A geologia complexa e o conhecimento hidrogeológico setorizado conduziram a uma diversidade de interpretações e classificações para as unidades hidrogeológicas que, em função da escala local de avaliação, apresentam por vezes divergências.
Tendo em vista o escopo regional do trabalho, buscou-se adotar terminologia que caracterizasse de forma menos restritiva as unidades e que abrangesse a variabilidade em termos de coeficiente de armazenamento derivada da trama estrutural e da diversidade litológica.
Reconheceu-se nos conceitos adotados para a elaboração do Atlas de Águas Subterrâneas dos Estados Unidos (MILLER, 1999) um modelo satisfatório para a área. Aquíferos são considerados uma unidade geológica, um grupo de formações geológicas ou parte de uma formação suficientemente permeável de modo a permitir a produção significativa de água em poços e nascentes. Os sistemas aquíferos reúnem várias unidades geológicas, em sucessão estratigráfica, de características hidráulicas, hidrodinâmicas e hidroquímicas relativamente semelhantes, em geral, delimitados por camadas pouco permeáveis e representativos de um ambiente geotectônico. O termo unidade confinante foi aplicado para definir rochas ou depósitos sedimentares com permeabilidade significativamente menor com relação aos aquíferos. A grande vantagem no uso desse termo deve-se ao fato de que não se estabelece um limite de permeabilidade, por exemplo aqüitardo ou aqüiclude, e a propriedade de transmissão de água é indicada como uma referência relativa às unidades adjacentes.
Deste modo, as unidades hidrogeológicas da área foram classificadas como aqüíferos e unidades confinantes de acordo com suas propriedades hidráulicas e características litológicas dominantes. Não foram identificados na escala de trabalho, e conforme os conceitos traçados por USGS (1995), sistemas aqüíferos, pois a sucessão estratigráfica é marcada pela alternância de unidades geológicas com características consideravelmente distintas.
Sete unidades hidrogeológicas foram identificadas, a saber: aqüíferos inconsolidados, aqüíferos quartzíticos, aqüífero carbonático, aqüíferos em formações ferríferas, aqüíferos em xistos, aqüíferos em rochas granito-gnáissicas e unidades confinantes (APÊNDICE G). Estas unidades foram por sua vez discriminadas pelos nomes das formações geológicas que as compõem.
7.1.1 Aqüíferos Inconsolidados
Aqüíferos de porosidade intersticial, livres, descontínuos e muito heterogêneos e anisotrópicos. Relacionam-se às formações superficiais continentais cenozóicas que abrangem depósitos sedimentares aluviais e lacustrinos e coberturas detrito-lateríticas e elúvio-coluviais. Foram discriminados em aqüíferos de depósitos eluviais, coluviais e aluviais e aqüíferos em cangas e lateritas. Os primeiros abrangem uma grande variedade de materiais, de diferentes espessuras, dentre os quais se destacam as rampas de colúvio de ocorrência marcante no platô da Moeda, na bacia do ribeirão da Mutuca e no segmento ocidental da Serra do Curral que constituem expressivos aqüíferos locais. Possuem boa capacidade de armazenamento de tal forma a permitir a manutenção do escoamento de base durante o período de estiagem.
Os aqüíferos em cangas e lateritas estão associados às unidades ferruginosas e apresentam comumente elevadas porosidade e condutividade hidráulica e têm grande importância na recarga dos aqüíferos sotopostos.
Os depósitos superficiais de solo e tálus mostram distribuição irregular, com matriz argilosa e contendo clastos de composição variada, predominantemente de hematita e itabiritos. Exibem características hidrodinâmicas variáveis, constituindo zonas aqüíferas localizadas, em áreas de depressões de terreno sobre rochas impermeáveis (filitos, xistos e dolomitos) com restituição de águas perenizadas, mas com grande variação sazonal.
Nascentes associadas a esses aqüíferos têm vazão muito variável, desde inferior a 3,6 m3/h a superior a 50,4 m3/h, como verificado no ribeirão da Mutuca.
