POROSIDADE DO SOLO

 1.1 Porosidade total (m,n)

É a razão, expressa em porcentagem, entre o volume de vazios (Vv), e o volume total (Vt) da rocha.

1.2. Porosidade eficaz (me, ne)

É a razão, expressa em porcentagem, entre o volume da água gravitacional (Va), e o volume total da rocha (Vt).

1.3. Capacidade específica

Expressa a quantidade de água que é possível de ser utilizada.

Onde:

Vd = volume de água drenada

Vt = volume total da amostra

 

1.4. Retenção específica

Expressa a quantidade de água que ficou retida na rocha após ser drenada por gravidade.

2. principais rochas porosas

2.1. Areias

As areias são geralmente silicosas, resultado da alteração das rochas ígneas. A concentração da areia detrítica é feita sob a ação de diversos agentes geológicos, envolvendo fatores meteorológicos, transporte, ações mecânicas, etc. Condições excepcionais dão origem a areias vulcânicas e calcáreos coralinos.

Os grãos de areia são mais ou menos arredondados de acordo com os esforços a que foram submetidos e à distância pela qual foram transportados. O arredondamento está , em geral associado em uma relação direta às mais altas porosidades, embora tenha-se que levar em conta o índice de compacidade ou da compactação desta rocha. AS compactação, ou redução de volume de uma rocha devido a carga, é até certo ponto facilitada pela presença de água.

A heterogeneidade dos grãos possui, por sua vez, uma importância considerável na porosidade. Os grãos menores tendem a se concentrar nos espaços intersticiais deixados pelos grãos maiores, diminuindo o índice de vazios.

A porosidade das areias varia muito e os seguintes exemplos são dados como ilustração, não como uma regra geral:

- areias de aluviões fluviais 29 a 39 %;

- areias marinhas 20 a 41 %;

- areias de dunas 34 a 39 %;

Na prática, a porosidade das areias não ultrapassa 40 %.

 

2.2. Arenitos e quartzitos

A estrutura destas rochas varia de acordo com a sua origem. A modificação de aluviões resulta em arenitos com grãos espaçados, preenchidos totalmente por cimentos; a porosidade destas rochas é aquela do cimento, em geral, bastante fraca. Estes sedimentos que cosnstituem a rocha mãe do arenito podem apresentar grãos justapostos que se tocam por pontos. Se a cimentação foi completa, a porosidade está sob a dominância da porosidade do cimento; no caso contrário , em que não há cimentação total, a porosidade daquela é bastante pronunciada, podendo aproximar-se daquela de areias não cimentadas.

Os quartzitos são formados por grãos onde o tipo de contato é total (tipo côncavo- convexo ou saturado). Deve-se esperar, então, porosidades fracas e correspondentes a poros pequenos.

Valores para porosidade eficaz segundo Schoeller:

Arenitos	porosidade máxima = 37 %
	porosidade mínima = 37 %
	porosidade média = 0,7 %
	(79 amostras)
Quartzitos	0,8 % a 0,21 % (duas amostras)

 

2.3. Argilas e margas

Os minerais argilosos apresentam dimensões muito reduzidas, cuja ordem de grandeza é micrométrica. A caolinita, por exemplo, apresenta um diâmetro máximo variando entre 0,3 e 4,0 microns, com uma espessura em torno de 0,05^a 2,00 microns. A montmorilonita forma massas de 1 micron, que representam lamelas extremamente finas; a ilita forma lamelas comumente hexagonais de 0,1 a 1 micron de diâmetro e 0,003 microns de espessura. A estes minerais deve-se acrescentar os colóides que sempre estão associados às argilas. Os poros são invisíveis mesmo ao microscópio e representam, sem dúvida, espaços lamelados ou lamerares, cujas dimensões são vizinhas daquelas dos minerais.

A porosidade deve estar em torno de 25 a 40 %, entretanto, a abundância de colóides, a possibilidade da água se estabelecer no espaço intermelar e a importância da água de retenção, fazem com que a porosidade total ultrapasse os 100 %.

Nas argilas sedimentares antigas, em razão da compressão exercida pela sedimentação posterior àquela das argilas, a porosidade pode variar entre 25 e 50 %.

A porosidade das margas é mal conhecida. A sua composição mineralógica é bastante diferente daquela das argilas (a marga é uma rocha constituída de proporções aproximadamente equivalentes de argila e de calcáreo). A porosidade das margas, provavelmente, também é bastante elevada.

2.4. Calcáreos

Os calcáreos são rochas às vezes compactas (ou cristalinas), outras vezes são formadas por fragmentos cimentados, podendo assim apresentar diversos tipos de porosidade:

a - porosidade intersticial

b - porosidade de fissuramento

c - porosidade de canal (dissolução)

d - porosidade vacuolar

Os calcáreos com textura equigranular ou granular cristalina (ex: calcáreo litográfico) possuem, em geral, uma porosidade fraca, que resulta de uma microporosidade em cristais de calcita que apresentam-se fraturados. Os mármores, por exemplo, possuem uma porosidade em torno de 1 %.

Calcáreos granulares compactos podem, igualmente, apresentar uma fraca microporosidade.

Coquinas, tufos, calcáreos fossilíferos com foraminíferos, etc., podem apresentar uma porosidade capilar importante associada a uma macroporosidade elevada ( que atinge 66 % no caso de calcáreos lacustres recentes). Deve-se ter em mente a possibilidade de dissolução dos fósseis, que tenderia a aumentar a macroporosidade. O gesso possui uma microporosidade que pode atingir até 50 % do volume da rocha.

A porosidade de fissuramento não é muito elevada; as diaclases são geralmente apartadas entre si, sendo bastante raras em calcáreos de hábito maciço.

Calcáreos estratificados podem apresentar uma porosidade elevada - as juntas podem dividir certas camadas em pequenos paralepípedos, tornando-o praticamente fragmentário.

Segundo Schoeller, temos:

Calcáreos diversos	máximo = 36,47 %
	mínimo = 0,26 %
	médio = 6,94 %
	(40 amostras)
Tufos	de 9,0 a 66 % para 22 análises
Mármores	de 0,11 a 0,60 %

Uma apreciação quantitativa em rochas calcáreas sob técnicas de microscopia, realizada nos Estados Unidos, revelou a existência constante de poros em diversos tipos de calcáreos. A proporção de vazios assim medida revelou que a porosidade variava de até 30 % para certos calcáreos fossilíferos recentes da Flórida até perto de zero para calcáreos litográficos. Valores intermediários forma encontrados para calcáreos coralinos do Siluriano e diversos tipos de dolomitas.

2.5. Xistos e Ardósias

A porosidade é muito fraca nestas rochas, usualmente na ordem de alguns porcento. Esta porosidade está ligada à circulação através de juntas e fissurass e a uma microporosidade intersticial.

 

2.6. Granitos e outras rochas intrusivas

Nestas rochas, nenhuma porosidade pode ser vista, mesmo com o auxílio de microscópicos. Entretanto, existe uma microporosidade entre os cristais, o que é demonstrado pelo fato de que os minerais, biotita e feldspatos, por exemplo, no caso do granito, podem se alterar ao longo de sua superfície. É mesmo possível a existência de uma porosidade reticular. Os valores são fracos, indicando porosidades usualmente inferiores a 0,5 %.

A porosidade de fissuramento, que não é negligível acrescenta-se a esta porosidade intersticial.

Schoeller, dá os seguintes valores:

Granito	mínimo = 0,05 %
	máximo = 9,32 %
	médio = 1,14 %
	(28 amostras)
Gabros	0,84 %
Diabásio	1,01 %
Sienito	0,55 %
Diorito	0,25 %
Quartzo - diorito	0,6 %

 

2.7. Rochas extrusivas

A porosidade desta rochas é pequena, mas semdúvida ultrapassa àquela das rochas ígneas de profundidade.

Existe, nesse caso, uma microporosidade semelhante à existente no caso das das rochas graníticas. Além disso, como ocorre no caso dos basaltos, há uma porosidade de fissuramento e uma porosidade vacuolar, que são bastante importantes. Schoeller cita valores de 4,0 a 5,0 % para os basaltos. Valores notavelmente superiores são encontrados em rochas vulcânicas menos comuns, como é o caso das rochas piroclásticas. No Rio Grande do Sul, as rochas piroclásticas do Membro Acampamentovelho e Membro Cerro dos Martins (Eo-Paleozóico) possuem além do fissuramento tectônico normal das rochas do Escudo Sulriograndense, grande quantidade de fraturas côncavas e convexas, provavelmente oriundas de resfriamento; a porosidade total é extremamente desenvolvida.

 

2.8. Variações de porosidades representativas para materiais sedimentares

 

 

Material	Porosidade (%)
Solos	50 a 60
Argila	45 a 55
Silte	40 a 50
Mistura de areia média a grossa	35 a 40
Areia uniforme	30 a 40
Mistura de areia fina a média	30 a 35
Pedregulho	30 a 40
Pedregulho e areia	20 a 35
Arenito	10 a 20
Folhelho	1 a 10
Calcáreo	1 a 10

 

3. Referências Bibliográficas

• Curso de Hidrologia Subterrânea; Autor: José Martins; Editora: IPH - UFRGS.

• Hidrologia de Águas Subterrâneas; Autor: David K. Todd; Editora: Edgar Blüncher LTDA.

• Polígrafos da disciplina de Hidrogeologia do Professor Marcos Leão.