Durante a fase de avaliação de jazidas de ferro, é importante determinar a densidade das formações geológicas em suas respectivas profundidades. Como uma alternativa prática para obter esta informação, testou-se a aplicação de perfilagem geofísica gamagama em furos de sondagem nos depósitos de Dois Irmãos e Maquiné, Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais – Brasil. O objetivo deste estudo foi investigar obtenção da densidade in situ do minério de ferro e encaixantes usando a técnica de perfilagem geofísica gama-gama. A utilidade desta técnica cresce quando a recuperação de testemunhos é deficiente ou inexistente, como ocorre em determinadas situações envolvendo minérios de ferro friáveis O equipamento de medida é constituído de uma fonte emissora de radiação gama e sensores de radiação, que são introduzidos em furos de sondagem. A radiação detectada pelos sensores permite estimar a densidade das rochas próximas ao sistema de medida. Comparações feitas entre densidades determinadas por análises de laboratório e densidades estimadas por perfilagem geofísica mostraram diferenças inferiores a 15%, em situações nas quais o diâmetro dos furos de sondagem manteve-se constante. / During the evaluation of iron deposits, it is important to determine the bulk density of geological formations at various depths. To put this issue in a practical way, we present the results of the application of wireline logging in Dois Irmãos and Maquiné deposits, Iron Quadrangle, Minas Gerais-Brazil. The aim of this study is to investigate the possibility of recording the in-situ densities of subsurface iron ore bodies and waste rock. The usefulness of this technique grows as the borehole core recovery is deficient or inexistent, as happens in certain situations involving friable iron ore. The measurement system is constituted of a gamma-ray source and three detectors mounted in a sonde which is lowered into a borehole and the gamma-rays are counted. In the following, this gamma-ray counting rate is transformed into density, supposing the calibration curve is a true exponential function and the densities come from core data. By comparing densities determined in laboratory and through the logs we have found differences below 15% supposing the borehole diameters are nearly constant.

A Bacia do Camaquã (BC) é uma unidade geológica fundamental no esclarecimento da evolução geotectônica do Rio Grande do Sul. Ela agrupa e preserva, em parte, diferentes associações vulcano-sedimentares representativas do estágio de transição da Plataforma Sul-Americana. Depositada sobre os terrenos ígneos e metamórficos do Escudo Sul-riograndense, sua evolução estratigráfica e geocronológica tem sido pesquisada por diversos autores. Por outro lado, a geofísica tem contribuído pouco nestes estudos, apesar de seu grande potencial como ferramenta exploratória. Por esse motivo, e mediante o avanço das técnicas de processamento de dados, uma nova abordagem foi aplicada ao levantamento aeromagnético realizado em 1972 pelo Serviço Geológico do Brasil, com o objetivo de contribuir para o conhecimento geológico e tectônico da área. O reprocessamento destas variáveis permitiu a reinterpretação da BC e a geração de uma proposta de modelo para o seu arcabouço estrutural. Foram gerados mapas temáticos da BC e realizada a modelagem 2,5D de dados aeromagnéticos de um perfil NW-SE, com 40Km de extensão, localizado ao sul da área. Os mapas temáticos aeromagnéticos, além de delimitar os principais corpos e estruturas da região, permitiram dividir a área de estudo em três grandes domínios geofísicos: Oeste, Central e Leste, separados pela Anomalia Magnética de Caçapava do Sul e pela Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, respectivamente. A modelagem aeromagnética 2,5D ilustrou anomalias entre -40 e -110nT associadas às rochas vulcânicas e metamórficas aflorantes e à ocorrência do embasamento cristalino em subsuperfície, modelado a uma profundidade máxima de 7000m na parte NW do perfil. Em termos geotectônicos, o modelo obtido para o perfil evidenciou falhas extensionais, sugerindo uma configuração que se assemelha a um arranjo composto por horsts e grábens, característico de um sistema de riftes, atribuindo um regime distensivo para evolução da BC. O modelo também ilustrou dois altos do embasamento nas bordas do perfil, relacionados aos altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas. Esse soerguimento do embasamento nos flancos do perfil e o comportamento flexural que o mesmo assume na porção central, podem ser indicativos de um regime compressivo ocorrido anteriormente ao processo de rifteamento e à deposição da BC. A baixa susceptibilidade dos sedimentos que preenchem a bacia é um indicativo de que as áreas fonte podem ser os altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas, compostos por rochas graníticas e gnáissicas de baixa susceptibilidade magnética. O reprocessamento das variáveis geofísicas, os filtros aplicados no perfil estudado e a modelagem geofísica, mostraram-se técnicas eficientes para mapeamento geológico e delimitação do arcabouço estrutural, gerando um modelo geológico representante de uma porção da BC e permitindo assim, um avanço no entendimento de sua arquitetura e evolução geotectônica. / The Camaquã Basin (CB) is