Submitted by Jesiel Ferreira Gomes (jesielgomes@ufcg.edu.br) on 2018-04-19T17:12:51Z No. of bitstreams: 1 MÁBIA RUANA SILVA DE SENA – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 3313837 bytes, checksum: 4af8891bbea47e9f7e21204f6adc14d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-19T17:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MÁBIA RUANA SILVA DE SENA – TESE (PPGEE) 2017.pdf: 3313837 bytes, checksum: 4af8891bbea47e9f7e21204f6adc14d6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / As rochas carbonáticas são caracterizadas por sua elevada complexidade, em grande parte causada por seu alto grau de heterogeneidade composicional. Neste trabalho são analisadas quinze amostras de rochas carbonáticas do Nordeste Brasileiro, quatro da Formação Santana (Bacia Araripe), cinco da Formação Riachuelo (Bacia Sergipe -Alagoas) e seis da Formação Jandaíra (Bacia Potiguar) com o objetivo de avaliar a composição mineral dessas rochas por meio da análise de imagens digitais de microtomografia de raios X (CT) e investigar o efeito dessa composição sobre as suas propriedades petrofísicas. As análises petrofísicas foram constituídas por ensaios convencionais em plugues onde foi determinada a porosidade (), densidade de grãos (g), densidade total (b) e as velocidades de propagação da onda compressional (VP) e cisalhante (VS). Os resultados da composição mineral por CT, realizados em subamostras dos plugues, foram comparados com os resultados obtidos pelas análises de difração de raios X (DRX). Os resultados da análise por CT indicam que as amostras são compostas principalmente por calcita e/ou dolomita. Os resultados das análises por DRX confirmaram a composição mineral indicada por CT, exceto para minerais amorfos e para aqueles que apresentam pequenos teores (minerais aces sórios). Os sultados demonstram que os minerais principais (com teores mais elevados) controlam as propriedades petrofísicas, especialmente a densidade de grãos e as velocidades elásticas. Entretanto, outros fatores podem afetar de maneira significativa as velocidades elásticas, como a porosidade, o tipo de porosidade (se intergranular ou vugular) e a proporção de microporosidade presente na rocha. / Carbonate rocks are characterized by its high complexity, mainly due to its high level of compositional heterogeneity. In this work fifteen samples of carbonate rocks from the Northeast of Brazil are analyzed: four from the Santana Formation (Araripe Basin), five from the Riachuelo Formation (Sergipe-Alagoas Basin) and six from the Jandaíra Formation (Potiguar Basin) in order to analyze the mineral composition of these rocks through digital analysis of CT images and investigate the effect of this composition on petrophysical rock properties. The petrophysical analysis consisted of conventional plugs tests where porosity (), grain density (g), total density (b), and compressional wave (VP) and shear wave (VS) velocities were determined. The results of the mineral composition, done on plug subsamples,by CT were compared with the results obtained by the X-ray diffraction (XRD) analysis. The results obtained through CT indicate that the samples are mainly composed of calcite and/or dolomite. In general, the results of the XRD analyzes confirmed the mineral composition indicated by CT, except for amorphous minerals and for those with small mineral content (accessory minerals). The results show that the main minerals control the petrophysical properties, specially grain density and elastic velocities. However, other factors may significantly affect elastic velocities, such as porosity, porosity type (if intergranular or vugular) and the proportion of microporosity present in the rock.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o potencial das imagens do sensor ASTER, utilizando a região do infravermelho de ondas curtas (SWIR), para discriminação espectral de rochas carbonáticas aflorantes na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, complementando produtos existentes de mapeamento geológico. As rochas carbonáticas servem de matéria-prima para produção de cimento, que atualmente apresenta forte demanda dado o crescimento de obras civis devido à expansão da infraestrutura do Estado do Rio de Janeiro. Este crescimento no consumo oferece desafios às companhias produtoras, tornando-se de vital importância a identificação de novas áreas para exploração de insumos para a indústria civil. Neste sentido, o carbonato tem sofrido grande pressão com relação a sua produção pois é a principal matéria-prima utilizada na fabricação do cimento. Imagens do sensor Aster vem sendo utilizadas na área da geologia com êxito, discriminando litologias e minerais como quartzo, óxido de ferro e calcita. Na região do intervalo de ondas entre 2,235-2,285 μm e 2,295-2,365 μm , as bandas 7 e 8 do sensor ASTER na região do SWIR, mostram-se adequadas para a identificação de minerais de calcita e dolomita. Como metodologia, foram aplicadas as técnicas de razões de bandas para separação de calcários e dolomitos e para a classificação espectral, foi utilizada a técnica SAM. Tornou-se como referência para a classificação espectral amostras de áreas de rochas carbonáticas aflorantes e espectros da biblioteca espectral da USGS. As classificações espectrais obtiveram resultados significativos na discriminação espectral das áreas carbonáticas, no entanto as técnicas de razões de bandas não obtiveram resultados suficientes para a discriminação de calcários e dolomitos. Para trabalhos futuros sugere-se a realização de trabalho de campo para a coleta de espectros, através da espectrorradiometria dos afloramentos dos carbonatos. / This work had as main objective to evaluate the potential of ASTER images using the region of shortwave infrared (SWIR), for spectral discrimination of carbonate rocks outcropping in the northwestern part of the State of Rio de Janeiro region, complementing existing products geological mapping . The carbonate rocks serve as raw material for cement production, which currently presents strong demand given the growth of civil works due to