Aquíferos – pequeno glossário

A água subterrânea faz parte integrante do Ciclo hidrológico e resulta da infiltração da água que provem da precipitação e da alimentação direta dos rios e dos lagos. Esta infiltra-se no subsolo através dos poros, cavidades e fissuras das rochas até que materiais impermeáveis provoquem a sua retenção. Os solos e as formações rochosas que normalmente se encontram por baixo, possuem características que lhes permitem armazenar maiores ou menores quantidades de água.

 Assim, se determinada formação geológica consegue armazenar água e permite a sua circulação de tal modo que ela possa ser extraída de forma rentável, esta formação chama-se aquífero. A capacidade de um aquífero para armazenar água e a facilidade com que a cedem são consequência direta de algumas características das rochas, das quais se destacam a porosidade e a permeabilidade.

Glossário

• Água Subterrânea – água armazenada no subsolo (nos poros e interstícios das rochas na zona saturada).
• Algares – Cavidades naturais que se iniciam por um poço vertical, mais profundas do que largas, e que podem comunicar com cavidades subterrâneas (grutas).
• Aquífero – Formação geológica que contém água e a pode ceder em quantidades economicamente aproveitáveis.
• Aquífero Cársico – aquífero que contém cavidades originadas por dissolução da rocha que permitem uma circulação rápida da água. Geralmente têm como suporte rochas calcárias ou dolomíticas.
• Aquífero Cativo ou Confinado – aquífero limitado por duas zonas impermeáveis. A recarga deste aquífero é feita lateralmente. Neste aquífero, a sua superfície de saturação não se encontra em contacto direto com o ar e, neste caso, a água está a uma pressão que é superior à pressão atmosférica.
• Aquífero Fraturado ou Fissurado – aquífero cuja porosidade e permeabilidade estão fundamentalmente relacionadas com fraturas que afectam o material de suporte.
• Aquífero Livre – aquífero que não é limitado superiormente por uma camada impermeável. O limite superior é constituído por uma superfície de saturação onde a água está à pressão atmosférica.
• Aquífero Poroso – aquífero que contém poros (espaços vazios) resultantes dos arranjos dos grãos.
• Aquífugo – Formação que não contém água e nem a pode transmitir.
• Aquitardo – Formação geológica que contém quantidade apreciável de água mas a transmite muito lentamente, tornando portanto impossível a sua exploração direta.
• Azenha – Sistema tradicional de moagem, que tem por força motriz o impulso da água. Termo de origem árabe, que designa apenas os moinhos de água que funcionam com roda vertical. Vulgarmente chamamos azenhas a todos os moinhos de água, no entanto a principal distinção entre moinho e azenha é respetivamente, moinho de roda horizontal e de roda vertical.
• Casificação – Processo de dissolução da rocha que conduzem, geralmente ao aumento da sua permeabilidade. Atua sobretudo em rochas carbonatadas.
• Carso (ou Karst) – Termo utilizado para descrever regiões, geralmente em rochas calcárias ou dolomíticas, onde são evidentes certos fenómenos que resultam da dissolução da rocha por acção da água: existência de depressões fechadas (dolinas, poljes) e formas escavadas (lapiás); drenagem superficial fraca ou inexistente; ocorrência de cavidades naturais (grutas, algares); nascentes caudalosas situadas perto do contacto com terrenos menos permeáveis.
• Caudal – Volume de um fluido por unidade de tempo.
• Dolinas – Depressões circulares ou elípticas geralmente fechadas, de dimensão variável, mais largas do que profundas.
• Escorrência subterrânea – Corresponde à água que circula num trajeto mais ou menos longo dentro de um aquífero.
• Evapotranspiração – Resultado conjunto dos fenómenos de transpiração (biológico) e evaporação (físico).
• Exsurgência – Nascente ou fonte natural, pela qual as águas que circulam no maciço cársico, emergem à superfície.
• Fonte – o mesmo que nascente. Vulgarmente o termo também é utilizado para designar uma estrutura construída onde corre água (Chafariz ou bica).
