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Análise estratigráfica dos fluxos gravitacionais da formação maracangalha no campo do jacuípe, bacia do recôncavo, BrasilCarlotto, Marco Antonio January 2006 (has links)
O Campo de Jacuípe, localizado no Compartimento Central da Bacia do Recôncavo, é importante produtor de gás na bacia. Os reservatórios são constituídos por corpos arenosos originados por fluxos gravitacionais subaquosos, intercalados a folhelhos e diamictitos da Formação Maracangalha, de idade cretácea inferior (Andar Rio da Serra Superior). Através da descrição sistemática de cerca de 1200 m de testemunhos, foram definidas três fácies deposicionais e seis fácies deformacionais para o intervalo estudado. O agrupamento das fácies em conjuntos que apresentam características estruturais e genéticas semelhantes permitiu a proposição de cinco associações de fácies. A Associação de Fácies I representa principalmente a sedimentação de background lacustre da área. A Associação de Fácies II é interpretada como o registro de deslizamentos (slides) ou porções proximais de escorregamentos (slumps). Os corpos da Associação de Fácies IIIa representam escorregamentos ou porções distais de deslizamentos. A Associação de Fácies IIIb constitui, possivelmente, o registro de fluxos turbidíticos. A Associação de Fácies IV representa um estágio transicional entre escorregamentos altamente móveis e fluxos de detritos (debris flows). O grau deformacional aumenta progressivamente da Associação de Fácies I para a Associação de Fácies IV. Através da análise dos perfis de raios gama (GR) e potencial espontâneo (SP) dos poços, observa-se um padrão granodecrescente geral, da base do intervalo ao datum utilizado nas seções estratigráficas; seguido de um padrão granocrescente geral, do datum para o topo do intervalo. Esta observação permite a interpretação de uma grande seqüência deposicional de terceira ordem (cerca de 7,5 M.a.), com um trato transgressivo na base e um trato de nível de lago alto no topo, separados por uma superfície de máxima inundação, representada pelo datum Os complexos de escorregamentos/deslizamentos, pontuando o trato de nível alto, podem estar relacionados a eventos de rebaixamento de uma ordem superior (de mais alta freqüência), possivelmente ligados a períodos de quiescência, após pulsos tectônicos episódicos. Os mecanismos de disparo dos fluxos gravitacionais foram provavelmente terremotos, causados pela atividade tectônica de movimentação de falhas, inerente ao estágio sin-rift; associados a instabilizações em áreas de frentes deltaicas progradantes a altas taxas de sedimentação, especialmente em locais de forte mudança no gradiente deposicional, como na paleo-linha de charneira, localizada a norte-noroeste do campo. Um importante mecanismo auxiliar pode ter sido a atividade de soerguimento de diápiros de folhelhos. A conectividade vertical e lateral entre os corpos pode ser considerada baixa. As áreas proximais de corpos arenosos de escorregamentos e, especialmente, de corpos de deslizamentos, pelo baixo grau deformacional, devem se constituir nos melhores reservatórios da área.
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Análise estratigráfica dos fluxos gravitacionais da formação maracangalha no campo do jacuípe, bacia do recôncavo, BrasilCarlotto, Marco Antonio January 2006 (has links)
O Campo de Jacuípe, localizado no Compartimento Central da Bacia do Recôncavo, é importante produtor de gás na bacia. Os reservatórios são constituídos por corpos arenosos originados por fluxos gravitacionais subaquosos, intercalados a folhelhos e diamictitos da Formação Maracangalha, de idade cretácea inferior (Andar Rio da Serra Superior). Através da descrição sistemática de cerca de 1200 m de testemunhos, foram definidas três fácies deposicionais e seis fácies deformacionais para o intervalo estudado. O agrupamento das fácies em conjuntos que apresentam características estruturais e genéticas semelhantes permitiu a proposição de cinco associações de fácies. A Associação de Fácies I representa principalmente a sedimentação de background lacustre da área. A Associação de Fácies II é interpretada como o registro de deslizamentos (slides) ou porções proximais de escorregamentos (slumps). Os corpos da Associação de Fácies IIIa representam escorregamentos ou porções distais de deslizamentos. A Associação de Fácies IIIb constitui, possivelmente, o registro de fluxos turbidíticos. A Associação de Fácies IV representa um estágio transicional entre escorregamentos altamente móveis e fluxos de detritos (debris flows). O grau deformacional aumenta progressivamente da Associação de Fácies I para a Associação de Fácies IV. Através da análise dos perfis de raios gama (GR) e potencial espontâneo (SP) dos poços, observa-se um padrão granodecrescente geral, da base do intervalo ao datum utilizado nas seções estratigráficas; seguido de um padrão granocrescente geral, do datum para o topo do intervalo. Esta observação permite a interpretação de uma grande seqüência deposicional de terceira ordem (cerca de 7,5 M.a.), com um trato transgressivo na base e um trato de nível de lago alto no topo, separados por uma superfície de máxima inundação, representada pelo datum Os complexos de escorregamentos/deslizamentos, pontuando o trato de nível alto, podem estar relacionados a eventos de rebaixamento de uma ordem superior (de mais alta freqüência), possivelmente ligados a períodos de quiescência, após pulsos tectônicos episódicos. Os mecanismos de disparo dos fluxos gravitacionais foram provavelmente terremotos, causados pela atividade tectônica de movimentação de falhas, inerente ao estágio sin-rift; associados a instabilizações em áreas de frentes deltaicas progradantes a altas taxas de sedimentação, especialmente em locais de forte mudança no gradiente deposicional, como na paleo-linha de charneira, localizada a norte-noroeste do campo. Um importante mecanismo auxiliar pode ter sido a atividade de soerguimento de diápiros de folhelhos. A conectividade vertical e lateral entre os corpos pode ser considerada baixa. As áreas proximais de corpos arenosos de escorregamentos e, especialmente, de corpos de deslizamentos, pelo baixo grau deformacional, devem se constituir nos melhores reservatórios da área.
