1.
CAPÍTULO
3
CARACTERIZAÇÃO DO CASO DE ESTUDO
3.1
Enquadramento geográfico da área de estudo
Situada a 50 Km do Porto, a área em estudo (Figura 3.1), pertence ao designado
Couto Mineiro do Pejão, estendendo-se desde a localidade Germunde até ao Rio Arda. É
limitada a norte pelo rio Douro, a sudoeste (em parte) por uma linha de água fortemente
encaixada (ribeira da Arega) e a nordeste e sudeste pelo rio Arda. Insere-se na folha nº 134
(Foz do Sousa) da Carta Militar de Portugal (escala 1/25 000) e na Folha 13-B (Castelo de
Paiva) da Carta Geológica de Portugal, à escala 1/50 000 (Medeiros et al., 1964).
175000
176000
177000
178000
179000
180000
456000
456000
#
0
Melres
455000
455000
#
0
Lomba
Rio Mau
Além da Ponte
453000
453000
Pedorido
Picão
Póvoa
Legenda
452000
452000
Sante
454000
454000
Moreira
#
0
Povoações
#
0
Vértices Geodésicos
Água superficial
Lavercos
451000
451000
Estradas
Escombreira
Instalações Mina Germunde
Zona Industrial
Arejinha
175000
176000
177000
178000
179000
180000
450000
450000
Gaido
Figura 3.1 Enquadramento Geográfico da área de estudo
34
Situada na margem esquerda do Rio Douro, a freguesia de Pedorido, localiza-se a
cerca de 17 km do centro da vila de Castelo de Paiva, tem 1593 habitantes, segundo os
Censos 2001 elaborado pelo Instituto Nacional de Estatística.
Antes do encerramento da mina, no final de 1994, grande parte da população ainda
se encontrava ligada à actividade mineira sendo esta a principal fonte de rendimentos da
população desta freguesia e das circundantes. Após o encerramento da mina, deu-se a
construção da zona industrial de Lavagueiras que, ao longo destes anos, tem vindo a
crescer. Segundo informação disponível no site da Câmara Municipal de Castelo de Paiva,
Pedorido é hoje a freguesia mais industrial do Concelho, graças à construção daquela zona
industrial, com mais de 15 empresas e empregando mais de 500 pessoas.
De acordo com os censos 2001, 126 indivíduos encontram-se ligados à agricultura. A
freguesia tem uma área total de 12,1 km2, dos quais 30 hectares estão a ser utilizados como
superfície agrícola. O uso agrícola, segundo o Recenseamento Geral da Agricultura de 1999,
divide-se em cultivo de cereais para grão, de leguminosas secas para grão, de prados
temporários, de culturas forrageiras, de cultura de batata, de hortas familiares, de fruto
fresco, de vinha e de prados e pastagens permanentes. O terreno florestal constituído por
matas e floresta corresponde a 34 hectares.
A zona apresenta uma morfologia bastante acidentada em que a maior parte das
linhas gerais do relevo actual exibem características estruturais herdadas da orogenia varisca
que estruturou o substrato geológico regional. O modelado superficial, evoluindo por acção
do entalhe da rede hidrográfica actual faz salientar alguns relevos dominantes de natureza
resistente (Figura 3.2). Tratam-se de bancadas de rochas quartzíticas que, por erosão
diferencial, deram origem a cristas de orientação NW – SE (N 130º E a N 140º E). No
entanto, localmente, esta orientação média é desviada devido a alguns acidentes
transversais e aos dobramentos a que foram sujeitas aquelas formações.
35
Figura 3.2 Modelo esquemático do relevo e hidrografia da área de trabalho com localização das
principais escombreiras (a verde) e das instalações da mina de Germunde (a vermelho) (exagero
vertical 1,5 vezes)
A nível hidrográfico, a área de estudo encontra-se inserida na bacia hidrográfica do
Douro, encontrando-se circunscrita a sudoeste pela sub-bacia do Portal e a nordeste pela
sub-bacia do Arda (Rebelo, 1975) (Figura 3.3).
Figura 3.3 Enquadramento da área de estudo nos limites da Bacia Hidrográfica do Douro e das subbacias do Portal e Arda. Rectângulo a preto a indicar a localização das instalações da mina de Germunde
(adaptado de INAG (2004) e Rebelo, 1975) (sem escala)
A erosão fez sentir fortemente os seus efeitos talhando numerosas linhas de água
subsidiárias, em geral, normais ao desenvolvimento longitudinal do jazigo, especialmente, no
flanco nordeste. A rede hidrográfica regional adapta-se, com relativa facilidade, à
competência das rochas quartzíticas, não as atravessando e ajudando, assim, na definição
morfológica das mesmas. No entanto, por vezes, alguns cursos de água conseguem transpor
os quartzitos através do aproveitamento de fracturas transversais à orientação média das
cristas quartzíticas (Rebelo, 1975).
36
Na bacia do Douro existem várias captações de água para abastecimento público. Na
área envolvente à mina de Germunde, segundo dados do INSAAR (2005), existem na área
envolvente captações de origem superficial, sendo as suas localizações relativamente à mina
as seguintes:
•
a jusante, aproximadamente a 1,5 km, existe a captação de abastecimento
superficial de Pedorido, que serve 1400 pessoas residentes no concelho de Castelo
de Paiva;
•
a montante, a cerca de 4 km, encontra-se a captação de abastecimento superficial
da Lomba, que abastece 1700 pessoas da freguesia da Lomba de Gondomar.
As captações de água para abastecimento público de Lever, as maiores da região
Norte, encontram-se 20 km a jusante da mina de Germunde.
3.2
Caracterização climática
Os dados meteorológicos utilizados pertencem à Estação Meteorológica de Luzim,
uma vez que não existe uma estação climatológica na área em estudo. Esta estação
encontra-se integrada na rede de monitorização do Instituto de Meteorologia (Tabela 3.1) e
localiza-se, aproximadamente, a 16 km para nordeste da área de Germunde, no concelho de
Penafiel.
Tabela 3.1 Dados da Estação meteorológica de Luzim
Latitude
Longitude
Altitude (m)
Período de monitorização
Média de precipitação anual (mm)
Luzim
41° 8' 60’’N
-8° 15' 0’’W
174
1994 -2004
1419,5
A precipitação anual ao longo do período de monitorização (1994 – 2004) varia entre
1148.2 e os 1771.0 mm/ano (Figura 3.4). Os dados de precipitação fornecidos pelo IM
encontra-se no Anexo A.
37
Prec ipitação mens al ( mm)
600
400
200
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
0
Figura 3.4 Variação temporal da precipitação (1994-2004) para a estação metereológica de Luzim
Por observação do gráfico da precipitação pode-se verificar que a precipitação entre
1994 e 2004 apresenta uma distribuição variável, com diferenças de precipitação dentro da
mesma estação de 700 mma-1 (inverno) e 200 mma-1 (verão). Segundo o IM, a partir de
2002 esteve-se perante anos anómalos, uma vez que para além de se ter registado um valor
menor de precipitação anual, ocorreram episódios chuvosos fora de época. No ano de 2004
registou-se o valor mais baixo do total de precipitação anual desde 1931 (IM, 2004). Outro
facto anómalo foi a ocorrência de valores de precipitação extremamente elevados durante o
mês de Agosto.
