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Technical Report NTB 90-23

Poços de Caldas Report No. 5 Geomorphological and hydrogeological features of the Poços de Caldas caldera and the Osamu Utsumi mine and Morro do Ferro analogue study sites, Brazil

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Die Untersuchungsgelände Osamu Utsumi-Mine und Morro do Ferro liegen innerhalb des fast kreisförmigen Poços de Caldas-Plateaus, mit einem Durchmesser von 35 km, das sich über eine Fläche von 800 km2 erstreckt. Seine Höhe liegt meist zwischen 1300 und 1600 m. Das Plateau ist die erodierte Art einer Caldera, in der zuerst vor 80 Millionen Jahren eine Intrusion erfolgte.

Geomorphologisch betrachtet, enthalten beide Gelände Wasserscheidengebiete, die im Zentrum des Plateaus an kleine Bäche angrenzen. Das Klima des Gebietes hat eine merkliche Regenperiode von November bis April, während für den Rest des Jahres Trockenzeit herrscht. Die Bäche sind in den höheren Regionen saisonal mit einer Tendenz zum Austrocknen während der Trockenzeit, da sie nur durch abnehmende Grundwasserzuflüsse gespeist werden. Während der Regenperiode treten flutartige Hochwasser auf, die durch sehr starke Regenfälle gespeist werden und zu Überschwemmungen führen. Während der Regenperiode wird auch die Grundwasserreserve wieder aufgespeichert. Natürliche Hänge sind steil und die ursprüngliche, dünne Bewaldung beschränkt sich heute auf die Talebenen; nutzbare Hänge haben minderwertigen Grasbewuchs und werden als Weiden genutzt. Das Verhalten des Plateaus ist konstant, und seine

Oberfläche erodiert seit 50 Millionen Jahren im Mittel um 12 m pro 1 Million Jahre. Die Geologie der Mine besteht vornehmlich aus vulkanischen bis subvulkanischen Phonoliten, die hydrothermal verändert wurden. Das Gestein ist stark geklüftet. Sauerstoff, der im Verlauf der tiefen Verwitterung nach unten in die Grundwasserströme dringt, hat eine deutliche Redoxzone verursacht, die als Farbänderung von grün/grau bis braun/gelb erkennbar ist. Morro do Ferro hat eine stärker verwitterte Version (Laterit/Ton) derselben Geologie, wird aber von Magnetit-Lagen durchdrungen. Während das umliegende Gebiet um Morro do Ferro unberührt blieb, wurde das Gebiet um die Mine empfindlich gestört durch den Abbau, der den Grundwasserspiegel durchdrungen hat. Die vorhandene Mine weist verändertes Fliessverhalten des Grundwassers und gestörte Bewegungen oxidierender und reduzierender Wässer auf.

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