Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-13T12:33:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CorrelacaoPocosMultiplos.pdf: 494204 bytes, checksum: 0b4322737d2da64f63bdcd22a450d6a2 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar palavras-chave on 2014-08-07T13:34:30Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-21T12:49:40Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CorrelacaoPocosMultiplos.pdf: 494204 bytes, checksum: 0b4322737d2da64f63bdcd22a450d6a2 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-21T14:05:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CorrelacaoPocosMultiplos.pdf: 494204 bytes, checksum: 0b4322737d2da64f63bdcd22a450d6a2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-21T14:05:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CorrelacaoPocosMultiplos.pdf: 494204 bytes, checksum: 0b4322737d2da64f63bdcd22a450d6a2 (MD5) Previous issue date: 2001 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A correlação estratigráfica busca a determinação da continuidade lateral das rochas, ou a equivalência espacial entre unidades litológicas em subsuperfície, a partir de informações geológico-geofísicas oriundas de poços tubulares, que atravessam estas rochas. Normalmente, mas não exclusivamente, a correlação estratigráfica é realizada a partir das propriedades físicas registradas nos perfis geofísicos de poço. Neste caso, busca-se a equivalência litológica a partir da equivalência entre as propriedades físicas, medidas nos vários poços de um campo petrolífero. A técnica da correlação estratigráfica com perfis geofísicos de poço não é uma atividade trivial e sim, sujeita a inúmeras possibilidades de uma errônea interpretação da disposição geométrica ou da continuidade lateral das rochas em subsuperfície, em função da variabilidade geológica e da ambigüidade das respostas das ferramentas. Logo, é recomendável a utilização de um grande número de perfis de um mesmo poço, para uma melhor interpretação. A correlação estratigráfica é fundamental para o engenheiro de reservatório ou o geólogo, pois a partir da mesma, é possível a definição de estratégias de explotação de um campo petrolífero e a interpretação das continuidades hidráulicas dos reservatórios, bem como auxílio para a construção do modelo geológico para os reservatórios, a partir da interpretação do comportamento estrutural das diversas camadas em subsuperfície. Este trabalho apresenta um método de automação das atividades manuais envolvidas na correlação estratigráfica, com a utilização de vários perfis geofísicos de poço, através de uma arquitetura de rede neural artificial multicamadas, treinada com o algoritmo de retropropagação do erro. A correlação estratigráfica, obtida a partir da rede neural artificial, possibilita o transporte da informação geológica do datum de correlação ao longo do campo, possibilitando ao intérprete, uma visão espacial do comportamento do reservatório e a simulação dos possíveis paleoambientes. Com a metodologia aqui apresentada foi possível a construção automática de um bloco diagrama, mostrando a disposição espacial de uma camada argilosa, utilizando-se os perfis de Raio Gama (RG), Volume de Argila (Vsh), Densidade (ρb) e de Porosidade Neutrônica (φn) selecionados em cinco poços da região do Lago Maracaibo, na Venezuela. / Stratigraphic correlation using well logs is a non-trivial geological activity and subject to endless possibilities of misunderstanding about the geometry or continuity of rock layers, for many reasons, like the geological variability and the ambiguous answers of the log tools. Thus, it is common to utilize a great log suite from the same well, for better comprehension. The stratigraphic correlation is a fundamental tool for a geologist or petroleum geophysist, because from its knowledge it is possible to interpret the hydraulic continuities of the reservoirs and to reconstruct the geological setting environment, which may corroborate for the construction of the reservoir geological model. This work produces an automation of manual activities involved in the stratigraphic correlation, with the use of the various well logs, and a convenient architecture of artificial neural network, trained with the backpropagation algorithm. The stratigraphic correlation, obtained from this method, makes the transport of the geological information possible along the basin and gives the interpreter, a general view of the structural behavior of the oil reservoir. With This methodology was possible the automatic construction of a geological block diagram showing the spatial disposition of a particular shale layer, from the well logs: Gamma Ray (GR), Clay Volume (Vsh), Density (ρb) and the Neutron Porosity (φn), selected in the five wells on the Maracaibo Lake basin, in Venezuela.