an important geologic unit and the knowledge of these rocks helps to clarify the geotectonic evolution of Rio Grande do Sul State. It has partially preserved different volcano-sedimentary associations representing the transition stage of South American Platform. The rocks of the basin overlays the igneous and metamorphic terrains of the Sul-riograndense Shield and its stratigraphic and geochronologic evolution have been widely studied by several authors. On the other hand, the geophysics has a small contribution to these studies, in despite of its great potential as an exploratory tool. Therefore, with the improvement of the data processing techniques, a new approach was applied in the aeromagnetic survey, acquired in 1972 by Brazilian Geological Survey. In this context, this research aims to contributes to the geologic and tectonic knowledge of the basin. The reprocessing of these variables led to the reinterpretation of the CB and to the production of a suggested model for its structural framework. Thematic maps and a 2,5D model of the CB were made from aeromagnetic data of a NW-SE section, with 40 km long, located in the south of the basin. These thematic aeromagnetic maps set out the main bodies and structures inside the basin and also provide a division of the study area into three main geophysics domains: West, Central and East, separated by the Magnetic Anomaly of Caçapava do Sul and the Dorsal de Canguçu Shear Zone, respectively. The 2,5D aeromagnetic modeling shows anomalies between -40 e -110nT, associated with volcanic and metamorphic outcropping rocks and the crystalline basement in subsurface, modeled at a maximum deep of 7000m in the NW portion of the section. In terms of geotectonic, the model obtained for this section revealed extensional faults, suggesting a sketch that resembles a horst and graben structure. This structure is typical for a rift system, assigning a distensive strain event in the evolution of the CB. The model also displayed two basement uplifts on the section borders, related with Caçapava do Sul and Serra das Encantadas uplifts. This uplift of the basement on section borders and its flexural behavior in the central portion can be an evidence of a compressive regime that occurred before the rift process and the sedimentation of the Camaquã Basin. The low susceptibility of the sediments that fill the basin is an indicative that the source areas can be the highs of Caçapava do Sul and Serra das Encantadas, composed mainly by low susceptibility granitic and gneissic rocks. The reprocessing of the geophysical variables, together with the frequency filters applied and the geophysical modeling, proved to be an efficient technique to the geologic mapping and to define the structural framework of the area. Based on this, a geologic model was created, which represents a specific portion of the basin and introduced an important knowledge of the structural framework and geotectonic evolution of the Camaquã Basin.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho foi realizado no aÃude CastanhÃo Estado do Ceara, que desde sua construÃÃo vem gerando tremores de terra de baixa magnitude que estÃo sendo registrado por sismÃgrafos tal fato este que motivou a pesquisa na Ãrea de estudo. O objetivo deste trabalho à investigar trÃs Ãreas com grandes concentraÃÃes de epicentros nas proximidades da barragem do aÃude CastanhÃo. Os meios de investigaÃÃo utilizados foram: sensoriamento remoto, mapeamento geolÃgico e geofÃsico. Foram utilizadas imagens LANDSAT7 e SRTM para o processamento digital e extraÃÃes de lineamentos estruturais de modo manual e automatizado, que propiciou e realÃou uma nova estrutura denominada de falha Michel Arthaud com orientaÃÃo SE â NW. Durante o mapeamento geolÃgico foi realizada descriÃÃo de afloramentos com medidas estruturais, registro fotogrÃfico e coleta de amostras de rochas. O mÃtodo geofÃsico utilizado foi o Time Domain Electromagnetic (TDEM) com a realizaÃÃo de perfis distribuÃdos nas trÃs Ãreas com as maiores concentraÃÃes dos epicentros, sendo as aquisiÃÃes regularmente espaÃadas de 50 metros para o os perfis de Curupatà (Nova Jaguaribara) e Alagamar (Jaguaretama) e 100 m para Nova Jaguaribara. Para o processamento dos dados de sensoriamento remoto foram utilizados os softwares Envi 4.5, Arcgis 9.3 e GeomÃtica 2012, e para os dados geofÃsicos o Software IX1D. Os resultados foram diversos produtos do sensoriamento remoto, onde atravÃs delas, foram observadas diversas estruturas. Nas seÃÃes de resistividades aparentes os perfis mostram grande influÃncia de zonas resistivas intercaladas com condutivas, onde estas podem indicar percolaÃÃes de Ãgua nas fraturas das rochas. Conclui-se que os sismos existentes no CastanhÃo, ocorrem tanto por preenchimento das Ãguas nas fraturas, como tambÃm por reativaÃÃes de falhas, onde existe um forte aliamento dos epicentros sobre as principais estruturas geolÃgicas identificadas pelas imagens de satÃlites e dados de campo. / This work performed in the city of New Jaguaribara at CastanhÃo dyke, was motivated by the observation through seismographs of several earthquakes of low magnitude generated since the construction of the dyke in the mentioned area. The objective of this work was to investigate three areas with large concentrations