A seqüência evaporítica Aptiana da Bacia de Santos constitui-se num dos maiores depósitos salíferos antigos conhecidos no mundo, tanto em área como em espessura. Esta última chega a atingir 2.500 m em alguns locais com baixa deformação. Devido à intensa halocinese ocorrida a partir do Albiano, sua estratificação deposicional ficou preservada em poucos locais. O Platô de São Paulo, feição fisiográfica que se estende até as águas profundas da Bacia de Santos, teve papel importante na preservação do acamadamento original. Dois poços e traços de uma seção sísmica, localizados nesta área, foram utilizados para o estudo cicloestratigráfico do pacote evaporítico. A correlação dos dois poços, a partir de seus perfis geofísicos, permitiu a identificação de um ciclo evaporítico principal com grande continuidade lateral e de espessura variável. Este ciclo deposicional foi classificado como do tipo brining upward/downward, e caracteriza-se pela precipitação rítmica de anidrita, halita, sais complexos, halita e, novamente, anidrita, no final de um ciclo e início do seguinte. Esta ordem de deposição foi interpretada como função da variação da espessura da lâmina de água e da concentração da salmoura. A análise cicloestratigráfica dos perfis geofísicos dos dois poços (raios gama, velocidade e densidade) e dos dois traços sísmicos resultou na correlação do principal ciclo identificado com o ciclo orbital de Milankovich de precessão longa, com 22 ka. Um outro ciclo secundário, com maior espessura, foi interpretado como resultado de variações climáticas em função do ciclo de obliqüidade, com um período de 39 ka. As taxas de deposição de cada ciclo são bastante variáveis em função da quantidade de cada tipo de evaporito. Através das análises cicloestratigráficas e do estudo das proporções em que cada sal ocorre, chegou-se a uma taxa de deposição da halita entre 10 e 11,5 m/ka, e de 0,61 a 0,64 m/ka para a anidrita. Esta diferença entre as taxas de deposição da halita e da anidrita explica a grande variação de espessura do ciclo principal, especialmente entre o depocentro e a borda da bacia. A menor concentração da salmoura nas proximidades da borda justifica uma menor espessura do ciclo e uma proporção bem maior de anidrita, quando se compara com uma deposição próxima ao depocentro. A cicloestratigrafia aplicada aos traços sísmicos apresentou resultados similares aos encontrados nos dois poços. A grande variação das propriedades físicas entre os diferentes tipos de evaporitos, especialmente entre a anidrita e os sais complexos, permite a intercalação de refletores com grande amplitude e continuidade. Foram contabilizados 22 ciclos nos dois traços analisados, os quais somados com o nível superior não analisado, mais rico em anidrita, totalizam 573 ka para a idade da seqüência evaporítica. Este resultado, mais os encontrados nos dois poços, permite uma previsão de tempo para a deposição de toda a seqüência entre 400 e 600 ka. Como um modelo mais provável para a deposição de toda a seqüência evaporítica, defende-se, neste trabalho, a hipótese de uma bacia profunda com lâmina de água também profunda. Os ciclos teriam se depositados a partir de mudanças de concentração da salmoura originadas pela variação de uma lâmina de água de cerca de 1000 m, na deposição da anidrita, para menos de 200 na deposição dos sais complexos, na parte mais profunda da bacia. Corroboram para este modelo, a grande continuidade, do depocentro até as bordas, das camadas de cada ciclo, a declividade, mesmo que bastante baixa, da bacia e a impossibilidade de valores de taxas de subsidência similares aos de deposição do ciclo evaporítico.