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-14T16:55:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaGeoquimicaMineralizacoes.pdf: 42202996 bytes, checksum: e7886ad00d37312f0edf781f37155bcc (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-17T12:15:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaGeoquimicaMineralizacoes.pdf: 42202996 bytes, checksum: e7886ad00d37312f0edf781f37155bcc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T12:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_GeologiaGeoquimicaMineralizacoes.pdf: 42202996 bytes, checksum: e7886ad00d37312f0edf781f37155bcc (MD5) Previous issue date: 1996-11-29 / BNDES - Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social / Na área Salobo as mineralizações primárias de ouro e de cobre ocorrem em dois tipos de formações ferríferas, ambas da fácies silicato: formações ferríferas de Tipo I compostas por magnética > 50 % + fayalita + grunerita; e formações ferríferas de Tipo II constituídas por magnetita < 50 % + biotita + grunerita + almandina, as quais ocorrem na forma de corpos lenticulares intercalados em metagrauvacas estéreis. Nas formações ferríferas o ouro está presente sob a forma de: i) inclusões microscópicas (5 a 12 µm) e submicroscópicas (<0,1µm) na magnetitta; ii) inclusões microscópicas e submicroscopicas nos sulfetos de cobre (principalmente calcopirita e subordinadamente bornita e calcocita) e iii) muito raramente de partículas visíveis a olho desarmado em veios de quartzo - carbonato - clorita que cortam as formações ferríferas de Tipo II. A magnetita destaca-se como o principal mineral hospedeiro do ouro primário no Salobo, haja vista a sua abundância nas formações ferríferas. As partículas de ouro nos veios contém teores elevados de prata (máximo de 16,5%) e de cobre (máximo de 8,4%) e sua pureza aumenta da borda para a parte interna. A correlação negativa entre os teores de cobre e de prata e as texturas de exsolução evidenciadas na partícula sugerem a separação das fases Au- Cu e Au-Ag durante a deposição do ouro no veios. O manto de intemperismo na área Salobo, é do tipo truncado e se desenvolveu tanto sobre metagrauvacas como sobre as formações ferríferas. Da base ao topo do perfil de alteração distinguim-se um horizonte de transição, um horizonte saprolítico e um nível coluvial. Os dois primeiros horizontes exibem variações laterais, textuais e mineralógicas, que refletem a composição heterogênea do substrato. O intemperismo das metagrauvacas deu origem a um saprólito rico em argilominerais - hidrobiotita, esmectita e caolinita - derivados principalmente da alteração da biotita. Por sua vez, a alteração das formações ferríferas originou uma zona de sulfetos supergênicos, sobreposta por uma zona de minerais oxidados e um saprólito ferruginoso no topo do perfil. Os principais sulfetos supergênicos são a digenita e a covelita, enquanto que os minerais oxidados mais abundantes são cuprita, cobre nativo, prata nativa, malaquita e azurita. No saprólito, as principais fases portadoras de cobre são a esmectita e a goethita. A mineralização aurífera secundaria do Salobo encontra-se exclusivamente nos produtos de alteração das formações ferríferas. O metal exibe enriquecimento em dois níveis no perfil: um na base, na zona de sulfetos supergênicos e de minerais oxidados de cobre e outro na porção intermediaria do saprólito ferruginoso. Nesses produtos secundários o ouro ocorre na forma de: i) partículas residuais microscópicas (7 a 30 µm) inclusas em cristais reliquiares de magnetita ou alojadas em fraturas desse mineral; ii) partículas submicroscópicas incluas nos cristais de hematita derivados da martitização da magnetita; e iii) partículas submicroscópicas fixadas pela goethita. No setor Pojuca-Leste, a mineralização aurífera primária está contida em veios de quartzo-turmalina-fluorita-sulfetos