Detecção de cavidades subterrâneas na área da Mineração Jundu - Descalvado-SP: aplicação de métodos geofísicos - Malagutti Filho, Walter [UNESP]; Dourado, João Carlos [UNESP]; Braga, Antonio Celso de Oliveira [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2001)
Introdução Este trabalho mostra o resultado dos ensaios geofísicos realizados na Mineração Jundu, com o objetivo de detectar cavidades no interior do arenito. A iniciativa surgiu de uma consulta da referida empresa, ao Depto. de Geologia Aplicada visando a aplicação de uma metodologia de estudos que objetivassem a previsão da presença de cavidades subterrâneas na área da lavra. O trabalho foi executado através de contrato da empresa com a Fundunesp, através do Processo DPE 106/97 pp. Fam99. Neste trabalho mostra-se os resultados dos levantamentos gravimétricos e dos ensaios de resistividade elétrica com a técnica de caminhamento elétrico, realizados na mineração Jundu, no município de Descalvado, SP. Estes ensaios tiveram como objetivo detectar cavidades existentes no interior do arenito, que em alguns locais chegam a causar dificuldades operacionais na extração da areia. A Geologia e a Ocorrência das Cavidades A mina de Areias Quartzosas da Mineração Jundu S.A., situa-se 5 km ao sul da cidade de Descalvado - São Paulo, próximo à borda leste da bacia sedimentar do Paraná. Na área em estudo ocorrem as formações Pirambóia e Botucatu, que são as formações de onde são extraídas as areias. A lavra dos arenitos e dos sedimentos se dá a céu aberto em bancadas, que avançam pela encosta no sentido das cotas mais altas. Parte dos arenitos situa-se abaixo do nível freático local original e, para que a lavra dos mesmos fosse possível, gradativamente o NA. foi sendo rebaixado, causando a depressão deste junto à base do talude da bancada inferior. Com este procedimento o gradiente do lençol freático aumentou, aumentando também a velocidade de escoamento da água subterrânea, onde a mesma aflora na nova superfície do terreno. Inicialmente a água aflora igualmente por toda a base do talude. Em seguida, em função da existência de pontos de maior permeabilidade, devido à granulometria do arenito ou à pequenos falhamentos, a água passa a aflorar preferencialmente por estes pontos de forma concentrada, originando nascentes. Estes fluxos de água passam a erodir o arenito que é friável iniciando o processo de formação das cavidades. Com a evolução deste processo as cavidades formadas podem aumentar bastante transformando-se em cavernas. Ensaios Geofísicos Os levantamentos geofísicos gravimétricos e de eletrorresistividade foram realizados em uma bancada onde, devido ao desmoronamento do teto, uma cavidade foi encontrada. Esta cavidade era alongada, com direção quase perpendicular à bancada, e no local do desmoronamento possuía uma altura de cerca de 5 metros e 3 metros de largura. Nesta bancada, foram locadas nove linhas paralelas, numeradas de L-1 a L-9, na direção NE e distanciadas 10 metros entre si e uma linha transversal denominada de LT-0. Estas linhas foram estaqueadas a cada 5 metros Com o objetivo de cortar outras estruturas semelhantes àquela onde se encontra a cavidade, a linha L-4 foi estendida cerca de 260 metros após o final das outras linhas. O levantamento gravimétrico foi realizado com um gravímetro Lacoste Romberg, modelo G, com precisão de 0,01 mGal. A metodologia de coleta de dados no campo foi desenvolvida para se executar um levantamento de detalhe, com leituras em um total de 269 estações, espaçadas entre de 5 metros ao longo das nove linhas paralelas. O modelo, considerando uma densidade do arenito de 1,68 g/cm3, apresentou uma anomalia em torno de 0,04 mGal, ou seja quatro vezes maior que a precisão de leitura do gravímetro, e que o comprimento da metade da anomalia ou seja 0,02 mGal ( o dobro da precisão de leitura) é da ordem de 5 metros, definindo assim o espaçamento entre as estações de medida. Os valores de eletroressitividade do local de ensaios foram levantados através da técnica de caminhamento elétrico efetuada ao longo da 9 linhas paralelas e na linha transversal LT-0. O caminhamento elétrico foi executado utilizando-se o arranjo dipolo-dipolo, com espaçamento entre dipolos de cinco metros tendo sido amostrados sete níveis de investigação ( com as respectivas profundidades teóricas de: 5,0 - 7,5 - 10,0 - 12,5 - 17,5 e 20,0 metros). O equipamento utilizado foi um resistivímetro digital da Bison Resultados Obtidos Com os dados gravimétricos foi construído o Mapa dos Valores Bouguer determinados para a área ensaiada Como as anomalias a serem detectadas eram muito próximas da superfície, optou-se por adotar um datum também superficial, como uma maneira de ressaltar estas anomalias. Desta maneira o datum escolhido foi a superfície do nível d'água, onde se esperava que estejam as bases das cavidades presentes. Portanto a densidade adotada para o cilindro utilizado na correção Bouguer foi 1,8 g/cm3, que é a densidade do arenito. Com dos dados de resistividade obtidos com o caminhamento elétrico foram inicialmente construídas as pseudos seções ao longo dos perfis ensaiados. Destes perfis foram extraídos mapas com curvas de isovalores de resistividades para várias profundidades téoricas de invetigação. Discussão dos Resultados Analisando-se os mapas de valores Bouguer e de isovalores de resistividade verifica-se que, no local da cavidade aflorante, existe uma correlação bastante boa entre as anomalias esperadas e as obtidas. Pois como pode ser constatado no mapa de anomalia Bouguer a ocorrência de um baixo gravimétrico nesta região, sendo portanto coerente com a indicação de um corpo menos denso. Com relação aos valores de resistividade, eles também indicam a presença da cavidade através dos valores de alta resistividade. Outra constatação que pode ser feita, analisando-se os dois mapas conjuntamente, é a coincidência entre a localização de anomalias de alta resistividade com anomalias de baixo valores Bouguer. Estas áreas estão provavelmente lixiviadas pelo fluxo da água subterrânea, ao longo de direções preferenciais. No local da anomalia presente na linha 5, nas proximidades da estaca 3, no mapa de resistividade foi encontrada uma cavidade, após o avanço da bancada. Conclusão Os resultados obtidos no presente trabalho mostram que a gravimetria e o caminhamento elétrico com a técnica da resistividade são bastante úteis na detecção de cavidades superficiais em arenitos. Futuros estudos serão feitos na área testando outras técnicas geofísicas, principalmente o radar de penetração no solo.