[pt] O presente trabalho de pesquisa, apresenta a aplicação de um novo conceito de visualização e interpretação da informação geológica. Os mapas geológicos que, até hoje em dia, são apresentados em papel, agora podem ser vistos, em computador, de forma tridimensional. Esta representação tridimensional é realizada a partir do software GOCAD (Geological Object Computer Aided Draw) (grupo de Ciência da Computação da Escola Nacional de Geologia, Nancy, França, 1989). Este software foi inicialmente desenvolvido para aplicação e representação de bacias sedimentares na indústria do petróleo. O presente trabalho de pesquisa apresenta uma extensão do GOCAD à representação tridimensional de maciços rochosos, como os encontrados na região litorânea do Estado do Rio de Janeiro. Uma área na zona sul da cidade do Rio de Janeiro foi escolhida como área piloto de estudo para a modelagem tridimensional. Esta área, o maciço Dois Irmãos, foi inicialmente caracterizada do ponto de vista da geologia estrutural e as informações coletadas foram utilizadas na modelagem geométrica usando GOCAD. Os resultados obtidos são comentados e são também mostrados o potencial e limitações do software GOCAD para este tipo particular de modelagem geométrica de maciços rochosos. / [en] The present research presents the application of a new concept in visualization and interpretation of geological information. The geological maps that until now are still represented on paper, now can be seen tridimensionally, in computer screen. This 3D representation is accomplished through the software GOCAD (Geological Object Computer Aided Draw), developped by a team of Computer Science of the National School of Geology, Nancy, France. The software was developed originally for application and representation of sedimentary basins basically for use in the petroleum industry. The present research, presents an extension of the GOCAD software to the 3D representation of rock masses found on the coastal region of the state of Rio de Janeiro. An area in the southern area of the city of Rio de Janeiro was chosen to be a pilot study area for the 3D geometrical modelling. This area, the Morro Dois Irmãos massive, was initially characterized from the structural geology point of view and the collected information was used in the 3D geometrical modelling with GOCAD . The obtained results are commented and the potential and limitations of the GOCAD software for this particular type of geometrical modelling of rock masses are discussed. / [es] Este trabajo de investigación presenta la aplicación de un nuevo concepto de visualización e interpretación de la información geológica. Los mapas geológicos que, hasta hoy en día, son presentados en papel, pueden ser vistos ahora en computador, de forma tridimensional. Esta representación tridimensional se realiza a partir del software GOCAD (Geological Object Computer Aided Draw) (grupo de Ciencias de la Computación de la Escuela Nacional de Geología, Nancy, Francia, 1989). Este software fue inicialmente desarrollado para la aplicación y representación de bacias sedimentares en la industria del petróleo. EL presente trabajo de investigación presenta una extensión del GOCAD a la representación tridimensional de macizos rocosos, como los encontrados en la región litoránea del Estado del Rio de Janeiro. Cierta área situada en la zona sul de la ciudad de Rio de Janeiro fue escogida como área piloto de estudio para la modelaje tridimensional. Esta área, el macizo Dois Irmãos, fue inicialmente caracterizada desde el punto de vista de la geología extructural y las informaciones recolectadas fueron utilizadas en el modelo geométrico usando GOCAD. Se comentan los resultados obtenidos y se muestra el potencial y limitaciones del software GOCAD para este tipo particular de modelo geométrico de macizos rocosos.

[pt] A geologia sedimentar trata do estudo dos processos físicos, químicos e biológicos atuantes na superfície da Terra não só no presente como também ao longo de toda a sua evolução. Em função disso, ela pode ser aplicada em diversos campos, como, por exemplo, no estudo da formação de combustíveis fósseis. Um dos focos principais da geologia sedimentar reside em determinar os parâmetros e processos pelos quais as bacias sedimentares são preenchidas. Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um simulador numérico de sedimentação tridimensional, chamado de STENO, com ênfase nos processos deposicionais em ambientes de plataforma, talude e bacia. O algoritmo do simulador é baseado nos conceitos quantitativos formulados pela Estratigrafia de Seqüências, como mecanismos de controle primário da arquitetura dos estratos sedimentares, e em uma análise numérica para simulação do fluxo bidimensional de um fluido incompressível, em regime permanente, não viscoso, em função da batimetria da região a ser modelada através de um grid regular definido pelo usuário. O campo de velocidades, calculado a partir das velocidades de aporte de sedimentos e das velocidades de corrente, é utilizado para determinar a direção de escoamento dos sedimentos (linhas de correntes). A abordagem dada pelo algoritmo do STENO é inovadora em termos dos algoritmos existentes, pois considera que os sedimentos são transportados hidrodinamicamente, isto é, na direção x e y eles são transportados seguindo as linhas de corrente e na direção z a movimentação/deposição dos sedimentos é controlada pelo ângulo de estabilidade de cada fração litológica (areia, silte ou argila) e pelo volume do espaço disponível para acomodação em cada uma das colunas formadas a partir das células do modelo discretizado. / [en] Sedimentary Geology deals with the study of the physical, chemical and biological processes operating in the surface of the Earth, not only in the present days, but also along all History. Therefore, it can be applied in miscellaneous fields, as, for example, in the study of fossils fuels formation. One of the main focus of sedimentary geology inhabits in determining the parameters and processes for which the sedimentary basins are filled. In this work the development of a numerical simulator of sedimentation 3D, called STENO is presented, with emphasises the depositary processes in platform, slope, and basin environments. The algorithm of the simulator is based on the formulated quantitative concepts for Sequence Stratigraphy, as mechanisms of primary control of the architecture of sedimentary stratus, and in a numerical analysis for simulation of the 2D steady-state flow of a incompressible fluid, not viscous, in function of the bathymetry of the region represented by one regular grid defined by the user. The velocity field calculated from boundary conditions (sediment aport velocity and for field stream velocity) it is used to determine the direction of draining of the sediments (streamlines). The algorithm of STENO is innovative because it considers that the sediments are carried hydrodynamicsly, that is, in direction x and y they are carried following streamlines and in direction z. The movement/deposition of sediments is controlled by an angle of stability of each lithology fraction (sand, silte or clay) and by the volume of the available space for accommodation in each one of the columns formed in the cells of the discretized model.