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Análise estratigráfica dos fluxos gravitacionais da formação maracangalha no campo do jacuípe, bacia do recôncavo, BrasilCarlotto, Marco Antonio January 2006 (has links)
O Campo de Jacuípe, localizado no Compartimento Central da Bacia do Recôncavo, é importante produtor de gás na bacia. Os reservatórios são constituídos por corpos arenosos originados por fluxos gravitacionais subaquosos, intercalados a folhelhos e diamictitos da Formação Maracangalha, de idade cretácea inferior (Andar Rio da Serra Superior). Através da descrição sistemática de cerca de 1200 m de testemunhos, foram definidas três fácies deposicionais e seis fácies deformacionais para o intervalo estudado. O agrupamento das fácies em conjuntos que apresentam características estruturais e genéticas semelhantes permitiu a proposição de cinco associações de fácies. A Associação de Fácies I representa principalmente a sedimentação de background lacustre da área. A Associação de Fácies II é interpretada como o registro de deslizamentos (slides) ou porções proximais de escorregamentos (slumps). Os corpos da Associação de Fácies IIIa representam escorregamentos ou porções distais de deslizamentos. A Associação de Fácies IIIb constitui, possivelmente, o registro de fluxos turbidíticos. A Associação de Fácies IV representa um estágio transicional entre escorregamentos altamente móveis e fluxos de detritos (debris flows). O grau deformacional aumenta progressivamente da Associação de Fácies I para a Associação de Fácies IV. Através da análise dos perfis de raios gama (GR) e potencial espontâneo (SP) dos poços, observa-se um padrão granodecrescente geral, da base do intervalo ao datum utilizado nas seções estratigráficas; seguido de um padrão granocrescente geral, do datum para o topo do intervalo. Esta observação permite a interpretação de uma grande seqüência deposicional de terceira ordem (cerca de 7,5 M.a.), com um trato transgressivo na base e um trato de nível de lago alto no topo, separados por uma superfície de máxima inundação, representada pelo datum Os complexos de escorregamentos/deslizamentos, pontuando o trato de nível alto, podem estar relacionados a eventos de rebaixamento de uma ordem superior (de mais alta freqüência), possivelmente ligados a períodos de quiescência, após pulsos tectônicos episódicos. Os mecanismos de disparo dos fluxos gravitacionais foram provavelmente terremotos, causados pela atividade tectônica de movimentação de falhas, inerente ao estágio sin-rift; associados a instabilizações em áreas de frentes deltaicas progradantes a altas taxas de sedimentação, especialmente em locais de forte mudança no gradiente deposicional, como na paleo-linha de charneira, localizada a norte-noroeste do campo. Um importante mecanismo auxiliar pode ter sido a atividade de soerguimento de diápiros de folhelhos. A conectividade vertical e lateral entre os corpos pode ser considerada baixa. As áreas proximais de corpos arenosos de escorregamentos e, especialmente, de corpos de deslizamentos, pelo baixo grau deformacional, devem se constituir nos melhores reservatórios da área.
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Fluxos Gravitacionais Lacustres na Bacia Do Recôncavo – Um Estudo no Âmbito da Estratigrafia de Sequências de Bacias RifteMoreira, Felipe Seibert January 2015 (has links)
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MOREIRA F. S., 2015 - Dissertação de Mestrado UFBA.pdf: 9647342 bytes, checksum: 619e9198a62bd63db40532944fa6ca2f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T01:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1
MOREIRA F. S., 2015 - Dissertação de Mestrado UFBA.pdf: 9647342 bytes, checksum: 619e9198a62bd63db40532944fa6ca2f (MD5) / A Bacia do Recôncavo consiste em um rifte intracontinental com forma de meiográben, composto por uma fase pré-rifte, rifte e pós-rifte. Os conceitos de estratigrafia de sequencias aplicada à bacias do tipo rifte foi utilizado na análise da fase rifte, onde foram identificados três tratos tectônicos, sendo eles o “trato tectônico de início de rifte”, “desenvolvimento de rifte” e “final de rifte”. Os depósitos lacustres desta bacia encontram-se predominantemente no “trato tectônico de desenvolvimento de rifte” e são compostos por lamitos lacustres e fluxos gravitacionais, focos deste estudo. Através de descrição de afloramentos foram identificadas 13 fácies sedimentares, provenientes de processos de correntes de turbidez, fluxos laminares coesivos e não coesivos e decantação. Essas fácies foram organizadas em quatro Associações de Fácies, sendo elas: (I) Slides – corpos pouco deformados por deslizamento de frentes deltaicas e depósitos foreshore/shoreface; (II) Debritos Arenosos – corpos altamente deformados por escorregamentos e descargas deltaicas com concentrações de sedimento maior que 20% do volume; (III) Turbiditos – correntes de turbidez provenientes da diminuição da concentração dos debritos arenosos ou por turbiditos do tipo “quasy-steady” e; (IV) Background Lacustre – sedimentação lacustre por decantação ou por correntes de turbidez dos tipos “surge” e “surge-like”. Os padrões observados nos perfis de raios gama dos afloramentos foram correlacionados com os perfis de 31 poços, originando mapas estratigráficos de distribuição das Associações de Fácies através de três subfases do “trato tectônico de desenvolvimento de rifte” e da parte basal do “trato tectônico de final de rifte”. A identificação da “superfície de início de desenvolvimento de rifte” e a “superfície de máximo rifteamento”, que limitam o trato de desenvolvimento na base e no topo, respectivamente, indicou que a espessura deste trato aumenta no sentido SE e NE da área de estudo. O comportamento das estruturas, superfícies e espessuras identificadas nos poços foram corroborados através dos mapas provenientes das interpretações sísmicas, que se mostraram complementares nas interpretações devido a regiões sem dados de poços ou sem linhas sísmicas. A partir dos mapas estratigráficos foi identificada uma fase inicial com um lago restrito à região leste da área estudada e onde ocorreram as maiores taxas de subsidência durante o início do desenvolvimento do rifte. Em seguida ocorre a expansão do lago, com a maior distribuição e espessuras dos fluxos gravitacionais de sedimentos e padrão retrogradacional dos lamitos lacustres. Já na fase final ocorre a diminuição do volume dos fluxos gravitacionais devido ao distanciamento das áreas fontes e o máximo de expansão do sistema lacustre, o qual é preenchido posteriormente pelos depósitos do “trato de final de rifte”. O aporte sedimentar tem fonte a norte-noroeste, nordeste e secundariamente leste, tendo a atividade tectônica, o excesso de sedimentos das frentes deltaicas e descargas fluviais de tempestades como principal “gatilho” para os fluxos. Os depósitos turbidíticos ocorreram constantemente durante todos os estágios lacustres, evidenciando que esses não estão relacionados somente a depósitos distais, podendo ocorrer em regiões proximais onde a concentração de sedimento por volume é baixa o suficiente para gerar turbulência no fluxo, menor que 20%. / ABSTRACT - The Reconcavo Basin consists of a intracontinental rift shaped as a half-graben, consisting of a pre-rift, rift and post-rift stages. The concepts of sequences stratigrapy applied to rift basins was used in the analysis of the rift phase, where three tectonic tracts were identified, the "tectonic tract of rift initiation", "rift development" and " rift final". The lacustrine deposits of this basin are predominantly at the "tectonic tract of rift development" and consist of lacustrine mudstones and sediment gravitational flows, focuses of this study. Through outcrops Description 13 sedimentary facies were identified, from turbidity currents processes, cohesive and non-cohesive laminar flow and suspension fallout. These facies were organized into four facies associations, namely: (I) Slides - bodies low grade deformed by sliding of deltaic fronts deposits and foreshore / shoreface; (II) Sandy Debrites - highly deformed by slip bodies and deltaic sediment discharges with concentrations greater than 20% by volume; (III) turbidites - turbidity currents from decreased concentration of sandy debritess or turbidites of type "quasy-steady" and; (IV) Lacustrine Background - lacustrine sediment by suspension fallout or by "surge" and "surge-like" turbidity currents. The patterns observed in the gamma ray logs from the outcrops were correlated to 31 well logs, resulting in stratigraphic maps of distribution of facies associations through three sub-phases of the "tectonic tract of rift development" and the basal part of the "tectonic tract end of the rift". The identification of the "surface of rift initiation development" and "surface maximum rifting" that limit the development tectonic tract at the base and top, respectively, indicated that the thickness of this tract increases to SE and NE direction at the study area. The behavior of structures, surfaces and thicknesses identified in the wells were corroborated by the maps from seismic interpretations, which proved complementary interpretations due to regions without well data or without seismic lines. From the stratigraphic maps an initial phase was identified with a small lake in the eastern region of the study area occurred and where the highest rates of subsidence during the early development of the rift. Then the lake expansion occurs, with the larger distribution and thicknesses of gravitational flows retrogradational pattern of lake sediments and mudstone. In the final stage is decreasing volume flow due to the gravitational distance of the source areas and the maximum expansion of the lake system, which is filled by deposits of the "tectonic tract od rift final." The sand supply source has the north-northwest, northeast and east secondarily, with the tectonic activity, excess sediments of deltaic fronts and river discharges storms as the main "trigger" for the flows. The turbidites deposits occurred continuously during all stages lake, showing that these are not only related to distal deposits can occur in proximal regions where the volume of sediment concentration is low enough to generate turbulence in the flow, less than 20%.
