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.

As capas carbonáticas neoproterozóicas revestem-se de grande importância, uma vez que se formaram no meio a mudanças paleoclimáticas e evolutivas singulares, cujas origens e influências na história subsequente do planeta e da vida ainda não foram devidamente esclarecidas. Este trabalho procurou compreender parte desta história através do estudo da sedimentação estromatolítica associada à capa carbonática representada pela Formação Mirassol DOeste (base do Grupo Araras), que se formou há cerca de 635 Ma, imediatemente após a glaciação Marinoana, representada pela Formação Puga. A pesquisa foi realizada na região de Mirassol DOeste, Mato Grosso, na borda sudoeste do Cráton Amazônico junto a Faixa Paraguai. Foram estudadas características meso e microscópicas dos estromatólitos, bem como das feições sedimentológicas associadas (estruturas tubulares, megamarcas onduladas, megapeloides), em afloramento, amostras cortadas e lâminas petrográficas. A dois metros da base da formação, inicia-se uma sucessão de 10 metros de espessura de boundstones microbianos, caracterizados, petrograficamente, por lâminas alternadamente delgadas e espessas, compostas de peloides (restos micritizados de colônias microbianas) com micrita subordinada e fenestras. Constituem estromatólitos lateralmente contínuos e de morfologia simples. Estromatólitos estratiformes ocorrem ao longo de toda a sucessão, com formas dômicas, de dimensões métricas irregularmente espalhadas lateral e verticalmente, até dois ou três metros do topo da sucessão. Estromatólitos muito irregularmente ondulados, comumente assimétricos, com dimensões decímetros predominam a parte superior e estes estão recobertos por grainstones-packstones peloidais dolomíticos, com megapeloides milimétricos, em estratos marcados por megamarcas onduladas formadas por ondas. A sedimentação microbiana cessou na Formação Mirassol DOeste quando o ambiente de plataforma de baixa energia onde se desenvolvia começou a ser assolado pela ação de ondas de hipertempestades, que penetraram a região com o aumento do nível do mar. Estruturas tubulares verticais, de comprimento até decimétrico e diâmetro estreito (<3 cm), preenchidos, via de regra, por doloesparito maciço, perpassam a laminação estromatolítica principalmente das porções mais altas dos domos. Sugere-se que gênese dessas estruturas tenha sido pela percolação de gases e/ou líquidos derivados da decomposição de matéria orgânica nas esteiras microbianas. / Neoproterozoic cap carbonates are of great importance because they formed during a period of singular paleoclimatic and evolutionary changes, whose origin and influences upon subsequent geological and evolutionary history have yet to be unraveled. This dissertation sought to comprehend part of this story through the study of stromatolitic sedimentation associated with the cap carbonate represented by the Mirassol DOeste Formation (base of the Araras Group), deposited about 635 Ma ago, immediately following the Marinoan glaciation, represented by the Puga Formation. This research was carried out at Mirassol DOeste, Mato Grosso, on the southwest border of the Amazon craton next to the Paraguai fold belt. Meso and macroscopic characteristics of stromatolites and associated sedimentological features (tubular structures, megaripples, megapeloids) were studied in outcrop, cut specimens and petrographic thin sections. Two meters above the base of the formation a 10 m-thick succession of dolomitic microbial boundstones begins, characterized throughout by alternating thin and thick laminae made up of peloids (interpreted as the micritized remains of colonial microorganisms), subordinate dolomicrite, and fenestrae. They make up laterally continuous and morphologically simple stromatolites. Stratiform stromatolites occur throughout the succession, with irregularly scattered meter-sized domes till about two to three meters from the top. Above this point, very irregularly undulated, commonly asymmetric, decimeter-sized stromatolites predominate, and these, in turn, are covered by megaripple-marked dolomitic peloidal grainstones-packstones with millimetric megapeloids. Stromatolitic sedimentation ceased in the previously calm platform environment of the Mirassol DOeste Formation when wave action began to rework bottom sediments as extremely intense storms reached the locale with the rise in sea level. Narrow (<3 cm), vertical tubular structures of decimetric length and filled by massive dolosparite cut stromatolitic sediments, principally in the central portions of domal forms. These structures appear to have formed by the percolation of gas and/or liquids derived from the decomposition of organic material in the microbial mats.