[pt] A restauração geológica busca reverter processos geológicos, partindo de uma região com sua geometria atual para sua configuração original, prévia à deformação. A restauração geológica de seções transversais é um dos principais recursos da indústria de óleo e gás para auxiliar na interpretação e validação. Em geral, processos geológicos acontecem de forma tridimensional. No entanto, a restauração 3D é complexa e cara e não faz parte do fluxo de trabalho tradicional que preza por soluções rápidas e eficientes como a restauração de seções 2D. Este trabalho apresenta uma metodologia e o desenvolvimento de ferramentas para mapear o movimento tridimensional baseado na restauração de seções geológicas. Esta metodologia divide o problema em duas etapas. O primeiro passo mapeia o movimento das seções para as superfícies do modelo com o uso de um deformador de superfícies. Na sequência, o movimento das seções junto do movimento das superfícies mapeiam o movimento do volume, aqui discretizado em uma nuvem de pontos. A solução numérica do primeiro passo realiza a movimentação das superfícies considerando pontos de controle, restrições impostas pelo movimento das seções transversais em conjunto com a minimização da função tri-harmônica a fim de produzir superfícies de variação mínima. O segundo passo faz a movimentação do volume baseado em pontos de controle dados pela movimentação das seções adicionadas ao movimento das superfícies obtidas no primeiro passo. A base de desenvolvimento para estes estudos é o Sistema Recon-MS, um sistema computacional desenvolvido pela PETROBRAS em parceria com o Instituto Tecgraf/PUC-Rio, no qual, dentre outros recursos, permite a restauração de modelos geológicos, através de algoritmos geométricos e cinemáticos. / [en] Geological restoration aims to reverse geological processes, starting from a region with its current geometry to its original configuration, prior to deformation. The geological restoration of cross-section is one of the oil and gas industry s key capabilities to aid interpretation and validation. In general, geological processes occur in a three-dimensional way. However, 3D restoration is complex and expensive and not part of the traditional workflow that emphasizes fast and efficient solutions such as restoring 2D sections. This work presents a methodology and the development of tools to map the threedimensional movement based on the restoration of geological sections. This methodology divides the problem into two steps. The first step maps the movement of cross sections to model surfaces using a surface deformer. Next, the movement of the sections together with the movement of the surfaces map the movement of the volume, here discretized in a point cloud. The numerical solution of the first step performs the movement of surfaces considering control points, restrictions imposed by the movement of cross sections together with the minimization of the tri-harmonic function in order to produce surfaces with minimum variation. The second step is the movement of the volume based on control points given by the movement of the sections added to the movement of the surfaces obtained in the first step. The development basis for these studies is the Recon-MS System, a computational system developed by PETROBRAS in partnership with the Tecgraf/PUC-Rio Institute, which, among other resources, allows the restoration of geological models, through of geometric and kinematic algorithms.

[pt] Com base nos frequentes relatos de problemas associados à alteração hidrotermal, durante a escavação de túneis na cidade do Rio de Janeiro, com destaque para a ação de argilas expansivas e/ou minerais secundários, decidiu-se estudar profundamente os aspectos petrográficos-genéticos básicos das rochas que afloram num túnel da região de Jacarepaguá e avaliar até que ponto a influência da alteração hidrotermal favorece as modificações de resistência dos maciços que afloram naquela região. Para isso foram realizadas investigações detalhadas das amostras coletadas dentro do túnel e no bota fora. No laboratório as amostras foram submetidas à análise petrográfica na lupa e microscópio, análises por difração de raios-x e ensaio de resistência. Foram estabelecidas correlações entre as transformações químicas mineralógicas ocorridas nos litotipos que afloram no túnel com a sua resistência. Com os resultados obtidos foi constatada a importância da alteração hidrotermal nos projetos de túneis e desta forma pode-se concluir que pequenas abordagens geológicas podem minimizar vários problemas de engenharia. / [en] Based on the frequent problems of reports associated with hydrothermal alteration, during the excavation of tunnels in the city of Rio de Janeiro, especially the action of swelling clays and/or secondary mineral, it decided to deeply study the basic aspects petrographic-genetic this rocks appear in the tunnel of Jacarepaguá region and assess to what extent the influence of hydrothermal alteration favors changes massive resistance that appear in the region. For that were conducted detailed investigations of the samples collected in the tunnel and the slag heap. In the laboratory, the samples were subjected to petrographic analysis on the magnifying glass and microscope, analysis by diffraction of x-rays and strength test. Correlations were established between the mineralogical chemical transformations in rock types that appear in the tunnel with their resistance. With the results, it was found the importance of hydrothermal alteration in the projects of tunnels and thus it can be concluded that small geological approaches can minimize various engineering problems.