A seqüência evaporítica Aptiana da Bacia de Santos constitui-se num dos maiores depósitos salíferos antigos conhecidos no mundo, tanto em área como em espessura. Esta última chega a atingir 2.500 m em alguns locais com baixa deformação. Devido à intensa halocinese ocorrida a partir do Albiano, sua estratificação deposicional ficou preservada em poucos locais. O Platô de São Paulo, feição fisiográfica que se estende até as águas profundas da Bacia de Santos, teve papel importante na preservação do acamadamento original. Dois poços e traços de uma seção sísmica, localizados nesta área, foram utilizados para o estudo cicloestratigráfico do pacote evaporítico. A correlação dos dois poços, a partir de seus perfis geofísicos, permitiu a identificação de um ciclo evaporítico principal com grande continuidade lateral e de espessura variável. Este ciclo deposicional foi classificado como do tipo brining upward/downward, e caracteriza-se pela precipitação rítmica de anidrita, halita, sais complexos, halita e, novamente, anidrita, no final de um ciclo e início do seguinte. Esta ordem de deposição foi interpretada como função da variação da espessura da lâmina de água e da concentração da salmoura. A análise cicloestratigráfica dos perfis geofísicos dos dois poços (raios gama, velocidade e densidade) e dos dois traços sísmicos resultou na correlação do principal ciclo identificado com o ciclo orbital de Milankovich de precessão longa, com 22 ka. Um outro ciclo secundário, com maior espessura, foi interpretado como resultado de variações climáticas em função do ciclo de obliqüidade, com um período de 39 ka. As taxas de deposição de cada ciclo são bastante variáveis em função da quantidade de cada tipo de evaporito. Através das análises cicloestratigráficas e do estudo das proporções em que cada sal ocorre, chegou-se a uma taxa de deposição da halita entre 10 e 11,5 m/ka, e de 0,61 a 0,64 m/ka para a anidrita. Esta diferença entre as taxas de deposição da halita e da anidrita explica a grande variação de espessura do ciclo principal, especialmente entre o depocentro e a borda da bacia. A menor concentração da salmoura nas proximidades da borda justifica uma menor espessura do ciclo e uma proporção bem maior de anidrita, quando se compara com uma deposição próxima ao depocentro. A cicloestratigrafia aplicada aos traços sísmicos apresentou resultados similares aos encontrados nos dois poços. A grande variação das propriedades físicas entre os diferentes tipos de evaporitos, especialmente entre a anidrita e os sais complexos, permite a intercalação de refletores com grande amplitude e continuidade. Foram contabilizados 22 ciclos nos dois traços analisados, os quais somados com o nível superior não analisado, mais rico em anidrita, totalizam 573 ka para a idade da seqüência evaporítica. Este resultado, mais os encontrados nos dois poços, permite uma previsão de tempo para a deposição de toda a seqüência entre 400 e 600 ka. Como um modelo mais provável para a deposição de toda a seqüência evaporítica, defende-se, neste trabalho, a hipótese de uma bacia profunda com lâmina de água também profunda. Os ciclos teriam se depositados a partir de mudanças de concentração da salmoura originadas pela variação de uma lâmina de água de cerca de 1000 m, na deposição da anidrita, para menos de 200 na deposição dos sais complexos, na parte mais profunda da bacia. Corroboram para este modelo, a grande continuidade, do depocentro até as bordas, das camadas de cada ciclo, a declividade, mesmo que bastante baixa, da bacia e a impossibilidade de valores de taxas de subsidência similares aos de deposição do ciclo evaporítico.

A seqüência evaporítica Aptiana da Bacia de Santos constitui-se num dos maiores depósitos salíferos antigos conhecidos no mundo, tanto em área como em espessura. Esta última chega a atingir 2.500 m em alguns locais com baixa deformação. Devido à intensa halocinese ocorrida a partir do Albiano, sua estratificação deposicional ficou preservada em poucos locais. O Platô de São Paulo, feição fisiográfica que se estende até as águas profundas da Bacia de Santos, teve papel importante na preservação do acamadamento original. Dois poços e traços de uma seção sísmica, localizados nesta área, foram utilizados para o estudo cicloestratigráfico do pacote evaporítico. A correlação dos dois poços, a partir de seus perfis geofísicos, permitiu a identificação de um ciclo evaporítico principal com grande continuidade lateral e de espessura variável. Este ciclo deposicional foi classificado como do tipo brining upward/downward, e caracteriza-se pela precipitação rítmica de anidrita, halita, sais complexos, halita e, novamente, anidrita, no final de um ciclo e início do seguinte. Esta ordem de deposição foi interpretada como função da variação da espessura da lâmina de água e da concentração da salmoura. A análise cicloestratigráfica dos perfis geofísicos dos dois poços (raios gama, velocidade e densidade) e