the expansion of the State of Rio de Janeiro's infrastructure. This growth in consumption offers challenges to production companies, making it vitally important to identify new areas for exploration of inputs for civil industry. In this sense, the carbonate has undergone great pressure with respect to its production as it is the main raw material used in cement production. Aster images sensor is being used in the field of geology successfully discriminating lithologies and minerals such as quartz, iron oxide and calcite. In the interval between waves from 2.235 to 2.285 m and 2.295 to 2.365 μm region, the bands 7 and 8 in the ASTER SWIR region are adequate for identifying minerals calcite and dolomite. As a methodology, techniques of reasons for separation of bands of limestones and dolomites and the spectral classification were applied, the SAM technique was used. Became as reference samples for the spectral classification of areas of outcropping carbonate rocks and spectra from the USGS spectral library. The spectral classifications obtained significant results in the spectral discrimination of the carbonate areas, however the techniques of reasons bands did not achieve sufficient results for the discrimination of limestones and dolomites. For future work is suggested to conduct fieldwork to collect spectra by spectroradiometry outcrops of carbonates

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-30T00:03:01Z No. of bitstreams: 1 RAYSSA LIMA COSTA COURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 4185304 bytes, checksum: 1e8284ec7d32626c2482990d60ee620f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-30T00:03:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAYSSA LIMA COSTA COURA – DISSERTAÇÃO (PPGEPM) 2018.pdf: 4185304 bytes, checksum: 1e8284ec7d32626c2482990d60ee620f (MD5) Previous issue date: 2018-02 / Neste trabalho analisou-se o efeito integrado de contatos de grãos, da macroporosidade e da microporosidade sobre as velocidades elásticas de rochas carbonáticas oriundas da Bacia do Araripe, da Bacia Potiguar e da Bacia Sergipe – Alagoas, localizadas no nordeste do Brasil. Tal estudo propõe um método novo, o qual busca avaliar as variáveis que influenciam na dispersão observada na relação entre as velocidades elásticas e a porosidade de rochas carbonáticas. A macro e a micro porosidades foram estimadas a partir de imagens digitais de microtomografia de raios-X, enquanto que as velocidades das ondas elásticas foram medidas em um equipamento sob pressão confinante de 40 MPa em amostras secas. Um índice para qualidade dos contatos entre grãos foi proposto com base na redução do volume de modelos 3D desses contatos com o aumento da suavização aplicada durante a geração dos modelos. Funções multivariadas de regressão não linear foram obtidas para correlacionar as velocidades elásticas e as macro e micro porosidades digitais, além do índice de qualidade de contatos entre grãos. Estas funções permitiram a estimativa da velocidade de onda compressional (VP) e da velocidade de onda cisalhante (VS) com a maior precisão possível, isto é, com um coeficiente de determinação R² = 1. Essas relações têm potencial para serem usadas no mapeamento da qualidade de contatos entre grãos e da microporosidade em reservatórios carbonáticos. A qualidade dos contatos intergrãos é uma variável importante para aplicações geomecânicas, enquanto a microporosidade afeta a permeabilidade da rocha. Essas duas variáveis são muito mais difíceis de estimar do que a macroporosidade e as velocidades das ondas elásticas, que podem ser estimadas a partir de perfis de poços e de dados sísmicos. Modelos preditivos do índice de qualidade dos contatos intergrãos foram definidos para as amostras das Bacias do Araripe, Sergipe-Alagoas e Portiguar. Tais modelos foram aplicados em um poço oriundo da região do pré-sal e os resultados indicam que o modelo definido para a Bacia Potiguar é o mais adequado para ser aplicado nos poços do pré-sal brasileiro. Sugere-se calibrar esse modelo com dados de amostras de rocha do próprio pré-sal, com o intuito de permitir que a inversão conjunta de dados sísmicos e de poços seja capaz de mapear, com elevada precisão, a distribuição espacial da porosidade nesses reservatórios. / This work analyzed the integrated effect of grain contacts, macroporosity and microporosity on elastic velocities of carbonate rocks from Araripe Basin, Potiguar Basin and Sergipe-Alagoas Basin, all located in Northeast Brazil. This study proposes a new method, which seeks to evaluate the variables that influence the observed dispersion in the relationship between elastic velocities and porosity of carbonate rocks.The macro and micro porosities were estimated from microCT digital images, while elastic wave velocities were measured in a pressure vessel under confining pressure of 40 MPa in dry samples. An index for grain contact quality was proposed here based on the volume reduction of 3D models of these contacts with the increasing of the smoothing level applied during model generation. Multivariate nonlinear regression functions were obtained in order to get relations between elastic velocities, macro and micro digital porosities, besides the quality index for grain contacts. These functions allowed estimation of compresional wave velocity (VP) and shear wave velocity (VS) with the highest possible accuracy, i.e., with a coefficient of determination R²=1. These relationships have potential to be used for mapping grain contact quality and microporosity in carbonate reservoirs. Grain contact quality is an important variable for geomechanics, while microporosity affects rock permeability. These two later variables are of much more difficult estimation than macroporosity and elastic wave velocities, which can be estimated from well logging and seismic data. Predictive models of contact quality index were defined for samples from the Araripe, Sergipe-Alagoas and Portiguar Basins. These models were applied in a well from the pre-salt region and the results indicate that the model defined for the Potiguar Basin is the most suitable to be applied in the Brazilian pre-salt wells. It is suggested to calibrate this model with data of rock samples from the pre-salt, in order to allow the joint inversion of seismic and well data to be able to map, with high precision, the spatial distribution of the porosity in these reservoirs.