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Structural compartmentalization and hydraulic connectivity between the Serra Geral and Guarani aquifer systems: a hydrogeochemical characterization in central State of Paraná
Structural compartmentalization and hydraulic connectivity between the Serra Geral and Guarani aquifer systems: a hydrogeochemical characterization in central State of Paraná
Autor
Bongiolo, Alessandra de Barros e Silva
Soares, Ana Paula
Bittencourt, André Virmond Lima
Ferreira, Francisco José Fonseca
Institución
Resumen
The study area is located in central State of Paraná, in domains of the homonym basin, with approximately 22,600 km², constituted by basaltic fl ows of fhe Serra Geral Formation, Lower Cretaceous (Serra Geral Aquifer System-SGAS) which overlap eolian and fluvial sandstones of the Piramboia and Botucatu formations, Triassic/Jurassic (Guarani Aquifer System-GAS). The study involved cluster analysis, factor analysis, interpretation of the structural framework, Piper diagram analysis, and the physicochemical characterization of 45 completed wells located in the Serra Geral Formation in order to characterize groundwater and to identify areas where the aquifers are most probably connected. The groundwater samples analysed are predominantly of the calcium-bicarbonate type, which is characteristic of the Serra Geral Aquifer System. Only a few samples correspond to sodium-bicarbonate or calcium-magnesium waters, that are interpreted to result from connection between the aquifer systems. Regarding the structural compartmentalization and the physicochemical outcomes, sodium-bicarbonate waters are more frequently observed in the northeastern portions of the study area. In the remainder portions, water typically corresponds to the Serra Geral Aquifer System. The lowest hydrochemical dissimilarities are found in the northwestern portion of the study area. The wells that are anomalous in water composition are located on NW-oriented structural lineaments. A área de estudo localiza-se na porção central do Estado do Paraná, em domínios da bacia homônima, com aproximadamente 22.600 km², constituída por derrames basálticos da Formação Serra Geral, Cretáceo Inferior (Sistema Aquífero Serra Geral-SASG), os quais estão sobrepostos a arenitos fluviais e eólicos das formações Piramboia e Botucatu, Triássico/Jurássico (Sistema Aquífero Guarani-SAG). O estudo envolveu análise de agrupamento, análise fatorial, interpretação do arcabouço estrutural e análise de diagramas de Piper, além da caracterização físico-química de 45 poços completados e localizados em rochas da Formação Serra Geral, que permitiu a caracterização das águas e a identificação das áreas de maior probabilidade de conexão hidráulica dos SASG e SAG. As águas analisadas são predominantemente bicarbonatadas cálcicas, características do Sistema Aquífero Serra Geral. Apenas algumas amostras apresentam composição bicarbonatada sódica ou cálcio-magnesiana, interpretadas como reflexo de conectividade dos referidos sistemas aquíferos. Com relação à compartimentação estrutural da área de estudo e aos resultados físico-químicos, as águas bicarbonatadas sódicas são mais frequentemente observadas a nordeste. Nas demais porções da área de estudo, as águas são típicas do Sistema Aquífero Serra Geral. As menores dissimilaridades hidroquímicas estão na porção noroeste da área de estudo. Os poços anômalos em composição hidroquímica estão posicionados sobre lineamentos estruturais orientados a NW.