O valor da temperatura média anual, para o período em estudo, é de 14.6ºC.
Os valores da temperatura média mensal do ar variam regularmente durante o ano,
atingindo um valor mínimo de 8.7ºC em Janeiro e um valor máximo de 21.1ºC em Agosto.
No geral, a região caracteriza-se pela existência de um período quente e seco de 4
meses, entre Junho e Setembro, e por um período húmido de Outubro a Maio que concentra
88% da precipitação anual (Figura 3.5).
38
25
200
20
150
15
100
10
50
5
0
Temperatura (ºC)
Precipitação (mm)
250
0
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Precipitação
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Temperatura
Figura 3.5 Variação média mensal da precipitação e temperatura para o período de 1994 e 2004
3.3
Enquadramento geológico
A área investigada faz parte de um conjunto de unidades de idade paleozóica que, no
seu conjunto, formam a macroestrutura varisca do Anticlinal de Valongo e a zona de
cisalhamento associada ao respectivo flanco inverso. Esta zona de cisalhamento, com
cinemática transcorrente esquerda desde, pelo menos, o início da orogenia varisca,
apresenta em alguns sectores movimentos compósitos com componentes dip-slip, sendo
também frequentes as ramificações do plano principal da zona de cisalhamento (Domingos et
al., 1983).
Associado aos vários ramos da zona de cisalhamento em referência, aflora uma série
de unidades carboníferas de fácies continental. Tais ocorrências são, no seu conjunto,
designadas por Bacia Carbonífera do Douro (BCD) e a zona de cisalhamento é usualmente
designada por zona de cisalhamento do Sulco Carbonífero Dúrico-Beirão (obra citada).
A zona estudada tem, deste modo, a estratigrafia constituída por unidades do ciclo
varisco, quer do Paleozóico Inferior de fácies marinha que formam o Anticlinal de Valongo,
quer do Carbonífero continental. Neste último caso, encontram-se alinhadas e tectonizadas
ao longo da zona de cisalhamento do Sulco Carbonífero Dúrico-Beirão. Nas unidades
carboníferas, de importância central neste trabalho, há, portanto, que reter a forte
tectonização que apresentam.
39
Passando agora a descrever em maior detalhe a geologia da BCD no sector de
Germunde, refere-se que, a nordeste, o limite entre o Carbonífero e o Paleozóico Inferior
faz-se pelo megacisalhamento esquerdo (denominado Sulco Carbonífero Dúrico-Beirão). Isto
provocou o cavalgamento (ϕ1) da BCD sobre as formações mais antigas do Paleozóico
Inferior do flanco inverso do Anticlinal de Valongo (Domingos et al., 1983; Pinto de Jesus,
2001). A sudoeste, o contacto entre o Carbonífero e o Precâmbrico e/ou Câmbrico Inferior
(“Complexo Xisto-Grauváquico”) corresponde, aparentemente, a uma descontinuidade com
inconformidade (Pinto de Jesus, 1987; Pinto de Jesus e Gaspar, 1997).
A BCD foi datada como pertencente ao Estefaniano C Inferior a partir da flora fóssil
(Wagner e Sousa, 1983), dos elementos paleozoológicos (Eagar, 1983) e de estudos de
palinomorfos (Fernandes et al., 1997).
O reconhecimento da cartografia geológica de pormenor da área de estudo
comportou diversas etapas, nomeadamente:
•
reconhecimento de gabinete de trabalhos geológicos anteriormente elaborados e dos
locais onde existiu exploração (subterrânea e/ou a céu aberto);
•
trabalho de campo, onde se realizou uma revisão de aspectos divergentes da
geologia
de
superfície
dos
diversos
trabalhos
(publicados
e/ou
inéditos)
e
reconhecimento dos locais de exploração e escombreiras;
As unidades geológicas consideradas para o sector Germunde — Arda (Figura 3.4)
são resumidas a seguir.
3.3.1
Câmbrico Inferior: “Complexo Xisto-Grauváquico” (CXG) – Grupo das Beiras
indiferenciado
Os terrenos do CXG formam uma larga faixa, com orientação geral NW-SE,
acompanhando e debruando para sudeste toda a faixa paleozóica e, ainda, o núcleo do
Anticlinal de Valongo. Estão incluídos no denominado Grupo das Beiras indiferenciado
(Oliveira et al., 1992).
Do ponto de vista litológico, o CXG é constituído por sedimentos de origem
turbidítica, tipo flysch, ou seja, intercalações de xistos argilosos e metagrauvaques de
tonalidades variadas e onde, por vezes, ocorrem níveis conglomeráticos e/ou quartzíticos,
predominantemente, formados por elementos quartzosos, em geral, bem calibrados e, às
vezes, muito silicificados. Na zona estudada, é possível observar essas assentadas
conglomeráticas, cuja inclinação das camadas é, em regra, para NE (com pendores variáveis
40
entre 60º e 85º E), nas localidades de Pedorido e Oliveira do Arda. Constituem, assim,
grande parte dos relevos positivos da região. Os xistos e os metagrauvaques de grão fino a
médio apresentam uma matriz quartzo-micácea com clastos quartzo-felsdpáticos e raros
elementos líticos (Medeiros et al., 1964).
3.3.2
Ordovícico
Formação Quartzito Armoricano
Formada por quartzitos maciços de cor branca, dispostos, alternadamente, com
níveis de quartzitos xistóides e bancadas conglomeráticas (Couto, 1993; Chaminé et al.,
2004). Os conglomerados foram referenciados na localidade de Pedorido (Medeiros et al.,
1964; Chaminé, 1992).
Em alguns locais, foram, também, assinaladas alternâncias com xistos argilosos
competentes (Medeiros et al., 1964; Chaminé, 1992).
Estes afloramentos constituem relevos importantes, como é o caso da Serra de S.
Domingos, chegando a atingir uma possança de 750 m. As cristas quartzíticas estão
alinhadas segundo N 40º W e inclinam 45º e 80º para NE. É vulgar, também, encontraremse camadas de xistos finos e brechas ferruginosas intercaladas com os quartzitos.
Formação de Valongo – Xistos cinzentos ardosíferos
A base desta formação é constituída por xistos argilo-micáceos, muito competentes,
cinzento-azulados, geralmente, fossilíferos. Em aparente continuidade estratigráfica, ocorrem
xistos compactos com alguns nódulos, onde é possível encontrar fósseis de trilobites e
braquiópodes. No topo, encontram-se, ainda, xistos ardosíferos finos de tons escuros.
