William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
24 de Junho de 2005
Setor Ciências da Terra – Departamento de Geologia
CARACTERIZAÇÃO HIDROGEOLÓGICA DA ILHA DOS VALADARES - PARANAGUÁ, PR.
Mestrando
WILLIAM VARGAS FLÓREZWILLIAM VARGAS FLÓREZ
Área de Concentração: Geologia Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Ernani Francisco da Rosa Filho
Co-Orientador: Prof. Dr. André Virmont Lima Bittencourt Prof. Dr.Luiz Eduardo Mantovani
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24 de Junho de 2005
OBJETIVOS
A meta do projeto sob a forma de objetivo final e único é a caracterização hidrogeológica da Ilha dos Valadares; representada pela aquisição de conhecimentos sobre o meio físico, do comportamento e as causas da contaminação das águas subterrâneas em ambientes costeiros provocadas pela infiltração superficial e intrusão marinha.
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OBJETIVOS
Para cumprir com o objetivo geral do trabalho são desenvolvidas varias atividades cujos resultados se traduzem em objetivos específicos descritos a seguir:
Realizar o detalhamento geológico da área de estudo para distinguir os diferentes tipos de sedimentos que ocorrem na ilha.
Definir a geometria do aqüífero.
Determinar a direção de fluxo das águas subterrâneas.
Identificar a influência da maré no nível estático do aqüífero.
Classificar quimicamente a água proveniente do aqüífero.
Determinar a qualidade da água subterrânea.
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MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS:MATERIAIS:
Cartografia Digital.
Fotografias aéreas coloridas Esc: 1:5000
Software para edição de cartografia digital (Autocad 2000)
Ferramentas SIG (ArcView GIS 3.2)
AquaChem for Windows
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MATERIAIS E MÉTODOS
MÉTODOS:MÉTODOS:
Tendo em vista a caracterização hidrogeológica, se desenvolveram
três etapas:
Caracterização geológica da ilha.
Caracterização hidrogeológica da área.
Comportamento hidroquímico do aqüífero.
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LOCALIZAÇÃO
BRASIL
PARANÁPARANÁ.
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LOCALIZAÇÃO
Rio dos Correias
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Canal da Coting
48°3
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GEOMORFOLOGIA
MODELO DIGITAL DO TERRENOILHA DOS VALADARES
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Meters
Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
Canal da Coti ngaRio Dos Cor reias
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NConvenções
Intervalo de Elevação(m)
0 - 11 - 22 - 33 - 44 - 55 - 66 - 7
7 - 8.5
Rios
Corpo de Àgua
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GEOMORFOLOGIA
Três tipos de margens limitam a ilha:
• Praias de declive suave
• Barrancos abruptos (6m)
• Zonas de mangues
• Barrancos abruptos (6m)
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GEOMORFOLOGIA
• Zonas de mangues
• Barrancos abruptos
• Barrancos abruptos
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FOTOGRAFIAS AÉREAS
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OCUPAÇÃO DO SOLO
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USO DO SOLO
Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997Cartografia Digital
1:30000Projeção Universal Transversa de Mercator
Datum Horizontal: Córrego Alegre - MGOrigem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR
MAPA DE USO E OCUPAÇÃO DO SOLOILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)
LEGENDA
Corpo de Àgua
Area de Mangue
Ocupação Urbana
SemCobertura Vegetal
Vegetação Arbórea
Vegetação Arbustiva
Vegetação Rasteira
Rios
ESTADO DO PARANÁ
Curitiba
Paranaguá
Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
Canal da CotingaRio Dos Correias
Rio Itiberê
N
EW
S
749000
749000
749500
749500
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750000
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751000
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752500
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0 500 1000 1500
Meters
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CARACTERIZAÇÃO GEOLOGICA
A descrição geológica da área está baseada em trabalhos anteriores desenvolvidos na Planície Costeira do Paraná.
Os mais recentes ANGULO(1992), ANGULO e LESSA(1997), LESSA et.al.(2000).
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CARACTERIZAÇÃO GEOLOGICA
UNIDADES GEOLÓGICAS:UNIDADES GEOLÓGICAS:
• Complexo Gnáissico Migmático Costeiro (Proterozóico Inferior)
Granitos gnáissicos e de anatexia, e migmatitos.