• Grutas – Cavidades subterrâneas naturais, podendo apresentar um desenvolvimento vertical e/ou horizontal. No seu interior podemos encontrar estruturas como as estalactites, estalagmites e colunas, que resultam da precipitação de carbonato de cálcio.
• Hidrogeologia – Parte da Hidrologia que estuda a circulação, armazenamento e distribuição das águas subterrâneas
• Infiltração – Processo pelo qual a água derivada da precipitação, penetra no solo através da superfície topográfica.
• Lapiás – Formas escavadas e em relevo esculpidas nas rochas, que afloram à superfície ou que estão cobertas de solo.
• Leira – Pequena parcela de terreno cultivável.
• Levada – Estrutura hidráulica construída perto das nascentes, rios e ribeiras utilizada para conduzir a água (por vezes a longas distâncias), para a agricultura e uso doméstico.
• Modelado Cársico – O mesmo que Carso.
• Nascente – Local onde a água subterrânea emerge, naturalmente, à superfície. Estes pontos representam descargas naturais dos aquíferos, alimentando os cursos de água ou sofrendo a interceção do Homem sendo, desta forma, utilizadas para consumo humano e rega.
• Nível Freático (superfície freática) – Nível superior a que se encontra a camada saturada da água do solo. Este nível de saturação está à pressão atmosférica.
• Nível Piezométrico – é o nível a que a água de um aquífero se encontra à pressão atmosférica. Coincide com a superfície freática de um aquífero livre.
• Terra Rossa – depósito argiloso de cor vermelha, resultante da acumulação de resíduos insolúveis presentes nas rochas carbonatadas, que ficam retidos como um solo residual, no fundo dos sulcos, devido à dissolução dessas rochas.
• Permeabilidade – Expressa a maior ou menor facilidade com que um meio se deixa atravessar por um dado fluido. Pode ser Primária – permeabilidade que uma rocha apresente antes de sofrer qualquer alteração; ou Secundária – permeabilidade originada como consequência, por exemplo, da fracturação ou dissolução.
• Polje – Grande depressão fechada, morfologicamente bem definida, com dimensões consideráveis e vertentes abruptas, encontrando-se o fundo geralmente coberto por terra rossa, podendo alojar lagos temporários.
• Porosidade – Razão entre o volume de vazios, ocupados por ar ou água, de um material e o seu volume total.
• Recarga – quantidade de água que escoa verticalmente até atingir o nível freático, aumentando assim a quantidade de água subterrânea armazenada. Contribui para a recarga a infiltração da água da chuva ou neve, infiltração da água dos rios e outras.
• Ressurgência – Emergência de água subterrânea proveniente da perda de um curso de água superficial em regiões cársicas.
• Sumidouro – Local onde se perde, total ou parcialmente, um curso de água superficial.
• Superfície Piezométrica – Local geométrico dos pontos com o mesmo nível piezométrico.
• Zona não saturada – Zona compreendida entre a superfície topográfica e a zona saturada.
• Zona Saturada – Parte de um meio poroso onde todos os espaços vazios (poros) se encontram totalmente preenchidos por água e onde a pressão é igual ou superior à pressão atmosférica.

Fonte consultada:  http://hdl.handle.net/10400.1/507

Caos de blocos e a evolução poligénica

Com base na análise da génese e morfologia dos blocos graníticos e morfologia granítica observados em saídas de campo em várias partes do mundo o geocientista Juan Ramon Vidal-Romani avançou uma hipótese de evolução poligénica (evolução em duas ou mais etapas) para a sua explicação, Foto 1.

Foto 1 – Juan Ramon Vidal-Romani durante uma aula sobre morfologia granítica em  afloramentos na região de Valpaços (Portugal). Pela singularidade morfológica e pelo significado genético, a morfologia granítica tem vindo a ser objecto de diferentes trabalhos, dos quais o geólogo galego Vidal-Romani tem dado destaque à atuação precoce de outros agentes para além dos exógenos (meteorização química e física). Para este geólogo há uma relação direta entre as várias fases da consolidação de um magma riolítico e a definição de um conjunto de características que condicionam o desenvolvimento de determinadas morfologias, ao longo do processo de instalação e após a sua exposição à superfície.

