A sequência Balbuena IV (Paleoceno), topo da Formação Yacoraite, foi depositada em ambiente lacustre do tipo “ballanced-fill” na porção central da Subbacia de Metán-Alemania – Salta – Argentina, com episódicas conexões marinhas. As suas sequências estratigráficas foram interpretadas por Bento-Freire (2012) em níveis hierárquicos de 3a, 4a e 5a ordens. Os principais objetivos da presente dissertação são: detalhar duas destas sequências de 5ª ordem (intervalos “Planar” e “Beira Rio”) com foco na compreensão da variação faciológica e dos controles deposicionais e estratigráficos e construir modelos tridimensionais de fácies por meio da simulação de processos deposicionais e estratigráficos (forward model). Com este intuito, incorporaram-se estudos petrográficos de lâminas delgadas bem como descrições macroscópicas na classificação de onze fácies (oito carbonáticas, duas mistas e uma siliciclástica) que agrupadas formam seis associações de fácies: lacustres siliciclásticas profundas, lacustres mistas rasas, lacustres bioconstruídas de alta energia, lacustres de bancos calcários, lacustres bioconstruídas de baixa energia e palustres. A sucessão vertical das associações de fácies foi utilizada para a interpretação das sequências de 5ª ordem, enquanto que as repetições das fácies que as compõe foram interpretadas como sequências de 6ª ordem. Confeccionou-se, assim, uma curva de variação do nível do lago com o tempo para um determinado ponto da bacia que contemplou a influência do ciclo de 5ª ordem na organização da 6ª ordem. Análises variográficas da distribuição espacial de fácies, associações de fácies e proporções de fácies permitiram estimar a continuidade dos corpos deposicionais para cada variável. Com isso, interpretou-se que estes corpos são alongados na direção noroeste-sudeste ou simétricos. Por fim, todas as análises acima citadas possibilitaram a construção do modelo tridimensional de fácies através da simulação dos processos deposicionais e estratigráficos estabelecidos no software Dionisius. Desta forma, foi possível avaliar não só o limite de resolução vertical na modelagem de fácies carbonáticas como também avaliar a sua importância em testar modelos conceituais. Constatou-se que a variação na curva do nível relativo do lago controlaria a posição espacial das fácies e o espaço disponível para o seu crescimento, determinando, ainda, a geometria das fácies carbonáticas geradas. No entanto, para honrar as diferentes espessuras medidas nos afloramentos é necessário considerar também variações espaciais da taxa de produtividade de crescimento carbonático. As fácies siliciclásticas e mistas possuem controle climático. Todavia, sofrem influência das mudanças na curva do nível relativo do lago pelo retrabalhamento por ondas. O entendimento da variação das fácies de origem microbiana nesta escala estudada permite prever e detalhar sua distribuição espacial. Essa abordagem é crucial na modelagem tridimensional dos reservatórios produtores de hidrocarboneto que possuem a mesma natureza. Assim, no contexto da produção de petróleo, a previsão da localização espacial de litologias que podem configurar barreiras ao fluxo de fluidos ou propiciar a canalização de água de injeção é de extrema relevância no plano de desenvolvimento do campo. / The Balbuena IV sequence (Paleocene) was developed under balanced-fill lacustrine conditions with episodic marine connections in the central portion of the Sub-basin Metán-Alemania. Three orders of ciclicity (3rd, 4th, 5th orders) have been described by Bento-Freire (2012). The main goal of the present study is to detail two 5th orders sequences (Planar and Beira Rio) and to understand facies variation, depositional and stratigraphic controls. These interpretations had been subject to forward modeling. Petrographic thin sections and macroscopic descriptions were used not only to determine 11 facies (8 carbonate, 2 hybrids and 1 siliciclastic) but also for the definition of 6 facies associations: deep lacustrine siliciclastic, shalow lacustrine carbonate and siliciclastic mixed, high energy lacustrine bioconstruction, lacustrine limestone banks, low energy lacustrine bioconstruction and palustrine. The 5th order sequence comprises a vertical facies association succession while the 6th order sequence was evaluated for its bed cyclicity. A lake level variation with time curve for a given location at the basin was proposed to illustrate the 5th order sequence influence over the 6th order organization. Variography analysis of the facies spatial distribution, associations and proportions allowed an estimative of the depositional bodies continuity for each variable, which are interpreted as northwest-southeast elongated or symmetrical. The stratigraphic and depositional processes interpretation served as input to the Dionisius 3D model. The vertical resolution limit for the the carbonate facies as well as the stratigraphical conceptual model applicability were tested. The relative lake level curve variation control facies spatial distribution and the stromatolite geometry. However, to honor the outcrops facies thickness measured was also necessary to take into account the carbonate productivity rate. The siliciclastic and mixed facies have prior climatic control. Nevertheless, the water depth variation has significant impact for the reworking facies. The understanding of microbial facies variation at a high frequency scale is a role key into 3D modeling of oil production reservoirs. The model predictability of potential flow barriers or fluid channeling paths is extremely relevant for the oil industry fields developments plans.