que cortam um espesso pacote de quartzo-biotita-xistos e em lentes de formações ferríferas intercaladas neste último. O ouro apresenta-se na forma de: inclusões submicroscópicas ("ouro invisível") em cristais de calcopirita nos veios, nos xistos e nas formações ferríferas; inclusões submicroscópicas nos cristais de magnetita das formações ferríferas e de raras partículas microscópicas inclusas em cristais de quartzo dos veios. A análise dessas últimas revelou um baixo grau de pureza e uma composição próxima da do electrum ("fineness" =809). O perfil de intemperismo no setor Pojuca-Leste é composto da base para o topo por um espesso horizonte saprolítico e por uma laterítica ferro-aluminosa. O saprólito exibe variações composicionais relacionadas à natureza da rocha matriz. É constituído principalmente por caolinita, goethita e hematita, e torna-se mais rico em oxi-hidróxidos de ferro quando derivado das formações ferríferas e no domínio dos veios sulfetados. A crosta é do tipo maturo em termos texturais e mineralógicos e comporta um nível aluminoso bem individualizado na sua porção média a inferior. A mineralização aurífera secundária ocorre nos produtos de alteração dos sulfetos dos veios, no saprólito originado das formações ferríferas e na crosta ferro-aluminosa. Nesses produtos secundários o metal apresenta-se em raras partículas microscópicas (tamanho entre 5 e 10µm ) nos veios de quartzo-turmalina±sulfetos; em partículas submicroscópicas inclusas nos cristais martitizados de magnetita das formações ferríferas; em partículas submicroscópicas na goethita derivada da oxidação dos sulfetos dos veios e em partículas submicroscópicas adsorvidas pelos oxi-hidróxidos de ferro e de alumínio da crosta laterítica. Além do ouro os oxi-hidróxidos de ferro comportam traços de cobre e de prata. A concentração supergênica de ouro, nas áreas Salobo e Pojuca-Leste, resultou principalmente de um enriquecimento relativo e subordinadamente de um enriquecimento absoluto. Nessas áreas, a presença de ouro na forma de inclusões na magnetita e no quartzo - minerais resistentes à alteração - favoreceu o enriquecimento relativo. Por outro lado, uma quantidade menor de ouro contida inicialmente nos sulfetos de cobre (calcopirita, principalmente) foi liberada, mobilizada e redepositada na zona de oxidação dos sulfetos em várias etapas do rebaixamento do lençol freático. Tal evolução resultou na individualização de diversos níveis de enriquecimento com extensão lateral variável no perfil de alteração. O principal fator que controlou a concentração secundária do ouro nas coberturas de alteração das áreas Salobo e Pojuca-Leste foi a forma de ocorrência do metal no minério primário. Nessas áreas, o ouro alojado preferencialmente como minúsculas inclusões encapsuladas nos cristais de magnetita e de quartzo, dificultou sobremaneira o processo de remobilização supergênica, resultado em um acentuado enriquecimento relativo. / In Salobo sector, the primary gold and copper mineralization occurs in two types of iron formations, both of the silicate facies: Type I composed of magnetite>50% + fayallite + grunerite and Type II constituted of magnetite<50% + biotite + grunerite + almandine, which occurs interlayered in barren metagraywacks. In iron formations gold is present as: i) microscopic (5-14m) and submicroscopic (<0,1 µm) inclusions in magnetite; ii) microscopic and submicroscopic inclusions in primary copper sulphides (mainly chalcopyrite; subordinatelly bornite and chalcosine); and iii) as rare visible gold particles in quartz-carbonate-clorite veins which cut the Type II iron formation. Magnetite is the major gold-bearing mineral at Salobo. In the veins, gold is rich in silver and copper (16,5% and 8,4%, respectively) and exhibits increasing fineness from the border to the center of the particles. In these latter, a negative correlation between silver and copper contents, and exsolution textures suggest a separation between Au-Cu and Au-Ag during gold deposition in veins. The Salobo weathering profile is truncated and developed upon a thick metagraywacke sequence with interlayered iron formations lenses. From bottom to top, the weathering profile consists of a transition zone, a saprolitic zone and a colluvium horizon. The transition zone and the saprolite exhibit textural and