Segundo este geólogo da Universidade de Vigo (Galiza), a presença de um sistema de fraturas ortogonais nos maciços graníticos é uma fator de extrema importância para o desenvolvimento destas formas graníticas. Este sistema de fraturas, composto por dois conjuntos de fraturas sub-verticais, perpendiculares à superfície topográfica, foto 2, e um outro de fraturas sub-horizontais (paralelo à superfície topográfica), devido  sobretudo à expansão por alívio de tensão, que se intersetam formando ângulos retos entre si, conduzem à individualização de blocos paralelepipédicos, delimitados por descontinuidades. É sobre estas descontinuidades que a meteorização química e particularmente os processos de hidrólise vão atuar e progredir, atacando as superfícies angulosas mais fragilizadas  e vulneráveis que as superfícies planas dos blocos. A progressão da meteorização vai conduzir ao arredondamento das formas dos blocos, processando-se a meteorização da periferia para o núcleo.

Surgem desta forma, núcleos residuais de rocha fresca envolvidos por um manto de “areias graníticas”, denunciando a designada meteorização esferoidal, que pode ser observada em Lavadores, Foto 2.

Foto 2 – Génese dos blocos graníticos. Numa primeira fase com a infiltração das águas meteóricas através das descontinuidades (A) ocorrem processos de meteorização química (hidrólise, hidratação e dissolução), que conduzem ao desenvolvimento de mantos de alteração, nos quais vamos encontrar, por um lado, uma matriz de “areias graníticas” friável e, por outro, núcleos residuais da rocha fresca (B). Numa segunda fase (C), por ação dos agentes de erosão subaérea, verifica-se uma exumação dos mantos de alteração, com remobilização das areias graníticas. Os núcleos residuais, de difícil transporte permanecem “in situo” ou acabam por perder a base de sustentação e evoluem, constituindo blocos individualizados.

Os processos envolvidos na formação dos blocos, nomeadamente da alteração e de erosão, apresentam diferentes dinâmicas, condicionadas por fatores de vária ordem (climática, estrutural, etc…), que conduzem a evoluções diferenciadas, do substrato granítico alterado, Foto 3.

Foto 3 – Quando a evacuação das areias graníticas (A) se processa a uma velocidade superior à da sua meteorização, é possível aos núcleos residuais uma exposição subaérea e individualização como blocos, por vezes de grandes dimensões (B). Os caos de blocos constituem uma morfologia de escala intermédia ou variável são muito frequentes em áreas graníticas, onde os blocos constituem núcleos de rocha sã não decompostos pelos processos de meteorização (A). A formação está na dependência da existência de uma rede de fraturação ortogonal que fragmenta a rocha granítica (B) e cria linhas preferênciais da progressão da meteorização química, promovendo a sua decomposição e a produção de um manto de alteração. Parece existir uma relação entre o desenvolvimento deste tipo de modelado, onde proliferam os blocos graníticos porfiróides. Meteorização esferóidal no granito de Lavadores (C).   

Numa situação inversa à anterior, caracterizada por uma meteorização mais rápida e ativa que a evacuação, verifica-se uma meteorização mais profunda da massa granítica sendo os núcleos residuais reduzidos a um agregado arenoso.

A aplicação deste esquema teórico à génese e evolução das macroformas e microformas graníticas (modelado granítico) não deve, porém ser feito de uma forma generalizada, uma vez que vários aspetos evolutivos, bem como a atuação de determinados processos localizados, vão condicionar o desenvolvimento de formas, pelo que a análise da génese e evolução deve ter em atenção o contexto geológico da área em estudo.

