Revista do Instituto Geológico
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Histórico das pesquisas sobre solos até meados do século XX, com ênfase no Brasil
Get PDFBy the first half of the 19th century, soil scientists already considered soils as a surficial weathered mantle of rock that sustains vegetation. At that time, more developed countries already had an advanced knowledge of their geology, vegetation and physiographic conditions. The Russian researcher V.V. Dokuchaev developed the concept of soil genesis as resulting from the interaction of environmental factors, and whose evolution can be traced through the different “layers” - horizons – that compose the soil profile. The soil profile, as a structural organization, was recognized as the object of a new science in 1893 – Pedology. It expanded rapidly in developed countries and in former tropical colonies till the middle of the 20th century, as documented here. In former colonies, such as Brazil, the application of this knowledge was initiated with the collaboration of many foreign researchers. Since then, Brazilian soil science has developed significantly, especially since 1958-1960, when the first state soil surveys were published throughout the country.Até a primeira metade do século XIX, investigadores consideravam os solos um manto alterado superficial sobre rochas capaz de sustentar plantas. Os países desenvolvidos já detinham avançados conhecimentos de suas geologias, climas, e recursos naturais. O russo V.V. Dokuchaev desenvolveu a concepção da formação de um solo a partir da interação dos fatores ambientais gerando processos internos. Esta evolução era evidenciada pelas diferentes “camadas” formadas – horizontes compondo um perfil de solo. Cada distinta interação dos fatores e processos resultaria um determinado tipo de solo. Surge, assim, uma nova ciência, em 1893 – a Pedologia, que rapidamente se expandiu mundialmente, inclusive em antigas colônias do ultramar. Procurou-se realizar no presente texto um histórico do conhecimento científico dos solos desde o século XVIII até meados do século XX. Nesse longo intervalo, países do terceiro mundo, como o Brasil, contaram inicialmente com investigadores estrangeiros no domínio desses conhecimentos. Aqui a ciência alcançou significativa evolução a partir da segunda metade do século XX, quando foram publicados os primeiros levantamentos de reconhecimento pedológico dos nossos estados federativos
Mapeamento da favorabilidade de depósitos hidrotermais de chumbo do tipo veio: um estudo de caso no Vale do Ribeira, Brasil
Get PDFThe region of the Ribeira Valley is known for its metallic sulphide deposits (lead, zinc, copper, silver and gold), being the major lead producer of the Brazil in the 1950s. Since then, it has become the target of several geological studies from which two models of lead and zinc mineralization known as Perau and Panelas models were proposed. This study is particularly interested in the Panelas model, which is characterized by its vein morphology, association with carbonate rocks and structural control. Based on literature, this paper proposes to verify the applicability of the hierarchical analysis process (AHP) as auxiliary of the geographic information system (GIS) in the favorability mapping of hydrothermal veins-type Pb deposits which fit in the Panelas model. The study area is the western region of the Ribeira Valley, located in the southern portion of the São Paulo State, Brazil. In order to perform this work, four parameters were used: geological structure, stratigraphy, lithology and geochemistry. The result obtained highlights areas corresponding to Mina de Furnas, Bairro da Serra and Água Clara Formations as highly favorable areas to lead mineralization according this model. In addition, it shows the negative association of these geological formations with potassium concentration.A região do Vale do Ribeira é conhecida por seus depósitos de sulfetos metálicos (chumbo, zinco, cobre, prata e ouro), sendo o maior produtor de chumbo do Brasil na década de 1950. Desde então, essa região tornou-se alvo de vários estudos geológicos os quais propuseram dois modelos de mineralização de chumbo e zinco conhecidos como modelos Perau e Panelas. O presente estudo é particularmente focado no modelo Panelas, o qual é caracterizado pela sua morfologia filonar, sua associação com rochas carbonáticas e seu controle estrutural. Com base na literatura, este artigo propõe verificar a aplicabilidade do processo de análise hierárquica (AHP) como auxiliar do sistema de informações geográficas (SIG) no mapeamento de favorabilidade dos depósitos hidrotermais de chumbo do tipo veio que se encaixa no modelo Panelas. A área de estudo é representada pela região oeste do Vale do Ribeira, localizado na porção sul do estado de São Paulo, Brasil. Para realizar este trabalho, foram utilizados quatro parâmetros: estrutura geológica, estratigrafia, litologia e geoquímica. O resultado obtido destaca áreas que correspondem às formações Mina de Furnas, Bairro da Serra e Água Clara como áreas de maior favorabilidade à mineralização de chumbo de acordo com esse modelo. Além disso, o resultado mostra associação negativa dessas formações com concentração de potássio