dos dois traços sísmicos resultou na correlação do principal ciclo identificado com o ciclo orbital de Milankovich de precessão longa, com 22 ka. Um outro ciclo secundário, com maior espessura, foi interpretado como resultado de variações climáticas em função do ciclo de obliqüidade, com um período de 39 ka. As taxas de deposição de cada ciclo são bastante variáveis em função da quantidade de cada tipo de evaporito. Através das análises cicloestratigráficas e do estudo das proporções em que cada sal ocorre, chegou-se a uma taxa de deposição da halita entre 10 e 11,5 m/ka, e de 0,61 a 0,64 m/ka para a anidrita. Esta diferença entre as taxas de deposição da halita e da anidrita explica a grande variação de espessura do ciclo principal, especialmente entre o depocentro e a borda da bacia. A menor concentração da salmoura nas proximidades da borda justifica uma menor espessura do ciclo e uma proporção bem maior de anidrita, quando se compara com uma deposição próxima ao depocentro. A cicloestratigrafia aplicada aos traços sísmicos apresentou resultados similares aos encontrados nos dois poços. A grande variação das propriedades físicas entre os diferentes tipos de evaporitos, especialmente entre a anidrita e os sais complexos, permite a intercalação de refletores com grande amplitude e continuidade. Foram contabilizados 22 ciclos nos dois traços analisados, os quais somados com o nível superior não analisado, mais rico em anidrita, totalizam 573 ka para a idade da seqüência evaporítica. Este resultado, mais os encontrados nos dois poços, permite uma previsão de tempo para a deposição de toda a seqüência entre 400 e 600 ka. Como um modelo mais provável para a deposição de toda a seqüência evaporítica, defende-se, neste trabalho, a hipótese de uma bacia profunda com lâmina de água também profunda. Os ciclos teriam se depositados a partir de mudanças de concentração da salmoura originadas pela variação de uma lâmina de água de cerca de 1000 m, na deposição da anidrita, para menos de 200 na deposição dos sais complexos, na parte mais profunda da bacia. Corroboram para este modelo, a grande continuidade, do depocentro até as bordas, das camadas de cada ciclo, a declividade, mesmo que bastante baixa, da bacia e a impossibilidade de valores de taxas de subsidência similares aos de deposição do ciclo evaporítico.

Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-05T18:38:17Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇAO Cláudio Parente Simões.pdf: 7714808 bytes, checksum: 64b59ea84ed6688334225160ee3f2425 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T18:38:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇAO Cláudio Parente Simões.pdf: 7714808 bytes, checksum: 64b59ea84ed6688334225160ee3f2425 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013-09-13 / CNPQ e CAPES / Evaporitos são rochas sedimentares de origem química formadas pela precipitação de minerais a partir de soluções hipersalinas. Essas rochas têm como características marcantes baixas permeabilidade e porosidade, apresentando propriedades selantes por excelência, além de estarem sujeitas a altas taxas de deformação por fluência, quando submetidas a tensões desviadoras e altas temperaturas. O fenômeno de fluência ou creep caracteriza-se pela deformação plástica ao longo do tempo, mesmo em condições de tensões e temperaturas constantes, onde a velocidade de deformação pode ocasionar vários problemas operacionais durante a perfuração de poços de petróleo como, por exemplo, o rápido fechamento dos poços, a depender do tipo de rocha salina. Uma forma de se estudar o comportamento mecânico destas rochas é através de afloramentos, onde é possível verificar a história de deformações das rochas decorrentes tanto das tensões atuantes ao longo do processo de formação da bacia sedimentar, quanto de processos de dissolução destas rochas por circulação de agentes reativos. Nos afloramentos é possível a obtenção de amostras para realizar estudos de fluência através de ensaios de laboratório, de forma a obter parâmetros para alimentar os modelos numéricos. O presente trabalho teve como objetivo realizar simulações numéricas de fluência em gipsitas de afloramentos da Formação Ipubi, da Bacia do Araripe, Pernambuco. Para isto empregou-se o código “in house” em elementos finitos CODE_BRIGHT, utilizando o modelo mecânico LUBBY2 que considera as fases transiente e estacionária do comportamento de fluência dos materiais. Tais simulações foram comparadas com resultados de ensaios obtidos na literatura. Por fim, realizou-se a modelagem numérica de uma seção geológica real obtida a partir de uma seção geológica incluindo os evaporitos da formação Ipubi e os depósitos siliciclásticos da formação Romualdo, sobreposta à primeira. Nesta análise a seção foi submetida à escavação em sua porção central, a fim de estudar o processo de deformação das rochas evaporíticas e o efeito desse processo nas rochas sobrejacentes.