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A Formação Maracangalha no compartimento sudoeste da Bacia do Recôncavo: sentido do fluxo e paleotensão associadosAmorim, Carlos Eduardo dos Santos 18 January 2018 (has links)
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Dissertação_CarlosAmorim_2018.pdf: 5017576 bytes, checksum: a5c80f9f4972fca5eee70cfe5bb499f4 (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2018-05-02T21:35:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1
Dissertação_CarlosAmorim_2018.pdf: 5017576 bytes, checksum: a5c80f9f4972fca5eee70cfe5bb499f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-02T21:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Dissertação_CarlosAmorim_2018.pdf: 5017576 bytes, checksum: a5c80f9f4972fca5eee70cfe5bb499f4 (MD5) / Fluxos gravitacionais são registrados em depósitos correspondentes à fase sin-rifte da Bacia do
Recôncavo (BR). Pertencente a este cenário da fase sin-rifte da BR, a Formação Maracangalha
(Cretácico Inferior), formada por arenitos e lamitos, exibe um conjunto de estruturas
deposicionais e deformacionais atribuídas a fluxos gravitacionais. Estas estruturas permitem
interpretar o sentido e a dinâmica associados aos fluxos gravitacionais, responsáveis pela
deposição destes litotipos. Na área de estudo, localizada na Ilha de Cajaíba, Baía de Todos os
Santos, no compartimento sudoeste da BR, Estado da Bahia, afloram litotipos pertencentes à
Formação Maracangalha. Nesta área, inexistem estudos com intuito de identificar os possíveis
sentidos dos fluxos gravitacionais, assim como a orientação 3D dos tensores principais do
campo de paleotensão local e sua correlação com o campo de tensão regional que atuou na
formação da BR. Foram identificadas cinco litofácies deposicionais da Formação
Maracangalha, ligadas a evolução de um sistema deltaico, da base para o topo: arenito muito
fino a fino, arenito fino a médio, arenito muito fino siltoso, siltito heterolítico lenticular e
folhelho. E dentro destas, dois grupos de estruturas: deposicionais (acamamento) e
deformacionais (dúcteis e rúpteis). A Falha de Capimirim, com orientação N195º, foi
responsável pelo basculamento das estruturas aqui descritas. O sentido do fluxo gravitacional
de massa foi definido para N141º e secundariamente para N235º. O exame de paleotensão local
indicou sete campos de tensão distintos com três regimes: transpressivo, extensivo oblíquo e
transtensivo ortorrômbico. Estes regimes possuem correlação com estruturas do arcabouço e
com as fases alternadas de extensão e compressão NE-SW e NW-SE da BR. / ABSTRACT
Gravitational flows are recorded in deposits corresponding to the sin-rift phase of the
Recôncavo Basin (BR). Belonging to this scenario of the sin-rift phase of BR, the Maracangalha
Formation (Lower Cretaceous), formed by sandstones and lamites, exhibits a set of depositional
and deformational structures attributed to gravitational flows. These structures allow us to
interpret the meaning and dynamics associated with gravitational flows, responsible for the
deposition of these lithotypes. In the study area, located on the Island of Cajaíba, Baía de Todos
os Santos, in the southwest bay of BR, state of Bahia, lithotypes belonging to the Maracangalha
Formation surface. In this area, there are no studies with the intention of identifying the possible
meanings of gravitational flows, as well as the 3D orientation of the main tensors of the local
paleotension field and their correlation with the regional tension field that acted in the formation
of BR. Five depositional lithofacies of the Maracangalha Formation were identified, linked to
the evolution of a deltaic system from the base to the top: very fine to fine sandstone, fine to
medium sandstone, very fine siltoso sandstone, lenticular heterolytic siltite and shale. And
within these, two groups of structures: depositional (bedding) and deformational (ductile and
ruptile). The Fault of Capimirim, with orientation N195º, was responsible for the tipping of the
structures described here. The mass gravitational flow sense was set to N141 ° and secondarily
to N235 °. The local paleotension examination indicated seven distinct stress fields with three
regimens: transpressive, extensive oblique and orthorhombic transtensive. These regimes
correlate with structures of the framework and with the alternating phases of NE-SW and NWSE compression and extension of BR.
Key-words: Recôncavo Basin; Maracangalha Formation; Gravitational flows; Stress fields;
Island of Cajaíba.