As camadas seguem, sensivelmente, a direcção N40ºW e pendem para NE, com
inclinações variáveis, entre 60º a 80º.
Formação de Sobrido – Intercalações de xistos e quartzitos
Esta unidade é formada por xistos e grauvaques de tons claros, micáceos, em regra
xistóides, intersectados, muitas vezes, por filonetes de quartzo branco. Por vezes, estes
xistos apresentam uma coloração cinzenta-avermelhada, passando mesmo a xistos
grosseiros, micáceos.
41
Figura 3.6 Esboço geológico do sector Germunde-Arda elaborado a partir do extracto da Planta Geológica do Sector Germunde – Arda, E.C.D., SA (elaborada por
Gaspar et al., 1993)
42
Este afloramento apresenta-se ao longo de uma estreita faixa mais ou menos
irregular que assenta, em aparente continuidade estratigráfica, a muro, com os xistos
ardosíferos da formação de Valongo e, a tecto, com o Carbonífero. Do ponto de vista
paleontológico, é inexistente o registo fossilífero.
Esta unidade, está também referenciada numa escama tectónica que ocorre dentro
do Carbonífero. Segundo Pinto de Jesus (2001), este afloramento não se prolonga em
profundidade, pois não ocorre abaixo das travessas do piso 85 da mina.
3.3.3
Carbonífero
A descrição e interpretação da sucessão estratigráfica (Figura 3.7) mais completa do
Estefaniano C Inferior, localizada na área de estudo, foi estabelecida por Pinto de Jesus
(2001). O seu estudo foi feito, sobretudo, a partir da aplicação da análise de fácies,
construção dos respectivos modelos e posterior interpretação tectonossedimentar (Pinto de
Jesus, 2001). Seguidamente, faz-se uma breve sintetização compilada das quatro unidades
tectonossedimentares (UTS) fundamentais, de muro para tecto (as quais se encontram
tectonicamente duplicadas na área de estudo) definidas por Pinto de Jesus (2001 e 2003):
UTS A – (Complexa; UTS A1 e UTS A2)
A UTS A1 é formada por depósitos de brecha de base, constituídos por
conglomerados com clastos que possuem dimensões que variam desde a fracção siltítica à de
bloco. No sector em estudo, o maior clasto observado à superfície tinha 250cm e em
profundidade 80cm. Os clastos têm litologias muito variadas (xisto, grauvaque, granito,
greisen, gnaisse, micaxisto, conglomerado, quartzito, etc.). A matriz é argilosa a arenosa,
em quantidades muito variáveis, com algum cimento hematítico. A tecto desta unidade,
encontram-se argilitos.
A UTS A2, vulgarmente chamada de “brecha intracarbonífera”, é formada por
conglomerados de matriz sericítica e cimento silicioso (pouco abundante). Predominam os
clastos de quartzito, lidito, xisto e, mais raramente, arenito, cujas dimensões podem atingir
os 30 cm. Ao microscópio, ainda é possível distinguir moscovite e alguns detritos opacos.
Contacta
com
as
unidades
subjacentes
através
de
uma
falha
inversa
e,
ainda,
estratigraficamente com as escamas de Paleozóico Inferior que se encontram no interior da
BCD.
43
Figura 3.7 Registo tectonossedimentar da BCD. A coluna total corresponde a 350 m (adaptado de Pinto
de Jesus, 2001).
De notar que as designações 1ª, 2ª, 3ª ou 4ª camada de carvão ou, simplesmente,
camada, incluídas na figura 3.7 fazem parte da terminologia mineira empregue na BCD para
designar um conjunto de camadas de carvão alternantes com camadas e/ou leitos de xisto e
o seu posicionamento dentro da série estratigráfica. Neste trabalho, aplicar-se-á a mesma
terminologia uma vez que simplifica a interpretação dos dados bibliográficos referentes à
mina.
UTS B – (Simples; UTS B1 e UTS B2)
Ambas as unidades são formadas por camadas e leitos alternantes de xisto e carvão.
Este carvão é classificado petrograficamente como uma metantracite (Lemos de Sousa, 1973
e 1978).
44
UTS C – (Simples; UTS C1 e UTS C2)
Composta por camadas de conglomerados, de arenitos e siltitos.
Ao microscópio, o conglomerado da UTS C1 é formado por fragmentos líticos
angulosos a subangulosos de xisto e de clastos de quartzito com clorite, no seio de matriz
pelítica sericítica; a presença de cimento carbonatado e hematítico é pouco abundante.
À superfície, os arenitos apresentam matriz pelítica ou sericítica e clastos de quazto.
Os fragmentos líticos presentes podem ser de quartzito, lidito, xisto da dimensão areia,
turmalina, minerais siliciosos e alguns elementos opacos. Por vezes, pode existir cimento de
clorite. Amostras em profundidade (piso 8) do arenito são compostas por matriz pelítica
sericitizada com fragmentos líticos subangulosos a arredondados de quartzito e xisto.
O conglomerado da UTS C2 é composto por uma matriz argilo-arenosa abundante,
quartzo e fragmentos líticos sub-arredondados de quartzito, liditos e xisto de dimensão areia
a seixo. Ao microscópio, foi possível distinguir turmalina, esfena, moscovite com penina,
sendo a matriz pouco abundante e o cimento formado por carbonatos e minerais siliciosos
metamorfizados. Os arenitos vão desde finos a grosseiros com matrizes sericíticas e
pelíticas, apresentando, por vezes, algum cimento silicioso. Observam-se grãos de quartzo e
os fragmentos líticos são de quartzito, lidito, moscovite e xisto da dimensão areia fina a
média.
UTS D – (Simples; UTS D1 e UTS D2)
Constituída por camadas e leitos alternantes de xisto e carvão.
A UTS D1 apresenta, por vezes, intercalados nesta sequência, alguns corpos
lenticulares formados por conglomerados ou por arenitos grosseiros. Os arenitos são
compostos por uma matriz pelítica sericitizada, por grãos de quartzo angulosos a
subangulosos e fragmentos líticos angulosos a subangulosos de quartzito, micas e xisto. Os
xistos apresentam uma matriz argilo-carbonosa com micas clásticas muito abundantes.
Na UTS D2, embora o registo sedimentológico seja similar à UTS D1, aparecem, com
maior
frequência,
lentículas de corpos areno-conglomeráticos.
Contudo,
são
menos
possantes que o da UTS D1. O xisto apresenta uma matriz pelítica com algumas micas
clásticas e com lâminas e detritos carbonosos. Nesta camada, por vezes, o próprio carvão
era designado no campo como “carvão sujo”, uma vez que a sua classificação petrográfica
45
corresponde a um argilito carbonoso composto por uma matriz carbonosa e serícitica
englobando clastos de lidito e de quartzo e leitos de clorite com carvão no interior.