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-05-16T15:20:11Z No. of bitstreams: 1 Marcio Dantas _ Dissertação.pdf: 13924387 bytes, checksum: 4d49b9382fbc42c602c7e496e3e8e345 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-16T15:20:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcio Dantas _ Dissertação.pdf: 13924387 bytes, checksum: 4d49b9382fbc42c602c7e496e3e8e345 (MD5) / As rochas carbonáticas têm grande interesse entre os geocientistas devido a sua importância como reservatórios de petróleo. Neste âmbito, as rochas carbonáticas da Formação Riachuelo, Bacia de Sergipe-Alagoas, auxiliam nos estudos de análogos de reservatórios, pois tem excelente seção aflorante de calcarenitos ooidais/oncoidais bioclásticos, calcirruditos, bioconstruções e calcilutitos. Os principais objetivos desta dissertação foram integrar dados de afloramentos com dados de poços, propor uma interpretação estratigráfica em alta resolução e analisar a qualidade como rochas reservatórios dos afloramentos estudados. Para isso, utilizou-se os dados do Projeto P&D “Caracterização Multiescalar em Reservatórios Carbonáticos Análogos da Bacia Sergipe-Alagoas/CAMURES-Carbonato – SEGUNDA ETAPA” , sendo 6 perfis de afloramentos que compreendem um total de aproximadamente 160 m de sucessão estratigráfica descontínua aflorante, os quais foram amostrados em seus intervalos principais e confeccionadas lâminas petrográficas para descrição das microfácies, e 3 perfis de poços, na região das cidades de Divina Pastora, Riachuelo e Laranjeiras, área central do estado de Sergipe. A aplicação da Estratigrafia de Sequências foi feita pela metodologia de Embry e Johannessen (1992), que considera como limite de sequência a Superfície Regressiva Máxima (SRM) e a discordância erosiva (não identificada), e utiliza como superfície auxiliar a Superfície Transgressiva Máxima (STM), com o auxílio dos ciclos de Karagodin (1975). Foram interpretados ciclos de alta frequência em 6ª e 5ª ordens nos afloramentos estudados e definidas as sequências elementares, e ciclos de 3ª, 4ª e 5ª ordens nos perfis de poços. A parte carbonática aflorante foi identificada no poço com o auxílio do perfil de raio-gama a uma profundidade de aproximadamente 250 m nos poços GALP e MAT. Toda a sucessão estratigráfica estudada apresenta baixa qualidade reservatório em sua seção carbonática e mista, pois em geral, tem alta microporosidade, resultado dos processos eo e mesodiagenéticos como cimentação de calcita espática, micritização e dolomitização que fecharam os poros primários. Por vezes, processos de dissolução em fase telodiagenética criaram porosidade móldica, mas que não resultam em boa porosidade efetiva. / ABSTRACT - Carbonate rocks have such a great interest by geoscientist due its importance as petroleum reservoirs. So the carbonate rocks of Riachuelo Formation, Sergipe-Alagoas Basin, give good support in the study of analogue reservoirs, because it has great outcrops sections of oolitic/oncolitic bioclastic calcarenites, calcirrudites, bioconstructions and calcilutites. The main objectives of this work is integrate outcrop data with wells data, propose a high resolution stratigraphic interpretation and analyze the quality of study rocks as reservoirs. Aiming this, data of the Project research “Caracterização Multiescalar em Reservatórios Carbonáticos Análogos da Bacia Sergipe-Alagoas/CAMURES-Carbonato – SEGUNDA ETAPA” were used, as follows 6 profile outcrops that comprises approximately 160 m of discontinuous stratigraphic section, that were sampled in key intervals and made thin sections to describe microfacies, and 3 well logs, at the area of Divina Pastora, Riachuelo e Laranjeiras cities, central area of Sergipe state. The application of Sequence Stratigraphy was done with Embry and Johannessen (1992) methodology, that considers as sequence's limit the Subaerial unconformity and the Maximum Regressive Surface, and uses Maximum Transgressive Surface as support, and the Karagodin cycles (1975). 5ª and 6ª orders high frequency cycles were interpreted in outcrops and defined them elementary sequence, and 3ª, 4ª and 5ª orders cycles in the well logs. The carbonate section of outcrop was identified at 250 m deep in the GALP and MAT well logs using gamma ray logs. All the studied section has low quality reservoir because of low porosity and low permeability inferred from thin section, and high microporosity, due eo and mesodiagenetic process like sparry calcite, micritization and dolomitization that closed primary pores. Sometimes, dissolution process in telodiagenesis creates moldic porosity but it isn't effective porosity.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-17T16:02:30Z No. of bitstreams: 2 texto completo.pdf: 4397118 bytes, checksum: 24d763221de6830777875f4047513d1b (MD5) anexo pag 177.pdf: 7946632 bytes, checksum: 6b73ff584c880427a78257872f71e85b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T16:02:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 texto completo.pdf: 4397118 bytes, checksum: 24d763221de6830777875f4047513d1b (MD5) anexo pag 177.pdf: 7946632 bytes, checksum: 6b73ff584c880427a78257872f71e85b (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Com o objetivo de avaliar a pedogênese em ambiente tropical sob influência de rochas carbonáticas, selecionou-se uma área entre o norte do Estado do Rio de Janeiro e o Sul do Estado do Espírito santo, onde são comuns os afloramentos de mármores e calcários. A relação solo-relevo foi avaliada em uma microbacia hidrográfica através de suas características pedomorfométricas. A pedogênese foi avaliada por meio das características físicas, químicas, mineralógicas e micromorfológicas de perfis de Cambissolos Háplicos e Argissolos Vermelhos, derivados de calcário, anfibolito e gnaisse. A