Análise do Método Geofísico de Eletrorresistividade como Ferramenta no Planejamento Urbano de Áreas Cársticas no Município de Almirante Tamandaré - PR

Autores

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.2.p940-954

Palavras-chave:

Ocupação urbana, Dissolução, Metacarbonatos

Resumo

A ocupação de áreas cársticas deve ser criteriosa, tendo em vista a possível ocorrência de dolinas e áreas de dissolução dos metacarbonatos. A investigação do subsolo nestas áreas com o emprego de métodos geofísicos (eletrorresistividade) é importante na identificação de estruturas resistivas correspondentes a cavidades acima das quais o solo pode colapsar e aquíferos. Neste sentido, foram desenvolvidos 5 caminhamentos geofísicos delimitando as áreas em processo de dissolução, com abordagem baseada na interpretação de dados geofísicos de eletrorresistividade. As observações permitiram identificar vários fatores predisponentes e desencadeantes que contribuem para a ocorrência de fraturas e processos de dissolução no ambiente cársico estudado. Foi identificado ainda a ocorrência do aquífero cárstico, onde a explotação apresenta restrições naturais para assentamentos humanos urbanos e rurais, em função do processo de dissolução das rochas metacarbonáticas que pode ser acelerado pelo uso inadequado do solo, principalmente quando resulte em alterações na dinâmica de circulação das águas subterrâneas. A atenção do poder público é esperada para controle de ocupação destas áreas, a depender do tipo de empreendimento, levando em consideração o impacto das obras sobre as áreas com risco de dissolução ou colapso. O emprego de métodos geofísicos cada vez mais difundidos, como de eletrorresistividade, mostrou-se efetivo no mapeamento destes riscos.

Biografia do Autor

Joao Andre Martins, Universidade Estadual de Campinas

Doutando em geociências

Fábio Effting Silva, Universidade Federal de Santa Catarina

Geólogo

Edilberto Costa, Universidade Federal de Santa Catarina

Engenheiro Civil

Luiz Henrique Medeiros Collalto Toni, Universidade Estadual de Campinas

Graduando geologia

Lélia Santiago Custódio da Silva, Universidade Estadual de Campinas

Doutorando geociências

Referências

Alemdağ, H., Köroğlu, F., Aydın, Z.Ö., Şeren, A., Babacan, A.E., & Ersoy, A.F. (2024). Deciphering of karst geomorphology and sinkhole (doline) structures using multiple geophysical and geological methods (Trabzon, NE Türkiye). Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 83(286), 1-32. https://doi.org/10.1007/s10064-024-03779-7

Almeida, F.F.M., Amaral, G., Cordani, U.C., & Kawashita, K. (1973). The Precambrian evolution of the South American cratonic margin south of the Amazon River. In: Nairn, E.M., Stehli, E.G. (Eds.), The Ocean Basins and Margins 1. Plenum, pp. 441–446

Andrade-Gómez, L., Rebolledo-Vieyra, M., Andrade, J.L., López, P.Z., & Estrada-Contreras, J. (2019). Karstic aquifer structure from geoelectrical modeling in the Ring of Sinkholes, Mexico. Hydrogeol. Journal, 27, 2365–2376. https://doi.org/10.1007/s10040-019-02016-w

Ba, X., Li, L., Wang, J., Zhang, W., Fang, Z., Sun, S., Liu, Z., & Xiong, Y. (2020). Near-surface site investigation and imaging of karst cave using comprehensive geophysical and laser scanning: a case study in Shandong, China. Environmental Earth Sciences, 298, 1-14. https://doi.org/10.1007/s12665-020-09037-9

Baldin, M.T., Salamuni, E., & Lagoeiro, L.E. (2020). Petrographic, structural and textural analysis of the Atuba Complex, Southern Ribeira Belt: Case study in the Greca quarry, Journal of South American Earth Sciences,104, 1-25. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2020.102821

Boualla, O., Fadili, A., Najib, S., Mehdi, K., Makan, A., & Zourarah, B. (2021). Assessment of collapse dolines occurrence using electrical resistivity tomography: Case study of Moul El Bergui area,Western Morocco. Journal of Applied Geophysics, 191, 104366, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2021.104366