Estudos realizados neste sector (e.g. Pinto de Jesus, 1987; Lemos de Sousa, 1978;
Wagner et al., 1984; EDM, 1983/1987) comprovaram que os complexos de carvão eram
mais possantes próximo da superfície e que, muitas vezes, desapareciam com a
profundidade. Outros dados importantes, que não poderiam deixar de ser referidos, dizem
respeito à circunstância de a frequência e possança diminuírem para sudoeste em direcção
ao rio Arda e a granulometria diminuir em profundidade.
Também é importante salientar a conclusão salientada por Pinto de Jesus (2001):
“os sedimentos que se depositaram na BCD resultaram de processos meteóricos em que a
componente de meteorização química foi claramente predominante. Assim se justifica a
quase total ausência de feldspatos, a forte componente sericítica e, ainda, a presença de
cimentos carbonatados e siliciosos”. Esta conclusão é de extrema importância para o
desenvolvimento posterior deste trabalho aquando do estudo da modelação geoquímica.
3.3.4
Composição do Carvão da mina de Germunde
O carvão é, essencialmente, uma rocha sedimentar formada como resultado da
alteração de restos de plantas ou vegetais acumulados através de processos biológicos,
físicos e químicos que ocorrem durante e depois do seu soterro. O carvão é uma mistura
complexa de componentes orgânicos e inorgânicos, cujas proporções dependem do tipo de
carvão. Os seus maiores constituintes são carbono, hidrogénio, oxigénio, nitrogénio e
quantidades menores de enxofre e outros elementos (Dutta, 1971).
O grau de alteração ou de metamorfismo a que esses depósitos foram submetidos
determina o seu grau de incarbonização.
É de consenso entre os investigadores que o processo de formação do carvão através
do soterro de plantas envolve 2 fases: o processo bioquímico de transformação dos restos
das plantas em turfa chamada humificação e o período geoquímico onde se dá a conversão
da turfa em carvão conhecido como incarbonização (Pant e Murty, 2004).
A classificação dos carvões é muito complexa; por isso, apenas se apresentam as
características dos carvões que levam a entender, principalmente, as suas análises químicas.
Para o efeito, recorreu-se aos estudos desenvolvidos na BCD por Lemos de Sousa (1973,
1978, 1984, 1985) e Lemos de Sousa e Pinheiro (1999).
46
A Classificação Internacional dos Carvões em Camada da CEE - Nações Unidas
baseia-se nos três critérios que, actualmente, permitem definir a qualidade de um
combustível sólido (Lemos de Sousa, 1985; Lemos de Sousa e Pinheiro, 1999):
•
composição petrográfica: é o parâmetro relacionado com a natureza dos fragmentos
vegetais e as condições de depósito. Refere-se aos valores obtidos na análise
maceral em termos de “composição em grupos macerais”, isto é, às percentagens,
em volume, calculadas “sem matéria mineral”, dos grupos da vitrinite, da liptinite e
da inertinite;
•
grau (de incarbonização ou de carbonificação): é o atributo respeitante ao estado de
evolução
do
carvão
atingido
no
decurso
do
processo
natural
chamado
incarbonização. É o principal atributo dos carvões permitindo, essencialmente, a sua
classificação;
•
categoria: é o parâmetro que nos fornece informações relativas à quantidade de
matéria mineral presente no carvão.
O Grau é a característica de um carvão que traduz o estado por ele atingido no
decurso do processo de incarbonização. Com efeito, é por incarbonização crescente que a
matéria vegetal da turfa se transforma, na ausência mais ou menos completa de ar, primeiro
em “carvão de grau inferior” (lignite), depois em “carvão de grau médio” (carvão
betuminoso) e, sucessivamente, em “carvão de grau superior” (antracite) (Lemos de Sousa,
1985). O carvão pertencente à Bacia Carbonífera do Douro é um carvão que sofreu um
elevado grau de incarbonização, ou seja, um “carvão de grau superior” (meta-antracite). O
grau, todavia, não é uma grandeza que possa ser directamente medida. Assim, para o
determinar, é necessário recorrer a propriedade físicas e/ou químicas (designadas por
parâmetros do grau) cuja variação seja significativa no decurso da incarbonização e que
sejam possíveis de quantificar. Das propriedades existentes consideram-se os seguintes:
•
parâmetros químicos de grau: análise imediata (teores em humidade, cinzas,
voláteis e carbono fixo), análise elementar (teores em carbono, oxigénio, hidrogénio,
azoto e em halogéneos), poder calorífico superior e índice de intumescimento;
•
parâmetros físicos do grau: poder reflector máximo (ou médio) da huminite-vitrinite,
espectro de fluorescência da exinite, microdureza Vickers ou Knoop da vitrinite e
densidade do vitrino ou do carvão global.
47
Destes parâmetros apenas a análise imediata (mais precisamente o teor em
voláteis), e a análise elementar são importantes para o estudo hidroquímico que se irá
realizar (Tabela 3.2).
Tabela 3.2 Resultados experimentais obtidos por Lemos de Sousa (1973) na determinação da análise
química das antracites do Couto Mineiro do Pejão do subsector Germunde - Serrinha
Nº
Amostra
Camada
168/181
1ª
230/239
1ª
240/248
1ª
252/254
1ª
266/273
4ª
274
1ª
275/279
4ª
286/289
4ª
** isento de humidade.
Prof.
(m)
%
H2O
%
Cinzas
232,60
235,50
235,50
201,00
175,00
224,00
155,00
210,00
2,80
3,90
3,80
4,80
3,80
4,00
4,60
4,20
1,60
4,80
1,40
3,40
2,10
1,40
1,80
2,50
%
Mat.
Volátil
2,24
2,84
2,13
2,38
2,15
2,54
2,04
2,05
Carvão seco sem cinzas **
%
%
%
Carbono Hidrogénio Oxigénio
95,83
95,48
96,65
96,07
95,81
95,54
96,23
96,21
1,32
1,37
1,42
1,24
1,12
1,32
1,22
1,33
1,32
-
As percentagens de carbono entre 95,92% e 96,75% e de hidrogénio entre 1,12% e
1,42% permitem confirmar a posição dos carvões da Bacia Carbonífera do Douro no topo da
escala da incarbonização (Lemos de Sousa, 1973).
O estudo da Categoria de um carvão é muito importante uma vez que permite
identificar a componente mineral que se encontra associada à matéria orgânica. Aquela pode
apresentar-se sob diferentes formas (Lemos de Sousa, 1978, 1979a, 1985):
•
cinzas vegetais – representam os constituintes inorgânicos do material vegetal
primitivo;
•
estéreis intercalares das camadas de carvão;
•
inclusões minerais inseridas na massa do carvão no decurso da formação
(singenéticas) ou depositadas, posteriormente, em fendas ou fissuras (epigenéticas).
•
rochas encaixantes (tecto ou muro) da camada de carvão;
•
“tonsteins”;
•
“coal balls” que correspondem a concreções que ocorrem nas camadas e nos
encaixes próximos.