• Sedimentos Inconsolidados (Pleistoceno Superior e Holoceno)
Sedimentos Continentais e Costeiros
DOMÍNIOS GEOLÓGICOS PRINCIPAISDOMÍNIOS GEOLÓGICOS PRINCIPAIS:
• Rochas do Embassamento Cristalino do Proterozóico Inferior
• Cobertura Sedimentar Cenozóica
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UNIDADES SEDIMENTARES:UNIDADES SEDIMENTARES:
• Planície Costeira com Cordões Litorâneos
• Sedimentos Estuarinos
•Planícies de Maré
• Manguezais
•Sedimentos Paleo-Estuarinos
CARACTERIZAÇÃO GEOLOGICA
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1415
Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
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0
Para auxiliar no detalhamento da geologia foram descritos 15 perfis litológicos distribuídos ao longo das margens do rio Itiberê e do rio dos Correias.
DETALHAMENTO GEOLOGICO
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0 500 1000 1500
Meters
ESTADO DO PARANÁ
Curitiba
Paranaguá
CONVENÇÕES
MAPA GEOLÓGICO DAILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)
Projeção Universal Transversa de MercatorDatum Horizontal: Córrego Alegre - MG
Origem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR
1:30000
Modificado Angulo (1992)Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997
Cartografia Digital
Rio It
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Rio Dos C orreiasC
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Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
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QHmg
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749000
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752000
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Corpo de Àgua
Curvas de Nível
Rios
Contato
ESTRATIGRÁFICASCENOZÓICO
QUATERNÁRIOHoloceno
Manguezais, Sedimentos siltico-argilosos
Pleistoceno
Sedimentos Paleoestuarinos, areias argilosas,areias siltosas e silte argilo-arenoso
Planície Costeira com Cordões Litorâneos, areiasfinas e muito finas, moderada a muito bem
selecionadas
TOPOGRÁFICAS
DETALHAMENTO GEOLOGICO
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HIDROGEOLOGIA
Na ilha dos Valadares foram perfurados dois poços um com 29,5m e outro com 22,5m de profundidade.
O primeiro poço apresentou a seguinte secção:
0 – 16m: Areia fina de coloração castanho clara amarelada.
16 – 24m: Areia fina à média castanho clara à amarelada.
24 – 28m: Argila escura, quase preta com alto teor de matéria orgânica.
28 – 29,5m: Material argilo-arenoso, cinza escuro com matéria orgânica
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HIDROGEOLOGIA
O segundo poço da ilha possui a seguinte secção estratigráfica:
0 – 14m: Areia fina de castanho amarelada.
14 – 18m: Areia fina à média, amarelo - castanha.
18 – 21m: Areia média amarelada.
21 – 22,5m: Camada argilo-síltica, escura, com grande teor em matéria orgânica.
A uniformidade litológica da seqüência arenosa, que forma o arcabouço do aqüífero, confere-lhe características hidrogeológicas homogêneas e isotrópicas.
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HIDROGEOLOGIA
MODELO CONCEITUAL:MODELO CONCEITUAL:
Aqüífero livre, homogêneo e isotrópico,
Limitado por 3 fronteiras móveis:
Fronteira superior - Superfície potenciométrica.
Fronteiras Laterais - Interface água doce – água salgada.
Limite inferior - Camada argilosa de espessura variável.
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INFLUÊNCIA DA MARÊ:INFLUÊNCIA DA MARÊ:
HIDROGEOLOGIA
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
12:00 13:12 14:24 15:36 16:48 18:00
Tempo (hh:mm)
Var
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cm)
poço 1 rio Itiberê Poço 2
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POTENCIOMETRIA:POTENCIOMETRIA:
HIDROGEOLOGIA
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AM-11
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AM-09
AM-10
Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
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# Ponto de medição do nivel da água
% Ponto de medição do nivele coleta de amostras de água
N
EW
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HIDROGEOLOGIA
TOPOGRÁFICAS
Rios
Corpo de Àgua
Fonte: Fotografias Aéreas Esc. 1:5000 Ano: 1997Cartografia Digital
1:30000Projeção Universal Transversa de Mercator
Datum Horizontal: Córrego Alegre - MGOrigem da Quilometragem UTM: Equador e Meridiano 51W GR
MAPA POTENCIOMÉTRICO DAILHA DOS VALADARES (PARANAGUÁ,PR)
CONVENÇÕES
ESTADO DO PARANÁ
Curitiba
Paranaguá
0 500 1000 1500
Meters
Limite Sup. Potenciométrica
Potenciometria
Intervalo de elevação (m.s.n.m.)