Bollmann, H.A., Gasparin, D.C., & Duarte, F. (2013). Restrição ambiental ou oportunidade para o desenvolvimento sustentável? Aquífero Carste na Região Metropolitana de Curitiba. Cadernos. Metrópole, 15(30), 645-665. http://dx.doi.org/10.1590/2236-9996.2013-3013

Cardarelli, E., Cercato, M., Donno, G.D., & Filippo, G.D. (2014). Detection and imaging of piping sinkholes by integrated geophysical methods. Near Surface Geophys, 12, 439–450. https://doi.org/10.3997/1873-0604.2013051

Chalikakis, K., Plagnes, V., Guerin, R., Valois, R., & Bosch, F.P. (2011). Contribution of geophysical methods to karst-system exploration: an overview. Hydrogeology Journal., 19, 1169–1180. https://doi.org/10.1007/s10040-011-0746-x

Dubois, C., Quinif, Y., Baele, J. M., Barriquand, L., Bini, A., Bruxelles, L., Dandurand, G., Havron, C., Kaufmann, O., Lans, B., Maire, R., Martin, J., Rodet, J., Rowberry, M.D., Tognini, P., & Vergari, A. (2014). The process of ghost-rock karstification and its role in the formation of cave systems. Earth-Science Reviews, 131, 116-148. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.01.00

Furtado, C.P.Q., Borges, S.V.F., Bezerra, F.H.R., Castro, D.L. de., Maia, R.P., Teixeira, W.L.E., Souza, A.M., Auler, A.S., & Lima-Filho, F.P. (2022). The fracture-controlled carbonate Brej˜oes Karst System mapped with UAV, LiDAR, and electroresistivity in the Irecê Basin – Brazil. Journal of South American Earth Sciences, 119, 103986, 1-19. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2022.103986

Heilbron, M., Valeriano, C.M., Tassinari, C.C.G., Almeida, J.C.H., Tupinamba, M., Siga Junior, O., & Trouw, R.A.J. (2008). Correlation of Neoproterozoic terranes between the Ribeira Belt, SE Brazil and its African counterpart: comparative tectonic evolution and open questions. In: Pankhurst, R.J., Trouw, R.A.J., Brito Neves, B.B., de Wit, M. (Eds.), West Gondwana Pre-cenozoic Correlations across the South Atlantic Region, vol. 294. Journal Geological Society London, Special Publication, pp. 211–232.

Hu, K., Chen, H., Nie, Y., & Wang, K. (2015). Seasonal recharge and mean residence times of soil and epikarst water in a small karst catchment of southwest China. Scientific reports, (10215), 1-12. https://doi.org/10.1038/srep10215

Hussain, Y., Uagoda, R., Borges, W., Nunes, J., Hamza, O., Condori, C., Aslam, K., Dou, J., & Cárdenas-Soto, M. (2020a). The Potential Use of Geophysical Methods to Identify Cavities, Sinkholes and Pathways for Water Infiltration. Water, 12(8), 1-19. https://doi.org/10.3390/w12082289

Hussain, Y., Uagoda, R., Borges, W., Prado, R., Hamza, O., Cárdenas-Soto, M., Havenith, H-B., & Dou, J. (2020b). Detection of Cover Collapse Doline and Other Epikarst Features by Multiple Geophysical Techniques, Case Study of Tarimba Cave, Brazil. Water, 12(10), 1-19. https://doi.org/10.3390/w12102835

Jiajia, S., Hu, Z., Li, W., Changan, Z., Xing, S., Zanquan, L., & Jie, S. (2022). Causes of Tunnel Diseases in a Karst Stratum and Remediation Measures: A Case Study. Frontiers in Earth Science, 10, 1-10. https://doi.org/10.3389/feart.2022.882058

Khogali, A., Chavanidis, K., Kirmizakis, P., Stampolidis, A., Ashadi, A.L., Hanstein, T., & Candansayar, E. (2024). Subsurface characterization of the Al-Hassa National Park, Eastern Saudi Arabia, using multi-geophysical methods. Arabian Journal for Science and Engineering, 49, 9573-9590. https://doi.org/10.1007/s13369-024-09584-4