geoquímica foi avaliada em perfis de Argissolo Vermelho, Chernossolo Háplico e Chernossolos Rêndzicos, derivados de anfbolito e calcário. Os principais resultados encontrados foram: (i) a altitude foi o atributo topográfico mais correlacionado com as características físicas e químicas dos solos da microbacia Córrego Duas Barras; (ii) os Cambissolos Háplicos e Argissolos Vermelhos, derivados de calcário, anfibolito e gnaisse, são bem drenados, pouco profundos, vermelhos, bem estruturados, argilosos, moderadamente ácidos a praticamente neutros, eutróficos, não carbonáticos e com atividade da fração argila variando de moderadamente baixa a média. Possuem traços de minerais alteráveis, como feldspatos, hornblenda, talco e minerais 2:1, resultado de um processo de intemperismo moderado, onde a remoção da sílica liberada dos minerais não atingiu níveis elevados; (iii) a argiluviação não demonstra ser o processo pedogenético mais expressivo na formação do gradiente textural dos Argissolos; (iv) os solos desenvolvidos de calcário, por estarem em local de drenagem desimpedida não apresentam o processo de carbonatação, ao passo que seus valores de pH mais elevados facilitam a ferruginização, formando solos mais vermelhos, com maiores teores de óxidos de ferro, cujos valores da substituição isomórfica de Fe por Al são característicos da hematita; (v) fração argila dos Cambissolos Háplicos e Argissolos Vermelhos, derivados de calcário, anfibolito e gnaisse, é predominantemente caulinítica, e apresenta traços de esmectitas e cloritas, com possibilidade de hidroxi nas entrecamadas; (vi) as caulinitas são pouco espessas, com superfície específica média maior do que as geralmente observadas para este mineral; (vii) a LMA001 da caulinita foi menor na argila tratada com DCB, e maior nos solos derivados de calcário; (viii) o índice de cristalinidade da caulinita foi ligeiramente maior na fração argila grossa dos Cambissolos Háplicos e Argissolos Vermelhos; (ix) os principais processos pedogenéticos dos Chernossolos foram a lixiviação no horizonte superficial, a formação de argila no horizonte textural, e a calcificação nos horizontes sub superficiais; (x) a MOS apresenta depleção nos valores δ13C com o aumento da profundidade e enriquecimento com o aumento do teor de COT nos Chernossolos; (xi) os solos apresentam dois padrões diferentes de distribuição de δ15N em profundidade: enriquecimento com o aumento da profundidade para o solo não-carbonático; e depleção com o aumento da profundidade para os solos carbonáticos; (xii) a idade 14C da MOS variou de 295 a 7190 anos BP entre a superfície e a sub superfície, respectivamente; (xiii) não foram observadas diferenças isotópicas significativas para os valores de δ18O e δ13C entre os carbonatos do solo e dos nódulos carbonáticos; (xiv) os valores 14C dos nódulos carbonáticos revelaram idade Pleistocênica; (xv) os valores de δ13C dos nódulos carbonáticos apresentaram maior equilíbrio isotópico com a vegetação do que com atmosfera; (xvi) os valores médios de δ18O entre a borda e o núcleo sugerem que a precipitação dos nódulos carbonáticos, ao longo do tempo, ocorre provavelmente sempre na mesma estação. / Aiming to evaluate the pedogenesis in tropical environment under the influence of carbonate rocks, was selected an area between the northern of the State of Rio de Janeiro and south of the State of Espirito Santo, where marble and limestone are abundant. The soil-relief relationship was evaluated in a watershed through its pedomorphometric features. The pedogenesis was evaluated by the physical, chemical, mineralogical and micromorphological characteristics of Inceptsols and Ultisols derived from marble, amphibolite and gneiss. The geochemistry was evaluated in Mollisols derived from amphibolite and marble. The main results were: (i) the elevation was the topographic attribute more correlated with the physical and chemical soil characteristics of the watershed Córrego Duas Barras; (ii) Inceptsols and Ultisols, derived of marble, amphibolite and gneiss, are well drained, shallow, red, well structured, clayey, moderately acidic to slightly alkaline, eutrophic, carbonate free, and clay activity ranging from moderately low to medium. They have traces of labile minerals such as feldspars, hornblende, talc and 2:1 minerals, result of a moderate weathering process, where the removal of silica released from minerals has not reached a high level; (iii) the argilluviation is not the most significant pedogenic process to formation of textural gradient in the Ultisols; (iv) the soils developed from marble, because they are in unobstructed drainage site does not have the carbonation process, while its higher pH values facilitating ferruginization forming more redness soils, with higher iron oxide contents, whose the values of isomorphic substitution Fe by Al are characteristic of hematite; (v) the clay fraction of Inceptsols and Ultisols derived from limestone, amphibolite and gneiss, is predominantly kaolinite, and shows traces of smectite and chlorite, with the possibility of hydroxy interlayer; (vi) the kaolinite are thin, with an specific surface higher than usually observed for this mineral; (vii) the LMA001 of kaolinite was lower in the clay treated with DCB, and higher in soils derived of marble; (viii) the kaolinite index of crystallinity was slightly higher in the coarse clay of Inceptsols and Ultisols; (ix) the main pedogenic processes of Mollisols consist of leaching in the surface horizons, formation of clay in the textural horizon, and calcification in the sub surface horizons; (x) the SOM shows a depletion in δ13C values with increasing depth and enrichment with increasing TOC content in the Mollisols; (xi) the soils have two different patterns of δ15N distribution in depth: enrichment with increasing depth to the carbonate-free soil; and depletion with increasing depth to the carbonatic soils; (xii) the 14 C age of SOM ranged 295-7190 y BP, between the surface and the sub surface, respectively; (xiii) there were no significant differences for δ18O and δ13C values between the soil carbonates and nodules carbonates; (xiv) the 14 C values of carbonate nodules revealed Pleistocene age; (xv) the δ13C values of carbonate nodules presented greater isotopic equilibrium with vegetation than with atmosphere; (xvi) the average values of δ18O between the edge and the core suggest that precipitation of carbonate nodules, over the time, probably occurs always in the same season. / Foi publicado um anexo junto com o texto completo.