0 - 0.5
0.5 - 1
1 - 1.5
1.5 - 2
2 - 2.5
2.5 - 3
3 - 3.5
3.5 - 4
4 - 4.5
4.5 - 5
5 - 5.5
N
EW
S
Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
Canal da CotingaRio Dos Correias
Rio Itiberê
749000
749000
749500
749500
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750000
750500
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1
Elevação (m.s.n.m.)
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24 de Junho de 2005
HIDROQUÍMICA
%
%
%
%
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AM-10
AM-09
AM-11
AM-12
AM-08
AM-07
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AM-06
AM-04AM-03
AM-02
AM-01
Rio It
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Rio D os C orreias
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Cidade de ParanaguáCidade de Paranaguá
749000
749000
749500
749500
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750000
750500
750500
751000
751000
751500
751500
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752000
752500
752500
753000
753000
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0 71745
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717
500
0 71750
00
N
EW
S
Ponto de medição do nivele coleta de amostras de água
%
AMOSTRAGEM:AMOSTRAGEM:
William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
24 de Junho de 2005
HIDROQUÍMICA
CONCENTRAÇÃO IÔNICA:CONCENTRAÇÃO IÔNICA:
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
Am1 Am2 Am3 Am4 Am5 Am6 Am7 Am8 Am9 Am10 Am11 Am12
me
q/L
HCO3 Cl SO4 Ca Mg Na K
William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
24 de Junho de 2005
HIDROQUÍMICA
Uma linha de tendência, no campo dos cátions, indicam uma evolução da composição química, passando de águas com maior influência de água salgada para águas com menor influência.
CLASSIFICAÇÃO GEOQUÍMICA:CLASSIFICAÇÃO GEOQUÍMICA:
William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
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HIDROQUÍMICA
Os diagramas de Still com fundo branco tem o dobro da escala dos diagramas sombreados.
Segundo a classificação geoquímica de Piper as águas são do tipo cloretada-sódica.
William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
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HIDROQUÍMICA
QUALIDADE DA ÁGUA:QUALIDADE DA ÁGUA:
Todas as amostras apresentam coliformes totais e, nas amostras AM-01, AM-04, AM-05, AM-06, AM-07, AM-11 e AM-12, a presença de coliformes fecais.
A amostra AM-02 não tem presença de coliformes totais ou fecais.
Portaria N.º 1469, de 29 de dezembro de 2000, estabelece o padrão de qualidade e potabilidade da água. A água do aqüífero da ilha dos Valadares está em conformidade com o padrão de potabilidade para substâncias químicas e com o padrão de aceitação para consumo humano.
William Vargas Flórez Programa de Pós-Graduação em Geologia - UFPR
24 de Junho de 2005
CONCLUSÕES
O sistema aqüífero da Ilha dos Valadares é um aqüífero livre. A uniformidade litológica da seqüência arenosa que forma o arcabouço do aqüífero confere a ele, características hidrogeológicas homogêneas e isotrópicas. O aqüífero é limitado por três fronteiras móveis, e por uma fronteira fixa.
As oscilações dos níveis dos rios Itiberê e das Correias e do canal da Cotinga, se manifestam com maior intensidade nos poços situados nas partes mais baixas da ilha e próximas das margens, principalmente no extremo NE. O extremo SW da ilha não apresenta influência significativa das oscilações dos rios.
A posição da interface água doce-água salgada estaria situada abaixo do topo do embasamento cristalino, segundo os resultados obtidos pela aplicação do modelo de Ghyben-Herzberg aos dados potenciométricos.
A superfície potenciométrica acompanha aproximadamente a forma do terreno, com um divisor de águas alinhado com o eixo maior da ilha. As linhas de fluxo são divergentes e direcionadas para as drenagens que circundam a ilha.
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24 de Junho de 2005
CONCLUSÕES
As variações naturais do nível da água subterrânea são decorrentes da propagação das ondas de maré pelo interior do aqüífero, além das oscilações causadas pelos processos naturais de recarga e descarga. As influências antrópicas devido a bombeamentos ou canais de drenagens são, até o momento, irrelevantes.
A mineralização da água é controlada pelas espécies iônicas Na+, Cl- e SO42-,
características das águas subterrâneas em ambiente costeiro.
La classe dominante das águas é a cloretada-sódica, segundo a classificação geoquímica de Piper. Entre as substâncias indesejáveis, podem ser citados o NO3
2-,
coliformes totais e fecais, indicativos de contaminação por efluentes domésticos.