A Formação Teresina, Neopermiano da Bacia do Paraná, é uma unidade estratigráfica principalmente terrígena, com algumas ocorrências de fácies carbonáticas, sendo depositada durante a última fase regressiva do mar epicontinental da bacia. O ambiente deposicional da Formação Teresina, especialmente no que se refere às suas fácies carbonáticas, ainda é alvo de debate. As fácies carbonáticas da Formação Teresina e fácies evaporíticas associadas ocorrem em toda a formação, mas são mais frequentes no norte do Estado do Paraná e no sul do Estado de São Paulo, na porção superior da unidade. Esta região constitui a área de estudo desta dissertação, que visou interpretar os processos sedimentares básicos, assim como fatores tectônicos e climáticos que influenciaram a formação destes depósitos carbonáticos e evaporíticos. Para isto, foram utilizadas informações de poços e realizados levantamentos detalhados de seções colunares, com coleta de amostras para análises petrográfìcas por microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram identificadas e descritas oito fácies carbonáticas e/ou evaporíticas: mudstone com conchas de ostracodes, mudstone peloidal, packstone bioclástico, wackstone bioclástico, boundstone tabular, packstone-grainstone oolítico, brecha de mudstone-chert e chert enterolítico-nodular. O sistema deposicional foi interpretado como uma rampa carbonática com zona interna alta protegida por barreiras arenosas influenciadas por ondas e correntes associadas. Nas partes mais rasas, os períodos áridos e de intensa evaporação e baixo aporte terrígeno provocariam aumento da salinidade e induziria a deposição das fácies evaporíticas de chert enterolítico-nodular e brecha de mudstone-chert. A porção intermediária corresponderia à zona protegida da ação das ondas, com águas rasas e baixa energia. Isto permitiria a deposição de sedimentos finos por decantação, que constituem as fácies mudstone com conchas de ostracodes e wackstone bioclástico. Nesta mesma porção, as condições geoquímicas da água teriam incentivado atividade microbiana, gerando as fácies mudstone peloidal e boundstone tabular. Bandas ricas em dolomita identificadas em fácies de boundstone tabular no norte do Estado do Paraná estariam relacionadas com precipitação mineral induzida por atividade microbiana. Filamentos e nanoestruturas orgânicas observadas podem corresponder a remanescentes fossilizados de extracellular polymeric substance (EPS), usados por bactérias redutoras de sulfato nos processos de precipitação da dolomita-calcita. A ação das ondas causava agitação constante da água, o que originaria a sedimentação das fácies packstone-grainstone oolítico em baixios e das fácies heterolíticas terrígenas em zona distal entre o nível de base das ondas de tempo bom e o nível de base das ondas de tempestade. Mapas de isópacas e de frequência de ocorrência de calcários elaborados a partir da integração dos dados de poços e seções colunares demonstraram aumento da concentração de calcários no flanco norte do Arco de Ponta Grossa (APG). A espessura da formação aumenta em direção ao APG. Em algumas regiões próximas ao APG, as isópacas tornam-se paralelas ao eixo desta estrutura tectônica. Os resultados obtidos sugerem que o Arco de Ponta Grossa atuou como barreira geográfica que restringiu a entrada de águas do oceano vindas do sul e influenciou a deposição das fácies carbonáticas e evaporíticas. A restrição da circulação das águas promoveu o aumento da salinidade na área imediatamente ao norte do arco. Além disso, uma provável zona de convergência de ventos paralela ao Arco de Ponta Grossa e situada ao sul da área de estudo teria dificultado a entrada de massas de ar úmido provenientes do Oceano Panthalassa vindas de sul. Isto favoreceu a instalação de condições áridas na área de estudo. O significado tectônico e climático das fácies carbonáticas e evaporíticas da Formação Teresina podem auxiliar as correlações entre a Bacia do Paraná e bacias na África, tais como as bacias do Huab e Karoo, além de contribuir para reconstruções paleogeográficas do Gondwana no final do Permiano. / The Teresina Formation, Late Permian of the Paraná Basin, is mainly composed of terrigenous sediments, with some occurrences of carbonate and evaporite facies. It corresponds to the upper portion of the last regressive phase of the Paraná Basin epicontinental sea. The depositional system responsible for the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation is still target of discussion. These facies occur in a huge area of the basin, but they have a greater thickness and are more frequent in the north of the Paraná State and in the southern of the São Paulo State, in the upper portion of the formation. This region constitutes the study area of this dissertation in order to interpret the depositional processes as well as the tectonic and climatic factors acting during the formation of these deposits. The study included the interpretation of data from wells, detailed description of columnar sections, with sampling for petrographical analysis under the optical and scanning electron microscopes (SEM). Eight carbonate and/or evaporite facies were identified: mudstone with ostracod shells, peloidal mudstone, bioclastic wackstone, bioclastic packestone, tabular boundstone, oolitic packstone-grainstone, nodular and enterolithic chert and mudstone-chert breccia. The depositional system was interpreted as a carbonate ramp with a protected zone by growth of oolitic sand bars and sediment transport dominated by wave action and associated currents. In the inner regions, arid periods of intense evaporation and low terrigenous input would increase the salinity, causing the deposition of enterolithic and nodular chert and mudstone-chert breccia facies. The intermediate portion corresponds to a lagoon with shallow and low energy waters, allowing the deposition of fine grained sediments recorded in the mudstone with ostracod shells and bioclastic wackstone facies. In the same portion, the hypersaline conditions of the water would have stimulated microbial activity, promoting the deposition of peloidal mudstone and tabular boundstone facies. Dolomite bands identified in the tabular boundstone facies in the north of the Paraná State are enriched in organic matter and they would be associated to mineral precipitation induced by microbial activity. Organic filaments and nanostructures may correspond to fossilized remains of extracellular polymeric substance (EPS), which are used by sulfate-reducing bacteria in the precipitation of dolomite-calcite. The wave action remobilized bottom sediments, causing constant waters agitation. This induced sedimentation of oolitic packstone-grainstone facies in shoals and the terrigenous heterolithic facies between the fair-weather and storm wave bases. Maps of isopachs and frequency of occurrences of limestones show concentration of limestones in the north flank of the Ponta Grossa Arch (PGA). The thickness of the formation increases from south to north towards the PGA. In some regions near the PGA, isopachs are parallel to the axis of this tectonic structure. The obtained results suggest that the Ponta Grossa Arch influenced the deposition of the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation, acting as a geographical barrier that restricted the entry of ocean waters from south. This promoted reduced terrigenous input, low water circulation and the increase of salinity in the northern flank of the PGA. Furthermore, a possible winds convergence zone, parallel to the Ponta Grossa Arch, would affected the climatic conditions in the study region during the Late Permian, difficulting the northward migration of wet air masses coming from the Panthalassa Ocean. This favored arid conditions in the study area. The tectonic and climatic significance of the carbonate and evaporite facies of the Teresina Formation have important implications for correlations between the Paraná Basin and basins from Africa, such as the Karoo and Huab basins, as well as for paleogeographic reconstructions of the Gondwana in the Permian.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-08-22T18:19:20Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T18:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCO DE ASSIS DA SILVEIRA GONZAGA – DISSERTAÇÃO (PPGEP) 2017.pdf: 8689906 bytes, checksum: 5fbfa3841d9368af9ea5d93b38bc293c (MD5) Previous issue date: 2017-08-31 / A Formação Jandaíra é constituída por rochas carbonáticas de idade Cretácia que ocorrem em grande parte da Bacia Potiguar. Dentre as rochas presentes nesta formação estão as tufas carbonáticas resultantes de vários processos diagenéticos, característicos da área estudada. Neste trabalho são analisadas propriedades petrofísicas, composicionais e petrográficas de duas amostras de tufa carbonática, em escalas que variam de poucas dezenas de centímetros até alguns micrômetros. As tufas estudadas foram coletadas em dois afloramentos do município de Felipe Guerra, no Rio Grande do Norte. Os carbonatos, e em particular as tufas carbonáticas, são rochas muito heterogêneas, cujas propriedades medidas dependem da escala de investigação. Esta pesquisa visa quantificar a dependência dessas propriedades com a escala de investigação através de vários métodos de caracterização a fim de indicar se é adequado fazer a extrapolação de uma dada propriedade aferida em uma escala para outra escala de interesse. Para isso as propriedades foram investigadas em um cubo de tufa com 30 cm de aresta, oriundo do afloramento Cachoeira Roncador (CR). Uma das amostras foi adequada em forma de cubo e logo após dividida em dividido em 8 blocos cúbicos com 15 cm de aresta. De cada bloco foi extraído um plugue cilíndrico, para análise petrofísica convencional e tomografia de raios X, uma esquírola para confecção de lâmina delgada, e uma porção para análise de DRX. A outra amostra originada do afloramento situado ao lado da Igreja Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro (TFG) foi analisada por microtomografia de raios X e por ensaio petrofísico convencional. As propriedades petrofísicas foram investigadas através de ensaios laboratoriais convencionais e por análise das imagens de tomografia e de microtomografia. Tais análises permitiram a caracterização completa da estrutura matricial e porosa da amostra, revelando a porosidade e a permeabilidade presentes. Foram observados processos característicos na formação das tufas como a geminação polissintética e estruturas características como estilólitos, geopetais e processos de ankeritização. O cruzamento das informações geradas pela análise das lâminas delgadas e de DRX foi de fundamental importância para a correta determinação da composição mineral. A análise da porosidade das amostras, pelos vários métodos e escalas, mostrou uma grande variação nos valores medidos, confirmando a grande heterogeneidade apresentada pela tufa carbonática. A porosidade estimada pela análise das lâminas delgadas e pela análise petrofísica convencional (picnometria gasosa) apresentou valores em uma mesma ordem de grandeza, enquanto que a porosidade estimada pela tomografia nos blocos e nos plugues apresentou valores numa ordem de grandeza menores. Já a porosidade estimada pela microtomografia foi de até uma ordem de grandeza acima dos valores medidos convencionalmente. Isto indica que esta propriedade nas tufas carbonáticas é muito dependente da escala de observação. Nas imagens de tomografia apenas os poros vugulares grandes são reconhecidos, o que resulta numa subestimação da porosidade pela perda da informação sobre a microporosidade. Por outro lado, a microporosidade é captada pela microtomografia, mas, devido ao reduzido tamanho da amostra, os grandes poros vugulares não são captados. As diferenças observadas entre as diversas escalas e métodos sugerem ainda que os poros são essencialmente mal conectados. A permeabilidade medida por todos os métodos indica valores muito baixos, o que confirma a suspeita de baixa conectividade de poros já indicada pelos valores de porosidade medidos nas diversas escalas. / The Jandaíra Formation consists of carbonate rocks of Cretaceous age that occur in much of the Potiguar Basin. Among the rocks present in this formation are the carbonaceous tufas resulting from several diagenetic processes, characteristic of the studied area. In this work the petrophysical, compositional and petrographic properties of two samples of carbonate tufa are analyzed, in scales varying from a few tens of centimeters up to a few micrometers. The tufas studied were collected in two outcrops of the municipality of Felipe Guerra, in Rio Grande do Norte. The carbonates, and in particular the carbonate tufas, are very heterogeneous rocks whose measured properties depend on the scale of investigation. This research aims to quantify the dependence of these properties on the scale of investigation through several characterization methods to indicate if it is appropriate to extrapolate a given property on a scale to another scale of interest. For this, the properties were investigated in a tufa cube with 30 cm of edge, originating from the outcrop Cachoeira Roncador (CR). One of the samples was suitable in cube form and soon after divided in divided into 8 cubic blocks with 15 cm of edge. From each block a cylindrical plug was extracted, for conventional petrophysical analysis and X-ray tomography, a thinning blade, and a portion for XRD analysis. The other sample originated from the outcrop next to the Nossa Senhora do Pérpetuo Socorro Church (TFG) was analyzed by X-ray microtomography and by conventional petrophysical tests. The petrophysical properties were investigated through conventional laboratory tests and tomography and microtomography images. These analyzes allowed the complete characterization of the matrix and porous structure of the sample, revealing the porosity and the permeability present. Characteristic processes were observed in the formation of tufas such as polysynthetic twinning and characteristic structures such as stilllites, geo - tetals and ankeritization processes. The crossing of the information generated by the analysis of the thin films and XRD was of fundamental importance for the correct determination of the mineral composition. The analysis of the porosity of the samples, by the various methods and scales, showed a great variation in the measured values, confirming the great heterogeneity presented by the carbonate tufa. The porosity estimated by thin slice analysis and conventional petrophysical analysis (gas pycnometry) presented values in the same order of magnitude, while the porosity estimated by the tomography in the blocks and in the plugs presented values in a smaller order of magnitude. The porosity estimated by the microtomography was up to an order of magnitude higher than the values measured conventionally. This indicates that thisproperty in carbonates is very dependent on the scale of observation. In tomography images only large vugular pores are recognized, which results in an underestimation of porosity by loss of information on microporosity. On the other hand, microporosity is captured by microtomography, but, due to the small sample size, large volute pores are not captured. The observed differences between the various scales and methods further suggest that the pores are essentially poorly connected. The permeability measured by all methods indicates very low values, which confirms the suspicion of low pore connectivity already indicated by the porosity values measured at the various scales.

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.

As capas carbonáticas neoproterozóicas revestem-se de grande importância, uma vez que se formaram no meio a mudanças paleoclimáticas e evolutivas singulares, cujas origens e influências na história subsequente do planeta e da vida ainda não foram devidamente esclarecidas. Este trabalho procurou compreender parte desta história através do estudo da sedimentação estromatolítica associada à capa carbonática representada pela Formação Mirassol DOeste (base do Grupo Araras), que se formou há cerca de 635 Ma, imediatemente após a glaciação Marinoana, representada pela Formação Puga. A pesquisa foi realizada na região de Mirassol DOeste, Mato Grosso, na borda sudoeste do Cráton Amazônico junto a Faixa Paraguai. Foram estudadas características meso e microscópicas dos estromatólitos, bem como das feições sedimentológicas associadas (estruturas tubulares, megamarcas onduladas, megapeloides), em afloramento, amostras cortadas e lâminas petrográficas. A dois metros da base da formação, inicia-se uma sucessão de 10 metros de espessura de boundstones microbianos, caracterizados, petrograficamente, por lâminas alternadamente delgadas e espessas, compostas de peloides (restos micritizados de colônias microbianas) com micrita subordinada e fenestras. Constituem estromatólitos lateralmente contínuos e de morfologia simples. Estromatólitos estratiformes ocorrem ao longo de toda a sucessão, com formas dômicas, de dimensões métricas irregularmente espalhadas lateral e verticalmente, até dois ou três metros do topo da sucessão. Estromatólitos muito irregularmente ondulados, comumente assimétricos, com dimensões decímetros predominam a parte superior e estes estão recobertos por grainstones-packstones peloidais dolomíticos, com megapeloides milimétricos, em estratos marcados por megamarcas onduladas formadas por ondas. A sedimentação microbiana cessou na Formação Mirassol DOeste quando o ambiente de plataforma de baixa energia onde se desenvolvia começou a ser assolado pela ação de ondas de hipertempestades, que penetraram a região com o aumento do nível do mar. Estruturas tubulares verticais, de comprimento até decimétrico e diâmetro estreito (<3 cm), preenchidos, via de regra, por doloesparito maciço, perpassam a laminação estromatolítica principalmente das porções mais altas dos domos. Sugere-se que gênese dessas estruturas tenha sido pela percolação de gases e/ou líquidos derivados da decomposição de matéria orgânica nas esteiras microbianas. / Neoproterozoic cap carbonates are of great importance because they formed during a period of singular paleoclimatic and evolutionary changes, whose origin and influences upon subsequent geological and evolutionary history have yet to be unraveled. This dissertation sought to comprehend part of this story through the study of stromatolitic sedimentation associated with the cap carbonate represented by the Mirassol DOeste Formation (base of the Araras Group), deposited about 635 Ma ago, immediately following the Marinoan glaciation, represented by the Puga Formation. This research was carried out at Mirassol DOeste, Mato Grosso, on the southwest border of the Amazon craton next to the Paraguai fold belt. Meso and macroscopic characteristics of stromatolites and associated sedimentological features (tubular structures, megaripples, megapeloids) were studied in outcrop, cut specimens and petrographic thin sections. Two meters above the base of the formation a 10 m-thick succession of dolomitic microbial boundstones begins, characterized throughout by alternating thin and thick laminae made up of peloids (interpreted as the micritized remains of colonial microorganisms), subordinate dolomicrite, and fenestrae. They make up laterally continuous and morphologically simple stromatolites. Stratiform stromatolites occur throughout the succession, with irregularly scattered meter-sized domes till about two to three meters from the top. Above this point, very irregularly undulated, commonly asymmetric, decimeter-sized stromatolites predominate, and these, in turn, are covered by megaripple-marked dolomitic peloidal grainstones-packstones with millimetric megapeloids. Stromatolitic sedimentation ceased in the previously calm platform environment of the Mirassol DOeste Formation when wave action began to rework bottom sediments as extremely intense storms reached the locale with the rise in sea level. Narrow (<3 cm), vertical tubular structures of decimetric length and filled by massive dolosparite cut stromatolitic sediments, principally in the central portions of domal forms. These structures appear to have formed by the percolation of gas and/or liquids derived from the decomposition of organic material in the microbial mats.

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.