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Morfodinâmica e condição de equilíbrio do leito sob a ação de correntes de turbidezPuhl, Eduardo January 2012 (has links)
Ensaios experimentais foram realizados com o intuito de criar condições ao escoamento das correntes de turbidez a alcançar um estado de equilíbrio dinâmico, o qual é associado à escoamentos com alta capacidade de transferência de sedimentos para a bacia submarina. De-vido à sua imprevisibilidade e dificuldades de medição, os dados obtidos em ambientes natu-rais das correntes de turbidez são escassos, porém sua importância na geração de reservas de hidrocarbonetos é amplamente reconhecida. Duas séries experimentais foram realizadas, para tanto, um canal unidirecional (5,38 m (C) x 0,30 m (L) x 0,38 m (A)) foi utilizado, sob uma declividade de 3°. As correntes foram compostas por caulim fino (ds = 23um) e uma des-carga contínua ( q = 21/s) foi mantida em todo o experimento. Nos ensaios de maior concen-tração (Fase A – Cv = 2,7%), o escoamento acelerou ao longo do tempo, diluindo-se e di-minuindo a resistência junto ao leito. Já a Fase B (menor concentração – Cv = 1,25%) indica uma retração do fluxo (redução na espessura), desenvolvendo uma camada basal de maior concentração e cisalhamento. O estado de equilíbrio do escoamento, a partir da formação e equilíbrio das formas de fundo, foi atestado através da análise dos modelos teóricos e das equações governantes, sendo função do número de Richardson normal (RiN ≈ 0,41). Inclusi-ve, o escoamento assemelhou-se ao escoamento uniforme em canal, de modo que, para uma mesma descarga, o escoamento ajustou-se a uma mesma declividade (S ≈ 0,07) e coeficiente de resistência (cf ≈ 0,015). Os resultados indicam para a potencialidade das correntes de tur-bidez em gerar as chamadas Ondas Sedimentares, estruturas encontradas em ambientes natu-rais semelhantes às antidunas fluviais. A evolução temporal da declividade e sua importância para obtenção de um estado de equilíbrio, indica que, através da manutenção de uma descarga de sedimentos (e.g. por cheias fluviais, instabilidades de acumulação deltaica), as correntes tem capacidade de alcançar um estado de equilíbrio com o leito, mesmo em regime de deposi-ção. Boas correlações dos experimentos simulados com o uso de modelos de previsão de for-mas de fundo fluviais e a desenvolvimento similar das ondulações geradas são novos indícios que atestam a semelhança entre os mecanismos de geração e formação das formas de fundo às geradas por escoamentos fluviais. Além disso, a caracterização da camada basal da corrente, responsável pela maior parte do transporte sedimentar e com perfis característicos semelhan-tes aos de escoamento fluviais, geraram melhor correlação dos dados experimentais com os modelos fluviais. / Turbidity currents were simulated in laboratory in order to allow the flows to reach an dynamic equilibrium condition, which is related to natural flows of great potential of transfer-ring sediment into the submarine basin. Natural observation and measurements from turbidity currents are very rare due to its unpredictability and difficulties, however its role in the gener-ation of hydrocarbons reservoirs it is widely recognized. Two experimental series were per-formed with the use of an unidirectional tank (5,38 m long, 0,30 m wide and 0,38 m high), which sited in a slope of 3 degrees. The flows were composed by kaolin (ds = 23um) and fed the tank continuously with the same discharge (q = 21/s). High concentration (Phase A – Cv = 2,7%) flows accelerated trough time, diluting it and reducing shear on the bed. Phase B experiments (low conc. – Cv = 1,25%) indicated flow retraction (lower H and U) and the development of a high concentration basal layer, together with higher bed shear. The equilib-rium stage between the flow and the bedforms was verified with the use of theoretical models and governing equations, at the end it was verified that it was a function of the normal Rich-ardson number (RiN ≈ 0,41). Plus, a similar behavior of the flow with uniform open channel flows was verified, in a way that for a given discharge, the flow was set to the same slope (S ≈ 0,07) and drag coefficient (cf ≈ 0,015). Also, new results indicate the potential of tur-bidity currents to generate sedimentary waves, particular features found in natural environ-ments generally associated with antidunes. The temporal evolution of the bed slope was very relevant to the flow equilibrium stage; so that in the natural environment periodic discharges (e.g. river floods, instabilities of deltaic accumulation) could allow turbidity currents reach an equilibrium stage with the bed through deposition. Good correlation with experimental data of fluvial bedforms prediction models and similar development of resulting ripples are new evi-dence of similarity between mechanisms of generation and evolution of the fluvial and turbid-ity currents bedforms. Besides that, an improvement of the correlation was observed when characteristic scales of the basal layer were used, which is a region of high sediment transport having typical profiles very similar to fluvial ones.
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Geração de correntes de turbidez de alta densidade : condicionantes hidráulicos e deposicionaisManica, Rafael January 2009 (has links)
As correntes de turbidez de alta densidade e seus depósitos resultantes, ainda hoje, não são um fenômeno totalmente explicado/classificado, tanto no meio científico, como na indústria, em especial, a do petróleo. Visando buscar o entendimento hidrodinâmico e deposicional desses fluxos gravitacionais de sedimentos naturais, este trabalho realizou um estudo experimental (modelagem física) deste fenômeno em laboratório. Através da modelagem física foi possível realizar 25 simulações experimentais com diferentes tipos de materiais sedimentares, no caso, esferas de vidro ( m ~ 2600kg/m³), simulando as frações areia fina e silte, e o caulim ( m ~ 2600kg/m³), representando as frações de argila nesses escoamentos. As faixas de concentrações volumétricas utilizadas nos experimentos foram de 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% e 35%. Para esses intervalos de concentrações foram utilizadas três diferentes proporções de argila na mistura, no caso fluxos não coesivos (0% de argila), fluxos mistos (com 50% de argila) e fluxos coesivos (100% de argila). Ainda, para a concentração volumétrica de 20%, foram realizados quatro ensaios adicionais com 10%, 25%, 75% e 90% de argila na mistura, englobando a transição de um fluxo não coesivo para coesivo. Os experimentos utilizaram um canal de acrílico (4,5 x 0,2 x 0,5 m) e a simulação se deu através da metodologia de pulso de material, a qual utilizou 120 litros de mistura de água e sedimento, que era lançada, instantaneamente, no interior do tanque, através da abertura de uma comporta. Para o registro dos ensaios foram utilizadas duas câmeras digitais, além de um medidor de velocidade ultrassônico (UVP) com dez transdutores, distribuídos ao longo de 15 cm e instalado a 340 cm da fonte. Ao seu lado, foram colocadas quatro sondas de medição da concentração da mistura (UHCM), as quais amostravam uma faixa de 10 cm do interior do fluxo. Para todas as misturas utilizadas, foi realizada a sua caracterização reológica, com o uso de um reômetro. Para a avaliação do depósito, foram coletadas amostras indeformáveis do depósito, em três locais distintos que foram, posteriormente, processadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV. A partir dos dados da caracterização reológica das misturas utilizadas nos experimentos, foi possível estabelecer o modelo da relação tensão/deformação, bem como as equações constitutivas de determinação da viscosidade dinâmica (e/ou aparente) da mistura em relação a concentração volumétrica, gradiente de deformação e presença de argila. Com os dados do registro de vídeo foi possível caracterizar, via um método desenvolvido com uso de uma lousa interativa, a série temporal de três espessuras geométricas da corrente. Aliado