e programar sua observação qualitativa ao longo do tempo. 2.2 Método de trabalho A fundamentação metodológica desta dissertação foi baseada na etapas 1 (Circunscrição do problema) e 2 (Análise e Diagnóstico dos Fenômenos Presentes) das hipóteses progressivas de Santos, 2002 (Tabela 1). O método, especificamente adotado, parte das etapas tradicionais do mapeamento geológico-geotécnico, ou seja, revisão bibliográfica, fotointerpretação e trabalho de campo e integração das informações geológicas, geomorfológicas e pedológicas para a sua elaboração. A partir deste estágio foram plotadas as áreas de mineração e analisadas as principais alterações, definindo-se assim as unidades modificadas. A seqüência de etapas desta pesquisa é apresentada no fluxograma da Figura 2. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 18 2.3 Materiais utilizados e procedimentos Neste item são descritos os materiais e equipamentos utilizados, assim como os procedimentos seguidos para a melhor conclusão da pesquisa. ETAPA 1: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ETAPA 2: FOTOINTERPRETAÇÃO ETAPA 3: TRABALHO DE CAMPO ETAPA 4: ELABORAÇÃO DE MAPA GEOLÓGICO-GEOTÉCNICO ( Integração das informações geológicas, geomorfológicas e do perfil de solo) ETAPA 5: DESCRIÇÃO E MAPEAMENTO DE ÁREAS MODIFICADAS PELA ATIVIDADE DE MINERAÇÃO ETAPA 6: ANÁLISE DOS DADOS E CONCLUSÕES Figura 2: Fluxograma da seqüência das etapas de trabalho. 2.3.1 Fontes bibliográficas Para o desenvolvimento da revisão bibliográfica, na busca de trabalhos clássicos referentes ao tema e das principais metodologias sobre mapeamento cartográfico geotécnico Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 19 no Brasil, a principal fonte de pesquisa foram as bibliotecas do Instituto de Geociências e Ciências Exatas da Universidade Estadual Paulista – UNESP – Campus de Rio Claro; do Departamento de Geotecnia da Escola de Engenharia de São Carlos/USP – EESC/USP, da Divisão de Geologia do IPT, e da Faculdade de Engenharia Ambiental “Franco Montoro” de Mogi-Guaçu (SP). Assim, os métodos empregados nessa pesquisa foram fundamentados nas metodologias utilizadas tanto pelo EESC/USP como pelo IPT, além do Detalhamento Progressivo proposto por Cerri et al. (1996) e aplicado por Zaine (2000). 2.3.2 Material cartográfico utilizado Para a elaboração do mapa geológico-geotécnico, foi preciso utilização de mapas topográficos em verias escalas, além de mapas temáticos, como o geológico e o geomorfológico, tanto para atualização das estradas como para a posterior cruzamento das informações entre eles, Assim utilizou-se as seguintes folhas: Folhas topográficas 1:50.000 IBGE (1972) • Folha topográfica Mogi-Guaçu SF – 23 – Y – A – III – 3 • Folha topográfica Aguaí SF – 23 – Y – A – III – 1 Folhas topográficas 1:10.000 (IGC, 1979) 1. (060/101) – Rio Oriçanga SF – 23 – Y – A – III – 1 – SO – F 2. (061/101) – Ribeirão Anhumas SF – 23 – Y – A – III – 3 – NO – B 3. (061/100) – Estiva SF – 23 – Y – A – III – 3 – NO – A 4. (060/100) – Bairro Itaqui SF – 23 – Y – A – III – 1 – SO – E • Mapa Geológico do Estado de São Paulo 1:500.000 (IPT 1981) • Mapa Geomorfológico do Estado de São Paulo 1:500.000 (IPT 1981) • Mapa geológico Folha Campinas 1:250.000, Projeto Sapucaí (1979) 2.4 Etapas de trabalho Das etapas de trabalho seguiram um cronograma pré-definido levando em consideração a melhor maneira para se desenvolver a pesquisa. 2.4.1 Revisão bibliográfica Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 20 Esta etapa consistiu na busca de fundamentação teórica para a realização da pesquisa, a partir de consulta a vários trabalhos relacionados a mapeamento geológico-geotécnico e foi realizada uma comparação entre eles. Foram também consultados trabalhos relacionados a meios impactados e camadas formadas por ação antrópica. 2.4.2 Fotointerpretação Para a fotointerpretação seguiu-se a sistemática proposta por Soares & Fiori (1976). Esta etapa foi dividida em fotointerpretação preliminar e a fotointerpretação definitiva. Na foto interpretação preliminar, as fotos foram separadas em zonas homólogas, com base para a definição na análise de relevo e drenagem, adotando-se os seguintes critérios: diferentes densidades de drenagem e relevo, formas de topo e encosta, assimetria de relevo, amplitude e tonalidade. Dessa maneira, a fotointerpretação preliminar permitiu orientar os trabalhos de campo. Com as informações de campo foi possível realizar a fotointerpretação definitiva de onde delimitou-se as unidades de relevo com base nas rupturas de declive e controle de campo, para a elaboração do mapa geológico-geotécnico. Nessa etapa foi utilizado um jogo de aerofotos na escala 1:25.000 (IBC-GERCA, datadas de 1972), obtidas junto à Prefeitura Municipal de Mogi-Guaçu-SP e na Divisão de Geologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT S.A. e um jogo de aerofotos coloridas, ampliadas para a escala 1:10.000 (AERO-DATABASE S/A e datadas de 2000), fornecidas pela Secretaria de Planejamento da Prefeitura Municipal de Estiva Gerbi. 2.4.3 Trabalho de campo O trabalho de campo contou com o apoio da Prefeitura Municipal de Estiva Gerbi e foi realizado seguindo os critérios do método do detalhamento progressivo numa densidade de pontos de 1,23 pontos por km2, observando-se e anotando características relacionadas ao solo, tais como: cor, espessura, geometria, granulometria, substrato rochoso e, quando possível, as estruturas existentes, observação da existência ou não de cisternas para tomada de nível d’água, constituição do acervo fotográfico da pesquisa, tomadas dos pontos com GPS para confecção do mapa de pontos. Os pontos foram descritos em cortes de estrada, cavas abandonadas de mineração, ravinas, drenagens etc. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 21 2.4.4 Elaboração do mapa geológico-geotécnico Para o mapeamento geológico-geotécnico do Município de Estiva Gerbi foi definida a escala 1:25.000, com a definição da área total do Município a ser estudada. Para esta área foi realizada a caracterização do meio físico geológico, geomorfológico e pedológico. A partir desta caracterização foi realizada uma integração com os impactos ambientais registrados para um melhor entendimento da dinâmica do meio físico. A base topográfica utilizada nessa pesquisa foi digitalizada a partir das folhas topográficas de Aguaí e Mogi-Guaçu 1:50.000, ampliadas para a escala 1:25.000 e os mapas 1:10.000 reduzidos para essa mesma escala, no intuito de se obter: • uma base na escala 1:25.000 contendo drenagens, estradas, curvas de nível e demais componentes de fundamental importância, atualizados com as aerofotos na escala 1:10.000 e confirmações de campo com o auxílio de GPS Garmin ETREX de 12 canais. Para a determinação das unidades geológicas que ocorrem na área, na fase de pesquisa bibliográfica utilizaram-se os mapas geológicos: 1) do Estado de São Paulo na escala 1:500.000 (IPT, 1981b); 2) CPRM (1979), complementarmente, nos trabalhos de campo, estas informações geológicas foram detalhadas. O contexto geomorfológico foi baseado no mapa geomorfológico do Estado de São Paulo, na escala 1:500.000 (IPT, 1981a), a caracterização local e detalhamento foi baseada na fotointerpretação e em observações de campo. O perfil de solo foi todo extraído das observações de campo, na qual, foi observado: a espessura de solo, coloração, composição e possível classificação em solo residual ou coluvionar. Outro dado utilizado na caracterização das unidades e observado em campo foi o nível d’água subterrâneo, cuja informação foi obtida com o auxilio de moradores da região, que possuem cisternas em suas propriedades. Para o mapeamento das áreas de cava e bota-fora de mineração foi utilizada uma aerofoto ampliada para a escala 1:10.000 (AEROFOTOBASE S.A de 2000). Na confecção do mapa geológico-geotécnico foram integradas as características geológicas, geomorfológicas e o perfil de solo. Desta forma, para a identificação e separação das unidades geológico-geotécnicas do Município de Estiva Gerbi, foram seguidos os procedimentos aplicados por Zaine (2000) em Rio Claro (SP), na sua etapa inicial, que utilizou o método do detalhamento progressivo proposto por Cerri et al. (1996). Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 22 Os contatos entre as unidades cartografadas foram fechados a partir da fotointerpretação detalhada da área em questão acompanhada de anotações de campo. Após a identificação das unidades, no campo foram observados cartografados os processos geológicos instalados e eventuais problemas de natureza geológico-geotécnica, relacionados a cada unidade. O mapeamento geológico-geotécnico realizado na escala 1:25.000 apresenta-se compatível com o material disponível, ou seja, mapas, aerofotos e controle de campo, onde foram obtidos 115 pontos (média de 1,23 ponto por km2). 2.4.5 Identificação e descrição de áreas modificadas pela atividade de mineração As áreas modificadas foram definidas como uma unidade de análise a ser individualizada e cartografada a partir do cruzamento das unidades geológico-geotécnicas mapeadas na etapa anterior, com as áreas caracterizadas pelo registro de atividades de mineração. Estas áreas foram descritas e caracterizadas com base em dados extraídos de aerofoto na escala 1:10.000 e nos levantamentos de campo, onde foram identificadas e descritas feições como cavas, bota-foras, lagos e sua área de influência. A partir desta identificação foi elaborada uma tabela com as principais características de cada uma das áreas mapeadas, como: localização, morfologia, profundidade do nível de água subterrâneo, quantidade de cavas e bota-fora, tamanho e representatividade, em percentuais, em relação à área total do município. 2.4.6 Integração, análise e interpretação dos dados Com os dados obtidos foi gerado o mapa geológico-geotécnico, destaque para as áreas modificadas pela atividade de mineração. Com base nesse cartograma foi realizada a análise e interpretação da interferência e reflexos das áreas de mineração no município de Estiva Gerbi. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 23 III - REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A base teórica desta pesquisa se fundamentou em vários temas extraídos da literatura. São definições e métodos de mapeamento geológico-geotécnico, dando ênfase para o método do Detalhamento Progressivo, principais alterações ambientais do meio físico com ênfase aquelas relacionadas a atividades de mineração e as definições para depósitos tecnogênicos e suas classificações, tanto como tempo geológico, como camada modificada por ação antrópica. Com esses temas, pode-se ter um embasamento teórico para a definição das áreas modificadas por atividades de mineração, como uma unidade geológico-geotécnica. 3.1 – Principais metodologias utilizadas na confecção de cartas e/ou mapas geotécnicos Neste item são abordadas algumas características relacionadas às diferentes metodologias cartográficas utilizadas no Brasil e no mundo. 3.1.1 – Principais metodologias internacionais Muitas dissertações e teses defendidas por alunos na EESC/USP e na Unesp – Rio Claro citam autores internacionais que descreveram um grande número de metodologias de cartografia geotécnica. Nos trabalhos são relatadas publicações muito antigas relacionadas ao tema, algumas datando do início do século como a de Moldenhawer (1919 apud ZUQUETTE, 1993), e que são citadas de forma parcial, direcionadas a certos objetivos. Alguns trabalhos, como os de Aguiar (1997) e Guerra (1998), apresentam as principais metodologias internacionais. A tabela 2 mostra, de forma resumida, as características dos principais trabalhos de cartografia geotécnica. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 24 Tabela 2: Algumas metodologias internacionais de cartografia geotécnica (ZAINE, 1997): METODOLOGIA HISTÓRICO ESCALA DOCUMENTOS GRÁFICOS OBS IAEG Assoc. Intern. de Geologia de Engenharia (ANON,1972 e 1976 apud AGUIAR,1997) Baseada em trabalhos desenvolvidos em diferentes paises, tem finalidades gerais e especificas. Aspectos de meio físicos enfocados: rocha, solo, água e relevo. Pré-definida de acordo com a finalidade. Grande (1:10.000) Intermediária (1:10.000 a 1:100.000) Pequena (1:100.000) Básicos Sintéticos Zoneamento (classes taxonômicas) Francesa ou SANEJOUAND (de avaliação o uso racional do meio físico) Baseada em trabalhos realizados por universidades e institutos; tem finalidades gerais e especificas. Aspectos do meio físico enfocados: rochas, hidrologia, geomorfologia e matérias de cobertura Condicionada pela finalidade. Regional ( (<1:100.000) Local(>1:100.000): • Metrópoles = 1:50.000 a 1:100.000; • Cidades = 1:25.000 a 1:50.000; • Áreas específicas = 1:5.000 a 1:2.000; • Detalhe > 1:1.000. Produz documentos semelhantes aos da IAEG: Carta de documentação Cartas de fatores (substrato geológico, formações superficiais, hidrogeológica, geomorfológico) Carta de aptidão (fundações, materiais, zoneamento geotécnico) PUCE Pattern Unit Component Evaluation (Australia) (GRANT, 1975 a,b) Estudos das relações entre aspectos geomórficos, solos, águas, rochas e vegetação. Tem finalidades gerais e especificas. Enfoca os aspectos geomórficos. Classificação taxonômica (Província, Padrão, Unidade, Componente) Representação das unidades por números ZERMOS (zonas expostas ao movimento dos solos) Baseada em trabalhos de mapeamento geotécnico e problemas. Finalidade – riscos. Enfoca os seguintes aspectos: litologia, estrutura, drenagem, encosta e histórico dos movimentos. 1:50.000 1:25.000 1:5.000 Zoneamento Relatórios São realizadas 3 fases:* 1. Bibliogr/d ados 2. Geomorfo l./fotointe rpretação. 3. Estudo e controle em cartas 1:50.000 MATHEWSON & FONT, 1974 (USA) ordenação da informação geológica para uso do solo Proposta como uma sistematização de estudo de geologia ambiental utilizado em trabalhos de planejamento; estudos e seleção de área para a definição do uso do solo. Enfoca aspectos geológicos. 1a. Ordem: Observacionais. 