Esta tese teve como principal objetivo a caracterização dos evaporitos da Fm. Muribeca que ocorrem na região de Maceió, Cretáceo Inferior da Bacia de Sergipe/Alagoas, em seus aspectos estratigráficos, mineralógicos e geoquímicos, além da distribuição, geometria e origem do corpo salino. Foram usadas informações de subsuperfície, como perfilagens de poços e testemunhos de sondagens. Verificou-se que os evaporitos são constituídos essencialmente por halita, em camadas de espessuras variáveis, de até 288 m, com intercalações de rochas siliciclásticas e carbonáticas, sendo encontrados em profundidades maiores que 850 m. Não foi constatada a presença de sais mais solúveis, como silvinita ou carnalita. Com base nas análises químicas foi construído um perfil completo para teores de bromo, cujos valores mostram um máximo de 58 ppm, sugerindo recristalização. A ausência de sulfatos é uma característica marcante desses evaporitos. A ausência de ciclos bem marcados, impediu a divisão dos evaporitos em ciclos correlacionáveis. As fases de baixa concentração salina são marcadas pela acumulação de folhelhos e margas, resultantes de novos influxos. A Estratigrafia de Seqüências permitiu a definição das superfícies de inundação máxima e divisão do pacote em tratos de sistema. A geoquímica orgânica mostrou a presença de biomarcadores como o dinosterano, predominância de fitano sobre pristano e teores de \'delta\' \'ANPOT. 13 C\' próximos a -26%, caracterizando ambiente lacustrino/marinho. São registrados teores de TOC de até 33,8%, típicos de meio fortemente redutor. Supõe-se que essa área fazia parte de um sistema de lagunas, parcialmente isoladas do proto-oceano, com periódicos influxos marinhos e ocasionais aportes continentais. / This thesis characterizes the stratigraphical, mineralogical and geochemical aspects of Lower Cretaceous evaporites of the Muribeca Formation, Sergipe/Alagoas Basin in the region of Maceió, Alagoas, as well as the geometry, distribution and origin of this saline deposit on the basis of subsurface information from well logs and core samples. The main evaporite mineral is halite in layers of variable thickness with intercalations of siliciclastic and carbonate rocks. The salt is found in deposits up to 288 m thick at depths of more than 850 m and is probably recrystallized, as suggested by the low values for bromide (\'< OU -\' 58 ppm). More soluble salts (such as silvinite or carnallite) are absent. The absence of sulfates is an important characteristic of these salts, and the lack of well-marked cycles precludes correlation with well-known evaporate cycles. Phases of low salinity are marked by accumulation of shale and marl. Sequence stratigraphic analysis allowed the definition of three maximum flooding surfaces and the identification of system tracts. Organic geochemistry revealed biomarkers such as dinosteranes (marine influence), phytane predominance over pristine (high salinity), \'delta\' \'ANPOT. 13 C\' values near -26% (marine to lacustrine environment) and high TOC values (33,8% - anoxic sedimentary environment). Deposition is interpreted as having taken place within a lagoon system partially isolated from the southern Atlantic proto-ocean, with periodic marine influxes and occasional continental influences.

Esta tese teve como principal objetivo a caracterização dos evaporitos da Fm. Muribeca que ocorrem na região de Maceió, Cretáceo Inferior da Bacia de Sergipe/Alagoas, em seus aspectos estratigráficos, mineralógicos e geoquímicos, além da distribuição, geometria e origem do corpo salino. Foram usadas informações de subsuperfície, como perfilagens de poços e testemunhos de sondagens. Verificou-se que os evaporitos são constituídos essencialmente por halita, em camadas de espessuras variáveis, de até 288 m, com intercalações de rochas siliciclásticas e carbonáticas, sendo encontrados em profundidades maiores que 850 m. Não foi constatada a presença de sais mais solúveis, como silvinita ou carnalita. Com base nas análises químicas foi construído um perfil completo para teores de bromo, cujos valores mostram um máximo de 58 ppm, sugerindo recristalização. A ausência de sulfatos é uma característica marcante desses evaporitos. A ausência de ciclos bem marcados, impediu a divisão dos evaporitos em ciclos correlacionáveis. As fases de baixa concentração salina são marcadas pela acumulação de folhelhos e margas, resultantes de novos influxos. A Estratigrafia de Seqüências permitiu a definição das superfícies de inundação máxima e divisão do pacote em tratos de sistema. A geoquímica orgânica mostrou a presença de biomarcadores como o dinosterano, predominância de fitano sobre pristano e teores de \'delta\' \'ANPOT. 13 C\' próximos a -26%, caracterizando ambiente lacustrino/marinho. São registrados teores de TOC de até 33,8%, típicos de meio fortemente redutor. Supõe-se que essa área fazia parte de um sistema de lagunas, parcialmente isoladas do proto-oceano, com periódicos influxos marinhos e ocasionais aportes continentais. / This thesis characterizes the stratigraphical, mineralogical and geochemical aspects of Lower Cretaceous evaporites of the Muribeca Formation, Sergipe/Alagoas Basin in the region of Maceió, Alagoas, as well as the geometry, distribution and origin of this saline deposit on the basis of subsurface information from well logs and core samples. The main evaporite mineral is halite in layers of variable thickness with intercalations of siliciclastic and carbonate rocks. The salt is found in deposits up to 288 m thick at depths of more than 850 m and is probably recrystallized, as suggested by the low values for bromide (\'< OU -\' 58 ppm). More soluble salts (such as silvinite or carnallite) are absent. The absence of sulfates is an important characteristic of these salts, and the lack of well-marked cycles precludes correlation with well-known evaporate cycles. Phases of low salinity are marked by accumulation of shale and marl. Sequence stratigraphic analysis allowed the definition of three maximum flooding surfaces and the identification of system tracts. Organic geochemistry revealed biomarkers such as dinosteranes (marine influence), phytane predominance over pristine (high salinity), \'delta\' \'ANPOT. 13 C\' values near -26% (marine to lacustrine environment) and high TOC values (33,8% - anoxic sedimentary environment). Deposition is interpreted as having taken place within a lagoon system partially isolated from the southern Atlantic proto-ocean, with periodic marine influxes and occasional continental influences.