Para saber mais (Biologia e Geologia 11º)

Meteorização química 

Meteorização Física (mecânica) 

 

Referências:

https://www.researchgate.net/profile/Juan_Ramon_Vidal-Romani

 

Tors – Génese e evolução

Na génese e evolução das formas graníticas encontramos um complexo de fatores de ordem litológica, climática e estrutural, interligados entre si, que confluíram para o aparecimento de uma variedade de formas de pormenor, de macrodimensão ou macroformas e microdimensão ou microformas.

A definição de uma tipologia intermédia entre as formas maiores e as de pormenor deve-se sobretudo à sua variabilidade dimensional.

As formas graníticas não estão apenas relacionadas com os processos de geodinâmica externa e a atuação precoce de outros agentes, relacionados com os processos de geodinâmica interna, determinam um conjunto de características inerentes à própria rocha, de carácter mineralógico, textural e estrutural, com elevada relevância na génese e desenvolvimento dessas mesmas formas.

Os Tors são formas de escala intermédia e correspondem a um volume rochoso residual, enraizado, constituída por um empilhamento geométrico de blocos com as arestas desgastadas, resultando principalmente da erosão parcial dos produtos móveis de uma criptodecomposição diferencial, Foto 1.

Foto 1 – Tor na praia de Lavadores (Gaia). Estas formas são controladas pelos padrões da fraturação, ou seja, pela sua orientação, densidade e curvatura. A influência do sistema ortogonal da fraturação é responsável pela fisionomia acastelada que lhe está associada. Os blocos que compõem o Tor encontram-se in situo, mantendo a posição relativa existente antes da remoção dos materiais alterados.

Apresentando formas bastante diversas no pormenor, todos eles têm pontos em comum: a influência da alteração esferoidal nos blocos que o constituem, o empilhamento geométrico dos mesmos e o seu enraizamento em relação à superfície em que se encontram, Diaporama 1.

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Diaporama 1 – Os tors podem ser definidos como núcleos de rocha expostos, com forma e tamanho variados, que se encontram sobre um embasamento rochoso, frequentemente localizados em terrenos graníticos, cuja teoria mais apropriada para explicar sua formação e desenvolvimento é a teoria da etchplanação.  A palavra etching é usada em geomorfologia para descrever o processo de decomposição progressiva de rochas no interior de perfis de meteorização profunda, aplicando-se em situações em que o material rochoso difere na sua resistência à decomposição química, condicionado, muitas vezes, pela existência de falhas e fraturas. A remoção do material alterado irá expor a frente de alteração (weathering front), cuja topografia é resultado direto da meteorização química, sendo caracterizada como uma etched surface, onde os processos mecânicos de escoamento pluvial predominam.

No modelo da etchplanação, durante os períodos húmidos ocorreria o aprofundamento e diferenciação do manto de alteração, e no interior deste as consequentes transformações mineralógicas e estruturais, viabilizando o desenvolvimento das morfologias graníticas epigénicas. Enquanto, que nos períodos secos ocorreria a retração da vegetação e consequente a ação dos processos erosivos com maior intensidade, promovendo a remoção do manto de alteração e a exposição dos relevos saprolíticos.

Dessa forma, os tors são caracterizados como fragmentos de rocha não transportados, permanecendo in situ, mantendo assim sua posição relativa existente antes da remoção do manto de alteração, sendo encontrados particularmente, mas não exclusivamente, em relevos com topografia elevadas, tal como sucede junto ao Atlântico na praia de Lavadores.

Este tipo de formas, após a exumação, sofre degradação por parte dos agentes exógenos, podendo evoluir para outro tipo de formas, sejam apenas blocos ou formas do tipo pedras bolideiras ou formas em pedestal. Outras formas de pormenor podem desenvolver-se nos Tors, mesmo mantendo a sua forma, como sejam as pias e as marmitas de gigante.