O eclipse total do sol ocorrido em 12 de novembro de 1966 em Bagé (RS), Brasil, e seus efeitos nos parâmetros meteorológicos
Get PDFThis work presents the evaluation of the thermal sensitivity index and global radiation during the total eclipse of the sun on November 12th, 1966, in the city of Bagé, RS, Brazil, located in the central line of the totality range of the eclipse. Temperature (oC), relative air humidity (%), cloudiness and wind speed were acquired in the international airport of the city for the calculation of the resultant temperature index by using Missenard’s method (1948). Global radiation data was obtained from Eppley spectral radiometer. The results showed a variation in thermal sensation, due to the decreased global radiation and corresponding decreased temperature and increased relative humidity during the eclipse.O presente trabalho apresenta o comportamento do índice de sensação térmica e da radiação global durante o eclipse total do Sol em 12 de novembro de 1966, na cidade de Bagé (RS), Brasil, localizada ao longo da faixa de totalidade do eclipse. Medidas de temperatura (oC), umidade relativa do ar (%), nebulosidade e velocidade do vento foram realizadas no aeroporto internacional da cidade para o cálculo da temperatura resultante, conforme o método de Missenard (1948). Dados sobre a radiação global foram obtidos com o radiômetro espectral Eppley. Os resultados mostraram uma variação da sensação térmica devido ao decréscimo da radiação global e consequente decréscimo da temperatura e aumento da umidade relativa do ar durante o eclipse
“Novas transformações espantosas – o estrato geológico Humano redescoberto”: promovendo o diálogo entre arte e o Antropoceno.
Get PDFThis paper proposes a confrontation between geology and art, based on the original artistic production made by the author that represents geological concepts related to the new human geological epoch, the Anthropocene, now under discussion. The proposal confrontation draws upon the classical piece of by Henry De La Beche, Awful Changes, from about 1830, which refers to the question of geological time, and also upon Stephen Jay Gould’s Time’s Cycle, Time’s Arrow (1991), which analyzes this picture, and to Jan Zalasiewicz’s The Earth After Us (2008), which deals with the urban geological stratum as it might be found in the future. The art work thus shows the rediscovery of the geological stratum correlative to the “human event” by intelligent “ichthyosauroid” beings who, in a distant geological future, through stratigraphic analysis, observe the particular characteristics of the episode and interpret the culture that produced it. This paper shows how geological concepts can be adequately represented through creative artistic expression, and how classical geological themes may be of interest for contemporary debate on human geological agency.Este trabalho propõe um debate entre geologia e arte, tornado efetivo por uma produção artística original feita pelo autor deste trabalho – e que representa conceitos geológicos relacionados ao tema do Antropoceno, a nova época geológica humana hoje em discussão. A proposta é fundamentada em uma produção clássica de arte geológica (Awful Changes, de Henry De La Beche, feita em 1830), que se refere à questão do tempo geológico, ao livro Time’s Cycle, time’s Arrow, de Stephen Jay Gould (1991), que analisa essa obra, e ainda ao livro The Earth After Us, de Jan Zalasiewicz (2008), que trata do estrato geológico urbano tal como poderia ser encontrado no futuro. O trabalho artístico original mostra, assim, a redescoberta por seres inteligentes “ictiossauroides”, em um futuro geológico longínquo, do estrato geológico correlativo ao “evento humano”, que observam, por meio da análise estratigráfica, as características particulares do episódio e interpretam a cultura que o produziu. Mostra-se, desse modo, como os conceitos geológicos podem ser adequadamente representados por meio da expressão artística criativa, e como temas geológicos clássicos podem ser de interessepara o debate contemporâneo
