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Volume 42, Nº 2 - dezembro 2021

 

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Revista Recursos Hídricos

DOI:10.5894/rh42n2-cti2
Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 42, Nº 2, 23-29, dezembro de 2021.

Contributo do Método Electromagnético no Dominio do Tempo (TDEM) na prospecção hidrogeológica. Caso de estudo na Ilha do Fogo, Cabo Verde

Contribution of the Electromagnetic Method in the Time Domain (TDEM) in hydrogeological prospecting. Case study on Fogo Island, Cape Verde

João DUARTE1, António LOBO DE PINA2, Fernando FIGUEIREDO3, Marco CUNHA4, José CARVALHO5, Sónia VICTORIA6


1 IQGeo – Serviços, Lda. e Centro de Geociências da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Universidade de Coimbra, Portugal. [email protected]
2 Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Cabo Verde. [email protected]
3 Centro de Geociências da UC e Departamento de Ciências da Terra da UC, [email protected]
4 GeoSurveys – Consultores em Geofísica, Lda., Rua Narciso Espírito Santo 8, Maianga, Luanda, Angola. [email protected]
5 Centro de Geociências da UC, [email protected]
6 Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Cabo Verde. [email protected]


RESUMO

A utilização do Método Eletromagnético no Domínio do Tempo [TDEM], contribui de uma forma significativa para localização de estruturas geológicas em profundidade e definição da sua geometria. Os modelos geológicos/estruturais obtidos por processamento dos dados da prospecção geofísica complementados com a integração de outra informação e metodologias, permitem identificar e localizar estruturas geológicas com potencial para a exploração de águas subterrâneas. A elaboração de modelos obtidos através do método TDEM permite ter uma perspetiva das estruturas geológicas, assim como identificar e interpretar a relação espacial entre elas, contribuindo desta forma para um melhor conhecimento da subsuperfície da cratera do vulcão da Ilha do Fogo. Em Cabo Verde, arquipélago com precipitações na generalidade fracas, cujos valores médios não ultrapassam 300mm/ano para as zonas situadas abaixo de 400 metros e 700mm/ano para as zonas situadas a mais de 500 metros de altitude (INGRH, 2000, Lima e Garcia, 2011), os recursos hídricos subterrâneos desempenham um papel fundamental, constituindo a principal fonte de abastecimento de água de pequenos aglomerados populacionais. Após processamento dos dados adquiridos, foram criadas seções obtidas a partir da inversão das sondagens 1D extraídas do modelo de distribuição de valores de resistividades que contribuem para a compreensão da distribuição espacial e tipologia do sistema aquífero existente na área de estudo. No local foram efetuadas 21 sondagens eletromagnéticas verticais com o TDEM na localidade de Chã das Caldeira, Ilha Fogo, Cabo Verde. Para o efeito foi utilizado o equipamento TEM-FAST, com antena de geometria quadrada e dimensão de 200 metros (m) de lado, de modo a alcançar o maior número de estruturas geológicas em profundidade e a cobrir uma vasta área a partir da superfície do terreno. A partir do modelo tridimensional resultante da interpretação das 21 sondagens TDEM é possível verificar a existência de uma relação directa entre as anomalias geofísicas detectadas com as estruturas geológicas observáveis à superfície, assim como a existência de anomalias, subhorizontais, com baixo valor de resistividade (<400ohm/m) que estarão associadas à presença de um aquífero superficial. Este estudo revelou-se um contributo importante para a identificação, interpretação e delimitação da geometria das reservas de água existentes, permitindo desta forma planear com maior rigor e racionalidade as campanhas de captação.

Palavras-chave: Cabo Verde, água subterrânea; TDEM, resistividade; modelos 2D e 3D.

ABSTRACT

The use of the Time Domain Electromagnetic Method [TDEM], contributes significantly to the location of geological structures in-depth and definition of their geometry. The geological/structural models obtained by processing geophysical prospecting data, complemented with the integration of other information and methodologies, allow identifying and locating geological structures with capability for groundwater exploration. The elaboration of models, obtained through the TDEM method, allows to have a perspective of geological structures, as well as to identify and interpret the spatial relationship between them, contributing to a better knowledge of the subsurface of the Ilha do Fogo volcano crater. In Cape Verde, an archipelago with generally low rainfall, whose average values ​​do not exceed 300mm/year for areas located below 400 meters and 700mm/year for areas located more than 500 meters above sea level (INGRH, 2000, Lima and Garcia , 2011), underground water resources play a fundamental role, constituting the main source of water supply for small settlements. After processing the acquired data, sections obtained from the inversion of 1D surveys were created, extracted from the resistivity values distribution model that contribute to the understanding of spatial distribution and type of the aquifer system present in the study area. At the site, 21 vertical electromagnetic surveys were carried out with the TDEM, in the town of Chã das Caldeira, Ilha Fogo, Cape Verde. For this purpose, it was used a TEM-FAST equipment with a square geometry antenna and with a dimension of 200 meters (m) sideways, to reach the largest number of geological structures in-depth and to cover a vast area from the surface of the terrain. From the three-dimensional model resulting from the interpretation of the 21 TDEM surveys, it is possible to verify the existence of a direct relationship between the geophysical anomalies detected with the geological structures observed on surface, as well as the existence of subhorizontal anomalies with a low resistivity value (<400ohm/m), which were associated with the presence of a superficial aquifer. This study proved to be an important contribution to the identification, interpretation and delimitation of the geometry of existing water reserves, allowing to plan with greater rigour and rationality the water abstraction campaigns.

Keywords: Cape Verde, groundwater; TDEM, resistivity; 2D and 3D models.

 

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