Fontes consultadas: 

https://www.researchgate.net/publication/332136349_GEOMORFOLOGIA_GRANITICA_DO_MACICO_DE_URUBURETAMA_CEARA_BRASIL

Glaciares

Os glaciares correspondem a massas de gelo, que se movimentam, ou que possuem indícios de já se terem movimentado, sob o efeito da gravidade. A maioria dos glaciares desloca-se a uma velocidade reduzida e ocupam aproximadamente 10% da superfície terrestre atual.

Podem ser de vários tipos:

Glaciar de Vale (Alpino)

Formam-se em regiões montanhosas e ocupam vales preexistentes. Podem possuir espessuras   na ordem das centenas de metros, Foto 1.

Nas latitudes baixas (próximas do equador) ocupam apenas as secções mais altas dos vales, enquanto que nas regiões mais frias e próximas dos polos podem iniciar-se nas montanhas e espalham-se ao longo de dezenas de quilómetros para as regiões mais planas e por vezes próximas dos oceanos.

Foto 1 – Fjord “La Ultima Esperanza – Chile”. Os glaciares contêm cerca 2% de toda a água na Terra. Embora este valor não seja elevado, é nos glaciares que se encontra a maioria da água doce.

Glaciares Continentais (Calotes Polares ou Inlandsis)

São grandes massas de gelo que cobrem permanentemente, e quase por completo, o relevo sobre o qual se depositaram. Por vezes, na periferia destes continentes, em zonas mais inclinadas, desprendem-se grandes massas de gelo que atingem o mar, ficando a flutuar, originando os icebergues, Foto 2.

Foto 2 – A maioria da neve que se forma na atmosfera possui uma estrutura cristalina hexagonal. A acumulação em espessos mantos provoca a sua compactação e aumento da densidade, reduzindo a percentagem de ar entre os cristais. Estes tornam-se mais esféricos formando o gelo glaciar.

Em regiões com precipitação intensa, a neve pode converter-se em gelo glacia,r em apenas alguns anos. No caso dos glaciares de vale, Foto 3, a neve acumula-se nas cotas elevadas, convertendo-se em gelo na zona de acumulação. A acumulação de neve e gelo provocam o aumento da pressão, que a força da deslocação do glaciar ao longo do vale, de acordo com a gravidade.

Foto 3 – (A) As torrentes subglaciares são cursos de água, resultante do degelo do glaciar, que pode transportar sedimentos em suspensão (conferem tonalidade leitosa). Com o movimento, o glaciar provoca a erosão das rochas e sofre fraturação. (B) Crevasses – Fratura do gelo perto da superfície, resultante de tensões que se geram durante a deslocação do glaciar.

Erosão e relevo glaciar

Os glaciares são importantes agentes erosivos, transportando elevadas quantidades de sedimentos de diferentes granulometrias.

Devido à ação da gravidade, os glaciares deslocam-se desde as zonas de acumulação até aos locais de ablação (zonas onde se verifica o seu desgaste). Nesta zona, o corpo glaciar pode desaparecer como resultado da fusão, da evaporação ou da fragmentação de blocos de gelo (icebergues), Foto 4.

 

Foto 4  – O material transportado pelos glaciares pode ser depositado sob a forma de moreias. As moreias correspondem à acumulação de sedimentos transportados pelo glaciar (H,F e G). Caracterizam-se por serem de diferente granulometria (dos blocos às argilas) e por não apresentarem estratificação.

As moreias (ver post aqui) são formadas por material não consolidado e mal calibrado (composto por materiais de diferente granulometria) e muito anguloso, designado por till. Quando aquele material consolida forma tilitos que constituem uma das principais evidências da ocorrência de glaciações num passado remoto (ver post aqui).

