CONNECTIVITY AND MAGNETIC-STRUCTURAL COMPARTMENTALIZATION OF THE SERRA GERAL AND GUARANI AQUIFER SYSTEMS IN CENTRAL STATE OF PARANÁ (PARANÁ BASIN, BRAZIL)

Abstract

ABSTRACT. Recent research projects on the Guarani Aquifer System (GAS-granular), Paraná Basin, Brazil, have been evaluating the tectonic control and its hydrogeological potential, flow patterns, chemical properties and environmental protection aspects.One of this projects is the present research that has investigated a structured area in central State of Paraná of about 23,000 km2, delimited by coordinates 24â—¦00"™S and 25â—¦00"™S, 51â—¦00"™W and 53â—¦00"™W. The study involves Geographic Information System (GIS) integration of aeromagnetic, geological and structural characterization of lineaments based on Digital Elevation Model (DEM) and Landsat images, hydrogeological and hydrochemical data. Basaltic flows and diabase dikes (NW-SE) of the Serra Geral Formation (Lower Cretaceous) predominate in the studied area. These rocks correspond to the overlying Serra Geral Aquifer System (SGAS-fractured). The purpose of the study is to investigate the structural control on both flow and chemism of SGAS groundwater and also to identify fractures that might represent hydraulic connectivity zones to the underlying GAS. Processing and interpretation of aeromagnetic data using various techniques, useful for enhancing shallow sources, and integration with further remote sensing and geological data, allowed to outline the regional structural framework, which is characterized by a mosaic of tectonic blocks delimited by NW-SE (diabase dykes) and NE-SW (Paraná Basin basement) structures. This magnetic-structural framework was compared with the spatial distribution of hydrogeological and hydrochemical parameters. The integrated interpretations made it possible to recognize the structural control on hydrogeology and hydrochemistry of the SGAS and SAG. The results, presented in a georeferenced map, show the main zones of confinement and/or connection of SGAS and GAS.

Keywords: Guarani Aquifer System, Serra Geral Aquifer System, Paran´a Basin, hydraulic connection, aeromagnetometry.

RESUMO. Projetos recentes de pesquisa no Sistema Aquífero Guarani (SAG-granular), Bacia do Paraná, Brasil, têm avaliado o controle tectônico e seu potencial hidrogeológico, padrões de fluxo, propriedades químicas e aspectos de proteção ambiental. Um destes projetos é a presente pesquisa, a qual investigou uma área estruturada na região central do Estado do Paraná, delimitada pelas coordenadas 24â—¦00"™S e 25â—¦00"™S, 51â—¦00"™W e 53â—¦00"™W, com aproximadamente 23.000 km2. O estudo envolve integrações em Sistema de Informações Geográficas (SIG) de dados aeromagnéticos, geológicos, estruturais Modelo Digital de Elevação (MDE) e imagens Landsat, hidrogeológicos e hidroquímicos. Lavas basálticas e diques de diabásio (NW-SE) da Formação Serra Geral (Cretáceo Inferior) predominam na área estudada. Estas rochas correspondem ao Sistema Aquífero Serra Geral (SASG-fraturado), sobrejacente. O objetivo do estudo ´e investigar o controle estrutural do fluxo e do quimismo das águas subterrâneas do SASG e identificar também fraturas que possam representar zonas de conexão hidráulica com o SAG subjacente. Processamentos e interpretações de dados aeromagnéticos, a partir de várias técnicas, e a integração com dados de outros sensores remotos e geológicos permitiram a composição de um arcabouço estrutural regional, o qual é caracterizado por um mosaico de blocos tectônicos limitados por estruturas NW-SE (diques de diabásio) e NE-SW (embasamento da Bacia do Paraná). Este novo arcabouço magnético-estrutural foi comparado com a distribuição espacial dos parâmetros hidrogeológicos e hidroquímicos. A interpretação integrada permitiu reconhecer o controle estrutural da hidrogeologia/hidroquímica dos SASG e SAG. Os resultados, apresentados em um mapa georreferenciado, mostram as principais zonas de confinamento e/ou conexão dos SASG e SAG.

Palavras-chave: Sistema Aquífero Guarani, Sistema Aquífero Serra Geral, Bacia do Paraná, conexão hidráulica, aeromagnetometria.