Avaliação da espessura do manto de intemperismo sobre o granito Santana (Porto Alegre, RS) por gamaespectrometria

O mapeamento geológico-geotécnico de áreas vulneráveis aos movimentos de massa, naturais ou induzidos pela ação antrópica, requer investimentos consideráveis, na medida em que há a necessidade de detalhamento das variáveis (condições) controladoras de tais processos. Dentre essas variáveis, encontram-se as características físicas e químicas das rochas e dos solos, e a espessura total do manto de intemperismo que é uma variável fundamental para a avaliação de áreas vulneráveis aos movimentos de massa, principalmente quando associada à declividade do terreno e ao grau de saturação em água. A gamaespectrometria, como método geofísico não invasivo, pode ser usada como ferramenta para avaliação regionalizada das características físicas e químicas das rochas e dos solos, diminuindo os custos para levantamentos em grandes áreas. A gamaespectrometria, além das possiblidades conhecidas de discriminar tipos de rochas e de solos, tem sido recentemente aplicada na avaliação da espessura e da composição dos horizontes mais superficiais dos solos. O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial da gamaespectrometria na determinação da espessura total do manto de intemperismo de solos autóctones (eluvios), a levemente alóctones (colúvios). Para o desenvolvimento desse trabalho, foi selecionado um corpo granítico textural e composicionalmente pouco variado (Granito Santana) que mostra grandes gradientes topográficos, localizado no município de Porto Alegre (RS). Os dados de gamaespetrometria constituem parte do Projeto Aerogeofísico Extremo Sudeste do Brasil (1978) da CPRM. A metodologia empregada neste trabalho é baseada na correlação entre a espessura de solo verificada em campo e os conteúdos de Kd (K normalizado pelo Th) e da razão Kd/Ud (K e U normalizados pelo Th) verificados ponto a ponto nos mapas regionalizados dessas variáveis. A estimativa da espessura média dos solos sobre o Granito Santana é dada pela média das estimativas de solo a partir do parâmetro Kd e da razão Kd/Ud. O resultado geral do mapa de espessura média dos solos mostra uma boa correlação entre a espessura verificada em campo e a espessura estimada, principalmente no Morro da Apamecor, Morro da Polícia, Morro da Tapera, Morro Pelado, Morro do Osso e Aberta Morros. Foi verificado que as faces voltadas para sudeste dos morros apresentam as maiores espessuras estimadas, o que confere com a realidade de campo, na medida em que são nessas zonas que se encontram as principais jazidas de saibro do município. O caráter preliminar dessa investigação mostrou que a gamaespectrometria e a metodologia empregada podem fornecer boas respostas na estimativa da espessura total do manto de intemperismo em determinadas condições geológicas e geomorfológicas. A principal conclusão, que fundamenta a aplicação da gamaespectrometria para essa finalidade, é que o manto de intemperismo sobre o Granito Santana, antes de constituir uma barreira de atenuação para os raios gama, é a própria fonte da radiação. As variações de conteúdo de rádio-elementos dentro dos domínios do Granito Santana são função predominantemente dos processos de hidrólise do K-feldspato e remoção do K, e secundariamente da erosão do grãos decompostos de k-feldspatos e dos minerais portadores de Th e U. Esse indicativo requer, no entanto, que sejam aprofundadas as investigações com a incorporação de mais dados de campo.The geological and geotechnical mapping o f the vulnerable areas to mass movements, natural or induced by human action, require substantial investments, to the extent that it is necessary to detail the variables (conditions) controlling such processes. Among these variables are the physical and chemical properties o f rocks and soils, and the total thickness o f the weathering mantle that is essential for the assessment o f vulnerable areas to mass movements, especially when associated with land slope and degree ofwater saturation. The gamma spectrometry, as non-invasive geophysical method, can be used as a tool for regionalized assessment ofphysical and chemical properties o f rocks and soils, reducing costs for surveying large areas. The gamma spectrometry, in addition to the known possibilities to discriminate types of rocks and soil, has recentl y been applied in assessing the thickness and composition o f the surface horizons o f soil. The objective of this work is to evaluate the potential of gamma spectrometry in determining the total thickness o f the weathered mantle o f na tive soils ( eluvios ), the slightly alien (colluvium). To develop this work, has selected an textural granitic body and compositionally varied little (Granite Santana) showing large topographic gradients, located in the municipality ofPorto Alegre (RS). The data ofthe gamma spectrometry are part ofProject Aerogeophysical Far Southeast Brazil ofthe CPRM (1978). The methodology used in this work is based on the correlation between the thickness of soil in the field and verified the contents of Kd (K normalized by Th) and reason Kd!Ud (K and U normalized by Th) scanned point by point in these maps regionalized variables. The estimated average thickness o f the soil o ver the Santana Granite is given by the average of the estimates of soil from parameter Kd and reason Kd/Ud. The overall result for the average thickness o f the soil map shows a good correlation between the thickness observed in the field and the estimated thickness, especially in Morro da Apamecor, Morro da Polícia, Morro da Tapera, Morro Pelado, Morro do Osso and Aberta Morros. It was found that the face-southeast o f the hills have the highest estimated thicknesses, which confers with the field reality, insofar as these are areas that are major deposits o f clay in the municipality. The preliminary nature of this investigation showed that the gamma spectrometry and methodology can provi de good answers to estima te the total thickness o f the weathered mantle in certain geological and geomorphological conditions. The main conclusion, which underlies the application of gamma spectrometry for this purpose, is that the weathering mantle on Granite Santana, before constitute a barrier easing to gamma rays is the very source of radiation. Changes in content of radionuclides within the fields of Granite Santana are function predominantly processes ofhydrolysis ofK-feldspar and K removal, and secondarily erosion grains decomposed k-feldspar and bearing minerais of the Th and U. This target requires, however, that the investigations with the incorporation of more field data are deepened