A remoção de blocos das paredes dos vales, alguns de elevadas dimensões, que são triturados e transportados, por vezes, para longas distâncias, designam-se blocos erráticos. Os blocos são consequência da água que se infiltra nas fendas, e sofrendo ciclos de gelo e degelo, fragmenta as rochas. Por outro lado, a abrasão das rochas, causada pela fricção do gelo e fragmentos de rocha transportados pelo gelo, são responsáveis pelo polimento e formação de estrias e sulcos no substrato. O material rochoso é assim triturado, formando sedimentos de grão fino que são transportados em suspensão pela água do degelo, Foto 3, conferindo-lhes tom leitoso. As rochas estriadas fornecem indícios sobre o movimento e são uma das principais evidências da presença de glaciares no passado. A abrasão e o polimento pelo glaciar podem formar rochas aborregadas, que são polidas no lado menos inclinado e fragmentados na secção mais inclinada, formando uma superfície rugosa .

Os glaciares são assim importantes agentes erosivos. Não existe nenhum glaciar atual em Portugal, mas é possível encontrar vestígios da sua presença (ver post aqui).

Os vestígios deixados pela atividade dos glaciares são importantes para caracterizar as glaciações e os períodos interglaciários. Nos primeiros, a acumulação do gelo levou ao abaixamento do nível médio da água do mar – regressão marinha. Nos segundos provocou a subida do nível médio da água – transgressões marinhas.

Powerpoint utilizado na aula (Geologia 12)

Geopark Estrela 

 

 

Lavas e vulcanismo efusivo

A atividade vulcânica classifica-se, de acordo com as características das erupções, em efusiva ou explosivas. Esta distinção baseia-se na forma com o magma se liberta à superfície.

Na atividade efusiva, a lava derrama-se sob a forma de escoadas, das quais resultam rochas cuja superfície pode apresentar aspetos diversos. As escoadas encordoadas (pahoehoe), de grande fluidez, têm a superfície contínua, lisa ou ligeiramente ondulada, podendo lembrar cordas (encordoadas), Foto 1.

Foto 1 – As lavas encordoadas são lavas muito fluidas, que se deslocam com grande facilidade formando escoadas muito longas. Após a sua solidificação, originam superfícies externas relativamente lisas, mas controrcidas em pregas e dobras, lembrando cordas.

Filme de uma escoada de lava encordoada. 

As lavas escoriáceas ou aa, Foto 2, menos fluidas, formam superfícies muito irregulares, espinhosas, com fragmentos soltos, tanto no topo como na base da escoada, o que se relaciona com uma rápida libertação de gases.

 

Foto 2  – As lavas escoriáceas são lavas (menos fluidas do que as pahoehoe) que se deslocam lentamente. Após a sua solidificação, originam superfícies rugosas, ásperas e muito fissuradas (porosas), em resultado da perda rápida de gases.

 Filme de uma escoada de lavas escoriáceas

As lavas em blocos são compostas por blocos de lava, geralmente regulares, maciços e de superfícies lisas, tendo a frente da escoada uma espessura, de dezenas de metros. Quando as escoadas são submarinas (debaixo de água), o arrefecimento é controlado pelo contacto com a água, daí resultando as chamadas lavas em almofada ou pillow-lava, Foto 3.

Foto 3 – As lavas em almofada são lavas fluidas que arrefecem dentro de água durante as erupções subaquáticas. A lava ao solidificar em contacto com a água, toma um aspecto característico em forma de massas arredondadas, revestidas de uma película de vidro vulcânico (obsidiana), devido ao rápido arrefecimento.

Filme da formação de lavas em almofada 

 

A forma rápida como se dá a solidificação da lava nestas condições, gera vidros vulcânicos, Foto 3, que também podem ter origem em erupções subaéreas, sempre que o material em fusão arrefeça bruscamente.

Foto 3 – Vidro vulcânico (obsidiana).

A lava correponde ao magma desvolatilizado , isto é, sem gases, que se escaparam ao chegar à superfície , e com uma ligeira alteração química que se deve à reação do magma com as rochas encaixantes com que vai reagindo ao longo da chaminé vulcânica. Se a lava possui um elevado teor em sílica é viscosa, ácida, de menor temperatura que a lava que a lava com pouca sílica, de cor clara e pobre em gases. Esta derrama-se com facilidade, originando rios e lagos de lava.