aos dados de velocidade e de concentração obtidos nos equipamentos de medição, foi possível avaliar as propriedades hidrodinâmicas das correntes, tais como as séries temporais de velocidade, concentração e geometria, os seus perfis verticais médios, a adimensionalização dos perfis de velocidade e concentração, relações adimensionais entre esses parâmetros, bem como as definições da tensão de cisalhamento junto ao fundo, da espessura da subcamada viscosa e da vazão mássica de sedimentos. Os depósitos foram avaliados em duas escalas distintas: em macro-escala, com a avaliação da espessura e granulometria do depósito ao longo da distância, balanço de massa de sedimentos e determinação da taxa de deposição (com o auxílio das imagens do vídeo); e em micro-escala, através do uso de imagens microscópicas obtidas a partir de amostras indeformáveis do depósito resultante, onde foi possível obter a distribuição do tamanho do grão médio ao longo da vertical (gradação), a porcentagem de cada tipo de sedimento e laminações dos grãos. A partir dos resultados apresentados na caracterização reológica das misturas, nas propriedades hidrodinâmicas, geométricas e deposicionais, foi realizado uma síntese agrupando estas propriedades, considerando, ao todo, 22 parâmetros de classificação. Um diagrama de três entradas (concentração volumétrica, presença de argila e o comportamento reológico da mistura) foi construído e, como resultado, foi possível definir seis regiões de reologia/fluxo/depósito que apresentam uma condição de causa (fluxo) com consequência (depósito) características. As seis regiões podem ser resumidas no que segue: Região I – Fluxo Newtoniano de baixa concentração, turbulento e subcrítico, mantidos pela componente ascendente da turbulência, com deposição de partículas individuais que geraram depósitos gradados normalmente com ou sem presença destacada de camada selante de argila no topo. Região II – Fluxo Newtoniano de média concentração, turbulento e supercrítico com a formação de uma camada turbulenta ondulada (deformável) e mais concentrada e com presença de argila junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida que geraram depósitos parcialmente segregados (maciços) junto à base e gradados normalmente junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região III – Fluxo Newtoniano de mais alta concentração, turbulento, supercrítico com nítida estratificação (bipartição) de uma camada turbulenta fortemente ondulada (deformável) e mais concentrada junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida, com uma deposição de grãos mais abrupta (próximo ao congelamento friccional), gerando depósitos menos segregados (maciços) junto à base e com uma gradação normal junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região IV – Fluxo não Newtoniano de média concentração, baixa turbulência, supercrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com menores ondulações, com influência das forças viscosas e coesivas, com formação de um “plug” de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo com uma camada de grãos não coesivos levemente gradados junto ao fundo, com uma camada lamosa com grãos não coesivos dispersos não gradados na matriz e com a presença de uma camada selante. Região V- Fluxo não Newtoniano de alta concentração, com uma turbulência nos instantes iniciais, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com ondulações, influência das forças viscosas, empuxo e coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Região VI – Fluxo não Newtoniano de alta concentração, dominado pelas forças viscosas, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com poucas ondulações, fortemente resistente ao escoamento (yield strength) devido ao empuxo e as forças coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Por fim, as características de fluxo e depósito obtidas nesses seis modelos foram comparadas com as classificações encontradas na literatura sobre fluxos gravitacionais de sedimentos, mais especificamente, com correntes de turbidez de alta densidade. Foi proposta então, uma classificação inédita para esses fluxos, baseada na concentração volumétrica, presença de argila e comportamento reológico das misturas, além de considerar a evolução e transformação destes fluxos ao longo do espaço. Pela nova classificação proposta, os fluxos extremos seriam aqueles que são amplamente aceitos: correntes de turbidez de baixa densidade (região I) e os fluxos de detritos (regiões V e VI). Os fluxos das regiões II, III foram classificados com as correntes de turbidez de alta densidade inercial, devido à predominância das forças inerciais no escoamento e a região IV foi classificada como correntes de turbidez de alta densidade viscosa, devido à influência do aumento da presença de argila no escoamento, o que causou significativas mudanças no fluxo e depósito. / Our ability to interpret the deposits of sediment gravity flows in the marine realm has been greatly restricted by our lack of understanding of their flow processes. This limitation is reflected in the numerous classification schemes and the difficulty in using terms such as low and high-density turbidity currents. Here we report a novel experimentally-derived classification scheme that for the first time identifies flow types and quantifies their transition points. A series of 25 experiments with non-cohesive, mixed and cohesive high-density turbidity currents were performed in order to study the depositional-process based hydrodynamic and rheological properties of these flows. Three types of turbidity current were studied at eight different volumetric concentrations between 2.5% and 35%. The flows carried a mixture of non-cohesive (siltsized glass beads) and cohesive sediment (kaolin) at different clay-silt ratios. Detailed time-series of flow structure, suspended sediment concentration and flow velocity were collected using Digital Video Cameras, Ultra-High Concentration Meters and Ultrasonic Doppler Velocity Probes. The rheological properties of the mixtures were also evaluated. The hydrodynamic properties of the flows were determined using changing flow geometry, and high-frequency time-series, depth-average values and vertical profiles of velocity and sediment concentration. Moreover, the deposits were studied using Scanning Electron Microscopy. Six types of flows were distinguished based on a comparison of hydrodynamic, depositional and rheological properties. A 3D phase diagram was created, showing the boundaries between these flow types in terms of rheological behaviour, bulk volumetric concentration and clay concentration. The main characteristics of the flow types are: Type I: Low density flow; Newtonian; grains supported by upward component of turbulence; no hindered settling; segregation of grains and normally graded beds. Type II: Newtonian; grains supported by turbulence; turbulent flow with gently undulating high-concentration near-bed layer; partial hindered settling and partial size segregation forming partially graded beds. Type III: Newtonian; fully turbulent flow with strongly undulating high-concentration near-bed layer; hindered settling resulting in rapid deposition and generation of partially graded beds. Type IV: non-Newtonian; viscous flow; formation of “plug” and shear flow (mud layer close the bottom); viscous forces cause freezing of the flow and forming graded beds of muddy sand. Types V and VI: non-Newtonian; viscous flow with thick mud layer; grain support by matrix strength; weakly undulating internal mud layer; cohesive freezing forms an ungraded muddy sand with coarse-tail grading on top. A new process-related classification of sediment gravity flows is proposed. Type I resembles classic low-density turbidity current behavior, and types V and VI are close to the debris flow behavior. Types II and III are classified as inertial high-density turbidity currents, due to flow turbulence and model IV represents a viscous high-density turbidity current, due to the high concentrations of clay and its cohesive influence on flow and deposit.