A sequência Balbuena IV (Paleoceno), topo da Formação Yacoraite, foi depositada em ambiente lacustre do tipo “ballanced-fill” na porção central da Subbacia de Metán-Alemania – Salta – Argentina, com episódicas conexões marinhas. As suas sequências estratigráficas foram interpretadas por Bento-Freire (2012) em níveis hierárquicos de 3a, 4a e 5a ordens. Os principais objetivos da presente dissertação são: detalhar duas destas sequências de 5ª ordem (intervalos “Planar” e “Beira Rio”) com foco na compreensão da variação faciológica e dos controles deposicionais e estratigráficos e construir modelos tridimensionais de fácies por meio da simulação de processos deposicionais e estratigráficos (forward model). Com este intuito, incorporaram-se estudos petrográficos de lâminas delgadas bem como descrições macroscópicas na classificação de onze fácies (oito carbonáticas, duas mistas e uma siliciclástica) que agrupadas formam seis associações de fácies: lacustres siliciclásticas profundas, lacustres mistas rasas, lacustres bioconstruídas de alta energia, lacustres de bancos calcários, lacustres bioconstruídas de baixa energia e palustres. A sucessão vertical das associações de fácies foi utilizada para a interpretação das sequências de 5ª ordem, enquanto que as repetições das fácies que as compõe foram interpretadas como sequências de 6ª ordem. Confeccionou-se, assim, uma curva de variação do nível do lago com o tempo para um determinado ponto da bacia que contemplou a influência do ciclo de 5ª ordem na organização da 6ª ordem. Análises variográficas da distribuição espacial de fácies, associações de fácies e proporções de fácies permitiram estimar a continuidade dos corpos deposicionais para cada variável. Com isso, interpretou-se que estes corpos são alongados na direção noroeste-sudeste ou simétricos. Por fim, todas as análises acima citadas possibilitaram a construção do modelo tridimensional de fácies através da simulação dos processos deposicionais e estratigráficos estabelecidos no software Dionisius. Desta forma, foi possível avaliar não só o limite de resolução vertical na modelagem de fácies carbonáticas como também avaliar a sua importância em testar modelos conceituais. Constatou-se que a variação na curva do nível relativo do lago controlaria a posição espacial das fácies e o espaço disponível para o seu crescimento, determinando, ainda, a geometria das fácies carbonáticas geradas. No entanto, para honrar as diferentes espessuras medidas nos afloramentos é necessário considerar também variações espaciais da taxa de produtividade de crescimento carbonático. As fácies siliciclásticas e mistas possuem controle climático. Todavia, sofrem influência das mudanças na curva do nível relativo do lago pelo retrabalhamento por ondas. O entendimento da variação das fácies de origem microbiana nesta escala estudada permite prever e detalhar sua distribuição espacial. Essa abordagem é crucial na modelagem tridimensional dos reservatórios produtores de hidrocarboneto que possuem a mesma natureza. Assim, no contexto da produção de petróleo, a previsão da localização espacial de litologias que podem configurar barreiras ao fluxo de fluidos ou propiciar a canalização de água de injeção é de extrema relevância no plano de desenvolvimento do campo. / The Balbuena IV sequence (Paleocene) was developed under balanced-fill lacustrine conditions with episodic marine connections in the central portion of the Sub-basin Metán-Alemania. Three orders of ciclicity (3rd, 4th, 5th orders) have been described by Bento-Freire (2012). The main goal of the present study is to detail two 5th orders sequences (Planar and Beira Rio) and to understand facies variation, depositional and stratigraphic controls. These interpretations had been