Entre os minerais estéreis intercalares das camadas de carvão são muito comuns os
minerais de argila.
São as inclusões minerais inseridas na massa de carvão que permitem uma definição
quantitativa, ao microscópio, da matéria mineral presente num carvão (Lemos de Sousa,
1978, 1985). As principais inclusões minerais identificáveis ao microscópio são minerais de
argila (caulinite, ilite, sericite, clorite), carbonatos (concreções de siderite-anquerite,
48
dolomite, calcite), sulfuretos (pirite, marcassite, blenda, galena, calcopirite), óxidos
(hematite, goethite), quartzo, calcedónia, fosfatos (apatite, fosforite), biotite, minerais
pesados (zircão, rútilo, turmalina) e diversos tipos de cloretos, sulfatos e nitratos.
Outros estudos foram realizados na BCD para determinar os minerais e elementos
químicos presentes no carvão. Brito (1955-1956) realizou o estudo espectrográfico
qualitativo e semiquantitativo das cinzas de antracites portuguesas. As amostras foram
recolhidas de modo a representarem as diferentes camadas e, também, a sua variação
dentro da camada. Assim sendo, foram analisadas amostras a tecto e a muro de cada uma
das camadas de carvão dos 4 complexos de carvão existentes na mina. A metodologia
analítica utilizada encontra-se descrita no artigo mencionado. Convém, no entanto, salientar
que, com a técnica utilizada, se determinam os elementos que existem no produto
proveniente da incineração do carvão propriamente dito e da calcinação dos terrenos com
que estavam misturados. No total, foram analisadas 31 amostras e investigados 40
elementos. Em todas as amostras, foram identificados, em percentagens elevadas, Si, Al e
Fe. Para além destes, em todas as amostras, foram encontrados nas cinzas, em
percentagens muito pequenas, os seguintes elementos: As, B, Ba, Be, Ca, Co, Cr, Ga, Mg,
Mn, Na, Ni, Pb, Ti, Va, Cu e o Sn. Outros elementos não foram identificados em todas as
amostras: o Li em duas, o Mo em quatro, o Sr em duas e o Zr em cinco. A Ag, apenas, foi
observada em 13 amostras. Para além destes elementos químicos, foram analisados, mas
não identificados em nenhuma das amostras: Au, Bi, Cd, Ge, Hg, In, Nb, Rb, Sb, Ta, W, Zn e
La.
Lemos de Sousa (1979b) efectuou o estudo geoquímico das perantracites durienses e
apresenta
o
resultado
das
determinações
quantitativas
de
elementos
menores
correspondentes às cinzas vegetais, constituintes inorgânicos do material vegetal primitivo
(Tabela 3.3). As amostras estavam localizadas no Couto Mineiro de São Pedro da Cova que
corresponde ao sector norte da Bacia Carbonífera de Douro. O método analítico seguido foi
de espectrografia de emissão e as técnicas de trabalho encontram-se descritas em Alpern e
Morel (1968). Os dados diferem dos apresentados por Brito (1955-1956) uma vez que se
referem, exclusivamente, aos elementos que se encontram ligados, simplesmente, à fase
orgânica e correspondem a valores quantitativos.
49
Tabela 3.3 Resultados analíticos obtidos para as cinzas vegetais (In: Lemos de Sousa, 1979b)
Nº
amostra
16/18
28/31
36/39
77
101/103
104/107
204/211
308
312
Ca
<100
≅100
300
200
300
<100
<100
200
100
Mg
1600
1300
7800
8000
2800
1300
1400
2200
4400
Mo
117
104
<31
33
<31
53
170
<31
<31
Elementos menores nas cinzas (em ppm)
V
Co
Cu
Ni
Pb
Sr
460
44
440
370
115
260
370
44
240
320
102
316
125
45
160
320
38
280
156
105
270
450
40
230
90
<31
220
270
65
1000
350
77
210
380
35
550
700
110
370
390
135
180
100
<31
250
180
39
470
90
<31
140
105
<31
155
Ba
720
1000
900
510
3000
1500
490
1500
360
Cr
330
360
122
160
35
250
550
40
<31
Mn
<31
<31
60
<31
<31
<31
<31
<31
<31
O Mg é o elemento químico dominante nas cinzas vegetais, ao contrário do Mn que
apenas foi encontrado acima do limite de detecção numa amostra. As concentrações do Ba,
V, Cr, e Sr das amostras analisadas são muito variáveis chegando a diferir uma ordem de
grandeza entre elas. Os restantes elementos apresentam valores de concentrações mais
parecidos entre as diferentes amostras.
3.4
Tectónica regional
3.4.1
Generalidades
Em Portugal, o Carbonífero Superior terrestre encontra-se restrito a zonas internas
(Zona Centro-Ibérica e Zona de Ossa-Morena), onde as bacias intramontanhosas se
localizam ao longo das zonas de cisalhamento maiores com uma longa e intensa história de
actividade tectónica vigente na Orogenia Varisca. As bacias intramontanhosas do Carbonífero
Superior coincidem com longas zonas de estreitas depressões onde ocorreu uma forte
subsidência que, ocasionalmente, permitiu a deposição de camadas de carvão.
As zonas de subsidência desenvolveram-se durante fases tardias da deformação
varisca no momento em que as zonas internas se encontravam sujeitas a um levantamento
induzido pelo espessamento crustal originado pelas fases mais precoces de deformação,
dando um carácter intramontanhoso a estas bacias.
3.4.2
Sulco Carbonífero Dúrico-Beirão
O Sulco Carbonífero Dúrico-Beirão (SCDB) constitui uma zona de cisalhamento
complexa que esteve activa desde as fases precoces da Orogenia Varisca (Devónico médio a
superior) até à instalação do maciço granítico de Castro Daire, no Pérmico (Domingos et al.,
1983; Chaminé e Silva, 1997; Valle Aguado et al., 2000; Pinto de Jesus, 2001). Como já foi
50
referido anteriormente, a nordeste do sulco ocorre o Anticlinal de Valongo, encontrando-se a
BCD preservada no sinclinal imediatamente a sudoeste.
As camadas do Carbonífero superior encontram-se menos deformadas que os
sedimentos subjacentes mais antigos, provavelmente, devido ao carácter pós-orogénico dos
depósitos tipo molasso do Carbonífero superior relativamente às primeiras fases de
deformação varisca. Todavia, estas bacias intramontanhosas foram afectadas pelas últimas
fases tectónicas da Orogenia (durante o final do Carbonífero) que controlaram a
sedimentação, dobraram os sedimentos depositados e lhes imprimiram a orientação NW - SE
que possuem actualmente.
Ao longo de toda a BCD é possível observar importantes acidentes de direcção NW SE. Estes acidentes coincidem em parte com a superfície axial do Anticlinal de Valongo
(Domingos et al., 1983; Dias e Ribeiro, 1991; Pinto de Jesus, 2001). Para além deste,
também se observa um outro importante sistema com orientação NE - SW com
desligamentos esquerdos, quase perpendicular ao anterior. A sua origem está relacionada
com as fases compressivas da orogenia (D1 e D3+4).