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Influência Tectônica na Dinâmica dos Fluxos Gravitacionais da Formação Salvador, Borda Leste da Sub-Bacia de Tucano Central, Bahia, Brasil.Romero, Ramena Guerrieri Schleier 14 April 2017 (has links)
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RAMENA GUERRIERI SCHLEIER ROMERO_Dissertação_Mestrado_Ramena_.pdf: 8314318 bytes, checksum: 6fd46b375cb4a888d0e5c07d2266d1b6 (MD5) / O sistema de rifte Recôncavo-Tucano-Jatobá (SRRTJ) é um conjunto de bacias sedimentares que foi gerado a partir do rifteamento do Gondwana durante o Eocretáceo. Estruturado preferencialmente nos sentidos N/S e WSW/ENE, o SRRTJ é tido como um laboratório natural para estudos relacionados às estruturas rúpteis geradas durante o processo de extensão litosférica. A área de estudo está localizada na porção leste na sub-bacia de Tucano Central (SBTC) próxima aos municípios de Poço Verde e Cícero Dantas no estado da Bahia. Esse estudo tem como objetivo principal determinar a influência das grandes falhas na dinâmica dos fluxos gravitacionais. Tratase de uma abordagem detalhada da Formação Salvador, que são os conglomerados localizados na borda da falha Adustina, que foram depositados ainda no clímax do rifteamento, resultantes de altas taxas de subsidência mecânica. A partir de dados de campo das estruturas rúpteis e dos sentidos de paleocorrente, foi possível identificar os controles estruturais atuantes diretamente no transporte da massa conglomerática. Trata-se não somente de uma análise da falha de borda Adustina, mas também a relação dela com as demais grandes falhas locais e como elas desencadearam a movimentação dos sedimentos. Para a realização do trabalho foi necessário dividir a região estudada em três subáreas. Na primeira subárea (A1), observou-se que além da falha Adustina, a falha de transferência de Caritá, possui uma relação mais direta com o transporte da massa cujo sentindo de paleocorrentes é predominante para SW, em direção ao bloco baixo e contrário ao mergulho da falha. Na subárea 2 (A2), a falha de Duas Serras aparece como principal estrutura condicionante dos movimentos gravitacionais. Trata-se de uma falha de alívio que intercepta a falha de borda, e favorece o deslocamento dos sedimentos para SW, e para NW, sendo a última direção paralela ao trend da falha de Duas Serras, confirmando que falhas de alívio geram corredores favoráveis ao deslocamento dos sedimentos. Ainda na subárea 2, a junção do maior rejeito da falha de Adustina com o maior rejeito da falha de Duas Serras levam ao surgimento do maior baixo já documentado em bacias intracontinentais originadas pela tectônica extensiva, que é o baixo de Cícero Dantas. Na subárea 3, a estrutura mais importante passa a ser exclusivamente a falha de borda Adustina, que desenvolve um conjunto de falhas sintéticas em dominó diminuindo gradativamente a inclinação das demais falhas e facilitando a geração de rampas de revezamento para a circulação de sedimentos. Todos esses estudos foram associados com a análise das fácies de fan delta distal e proximal identificadas em campo. / ABSTRACT - The Recôncavo-Tucano-Jatobá rifte system (RTJRS) is a set of sedimentary basins that was generated from Gondwana rifting during the Eocretaceous. Preferably structured in the N / S and WSW / ENE directions, the RTJRS is considered as a natural laboratory for studies related to the rump structures generated during the lithospheric extension process. The study area is located in the eastern portion of the Central Tucano sub-basin (CTSB) near of the counties of Poço Verde and Cícero Dantas in the state of Bahia. The main objective of this study is to determine the influence of major faults on the dynamics of gravitational flows. This is a detailed study of the Salvador Formation, which are the conglomerates located near from the Adustina fault, which were deposited at the climax of the rifting process, resulting from high rates of mechanical subsidence. From the field data of rump structures and determination of paleocurrent senses, it was possible to identify the structures acting directly in conglomerate mass transport. It is not only an analysis of the edge fault Adustina, but also the relation of it with the other great local faults and how they triggered the movement of the sediments. For the accomplishment of the work it was necessary to divide the studied region into three subareas. In the first subarea (A1), it was observed that in addition to the Adustina fault, the Caritá transfer fault, has a more direct relation with the transport of the mass of the paleocorrent, which is predominant for SW, towards the low block and contrary to the fault diving. In subarea 2 (A2), the fault of Duas Serras appears as the main conditioning structure of the gravitational movements. It is relief faults that intercepts the edge fault, and favors the displacement of the sediments to SW, and to NW, being the last direction parallel to the trend of the fault of Duas Serras, confirming that relieve failures generate favorable corridors to the displacement of sediments. Also in subarea 2, the junction of the largest tailings of the Adustina fault with the largest reject of the fault of the Duas Serras leads to the emergence of the largest low already documented in intracontinental basins originated by the extensive tectonics, which is the low of Cicero Dantas. In subarea 3, the most important structure becomes exclusively the edge fault Adustina, which develops a set of synthetic faults in dominoes, gradually decreasing the slope of the other faults and facilitating the generation of relay ramps for the sediment circulation. All of these studies were associated with the analysis of distal and proximal fan delta facies identified in the field.