of epicenters near the CastanhÃo dyke. The investigation was executed using: remote sensing, geological mapping and applied geophysics. Images of Landsat7 and SRTM were used for a digital processing and extraction of structural lineaments both in manual and automated mode, which highlighted a new structure called Michel Arthaud fault, oriented SE - NW. During the geological mapping were realized description of outcrops, structural measures, photographic records and collecting of rock samples. The geophysical method used in this study was the Time Domain Electromagnetic (TDEM) method which was performed in three areas with the highest concentration of epicenters. The profiles were spaced 50 meters for the profiles of Curupatà (New Jaguaribara) and Alagamar (Jaguaretama), and 100 meters for New Jaguaribara. For the data processing the softwareâs Envi 4.5, Arcgis 9.3 and Geomatics 2012 were used, for geophysical data processing was used IX1D Software. The results and conclusions were the various processing of satellite images, and through them, several structures have been observed. In the pseudo-sections of apparent resistivity, we can observe a great influence of conductive zones associating the seismic events with the infiltration of fluids in the rock fractures. We can conclude that the earthquakes occurred in the CastanhÃo area may be associated to the water filling in the fractures. And also due to the reactivation of faults, where there is a strong alignment of the epicenters of the main geological structures identified by satellite images and field data.

A Bacia do Camaquã (BC) é uma unidade geológica fundamental no esclarecimento da evolução geotectônica do Rio Grande do Sul. Ela agrupa e preserva, em parte, diferentes associações vulcano-sedimentares representativas do estágio de transição da Plataforma Sul-Americana. Depositada sobre os terrenos ígneos e metamórficos do Escudo Sul-riograndense, sua evolução estratigráfica e geocronológica tem sido pesquisada por diversos autores. Por outro lado, a geofísica tem contribuído pouco nestes estudos, apesar de seu grande potencial como ferramenta exploratória. Por esse motivo, e mediante o avanço das técnicas de processamento de dados, uma nova abordagem foi aplicada ao levantamento aeromagnético realizado em 1972 pelo Serviço Geológico do Brasil, com o objetivo de contribuir para o conhecimento geológico e tectônico da área. O reprocessamento destas variáveis permitiu a reinterpretação da BC e a geração de uma proposta de modelo para o seu arcabouço estrutural. Foram gerados mapas temáticos da BC e realizada a modelagem 2,5D de dados aeromagnéticos de um perfil NW-SE, com 40Km de extensão, localizado ao sul da área. Os mapas temáticos aeromagnéticos, além de delimitar os principais corpos e estruturas da região, permitiram dividir a área de estudo em três grandes domínios geofísicos: Oeste, Central e Leste, separados pela Anomalia Magnética de Caçapava do Sul e pela Zona de Cisalhamento Dorsal de Canguçu, respectivamente. A modelagem aeromagnética 2,5D ilustrou anomalias entre -40 e -110nT associadas às rochas vulcânicas e metamórficas aflorantes e à ocorrência do embasamento cristalino em subsuperfície, modelado a uma profundidade máxima de 7000m na parte NW do perfil. Em termos geotectônicos, o modelo obtido para o perfil evidenciou falhas extensionais, sugerindo uma configuração que se assemelha a um arranjo composto por horsts e grábens, característico de um sistema de riftes, atribuindo um regime distensivo para evolução da BC. O modelo também ilustrou dois altos do embasamento nas bordas do perfil, relacionados aos altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas. Esse soerguimento do embasamento nos flancos do perfil e o comportamento flexural que o mesmo assume na porção central, podem ser indicativos de um regime compressivo ocorrido anteriormente ao processo de rifteamento e à deposição da BC. A baixa susceptibilidade dos sedimentos que preenchem a bacia é um indicativo de que as áreas fonte podem ser os altos de Caçapava do Sul e da Serra das Encantadas, compostos por rochas graníticas e gnáissicas de baixa susceptibilidade magnética. O reprocessamento das variáveis geofísicas, os filtros aplicados no perfil estudado e a modelagem geofísica, mostraram-se técnicas eficientes para mapeamento geológico e delimitação do arcabouço estrutural, gerando um modelo geológico representante de uma porção da BC e permitindo assim, um avanço no entendimento de sua arquitetura e evolução geotectônica. / The Camaquã Basin (CB) is an important geologic unit and the knowledge of these rocks helps to clarify the geotectonic evolution of Rio Grande do Sul State. It has partially preserved different volcano-sedimentary associations representing the transition stage of South American Platform. The rocks of the basin overlays the igneous and metamorphic terrains of the Sul-riograndense Shield and its stratigraphic and geochronologic evolution have been widely studied by several authors. On the other hand, the geophysics has a small contribution to these studies, in despite of its great potential as an exploratory tool. Therefore, with the improvement of the data processing techniques, a new approach was applied in the aeromagnetic survey, acquired in 1972 by