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho teve como objetivo geral avaliar o potencial das imagens do sensor ASTER, utilizando a região do infravermelho de ondas curtas (SWIR), para discriminação espectral de rochas carbonáticas aflorantes na região Noroeste do Estado do Rio de Janeiro, complementando produtos existentes de mapeamento geológico. As rochas carbonáticas servem de matéria-prima para produção de cimento, que atualmente apresenta forte demanda dado o crescimento de obras civis devido à expansão da infraestrutura do Estado do Rio de Janeiro. Este crescimento no consumo oferece desafios às companhias produtoras, tornando-se de vital importância a identificação de novas áreas para exploração de insumos para a indústria civil. Neste sentido, o carbonato tem sofrido grande pressão com relação a sua produção pois é a principal matéria-prima utilizada na fabricação do cimento. Imagens do sensor Aster vem sendo utilizadas na área da geologia com êxito, discriminando litologias e minerais como quartzo, óxido de ferro e calcita. Na região do intervalo de ondas entre 2,235-2,285 μm e 2,295-2,365 μm , as bandas 7 e 8 do sensor ASTER na região do SWIR, mostram-se adequadas para a identificação de minerais de calcita e dolomita. Como metodologia, foram aplicadas as técnicas de razões de bandas para separação de calcários e dolomitos e para a classificação espectral, foi utilizada a técnica SAM. Tornou-se como referência para a classificação espectral amostras de áreas de rochas carbonáticas aflorantes e espectros da biblioteca espectral da USGS. As classificações espectrais obtiveram resultados significativos na discriminação espectral das áreas carbonáticas, no entanto as técnicas de razões de bandas não obtiveram resultados suficientes para a discriminação de calcários e dolomitos. Para trabalhos futuros sugere-se a realização de trabalho de campo para a coleta de espectros, através da espectrorradiometria dos afloramentos dos carbonatos. / This work had as main objective to evaluate the potential of ASTER images using the region of shortwave infrared (SWIR), for spectral discrimination of carbonate rocks outcropping in the northwestern part of the State of Rio de Janeiro region, complementing existing products geological mapping . The carbonate rocks serve as raw material for cement production, which currently presents strong demand given the growth of civil works due to the expansion of the State of Rio de Janeiro's infrastructure. This growth in consumption offers challenges to production companies, making it vitally important to identify new areas for exploration of inputs for civil industry. In this sense, the carbonate has undergone great pressure with respect to its production as it is the main raw material used in cement production. Aster images sensor is being used in the field of geology successfully discriminating lithologies and minerals such as quartz, iron oxide and calcite. In the interval between waves from 2.235 to 2.285 m and 2.295 to 2.365 μm region, the bands 7 and 8 in the ASTER SWIR region are adequate for identifying minerals calcite and dolomite. As a methodology, techniques of reasons for separation of bands of limestones and dolomites and the spectral classification were applied, the SAM technique was used. Became as reference samples for the spectral classification of areas of outcropping carbonate rocks and spectra from the USGS spectral library. The spectral classifications obtained significant results in the spectral discrimination of the carbonate areas, however the techniques of reasons bands did not achieve sufficient results for the discrimination of limestones and dolomites. For future work is suggested to conduct fieldwork to collect spectra by spectroradiometry outcrops of carbonates

Orientadores: Sandro Guedes de Oliveira, Lúcia Duarte Dillon / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:53:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Abreu_ElitaSelmarade_M.pdf: 3986219 bytes, checksum: 3254aa4fe691af01904819c1fb348ada (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O principal propósito dessa dissertação é estudar modelos de meio efetivo de física de rochas que conecte as propriedades petrofísicas e as propriedades elásticas, assim como a sua aplicação na investigação dessas propriedades em rochas carbonáticas. Inicialmente será feita uma introdução a alguns modelos de física de rochas para meio efetivo, conhecidos como modelo de Voigt-Reuss-Hill, modelo de Kuster & Toksöz, modelo Diferencial de Meio Efetivo e relação de Gassmann, com objetivo de estabelecer os parâmetros que serão medidos e utilizados no desenvolver do trabalho. Após essa parte introdutória, baseado no modelo de Xu-Payne, foram realizadas uma série de análises de atributos geométricos, como a distribuição de tipos de poros, obtidas através de lâminas petrográficas com intuito de descrever a correlação entre as propriedades petrofísicas e elásticas e assim poder calibrar o modelo teórico utilizado na predição dessas propriedades. Dessa forma, o modelo calibrado passa a desempenhar um papel mais condizente com o sistema poroso da rocha permitindo uma melhor correlação entre os parâmetros elásticos e petrofísicos. Os resultados obtidos mostram que a utilização da informação de lâminas petrográficas, na parametrização do modelo, torna o método mais robusto na predição e conexão das propriedades elásticas e petrofísicas de rochas carbonáticas, tornando confiável a mudança de escala rocha-perfil, bem como possibilitando a predição qualitativa de propriedade permo-porosas a partir da velocidade da rocha / Abstract: The main purpose of this