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Geração de correntes de turbidez de alta densidade : condicionantes hidráulicos e deposicionaisManica, Rafael January 2009 (has links)
As correntes de turbidez de alta densidade e seus depósitos resultantes, ainda hoje, não são um fenômeno totalmente explicado/classificado, tanto no meio científico, como na indústria, em especial, a do petróleo. Visando buscar o entendimento hidrodinâmico e deposicional desses fluxos gravitacionais de sedimentos naturais, este trabalho realizou um estudo experimental (modelagem física) deste fenômeno em laboratório. Através da modelagem física foi possível realizar 25 simulações experimentais com diferentes tipos de materiais sedimentares, no caso, esferas de vidro ( m ~ 2600kg/m³), simulando as frações areia fina e silte, e o caulim ( m ~ 2600kg/m³), representando as frações de argila nesses escoamentos. As faixas de concentrações volumétricas utilizadas nos experimentos foram de 2,5%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30% e 35%. Para esses intervalos de concentrações foram utilizadas três diferentes proporções de argila na mistura, no caso fluxos não coesivos (0% de argila), fluxos mistos (com 50% de argila) e fluxos coesivos (100% de argila). Ainda, para a concentração volumétrica de 20%, foram realizados quatro ensaios adicionais com 10%, 25%, 75% e 90% de argila na mistura, englobando a transição de um fluxo não coesivo para coesivo. Os experimentos utilizaram um canal de acrílico (4,5 x 0,2 x 0,5 m) e a simulação se deu através da metodologia de pulso de material, a qual utilizou 120 litros de mistura de água e sedimento, que era lançada, instantaneamente, no interior do tanque, através da abertura de uma comporta. Para o registro dos ensaios foram utilizadas duas câmeras digitais, além de um medidor de velocidade ultrassônico (UVP) com dez transdutores, distribuídos ao longo de 15 cm e instalado a 340 cm da fonte. Ao seu lado, foram colocadas quatro sondas de medição da concentração da mistura (UHCM), as quais amostravam uma faixa de 10 cm do interior do fluxo. Para todas as misturas utilizadas, foi realizada a sua caracterização reológica, com o uso de um reômetro. Para a avaliação do depósito, foram coletadas amostras indeformáveis do depósito, em três locais distintos que foram, posteriormente, processadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV. A partir dos dados da caracterização reológica das misturas utilizadas nos experimentos, foi possível estabelecer o modelo da relação tensão/deformação, bem como as equações constitutivas de determinação da viscosidade dinâmica (e/ou aparente) da mistura em relação a concentração volumétrica, gradiente de deformação e presença de argila. Com os dados do registro de vídeo foi possível caracterizar, via um método desenvolvido com uso de uma lousa interativa, a série temporal de três espessuras geométricas da corrente. Aliado aos dados de velocidade e de concentração obtidos nos equipamentos de medição, foi possível avaliar as propriedades hidrodinâmicas das correntes, tais como as séries temporais de velocidade, concentração e geometria, os seus perfis verticais médios, a adimensionalização dos perfis de velocidade e concentração, relações adimensionais entre esses parâmetros, bem como as definições da tensão de cisalhamento junto ao fundo, da espessura da subcamada viscosa e da vazão mássica de sedimentos. Os depósitos foram avaliados em duas escalas distintas: em macro-escala, com a avaliação da espessura e granulometria do depósito ao longo da distância, balanço de massa de sedimentos e determinação da taxa de deposição (com o auxílio das imagens do vídeo); e em micro-escala, através do uso de imagens microscópicas obtidas a partir de amostras indeformáveis do depósito resultante, onde foi possível obter a distribuição do tamanho do grão médio ao longo da vertical (gradação), a porcentagem de cada tipo de sedimento e laminações dos grãos. A partir dos resultados apresentados na caracterização reológica das misturas, nas propriedades hidrodinâmicas, geométricas e deposicionais, foi realizado uma síntese agrupando estas propriedades, considerando, ao todo, 22 parâmetros de classificação. Um diagrama de três entradas (concentração volumétrica, presença de argila e o comportamento reológico da mistura) foi construído e, como resultado, foi possível definir seis regiões de reologia/fluxo/depósito que apresentam uma condição de causa (fluxo) com consequência (depósito) características. As seis regiões podem ser resumidas no que segue: Região I – Fluxo Newtoniano de baixa concentração, turbulento e subcrítico, mantidos pela componente ascendente da turbulência, com deposição de partículas individuais que geraram depósitos gradados normalmente com ou sem presença destacada de camada selante de argila no topo. Região II – Fluxo Newtoniano de média concentração, turbulento e supercrítico com a formação de uma camada turbulenta ondulada (deformável) e mais concentrada e com presença de argila junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida que geraram depósitos parcialmente segregados (maciços) junto à base e gradados normalmente junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região III – Fluxo Newtoniano de mais alta concentração, turbulento, supercrítico com nítida estratificação (bipartição) de uma camada turbulenta fortemente ondulada (deformável) e mais concentrada junto ao fundo, mantido pela turbulência e com influência da decantação impedida, com uma deposição de grãos mais abrupta (próximo ao congelamento friccional), gerando depósitos menos segregados (maciços) junto à base e com uma gradação normal junto ao topo, com ou sem presença destacada de camada selante de argila. Região IV – Fluxo não Newtoniano de média concentração, baixa turbulência, supercrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com menores ondulações, com influência das forças viscosas e coesivas, com formação de um “plug” de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo com uma camada de grãos não coesivos levemente gradados junto ao fundo, com uma camada lamosa com grãos não coesivos dispersos não gradados na matriz e com a presença de uma camada selante. Região V- Fluxo não Newtoniano de alta concentração, com uma turbulência nos instantes iniciais, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com ondulações, influência das forças viscosas, empuxo e coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Região VI – Fluxo não Newtoniano de alta concentração, dominado pelas forças viscosas, subcrítico, com formação de uma camada lamosa mais concentrada junto ao fundo com poucas ondulações, fortemente resistente ao escoamento (yield strength) devido ao empuxo e as forças coesivas (matriz coesiva), com formação de um “plug” homogêneo de sedimentos (congelamento coesivo) que formou depósitos do topo à base por congelamento coesivo, depósito não gradado com predominância de uma matriz lamosa com grãos dispersos, com ou sem a presença de um depósito gradado no topo resultado do fluxo remanescente do corpo e cauda. Por fim, as características de fluxo e depósito obtidas nesses seis modelos foram comparadas com as classificações encontradas na literatura sobre fluxos gravitacionais de sedimentos, mais especificamente, com correntes de turbidez de alta densidade. Foi proposta então, uma classificação inédita para esses fluxos, baseada na concentração volumétrica, presença de argila e comportamento reológico das misturas, além de considerar a evolução e transformação destes fluxos ao longo do espaço. Pela nova classificação proposta, os fluxos extremos seriam aqueles que são amplamente aceitos: correntes de turbidez de baixa densidade (região I) e os fluxos de detritos (regiões V e VI). Os fluxos das regiões II, III foram classificados com as correntes de turbidez de alta densidade inercial, devido à predominância das forças inerciais no escoamento e a região IV foi classificada como correntes de turbidez de alta densidade viscosa, devido à influência do aumento da presença de argila no escoamento, o que causou significativas mudanças no fluxo e depósito. / Our ability to interpret the deposits of sediment gravity flows in the marine realm has been greatly restricted by our lack of understanding of their flow processes. This limitation is reflected in the numerous classification schemes and the difficulty in using terms such as low and high-density turbidity currents. Here we report a novel experimentally-derived classification scheme that for the first time identifies flow types and quantifies their transition points. A series of 25 experiments with non-cohesive, mixed and cohesive high-density turbidity currents were performed in order to study the depositional-process based hydrodynamic and rheological properties of these flows. Three types of turbidity current were studied at eight different volumetric concentrations between 2.5% and 35%. The flows carried a mixture of non-cohesive (siltsized glass beads) and cohesive sediment (kaolin) at different clay-silt ratios. Detailed time-series of flow structure, suspended sediment concentration and flow velocity were collected using Digital Video Cameras, Ultra-High Concentration Meters and Ultrasonic Doppler Velocity Probes. The rheological properties of the mixtures were also evaluated. The hydrodynamic properties of the flows were determined using changing flow geometry, and high-frequency time-series, depth-average values and vertical profiles of velocity and sediment concentration. Moreover, the deposits were studied using Scanning Electron Microscopy. Six types of flows were distinguished based on a comparison of hydrodynamic, depositional and rheological properties. A 3D phase diagram was created, showing the boundaries between these flow types in terms of rheological behaviour, bulk volumetric concentration and clay concentration. The main characteristics of the flow types are: Type I: Low density flow; Newtonian; grains supported by upward component of turbulence; no hindered settling; segregation of grains and normally graded beds. Type II: Newtonian; grains supported by turbulence; turbulent flow with gently undulating high-concentration near-bed layer; partial hindered settling and partial size segregation forming partially graded beds. Type III: Newtonian; fully turbulent flow with strongly undulating high-concentration near-bed layer; hindered settling resulting in rapid deposition and generation of partially graded beds. Type IV: non-Newtonian; viscous flow; formation of “plug” and shear flow (mud layer close the bottom); viscous forces cause freezing of the flow and forming graded beds of muddy sand. Types V and VI: non-Newtonian; viscous flow with thick mud layer; grain support by matrix strength; weakly undulating internal mud layer; cohesive freezing forms an ungraded muddy sand with coarse-tail grading on top. A new process-related classification of sediment gravity flows is proposed. Type I resembles classic low-density turbidity current behavior, and types V and VI are close to the debris flow behavior. Types II and III are classified as inertial high-density turbidity currents, due to flow turbulence and model IV represents a viscous high-density turbidity current, due to the high concentrations of clay and its cohesive influence on flow and deposit.