Ulteriormente, nas fases tardi-variscas (tardi a pós D3+4) conducentes à fracturação
frágil, dá-se uma variação no campo de tensões, passando a tensão compressiva máxima a
assumir a orientação de, aproximadamente, N – S (Chaminé et al., 2004). A fracturação
gerada nas fases precoces dúcteis é retomada como desligamentos frágeis conjugados
segundo as orientações NE-SW (esquerdo) e NW-SE (direito), respectivamente. Ao mesmo
tempo, desenvolvem-se grandes fracturas frágeis N-S, NNE-SSW, E-W e NNW-SSE
(Domingos et al., 1983; Chaminé e Silva, 1993).
3.4.3
Estrutura da Bacia Carbonífera do Douro no sector Germunde-Arda
A BCD apresenta-se tectonicamente escamizada sendo a sua principal estrutura
tectónica o denominado cavalgamento ϕ1 (terminologia proposta por Pinto de Jesus (2001)
em deferimento de ϕ2 (Lemos de Sousa, 1973; Domingos et al., 1983; Wagner et al., 1984;
Pinto de Jesus, 1987; Freire, 1981; Freire, 1989; Chaminé, 1992)). Esta zona de
cisalhamento comporta-se como uma falha dúctil com deslizamento oblíquo, de desligamento
esquerdo e cavalgamento para sudoeste. Este acidente principal provocou a laminação das
formações do Paleozóico inferior do flanco inverso do Anticlinal de Valongo e também das
51
camadas do topo da série do Carbonífero. Junto do Carbonífero, observa-se uma deformação
mais intensa, com cisalhamento e xistificação mais penetrativa.
No Sector Germunde-Arda (Figura 3.8), é possível observar outra estrutura tectónica
importante, o cavalgamento ϕ4 (terminologia proposta por Pinto de Jesus (2001) em
deferimento de ϕ2 (Lemos de Sousa, 1973; Domingos et al., 1983; Wagner et al., 1984;
Pinto de Jesus, 1987; Freire, 1981; Freire, 1989; Chaminé, 1992)) que, aparentemente,
apresenta características idênticas às do cavalgamento ϕ1, sendo este mais um dado que
evidencia a “escamação” da BCD. No entanto, a sua componente de desligamento encontrase menos marcada, manifestando-se, assim, com menor intensidade. Isto sugere que o
cavalgamento ϕ4 corresponde a uma ramificação do acidente cavalgante principal ϕ1.
Geraram-se, deste modo, duas escamas neste sector. A escama inferior, compreende as
litologias e respectivas litofácies correspondentes às UTS A1, B1, C1 e D1, com uma
deformação interna menos intensa. A escama superior corresponde à duplicação de série
carbonífera sendo constituída pelas litologias correspondentes às UTS A2, B2, C2 e D2 (Pinto
de Jesus, 2001).
Após interrupção provocado por ϕ4, há a registar a ocorrência de uma escama
tectónica constituída pelo Paleozóico Inferior na base e Estefaniano C Inferior na parte
superior, contactando estratigraficamente por descontinuidade sedimentar (Pinto de Jesus,
2001).
Figura 3.8 Corte geológico esquemático do sector Germunde-Arda (Pinto de Jesus, 2001)
52
3.4.4
Fracturação Regional e Local
O estudo da rede de fracturação fotointerpretada foi elaborado tendo como base as
fotografias aéreas e as fotografias de satélite do Google Earth. Para além disso, a consulta
de diversos trabalhos elaborados quer na área quer de âmbito regional foi fundamental
(Rebelo, 1975; EDM, 1983/87; Chaminé, 1992; Gaspar et al., 1993; Pinto de Jesus, 2001).
Foram reconhecidos na área (Figura 3.9):
•
acidentes sub-paralelos aos acidentes tectónicos maiores, isto é, paralelos ao
megacisalhamento do SCDB com orientação NW-SE;
•
falhas N-S a NNE-SSW paralelos à falha de Entre-os-Rios, Gerês e Porto.
Regionalmente, há o destaque de dois sistemas de fracturação regionais, como,
também, foi observado por Chaminé et al. (2004):
•
sistemas NNE-SSW a N-S e o conjugado ESE-WNW a W-E;
•
sistema NW-SE e o conjugado NE-SE.
Este último sistema é o principal responsável pela adaptação das linhas de água
(Rebelo, 1975).
A fracturação local é dominada pelo último sistema. No entanto, há outro sistema
importante de lineamentos estruturais com orientação média NNE-SSW a NE-SW.
Para
além
destas,
devido
descontinuidades (designadas por
à
subsidência
mineira,
originaram-se
no
terreno
“quebras” na linguagem geológica-mineira).
Estas
constituem grandes superfícies de fracturação com deslocamentos relativos no terreno.
Tendo em consideração que o problema da subsidência é muito importante para o trabalho
em questão será desenvolvido a posteriori.
53
Figura 3.9 Sistemas de fracturação da área
54
3.5
A Exploração da Mina de Germunde
O início da exploração, na área de Germunde, deu-se por volta de 1900. Todavia, só
a partir de 1942 é que a exploração começou sem interrupção até ao seu fecho, no último
dia do mês de Dezembro de 1994.
Inicialmente, a exploração era feita por meio de trabalhos subterrâneos com acesso
em flanco de encosta (pisos 185, 135, 85 e 35). Em 1961, procedeu-se à abertura do 1º piso
totalmente subterrâneo, prosseguindo-se, a abertura dos pisos seguintes (do 2º até ao 9º).
A distância vertical entre cada piso é de 50m do 1º ao 6º, enquanto que os pisos mais
profundos (6º, 7º, 8º e 9º) são equidistantes de 60m (ECD, 1992).
Cada um dos pisos possui uma galeria de rolagem, localizada subjacentemente ao
jazigo e orientada segundo NW-SE, da qual partem travessas em direcção às camadas de
carvão. As intersecções dessas travessas com as várias camadas de carvão são as que
possibilitam o início dos trabalhos de preparação para os desmontes. De notar que as
travessas dos pisos superiores (acima do 6º piso) não se encontram a uma equidistância
constante, enquanto que nos pisos mais profundos (desde o 6ª piso) as travessas estão
distanciadas 100 metros umas das outras (Figura 3.10).
A Mina de Germunde era servida por 3 poços verticais: um poço de serviço (chamado
Poço dos Materiais ou Poço de Germunde I) e um poço de extracção (chamado Poço de
Germunde II) a NW e um poço de ventilação (Poço da Serrinha) a SE.