Os evaporitos aptianos Ibura da Bacia de Sergipe-Alagoas, NE do Brasil, foram depositados durante a abertura do Atlântico Sul. A unidade é constituída por espessas camadas de halita intercaladas com silvita, carnalita e taquidrita, e associadas com anidritas, calcários, dolomitos e lutitos. Os aspectos deposicionais e a evolução diagenética deste intervalo foram analisados através da integração de petrografia quantitativa, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e descrição sedimentológica detalhada de testemunhos de três poços localizados na porção emersa da bacia. Estas sucessão apresenta uma história de sedimentação complexa, intensamente modificada pela diagênese. Os processos diagenéticos ocorreram predominantemente próximos à superfície, sob influência de águas salinas, incluindo a substituição por halita, anidrita, dolomita e localmente, carnalita. Foram definidas dezesseis petrofácies genéticas para as rochas evaporíticas e não evaporíticas, a partir dos principais processos deposicionais e diagenéticos. A sucessão inicia com depósitos de planícies lamosas e bioconstruções microbiais intensamente substituídos por anidrita nodular/mosaico e halita mosaico/maciça, gradando para lutitos orgânicos lacustres. Na porção intermediária predomina halita mosaico/maciça, precipitada no interior de sedimentos lamosos/margosos, em parte dolomitizados ou anidritizados, e localmente substituídas por carnalita e silvita. A intensa recristalização dificulta o reconhecimento do ambiente diagenético original dos evaporitos, definido como subaquoso, por precipitação intra-sedimento, raramente como crostas. O final da sucessão é representado por depósitos marinhos marginais, caracterizados pela associação de brechas intraclásticas, sedimentos híbridos com bioclastos marinhos, bioconstruções microbiais e anidrita nodular, intercaladas com crostas de halita. Este estudo revela a complexa evolução deposicional e diagenética dos depósitos evaporíticos gerados durante transição de condições lacustres para marinhas, quando da abertura inicial do Atlântico Sul, no Aptiano. / The Ibura Aptian evaporites from the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil, were deposited during the opening of the South Atlantic. This unit is composed of thick halite layers, interbedded with sylvite, carnallite and tachyhydrite, associated with anhydrite, limestones, dolostones and mudrocks. The depositional conditions and diagenetic evolution of this interval were analyzed through the integration of quantitative petrography, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and detailed sedimentological description of drill cores from three wells on the onshore portion of the basin. This succession shows a complex sedimentation history, intensely modified by diagenesis. Diagenesis involved mainly near-surface processes under the influence of saline waters, including replacement by halite, anhydrite, dolomite and locally, carnallite. Sixteen genetic petrofacies were defined for the evaporite and non-evaporite rocks, based on main depositional and diagenetic processes. The succession begins with mud-flat deposits and microbial bioconstructions intensely replaced by nodular/mosaic anhydrite and mosaic/massive halite, grading to lacustrine organic mudrocks. In the middle portion, mosaic/massive halite is predominant, precipitated within muddy/marly sediments that were partially dolomitized or anhydritized, and locally replaced by carnallite and sylvite. Intense recrystallization hampers the recognition of the original evaporite diagenetic environments, defined as subaqueous, intra-sediment precipitation and rarely as crusts. The final succession is represented by marginal marine deposits, characterized by the association of intraclastic breccias, hybrid sediments with marine bioclasts, microbial build-ups and nodular anhydrite, interbedded with halite crusts. This study display the complex depositional and diagenetic evolution of the evaporite deposits generated during the transition from lacustrine to marine conditions during initial opening of the South Atlantic in the Aptian.