dissertation is to study rock physics effective models that connect the petrophysics and elastic properties as well as its application on the investigation of these properties on carbonate rocks. Firstly, we make an introduction to some rock physics of effective models as: Voig-Reuss-Hill, Kuster&Toksöz, Differential Effective Medium, Gassmann¿s Relation, aiming at establishing the parameters that will be measured and used latter. After this introductory part and based on the Xu-Payne model, several geometric factors analysis was done like pore types distribution, obtained by thin sections, with the intention of describing the correlation between the petrophysics and elastic properties. In this way, the model becomes more compatible with the rock porous medium, allowing a better correlation between the petrophysics and elastic parameters. Our results show that using the thin section information on the model parametrization, the predictability and connectivity of petrophysics and elastic properties applied to carbonate rocks become more robust, making trustable the upscale rock-well log and also enabling the permo-porosity properties prediction, in a qualitative way, through the velocity measurements / Mestrado / Física / Mestra em Física

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-22T14:28:19Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moeme Máximo.pdf: 16075302 bytes, checksum: 6705e70b229e217778d9756bbafe8b03 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-22T14:47:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moeme Máximo.pdf: 16075302 bytes, checksum: 6705e70b229e217778d9756bbafe8b03 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-22T14:53:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moeme Máximo.pdf: 16075302 bytes, checksum: 6705e70b229e217778d9756bbafe8b03 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-22T14:53:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Moeme Máximo.pdf: 16075302 bytes, checksum: 6705e70b229e217778d9756bbafe8b03 (MD5) Previous issue date: 2012-07-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In the Amazon Basin the sedimentary record of the Tapajós Group comprises rocks of economic interest in the building industry and oil exploration. Specifically the carbonate rocks are used as the main raw material in the cement manufacturing, but they also might be interesting traps for oil. The limestones located in the Jatapú river, northern edge of the Amazon Basin, Urucará/AM was the object of this study and they are currently being explored by the João Santos Group for cement production. The multi-approach study, including faciology, microfaciology, mineralogy, chemical and stable isotopes data, was undertaken to understand the geological history of these rocks. A total of 46 samples were taken every 0.50 m along a 15-m high stratigraphic section that was divided in three main levels. The lower level consists of pure carbonate rocks with calcite and quartz (high content of CaO), followed by a middle level of shale formed by kaolinite, illite/muscovite, pyrite, ankerite and dolomite with the highest concentrations of SiO, MgO, AlO, FeO, KO, trace 223232 elements (Sc, V, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Zr, Nb, Mo, Cs, Hf, Pb, Th) and rare earth elements among the levels. Finally, the upper level corresponds to a limestone and consists of calcite and dolomite intercalated by kaolinitic material. In these three levels were identified eight facies and 21 microfacies. The microfaciology characterization allowed us to group them into three facies associations, which are representative of lagoon (AF1), bioclastic bank (AF2) and shallow marine (AF3) environments. Furthermore, the integration of microfaciology and carbon and oxygen isotopic data led us to identify the presence of diagenetic meteoric fluids and B- and C-types dolomites. The lagoon environment comprises shales, dolomites and fossiliferous mudstones foraminifera, echinoderms, brachiopods, gastropods, pelecypods, ostracods, bryozoans and peloids. Based on this association and the carbon and oxygen isotopic signatures we may suggest the existence of an effective connection with a marine environment. The bioclastic bank, which the transition from the lagoon environment is marked by the presence of ooids, is characterized by bioclastic fragments and disjointed shell suggesting an intertidal environment. The marine environment in the subtidal conditions is marked by large amounts of bioclastic fragments and almost lack of lime mud. These conditions are consistent with a depositional model of shallow carbonate ramp developed in a hot and humid environment / O registro sedimentar do Grupo Tapajós na Bacia do Amazonas corresponde a rochas de grande interesse econômico, tanto na construção civil como na área do petróleo. Em particular as rochas carbonáticas, na construção civil são exploradas para a fabricação de cimento, e em termos petrolíferos, despertam interesse quanto ao entendimento do comportamento como rochas armazenadoras e selantes de hidrocarbonetos. Aqui foi abordado particularmente às ocorrências encontradas na borda norte da Bacia do Amazonas, no rio Jatapú, munícipio de Urucará no estado do Amazonas, onde a exploração do calcário pelo Grupo João Santos permitiu a exposição de uma belíssima sucessão sedimentar a qual foi alvo desse estudo. Foram realizados estudos petrográficos, mineralógicos, faciológicos, químicos e isotópicos com o objetivo de compreender a história geológica dessas rochas. Foram coletadas amostras espaçadas a cada 0,50 m ao longo de um perfil litoestratigráfico com 15 metros de altura resultando em 46 amostras divididas em três níveis. O nível inferior formado por carbonato puro com calcita e quartzo (elevado conteúdo de CaO), seguido pelo nível médio constituído de folhelho com caulinita, illita/muscovita, pirita, ankerita e dolomito com concentrações mais altas de SiO, MgO, AlO, FeO, KO, elementos traços (Sc, V, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Zr, 223232 Nb, Mo, Cs, Hf, Pb, Th) e terras raras. Finalmente, o