subject to forward modeling. Petrographic thin sections and macroscopic descriptions were used not only to determine 11 facies (8 carbonate, 2 hybrids and 1 siliciclastic) but also for the definition of 6 facies associations: deep lacustrine siliciclastic, shalow lacustrine carbonate and siliciclastic mixed, high energy lacustrine bioconstruction, lacustrine limestone banks, low energy lacustrine bioconstruction and palustrine. The 5th order sequence comprises a vertical facies association succession while the 6th order sequence was evaluated for its bed cyclicity. A lake level variation with time curve for a given location at the basin was proposed to illustrate the 5th order sequence influence over the 6th order organization. Variography analysis of the facies spatial distribution, associations and proportions allowed an estimative of the depositional bodies continuity for each variable, which are interpreted as northwest-southeast elongated or symmetrical. The stratigraphic and depositional processes interpretation served as input to the Dionisius 3D model. The vertical resolution limit for the the carbonate facies as well as the stratigraphical conceptual model applicability were tested. The relative lake level curve variation control facies spatial distribution and the stromatolite geometry. However, to honor the outcrops facies thickness measured was also necessary to take into account the carbonate productivity rate. The siliciclastic and mixed facies have prior climatic control. Nevertheless, the water depth variation has significant impact for the reworking facies. The understanding of microbial facies variation at a high frequency scale is a role key into 3D modeling of oil production reservoirs. The model predictability of potential flow barriers or fluid channeling paths is extremely relevant for the oil industry fields developments plans.

A sequência Balbuena IV (Paleoceno), topo da Formação Yacoraite, foi depositada em ambiente lacustre do tipo “ballanced-fill” na porção central da Subbacia de Metán-Alemania – Salta – Argentina, com episódicas conexões marinhas. As suas sequências estratigráficas foram interpretadas por Bento-Freire (2012) em níveis hierárquicos de 3a, 4a e 5a ordens. Os principais objetivos da presente dissertação são: detalhar duas destas sequências de 5ª ordem (intervalos “Planar” e “Beira Rio”) com foco na compreensão da variação faciológica e dos controles deposicionais e estratigráficos e construir modelos tridimensionais de fácies por meio da simulação de processos deposicionais e estratigráficos (forward model). Com este intuito, incorporaram-se estudos petrográficos de lâminas delgadas bem como descrições macroscópicas na classificação de onze fácies (oito carbonáticas, duas mistas e uma siliciclástica) que agrupadas formam seis associações de fácies: lacustres siliciclásticas profundas, lacustres mistas rasas, lacustres bioconstruídas de alta energia, lacustres de bancos calcários, lacustres bioconstruídas de baixa energia e palustres. A sucessão vertical das associações de fácies foi utilizada para a interpretação das sequências de 5ª ordem, enquanto que as repetições das fácies que as compõe foram interpretadas como sequências de 6ª ordem. Confeccionou-se, assim, uma curva de variação do nível do lago com o tempo para um determinado ponto da bacia que contemplou a influência do ciclo de 5ª ordem na organização da 6ª ordem. Análises variográficas da distribuição espacial de fácies, associações de fácies e proporções de fácies permitiram estimar a continuidade dos corpos deposicionais para cada variável. Com isso, interpretou-se que estes corpos são alongados na direção noroeste-sudeste ou simétricos. Por fim, todas as análises acima citadas possibilitaram a