Os evaporitos aptianos Ibura da Bacia de Sergipe-Alagoas, NE do Brasil, foram depositados durante a abertura do Atlântico Sul. A unidade é constituída por espessas camadas de halita intercaladas com silvita, carnalita e taquidrita, e associadas com anidritas, calcários, dolomitos e lutitos. Os aspectos deposicionais e a evolução diagenética deste intervalo foram analisados através da integração de petrografia quantitativa, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e descrição sedimentológica detalhada de testemunhos de três poços localizados na porção emersa da bacia. Estas sucessão apresenta uma história de sedimentação complexa, intensamente modificada pela diagênese. Os processos diagenéticos ocorreram predominantemente próximos à superfície, sob influência de águas salinas, incluindo a substituição por halita, anidrita, dolomita e localmente, carnalita. Foram definidas dezesseis petrofácies genéticas para as rochas evaporíticas e não evaporíticas, a partir dos principais processos deposicionais e diagenéticos. A sucessão inicia com depósitos de planícies lamosas e bioconstruções microbiais intensamente substituídos por anidrita nodular/mosaico e halita mosaico/maciça, gradando para lutitos orgânicos lacustres. Na porção intermediária predomina halita mosaico/maciça, precipitada no interior de sedimentos lamosos/margosos, em parte dolomitizados ou anidritizados, e localmente substituídas por carnalita e silvita. A intensa recristalização dificulta o reconhecimento do ambiente diagenético original dos evaporitos, definido como subaquoso, por precipitação intra-sedimento, raramente como crostas. O final da sucessão é representado por depósitos marinhos marginais, caracterizados pela associação de brechas intraclásticas, sedimentos híbridos com bioclastos marinhos, bioconstruções microbiais e anidrita nodular, intercaladas com crostas de halita. Este estudo revela a complexa evolução deposicional e diagenética dos depósitos evaporíticos gerados durante transição de condições lacustres para marinhas, quando da abertura inicial do Atlântico Sul, no Aptiano. / The Ibura Aptian evaporites from the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil, were deposited during the opening of the South Atlantic. This unit is composed of thick halite layers, interbedded with sylvite, carnallite and tachyhydrite, associated with anhydrite, limestones, dolostones and mudrocks. The depositional conditions and diagenetic evolution of this interval were analyzed through the integration of quantitative petrography, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and detailed sedimentological description of drill cores from three wells on the onshore portion of the basin. This succession shows a complex sedimentation history, intensely modified by diagenesis. Diagenesis involved mainly near-surface processes under the influence of saline waters, including replacement by halite, anhydrite, dolomite and locally, carnallite. Sixteen genetic petrofacies were defined for the evaporite and non-evaporite rocks, based on main depositional and diagenetic processes. The succession begins with mud-flat deposits and microbial bioconstructions intensely replaced by nodular/mosaic anhydrite and mosaic/massive halite, grading to lacustrine organic mudrocks. In the middle portion, mosaic/massive halite is predominant, precipitated within muddy/marly sediments that were partially dolomitized or anhydritized, and locally replaced by carnallite and sylvite. Intense recrystallization hampers the recognition of the original evaporite diagenetic environments, defined as subaqueous, intra-sediment precipitation and rarely as crusts. The final succession is represented by marginal marine deposits, characterized by the association of intraclastic breccias, hybrid sediments with marine bioclasts, microbial build-ups and nodular anhydrite, interbedded with halite crusts. This study display the complex depositional and diagenetic evolution of the evaporite deposits generated during the transition from lacustrine to marine conditions during initial opening of the South Atlantic in the Aptian.

