Os episódios de subsidência em Maceió (Pinheiro/Mutange/Bebedouro): Como entender esse fenômeno com modelo geológico para prevenir riscos futuros

o mês de fevereiro de 2018, rachaduras foram observadas em imóveis no bairro de Pinheiro na cidade de Maceió (AL), sendo que no mês de março do mesmo ano ocorreu um evento sísmico (tremor) com intensidade 2,4 na escala Richter, assustando a todos. Um ano depois, novas rachaduras surgem nos bairros de Bebedouro e Mutange (vizinhos a Pinheiro).

Uma equipe técnica do Serviço Geológico do Brasil (SGB/CPRM) foi convocada para identificar e caracterizar quais os possíveis fenômenos de natureza geológica causadores dos abatimentos de terrenos (subsidência) e rachaduras em residências na região afetada.

O resultado dos estudos realizados pela SBG-CPRM divulgados conclui:

1. “Está ocorrendo desestabilização das cavidades provenientes da extração de sal-gema… provocando subsidência e deformações em superfície em parte dos bairros Pinheiro, Mutange e Bebedouro, Maceió-AL”

2. “No bairro Pinheiro, …… a instabilidade do terreno é agravada pelos efeitos erosivos provocados pelo aumento da infiltração da água de chuva em plano de fraturas/falhas preexistente. Este processo erosivo é acelerado pela existência de pequenas bacias endorreicas, falta de uma rede de drenagem pluvial efetiva e de saneamento básico adequado”.

Fonte: htt p://www.cprm.gov.br/imprensa/pdf/relatoriosintese.pdf

Como consequência, as atividades na mina e na planta que produz soda caustica, PVC, ácido clorídrico, cloro, entre outros, foram paralisadas.

A seguir, uma abordagem para compreender esse fenômeno:

Contexto Geológico-Estrutural dos depósitos de Evaporitos (sal-gema) Sal-gema é denominação para ocorrências de halita (NaCl) na natureza na forma de estratos (camadas sedimentares) ou domos (diápiros), em sequências evaporíticas comuns nas bacias da margem continental brasileira, associadas ao episódio de migração continental divergente em estruturas do tipo graben ou, de outra forma, bacias confinadas (“endorreicas”) controladas por sistemas de falhamento em regime distensivos (falhas normais), desenvolvidas em tempos geológicos de extrema aridez para permiti r a concentração de sais por evaporação.

O influxo de novas águas oceânicas necessariamente deve ser restrito para permitir uma realimentação da bacia, com aporte de metais, para o desenvolvimento das camadas de evaporitos. Na medida em que as concentrações (salinidade) aumenta, a sequência de deposição normal pela ordem decrescente de solubilidade é: (i) precipitação de calcário, (ii) gipsita e (iii) sais solúveis (pela ordem: halita (KCl), silvinita (KCl+NaCl), silvita (KCl) e carnalita (KMgCl3).

Fato relevante relacionado a depósitos de sal-gema: (i) estilo estrutural extensional/falhas normais e (ii) bacias (graben) limitadas por falhas normais (Figura 1).

A Figura 2 mostra um croqui esquemático concebido para uma bacia costeira, mostrando uma alternativa possível de passagem restrita para águas oceânicas (influxo & refluxo), para permitir que o processo de evaporação deposite seletivamente sais solúveis (halita, silvita etc.).

Métodos de Lavra de Sal-Gema A extração de sal-gema para camadas de minério com grandes espessuras e profundidades acima de 500 metros utiliza poços de produção convencionalmente chamado de dissolução subterrânea, através de poços isolados ou interconectados.

O esquema de poço de produção de sal-gema é mostrado na Figura 3.

Inicialmente, realiza-se uma perfuração com sonda rotativa – dinamômetro 12 1/5” – até a base do minério (sal-gema). Em seguida, faz-se o revesti mento com coluna de aço-carbono até o topo da camada mineralizada, com pequeno avanço na camada de minério, sendo que o espaço anelar entre a parede do poço e o revesti mento é cimentado.