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Morfodinâmica e condição de equilíbrio do leito sob a ação de correntes de turbidezPuhl, Eduardo January 2012 (has links)
Ensaios experimentais foram realizados com o intuito de criar condições ao escoamento das correntes de turbidez a alcançar um estado de equilíbrio dinâmico, o qual é associado à escoamentos com alta capacidade de transferência de sedimentos para a bacia submarina. De-vido à sua imprevisibilidade e dificuldades de medição, os dados obtidos em ambientes natu-rais das correntes de turbidez são escassos, porém sua importância na geração de reservas de hidrocarbonetos é amplamente reconhecida. Duas séries experimentais foram realizadas, para tanto, um canal unidirecional (5,38 m (C) x 0,30 m (L) x 0,38 m (A)) foi utilizado, sob uma declividade de 3°. As correntes foram compostas por caulim fino (ds = 23um) e uma des-carga contínua ( q = 21/s) foi mantida em todo o experimento. Nos ensaios de maior concen-tração (Fase A – Cv = 2,7%), o escoamento acelerou ao longo do tempo, diluindo-se e di-minuindo a resistência junto ao leito. Já a Fase B (menor concentração – Cv = 1,25%) indica uma retração do fluxo (redução na espessura), desenvolvendo uma camada basal de maior concentração e cisalhamento. O estado de equilíbrio do escoamento, a partir da formação e equilíbrio das formas de fundo, foi atestado através da análise dos modelos teóricos e das equações governantes, sendo função do número de Richardson normal (RiN ≈ 0,41). Inclusi-ve, o escoamento assemelhou-se ao escoamento uniforme em canal, de modo que, para uma mesma descarga, o escoamento ajustou-se a uma mesma declividade (S ≈ 0,07) e coeficiente de resistência (cf ≈ 0,015). Os resultados indicam para a potencialidade das correntes de tur-bidez em gerar as chamadas Ondas Sedimentares, estruturas encontradas em ambientes natu-rais semelhantes às antidunas fluviais. A evolução temporal da declividade e sua importância para obtenção de um estado de equilíbrio, indica que, através da manutenção de uma descarga de sedimentos (e.g. por cheias fluviais, instabilidades de acumulação deltaica), as correntes tem capacidade de alcançar um estado de equilíbrio com o leito, mesmo em regime de deposi-ção. Boas correlações dos experimentos simulados com o uso de modelos de previsão de for-mas de fundo fluviais e a desenvolvimento similar das ondulações geradas são novos indícios que atestam a semelhança entre os mecanismos de geração e formação das formas de fundo às geradas por escoamentos fluviais. Além disso, a caracterização da camada basal da corrente, responsável pela maior parte do transporte sedimentar e com perfis característicos semelhan-tes aos de escoamento fluviais, geraram melhor correlação dos dados experimentais com os modelos fluviais. / Turbidity currents were simulated in laboratory in order to allow the flows to reach an dynamic equilibrium condition, which is related to natural flows of great potential of transfer-ring sediment into the submarine basin. Natural observation and measurements from turbidity currents are very rare due to its unpredictability and difficulties, however its role in the gener-ation of hydrocarbons reservoirs it is widely recognized. Two experimental series were per-formed with the use of an unidirectional tank (5,38 m long, 0,30 m wide and 0,38 m high), which sited in a slope of 3 degrees. The flows were composed by kaolin (ds = 23um) and fed the tank continuously with the same discharge (q = 21/s). High concentration (Phase A – Cv = 2,7%) flows accelerated trough time, diluting it and reducing shear on the bed. Phase B experiments (low conc. – Cv = 1,25%) indicated flow retraction (lower H and U) and the development of a high concentration basal layer, together with higher bed shear. The equilib-rium stage between the flow and the bedforms was verified with the use of theoretical models and governing equations, at the end it was verified that it was a function of the normal Rich-ardson number (RiN ≈ 0,41). Plus, a similar behavior of the flow with uniform open channel flows was verified, in a way that for a given discharge, the flow was set to the same slope (S ≈ 0,07) and drag coefficient (cf ≈ 0,015). Also, new results indicate the potential of tur-bidity currents to generate sedimentary waves, particular features found in natural environ-ments generally associated with antidunes. The temporal evolution of the bed slope was very relevant to the flow equilibrium stage; so that in the natural environment periodic discharges (e.g. river floods, instabilities of deltaic accumulation) could allow turbidity currents reach an equilibrium stage with the bed through deposition. Good correlation with experimental data of fluvial bedforms prediction models and similar development of resulting ripples are new evi-dence of similarity between mechanisms of generation and evolution of the fluvial and turbid-ity currents bedforms. Besides that, an improvement of the correlation was observed when characteristic scales of the basal layer were used, which is a region of high sediment transport having typical profiles very similar to fluvial ones.
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