Brazilian Geological Survey. In this context, this research aims to contributes to the geologic and tectonic knowledge of the basin. The reprocessing of these variables led to the reinterpretation of the CB and to the production of a suggested model for its structural framework. Thematic maps and a 2,5D model of the CB were made from aeromagnetic data of a NW-SE section, with 40 km long, located in the south of the basin. These thematic aeromagnetic maps set out the main bodies and structures inside the basin and also provide a division of the study area into three main geophysics domains: West, Central and East, separated by the Magnetic Anomaly of Caçapava do Sul and the Dorsal de Canguçu Shear Zone, respectively. The 2,5D aeromagnetic modeling shows anomalies between -40 e -110nT, associated with volcanic and metamorphic outcropping rocks and the crystalline basement in subsurface, modeled at a maximum deep of 7000m in the NW portion of the section. In terms of geotectonic, the model obtained for this section revealed extensional faults, suggesting a sketch that resembles a horst and graben structure. This structure is typical for a rift system, assigning a distensive strain event in the evolution of the CB. The model also displayed two basement uplifts on the section borders, related with Caçapava do Sul and Serra das Encantadas uplifts. This uplift of the basement on section borders and its flexural behavior in the central portion can be an evidence of a compressive regime that occurred before the rift process and the sedimentation of the Camaquã Basin. The low susceptibility of the sediments that fill the basin is an indicative that the source areas can be the highs of Caçapava do Sul and Serra das Encantadas, composed mainly by low susceptibility granitic and gneissic rocks. The reprocessing of the geophysical variables, together with the frequency filters applied and the geophysical modeling, proved to be an efficient technique to the geologic mapping and to define the structural framework of the area. Based on this, a geologic model was created, which represents a specific portion of the basin and introduced an important knowledge of the structural framework and geotectonic evolution of the Camaquã Basin.

A água subterrânea abastece grande parte da população e sua contaminação é assunto de interesse público. Os postos de combustíveis são fontes potenciais de contaminação, devido à sua extensa malha de distribuição e pelo armazenamento de produto ser predominantemente subterrâneo. Dentre os métodos para detecção de hidrocarbonetos, os geofísicos proporcionam investigação em maiores extensões, com mais rapidez e menor custo. Este estudo apresenta os resultados de quatro métodos geofísicos (eletrorresistividade, polarização induzida, georradar e eletromagnético EM-34) na investigação de dois perfis a jusante de um posto de combustível com histórico de vazamento. Os objetivos foram de detectar a pluma de contaminação e identificar qual dos métodos apresenta os melhores resultados nesta situação. A eletrorresistividade apresentou a melhor correlação com a zona contaminada e com as análises químicas. Os dados da polarização induzida também se relacionaram com a pluma. Os valores do sistema EM-34 ficaram aquém das expectativas. Os do georradar não possibilitaram nenhuma correlação com o substrato contaminado, certamente devido a pouca profundidade de penetração. Foi constatado que a contaminação por hidrocarbonetos não oferece assinatura geoelétrica previsível, devido às condições dinâmicas do campo e suas inter-relações. Enquanto muitos trabalhos associam baixas resistividades aos vazamentos antigos, outros trabalhos mostram o inverso. Neste estudo, a anomalia encontrada apresentou alta resistividade associada às cargabilidades mais altas. / A large portion of the population is supplied with groundwater, and this is a matter of public interest. Gas stations are potential sources of contamination for its extensive distribution network and for the underground storage. Among the existing methods for hydrocarbon detection, the geophysical ones provide a larger range, faster results at smaller costs. This work presents the results of four geophysical methods (electrical resistivity, induced polarization, ground penetrating radar and electromagnetic EM-34) applied to the study of two profiles downwards of a leaking gas station. The objectives were detecting the contamination plume and identify which of the methods employed presents the best results on this site. The electrical resistivity method presented the best correlation with the contaminated zone and chemical analysis. The results of the induced polarization were also associated with the contamination plume. Values obtained with the EM-34 didn?t fulfill the expectations. GPR data didn?t correlate with the contaminated substrate, certainly due to the shallow penetration depth. It was observed that the hydrocarbon contamination does not offer a predictable geoelectrical signature, due to the dynamic conditions of the field and its inter relations. Whilst several paper associate low resistivities to older leakages, in other papers it was found the opposite. In this case study, the anomaly has shown characteristics of high resistivity associated to higher chargeabilities.