Os evaporitos aptianos Ibura da Bacia de Sergipe-Alagoas, NE do Brasil, foram depositados durante a abertura do Atlântico Sul. A unidade é constituída por espessas camadas de halita intercaladas com silvita, carnalita e taquidrita, e associadas com anidritas, calcários, dolomitos e lutitos. Os aspectos deposicionais e a evolução diagenética deste intervalo foram analisados através da integração de petrografia quantitativa, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de raios-X e descrição sedimentológica detalhada de testemunhos de três poços localizados na porção emersa da bacia. Estas sucessão apresenta uma história de sedimentação complexa, intensamente modificada pela diagênese. Os processos diagenéticos ocorreram predominantemente próximos à superfície, sob influência de águas salinas, incluindo a substituição por halita, anidrita, dolomita e localmente, carnalita. Foram definidas dezesseis petrofácies genéticas para as rochas evaporíticas e não evaporíticas, a partir dos principais processos deposicionais e diagenéticos. A sucessão inicia com depósitos de planícies lamosas e bioconstruções microbiais intensamente substituídos por anidrita nodular/mosaico e halita mosaico/maciça, gradando para lutitos orgânicos lacustres. Na porção intermediária predomina halita mosaico/maciça, precipitada no interior de sedimentos lamosos/margosos, em parte dolomitizados ou anidritizados, e localmente substituídas por carnalita e silvita. A intensa recristalização dificulta o reconhecimento do ambiente diagenético original dos evaporitos, definido como subaquoso, por precipitação intra-sedimento, raramente como crostas. O final da sucessão é representado por depósitos marinhos marginais, caracterizados pela associação de brechas intraclásticas, sedimentos híbridos com bioclastos marinhos, bioconstruções microbiais e anidrita nodular, intercaladas com crostas de halita. Este estudo revela a complexa evolução deposicional e diagenética dos depósitos evaporíticos gerados durante transição de condições lacustres para marinhas, quando da abertura inicial do Atlântico Sul, no Aptiano. / The Ibura Aptian evaporites from the Sergipe-Alagoas Basin, NE Brazil, were deposited during the opening of the South Atlantic. This unit is composed of thick halite layers, interbedded with sylvite, carnallite and tachyhydrite, associated with anhydrite, limestones, dolostones and mudrocks. The depositional conditions and diagenetic evolution of this interval were analyzed through the integration of quantitative petrography, scanning electron microscopy, X-ray diffractometry and detailed sedimentological description of drill cores from three wells on the onshore portion of the basin. This succession shows a complex sedimentation history, intensely modified by diagenesis. Diagenesis involved mainly near-surface processes under the influence of saline waters, including replacement by halite, anhydrite, dolomite and locally, carnallite. Sixteen genetic petrofacies were defined for the evaporite and non-evaporite rocks, based on main depositional and diagenetic processes. The succession begins with mud-flat deposits and microbial bioconstructions intensely replaced by nodular/mosaic anhydrite and mosaic/massive halite, grading to lacustrine organic mudrocks. In the middle portion, mosaic/massive halite is predominant, precipitated within muddy/marly sediments that were partially dolomitized or anhydritized, and locally replaced by carnallite and sylvite. Intense recrystallization hampers the recognition of the original evaporite diagenetic environments, defined as subaqueous, intra-sediment precipitation and rarely as crusts. The final succession is represented by marginal marine deposits, characterized by the association of intraclastic breccias, hybrid sediments with marine bioclasts, microbial build-ups and nodular anhydrite, interbedded with halite crusts. This study display the complex depositional and diagenetic evolution of the evaporite deposits generated during the transition from lacustrine to marine conditions during initial opening of the South Atlantic in the Aptian.

Submitted by Rafael Santana (rafael.silvasantana@ufpe.br) on 2018-03-13T19:17:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO NAYARA - Biblioteca Final.pdf: 5695490 bytes, checksum: 4e36b73983d0b59f13d5406cbc555d2a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-13T19:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO NAYARA - Biblioteca Final.pdf: 5695490 bytes, checksum: 4e36b73983d0b59f13d5406cbc555d2a (MD5) Previous issue date: 2017-03-13 / FACEPE / Os geomateriais quando submetidos a variações no estado de tensões tendem a apresentar um comportamento tensão deformação inelástico que pode se mostrar complexo, envolvendo processos de fluência, com endurecimento ou abrandamento podendo levar à ruptura. No processo de escavação de evaporitos submetidos a tensão constante ocorre o fenômeno de fluência que pode influenciar o comportamento de rochas adjacentes. Com o objetivo de prever esse comportamento vêm sendo desenvolvidos modelos constitutivos e formulações numéricas os quais são empregados em modelagem computacional através de métodos aproximados como, por exemplo, o método dos elementos finitos. Nesse trabalho foi avaliada a influência das deformações de rochas evaporíticas sobre rochas adjacentes naturalmente fraturadas. Para isso, na modelagem numérica, adotou-se nas rochas salinas o modelo de fluência (creep) LUBBY 2, e para as descontinuidades da rocha considerou-se um modelo elasto-plástico de Drucker-Prager