2a. Ordem: de Geologia de Engenharia 3a. Ordem: interpretativos 4a. Ordem: de uso do solo (recomendado pela Geologia). Apresentam mapas onde a informação geológica é aplicada à adequabilidade de uso (limitações do meio físico) Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 25 3.1.2 – Principais metodologias brasileiras O grande desenvolvimento das metodologias de cartografia e mapeamento geotécnico no Brasil se deu a partir de 1988, porém o avanço inicial dos trabalhos de cartografia geotécnica deu-se com Haberlehner (1966). No Brasil existem várias escolas de cartografia geotécnica, dentre as quais, as mais difundidas estão as de EESC/USP e IPT, porém há outras instituições como: Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio de Janeiro – IG/UFRJ, Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Instituto Geológico – IG e Universidade Estadual Paulista – Unesp/ Rio Claro. Segundo Barroso et al. (1986) e Barroso et al. (1993), os trabalhos realizados pelo IG/UFRJ são predominantemente relacionados a movimentos de massa e processos de uso urbano do solo, apresentando informações geológicas de coberturas e alteração antrópica. Dias (1995) destaca que os trabalhos realizados pela UFRGS enfocam os tipos de solos, associando-os com o substrato geológico, correlacionados a características geotécnicas e pedológicas. O Instituto Geológico de São Paulo também possui pesquisadores na área de cartografia geotécnica. Os estudos de Vedovello et al. (1995) baseiam-se no conceito de tipos de terrenos e geração de diversos produtos cartográficos, com avaliação de aqüíferos, indicação para os diferentes tipos de ocupação e áreas de maior fragilidade. A metodologia utilizada pela EESC/USP, (ZUQUETTE, 1987 e 1993) é dividida em três fases, segundo Vargas (1985): dedutiva, indutiva e experimental. Tal proposta visa um mapeamento preventivo em regiões onde as informações básicas são escassas, com a definição e delimitação das unidades geológico-geotécnicas associando-as ao substrato rochoso, às unidades geomorfológicas, aos materiais inconsolidados e ao sistema de águas subterrâneas e superficiais, entre outras medidas, com o estabelecimento das possibilidades de uso para cada faixa de escala (ZUQUETTE & GANDOLFI, 1992). Prandini et al. (1995) sintetizaram a base metodológica da cartografia geotécnica do IPT, que possui como característica fundamental, uma grande preocupação com a aplicabilidade prática dos documentos produzidos e com a natureza dos dados obtidos sobre o meio físico, buscando permitir a resolução do problema e seu gerenciamento futuro. Os objetivos dessa metodologia são: prever o desempenho da interação entre a ocupação e o meio físico, assim como, os conflitos e as diversas formas de uso e ocupação do solo e o Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 26 estabelecimento de medidas preventivas e corretivas que venham a minimizar os riscos e custos desnecessários nos empreendimentos de uso e ocupação do solo. 3.1.2.1 – Metodologia utilizada na Unesp – Rio Claro O método do detalhamento progressivo (Tabela 3), como é chamado o método utilizado na Unesp-Rio Claro, foi proposto por Cerri et al. (1996) e aplicado por Zaine (2000), tal método consiste em três etapas distintas, partindo-se do mais geral passando pelo semidetalhe e o detalhe, onde cada etapa determina os temas técnicos e o nível de aprofundamento das etapas subseqüentes, desenvolvendo-se um mapeamento geológico- geotécnico em fases sucessivas. A primeira etapa ou etapa geral consiste em um mapeamento geológico-geotécnico regional, podendo ser nas escalas 1:50.000 ou 1:25.000, partindo-se da integração de dados de levantamento realizado em várias escalas, podendo ou não conter modificações. Para a segunda etapa, também chamada de etapa intermediária, Cerri et al (1996) sugerem a elaboração de cartas e/ou mapas geotécnicos na escala 1:25000, quando a primeira etapa for realizada na escala 1:50.000, ou 1:10.000, quando os trabalhos correspondem a um detalhamento da caracterização do meio físico geológico realizado na primeira etapa, com a identificação dos eventuais problemas de natureza geológico-geotécnica instalados na área de estudo. A terceira etapa, podendo também ser chamada de etapa de detalhe, sugere a execução de estudos geológico-geotécnicos temáticos específicos, levando em consideração a caracterização do meio físico geológico e identificação de eventuais problemas geológico- geoténicos instalados. Nesta etapa são selecionados temas temáticos e definidas as correspondentes áreas físicas para os estudos de detalhe. Nesta etapa, a escala de trabalho deve ser 1:5.000 ou maior, objetivando subsidiar a elaboração de projetos de obras de engenharia, sendo também necessária a quantificação de parâmetros geológico-geotécnicos pertinentes ao estudo temático específico. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 27 Tabela 3: Síntese das etapas do método do detalhamento progressivo (ZAINE, 2000): 1° ETAPA GERAL 2° ETAPA INTERMEDIÁRIA OU DE SEMIDETALHE 3° ETAPA DETLHE PRODUTOS Cartas e/ou mapas geológico-geotécnicos na escala 1:50.000 ou 1:25.000 Cartas e/ou mapas geológico- Geotécnicos na escala 1:25.000 (1a etapa = 1:50.000) ou 1:10.000 (1a etapa = 1:25.000) Detalhamento da caracterização do meio físico realizado na etapa anterior, com identificação dos problemas geológico-geotécnicos instalados. Estudos geológico- geotécnicos temáticos especificados na escala 1:5.000 ou maior (se necessário). Com base nos resultados das etapas anteriores são selecionados os temas técnicos e áreas para estudos de detalhe. OBJETIVOS Caracterização do meio físico com as identificações de suas limitações e potencialidades ante as necessidades impostas pelo uso urbano do solo. Fornecer subsídios para adequado planejamento e gestão do uso urbano do solo. Subsidiar a elaboração de projetos de obras de engenharia para sanar problemas já instalados e/ou a implantação de novos empreendimentos. ÁREA DE ESTUDO Já urbanizada, com perspectiva de urbanização a médio prazo (10 a 20 anos) e áreas adjacentes (nas quais é fundamental a caracterização do meio físico). A definição da área de estudo é função: a) do porte do núcleo urbano e b) das características do meio físico. Já urbanizada com perspectiva de urbanização a médio prazo, em áreas de adensamento e/ou expansão urbana, selecionadas a partir do mapa geológico geotécnico da 1° etapa. A definição da área é função: a) das prioridades dos estudos; b) das características do meio físico. Regiões metropolitanas e núcleos urbanos de grande porte: priorizar setores dessas áreas, mesmo que descontínuos. Restrita (podem ser realizados vários estudos, nas respectivas áreas de interesse). Definição da área é função dos estudos temáticos. QUANTIFICAÇÃO Somente quando viável ante o objetivo e condições de execução do trabalho. Deve ser restrita a aspectos mais gerais, como, por exemplo, a profundidade do nível de água ou a espessura das unidades de coberturas. Desejável (declividades, profundidade do N.A. espessura de unidades de cobertura, profundidade do topo rochoso etc.). Indispensável, exceto nos casos em que a captação técnica acumulada (teórica e/ou empírica) seja plenamente suficiente para permitir a adequada elaboração a projetos de obras de engenharia. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 28 3.1.3 – Análise comparativa entre as metodologias do IPT, EESC/USP e Unesp-Rio Claro Após a exposição das várias metodologias de cartografia geotécnica mais utilizados, neste item é realizada uma análise comparativa entre elas, em relação a vários aspectos, conforme apresentado por Zaine (2000). (Tabela 4). a) Escala e área total de mapeamento Comparando os três métodos, observa-se que as escalas de trabalho da EESC/USP são menores, se comparados com a dos IPT e da Unesp. Os trabalhos realizados pela EESC/USP possuem uma tendência à utilização de escalas menores, ou seja, 1:100.000 e 1:50.000, como por exemplo, os trabalhos realizados em Piracicaba, Amparo e Aguaí, em áreas de maior dimensão. Quando são trabalhos de maior detalhe, a escala chega a 1:20.000. A metodologia adotada pelo IPT tende a utilizar escalas maiores, 1:5.000 e 1:10.000. A adoção dessas escalas independe do tamanho da área de estudo, sendo um fator que difere tanto da metodologia da EESC/USP quanto da Unesp. Embora existam áreas em diferentes escalas, não há uma relação entre o detalhamento progressivo e a do IPT. No detalhamento progressivo adotado pela Unesp, utiliza-se sempre três escalas diferentes, dependendo da dimensão da área de trabalho, que variam de etapa para etapa, conforme sua necessidade. Na escala mais geral utiliza-se 1:50.000 ou 1:25.000; na etapa intermediária, escalas 1:25.000 (caso na primeira etapa tenha se adotado a escala 1:50.000), ou 1:10.000 (caso a escala adotada na etapa anterior foi 1:25.000). Na etapa final, a escala vai depender do grau de detalhes que se deseja, adota-se então uma escala 1:5000 ou maior. b) Números de zonas/Unidades geotécnicas Comparando-se as três metodologias, observa-se que a metodologia utilizada pela EESC/USP possui um maior número de zonas e unidades geotécnicas, com destaque para o trabalho realizado em Piracicaba-SP, onde estabeleceu um total de 107 unidades. As unidades mapeadas pelo IPT não passam de 11 zonas, enquanto no método utilizado pela Unesp esse número é ainda menor, chegando a 6 unidades, podendo ser subdivididas em subclasses conforme aumenta-se o detalhe do mapeamento, como no trabalho de mapeamento realizado em Rio Claro (ZAINE, 2000). Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 29 c) Ensaios geotécnicos Ensaios geotécnicos são muito utilizados pela EESC/USP. No IPT não é efetuado quantificação de parâmetros de ensaios de laboratórios e no caso da Unesp, apenas utilizam-se ensaios laboratoriais nas etapas de detalhe, eventualmente em escala de semidetalhe. d) Número de documentos cartográficos A diferença fica bem visível na comparação das três metodologias. No IPT, em geral é apresentada uma carta geotécnica no final dos trabalhos. No método da Unesp são apresentados três cartogramas de diferentes escalas. A EESC/USP possui um maior número de mapas confeccionados em relação às outras metodologias. e) Processos geológicos Na metodologia do IPT, os processos geológicos instalados e/ou potenciais, são sempre considerados, assim como na metodologia da Unesp. Segundo o método da EESC/USP, tais processos não são necessariamente utilizados, ficando clara a preocupação metodológica dos três centros em relação a problemas causados pela intervenção antrópica no meio físico. f) Finalidade As cartas geotécnicas, elaboradas pelo IPT visam a aplicação mais imediata, pois levam em consideração a identificação dos problemas decorrentes da interação do meio físico geológico e a ocupação, buscando ainda a correção desses problemas. As cartas geradas pela metodologia da Unesp visam, além da caracterização do meio físico, identificar suas limitações, indicando assim áreas mais adequadas para o planejamento urbano e subsidiar obras de engenharia. Na metodologia da EESC/USP as cartas destinam-se ao uso e planejamento do solo. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 30 Tabela 4: Comparação entre as principais metodologias utilizadas no Brasil. ASPECTOS ABORDADOS EESC/USP IPT DETALHAMENTO PROGRESSIVO UNESP/RC Escala e área total mapeada Mapas geotécnicos (ou cartas) convencionais com predomínio de escalas de 1:100.000 e 1:50.000, para áreas de maior dimensão (Piracicaba, Amparo e Aguaí), com trabalho de maior detalhe realizado na escala 1:20.000 (Araraquara). Mapas geotécnicos como de Santos, São Vicente, São Paulo e Petrópolis que, independentemente da dimensão da área de estudo adotam escalas de 1:5.000 e 1:10.000. Embora existam áreas com mapas em diferentes escalas, não há uma relação entre eles nos moldes do detalhamento progressivo. Mapas geológico-geotécnicos para caracterização do meio físicos na escala 1:50.000 ou 1:25.000 (Rio Claro); mapas geológico-geotécnico na escala 1:25.000 ou 1:10.000 para maior detalhamento e detecção de problemas de planejamento e mapas geológico-geotécnicos na escala 1:5.000 ou maiores para possíveis projetos de planejamento e solução de problemas. Números de zonas/ unidades geotécnicas definidas Apresentam um número elevado de zonas/unidades geotécnicas, destacando-se o trabalho realizado no município de Piracicaba (SP), no qual foram estabelecidas 107 zonas. Os mapas apresentam um número relativamente baixo de unidades geotécnicas, não superiores a 11. Os mapas apresentam um número relativamente baixo de zonas/unidades geotécnicas em comparação às outras metodologias, chegando a um número de 6 em Rio Claro (SP). Parâmetros geotécnicos A quantificação de parâmetros geotécnicos por meio de ensaios laboratoriais é muito utilizada. Não apresentam quantificação de parâmetros por meio de ensaios laboratoriais. Apresentam parâmetros laboratoriais, a partir das etapas de semidetalhe e detalhe, sendo imprescindíveis na etapa de detalhe Números de documentos cartográficos Apresentam uma série de mapas/cartas geotécnicos (mapas das condições geotécnicas, mapa de zoneamento geotécnico e mapa de zoneamento geotécnico específico), podendo ser considerada uma grande quantidade. Em geral, apenas uma carta geotécnica é apresentada ao final dos trabalhos. São apresentados mapas/cartas geotécnicos em diferentes escalas; dependendo da finalidade do estudo, pode-se chegar a um número médio de cartogramas geotécnicos Processos geológicos Não necessariamente consideram a análise dos processos geológicos instalados e/ou potenciais para a elaboração dos cartogramas. Na elaboração das cartas, os processos geológicos instalados e/ou potenciais, são sempre considerados desde o início dos trabalhos. Os processos geológicos instalados são sempre considerados desde a primeira etapa, pois visam o planejamento e ocupação e uso do solo. Finalidade Destinam-se ao planejamento do uso do solo. Apresentam cartas geotécnicas dirigidas, que visam uma aplicação mais imediata, pois parte da identificação dos problemas decorrentes da interação entre o meio físico geológico e a ocupação buscando ainda a correção desses problemas. Também se destinam ao planejamento do uso e ocupação do solo. As cartas geotécnicas geradas visam a caracterização do meio físico levando em conta suas limitações e potencialidades, fornecendo subsídios para o adequado planejamento e uso urbano do solo e na elaboração de projetos e obras de engenharia para sanar problemas instalados e/ou novos. Método Possui como base as metodologias internacionais clássicas, como IAEG e SANEJUOAND Dirige o trabalho de forma específica Execução em três etapas, desenvolve-se através de fases sucessivas, onde cada etapa determina a seguinte. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 31 3.2 Alterações e impactos ambientais Alterações ambientais são as mudanças e o dinamismo provocados ao meio ambiente, provenientes dos processos do meio físico e/ ou tecnológico. Para Fornassari Filho (1992), os processos são descritos pela análise de matéria e energia resultando em interações entre seus vários componentes. Os componentes abióticos são maioria nas interações que resultam dos processos físicos. Segundo Bittar (1995) e Fornassari Filho (1992), em termos qualitativos e/ou quantitativos, a caracterização desses processos constitui uma base para os planos de estudos ambientais. Os processos tecnológicos estão ligados à interferência antrópica no meio ambiente, sendo acionados por atividades modificadoras do meio e representadas por ocupações urbanas, mineração, cultivo agrícola, entre outras. As mudanças no meio ambiente decorrentes dos processos são designadas alterações ambientais; aquelas consideradas significativas são denominadas de impacto ambiental. Duinker & Beanlands (1986) incluem os seguintes aspectos na determinação da significância das alterações: • A importância dos atributos ambientais passíveis de serem alterados; • A distribuição das alterações no tempo e no espaço; • Magnitude das alterações; • O grau de confiança nas medições e previsões das alterações. Autores como Leopold et al. (1971), Tommasi (1994) incluem na conceituação de impacto ambiental um fator de julgamento, classificando-os em impactos positivos e negativos. O impacto positivo ou benéfico resulta de uma melhoria da qualidade de uma característica ambiental, enquanto o impacto negativo, ou adverso, resulta de um dano à qualidade de uma variável ambiental. Segundo Deliberação CECA nº 1078 de 25/junho/1987 (RJ), são várias as classificações de impactos, como mostradas na tabela 5. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 32 Tabela 5 - Diferentes tipos de impactos ambientais de acordo com Deliberação CECA nº 1078 de 25/junho/1987 (RJ). TIPOS DE IMPACTO AMBIENTAL O QUE SÃO EXEMPLOS Impacto positivo ou benéfico Quando a ação resulta na melhoria de um fator ou parâmetro ambiental Deslocamento de uma população residente em palafitas para uma nova área adequadamente localizada e urbanizada Impacto negativo ou adverso Quando a ação resulta em um dano à qualidade de um fator ou parâmetro ambiental Lançamento de esgoto não tratado num lago Impacto direto Resultante de uma simples relação de causa/ efeito Perda de diversidade biológica pela derrubada de uma floresta Impacto indireto Resultante de uma reação secundária em relação à ação, ou quando faz parte de uma cadeia de reação Formação de chuvas ácidas Impacto local Quando a ação afeta o próprio sítio e suas imediações Mineração Impacto regional Quando o impacto se faz sentir além das imediações do sítio onde se dão as ações Abertura de uma rodovia Impacto estratégico Quando o componente ambiental afetado tem relevante interesse coletivo ou nacional Implantação de projetos de irrigação em áreas flageladas pela seca Impacto imediato Quando o efeito surge no instante em que se dá a ação Mortandade de peixe devido ao lançamento de produtos tóxicos Impacto a médio ou longo prazo Quando o impacto se manifesta certo tempo após a ação Bioacumulação de contaminantes na cadeia alimentar Impacto temporário Quando seus efeitos possuem duração determinada Efeito de um derrame de petróleo sobre um costão rochoso exposto e bem batido pelas ondas Impacto permanente Quando, uma vez executada a ação, os efeitos não cessam de se manifestar num horizonte temporal conhecido A derrubada de um manguezal Impacto cíclico Quando o efeito se manifesta em intervalos de tempo determinado Anoxia devido à estratificação da água no verão e a reaeração devido à misturação vertical no inverno, num corpo hídrico costeiro que recebe esgotos municipais Impacto reversível Quando o fator ou parâmetro ambiental afetado, cessada a ação, retorna às suas condições originais Poluição do ar pela queima de pneus Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 33 3.2.1 Impactos decorrentes de atividades do meio Dentre as atividades que podem provocar alterações nas paisagens, as mais importantes são aquelas provenientes da mineração, da agropecuária, da urbanização e de industrias, estas atividades, bem como, algumas de suas principais alterações serão descritas nesse sub-item. 3.2.1.1 Atividades de mineração As fontes de impactos em atividades minerarias conforme o tipo de lavra e o tipo de minério é classificada por Mascarenhas (1989) como: 1) Conforme o tipo de lavra: • Céu Aberto – é o tipo de lavra que provoca o maior impacto: produz grande quantidade de estéril, além de poeira, ruído, vibrações e poluição das águas. • Subterrânea – o impacto é menor, o estéril pode ser jogado nas próprias galerias abandonadas, os efluentes líquidos são pontuais, o mesmo ocorre com a poeira, o ruído e vibrações. • Dragagem – é potencialmente poluidora, o revolvimento dos leitos dos rios e área vizinhas provocam turbidez e sólidos em suspensão. Havendo também poluição química devido a utilização de produtos químicos no beneficiamento, tendo como exemplo a utilização de mercúrio e cianeto na mineração de ouro. 2) Conforme o tipo de minério: • Minérios utilizados na construção civil – são geralmente pedreiras, cavas de argilas e areias. Quanto as pedreiras, provocam problemas, principalmente na ocasião das detonações e britagem, quanto as areias e argilas o maior problema encontra-se no final das atividades, provocando mudanças no nível d’água, no solo e também deixando para trás grandes cavas, às vezes preenchidas com água, além desses problemas, por estarem próximo a centros urbanos, acarretam poluição devido ao pó, vibração e ruído. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 34 • Metálicos – Para obtenção do concentrado, mais de 90% do run-of mine é liberado como rejeito, em forma de lama fina, contaminadas com reagentes químicos e orgânicos. Muitas vezes liberam também SO2 atmosférico, com produção de chuvas ácidas. • Ferrosos – geralmente libera grande quantidade de estéril, devido ao decapeamento. O minério é submetido a grande quantidade de beneficiamento gerando poluição. O rejeito é lançado na fase líquida em barragens de rejeito. • Carvão – abrange grandes áreas, quando a céu aberto, causando poluição no ar e água e quando subterrânea, pode liberar efluentes ácidos e gerar combustão e também esta sujeito à subsidência. IG (1993), apresenta, na tabela 6, as principais formas e tipos de ocorrentes a região de Campinas e seus impactos decorrentes Tabela 6: Formas de mineração e impactos decorrentes no município de Campinas – SP (IG in Collares 2000) BEM MINERAL FORMA DE LAVRA PRINCIPAIS IMPACTOS GERADOS Cava seca Retirada do solo superficial; desmatamento; processos erosivos; assoreamentos das drenagens; formação de cavas abandonadas Argila para cerâmica Cava submersa (planícies de inundação) Comprometimento da vegetação na planície de inundação ou mata ciliar; formação de lagoas; alteração do perfil hídrico; assoreamento Dragagem no leito do rio Aumento da turbidez das águas; erosão nas margens; comprometimento da mata ciliar devido à disposição dos estoques de areia. Dragagem nas planícies de inundação Comprometimento da vegetação na