Ao redor do canal de Jurubatuba, no município de São Paulo, a água subterrânea do Aquífero Cristalino apresentou elevadas concentrações de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC), levando à proibição do seu uso nessa região. No Brasil, são raros os estudos sobre áreas intensamente contaminadas, principalmente, em meios heterogêneos como os aquíferos fraturados. Nesse contexto, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de elaborar um modelo conceitual da rede de fraturas, indicando os caminhos preferênciaisda água subterrânea.Uma detalhada investigação da geologia estrutural foi realizada, a partir dos seguintes métodos: 1) análise de lineamentos traçados em escala local e regional; 2) levantamento de fraturas, segundo scanlinese pontos, em afloramentos; 3) aplicação conjunta de diferentes perfilagens geofísicas (cáliper, radiação gama, temperatura, condutividade elétrica, imageamento óptico e acústico - OTV e ATV - e flowmeter) em quatro poços profundos;. Os resultados estruturais obtidos, levaram à caracterização dos principais grupos de fraturas, quanto às suas direções, mergulhos, comprimentos e espaçamentos. Foi verificado que os principais grupos de fraturas identificados nos poços, podem ser correlacionados com os grupos identificados nos afloramentos. Foram eles: (1) NW a NNW, subvertical;(2) E-W a ENE, subvertical; (3) NE, subvertical; (4) E-W a WNW, com mergulho entre 30° e 60°; (5) NNE e NE, com mergulho entre 10° e 40°. As fraturas NW, bastante frequentes nos afloramentos, foram subamostradas nos poços, onde, por sua vez, predominam as fraturas NNW. Outra diferença foi observada com relação ao grupo NNE e NE de baixo ângulo de mergulho, que enquanto nos poços as fraturas estão muitas vezes associado à foliação, nos afloramentos esta associação não ocorre. Os espaçamentos obtidos nos afloramentos para os grupos subverticais e de médio ângulo são mais representativos do que aqueles obtidos através das perfilagens. No entanto, o oposto ocorre para o grupo de baixo ângulo.Os grupos foram ordenados em ordem decrescente de espaçamento daseguinte forma: NNE a NE/ baixo ângulo, E-W a ENE/vertical, NW a NNW/vertical, E-W a WNW/médio e NE/vertical. Os grupos também foram classificados de acordo com a sua importância para o fluxo, sendo que: o grupo E-W a WNW e mergulho médio, apresentou menor importância; os três grupos subverticais (E-W a ENE, NE e NW a NNW) apresentaram importância intermediária, não sendo possível identificar a hierarquia entre eles; e o grupo de direção NNE a NE e baixo ou médio ângulo, com a maior importância. As de baixo ângulo são compatíveis com um dos camposde esforços atuais proposto pela literatura, tendo \'sigma\'1 de direção NE em regime compressivo, ou seja, com \'sigma\'3 vertical. / In the surroundings of the Jurubatuba channel, São Paulo, the ground water of the Crystalline Aquifer has elevated concentrations of VolatileOrganic Compounds (VOC), which led to its prohibition to usage. In Brazil, the studies about highly contaminated areas are scarce, and especially in heterogeneous environments like the fractured aquifers. Therefore, in this context, this work\'s main purpose is to elaborate a conceptual model of the fracture net in the Crystalline Aquifer, indicating the preferential ways of ground water flow and, consequently, of its contaminants. A detailed investigation of the structural geologyof the area was conducted, using the following methods: 1)analysis of lineaments in local and regional scale; 2) measurements of fractures in outcrops utilizing scanlinesand observation points; 3) integrated geophysical logging (calipers, gamma radiation, temperature, electrical conductivity, optical and acoustic imaging - OTV and ATV - and flowmeter) in four deep wells. The results obtained led to the characterization of strike, dip, length and spacing of all fractures and its subsequent division in groups. The main fracture groups identified in the wells can be correlated to the ones observed in the outcrops. The groups are: (1) NW to NNW, subvertical; (2) E-W to ENE, subvertical; (3) NE, subvertical; (4) E-W to WNW, with dips between 30º and 60º; (5) NNE and NE, with dips between 10ºand 40º. The fractures with direction NW, which are very common in outcrops, were subsampled in the wells - dominated by fractures NNW. Another difference observed was related to the low dip NNE and NE fractures; in the wells it is clear thatthey are associated with the rock foliation, but they don\'t occur in outcrops. The spacing obtained for the subvertical and medium angle groups in outcrops are more representative than the ones obtained through logging. However, the opposite is observed for the low angle group. The groups were then ordered following the spacing criteria. They are, in a decrescent order: NNE to NE/low angle, E-W to ENE/vertical, NW to NNW/vertical,E-W to WNW/medium angle and NE/vertical. The groups were also classified according to its importance of flow path, being: group E-W to WNW/medium dip was the least importance; the three subvertical groups had intermediate importance - not being possible to hierarchize between them; the most important group is NNE to NE and low to medium dip angle. This result is in agreement with one of the stress fields proposedin the literature, \'sigma\'1 with NE direction and in a compressive regimen, where the fractures that favor the flow are of low angle.