aliado a uma técnica de descontinuidades fortes embebidas. O objetivo é verificar a reativação da descontinuidade em decorrência das deformações da rocha salina como consequência da escavação de galerias para extração de minérios. Para isso, neste trabalho, foi validada e aplicada uma técnica de simplificação do algoritmo de integração de tensões implícita para o IMPLEX no programa em elementos finitos in house CODE-BRIGHT. Esse algoritmo tem a inovação de utilizar as relações constitutivas do passo de tempo anterior para calcular o multiplicador plástico do passo de tempo atual, dessa forma ganhando eficiência computacional, mas podendo perder em precisão, seguindo com o cálculo implícito das relações constitutivas do passo de tempo atual. A fim de validar o algoritmo IMPLEX e avaliar a sensibilidade ao incremento de tempo e à tolerância associada ao mesmo foi modelado o caso de Expansão de cavidade, que mostrou a conformidade entre a solução numérica e a solução analítica com cerca de 1% de erro relativo. Também foi avaliada a sensibilidade do algoritmo à estrutura da malha de elementos finitos discretizada com o caso de Cisalhamento Direto no qual se observou uma limitação no algoritmo em função do alinhamento dos elementos da descontinuidade. Para analisar a sensibilidade do algoritmo à direção da descontinuidade embebida foi simulado o caso de Compressão Uniaxial. E para confirmar a sensibilidade do algoritmo à tolerância associada ao incremento de tempo, foi realizado o caso de Estabilidade de Talude, no qual se verificou o padrão na escolha da tolerância. Por fim, o caso principal desse trabalho que é a análise do comportamento de uma descontinuidade existente em um 8cenário fictício de uma escavação de minas em rochas evaporíticas (análogas às rochas da Mina Taquari Vassouras localizada no estado de Sergipe, Brasil) a grandes profundidades (1.200 metros) demonstra a possibilidade de reativação de falhas por cisalhamento em dois cenários, uma frente de escavação e uma escavação de uma mina em galeria. Nesses casos foi observado que a geometria da escavação e o posicionamento da falha possuem influência na sua reativação, quanto maior o vão da escavação mais rápida é reativada a falha e quanto mais a escavação avança na direção da falha, mais as tensões são transmitidas de modo que um menor estado de tensão já permite reativar a falha. / The geomaterials when subjected to variations in the state of stresses tend to present an inelastic strain behavior that may be complex, involving creep processes, with hardening or softening and rupture may happen. Digging evaporites under constant tension occurs the creep phenomenon that can influence the behavior of adjacent rocks. In order to predict this behavior, constitutive models and numerical formulations have been develop to be used in computational modeling through approximate methods such as the finite element method. In this work the influence of the evaporitic rocks deformation on naturally fractured rocks was evaluated. For this purpose, in the numerical modeling, the LUBBY 2 creep model was adopted in the saline rocks, and for discontinuities a Drucker-Prager elastoplastic model was considered, together with a strong embedded discontinuity technique. The objective is to verify the reactivation of the discontinuity due to the deformations of the salt rock as a consequence of the excavation of galleries for extraction of ores. In this work, a simplification technique of the implicit stress integration algorithm for IMPLEX in the in-house CODE-BRIGHT finite element program was validated and applied. This algorithm has the innovation of using the constitutive relations of the previous time step to calculate the plastic multiplier of the current time step, therefore reaching computational efficiency but being able to lose in precision, following with the implicit calculation of the constitutive relations of the time step current. In order to validate the IMPLEX algorithm and evaluate the sensitivity regarding the time increment and the associated tolerance, the Cavity Expansion case was modeled, which showed the conformity between the numerical solution and the analytical solution with about 1% relative error. It was also evaluated the sensitivity of the algorithm regarding the finite element mesh structure with the case of Direct Shear in which a limitation was observed as a function of the elements alignment of the discontinuity. To analyze the sensitivity of the algorithm about the embedded discontinuity direction, the case of Uniaxial Compression was simulated. And in order to confirm the sensitivity of the algorithm to the tolerance associated to the increment of time, the case of Slope Stability was carried out, in which the standard in choice of tolerance was verified. Finally, the main case of this work is the analysis of the behavior of a discontinuity existing in a fictitious scenario of a mine excavation in evaporitic rocks (analogous to the rocks of the Taquari Vassouras Mine located in the state of Sergipe, Brazil) in high depths (1,200 meters) demonstrates the possibility of reactivation of shear failures in two scenarios, an excavation front and an excavation of a gallery mine. In these cases, it was observed that the geometry of the excavation and the positioning of the fault have an influence on its reactivation, the larger the interspace the faster fault is reactivated and the more excavation advances towards the failure, the more tensions are transmitted, thereby lower tensions already allows the fault reactivation.