Abstract The Guarani (GAS) and Serra Geral (SGAS) aquifer systems are the main groundwater sources in southern Brazil. We investigated the crucial relationship between the primary, intergranular pore system in the GAS and the secondary pore system associated with fractures in the SGAS in order to understand better the compartmentalization and connection, water storage, and productivity of both aquifers. Data from 375 wells that produce from both aquifers was used to evaluate the hydrodynamic characteristics of the GAS-SGAS contact. The integration of data using remote sensing, structural data, and thin section analysis support interpretations about the compartmentalization and potential connection of the aquifers. Fault zones trending NW, EW, and NNE demarcate six structural blocks in which the GAS-SGAS contact varies more than 400 m in elevation. Thin section analysis of sandstone texture and composition allowed us to determine the relationship between the type of porosity and cement type and content. The surface demarcating the Guarani-Serra Geral contact is highly productive in 93% of the wells that reach both aquifers. The integration of our results allowed us to propose a conceptual hydrogeological model for the GAS and SGAS aquifers in the study area.

Este artigo apresenta o estudo hidrogeológico e hidroquímico dos aquíferos fraturados que formam o Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) e que estão associados a rochas vulcânicas ácidas. A região de estudo compreende parte da área do município de Carlos Barbosa, localizado na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. O estudo foi desenvolvido a partir do inventário e cadastramento de poços tubulares existentes na região, do levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água de poços tubulares que estão em funcionamento e são utilizados pela companhia de abastecimento CORSAN. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que a maioria dos poços apresenta profundidade de até 150 metros com vazões médias que variam de 5 a 20m³ h-1, localizados em zonas de média e alta densidade de fraturas, as quais possuem orientação preferencial para noroeste. Quanto à hidroquímica, as águas que circulam por esses aquíferos são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, predominando as águas bicarbonatadas mistas e cálcicas, apresentando pequenas variações quanto à concentração dos íons e suas razões iônicas. Essas características hidroquímicas são típicas de águas que circulam por estruturas de rochas vulcânicas ácidas e indicam um baixo tempo de residência, sendo as concentrações variáveis com as profundidades das entradas da água.

This paper presents the hydro-geological and hydro-chemical study of fractured aquifers that form the Serra Geral Aquifer System (SASG) associated with acid volcanic rocks. The study area comprises part of the city of Carlos Barbosa, located in the northeast region of Rio Grande do Sul State. The study was developed based on the inventory and registration of existing wells in the region, the survey and interpretation of geological and hydro-geological data, in addition to the collection and analysis of samples from wells that are in operation and used by the CORSAN water supply company. The results highlighted that most wells have depth up to 150 meters with flow rates average ranging from 5 to 20 m³ h-1, located in areas with medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the northwest. As for hydro-chemistry, water circulating through these aquifers is the calcic or magnesium bicarbonate type, predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydro-chemical characteristics are typical of waters that circulate within structures and acid volcanic rocks indicate a low residence, with concentrations varying with water input depths.

Este artigo apresenta a caracterização hidrogeológica e hidroquímica do aquífero livre localizado no manto de alteração das rochas vulcânicas da Formação Serra Geral, na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. Esse aquífero é condicionado pelo solo, topografia, litologia e clima, sendo caracterizado por uma espessura saturada menor que 1,7 m, níveis estáticos entre 0 e 1 m e vazões baixas (<0,5 m³/h). Essas águas são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, apresentam baixa alcalinidade e condutividade elétrica, menores concentrações de cálcio, magnésio, sódio, potássio e cloretos e, maior concentração de ferro e manganês. Adicionalmente, essas águas têm maior concentração de nitratos (média acima de 10 mg/L) e presença de coliformes totais. Essas características evidenciam a existência de uma rápida circulação entre as zonas de recarga e descarga, neste aquífero.

This paper presents the hydrogeological and hydrochemical characterization of the unconfined aquifer located in the alteration mantle in the volcanic rocks from Serra Geral Formation, in the northeast region of Rio Grande do Sul State. This aquifer is conditioned by the soil, topography, lithology and climate, being characterized by a saturated layer thinner than 1,7 m, static levels between 0 and 1 m and low flow (<0,5 m³/h). These waters are of calcium or magnesium bicarbonate type, and low alkalinity and electrical conductivity, low calcium, magnesium, sodium, potassium and chloride concentrations, and high iron and manganese concentrations. Additionally, these waters have high concentration of nitrates (mean above 10 mg/L) and the presence of total coliforms. These characteristics evidence a quick circulation between the recharging and discharge zones in the aquifer.