Lago, A.L., Borges, W.R., Barros, J.S., & Amaral, E.S. (2022). GPR application for the characterization of sinkholes in Teresina, Brazil. Environmental Earth Sciences, 81, 1-15. https://doi.org/10.1007/s12665-022-10265-4

Li, Y., Liu, Z., Liu, G., Xiong, K., & Cai, L. (2020). Dynamic variations in soil moisture in an epikarst fissure in the karst rocky desertification área. Journal of Hydrology, 591, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125587

Linares, R., Roqué, C., Gutiérrez, F., Zarroca, M., Carbonel, D., Bach, J., & Fabregat, I. (2017). The impact of droughts and climate change on sinkhole occurrence. A case study fromthe evaporite karst of the Fluvia Valley, NE Spain. Science of The Total Environment, 579, 345–358.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.11.091

Liu, R., Sun, H., Qin, J., & Zheng, Z. (2023). A multi-geophysical approach to assess potential sinkholes in an urban área. Engineering Geology, 318, 1-18. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2023.107100

Liu, D., Wang, L., Liu, L., Xu, J., Wu, J., & Liu, P. (2024). Application of geophysical methods in fine detection of urban concealed karst: A case study of Wuhan City, China. China Geology, 7, 517-532. https://doi.org/10.31035/cg2023046

Mansour, K., El Zaher, M.A., Hafiz, M., Ebrahim, S., Gomaa, M., & Salem, M. (2023). Detection for severe caves and sinkholes in non-clastic rock type using GPR technique. NRIAG Journal of Astronomy and Geophysics, 12(1), 121-131. https://doi.org/10.1080/20909977.2023.2270859

Mohamed, A.M.E., El-Hussain, I., Deif, A., Araffa, S.A.S., Mansour, K., & Al-Rawas, G. (2019). Integrated ground penetrating radar, electrical resistivity tomography and multichannel analysis of surface waves for detecting near-surface caverns at Duqm area, Sultanate of Oman. Near Surface Geophysics, 17 (4), 379–401. https://doi.org/10.1002/nsg.12054

Nam, B.H, Kima, Y.J, & Younb, H. (2020). Identification and quantitative analysis of sinkhole contributing factors in Florida's Karst. Engineering Geology, 271, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105610

Oliveira, D.V.; Bacellar, L.A.P., & Aranha, P.R.A. (2020). Characterization of Susceptibility to Collapse by Structural and Geophysical Analyses in Karst Area in Sete Lagoas Municipality – MG. Anuário do Instituto de Geociências – UFRJ, 43(2), 76-86.

Ou, X., Ouyang, L., Zheng, X., & Zhang, X. (2024). Hydrogeological analysis and remediation strategies for water inrush hazards in highway karst tunnels. Tunnelling and Underground Space Technology, 152, 1-14. https://doi.org/10.1016/j.tust.2024.105929

Özel, S., & Darıcı, N. (2020). Environmental hazard analysis of a gypsum karst depression area with geophysical methods: a case study in Sivas (Turkey). Environmental Earth Sciences, 79(115), 1-14. https://doi.org/10.1007/s12665-020-8861-4

Perrotta, M. M., Salvador, E. D., Lopes, R. C., D’Agostinho, L. Z., Wildner, W., Ramgrab, G. E., Peruffo, N., Freitas, M. A., Gomes, S. D., Chieregato, L. A., Silva, L. C., Sachs, L. L. B., Silva, V. A., Batista, I. H., Marcondes, P. E. P. (2004). Folha Curitiba SG-22. In: Schobbenhaus, C., Gonçalves, J. H., Santos, J. O. S., Abram, M. B., Leão Neto, R., Matos, G. M. M., Vidotti, R. M., Ramos, M. A. B., Jesus, J. D. A. de. (eds). Carta geológica do Brasil ao Milionésimo, Sistema de Informações Geográficas. Programa Geologia do Brasil. CPRM, Brasília. CD-ROM.