Perigo de contaminação da água subterrânea na região de Indaiatuba a Capivari, estado de São Paulo, Brasil
Get PDFThe mapping of groundwater contamination hazard is a helpful tool for planning land use, identifying priorities for controlling human activities and for protecting groundwater sources. Considering hazard as a result of the interaction between the aquifer natural vulnerability and the potential contaminant load imposed by human activities, in this study, the classification system for groundwater contamination hazard was adapted to allow mapping based on spatial analysis techniques in GIS (Geographic Information System). The groundwater contamination hazard was mapped in an area comprised by six cities, which are located in the eastern part of São Paulo State, Brazil, and experienced significant economic development and accelerated urban expansion. The groundwater contamination hazard map associated with point sources of contamination indicated that critical areas are located in the industrial districts of Indaiatuba and Salto and are scattered along the Capivari River and highways. In urban areas, the risk of contamination associated to leakage of sewage systems is concentrated in older parts of the city with high density of occupation. In rural areas, the risk of contamination is high or moderate mainly in the western portion of the study area, which is dominated by sugarcane monoculture. With regard to diffuse contamination sources, there is a predominance of areas with moderate to very low contamination hazard resulting from the low aquifer vulnerability in the region. Considering the dynamics of land use, the groundwater contamination hazard map must be regularly updated to better support groundwater management and land use planning and geoprocessing tools can facilitate this task.O mapeamento do perigo de contaminação dos aquíferos auxilia o planejamento do uso e ocupação do solo, indicando prioridades para o controle das atividades antrópicas e para a proteção das captações de água subterrânea. Considerando o perigo como resultado da interação entre a vulnerabilidade natural dos aquíferos e a carga potencial contaminante imposta por atividades antrópicas, neste trabalho o sistema de classificação do perigo de contaminação da água subterrânea foi adaptado para permitir o mapeamento com base em técnicas de análise espacial em SIG (Sistema de Informação Geográfica). O mapeamento do perigo de contaminação da água subterrânea foi realizado em uma área que abrange seis municípios localizados no leste do estado de São Paulo, Brasil, caracterizada por um expressivo desenvolvimento econômico e acentuado processo de expansão urbana. O mapa de perigo de contaminação associado às fontes pontuais de contaminação indicou que as áreas mais críticas estão nos distritos industriais de Indaiatuba e de Salto e em áreas dispersas ao longo do rio Capivari e das rodovias. Na área urbana, o perigo de contaminação associado ao sistema de saneamento está concentrado nas porções com urbanização mais antiga e com maior densidade de ocupação. Na área rural, os setores com perigo alto a moderado de contaminação ocorrem, principalmente, na porção oeste da área estudada, onde predomina a monocultura canavieira. Em relação às fontes difusas, as áreas com moderado a muito baixo perigo de contaminação apresentam maior extensão, resultante da baixa vulnerabilidade dos aquíferos na região. Considerando o aspecto dinâmico do uso e ocupação do solo, o mapa de perigo de contaminação da água subterrânea deve ser atualizado periodicamente para melhor subsidiar as ações de planejamento e, nesse sentido, as ferramentas de geoprocessamento facilitam a tarefa
Vulnerabilidade natural e perigo de contaminação do Sistema Aquífero Dunas na região norte do Município de Aquiraz, Ceará
Get PDFThis paper examines the natural vulnerability and contamination hazard of the Dunas Aquifer System in the northern region of the municipality of Aquiraz (CE), using the GOD (G - groundwater hydraulic confinement, O - overlying strata/lithology, D - depth to water table) method and taking into account potential contamination by the in situ sanitation system, which uses pits as a means of depositing domestic effluents. Geological and hydrogeological data were analyzed from tubular wells obtained through the SIAGAS database and during the field work. The Dunas Aquifer System in the study area consists of eolian sands and presents static levels between 2.0 and 61.0 m depth, with a predominance of values less than 20.0 m. The GOD vulnerability varied from medium to high, with average vulnerability in most of the area (76%). The potential contamination