A representação geoquímica da composição química da água subterrânea da ilha dos Valadares mostra uma maior influência da água dos canais estuarinos no extremo NE da ilha. A montante dos rios Itiberê e Dos Correias a influência da água salobra é menos acentuada.
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CONCLUSÕES
O baixo conteúdo de cloretos do extremo SW da ilha pode ser atribuído à água de chuva carregada com aerossóis marinhos, em vista da pouca influência da maré na potenciometria do aqüífero e da distância à costa.
As águas superficiais que circundam a ilha apresentam composição diferenciada em relação às águas do aqüífero da ilha. Baseado no conteúdo de cloretos os rios que circundam a ilha indicam uma mistura de água continental com 78% de água marinha.
Os poços utilizados pelos moradores são construídos de forma inadequada, sem qualquer tipo de proteção sanitária situados próximos às fossas ou locais de lançamento de águas servidas.
Os principais fatores de degradação da qualidade da água subterrânea na ilha são: o processo desordenado de ocupação urbana da ilha, a elevada concentração populacional, a inexistência de sistema de saneamento básico e, a disposição dos efluentes líquidos diretamente no terreno.
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CONCLUSÕES
A localização de sistemas de captação do aqüífero na Ilha dos Valadares deverá ser guiada por três critérios fundamentais: áreas com baixa densidade populacional e; maior distância dos rios que circundam a ilha, principalmente, do canal da Cotinga.
O sistema de captação indicado para esse tipo de aqüífero seria constituído de várias unidades de captação - poços rasos de grande diâmetro (poços-cacimba) ou baterias de poços-ponteira – com extração de pequenos volumes, de modo a causar mínimo rebaixamento no nível potenciométrico.
Os resultados obtidos evidenciam a importância dos recursos hídricos armazenados no aqüífero sedimentar como uma reserva estratégica viável, tanto sob o aspecto quantitativo quanto qualitativo que, se submetido a um regime de exploração racional, poderá complementar, a demanda de água dos moradores da planície costeira paranaense.
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REFERÊNCIAS
ANGULO, R. J. 1992. Geologia da Planície Costeira do Estado do Paraná. São Paulo, 334p. Dissertação (doutorado) Programa de Pós-Graduação em Geologia Sedimentar, Universidade de São Paulo, Instituto de Geociências.
BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria Nº 1.469 de 29 de dezembro de 2000. Estabelece normas e o padrão de potabilidade da água destinada ao consumo humano. Diário Oficial da União, 02/jan/2001, Seção I, p. 19-23.
CUSTODIO, E.; LLAMAS, M. R. Hidrología Subterránea. 2. ed. Barcelona: Omega, 1983.
GIUSTI, D. A.. Quatificação de parâmetros geo-ambientais do municipio de Paranaguá - PR. Rio Claro, 1996. Tese de Doutorado - Pos-graduação em Geociências, Universidade Estadual Paulista.
HEM, J. D. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Waters. 3. ed. U.S. Geological Survey Water Supply-Paper 2254, 1985.
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APOIO
Setor Ciências da Terra – Departamento de Geologia
Área de Concentração: Geologia Ambiental
Laboratório de Pesquisas Hidrogeológicas
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FIM
OBRIGADO
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PERFIL 03
0,0 m
1,0 m
2,0 m
3,0 m
4,0 m
5,0 m
6,0 m
0,5-1,1m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, creme-acinzentada, pedogeneizada.
0,4-0,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, compacta, cimento ferruginoso
0,0-0,4m Areia fina a muito fina, bem selecionada, pouco compacta, bege
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PERFIL 09
0,0 m
1,0 m
2,0 m
3,0 m
4,0 m
5,0 m
6,0 m
5,0-5,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escura, pedogeneizada.
2,2-5,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, coloração marrom avermelhado passando a bege escuro, pedogeneizada.
1,5-2,2m Areia fina a muito fina, bege, bem selecionada, moderadamente compacta, com intercalações de lâminas bege escuro.
0,2-1,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, bege claro, pouco compacta, creme-acinzentado.
0,0-0,2m Argila hidromórfica, cinza claro, coesa, plástica. Ocorre junto ao nível da água
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24 de Junho de 2005
PERFIL 14
0,0 m
1,0 m
2,0 m
3,0 m
4,0 m
5,0 m
6,0 m
3,2-3,5m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escura, pedogeneizada.
3,0-3,2m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, coloração bege acinzentado.
2,0-3,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, marrom escuro.
2,0m Nível ferruginoso
0,0-2,0m Areia fina a muito fina, bem selecionada, moderadamente compacta, bege