7.1.2 Aqüíferos Quartzíticos
Aqüíferos de porosidade fissural, livres a semiconfinados relacionados às formações Maquiné, Moeda, Cercadinho, Taboões e Itacolomi. O aqüífero Cercadinho foi diferenciado dos demais por ser constituído de níveis quartzíticos intercalados a níveis pelíticos e apresentar descargas de vazões expressivas.
7.1.2.1 Aqüíferos Maquiné, Moeda, Taboões e Itacolomi
Apresentam potencial pouco conhecido, com exceção do aqüífero Moeda. A despeito do predomínio de litologias quartzíticas, apresentam com freqüência intercalações de metapelitos o que os torna muito heterogêneos e anisotrópicos. Beato et al. (2005) apontam que as vazões
das nascentes encontram-se comumente abaixo de 5 m3/h, mas poços criteriosamente locados podem exibir capacidade específica de até 5 m3/h/m.
O aqüífero Moeda, por influenciar nas operações de lavra, em especial, quanto à estabilidade dos taludes, tem suas propriedades hidráulicas mais bem avaliadas. Nas imediações da mina de Águas Claras são citadas transmissividades de 600 m2/dia e porosidade eficaz de 5% (BERTACHINNI, 1994), enquanto que nos arredores da mina de Tamanduá são encontradas descargas com vazões médias de 18 m3/h. Todavia, dado o caráter fissural e variabilidade litológica, espera-se um comportamento pouco regular para esta unidade aqüífera.
7.1.2.2 Aqüífero Cercadinho
Tem maior expressão ao longo da vertente norte da serra do Curral onde exibe descargas com vazões acima de 10 m3/h. No platô da Moeda encontra-se em grande parte confinado pelos metapelitos da Formação Fecho do Funil e, eventualmente, apresenta nascentes e poços tubulares com vazões expressivas. Pode estar localmente conectado aos aqüíferos Gandarela e Cauê, por meio de estruturas tectônicas. A ocorrência de poços tubulares com baixas capacidades específicas (mediana de 0,04 m3/h/m; BEATO et al., 2005) indica o comportamento errático do aqüífero.
7.1.3 Aqüífero Carbonático
É representado pelo aqüífero Gandarela que se encontra sobreposto ao aqüífero Cauê no Sinclinal Moeda e sotoposto a este na Homoclinal Serra do Curral. Trata-se de aqüífero fraturado ou cárstico, livre ou confinado por unidades metapelíticas ou materiais argilosos resultantes do intemperismo ou relacionados a sedimentos lacustres.
Feições cársticas reveladas por nascentes e poços tubulares de alta vazão, frequentemente acima de 100 m3/h, são encontradas no segmente nordeste da Homoclinal e na porção setentrional e ao longo da aba leste do Sinclinal.
Beato et al. (2005) efetuaram a interpretação de quatro testes de bombeamento de poços situados na estação Cercadinho da COPASA e BH Shopping, todos na Homoclinal da Serra do Curral. Os autores concluíram que o aqüífero é bastante produtivo, porém limitado visto que a recuperação não atingiu o nível original após 17 horas de monitoramento.
7.1.4 Aqüíferos em formações ferríferas
Associam-se às formações ferríferas proterozóicas do tipo Lago Superior (Formação Cauê) ou arqueanas do tipo Algoma (intercalações no grupo Nova Lima).
7.1.4.1 Aqüífero Cauê
Corresponde ao principal aqüífero da região como revelado pelo grande número de nascentes e poços tubulares com vazões, em geral, acima de 100 m3/h. Apresenta porosidade fissural ou granular, com ampla variedade entre os dois extremos a depender da intensidade do processo supergênico de dissolução de quartzo e carbonato das rochas.