construção do modelo tridimensional de fácies através da simulação dos processos deposicionais e estratigráficos estabelecidos no software Dionisius. Desta forma, foi possível avaliar não só o limite de resolução vertical na modelagem de fácies carbonáticas como também avaliar a sua importância em testar modelos conceituais. Constatou-se que a variação na curva do nível relativo do lago controlaria a posição espacial das fácies e o espaço disponível para o seu crescimento, determinando, ainda, a geometria das fácies carbonáticas geradas. No entanto, para honrar as diferentes espessuras medidas nos afloramentos é necessário considerar também variações espaciais da taxa de produtividade de crescimento carbonático. As fácies siliciclásticas e mistas possuem controle climático. Todavia, sofrem influência das mudanças na curva do nível relativo do lago pelo retrabalhamento por ondas. O entendimento da variação das fácies de origem microbiana nesta escala estudada permite prever e detalhar sua distribuição espacial. Essa abordagem é crucial na modelagem tridimensional dos reservatórios produtores de hidrocarboneto que possuem a mesma natureza. Assim, no contexto da produção de petróleo, a previsão da localização espacial de litologias que podem configurar barreiras ao fluxo de fluidos ou propiciar a canalização de água de injeção é de extrema relevância no plano de desenvolvimento do campo. / The Balbuena IV sequence (Paleocene) was developed under balanced-fill lacustrine conditions with episodic marine connections in the central portion of the Sub-basin Metán-Alemania. Three orders of ciclicity (3rd, 4th, 5th orders) have been described by Bento-Freire (2012). The main goal of the present study is to detail two 5th orders sequences (Planar and Beira Rio) and to understand facies variation, depositional and stratigraphic controls. These interpretations had been subject to forward modeling. Petrographic thin sections and macroscopic descriptions were used not only to determine 11 facies (8 carbonate, 2 hybrids and 1 siliciclastic) but also for the definition of 6 facies associations: deep lacustrine siliciclastic, shalow lacustrine carbonate and siliciclastic mixed, high energy lacustrine bioconstruction, lacustrine limestone banks, low energy lacustrine bioconstruction and palustrine. The 5th order sequence comprises a vertical facies association succession while the 6th order sequence was evaluated for its bed cyclicity. A lake level variation with time curve for a given location at the basin was proposed to illustrate the 5th order sequence influence over the 6th order organization. Variography analysis of the facies spatial distribution, associations and proportions allowed an estimative of the depositional bodies continuity for each variable, which are interpreted as northwest-southeast elongated or symmetrical. The stratigraphic and depositional processes interpretation served as input to the Dionisius 3D model. The vertical resolution limit for the the carbonate facies as well as the stratigraphical conceptual model applicability were tested. The relative lake level curve variation control facies spatial distribution and the stromatolite geometry. However, to honor the outcrops facies thickness measured was also necessary to take into account the carbonate productivity rate. The siliciclastic and mixed facies have prior climatic control. Nevertheless, the water depth variation has significant impact for the reworking facies. The understanding of microbial facies variation at a high frequency scale is a role key into 3D modeling of oil production reservoirs. The model predictability of potential flow barriers or fluid channeling paths is extremely relevant for the oil industry fields developments plans.

Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

Os modelos geológicos 3D associado as suas compartimentações geomecânicas e hidrogeológicas não são atualmente usados na maioria das minas, particularmente na indústria mineira brasileira. Isso ocorre muitas vezes devido ao investimento em construção da base de dados de dados geomecânicos se inicia em etapas mais madura dos projetos e por consequência o seu volume não é suficiente para ser espacializada. A ausência de informações sobre a qualidade dos maciços rochosos afeta os projetos de mineração, especialmente as mais sensíveis à incerteza associada aos parâmetros geotécnicos. Esta falta de modelos geomecânicos deve-se principalmente à escassa disponibilidade de dados geotécnicos e à consequente dificuldade de interpola-los e discretizá-los em vários locais de depósito. Para superar esta escassez de dados, este estudo propõe a construção de modelo geomecânico 3D associado ao modelo geológico via modelagem indireta de classes de consistência de rochas, usando dados derivados da descrição tátil-visual em testemunhos de sondagem. Estes dados foram agrupados em sete categorias de consistência de rochas e modelados espacialmente através de krigagem de indicadores categóricos. Cada uma destas categorias está associada a uma gama de valores possíveis de resistência à compressão uniaxial. Combinando cada probabilidade de categoria estimada e seu intervalo de possíveis valores de resistência, é possível atribuir a cada bloco uma resistência à compressão uniaxial média. Os valores numéricos podem ser estimados pela média dos histogramas categóricos (classe probabilidade x centro do intervalo de classe) para preencher o modelo de bloco com valores de resistência à compressão uniaxial. A dissertação também apresenta o esquema de interpolação de anisotropia dinâmica que facilita o processo de modelagem da continuidade das camadas em mineralizações dobradas. Este método basicamente modela a direção do mergulho de cada ponto mapeado ou interpolado em mapas de linhas de forma de cada tipo de rocha, permitindo que o variograma e o elipsóide de busca girem adequadamente em cada posição dentro do domínio. O modelo final foi verificado dentro de regiões onde foram realizados ensaios laboratoriais de compressão uniaxiais. A metodologia se mostrou eficiente e foi ilustrada em um grande depósito de minério de ferro no Brasil, apresentando propostas de aplicações, como mapeamento de zonas de instáveis baseadas na resistência e na relação entre descontinuidade e direção dos taludes. / Geomechanical 3D models are not currently used in most mines particularly at the Brazilian mining industry. The absence of rock mass quality information affects mining design specially the ones more sensitive to the uncertainty associated with geotechnical parameters. This lack of geomechanical models is mainly due the scarce availability of geotechnical data and the consequent difficulty to interpolate and discretize them at various deposit locations. To overcome this data shortage, this study proposes building 3D geomechanical models via indirect modelling of rock consistency classes using data derived from tactile-visual description at borehole cores. These data were grouped into seven rock consistency categories and spatially modelled via categorical indicator kriging. Each of these categories are associated with a range of uniaxial compressive resistance possible values. Combining each estimated category probability and its range of possible resistance values allow to assign to each block an average uniaxial compressive strength. Numerical values can be estimated by averaging these categorical histograms (class probability x center of the class interval) to fill the block model with compressive resistance values. The dissertation also presents the dynamic anisotropy interpolation scheme which facilitates the modelling process in folded mineralizations. This method basically models the dip direction of each rock type allowing the variogram and search ellipsoid rotate adequately at each position within the domain. The final model was checked within regions of the model where compressive uniaxial lab tests were conducted. The methodology proved to be efficient and was illustrated at a major iron ore deposit in Brazil, presenting applications proposals, such as mapping unstable zones based on resistance and the relationship between discontinuity and slope direction.