55
Figura 3.10 Esquema do interior da mina de Germunde (adaptado de Machado et al., 1970)
A 1ª camada (UTS B1) foi explorada na sua totalidade até ao 3º piso e, a partir daí,
passou a ser explorada em perfis isolados e com possanças pequenas. A exploração nas 2ª
(UTS D1) e 3ª (UTS B2) camadas acabou praticamente ao nível 35, por volta do ano de 1965.
A partir desse ano, procedia-se à exploração da 4ª camada (UTS D2) de carvão,
situada a tecto da formação do Carbonífero (Figura 3.11).
56
Figura 3.11 Perfis longitudinais das 4 camadas de carvão exploradas. As zonas a preto correspondem
aos locais onde se efectuou o desmonte do carvão. O ponteado corresponde a zonas estéreis (retirado
de Pinto de Jesus, 2001)
Um resumo dos diferentes métodos utilizados e suas variantes pode ser visto em
Machado (1970) e em ECD (1990). A introdução de cada novo método de desmonte tinha
como principal objectivo facilitar o trabalho de desmonte e transporte do carvão
aumentando, assim, o rendimento da exploração.
Até meados da década de sessenta, aproximadamente, foram utilizados, na mina,
métodos de desmonte com enchimento das cavidades (“Cortes Horizontais Uniascendentes
com Enchimento aos Pés”, “Método de Avanço Uniascendente por Frentes Inclinadas”). De
notar que os enchimentos, nestes métodos de exploração, eram feitos através:
•
dos rejeitados da própria camada;
•
de terciários abertos a muro e a tecto de cada camada;
•
de escavações de superfície que, por sua vez, eram conduzidos em chaminés até aos
desmontes.
Após vários estudos, introduziu-se um método inovador designado por “Desmonte
por Espinha”, onde deixa de haver enchimento posterior das cavidades.
57
O último método, inserido a partir de meados de 1966, chama-se o “Método de
Exploração por meio de Abatimento de Chaminés Inclinadas” (Noronha e Ferreira, 1989).
Consiste no abatimento do tecto em retirada a partir de chaminés inclinadas. O propósito
fundamental deste método é conseguir o transporte do carvão desmontado, por gravidade,
desde a frente da lavra até às galerias principais do piso em questão (ECD, 1995).
3.6
Subsidência Mineira
Um dos graves problemas induzidos pela exploração das minas de carvão é a
originada pela subsidência mineira. Denomina-se subsidência mineira ao conjunto de
fenómenos de movimentação descendente de camadas do subsolo e da própria superfície do
terreno devido à tendência do mesmo em preencher os espaços vazios que são originados
pela lavra subterrânea. A exploração mineira provoca diversos efeitos à superfície dos
terrenos que se manifestam quer na área de exploração quer nas áreas vizinhas.
O processo de subsidência mineira ocorrido na mina de Germunde foi alvo de vários
estudos de pormenor (ECD, 1990/1991/1992/1995). Desde sempre, a Empresa Carbonífera
do Douro, ex-proprietária da Mina de Germunde, tentou procurar soluções para os problemas
causados pela subsidência, tendo o cuidado de, ao longo dos anos, realizar um controlo
sistemático da subsidência.
3.6.1
Efeitos da exploração à superfície
Ao longo de todo o Couto Mineiro do Pejão, conforme atestam os diversos
documentos
existentes
nos
arquivos
da
Empresa
Carbonífera
do
Douro,
existiram
manifestações superficiais induzidas pela actividade mineira (ECD, 1992 e 1995; Chaminé,
1992; Gaspar et al., 1994a). As primeiras verificaram-se a partir da década de 40, quando
se iniciaram os trabalhos de topografia para acompanhamento de deslocamentos de marcos
de referência. Em certos locais, levantamentos topográficos, efectuados em 1984, registaram
aluimentos de terrenos até sete metros.
À superfície, estes efeitos manifestam-se pela ocorrência de descontinuidades,
vulgarmente, designadas por ”quebras” que não são mais do que grandes superfícies de
fracturação onde se observam deslocamentos relativos do terreno sobre zonas limitadas da
superfície.
58
Em termos de degradação ambiental, como consequência da subsidência, há que
considerar três períodos: o primeiro entre 1900 e 1966, o segundo de 1966 até 1990 e o
terceiro de 1990 até ao encerramento definitivo da mina de Germunde.
Entre 1900 e 1966, a superfície foi pouco afectada, excepto em algumas áreas
localizadas que foram intersectadas directamente pelos trabalhos mineiros.
Com a alteração do método de desmonte (abatimento a partir de chaminés
inclinadas) a partir de 1966, deixou de haver preenchimento dos vazios criados pela lavra,
afectando, obrigatoriamente, o maciço rochoso sobrejacente e acentuando-se o processo de
desabamento dos terrenos. Com a respectiva desarticulação e posterior consolidação do
material desabado, este passou a ser o principal factor responsável pelo aluimento na
vizinhança dos vazios e pela propagação da subsidência até à superfície.
A partir de 1990, a exploração de carvão diminuiu de forma significativa.
Consequentemente, a zona de subsidência deixou praticamente de se expandir.
Os principais efeitos da subsidência, em termos da degradação ambiental, são:
•
assentamentos
diferenciais,
com
reflexos
nas
edificações,
redes
de
água,
deslizamentos de taludes, esgotos e electricidade;
•
fracturas no terreno;
•
diminuição dos volumes de água nos aquíferos naturais.
No sector de Germunde-Arda, as principais situações gravosas causadas pela
subsidência mineira foram, fundamentalmente, prejuízos (ECD, 1995):
•
em habitações rurais e urbanas;
•
em caminhos;
•
em reservatórios, condutas de água e redes de saneamento;
•
em pequenas captações de água devido:
- a desabamentos
- a rebaixamento do nível freático inviabilizando de minas, poços e furos
- a problemas de contaminação das águas das mesmas.
A ECD foi, várias vezes, confrontada com estes problemas. Estas situações eram
frequentes dado que a zona tem uma densidade populacional maior e a abertura de
captações privadas para rega ou mesmo consumo ser um hábito, culturalmente, enraizado.
O problema agrava-se quando se verifica o consumo destas águas uma vez que é um factor
de risco imediato para a saúde pública.
59
Em termos de prejuízos globais, a Empresa tinha pago até Dezembro de 1991 cerca
de 130 mil contos e estimava como custos máximos de indemnizações, correspondentes a
um período de 20 anos após o encerramento da mina, cerca de 330 mil contos. Ainda hoje,
após o encerramento da mina, existem problemas de degradação ambiental directamente
relacionados com este fenómeno.
3.6.2
Influência dos factores geológicos e agentes naturais
A subsidência mineira depende de vários factores como a geologia geral e
hidrogeologia do maciço, das características geomecânicas dos materiais constituintes, da
geometria das aberturas subterrâneas da exploração e do método de desmonte utilizado
(Chaminé, 1992; Chaminé e Silva, 1993; ECD, 1995).
O estudo da geologia de superfície é muito importante dado que permite determinar
as causas de índole geológica que presidem à localização das descontinuidades no terreno.
