Elementos maiores e traços de rochas carbonáticas neoproterozóicas da Formação Sete Lagoas aflorantes na região englobando a Área de Proteção ambiental do Carste Lagoa Santa, a norte de Belo Horizonte, foram analisados para obter informações sobre as condições paleoambientais de deposição. A base Formação Sete Lagoas é representada pelo Membro Pedro Leopoldo de composição pelito-carbonática, caracterizado por teores variados de Ca (14,6-39,4%) e Si (0,23-20,12%) e baixo conteúdo de Mg (0,05-1,98%) e Al (0,08-3,9%). Os teores de Th, U e Zr são elevados e os padrões de ETR+Y são caracterizados por leve enriquecimento de ETR pesados, anomalias positivas de La e negativas de Ce. O Membro Pedro Leopoldo é sobreposto pelas rochas carbonáticas mais puras e escuras do Lagoa Santa. Estes mármores mostram altas concentrações de Ca (38,6 a 40,5%) e mais baixos teores de Si (0,02-1%), de Mg (0,08-0,23%) e de Al (0,01-0,27%). São caracterizados por concentrações mais baixas de Th, U e Zr relativamente à sequência inferior, anomalias negativas de La e positivas de Ce e Y, e por ampla variação do fracionamento de ETR leves e pesados. As características petrográficas e geoquímicas sugerem que a sedimentação começou em ambiente marinho, sob águas profundas, anóxicas e com marcada contribuição terrígena. As características químicas do Membro Lagoa Santa indicam que neste período o ambiente de deposição mudou, evoluindo para mais proximal e óxico.

A área de estudo abarca a totalidade da região denominada de APA Carste de Lagoa Santa e seus entornos, totalizando 505 km² e distando 35 km a norte de Belo Horizonte. A área tem sido alvo de vários empreendimentos que preveem um aumento pela exploração e consumo de água. Diante deste crescimento e da fragilidade do sistema cárstico, torna-se de fundamental importância o entendimento dos parâmetros hidrodinâmicos de forma a conhecer as características desse sistema aquífero. Geologicamente, a região é representada pelas rochas carbonáticas e metapelíticas do Grupo Bambuí, em um contexto local de intensa deformação rúptil, que regem o sentido de fluxo da água subterrânea, de oeste para leste, e determinam as características dos parâmetros hidrodinâmicos. O objetivo do trabalho foi obter os valores de condutividade hidráulica (K), transmissividade (T) e coeficiente de armazenamento (S) pela avaliação de ensaios de recuperação utilizando os métodos de Hvorslev, Bower e Rice e Cooper-Bredehoeft-Papadopulos. Foram utilizadas aplicações de fórmulas matemáticas de Hvorslev para obtenção de K e T, e avaliação do sistema de fraturas a partir de equações matemáticas para obtenção de k. Para a avaliação dos métodos propostos, foram analisados 99 ensaios de recuperação e 1163 fraturas a fim de avaliar a condutividade hidráulica. Os resultados foram comparados de modo a examinar o método mais representativo para o sistema cárstico-fissural e sua representatividade na região. Os três métodos clássicos apresentaram valores parecidos para K e T, sendo o valor modal do armazenamento (10-4) obtido pelo método de Cooper, Bredehoef e Papadopulos. O método matemático de Snow se mostrou mais eficiente para o cálculo de K em subsuperfície (10-3 m/s) estando próximo dos valores encontrados por ensaios de traçadores corantes por outros autores, possibilitando diferenciar os níveis verticais de condutividade hidráulica nesse sistema.

Estudo hidrogeoquímico foi realizado envolvendo a região da Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa, 504km2, a norte do município de Belo Horizonte. As litologias aquíferas envolvidas foram a sequência pelito-carbonática da Formação Sete Lagoas, metapelitos da Formação Serra de Santa Helena e granito-gnaisses do Complexo Belo Horizonte. A primeira divide-se em Membro Pedro Leopoldo, inferior, encerrando calcários impuros, com intercalações pelíticas, e Membro Lagoa Santa, superior, contendo calcários puros. As águas são bicarbonatadas cálcicas, secundariamente bicarbonatadas mistas a sódicas, quando associadas ao embasamento e coberturas. As concentrações de Ca2+ e Si4+ foram fundamentais para a distinção entre as unidades aquíferas carbonáticas e não carbonáticas, permitindo também identificar águas mistas, elucidar sobre o meio de recarga e compartimentar horizontal e verticalmente o sistema aquífero. A heterogeneidade litológica conferida ao membro inferior levou a sua subdivisão em 4 tipos hídricos, enquanto as águas do Mb. Lagoa Santa são homogêneas, refletindo a sua homogeneidade litológica. A alta produtividade dos poços profundos deve-se à dissolução de porções rochosas mais puras e à localização próxima a falhamentos e de contato litológico entre os membros, enquanto nas nascentes é controlada pela intensidade dos processos de carstificação dos calcários mais puros do Membro Lagoa Santa.

A área estudada, situada 30 km a norte de Belo Horizonte, engloba toda Área de Proteção Ambiental Carste de Lagoa Santa e arredores, perfazendo 505 km². Os aquíferos cárstico-fissurais, desenvolvidos nas rochas carbonáticas dos membros inferior (impuro) e superior (puro) da Formação Sete Lagoas - Pedro Leopoldo e Lagoa Santa, respectivamente, são mais explorados, seguidos dos fissurais em metapelitos da Formação Serra de Santa Helena, granitos do embasamento do Complexo Belo Horizonte, e granulares de cobertura. Apesar do grande número de poços tubulares operantes, ocorre grande precariedade de descrição litológica nos perfis desses poços, comprometendo sua utilização. Visando ladear esse problema, segundo resultados hidroquímicos obtidos e dados litológicos disponíveis, classificou-se, por unidades aquíferas, 21 amostras de água sub-superficial, e 85 de circulação profunda. A divisão foi avaliada por diagramas de Piper e Stiff e tratamento estatístico dos dados, incluindo Boxplots e análise de Cluster. A classificação mostrou-se eficaz, especialmente na separação das unidades silicáticas e carbonáticas. A distinção entre as duas unidades carbonáticas pode ser ampliada com análises complementares.