A arte de dimensionar pilares em minas subterrâneas de carvão tem sido objeto de pesquisa há mais de 100 anos no mundo inteiro. A maioria dos métodos de dimensionamento de pilares para a lavra segundo o método \"câmara e pilares\" se vale de parâmetros de resistência e geométricos das camadas de carvão. A resistência in situ da camada de carvão (S1) é um desses parâmetros. No Brasil, na Bacia Carbonífera Sul-Catarinense, uma nova camada de carvão, a Bonito, passou a ser minerada em volume considerável a partir da década de 1990. A sua resistência in situ ainda hoje é uma incógnita. Tendo como campo experimental a camada de carvão Bonito presente na mina Fontanella, no município de Treviso - SC, foram desenvolvidos diferentes estudos de laboratório e em subsolo, visando à caracterização mecânica, estrutural e geofísica dessa camada. Adicionalmente, foram realizadas investigações sobre uma segunda camada de carvão, a Irapuá, já relativamente conhecida, presente em outras duas minas na mesma bacia carbonífera. Os estudos realizados serviram de base para a proposição de uma nova metodologia para a estimativa da resistência à compressão uniaxial in situ de camadas de carvão (S1), levando em consideração a resistência de laboratório e informações geofísicas de laboratório e in situ. Com o uso da nova metodologia, são propostos valores de resistência à compressão uniaxial in situ da camada de carvão Bonito, para diferentes condições geológico-estruturais observadas na mina Fontanella, e para a camada Irapuá, nas minas Morozini Norte e Santa Augusta Norte. / Researchers in all over the world have spent a lot of time in developing techniques for pillar design in coal underground mines that use room and pillar method. Almost all the available methods are based on strength and geometric parameters of the coal seam. One of the most important is the coal seam in situ strength (S1). In Brazil, at Sul-Catarinense Carboniferous basin, a new coal seam (Bonito seam) is being mined since the last decade. Many instability problems have occured during mining. The coal seam strength is not very well known so far. Using the Bonito seam present at Fontanella mine in Treviso - SC, different studies were performed in laboratory and in situ. In adition, another coal seam, Irapuá, was also studied. The compilation of data at different sites was used to propose a new approach to estimates of the in situ uniaxial compressive strength of coal seams (S1) using three parameters. The uniaxial compressive strength and compressional wave ultra sonic velocity are determined in laboratory using small samples, while seismic velocity is measured in large scale conditions directly at the coal seam in situ. Using the new approach, values for in situ strength at Fontanella mine are proposed and also for two mines at Irapuá coal seam, Morozini Norte and Santa Augusta Norte.

Casos de contaminação de aquíferos fraturados são bastante complexos, tendo em vista a heterogeneidade das redes de fraturas, e no geral, sua investigação demanda a utilização de técnicas pouco usuais, como por exemplo o imageamento acústico e a perfilagem de velocidade de fluxo de água. Na área de estudo, localizada em Valinhos/SP, o uso inadequado de solventes organoclorados no passado ocasionou a contaminação do aquífero raso em duas áreas, e o aparecimento de concentrações no aquifero profundo levaram a condução do atual trabalho, que teve como principal objetivo a elaboração de um modelo conceitual de fluxo de água e transporte de contaminantes no aquífero cristalino. Previamente à investigação do aquífero fraturado, foi realizada uma análise de trabalhos existentes, incluindo a interpretação de lineamentos, levantamentos geológicos além de perfilagens geofísicas de superfície. Em cada área investigada, foi realizada a perfuração de um poço profundo e aplicadas as técnicas de perfilagens de raios gama, cáliper, flowmeter, imageamento acústico, além da filmagem do poço e realização de ensaios hidráulicos nos dois pontos perfurados. Para caracterização química do aquífero fraturado, foram realizadas coletas de água subterrânea em intervalos selecionados com a utilização de obturadores pneumáticos. As cargas hidráulicas medidas durante a amostragem também auxiliaram no entendimento da direção do fluxo de água. O aquífero cristalino é formado por rochas gnáissicas e se encontra bastante fraturado e intemperizado, principalmente na porção superficial da rocha (até aproximadamente 65,0 m) onde as maiores velocidades de fluxo de água também foram observadas. A rocha sã possui uma menor densidade de fraturas e predominância de minerais mais claros. As fraturas de baixo a médio angulo de mergulho (Grupo 