Os deslocamentos verticais que ocorrem ao longo delas são, na grande maioria dos casos,
influenciados por qualquer tipo de anisotropia inicialmente existente, seja ele um contacto
geológico entre formações de resistência geomecânica diferente, um plano de xistosidade ou
de estratificação, uma fractura ou uma falha (Chaminé, 1992).
Algumas minas de água localizadas na zona NE de Germunde (escavadas nos
terrenos CXG em direcção ao Ordovícico, atingindo em alguns locais o contacto entre as duas
litologias) foram locais de um estudo pormenorizado do fenómeno de subsidência uma vez
que ofereciam condições privilegiadas para observar fracturas com pequenos assentamentos
diferenciais (Gaspar et al., 1994b). As minas de água, em zonas de subsidência, mostram,
claramente, sinais de movimentação. Aliás, quando estão abertas tendem a inclinar-se em
direcção à saída, no sentido oposto ao Ordovícico, de modo a que a água possa circular
livremente para fora. No entanto, quando estão afectadas pela subsidência, a saída mais
afastada é mais pequena que a entrada. Pode-se observar que o movimento ocorre sempre
ao longo de planos de falha preenchidos, geralmente, por argila, variando os pequenos
assentamentos entre alguns milímetros até cerca de quinze centímetros. As secções de
algumas minas de água sofreram rotação que se reflecte nos planos de movimentação das
descontinuidades através de estrias.
60
3.6.3
Controlo Geológico-Estrutural da Subsidência Mineira
Investigações efectuadas, no sector de Germunde-Arda, apontam para a existência
de um controlo geológico-estrutural das descontinuidades provocadas pela subsidência
mineira, tais como (Noronha e Ferreira, 1989; Chaminé, 1992; Chaminé e Silva, 1993 e
1997; Gaspar et al., 1994b; ECD, 1992 e 1995):
•
existência de uma relação directa entre o sistema de fracturação regional e a
localização
de
algumas
descontinuidades
induzidas
pela
subsidência
mineira
aflorantes à superfície do terreno. De notar que, quando estas descontinuidades se
aproximam das fracturas regionais, há um desvio da orientação principal média (NW
– SE); por outro lado, as fracturas transversais à Bacia Carbonífera, de orientação
média NE – SW, têm um papel preponderante no desvio de orientação sofrido por
algumas quebras;
•
admite-se que as descontinuidades ocorrentes nos terrenos do Carbonífero sejam
devido à exploração dos 1º, 2º e 3º complexos de camadas de carvão; de notar que
estas descontinuidades aparecem, preferencialmente, a tecto de cada um dos
complexos de carvão. Todavia, verificou-se o desenvolvimento de fissuras no seio do
conglomerado de base do Carbonífero;
•
a maior descontinuidade de subsidência (designada por “Quebra Vertical”), que se
prolonga por quase 1400m, ocorre nas unidades do Ordovícico com uma orientação
média NW – SE concordante com o alinhamento geral do importante cisalhamento da
bacia Carbonífera do Douro. Esta descontinuidade é uma consequência directa da
exploração global dos quatro complexos de carvão (Noronha e Ferreira, 1989). É
possível observar que, na parte noroeste desta descontinuidade de subsidência,
existe uma falha local que controla o seu posicionamento;
•
as unidades do Ordovícico evidenciam comportamentos geomecânicos distintos dado
que apresentam evidentes heterogeneidades litológicas entre si. Sendo assim, os
contactos entre as diferentes formações, apresentando nítidos contrastes de
competências, funcionam como planos de anisotropia favoráveis à instalação das
descontinuidades induzidas pela subsidência.
Como conclusão final da investigação geológica e geomecânica referida, salienta-se
que a posição da grande maioria das descontinuidades do terreno sofreu, a par de um
61
controlo estrutural exercido pela fracturação regional, um forte controlo litológico que se
manifesta pela diferença de competências dos materiais.
Do exposto, verifica-se que o controlo geológico-estrutural é da maior importância,
quer para o estudo da subsidência mineira, quer para o estudo da hidrogeologia, uma vez
que permite determinar locais onde poderão ocorrer afluxos ou exsurgências de água.
Assim, a subsidência mineira relaciona-se intimamente com a hidrogeologia presente
num
determinado
maciço
rochoso,
isto
é,
as
deformações
podem
criar
direcções
preferenciais para o fluxo das águas do subsolo, quer nos planos de fracturação, quer nos
deslocamentos entre as camadas, transformando o comportamento vigente. Tal modificação,
por sua vez, pode alterar os valores da subsidência, quer pela transformação das
características de preenchimento das fracturas quer pelo aumento das tensões efectivas em
depósitos superficiais inconsolidados. Geologicamente, o factor tempo também precisa de ser
considerado, visto que poderá haver uma modificação das propriedades dos materiais
rochosos, induzindo, posteriormente, movimentos superficiais (ECD, 1995).
A superfície final de subsidência só é detectável muito tempo depois do término da
lavra. Neste caso concreto, os últimos trabalhos efectuados sobre a subsidência mineira
aconselham a continuação da investigação, dado que à data dos últimos trabalhos, ainda,
não era possível prever a área de superfície final de influência da subsidência.
Segundo ECD (1992), as tonelagens totais de carvão extraídas por abatimento entre
o 1º Piso (iniciado em 1966) e o 7º Piso (avaliação feita até finais de 1991) equivalem a um
total de 4.500.000 m3. O cálculo da soma dos volumes de vazios representados pelas
galerias e travessas sujeitas ao desabamento é de cerca de 350000 m3, o que representa,
apenas, cerca de 8% do volume total de subsidência em 1991.
Vários métodos computacionais de subsidência mineira foram aplicados (ECD, 1992;
Dutra, 1993; ECD, 1995) de modo a tentar prever a superfície final de subsidência. Todavia,
em todos os trabalhos realizados até meados da década de 90, não foi possível relacionar a
profundidade de exploração com as descontinuidades de superfície e o intervalo de tempo
entre ambas. A análise dos resultados de acompanhamento dos fenómenos de subsidência
aponta para um comportamento não-linear da migração dos vazios em função do tempo e da
profundidade (ECD, 1992). Segundo Dutra (1993), da correlação dos volumes explorados
com os volumes de subsidência pode-se concluir que a quase totalidade dos vazios criados
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por uma nova exploração alcança a superfície num intervalo de tempo relativamente
pequeno. A explicação para tal facto é provavelmente o alto grau de fragmentação a que o
maciço foi submetido.
Os problemas de subsidência na área da mina foram reanalisados em 1999 a fim de
determinar as características de evolução após o encerramento. Ficou demonstrada, com
base nos levantamentos topográficos, que o fenómeno ainda estava a decorrer mas
comprovou-se a tendência geral para de decréscimo do fenómeno. Daquela data, previa-se
que em alguns anos o mesmo se anularia (Dinis da Gama, 2000).
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