by the anthropic activities in the area was estimated by means of the analysis of the density of cesspools, given that these static systems have a high contamination potential because of the constant application of contaminant load in the subsoil. Assessment of the contamination hazard of the Dunas Aquifer System was based on the comparison of the natural conditions and the anthropic activities. It was found that the areas with the highest risk of contamination are those with the highest density of cesspools, associated with the highest GOD vulnerability indexes. These results will be useful for managment of groundwater resources in the region.Este trabalho apresenta o estudo da vulnerabilidade natural e perigo de contaminação do Sistema Aquífero Dunas na região norte do município de Aquiraz (CE), utilizando o método GOD (G - grau de confinamento; O - estratos de cobertura da zona saturada; D - profundidade do lençol freático), associado ao potencial contaminante do sistema de saneamento in situ, que utiliza fossas como meio de deposição de efluentes domésticos. Foram analisados dados geológicos e hidrogeológicos de poços tubulares obtidos por meio do banco de dados SIAGAS e durante etapa de campo. Na área de estudo, o Sistema Aquífero Dunas é constituído por areias eólicas e apresenta nível estático entre 2,0 e 61,0 m de profundidade, com predominância de valores até 20,0 m. A vulnerabilidade GOD variou de média a alta, com vulnerabilidade média em 76% da área. O potencial contaminante das atividades antrópicas na área foi estimado por meio da análise da densidade de fossas, tendo em vista que estes sistemas estáticos são considerados de alto potencial à contaminação, decorrente da aplicação constante de carga contaminante no subsolo. A avaliação do perigo de contaminação do Sistema Aquífero Dunas foi realizada com base na comparação das condições naturais com as atividades antrópicas. Verificou-se que as áreas com maior perigo de contaminação são aquelas que apresentam a maior densidade de fossas, associada aos elevados índices de vulnerabilidade GOD encontrados na área. Espera-se que os resultados apresentados possam se constituir em subsídios para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos da região
Insolação, radiação solar global e radiação líquida no Brasil
Get PDFThis paper characterizes the spatial and temporal distribution of the sunshine, global radiation and net radiation in Brazil as well as the regional potential in the country, regarding these climatic parameters. Monthly and annual maps of these parameters, based on measured and estimated data from 204 meteorological stations distributed throughout the Brazilian territory, and temporal-spatial diagrams, derived from south-north and west-east transects, show the trends in variation of these parameters and their relation to the various regional attributes of Brazil. These maps and diagrams contemplate both geographic aspects (vegetation, hydrography, orography, and geomorphology), and climatic elements (cloudiness and rain). Considering the absence of measured global radiation data, Angström’s equation of 1924 was used, which takes into account the sunshine data. An estimate of the radiation balance (net radiation) was obtained by Linacre’s equation of 1967. The maps of sunshine, global radiation and net radiation allowed the visualization of the spatial distribution of these elements. In the northern region, the sunshine is lower in areas with higher precipitation rates, such as around the Amazonas River mouth and in the Amapá State. Global radiation presents high values and little variation due to the high transmissivity of the atmosphere. Due to the uniformity of the relief and albedo, the net radiation also presents high values. In the northeast, high values of sunshine are explained by low cloudiness, especially in the semi-arid region (Caatinga / Sertão Nordestino). The maximum values of net radiation occur in the littoral. In the central-west region, in areas with greater amount of precipitation, the sunshine values are low. Global radiation and net radiation present similar values to those for the northern region. In southeastern Brazil, the distribution of sunshine is conditioned by factors such as relief, cloudiness and precipitation. Global radiation and net radiation are distributed more irregularly due to cloud cover, as in the case of the Rio Doce Basin, where the values are quite low. Net radiation is influenced by the albedo, which varies according to land use. In the South, all the elements exhibit orographic effects, which produces gradients from the coast towards the interior. Based on the spatial