1) são as mais frequentes em ambas as perfurações e possuem direção principal N-S a NE-SW. São observadas, no geral, exercendo grande influência sobre o fluxo de água, principalmente na porção alterada do gnaisse. Fraturas com ângulo elevado de mergulho, classificadas como Grupo 2 (paralelas à foliação) e Grupo 3 (direção NW à W), são também observadas ao longo de toda a perfuração estabelecendo a conexão hidráulica entre as fraturas do Grupo 1. Em menor proporção, são ainda verificadas fraturas com ângulos de mergulho >40 ° pertencente aos Grupos 4 (NE-SW), 5 (E-W), 6 (NW-SE) e 7 (E-W). O fluxo de água subterrânea se mostrou descendente na porção superior da rocha alterada e ascendente na porção mais profunda, possivelmente direcionando a água subterrânea para a região de transição da rocha mais alterada para a rocha sã (entre 61 a 65 m de profundidade). Apesar do fluxo ascendente em profundidade, o bombeamento de poços tubulares existentes no entorno ao longo dos anos, favoreceu a migração dos contaminantes para porções mais profundas. Os contaminantes observados no poço tubular P6 possuem maior semelhança com os contaminantes observados na Área 2, e ambos estão localizados entre lineamentos NW-SE, indicando uma possível influência dos lineamentos no controle sobre o fluxo de água. No entanto, para entendimento do transporte dos contaminantes em área, é necessário um adensamento da rede de monitoramento, levando em consideração a heterogeneidade do meio e as incertezas relacionadas à extrapolação dos dados para áreas não investigadas. / Cases of contamination in fracture aquifers are complex, given the heterogeneity of the fractures network and the common requirement of unusual techniques for investigation, such as the acoustic imaging and water flow velocity profile. In the study area, located in Valinhos / SP, the inappropriate use of organochlorine solvents in the past caused the contamination of the shallow aquifer in two areas, and the appearance of concentrations in the deep aquifer, lead to the current work, whose main goal was the development of a conceptual model of groundwater flow and contaminants transport in the crystalline aquifer. An analysis of pre-existing works, including the interpretation of lineaments, geological surveys as well as surface geophysical profiling, was conducted previously the investigation of fractured aquifer. A deep well was drilled in each area and applied the profiling methods gamma ray, caliper, flowmeter and acoustic imaging, as well as filming the wells and conducting hydraulic tests in two drillings. For chemical characterization of the fractured aquifer, groundwater sampling were collected at selected intervals with the use of pneumatic packers. Hydraulic heads measured during sampling also helped in understanding the direction of water flow. The crystalline aquifer is consisted by a fractured and weathered gneissic rock, especially in the upper portion of the rock (up to approximately 65.0 m) where higher water flow rates were observed. The fresh rock has a lower fracture density and predominantly lighter minerals. Fractures of low to medium dip angle (Group 1) are the most frequent in both boreholes. Their main direction is N-S to NE-SW, and they are in general, exerting great influence on the water flow, especially in the weathered portion of the gneiss. Fractures with high dip angle classified as Group 2 (parallel to foliation) and Group 3 (direction NW to W) are also observed throughout the drillings, establishing the hydraulic connection between the fractures from Group 1. At a lower frequency, fractures with dip angles >40 °, classified as groups 4 (direction NE-SW), 5 (E-W), 6 (NW-SE) and 7 (E-W), are verified. The water flow was downgradient in the surficial weathered portion of the rock, and upgradient in the deepest portion, probably directing the water flow to the transition portion of altered rock for the fresh rock (between 61 to 65 m in depth). Despite the upward flow in higher depth, pumping existing wells in the vicinity over the years favored the migration of contaminants into deeper portions of que aquifer. The compounds observed in the tubular well P6 have a greater resemblance to the contaminants observed in Area 2, and both are located between NW-SE lineaments, indicating a possible influence on control over the water flow and contaminant transport. However, a dense of monitoring network is necessary to understand the transport of contaminants in the study area, for which should be considered the proposed objectives, and taken into account the heterogeneity of the environment and the uncertainties related to extrapolation of data to non-investigated areas.