Made available in DSpace on 2018-08-01T23:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11400_Lucas Santos.pdf: 451653 bytes, checksum: ba3269828bf254c71330f8a6ccdd0ed8 (MD5) Previous issue date: 2017-06-08 / Esta pesquisa tem por objetivo caracterizar e elaborar modelos geológico-geotécnicos da região que abrange os bairros Jockey Itaparica e Praia de Itaparica (Vila Velha-ES). Para atingir esse objetivo, procedeu-se à coleta das informações de investigações geotécnicas realizadas nos últimos dez anos por meio de Sondagem à Percussão (Standard Penetration Test SPT) e Sondagens Rotativas. O trabalho consiste em coletar e analisar os dados de sondagens, visando identificar as camadas sedimentares mais características da região. Nessa análise, recorreu-se à seleção das sondagens mais representativas dos sedimentos da área de estudo. Em seguida, ocorreu a locação de furos de sondagens nos respectivos terrenos, o que possibilitou a obtenção de coordenadas UTM, com o auxílio do software de geoprocessamento Google Earth, a fim de obter os furos de sondagens sobre uma base cartográfica. Na terceira etapa, houve a elaboração de uma planilha contendo a localização a partir da latitude, longitude e altitude de cada furo e todas as informações geológicas e geotécnicas extraídas dos boletins de sondagem, importadas no software RockworksTM. Assim, por meio dessas informações, procedeu-se à elaboração de quatro modelos digitais geológicos e/ou geotécnicos: i) litológico; ii) estratigráfico; iii) Número de golpes SPT (NSPT) e iiii) Rock Quality Designation (RQD). Os modelos litológico e estratigráfico e as respectivas seções representaram as camadas de sedimentos existentes na região e, mediante as seções no modelo, foi possível visualizar os limites e a extensão das camadas. Diante desses dados, ficou notório que a área de estudo está na faixa de transição entre os depósitos aluvionares e os depósitos marinhos recentes quaternários. Além disso, os modelos confirmaram a existência do arenito na região que possui as características de um beachrock. O modelo Nspt forneceu a resistência das camadas sedimentares da área de estudo, que são importantes informações para a Engenharia, tendo em vista as diversas correlações realizadas com base nos resultados desse ensaio. E o modelo RQD informou sobre a qualidade da rocha sedimentar presente no substrato estudado. Com todos esses resultados, foi possível compreender a formação geológica da região e principalmente do beachrock.

Made available in DSpace on 2018-08-23T22:04:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12477_CARLA BARAQUI DA COSTA.pdf: 12777065 bytes, checksum: 38087bef018e82d5f4807169418aab52 (MD5) Previous issue date: 2018-05-24 / A presente pesquisa tem por objetivo obter e reunir informações dos bairros Mata da Praia e Jardim da Penha (Vitória ES) a fim de caracterizar e elaborar modelos geológicogeotécnico da região. Para alcançar o objetivo em questão foram coletados dados de investigações geotécnicas realizadas nos últimos dez anos por meio de Sondagens a Percussão (Standard Penetration Test SPT). O trabalho consiste em reunir a maior quantidade de informações características das camadas sedimentares da área. Após realizar o reconhecimento das camadas foi feita a locação de cada furo de sondagens em seus respectivos terrenos com o auxilio do software Google Earth, possibilitando a obtenção das coordenadas UTM, na terceira etapa, tais dados foram copilados na planilha que tem por base o Excel, essa planilha foi exportada do RockWorks com intuito de agilizar o lançamento dados. Todos os dados reunidos até esta etapa (Altitude, coordenada geográfica, litologia, estratigrafia e NSPT), foram agrupados no mesmo arquivo dando a última etapa da pesquisa onde os dados foram importados para o software RockWorks® e processados. Por fim foram gerados três modelos geológico-geotécnicos, sendo eles: i) litológico ii) estratigráfico iii) SPT (Nspt) sendo que para o litológico e estratigráfico foram gerados três modelos diferentes um para as sondagens que atingem o impenetrável ao trépano, outro agregando as sondagens em que foram paralisadas pelo cliente e por fim um modelo em que os sedimentos foram reclassificados e nomeados conforme a NBR 6484:2011. A partir dos modelos criados confirmou-se que a região de estudo faz parte dos depósitos quaternários que foram formados na era cenozoica, comprovando que sua estratigrafia é composta por sedimentos fluviais de deltas, denominados por processos fluviais e aluvionares constituídos de areia e cascalho, também conseguimos comprovar a existência de camadas de argila muito mole nas proximidades de regiões onde possui afloramentos rochosos. Com todos os resultados alcançados, foi possível compreender a formação geológica da região e entender melhor sua litologia e estratigrafia. Palavras-Chave: Modelo Geológico-Geotécnico; Perfil Geológico; SPT; Litologia; Estratigrafia; Interpolação de Dados.