distribution of sunshine, global radiation and net radiation, Brazil’s potential for solar energy can be verified as to qualitaty, quantity and consumptive use. This research also contributes to the agricultural planning regarding agroclimatic zoning, and crop forecasting; and to urban planning, in order to more adequately take into account the radiation balance concerning the ordering of vertical growth and the increase of green areas.O presente trabalho teve como objetivo caracterizar a distribuição espacial e temporal da insolação, radiação solar global e radiação líquida no Brasil, bem como o potencial regional do país em relação a esses elementos climáticos. Mapas mensais e anuais, gerados a partir de dados medidos e estimados de 204 estações meteorológicas distribuídas por todo o território brasileiro, bem como diagramas temporo-espaciais, derivados de transectos escolhidos nas direções sul-norte e oeste- -leste, permitiram representar as tendências das variações dos elementos climáticos estudados e sua relação com atributos regionais. Na elaboração dos mapas foram considerados aspectos geográficos (vegetação, hidrografia, orografia e geomorfologia) e climáticos (nebulosidade e chuva). Na ausência de dados de radiação solar global medidos, empregou-se a equação de ANGSTRÖM de 1924, que utiliza dados de insolação. A estimativa do balanço de radiação (radiação líquida) foi realizada a partir da fórmula estabelecida por LINACRE de 1967. Na região norte, a insolação é menor nas áreas com maiores totais de precipitação, como a foz do Rio Amazonas e o estado do Amapá. A radiação solar global apresenta valores altos e pouca variação, devido à transmissividade elevada da atmosfera. Em virtude da uniformidade do relevo e albedo, a radiação líquida apresenta também valores elevados. No Nordeste, os valores elevados de insolação são explicados pela baixa nebulosidade, principalmente no sertão. Os máximos de radiação líquida ocorrem no litoral. Na região centro-oeste, nas áreas onde ocorre maior quantidade de precipitação, os valores de insolação são baixos. A radiação global e radiação líquida apresentam quantidades semelhantes àquelas da região norte. No sudeste brasileiro, a distribuição da insolação é condicionada aos fatores relevo, nebulosidade e precipitação. A radiação global e a radiação líquida distribuem-se mais irregularmente devido também à nebulosidade, como é o caso da bacia do Rio Doce, onde os valores são mais baixos. Para a radiação líquida também deve ser considerado o albedo, que varia conforme o uso da terra. Na região sul, todos os elementos sofrem o efeito orográfico, que produz um gradiente no sentido do litoral para o interior. A partir da distribuição espacial da insolação, radiação global e radiação líquida pode-se verificar a potencialidade do Brasil quanto à energia solar, nos aspectos qualitativo, quantitativo e consuntivo. Esta pesquisa pode servir de subsídio para o planejamento agrícola, no que diz respeito ao estabelecimento do zoneamento agroclimático e previsão de safras, e para o planejamento urbano, na melhor adequação do balanço de radiação, levando em consideração a ordenação do crescimento vertical e incremento de áreas verdes
Composição química da água de chuva em Rio Claro (SP)
Get PDFThe municipality of Monte Azul Paulista is supplied exclusively by groundwater, mainly from the Adamantina Aquifer, captured by more than one hundred wells. In recent years high nitrate concentrations have prohibited the use of some of these wells for public water supply. In the central urban core a strategically deep tubular well drilled to supply the water deficit has allowed a conceptual hydrogeologic model based on the interpretation and integration of hydrochemical, geophysical and hydrogeological results to be tested. This model indicated two distinct potentiometric levels: one in a shallow aquifer from the surface to 40 m and the other in a deep aquifer between 80 and 152 m, separated by a clayey layer 40 m thick. Groundwater may be classified in two types: 62% is bicarbonate calcic (Ca-Na-CO3, Ca-HCO3) water, and 38% is chlorinated calcic (Cl-Ca-HCO3) water, as per the Piper diagram. The class of the dominant calcium bicarbonate hydrochemical type is compatible with and strengthens regional findings by other researchers over more than two decades. On the other hand, the chlorinated calcic waters are related to waters that have experienced human intervention with the presence of the dopant nitrate. Although nitrate comes from surface sources, it is already distributed in the deep aquifer. This observation is also supported by hydrochemical modelling showing the occurrence