Após esse procedimento são inseridos tubos de injeção (diâmetro menor, seta azul na Figura 3) e produção (diâmetro maior, seta vermelha, saída de salmoura), os quais são suspensos e seguros na superfície, o que permite arranjos adequados para o desenvolvimento da lavra (gerando cavidades/cavernas cujas dimensões crescem na medida em que a produção se desenvolve).

A solução técnica para controlar a dissolução do minério na zona de contato com a cobertura estéril é injetar óleo combustível pesado, com densidade menor que a salmoura (minério), o que,
teoricamente, minimiza o efeito da dissolução na parte superior da cavidade/caverna (funciona como um colchão protetor no teto da caverna), induzindo o desenvolvimento da lavra horizontalmente em direções ortogonais ao eixo dos furos de injeção e produção (Figura 3).

O solvente utilizado é água doce captada em represas construídas (superfície) e/ou poços tubulares perfurados em aquíferos (sub-superfície) que, por sua vez, é injetada sob pressão (temperatura ambiente), mas que – devido ao gradiente geotérmico – chega na base do tubo com temperaturas próximas a 50o C (profundidades entre 900 m e 1.200 m correspondente à posição dos níveis mineralizados na bacia evaporítica de Maceió). Esse aumento de temperatura melhora a capacidade da água como solvente na mina.

Para acompanhar a evolução da geometria das cavernas resultantes em decorrência do processo de lavra, utiliza-se o “Sonar Caliper” que permite gerar informações sobre o tamanho e a forma das
cavernas em cada poço de produção de salmoura.

A Figura 4 é um esquema modificado de mapa apresentado em tese de doutorado (Florêncio, C.P., 2001 – USP) indicando a localização de 25 furos em produção no ano de 2001, distribuídos em área com aproximadamente 2 km de extensão por 1 km de largura (esse cenário hoje, certamente é diferente e deve ser atualizado).

Observando a distribuição desses 25 furos (em produção no ano de 2001) e considerando que a distância entre furos de produção é de 200 metros (ou próximo), há uma linha de furos que acompanha o limite leste da Lagoa Mundaú distribuídos ao longo de uma linha numa extensão de aproximadamente 1000 metros (Figura 4).

Então, isso posto, algumas perguntas surgem visando a compreender os episódios de subsidência (abatimentos) de terrenos na superfície, evidenciada por rachaduras de paredes de moradias e

crateras em vias asfaltadas:

1. Qual é a dimensão (ou extensão) das cavernas produzidas pela lavra de sal-gema considerando todos os furos que produzem (e produziram) salmouras desde o ano de 1967, e o tempo de construção dos primeiros furos de produção?

Isso representa quase 50 anos de extração de salmouras e certamente deve jogar luz sobre o problema socioambiental, no senti do de esclarecer o significado de eventuais colapsos de tetos de cavernas em setores mineralizado com até 200 m de espessura, posicionados entre as cotas 900 m e 1200 m (segundo Amaral, A.J.R. & Cabral de Melo, P.R., 1984).

2. No caso de colapso do(s) teto(s) de cavernas (produzidas pela extração de salmouras pelo método da dissolução subterrânea), qual é o reflexo desse(s) episódio(s) de acomodação numa pilha de sedimentos com 1000 metros de espessuras?

3. Existe registro sismológico de outros eventos sísmicos além do que foi registrado com 2,4 graus na escala Richter no mês de março 2019?

Bons argumentos para responder a boa parte dessas perguntas (e outras) serão encontradas em modelo geológico, concebido a parti r de dados validados por controle de qualidade rígido produzidos em campanhas de sondagem, e geofísica desde a fase de exploração (descoberta/desenvolvimento) até a fase de produção.

As conclusões publicadas pela ANM/CPRM são consistentes, porém é fundamental olhar com atenção a base de dados utilizada para a elaboração do modelo geológico, que sustenta os argumentos publicadas pela auditoria realizada.

A natureza não “sofre” com intervenções decorrentes de ações antrópicas, o que ocorre é uma adaptação natural como resposta a essas intervenções, o que, de alguma forma, certamente traz consequências para a qualidade de vida hoje e no futuro.

*Vitor Mirim é geólogo de exploração da VRM Geologia e Mineração

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