nível superior que corresponde a calcário constituído por calcita e dolomita com intercalações de material caulinítico, possui as concentrações médias em todos os elementos analisados. Nesses três níveis foram identificadas 8 fácies, que foram refinadas por análise petrográfica, sendo individualizadas 21 microfácies. Com a integração dos dados de microfácies e isotópicos de carbono e oxigênio, foi identificada a presença de fluídos diagenéticos de origem meteórica assim como a caracterização de dolomitas do tipo B e C. As microfácies permitiram o agrupamento em três associações de fácies características de ambientes lagunar (AF1), banco bioclástico (AF2) e marinho raso (AF3). O registro lagunar é composto de folhelhos, dolomitos e mudstones com uma assembléia fossilífera constituída por foraminíferos, equinodermas, braquiópodes, gastrópodes, pelecípodes, ostracodes, briozoários e pelóides. Com base nessa associação e com dados isotópicos de carbono e oxigênio constatou-se a presença de uma conexão marinha nesse ambiente. O banco bioclástico, cuja transição com o ambiente lagunar é marcada por oóides, é caracterizado por fragmentos de bioclastos e conchas desarticuladas indicando ambiente de intermaré. O ambiente marinho em condições de inframaré é marcado pela maior fragmentação dos bioclastos e praticamente ausência de lama carbonática. Essas condições são compatíveis com modelo deposicional de plataforma rasa do tipo rampa carbonática em condições de clima quente e húmido.

O Bloco São Gabriel, localizado na zona central do embasamento cristalino do Rio Grande Sul, apresenta extensos registros do Neoproterozóico do Ciclo Brasiliano, contidos em complexos ígneos e metamórficos. Esses complexos também guardam registros sedimentares, com sequências carbonáticas metamorfisadas, cuja evolução tectônica é pouco conhecida. Essas sequências são observadas na Formação Passo Feio (Caçapava do Sul), no Complexo Cambaí (Vila Nova do Sul) e no Complexo Metavulcano-sedimentar Coxilha do Batovi (São Gabriel). As rochas carbonáticas da Formação Passo Feio compreendem dolomita mármores impuros. As amostras do Complexo Cambaí são classificadas como calcita mármores impuros. Os mármores do Complexo Coxilha do Batovi compreendem litotipos calcíticos e cálcio-silicáticos, cuja assembleia mineral é composta predominantemente por calcita em alguns exemplares e por grafita em outros, com percentuais de até 10% de quartzo, demonstrando contribuição siliciclástica no protólito. Idades de zircões de rochas associadas com os mármores, de trabalhos anteriores, indicam um intervalo entre 770 – 700 Ma para a deposição dos carbonatos do Bloco São Gabriel. Os carbonatos da Formação Passo Feio sofreram dolomitização durante ou logo após a deposição, enquanto os carbonatos do Complexo Cambaí não foram afetados pela dolomitização. A geoquímica dos elementos traços e terras raras indica que os mármores analisados preservaram as assinaturas originais do protólito nos diferentes graus metamórficos: Coxiha do Batovi (grau baixo), Formação Passo Feio e Complexo Cambaí (grau médio). A análise integrada dos isotópicos de Sr, 13C e 18O da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí revelou a preservação de assinaturas isotópicas primárias. Na Formação Passo Feio essas assinaturas são: 0,7074 (Sr87/Sr86), -0,26‰ e 2,44‰ (δ13CPDB) e -5,68‰ (δ18OPDB). Quando comparadas com a variação desses isótopos na água do mar ao longo do Neoproterozóico, verifica-se que os mármores da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí estão situados no intervalo entre 740 e 730 Ma. O período sugerido para a deposição das rochas carbonáticas da Formação Passo Feio é de 770 a 730 Ma, e entre 740-730 para o Complexo Cambaí. / The São Gabriel Block, located in the central zone of the crystalline basement of Rio Grande do Sul has extensive Neoproterozoic records of the Brasiliano Cycle, contained in igneous and metamorphic complexes. These complexes also keep sedimentary records with metamorphosed carbonate sequences whose tectonic evolution is poorly understood. These sequences are found in Passo Feio Formation, located in Caçapava do Sul region, in Complex Cambaí, at Vila Nova do Sul region and in Coxilha do Batovi metavolcanosedimentary Complex, in the São Gabriel region. The Passo Feio Formation carbonate rocks consist of impure dolomite marbles. The Cambaí Complex samples are classified as impure calcite marbles. Coxilha do Batovi Complex samples include calcite and calc-silicate marbles whose mineral assemblage are composed predominantly of calcite in some samples and graphite in others, with quartz rates up to 10% showing the siliciclastic contribution to the protolith. Zircon ages of associated rocks from previous works indicate an interval between 770-700 Ma for carbonate deposition in S. Gabriel Block. The carbonates from Passo Feio Formation were affected by dolomitization process during or early after its deposition, while the carbonates from Cambaí Complex were not affected by dolomitization. Trace elements and REE geochemistry of marbles indicate preservation of original signature of carbonate protoliths along different metamorphic grades; Coxilha do Batovi (low grade), Passo Feio Formation and Cambaí Complex (medium grade). The integrated analysis of Sr isotope, 13C and 18O from Passo Feio Formation and Cambaí Complex revealed the preservation of primary isotopic signatures. The Passo Feio Formation signatures are: 0,7074 (Sr87/Sr86), -0,26‰ and 2,44‰ (δ13CPDB) and -5,68 (δ18OPDB). In Cambaí Complex, the primary signatures are: 0,7069 (Sr87/Sr86), 5,75 (δ13CPDB) and -11,64 (δ18OPDB). When compared with the variation of these isotopes in seawater along the Neoproterozoic it appears that Passo Feio Formation and Cambaí Complex are situated in the range between 740 and 730 Ma. Based on these data it is suggested that the São Gabriel Block depositional event occurred between 770-700 Ma. The period suggested for the carbonate rocks depositional event of Passo Feio Formation is between 770-730 Ma, and specifically between 740-730 for Cambaí Complex.