of mixed polluted and natural waters in different proportions with chlorinated calcic characteristics. The presence of interdigitated clay layers decreases the possibility of contamination with nitrate by vertical flow into the deeper portions. On the other hand, an excess of wells and their poor construction comprise a potential source of contamination.O presente trabalho avaliou a composição química da água de chuva na cidade de Rio Claro (SP), a partir de amostras compostas semanais. A coleta dessas amostras foi realizada entre os meses de fevereiro de 2013 a fevereiro de 2014 nas dependências do Centro de Estudos Ambientais (CEA) da UNESP/Rio Claro. A avaliação dos dados incluiu a análise estatística das concentrações dos cátions e ânions, por meio da elaboração da matriz de correlação de Pearson, análise de componentes principais e da média ponderada pelo volume da precipitação. O modelo de transporte de partículas na atmosfera HYSPLIT foi aplicado com o objetivo de identificar as principais trajetórias de massas de ar para as chuvas que atingiram a região de Rio Claro no período e a possível interação da superfície dessa área com a atmosfera. Os resultados indicam que a água de chuva pode ser classificada como levemente ácida (pH entre 4,75 e 6,81) e com baixa condutividade elétrica, dentro dos valores esperados para águas de chuvas (entre 4,12 e 29,30 μS cm-1). A sua composição química deve-se à incorporação de elementos provenientes de duas fontes: natural e antropogênica. O HCO3 - presente na água de chuva tem origem no CO2 atmosférico, associado à respiração vegetal e às emissões industriais e veiculares. Os íons Ca2+, Mg2+, Mn2+ e K+ tem sua origem diretamente relacionada às rochas e solos da região, emitidos principalmente devido às atividades do polo cerâmico existente no entorno da cidade de Rio Claro, enquanto os compostos NH4+, NO3- e Pb2+ podem ser associados a emissões industriais e veiculares. Apesar da origem múltipla dos elementos presentes na água da chuva, compostos associados a fontes naturais representam cerca de 40% de sua composição
Material de origem do solo
Get PDFSince primitive times, communities acknowledged the importance of the substratum that supports the plants and, therefore, this knowledge precedes the creation of Pedology. The concept of parent rock was after replaced by the concept of parent material. In temperate climate regions, it is easy to see the connection between this material and the soil above, since its formation was restricted to the post-glaciation Quaternary period, whereas, in regions of the humid tropics, this connection is more complex, since climatic changes promote the formation of overlapping pedogenic cycles, making it difficult to identify the nature of the material that formed the soils. According to the focus of the study, the contacts between the geological substratum and soil have different names and conceptions depending on the parent material: regolith, alterite, saprolite, C horizon and D layer. Regardless of the applications, the objective of this study is to evaluate researchers’ diferente understanding of these terms. Soil genesis is a very complex subject, particularly regarding the distinction between in-situ parent material and transported material. In this case, sedimentological methods, absolute dating, and geostatistical analysis are important tools to investigate the soil parent material.A importância do substrato que sustenta plantas é reconhecida desde as primitivas civilizações. Na ciência, essa acepção antecede à pedologia na singular noção de rocha-mãe do solo, substituída depois por material de origem. A percepção da conexão do material de origem com o solo acima é facilmente percebida nos climas temperados, cuja formação ficou restrita ao Quaternário pós-glaciação, mas adquire complexidade nos trópicos úmidos: mudanças climáticas propiciaram ciclos pedogênicos superpostos, dificultando decifrar a natureza dos materiais que compuseram esses solos. Conforme o foco do estudo, os contatos entre o substrato geológico e o solo recebem distintas denominações e concepções ligadas ao material de origem: regolito, alterito, saprolito, horizonte C e camada D. Independentemente das suas aplicações, objetiva-se neste trabalho avaliar as diferentes concepções dos pesquisadores sobre esses termos. Assume-se maior complexidade quando o assunto se refere à gênese dos solos, principalmente em relação à distinção entre material de origem in situ e material transportado. Nesse caso, métodos sedimentológicos, datações absolutas e análises geoestatísticas são ferramentas importantes para investigar o material de origem do solo