Em virtude da diversidade litológica, da complexidade estrutural e de distintas intensidades no intemperismo exibe, caracteristicamente, elevada heterogeneidade e anisotropia refletidas no amplo espectro de valores de transmissidade obtidos em ensaios de vazão de poços tubulares, desde 2 a 2.529 m2/dia (BEATO et al., 2005). Os maiores valores de condutividade hidráulica são atribuídos aos corpos de minério friável, enquanto que as capacidades de armazenamento mais elevadas são conferidas às hematitas compactas (ECOLAB, 2002). Entretanto, como verificado nos testes físicos em amostras de testemunhos de sondagem, tantos hematitas semifriáveis quanto hematitas compactas laminadas ou foliadas mostram valores equiparáveis e bastante elevados de condutividade hidráulica.
As oscilações dos níveis d’água em poços de monitoramento e os coeficientes de armazenamento (SILVA et al., 1994) encontrados na interpretação de testes de bombeamento sugerem que grande parte do aqüífero encontra-se livre. Situações de confinamento ou semiconfinamento são encontradas na região na região do Platô do Jardim Canadá em decorrência das coberturas sedimentares argilosas e na segmento sudoeste da Homoclinal da Serra do Curral dada a presença de níveis de itabiritos argilosos.
7.1.4.2 Aqüífero em formação ferrífera tipo Algoma
Caracteriza-se por níveis pouco espessos, mas que podem atingir até 100 m, intercalados ao aqüífero Nova Lima. Possui porosidade fissural, localmente intensificada pela dissolução dos minerais carbonáticos. Os poucos dados existentes evidenciam a ocorrência de poços jorrantes com capacidade específica de até 2,8 m3/h/m e descargas de baixas vazões procedentes de galeria de prospecção. Devido à presença de sulfetos disseminados há o risco de geração de águas ácidas.
7.1.5 Aqüífero em Xistos
Abrange os aqüíferos Nova Lima e Sabará constituídos predominantemente por xistos metassedimentares e metavulcânicos. Exibe porosidade fissural e baixo potencial hidrogeológico evidenciado pela produtividade dos poços tubulares (capacidade específica mediana de 0,3 m3/h/m) e vazões médias de nascentes de 1,1 m3/h (BEATO et al, 2005). Destaca-se, entretanto, a ocorrência de descargas elevadas, de até 150 m3/h, relacionadas às coberturas coluvionares de alta capacidade de infiltração nos domínios do aqüífero Nova Lima. Deve-se ressaltar também a nascente explorada para água mineral, com vazão de 150 m3/h, associado a falhamento no aqüífero Sabará.
A ocorrência eventual de rochas sulfetadas no aqüífero Nova Lima pode conduzir ao processo de drenagem ácida.
7.1.6 Aqüíferos em rochas granito-gnáissicas
Correspondem a aqüíferos fissurados que têm como peculiaridade o espesso manto de intemperismo que tanto contribui para a recarga das fraturas na rocha sã como é responsável por grande parte das restituições para os cursos d’água. As nascentes exibem vazões medianas de 1,5 m3/h e os poços tubulares capacidades específicas medianas de 0,25 m3/h/m (BEATO
et al. 2005).
7.1.7 Unidades Confinantes
Envolvem as unidades confinantes Moeda, Batatal, Fecho do Funil e Barreiro, além dos diques e sills de rochas básicas e depósitos sedimentares argilosos cenozóicos.
Dentre estas, a mais importante para o estudo refere-se à unidade Batatal, pois representa o limite basal do aqüífero Cauê. Foi classificada como aquitarde ou aquiclude nas imediações de várias minas em função das grandes diferenças dos níveis piezométricos relativamente ao aqüífero Cauê. Entretanto, níveis de metachert podem localmente formar nascentes de até 7 m3/h. Há ainda a possibilidade de geração por meio de fraturas e falhas de zonas de maior capacidade de transmissão de água. Ressalta-se, porém, que a natureza menos permeável da unidade é marcada pela localização, junto ao contato, de grande parte dos pontos de descarga do aqüífero Cauê.
Diques básicos são referidos comumente como barreiras hidráulicas e têm a mina de Tamanduá (MDGEO, 2005a) como exemplo típico onde as rochas intrusivas formam seis setores hidrogeológicos com cotas piezométricas distintas. Podem igualmente ser afetados por estruturas tectônicas e permitirem o escoamento da água subterrânea.