mineralogical variations that reflect the heterogeneous composition of the bedrock. Weathering of metagraywacke resulted in a clay-mineral rich saprolite -hidrobiotite, smectite, kaolinite- derived principally from biotite. On the other hand, the alteration of mineralized rocks resulted, from bottom to top of the profile, in a supergene sulphide zone, an oxidized zone and a ferruginous saprolite. The most important supergene sulphides are digenite and covelline, while in the oxidized zone occur minerals such as cuprite, malaquite, azurite, native copper and native silver. In the ferruginous saprolite copper is enriched in clay-minerais (smectite) and in iron oxi-hydroxides. The secundary gold mineralization at Salobo occurs only in the oxidation products of iron formations. Gold exhibits enrichment in two levels of the weathering profile: in the supergene sulphide and oxidized copper minerals zones, and in the intermediate zone of the ferruginous saprolite. In these alteration products, gold occurs as: i) tiny inclusions (7-30m) in refractory magnetite crystals and in fratures of this mineral; ii) as submicroscopic particles inclosed in martitized magnetite crystals; and iii) as submicroscopic particles adsorbed ("invisible gold") in goethite. At Pojuca-Leste the primary gold mineralization is present in quartz-tourmaline-flurite-copper sulphides veins which cut a thick quartz-biotite-schists sequence and in iron formations lenses interlayered in these rocks. Gold occurs as: i) submicroscopic inclusions in chalcopyrite of veins, schists and iron formations; ii) as submicroscopic inclusions in magnetite of iron formation; and iii) as rare microscopic inclusions in quartz of veins. In the veins gold particles shows low fineness 809). The weathering profile at Pojuca-Leste consists of a thick saprolitic horizon and a ferro-aluminous duricrust. The saprolite exhibits compositional variations related to the nature of the parent rocks. It is generally composed of kaolinite, goethite and hematite and its iron contents are higher when derived from iron formations and sulphide veins. The secundary gold mineralization at Pojuca-Leste occurs in alteration products of sulphide veins, in the ferruginous saprolite derived from iron formations and in ferro-aluminous duricrust. In these secondary products, gold is present as: i) rare particles in relict quartz-tourmaline±sulphide veins; ii) as submicroscopic inclusions in martitized cristais of magnetite; iii) as submicroscopic particles adsorbed in goethite from the veins; and as iv) submicroscopic particles adsorbed in Fe-Al oxi-hydroxides of the duricrust. The supergene concentration of gold in Salobo and Pojuca-Leste sectors, envolved principally relative enrichment, and only subordinatelly absolute enrichment. In these areal, gold enclosed in refratary cristais of magnetite and quartz, favoured a relative enrichment during alteration of the primary mineralization. On the other hand, a minar amount of gold enclosed in copper sulphides (mainly chalcopyrite) was released, mobilized and reprecipited in the sulphide oxidation zone during several phases of the lowering of water table. Such evolution resulted in individualization of several enrichment levels, which shows variable lateral extension in the weathering profile. The main factor which controlled the secondary concentration of gold in Salobo and Pojuca-Leste areas was the forro of gold occurrence in the primary ore. In these sectors, gold armoured as tiny inclusions in magnetite and quartz crystals, dificulted the supergene remobilization process and resulted in a high relative enrichment.

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As duas áreas em questão apresentam estilos de mineralização primária semelhantes e dentro do mesmo contexto geológico regional, a saber, ouro associado a zonas de sulfetos maciços ou disseminados, ligados a processos de alteração hidrotermal em zonas de cisalhamento, cujas rochas hospedeiras são seqüências metavulcano-sedimentares do Arqueano-Proterozóico. Os produtos supergênicos são divididos em dois grupos distintos: os do sistema gossânico e os do sistema laterítico, onde foi evidenciada a superposição do último sistema sobre o primeiro. Na descrição dos perfis supergênicos, através de amostras e informações de superfície e