Robinson, T., Rodgers, B., Oliver-Cabrera, T., Downs, C., Kruse, S., Wdowinski, S., Zhang, B., Jazayeri, S., Esmaeili, S., & Kiflu, H. (2021). Complex relationships between surface topography, groundmotion, and cover sediments in covered karst, west-central Florida, USA. Geomorphology, 392, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2021.107927

Silva, L.C., McNaughton, N.J., Armstrong, R., Hartmann, L.A., & Fletcher, I.R. (2005). The Neoproterozoic Mantiqueira Province and its African connections, a zircon-based U-Pb geochronologic subdivision of the Brasiliano/Pan-African systems of orogens. Precambrian Research, 136, 203-240.

Stanly, R., Yasala, S., & Murugesan, R. V. (2021). Hydrological subsurface investigation using geophysical electrical and magnetic methods in and around Valliyar river basin, India. Results in Geophysical Sciences, 7, 1-16. https://doi.org/10.1016/j.ringps.2021.100022

Talib, O., Shimon, W., Sarah, K., & Tonian, R. (2022). Detection of sinkhole activity in West-Central Florida using InSAR time series observations. Remote Sensing of Environment, 269, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.rse.2021.112793

Torrese, P., Zucca, F., Martini, S., Benazzi, S., Drohobytsky, D., & Gravel-Miguel, C. (2022). Ground truth validated 3D electrical resistivity imaging of the archaeological deposits at Arma Veirana cave (northern Italy). Journal of Quaternary Science, 37, 1112–1132. https://doi.org/10.1002/jqs.3406

Wang, F., Chen, H., Lian, J., Fu, Z., & Nie, Y. (2020). Seasonal recharge of spring and stream waters in a karst catchment revealed by isotopic and hydrochemical analyses. Journal of Hydrology, 591, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125595

Wang, F., Zhang, J., Lian, J., Fu, Z., Luo, Z., Nie, Y., & Chen, H. (2022). Spatial variability of epikarst thickness and its controlling factors in a dolomite catchment. Geoderma, 428, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2022.116213

Xu, C., Xu, X., Liu, M., Li, Z., Zhang, Y., Zhu, J., Wang, K., Chen, X., Zhang, Z., & Peng, T. (2020). An Improved Optimization Scheme for Representing Hillslopes and Depressions in Karst Hydrology, Water Resources Research, 56(5), 1-17. https://doi.org/10.1029/2019WR026038

Yevalla, G.S., Rodrigue, E.S., Ndoh, N.E., & Tabod, C.T. (2024). Characterization of subsurface geology and hydrogeology in Kribi -Cameroon using electrical resistivity soundings and 3D-Implicit modelling: Baseline for groundwater resource management. Groundwater for Sustainable Development, 25, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2024.101163

Youssef, A.M., Al-Harbi, H.M., Gutiérrez, F., Zabramwi, Y. A., Bulkhi, A.B., Zahrani, S.A., & El-Haddad, B.A. (2016). Natural and human-induced sinkhole hazards in Saudi Arabia: distribution, investigation, causes and impacts. Hydrogeology Journal, 24 (3), 625–644. https://doi.org/10.1007/s10040-015-1336-0

Zhang, J., Wang, S., Fu, Z., Wang, F., Wang, K., & Chen, H. (2024). Soil thickness influences the control effect of micro-topography on subsurface runoff generation in the karst hillslope critical zone. Catena, 239, 1-15. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.107957

Downloads

Publicado

2025-02-17

Como Citar

Martins, J. A., Silva, F. E., Costa, E., Toni, L. H. M. C., & Silva, L. S. C. da. (2025). Análise do Método Geofísico de Eletrorresistividade como Ferramenta no Planejamento Urbano de Áreas Cársticas no Município de Almirante Tamandaré - PR. Revista Brasileira De Geografia Física, 18(2), 940–954. https://doi.org/10.26848/rbgf.v18.2.p940-954

Artigos Semelhantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 > >> 

Você também pode iniciar uma pesquisa avançada por similaridade para este artigo.