planície de inundação ou mata ciliar; formação de lagoas; alteração do perfil hídrico; assoreamento Areia para construção civil Exploração com pá em aluviões de pequenas drenagens Referem-se a atividades procedentes (normalmente loteamentos) que ocasionam processos erosivos e assoreamento de drenagens Brita Desmonte em bancadas com explosivo Alteração da paisagem devido a desfiguração topográfica e desmatamento; emissão de pó; vibrações e ruídos devidos às detonações; praças de lavras abandonadas Pedra ornamental Desmonte com marretas ou similares Comprometimento do patrimônio paisagístico; desmatamento; processos erosivos; disposição irregular de rejeitos nas encostas Água mineral Captação superficial Sem impactos associados Saibro ou cascalho Trator ou retroescavadeira em encostas ou cortes de estradas Alteração da paisagem; desmatamento; instabilização de encostas e taludes; processos erosivos e assoreamento das drenagens no entorno; áreas de extração abandonadas Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 35 3.2.1.2 Atividades agropecuárias A agricultura está causando sérias degradações e erosão nas terras de cultivo, devido a uso de métodos insustentáveis. Para Doyle (1991), no início dos anos 80, estimou-se que 6 toneladas de solo foram perdidos para cada tonelada e grão produzido, no mundo são gastos cerca de U$ 24 bilhões, anualmente, na tentativa de controlar a erosão nas plantações. O uso crescente de pesticidas, fertilizantes químicos e herbicidas está poluindo os aqüíferos e ameaçando pessoas e animais. Segundo Seaguer et. al (1992) só na Inglaterra e Pais de Gales, foram constatados cerca de 2.889 contaminações por pesticidas só em 1989. Além desses, há outros efeitos secundários relacionados a atividades agro-industriais, como podem ser citados: • A irrigação das terras de cultivos correspondem a 73% do consumo total de água em todo o mundo, segundo Corso (1993), apenas 43% é utilizado o restante são perdidos no estoque ou no transporte. Este desperdício começa a esgotar os estoques de água subterrânea e de superfície, e o uso excessivo, segundo Collares (2000), elimina os nutrientes do solo e pode fazer com que a terra fique alagada ou demasiadamente salinizada ou alcalinizada. • Para Seager et al. (1992), o lançamento de estrume animal é o principal causador de incidentes na Inglaterra e Pais de Gales. • Para Corson (1993) a abertura de clareiras, para a criação de gado e para cultivo, é uma causa importante das perdas de florestas, cerca de 16 milhões de hectares de floresta são desmatados a cada ano. 3.2.1.3 Urbanização Collares (2000) afirma que o grande êxodo rural e conseqüente crescimento desordenado e acelerado das cidades tem provocado, além de uma situação de insalubridade nas áreas marginais, tais como, falta de saneamento, água tratada, coleta de lixo, dentre outros fatores essenciais para uma vida saudável, uma alta vulnerabilidade do terreno frente a erosões, assoreamentos e acidentes naturais, como escorregamentos. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 36 Fao (1995) discorre sobre a influência de intervenções antrópicas sobre o meio físico e suas potenciais alterações decorrentes. A tabela 7 apresenta as alterações físicas e químicas a que são submetidos os constituintes do terreno, em função das diferentes intervenções antrópicas. Tabela 7: Alterações físicas e químicas decorrentes de intervenções antrópicas sobre o meio físico (FAO in COLLARES, 2000). Atividade Alterações físicas Alterações químicas Relevo Cobertura vegetal Solo Densidade de drenagem Ar Solo Água Urbanização X X X X X X Indústria X X X X Agricultura X X X X X X Manejo florestal X X Turismo X X X O fator decisivo da origem e aceleração dos processos erosivos, conforme Salomão & Iwasa (1995), se dá com a ocupação humana iniciada pelo desmatamento, seguido pelo cultivo da terra, construção de estradas, criação e expansão das vilas e cidades, sobretudo quando efetuada de modo inadequado. Ao estudar as erosões na bacia do médio Tietê, Kertzman et al. (1991) indicaram as atividades sócio-econômicas como principais potencializadoras das erosões aceleradas. Os desmatamentos exagerados e as atuações antrópicas no sentido de concentrar o fluxo de água, tais como obras de drenagem, arruamentos e construções de cercas atuam, diretamente, na proliferação de ravinas e boçorocas. Segundo Collares (2000), um dos problemas mais sérios na deflagração de processos erosivos é a expansão de loteamentos em áreas impróprias ao uso do solo. Além das grandes perdas de terrenos, o assoreamento é uma das maiores conseqüências da erosão. O principal impacto gerado pelos assoreamentos é o desequilíbrio das condições hidráulicas, gerando: enchentes; perdas da capacidade de armazenamento d’água; incremento de poluentes; e prejuízos para o abastecimento e produção de energia. O processo mais importante (COLLARES, 2000), associado à dinâmica superficial, é o de escorregamento, tanto pela elevadas freqüências com que ocorre, como pela grande extensão de áreas com risco potencial. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 37 3.2.1.4 Disposição de resíduos urbanos Os ambientalistas vêm encarando com muita seriedade a questão da disposição de resíduos sólidos, justamente pelo seu alto potencial de cargas tóxicas que são lançadas no meio ambiente. Segundo dados da Organização Panamericana de Saúde (PHILIPPI JR., 1999), nos Estados Unidos estima-se que cada cidadão descarta, em média, 1,5 kg de lixo sólido por dia, e no Canadá, 1,9 kg. Na América Latina e Caribe, a quantidade de resíduos domiciliares gerados varia entre 0,3 a 0,6 kg/hab/dia, enquanto a quantidade bruta gerada é em média de 0,7 kg/hab/dia. A destinação do lixo gerado pode ser a reciclagem, a incineração ou os depósitos de resíduos. Quando se opta pelos depósitos, a disposição deve ser feita de maneira controlada, de forma a evitar a contaminação das águas subterrâneas e de superfície. Zuquette (1991) indica os seguintes fatores como principais causas da disposição inadequada de resíduos: • Falta de conhecimento regional das características do meio físico e do meio ambiente como um todo. • Não caracterização e separação dos tipos de resíduos. • Baixo índice de estudo em aterros existentes ou experimentais. • Falta de fiscalização pelos órgãos públicos e punição aos responsáveis pela disposição inadequada dos resíduos. Para Bisordi (1999), a disposição direta no solo é a forma de destinação final de resíduos sólidos mais difundida e utilizada em todo o mundo, em especial em países menos desenvolvidos. No Estado de São Paulo, 56,4 % dos municípios dispõem lixos inadequadamente, 25,4% o fazem de forma controlada e apenas 18,2% de forma adequada. Tanto a aceleração de processos do meio físico quanto os problemas de contaminação podem ser gerados pela disposição inadequada de resíduos sólidos (tabela 8). Os principais fatores que conduzem a estes problemas, segundo Cunha & Consoni (1995), são os seguintes: • Imperfeito conhecimento das características do meio físico (rocha, solo, água, etc.) e dos resíduos ali dispostos, resultando em projeto inadequado. • Negligência no monitoramento das condições ambientais e operacionais do aterro. • Sobrecarga da capacidade inicial do projeto, no intento de prolongar sua utilização. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 38 Tabela 8: Problemas gerados devido à disposição inadequada de resíduos (CUNHA & CONSONI in COLLARES, 2000). TIPO ORIGEM CAUSAS Falha na impermeabilização de base (aterro/lagoa de tratamento de chorume) Impermeabilização (solo/manta) incompatível com os percolados. Má compactação. Recalques (aterro/lagoa de tratamento de chorume) Solo natural com propriedade inadequada. Recalques devido às alterações (carga, aumento da umidade, agressão ao solo, etc.). Contaminação das águas subterrâneas Elevação do nível d’água acima da base do aterro Dados insuficientes (nível piezométrico, pluviometria, vazões, etc.). Mau dimensionamento do sistema de drenagem. Escorregamentos e erosão Cortes em altos anglos nas encostas. Cortes contra a foliação ou fratura. Alterações na vegetação marginal. Deficiências de compactação dos aterros e resíduos dispostos. Potencialização de processos do meio físico Assoreamentos Erosão dos cortes (solo de fácil alteração/instabilização). Carreamentos devido à deficiência na drenagem superficial. Desvegetação/alterações nas áreas marginais. Além dos problemas de localização e construtivos, os depósitos estão sempre sujeitos aos vários processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem entre os resíduos e o meio ambiente. Dentre estes, Campbell (1993) coloca os processos anaeróbicos acionados pela matéria orgânica contida nos resíduos, como um dos mais importantes. Como conseqüência destes processos, são produzidos percolantes ricos em amônia e com alto conteúdo orgânico e gases ricos em metano e dióxido de carbono. Embora o risco de contaminação seja o principal problema, outras conseqüências podem resultar da disposição de resíduos sólidos: impacto visual e estético; danos à fauna e a flora; doenças em animais e população carente; acúmulo de produtos não biodegradável no ambiente; e mau cheiro. 3.2.1.5 Indústrias As indústrias têm a capacidade de lançar poluentes na água, que podem ser nocivos à saúde humana ou à sobrevivência de outros seres vivos. Os poluentes podem ser orgânicos, como derivados de petróleo, fenóis e detergentes, passando pelos derivados de fertilizantes e agrotóxicos, chegando até os metais pesados. Esses últimos constituem uma classe de destaque dentre os poluentes, tanto pelo grau de periculosidade de alguns elementos, como no caso do chumbo, cromo, cádmio e mercúrio, quanto pela sua mobilidade (COLLARES, 2000). Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 39 3.3 – Definições para depósitos tecnogênicos A discussão sobre depósitos tecnogênicos teve origem com Ter-Stepanian (1988), que define esses depósitos como sendo marcados por uma grande variedade de feições diferenciadas, diversidade de composição e grande variação de espessura, caracterizando uma classe genética diferente ou independente, podendo ser traçado analogias com alguns depósitos naturais. Essas feições são representativas de intervenções antropogênicas, que se configuram como elemento diferencial introduzido na compreensão do tempo geológico, caracterizando, para alguns, um novo período: o Quinário, para o qual o autor propõe uma situação totalmente Quaternária pré-holocênica a uma situação totalmente pós-holocênica , ou “quinária”. Seguindo essa idéia, Peloggia (1999) propôs uma divisão para o Quartenário (Tabela 9). Contudo vale ressaltar que existem vários fatores que podem pesar contra tal idéia, sendo o mais forte relacionado ao tempo geológico, que tudo indica ser o maior obstáculo a essa linha de pensamento. Tabela 9: Divisão proposta para o Quartenário, englobando-se o tecnógeno (PELOGGIA, 1999). TECNÓGENO Época Atual HOLOCENO Época de Transição Quartenário ou Antropógeno PLEISTOCENO Época Antiga Segundo Peloggia, deve ficar clara a distinção entre depósitos e camadas quinárias ou tecnógenos; camadas essas formadas durante o tempo geológico proposto como Tecnógeno, e depósitos e camadas tecnogênicas, ou seja, formados direta ou indiretamente pela ação antrópica. Um exemplo, segundo Oliveira apud Peloggia (1998), de classificação para depósitos tecnogênicos pode ser observado na tabela 10. Tabela 10: Classificação dos depósitos segundo Oliveira apud Peloggia (1998). TIPOS DE DEPÓSITOS CARACTERIZAÇÃO Depósitos Construídos Representados por corpos de rejeitos de mineração, aterros etc. Depósitos Induzidos Sedimentos que se depositam em razão da erosão decorrente do uso do solo. Depósitos Modificados Depósitos naturais alterados tecnogenicamente por efluentes, adubos etc. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 40 Outra classificação desenvolvida diz respeito à caracterização do material constituinte do depósito. Foi criada por Flanning & Flanning (1989) e abrange os materiais úrbicos, gárbicos, espólicos e dragados (Tabela 11). De acordo com esses autores (apud PELOGGIA, 1998), os materiais úrbicos constituem detritos urbanos, materiais terrosos que contêm artefatos manufaturados pelo homem moderno, freqüentemente em fragmentos, como tijolos, vidro, plástico, metais diversos etc. Os materiais gárbicos abrangem todo material detrítico com lixo orgânico de origem humana e que, apesar de conter artefatos em quantidades muito menores que a dos materiais úrbicos, são suficientemente ricos em matéria orgânica para gerar metano em condições anaeróbicas. Materiais espólicos são materiais terrosos escavados e redepositados por operações de terraplanagem, mineração e depósitos de assoreamento induzidos pela erosão acelerada. São materiais que contém pequena quantidade de artefatos. Materiais dragados são compostos por materiais terrosos provenientes da dragagem de cursos d'água e comumente depositados em diques, em cotas topográficas superiores às da planície aluvial também gerados por mineração ou desassoreamento de córregos e valetas. Tabela 11: Classificação de camadas tecnogênicas segundo Flanning & Flanning (1989 apud PELOGGIA, 1998). TIPO DE CAMADA CARACTERÍSTICA DO DEPÓSITO ÚRBICO Detritos urbanos, materiais terrosos que contêm artefatos manufaturados pelo homem moderno, freqüentemente em fragmentos, como tijolos, vidro, plástico, metais diversos etc. GÁRBICO Material detrítico com lixo orgânico de origem humana e que, apesar de conter artefatos em quantidades muito menores que a dos materiais úrbicos, são suficientemente ricos em matéria orgânica para gerar metano em condições anaeróbicas. ESPÓLICO Materiais terrosos escavados e redepositados por operações de terraplanagem, mineração e depósitos de assoreamento induzidos pela erosão acelerada. São materiais que contêm pequena quantidade de artefatos. DRAGADO São compostos por materiais terrosos provenientes da dragagem de cursos d'água e comumente depositados em diques, em cotas topográficas superiores às da planície aluvial, também gerados por mineração ou desassoreamento de córregos e valetas. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 41 O novo conceito objetiva romper com o Quaternário clássico, no sentido de valorizar o advento da atividade humana como processo de transformação do planeta em sua totalidade (Suertegaray, 1997). Esta ruptura se faz, porque, conforme Rohde (1996), o Quaternário seria o período do aparecimento do homem e o Quinário, o homem sobrepondo-se ativamente à natureza, tendo sua origem há 10.000 anos, no início do Holoceno, e testemunhou relevantes situações indicadoras do advento da atividade técnica do homem como força relevante na intervenção, apropriação e construção da natureza: a Revolução Neolítica, a Revolução Agrícola e a Revolução Industrial. A partir de então, o homem passou a contribuir diretamente na evolução geológica do planeta. Esta sobreposição se explica pelo fato de que a atividade humana passa a ser qualitativamente diferenciada da atividade biológica na modelagem da biosfera, desencadeando processos tecnogênicos cujas intensidades superam em muito os processos naturais (OLIVEIRA, 1990). Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 42 IV. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO A área escolhida para esta pesquisa possui 93 km2, correspondendo a toda a extensão administrativa do Município de Estiva Gerbi. Ela está inserida nas folhas topográficas na escala 1:50.000 (IBGE - Folha Mogi-Guaçu SF-23-Y-A-III-3 e Aguaí SF-23-Y-A-III-1), entre as coordenadas UTM 7.532 e 7.548 km N; 296 e 306 km E. A área está localizada na região leste do Estado de São Paulo, (Figura 3). Os municípios que fazem limite com a área de estudo são: Mogi-Guaçu, Aguaí e Espírito Santo de Pinhal, sendo Aguaí considerada de pequeno porte e Mogi-Guaçu e Espírito Santo de Pinhal de médio porte. Estiva Gerbi possui 8.856 habitantes (IBGE, 2000) e suas principais drenagens são o Córrego dos Ypês, o Ribeirão Anhumas e o Rio Oriçanga. 4.1 Localização e vias de acesso O município de Estiva Gerbi está localizado a 69 km de Campinas. Partindo de São Paulo, o acesso se dá pela Rodovia Anhangüera até o trecho de acesso a Campinas, daí pela Rodovia D. Pedro I até o trevo da Rodovia SP-340, seguindo-se por essa rodovia até o km 178 sentido norte e então por estrada interna asfaltada por cerca de 2 km até a sede do município (Figura 3). 4.2 Aspectos históricos Em meados de 1939, o Sr.Lourenço Gerbi mudou-se para a localidade de Estiva, com intuito de montar uma olaria. Na época, Estiva pertencia ao Município de Mogi-Guaçu. A qualidade do “barro” da região atraiu a família Gerbi, que instalou uma olaria em um terreno de 42 alqueires com uma produção diária de 400 manilhas. A família Gerbi começou a fabricar manilhas a partir da argila extraída do subsolo da região, conhecida como “taguá”, que era prensada em marombas movidas à roda d’água, pois não havia energia elétrica no local. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 43 Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 44 Com a chegada da energia elétrica em 1949, a olaria passou a produzir pisos conhecidos como “vermelhinhos”, feitos a partir da argila “taguá” que só era encontrada na Estiva. A partir da fabricação dos pisos, a olaria passou a ser chamada de Cerâmica Gerbi. A vinda da família Gerbi a Estiva determinou a atividade econômica, predominante no município nos dias atuais, que é a industria cerâmica. O bairro da Estiva foi elevado a distrito de Mogi-Guaçu em 1981 e sua emancipação política deu-se em 19 de maio de 1992 (JORNAL INTERATIVO, maio 2003). 4.3 Aspectos climáticos Segundo Setzer (1976), o município de Estiva Gerbi está inserido no regime climático da transição entre o muito úmido subtropical, com estações secas marcantes (Mu-Cw), com as temperaturas médias no verão girando em torno de 24°C e as temperaturas mínimas próximas de 16°C. Nas estações e postos meteorológicos da região, os totais mensais de chuvas mostram que as máximas ocorrem nos meses de dezembro, janeiro e fevereiro, e as mínimas, nos meses de junho, julho e agosto (SETZER, 1976), sendo sua precipitação média anual em torno de 1300 mm/ano (Prefeitura Municipal de Estiva Gerbi). 4.4 Hidrografia O município de Estiva Gerbi está inserido na bacia hidrográfica do Baixo Pardo-Mogi, dentro da sub-bacia do rio Oriçanga, ocupando partes dos municípios de Aguaí e Mogi- Guaçu, tendo sua foz no Bairro da Mombaça, em Mogi-Guaçu. O Rio Oriçanga tem suas nascentes no município vizinho de Aguaí e possui uma extensão aproximada de 75 km, desaguando no Rio Mogi-Guaçu. Em seu curso apresenta um padrão meândrico com muitos meandros abandonados e encontra-se em vales abertos em grandes planícies aluvionares. Através de análise em fotos aéreas, é possível observar um forte controle tectônico em seu curso, aproximadamente na direção NE-SW, com a mesma orientação do relevo. Ao passar para a quadrícula de Conchal, segue direção E-W até desaguar no Rio Mogi-Guaçu. O principal afluente do Rio Oriçanga, na área de estudo, é o Córrego do Ypê, pela sua margem esquerda. Próximo ao município de Estiva Gerbi, o Rio Oriçanga recebe uma carga de poluentes provenientes do Córrego dos Ypês que corta o município, porém esse poluente vem do vizinho Município de Mogi-Guaçu, onde este córrego atravessa grande parte da periferia da Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 45 cidade. O Córrego dos Ypês tem sua nascente no município vizinho de Mogi-Guaçu. Seu principal afluente, na área de estudo, é o Ribeirão Anhumas, pela margem direita. Tem direção S-N, cortando o município de Estiva Gerbi, próximo à Cerâmica Gerbi. Durante o trajeto percorrido, dentro do município de Mogi-Guaçu, o aporte de esgoto doméstico recebido é grande, sendo possível observar a poluição, pela quantidade de espuma gerada durante o percurso do córrego pelas partes encachoeiradas (FOTO 1), além de agrotóxicos provenientes de plantações na bacia do córrego. O Córrego dos Ypês vai desaguar no Rio Oriçanga a NW da cidade de Estiva Gerbi, próximo ao parque industrial do município. Foto 1: Na foto observa a quantidade de espuma indicando a poluição do Córrego dos Ypês ao Município de Estiva Gerbi. (ponto EG 110) O Ribeirão Anhumas também possui sua importância ao Município, (Foto 2), pois é nele que ocorre a captação de água para abastecimento, cerca de 60% da água consumida pelo município, sendo o restante captado por poços artesianos, ele corta a cidade na direção NE- SW, vindo a desaguar no Córrego dos Ypês, atrás do pátio da Prefeitura Municipal. Candido, L.W. – Identificação e mapeamento de cavas e pilhas de bota-fora de mineração como unidade geológico-geotécnica no Município de Estiva Gerbi – SP _____________________________________________________________________________________ 46 Foto 2:Ausência de vegetação arbórea na área de preservação permanente (APP) do Córrego Anhumas, e uma placa de protesto.(ponto EG 115) 4.5 Aspectos geomorfológicos Segundo o mapa geomorfológico do IPT (1981a), a área situa-se regionalmente na transição entre dois domínios geomorfológicos: Depressão Periférica e Planalto Atlântico, sendo os limites desses terrenos coincidentes com o contato do Embasamento Cristalino e a Bacia Sedimentar do Paraná. Segundo ALMEIDA (1964), os terrenos constituídos pelo Embasamento Cristalino possuem predominância de morros de topos arredondados, vertentes com perfis retilíneos, presença de serras restritas, com alta densidade de drenagem, enquanto os terrenos pertencentes à Depressão Periférica possuem um relevo com formas suavizadas, leveme