sub-superficie, os seguintes horizontes e zonas foram caracterizados, da base para o topo: (1) no sistema gossânico: zona de sulfetos primários, zona de cementação e espessa zona de oxidação; (2) no sistema laterítico: crosta lateritica com fragmentos dos gossans, crosta laterítica desmantelada ou linhas de pedras e latossolos. O perfil laterítico se desenvolveu sobre gossans pré-existentes, com obliteração das suas feições originais e promovendo remobilização química e física do ouro e dos outros elementos. No quadro geomorfólogico atual, a área Igarapé Bahia apresenta essa estruturação completa, enquanto que na área Águas Claras, o perfil laterítico sobre os corpos mineralizados foi truncado e os gossans estão aflorantes. A composição mineralógica da porção superior dos gossans e dos lateritos é essencialmente à hematita, goethita (com teores variáveis de Al), maghemita, gibbsita, caulinita e quartzo, em diferentes proporções. Nos gossans é nítido o domínio da hematita sobre os demais minerais. Nas porções mais profundas dos gossans, em direção a zona de sulfetos primários, foram identificados: malaquita, cuprita e cobre nativo, predominantemente, e associados a hematita, além de azurita, crisocola e quartzo; na zona de sulfetos primários observou-se uma paragênese um pouco distinta, entre as duas áreas. Em Igarapé Bahia dominam: calcopirita, magnetita, clorita, siderita e quartzo, enquanto em Águas Claras foram descritos: calcopirita, pirita, arsenopirita, cobaltita, magnetita, quartzo, wolframita e turmalina. O ouro primário ocorre finamente disseminado, incluso nos sulfetos, apresentando diferentes graus de pureza. Na área Águas Claras, ocorre associado a uma grande variedade de teluretos de Bi, Ag, Pb e Bi nativo. Ainda nesta área, turmalina (dravita) e wolframita (do tipo ferberita) são importantes minerais acessórios, comportando-se como resistatos, durante o desenvolvimento dos perfis, enriquecendo-se nos gossans e nas crostas, na forma de agregados centimétricos, e servindo como importantes guias na prospecção desses corpos. A composição química dos perfis, em termos dos elementos maiores, é caracterizada por teores extremamente elevados de Fe nos gossans, que diminuem, progressivamente, em direção aos latossolos, e inversamente, Si, Al, Ti e H₂O (perda ao fogo), enriquecendo-se para o topo dos perfis. Cálcio, Mg, Na e K estão completamente empobrecidos na maioria das amostras estudadas. Em relação aos elementos-traço, as associações geoquímicas são bastante variáveis, entre os perfis das duas áreas, refletindo, fundamentalmente, as variações químico-mineralógicas das zonas primárias. Nos corpos gossânicos mineralizados, as seguintes assinaturas geoquímicas foram caracterizadas: Au, Cu e Mo, na área Igarapé Bahia; e Au, Cu, As, B, W, Sn e Bi, na área Aguas Claras. Diferentes partículas de Au de diversos pontos dos perfis, associadas a sulfetos, veios de quartzo, gossans, crostas lateríticas e latossolos foram observadas ao Microscopio Eletrônico de Varredura e analisadas com o Sistema de Energia Dispersiva, com grandes variações observadas, em termos da morfologia e da composição química das mesmas. Prata, Pt, Pd, Fe e Cu foram freqüentemente encontrados nas análises, onde os teores de Ag variavam de menos de 1% até a composição do electrum. As partículas estudadas foram divididas em: (1) Partículas de ouro primárias (associadas aos sulfetos primários); e (2) Partículas de Au secundárias ou supergênicas, associadas aos gossans, crostas lateriticas e latossolos, sendo essas últimas classificadas como (2.1) residuais, aquelas, em geral, com mais de 30 gm de diâmetro médio, núcleo primário e bordas lixiviadas em Ag; e (2.2) autigênicas ou neo-formadas, de elevada pureza, e extremamente diminutas (< 5 pm), via de regra na periferia dos grãos maiores, residuais. Em todas as partículas de ouro relacionadas aos perfis laterito-gossânicos estudadas, as formas e os contatos delas com os principais minerais hospedeiros, goethita e hematita, indicam uma cristalização contemporânea do ouro com esses minerais. Os resultados obtidos levaram a interpretação do desenvolvimento dos perfis laterito-gossânicos em quatro fases principais, de abrangência regional, onde cada uma dessas fases desempenhou um importante papel na redistribuição do ouro: A fase I, denominada de Fase de