Araguainha é a maior e mais bem exposta cratera complexa da América do Sul, formada em sedimentos horizontais da Bacia do Paraná. Sua portentosa estrutura com aproximados 40 km de diâmetro e 25 km de cavidade transiente revela um contraste negativo de densidade e susceptibilidade magnética na região do soerguimento central. Esta feição permite inferir um limite de propriedade física entre o Núcleo Central Soerguido (NCS) e o Embasamento Granítico Soerguido (EGS), que por sua vez apresenta baixa razão de Koenigsberger. A caracterização geofísica de Araguainha é sustentada por modelamento 2,5D com base em informações gravimétricas, aeromagnéticas e magnéticas terrestres, o que permite classificá-la como uma estrutura concêntrica e simétrica, com profundidade média do embasamento a 1,0 km, exceto para a borda sul, que apresenta soerguimento mais acentuado. A interface embasamento/sedimento é seccionada por pares espelhados de falhas radiais que surgem no estágio de modificação da cratera. Estas estruturas rúpteis conferem as maiores profundidades à região da bacia anelar e promovem constricção dos sedimentos com tensão horizontal radial. A observação e interpretação destas deformações permitem caracterizar Araguainha como uma estrutura de impacto de domínio rúptil-dúctil. / Araguainha is the largest and the best-exposed complex crater of South America, formed in horizontal sediments of the Paraná Basin. Its portentous structure with 40 km in diameter and 25 km of transient cavity reveals a negative contrast of density and magnetic susceptibility in the central uplift. That feature allows to infer a limit of physical property between the uplifted central core and the uplifted granite basement, which shows a low Konigsberger?s ratio. The geophysical characterization of Araguainha is sustained by 2,5D modeling with gravity, aeromagnetic, and ground magnetic information and It allows to classify it as a concentric, symmetrical structure, with average basement depth of 1.0 km, except in the southern rim, that shows a bigger uplift. The basement/sediment interface is cut by specular pairs of radial faults that appears in the modification stage of the crater. These brittle structures are responsible for the biggest depths in the annular basin region, and they promote a sediment constriction with horizontal radial tension. The observation and interpretation of these deformations allow to characterize Araguainha as an impact brittle-ductile domain structure.

Orientadores: Saul Barisnik Suslick, Alexandre Campane Vidal / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_Henrique_D.pdf: 5323611 bytes, checksum: 9779cc866a624b65a3932fa6ade79e78 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este estudo se foca na elaboração de um método de caracterização de eletrofácies, o qual utiliza dados de perfis geofísicos de poços referentes às classes litológicas identificadas nos testemunhos desses poços, por meio do emprego de análises qualitativas associadas a tratamentos estatísticos multivariados. A princípio, o estudo visa estabelecer uma rotina de análises qualitativas para os dados litológicos extraídos dos testemunhos e associados aos perfis, por meio de ferramentas estatísticas básicas, com o objetivo de identificar agrupamentos de classes litológicas e caracterizar as eletrofácies presentes no intervalo testemunhado. Numa segunda etapa, aplica-se a técnica estatística multivariada da Análise de Agrupamentos em dois passos, a qual gera agrupamentos (eletrofácies) por meio da associação dos dados dos perfis com as classes litológicas descritas nos testemunhos. Numa terceira etapa, esses agrupamentos são avaliados quantitativamente por intermédio de ferramentas estatísticas, as quais incluem a Análise de Variância Simples (one way Anova), o Teste de Médias e a Análise Discriminante. Como exemplo de aplicação, utiliza-se um conjunto de dados que inclui perfis e descrições de testemunhos de três poços verticais do Campo Escola de Namorado, localizado na Bacia de Campos, no Estado do Rio de Janeiro. Os resultados obtidos mostram um bom desempenho da Análise de Agrupamentos em dois passos para a caracterização de eletrofácies, e permitem que se obtenham informações acerca da qualidade da amostragem, no que se refere aos ajustes das mesmas com as profundidades de perfis, além de proporcionar agilidade ao processo de investigação exploratória de dados de perfis em relação às classes litológicas a estes associadas. / Abstract: This study is focused on the elaboration of a method for electrofacies characterization which uses well log data related to the lithological classes identified in the core samples of the wells, based upon qualitative approach and multivariate statistics analysis. The first step of this method involves the establishment of a qualitative approach routine which includes the analysis of a package of well log data, which are extracted from the cored intervals, using basic statistics tools (histograms and cross plots) and aiming to delineate and characterize electrofacies. The second step involves the utilization of a classical multivariate technique called Two Steps Cluster Analysis, which generates clusters (electrofacies) based upon the association between well log data and the lithological classes identified from the core samples. The details of the Cluster Analysis technique are showed during the development of this study. During the third step of proposed method, all the clusters generated in the previous steps are quantitatively evaluated by ordinary statistical tools, which include one-way Anova, Test of Means and Discriminant Analysis. As an example of application of this method it is used a complete package of data which includes well logs and macroscope reports of three sets of core samples, extracted from three vertical wells, located in the producing Oil Field of Namorado, in the Campos Basin, Rio de Janeiro State, Brazil. The results of the statistical tests show a good performance for the Two Steps Cluster Analysis tool in characterizing electrofacies. Furthermore, all the statistical tests applied in this study allow the researcher to obtain information about the quality of the sampling process and the accuracy related to the correlation between the sampling and the logging depth, speeding-up the process of the exploratory investigation by using well log data and associated to the lithological classes present in the cored intervals of the oil wells. / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo