A comunidade científica tem presenciado um avanço na modelagem geoquímica para ambientes naturais e hipotéticos. Este desenvolvimento está relacionado com técnicas numéricas capazes de solucionar problemas matemáticos complexos, bem como a melhoria da capacidade de cálculo dos computadores. Embora os conceitos fundamentais da modelagem química tenham evoluído com o tempo, a modelagem geoquímica teve início na década de 60, com os esforços pioneiros de pesquisadores como Garrels et al., (1967) e Helgesson 1967a, 1967b; Helgesson et al., (1968). Devido à complexidade e a escala de tempo envolvido nas reações em ambientes geológicos, não é possível reproduzir em escala laboratorial o comportamento da maioria dos sistemas geoquímicos. A modelagem numérica geoquímica pode ser usada para interpretar e prever os processos que envolvem escalas de tempo não alcançadas em experimentos de laboratório. Embora não seja um substituto para o experimento, a modelagem é uma ferramenta valiosa que pode ser usada para fazer a ligação entre experimentos de laboratório, observações de campo e o comportamento em longo prazo de sistemas geoquímicos. A modelagem geoquímica é uma ferramenta utilizada para simplificar as reações diagenéticas existentes em ambientes deposicionais. A aplicação direta da modelagem geoquímica está aliada com as características estratigráficas e petrográficas da bacia sedimentar. Desta forma, procura-se apresentar um arcabouço com o objetivo de adequar a interpretação exploratória segundo a visão da estratigrafia de sequências, a partir da integração entre sísmica, perfis elétricos, dados de poços e paleontologia. O reservatório selecionado para este estudo está situado na província de domos de sal da Bacia do Espírito Santo, na altura da Foz do Rio Doce, respectivamente a cerca de 40 km da costa. O intervalo corresponde à Formação Urucutuca, constituída por lutitos e arenitos depositados em complexos sistemas de canais entrelaçados, na base do talude, ao longo de calhas geradas pelo diapirismo de sal. As simulações foram destinadas a modelar o efeito da incursão de salmouras, provenientes das proximidades do domo de sal, no reservatório durante a fase de mesodiagênese termobárica. Para formulação do modelo conceitual e configurar as simulações, dados petrográficos simplificados, considerando as fases minerais mais relevantes, foram utilizados para reconstituir as composições dos arenitos durante cada fase da história diagenética. A temperatura utilizada nas simulações é baseada na evolução da história térmica e de soterramento dos reservatórios. Composições de águas dos poços analisadas em laboratório desempenharão o papel das salmouras nos modelos. Para os dados de composição mineralógica dos lutitos e de composição química da provável água de formação, deslocada pela incursão da salmoura, foram utilizadas as informações disponíveis de um provável análogo, os reservatórios turbidíticos da Bacia do Golfo do México. Para a modelagem geoquímica foram utilizados os softwares Geochemist's Workbench – GWB® (Bethke, 2002), TOUGHREACT (Xu & Pruess 1998; Pruess, 1991; Sonnenthal et al., 1998, 2000, 2001; Spycher et al., 2003a; PETRASIM 5) e PRHEEQC (Parkhurst et al., 1999). Os resultados mostram que os lutitos comportam-se como um sistema de interação rocha-fluido dominado pelos minerais, ao contrário dos arenitos, onde os fluidos dominam basicamente devido à diferença de tamanho dos grãos e, portanto de superfície específica para as reações. As simulações executadas revelaram o potencial dos simuladores em modelar situações complexas da diagênese de reservatórios turbidíticos clásticos, bem como a necessidade de integrar dinamicamente a diagênese dos lutitos associados com a dos arenitos para que se possa alcançar resultados coerentes com os padrões diagenéticos reais.

TEIXEIRA, Zulene Almada. Processos determinantes da qualidade das águas subterrâneas da Formação Jandaíra na Chapada do Apodi/CE. 2015. 144 f. Dissertação (Mestrado em geologia)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2015. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-10-13T20:40:37Z No. of bitstreams: 1 2015_tese_zateixeira.pdf: 5203981 bytes, checksum: a82cb8b3c9515c36265e407495350072 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-18T18:19:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_zateixeira.pdf: 5203981 bytes, checksum: a82cb8b3c9515c36265e407495350072 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-10-18T18:43:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_tese_zateixeira.pdf: 5203981 bytes, checksum: a82cb8b3c9515c36265e407495350072 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T18:43:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_tese_zateixeira.pdf: 5203981 bytes, checksum: a82cb8b3c9515c36265e407495350072 (MD5) Previous issue date: 2015 / The Jandaíra Aquifer, located in the Apodi Plateau in Quixeré, Ceará, is used predominantly for irrigated agriculture and is an aquifer of nature karst and is unconfined. In the area was found contamination by human activities and due to high heterogeneity and anisotropy of permeability, rain infiltration differs from one point to another, resulting in different concentrations in the same aquifer. Was realized monitoring of the static level and the volume produced in 11 wells using datalogger. Six campaigns were realized for sampling 17 wells for analysis of major ions and measurements of electrical conductivity and pH; and 15 wells for measuring the presence of pesticides. Geochemical modelling was performed using PHREEQC to determine the molar ratios and saturation transfer to identify the processes which occur in the interaction of water and rock. The results indicate: i) static levels usually accompany seasonality and have different behaviors location to another with respect to recharge, due to the heterogeneous characteristics of the aquifer; ii) the hydrochemical analyzes show that predominate the relations HCO3- > Cl- and Ca2+ > Na+ > Mg2+ > K+, ions of natural origin; iii) NO3- is of anthropic origin, as well as part of K+; iv) 12 different types of pesticides were identified, mostly in the months of May, July, September and November/11, mostly in wells located in the discharge area; v) the Ca2+ ratio versus HCO3- indicates dissolution of carbonate minerals; vi) the geochemical modeling showed negative saturation indices of anhydrite minerals, gypsum and halite, indicating subsaturation solution in all waters of the sampled wells; aragonite and calcite had similar behavior, ranging from subsaturated to saturated; dolomite had a higher tendency to precipitation, especially in the second half, helped by the weather; vii) the increasing concentration of Na+ is due to the cation exchange process which reduces the saturation levels of carbonate minerals; viii) the molar transfers of calcite and dolomite in nine of the simulations indicate in five of them, dissolving condition; anhydrite and halite show evidence of dissolution in two simulations; ix) the simulated results show that the direction of flow is one of the dominant factors in the dissolution process and the cationic and gas exchange. / O Aquífero Jandaíra, localizado na Chapada do Apodi, em Quixeré, Ceará é utilizado, predominantemente, para a agricultura irrigada, sendo o mesmo de natureza cárstica e livre. Na área foi constatada contaminação por atividades antrópicas e por possuir elevada heterogeneidade e anisotropia da permeabilidade, a infiltração da chuva difere de um ponto a outro, resultando em concentrações distintas no mesmo aquífero. Foi realizado monitoramento do nível estático e volume explotado em 11 poços utilizando datalogger. Seis campanhas foram realizadas para coletas de amostras em 17 poços para análises dos íons maiores e medidas de condutividade elétrica e pH, e em 15 poços para medida da presença de agrotóxicos. Modelagem geoquímica foi realizada com o PHREEQC para determinação dos índices de saturação e transferência molar com o intuito de identificar os processos que ocorrem na interação água e rocha. Os resultados indicaram: i) os níveis estáticos, em geral acompanhando a sazonalidade, e tendo comportamentos distintos de um local a outro com relação à recarga, em função das características heterogêneas do aquífero; ii) que as análises hidroquímicas mostram a predominância das relações HCO3- > Cl- e Ca2+ > Na+ > Mg2+ > K+(íons de origem natural); iii) que o NO3- é de origem antrópica, assim como parte do K+; iv) que foram identificados 12 tipos diferentes de agrotóxicos, a maioria amostrados nos meses de maio, julho, setembro e novembro/11, em poços situados em área de descarga; v) que a relação Ca2+ versus HCO3- depende da dissolução de minerais carbonatados; vi) que a modelagem geoquímica mostrou índices de saturação negativos para os minerais anidrita, gipso e halita, sugerindo solução subsaturada em todas as águas dos poços amostrados. A aragonita e a calcita tiveram comportamento similares, variando de subsaturados a saturados. A dolomita apresentou maior tendência à precipitação, principalmente no segundo semestre, favorecida pela estiagem; vii) que o aumento da concentração de Na+ é decorrente do processo de troca catiônica diminuindo os índices de saturação dos minerais carbonatados; viii) que as transferências molares da calcita e da dolomita em nove simulações indicaram em cinco delas, condição de dissolução; anidrita e a halita mostraram evidência de dissolução em duas simulações; ix) que o sentido do fluxo é um dos fatores dominantes nos processos de dissolução e nas trocas catiônicas e gasosas.

A comunidade científica tem presenciado um avanço na modelagem geoquímica para ambientes naturais e hipotéticos. Este desenvolvimento está relacionado com técnicas numéricas capazes de solucionar problemas matemáticos complexos, bem como a melhoria da capacidade de cálculo dos computadores. Embora os conceitos fundamentais da modelagem química tenham evoluído com o tempo, a modelagem geoquímica teve início na década de 60, com os esforços pioneiros de pesquisadores como Garrels et al., (1967) e Helgesson 1967a, 1967b; Helgesson et al., (1968). Devido à complexidade e a escala de tempo envolvido nas reações em ambientes geológicos, não é possível reproduzir em escala laboratorial o comportamento da maioria dos sistemas geoquímicos. A modelagem numérica geoquímica pode ser usada para interpretar e prever os processos que envolvem escalas de tempo não alcançadas em experimentos de laboratório. Embora não seja um substituto para o experimento, a modelagem é uma ferramenta valiosa que pode ser usada para fazer a ligação entre experimentos de laboratório, observações de campo e o comportamento em longo prazo de sistemas geoquímicos. A modelagem geoquímica é uma ferramenta utilizada para simplificar as reações diagenéticas existentes em ambientes deposicionais. A aplicação direta da modelagem geoquímica está aliada com as características estratigráficas e petrográficas da bacia sedimentar. Desta forma, procura-se apresentar um arcabouço com o objetivo de adequar a interpretação exploratória segundo a visão da estratigrafia de sequências, a partir da integração entre sísmica, perfis elétricos, dados de poços e paleontologia. O reservatório selecionado para este estudo está situado na província de domos de sal da Bacia do Espírito Santo, na altura da Foz do Rio Doce, respectivamente a cerca de 40 km da costa. O intervalo corresponde à Formação Urucutuca, constituída por lutitos e arenitos depositados em complexos sistemas de canais entrelaçados, na base do talude, ao longo de calhas geradas pelo diapirismo de sal. As simulações foram destinadas a modelar o efeito da incursão de salmouras, provenientes das proximidades do domo de sal, no reservatório durante a fase de mesodiagênese termobárica. Para formulação do modelo conceitual e configurar as simulações, dados petrográficos simplificados, considerando as fases minerais mais relevantes, foram utilizados para reconstituir as composições dos arenitos durante cada fase da história diagenética. A temperatura utilizada nas simulações é baseada na evolução da história térmica e de soterramento dos reservatórios. Composições de águas dos poços analisadas em laboratório desempenharão o papel das salmouras nos modelos. Para os dados de composição mineralógica dos lutitos e de composição química da provável água de formação, deslocada pela incursão da salmoura, foram utilizadas as informações disponíveis de um provável análogo, os reservatórios turbidíticos da Bacia do Golfo do México. Para a modelagem geoquímica foram utilizados os softwares Geochemist's Workbench – GWB® (Bethke, 2002), TOUGHREACT (Xu & Pruess 1998; Pruess, 1991; Sonnenthal et al., 1998, 2000, 2001; Spycher et al., 2003a; PETRASIM 5) e PRHEEQC (Parkhurst et al., 1999). Os resultados mostram que os lutitos comportam-se como um sistema de interação rocha-fluido dominado pelos minerais, ao contrário dos arenitos, onde os fluidos dominam basicamente devido à diferença de tamanho dos grãos e, portanto de superfície específica para as reações. As simulações executadas revelaram o potencial dos simuladores em modelar situações complexas da diagênese de reservatórios turbidíticos clásticos, bem como a necessidade de integrar dinamicamente a diagênese dos lutitos associados com a dos arenitos para que se possa alcançar resultados coerentes com os padrões diagenéticos reais.

A comunidade científica tem presenciado um avanço na modelagem geoquímica para ambientes naturais e hipotéticos. Este desenvolvimento está relacionado com técnicas numéricas capazes de solucionar problemas matemáticos complexos, bem como a melhoria da capacidade de cálculo dos computadores. Embora os conceitos fundamentais da modelagem química tenham evoluído com o tempo, a modelagem geoquímica teve início na década de 60, com os esforços pioneiros de pesquisadores como Garrels et al., (1967) e Helgesson 1967a, 1967b; Helgesson et al., (1968). Devido à complexidade e a escala de tempo envolvido nas reações em ambientes geológicos, não é possível reproduzir em escala laboratorial o comportamento da maioria dos sistemas geoquímicos. A modelagem numérica geoquímica pode ser usada para interpretar e prever os processos que envolvem escalas de tempo não alcançadas em experimentos de laboratório. Embora não seja um substituto para o experimento, a modelagem é uma ferramenta valiosa que pode ser usada para fazer a ligação entre experimentos de laboratório, observações de campo e o comportamento em longo prazo de sistemas geoquímicos. A modelagem geoquímica é uma ferramenta utilizada para simplificar as reações diagenéticas existentes em ambientes deposicionais. A aplicação direta da modelagem geoquímica está aliada com as características estratigráficas e petrográficas da bacia sedimentar. Desta forma, procura-se apresentar um arcabouço com o objetivo de adequar a interpretação exploratória segundo a visão da estratigrafia de sequências, a partir da integração entre sísmica, perfis elétricos, dados de poços e paleontologia. O reservatório selecionado para este estudo está situado na província de domos de sal da Bacia do Espírito Santo, na altura da Foz do Rio Doce, respectivamente a cerca de 40 km da costa. O intervalo corresponde à Formação Urucutuca, constituída por lutitos e arenitos depositados em complexos sistemas de canais entrelaçados, na base do talude, ao longo de calhas geradas pelo diapirismo de sal. As simulações foram destinadas a modelar o efeito da incursão de salmouras, provenientes das proximidades do domo de sal, no reservatório durante a fase de mesodiagênese termobárica. Para formulação do modelo conceitual e configurar as simulações, dados petrográficos simplificados, considerando as fases minerais mais relevantes, foram utilizados para reconstituir as composições dos arenitos durante cada fase da história diagenética. A temperatura utilizada nas simulações é baseada na evolução da história térmica e de soterramento dos reservatórios. Composições de águas dos poços analisadas em laboratório desempenharão o papel das salmouras nos modelos. Para os dados de composição mineralógica dos lutitos e de composição química da provável água de formação, deslocada pela incursão da salmoura, foram utilizadas as informações disponíveis de um provável análogo, os reservatórios turbidíticos da Bacia do Golfo do México. Para a modelagem geoquímica foram utilizados os softwares Geochemist's Workbench – GWB® (Bethke, 2002), TOUGHREACT (Xu & Pruess 1998; Pruess, 1991; Sonnenthal et al., 1998, 2000, 2001; Spycher et al., 2003a; PETRASIM 5) e PRHEEQC (Parkhurst et al., 1999). Os resultados mostram que os lutitos comportam-se como um sistema de interação rocha-fluido dominado pelos minerais, ao contrário dos arenitos, onde os fluidos dominam basicamente devido à diferença de tamanho dos grãos e, portanto de superfície específica para as reações. As simulações executadas revelaram o potencial dos simuladores em modelar situações complexas da diagênese de reservatórios turbidíticos clásticos, bem como a necessidade de integrar dinamicamente a diagênese dos lutitos associados com a dos arenitos para que se possa alcançar resultados coerentes com os padrões diagenéticos reais.