O Bloco São Gabriel, localizado na zona central do embasamento cristalino do Rio Grande Sul, apresenta extensos registros do Neoproterozóico do Ciclo Brasiliano, contidos em complexos ígneos e metamórficos. Esses complexos também guardam registros sedimentares, com sequências carbonáticas metamorfisadas, cuja evolução tectônica é pouco conhecida. Essas sequências são observadas na Formação Passo Feio (Caçapava do Sul), no Complexo Cambaí (Vila Nova do Sul) e no Complexo Metavulcano-sedimentar Coxilha do Batovi (São Gabriel). As rochas carbonáticas da Formação Passo Feio compreendem dolomita mármores impuros. As amostras do Complexo Cambaí são classificadas como calcita mármores impuros. Os mármores do Complexo Coxilha do Batovi compreendem litotipos calcíticos e cálcio-silicáticos, cuja assembleia mineral é composta predominantemente por calcita em alguns exemplares e por grafita em outros, com percentuais de até 10% de quartzo, demonstrando contribuição siliciclástica no protólito. Idades de zircões de rochas associadas com os mármores, de trabalhos anteriores, indicam um intervalo entre 770 – 700 Ma para a deposição dos carbonatos do Bloco São Gabriel. Os carbonatos da Formação Passo Feio sofreram dolomitização durante ou logo após a deposição, enquanto os carbonatos do Complexo Cambaí não foram afetados pela dolomitização. A geoquímica dos elementos traços e terras raras indica que os mármores analisados preservaram as assinaturas originais do protólito nos diferentes graus metamórficos: Coxiha do Batovi (grau baixo), Formação Passo Feio e Complexo Cambaí (grau médio). A análise integrada dos isotópicos de Sr, 13C e 18O da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí revelou a preservação de assinaturas isotópicas primárias. Na Formação Passo Feio essas assinaturas são: 0,7074 (Sr87/Sr86), -0,26‰ e 2,44‰ (δ13CPDB) e -5,68‰ (δ18OPDB). Quando comparadas com a variação desses isótopos na água do mar ao longo do Neoproterozóico, verifica-se que os mármores da Formação Passo Feio e do Complexo Cambaí estão situados no intervalo entre 740 e 730 Ma. O período sugerido para a deposição das rochas carbonáticas da Formação Passo Feio é de 770 a 730 Ma, e entre 740-730 para o Complexo Cambaí. / The São Gabriel Block, located in the central zone of the crystalline basement of Rio Grande do Sul has extensive Neoproterozoic records of the Brasiliano Cycle, contained in igneous and metamorphic complexes. These complexes also keep sedimentary records with metamorphosed carbonate sequences whose tectonic evolution is poorly understood. These sequences are found in Passo Feio Formation, located in Caçapava do Sul region, in Complex Cambaí, at Vila Nova do Sul region and in Coxilha do Batovi metavolcanosedimentary Complex, in the São Gabriel region. The Passo Feio Formation carbonate rocks consist of impure dolomite marbles. The Cambaí Complex samples are classified as impure calcite marbles. Coxilha do Batovi Complex samples include calcite and calc-silicate marbles whose mineral assemblage are composed predominantly of calcite in some samples and graphite in others, with quartz rates up to 10% showing the siliciclastic contribution to the protolith. Zircon ages of associated rocks from previous works indicate an interval between 770-700 Ma for carbonate deposition in S. Gabriel Block. The carbonates from Passo Feio Formation were affected by dolomitization process during or early after its deposition, while the carbonates from Cambaí Complex were not affected by dolomitization. Trace elements and REE geochemistry of marbles indicate preservation of original signature of carbonate protoliths along different metamorphic grades; Coxilha do Batovi (low grade), Passo Feio Formation and Cambaí Complex (medium grade). The integrated analysis of Sr isotope, 13C and 18O from Passo Feio Formation and Cambaí Complex revealed the preservation of primary isotopic signatures. The Passo Feio Formation signatures are: 0,7074 (Sr87/Sr86), -0,26‰ and 2,44‰ (δ13CPDB) and -5,68 (δ18OPDB). In Cambaí Complex, the primary signatures are: 0,7069 (Sr87/Sr86), 5,75 (δ13CPDB) and -11,64 (δ18OPDB). When compared with the variation of these isotopes in seawater along the Neoproterozoic it appears that Passo Feio Formation and Cambaí Complex are situated in the range between 740 and 730 Ma. Based on these data it is suggested that the São Gabriel Block depositional event occurred between 770-700 Ma. The period suggested for the carbonate rocks depositional event of Passo Feio Formation is between 770-730 Ma, and specifically between 740-730 for Cambaí Complex.