A avaliação de recursos minerais necessita da delimitação prévia de domínios estacionários para cálculo dos volumes do depósito mineral. O conhecimento a respeito dos processos geológicos de formação do depósito são traduzidos em modelos geológicos, essenciais para o planejamento da produção e à tomada de decisões a respeito da tecnologia e os recursos a empregados no empreendimento. A indústria mineral, normalmente, considera a incerteza dos teores na avaliação de recursos, entretanto a incerteza relacionada ao modelo geológico geralmente não é avaliada. Essa incerteza está relacionada a localização do limite entre domínios geológicos, e é uma da principal fonte de incerteza do empreendimento mineral. A incerteza do modelo geológico deve ser avaliada devido o potencial impacto no volume de recursos do depósito, e consequentemente na lucratividade do empreendimento. Esta dissertação busca avaliar a incerteza associada ao modelo geológico, através de três metodologias que possibilitam construir múltiplas realizações para domínios geológicos. Um banco de dados real com alta complexidade é utilizado na construção dos estudos de caso de cada metodologias e os resultados comparados com o modelo determinístico utilizado como referência. Dentre os métodos, a metodologia do parâmetro da incerteza C representou melhor a incerteza volumétrica, e portanto, foi selecionado para gerar o modelo geológico final, e demonstrar a importância da avaliação da incerteza na construção de modelos geológicos. / The evaluation of mineral resources requires the prior delimitation of a stationary domain geologically controlled. The knowledge about the ore genesis and geological processes involved are translated into geological models, essential for planning the production and decision-making regarding the technology and resources applied in the enterprise. The mineral industry usually considers the grade uncertainty in the evaluation of resources, however the uncertainty related to the geological model is generally under evaluated. This uncertainty related to the location of the boundary between geological domains is the great source of uncertainty in the mineral enterprise. The geological model uncertainty should be assessed due to the potential impact on the volume of deposit, and consequently the profitability of the enterprise. This dissertation evaluates the uncertainty associated to the geological model, through three methodologies that generate multiple realizations for geological domains. A real database with high geological complexity is used in the construction of the case studies for each methodology and the results compared to the deterministic model used as a benchmark. Among the methods, the uncertainty calculation methodology C was selected to generate the final geological model, and to demonstrate the importance of uncertainty evaluation in the construction of geological models.

Antes de se fazer uma estimativa ou uma simulação geoestatística, os domínios geológicos devem ser modelados de forma que cada domínio utilize apenas dados que pertencem a ele. Na industria mineral a incerteza oriunda dos teores geralmente é levada em consideração, entretanto a incerteza gerada pelo modelo nem sempre é analisada. Sabendo que a maior fonte de incerteza está na transição de uma litologia para outra, essa dissertação visa avaliar a incerteza do modelo geológico através de simulações de funções distâncias assinaladas em zonas de maior incerteza, gerando vários modelos com diferentes proporções de cada litologias. Um estudo de caso em um banco de dados real com alta complexidade geológica é utilizado para avaliar o uso da metodologia. O método se mostrou eficaz para avaliar o impacto da diferença de volume que cada litologia pode alcançar, demonstrando a importância de medir a incerteza na construção de modelos geológicos. / Before making an estimation or a geostatistical simulation, geological domains must be modeled so that each domain uses only data that belongs to it. In the mineral industry the uncertainty derived from the grades is generally taken into account, however the uncertainty generated by the model is not always analyzed. Knowing that the greatest source of uncertainty is in the transition from one lithology to another, this dissertation aims to evaluate the uncertainty of the geological model through signed distances function simulation in uncertainty zones, generating several models with different proportions of each lithology. A case study in a real dataset with high geological complexity is used to evaluate the use of the methodology. The method proved effective in assessing the impact of the volume difference that each lithology can reach, demonstrating the importance of measuring uncertainty in the construction of geological models.