Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-22T18:19:20Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / A Formação Jandaíra é constituída por rochas carbonáticas de idade Cretácia que ocorrem em grande parte da Bacia Potiguar. Dentre as rochas presentes nesta formação estão as tufas carbonáticas resultantes de vários processos diagenéticos, característicos da área estudada. Neste trabalho são analisadas propriedades petrofísicas, composicionais e petrográficas de duas amostras de tufa carbonática, em escalas que variam de poucas dezenas de centímetros até alguns micrômetros. As tufas estudadas foram coletadas em dois afloramentos do município de Felipe Guerra, no Rio Grande do Norte. Os carbonatos, e em particular as tufas carbonáticas, são rochas muito heterogêneas, cujas propriedades medidas dependem da escala de investigação. Esta pesquisa visa quantificar a dependência dessas propriedades com a escala de investigação através de vários métodos de caracterização a fim de indicar se é adequado fazer a extrapolação de uma dada propriedade aferida em uma escala para outra escala de interesse. Para isso as propriedades foram investigadas em um cubo de tufa com 30 cm de aresta, oriundo do afloramento Cachoeira Roncador (CR). Uma das amostras foi adequada em forma de cubo e logo após dividida em dividido em 8 blocos cúbicos com 15 cm de aresta. De cada bloco foi extraído um plugue cilíndrico, para análise petrofísica convencional e tomografia de raios X, uma esquírola para confecção de lâmina delgada, e uma porção para análise de DRX. A outra amostra originada do afloramento situado ao lado da Igreja Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro (TFG) foi analisada por microtomografia de raios X e por ensaio petrofísico convencional. As propriedades petrofísicas foram investigadas através de ensaios laboratoriais convencionais e por análise das imagens de tomografia e de microtomografia. Tais análises permitiram a caracterização completa da estrutura matricial e porosa da amostra, revelando a porosidade e a permeabilidade presentes. Foram observados processos característicos na formação das tufas como a geminação polissintética e estruturas características como estilólitos, geopetais e processos de ankeritização. O cruzamento das informações geradas pela análise das lâminas delgadas e de DRX foi de fundamental importância para a correta determinação da composição mineral. A análise da porosidade das amostras, pelos vários métodos e escalas, mostrou uma grande variação nos valores medidos, confirmando a grande heterogeneidade apresentada pela tufa carbonática. A porosidade estimada pela análise das lâminas delgadas e pela análise petrofísica convencional (picnometria gasosa) apresentou valores em uma mesma ordem de grandeza, enquanto que a porosidade estimada pela tomografia nos blocos e nos plugues apresentou valores numa ordem de grandeza menores. Já a porosidade estimada pela microtomografia foi de até uma ordem de grandeza acima dos valores medidos convencionalmente. Isto indica que esta propriedade nas tufas carbonáticas é muito dependente da escala de observação. Nas imagens de tomografia apenas os poros vugulares grandes são reconhecidos, o que resulta numa subestimação da porosidade pela perda da informação sobre a microporosidade. Por outro lado, a microporosidade é captada pela microtomografia, mas, devido ao reduzido tamanho da amostra, os grandes poros vugulares não são captados. As diferenças observadas entre as diversas escalas e métodos sugerem ainda que os poros são essencialmente mal conectados. A permeabilidade medida por todos os métodos indica valores muito baixos, o que confirma a suspeita de baixa conectividade de poros já indicada pelos valores de porosidade medidos nas diversas escalas. / The Jandaíra Formation consists of carbonate rocks of Cretaceous age that occur in much of the Potiguar Basin. Among the rocks present in this formation are the carbonaceous tufas resulting from several diagenetic processes, characteristic of the studied area. In this work the petrophysical, compositional and petrographic properties of two samples of carbonate tufa are analyzed, in scales varying from a few tens of centimeters up to a few micrometers. The tufas studied were collected in two outcrops of the municipality of Felipe Guerra, in Rio Grande do Norte. The carbonates, and in particular the carbonate tufas, are very heterogeneous rocks whose measured properties depend on the scale of investigation. This research aims to quantify the dependence of these properties on the scale of investigation through several characterization methods to indicate if it is appropriate to extrapolate a given property on a scale to another scale of interest. For this, the properties were investigated in a tufa cube with 30 cm of edge, originating from the outcrop Cachoeira Roncador (CR). One of the samples was suitable in cube form and soon after divided in divided into 8 cubic blocks with 15 cm of edge. From each block a cylindrical plug was extracted, for conventional petrophysical analysis and X-ray tomography, a thinning blade, and a portion for XRD analysis. The other sample originated from the outcrop next to the Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro Church (TFG) was analyzed by X-ray microtomography and by conventional petrophysical tests. The petrophysical properties were investigated through conventional laboratory tests and tomography and microtomography images. These analyzes allowed the complete characterization of the matrix and porous structure of the sample, revealing the porosity and the permeability present. Characteristic processes were observed in the formation of tufas such as polysynthetic twinning and characteristic structures such as stilllites, geo - tetals and ankeritization processes. The crossing of the information generated by the analysis of the thin films and XRD was of fundamental importance for the correct determination of the mineral composition. The analysis of the porosity of the samples, by the various methods and scales, showed a great variation in the measured values, confirming the great heterogeneity presented by the carbonate tufa. The porosity estimated by thin slice analysis and conventional petrophysical analysis (gas pycnometry) presented values in the same order of magnitude, while the porosity estimated by the tomography in the blocks and in the plugs presented values in a smaller order of magnitude. The porosity estimated by the microtomography was up to an order of magnitude higher than the values measured conventionally. This indicates that thisproperty in carbonates is very dependent on the scale of observation. In tomography images only large vugular pores are recognized, which results in an underestimation of porosity by loss of information on microporosity. On the other hand, microporosity is captured by microtomography, but, due to the small sample size, large volute pores are not captured. The observed differences between the various scales and methods further suggest that the pores are essentially poorly connected. The permeability measured by all methods indicates very low values, which confirms the suspicion of low pore connectivity already indicated by the porosity values measured at the various scales.