formação dos gossans, está relacionada ao desenvolvimento dos gossans, em condições climáticas tropicais semi-áridas a sazonalmente úmido (savana), e considerados neste trabalho como anteriores ao Terciário Inferior. Durante essa fase, o ouro foi remobilizado das zonas sulfetadas através, principalmente, de soluções ou complexos Au-tiossulfatados, reprecipitando na zona oxidada, junto com os óxidos 'e hidróxidos de ferro. As partículas neoformadas, resultantes, apresentam granulação fina e pureza média (teor algo elevado de Ag); A fase II foi denominada de lateritização Matura e está relacionada ao marcante processo de intemperismo laterítico que aconteceu na região Amazónica, como um todo, durante o Terciário Inferior. Perfis lateríticos maturos se formaram, indistintamente, sobre os gossans, e sobre as suas encaixantes, com o desenvolvimento de crosta laterítica brechóide contendo fragmentos dos gossans. Com essa superposição de processos, o sistema gossânico foi aberto, e uma nova remobilização aconteceu, dessa vez em condições mais oxidantes e, certamente, com uma importante atuação dos complexos orgânicos, cianetos e complexos aquo-hidrolisados na mobilização do ouro. Além da mobilização química desse elemento, importante dispersão fisica aconteceu, com o início da formação da feição morfológica tipo "cogumelo". Na fase três, descrita neste trabalho como pós-lateritização Matura, assiste-se a uma retomada de condições favoráveis a lateritização, semelhantes as da fase anterior, com o intemperismo dos perfis lateríticos maturos, a partir do Mioceno Médio. Os principais produtos deste período são os latossolos da área Igarapé Bahia. Com a nova abertura de sistema, o ouro é novamente remobilizado, através dos mesmos mecanismos fisico-químicos e com a atividade orgânica desempenhando um papel mais intenso em relação a fase anterior, com forte dispersão fisica, no sentido do espalhamento ou abertura dos halos de dispersão do Au e diminuição do sinal deste elemento. A intensidade deste ciclo de lateritização foi menor que o do Terciário Inferior, já que a mudança para condições mais secas no Plioceno e início do Pleistoceno, levou a uma intensa denudação da paisagem, com a erosão e truncamento dos perfis na área Águas Claras e exposição dos gossans. Importantes depósitos coluvionares (na área Águas Claras) e aluvionares auríferos, a nível regional, são relacionados a esse período. A fase IV estão associados todos os processos de destruição/intemperismo do quadro geomorfológico estabelecido no final da fase III, em função das condições, predominantemente, úmidas, que passaram a prevalecer a partir do final do Pleistoceno e início do Holoceno, dando origem a novos níveis de latossolos, linhas de pedras, colúvios e aluviões. / The Igarapé Bahia mine and the Águas Claras prospect are examples of supergene gold mineralization in gossans and latentes. They are located in the Carajás mining district, Pará state, Northern Brazil. These areas belong to Vale do Rio Doce Company and all the exploration programs were conducted by DOCEGEO. In this work, mineralogical and geochemical studies were performed in the weathering profiles of both areas focussing on the behaviour and distribution of gold and associated elements. The two areas exhibit similar primary geological context, with gold-bearing sulphide zones associated with shear zones and intense hydrothermal alteration, related to Archaean to Proterozoic metavolcano-sedimentary sequences. The supergene products are divided in two main groups: The gossan system and the lateritic system with evidences of superimposition of the latter on the former. The profiles were studied after different surface and subsurface sampling. The following horizons and zones were described, from base to top: (1) in the gossan system: primary sulphide zone, secondary sulphide zone and a thick oxidation zone; (2) in the latente system: a brecciated lateritic iron crust, a dismantled iron crust or stone-lines and latossols. The lateritic iron crust developed over the pre-existing gossans, resulting in a complete obliteration of the primary textures and structures and promoting a new remobilization of gold and other elements. This structuration can be observed today in the Igarapé Bahia area while at Águas Claras the latente profile over the mineralized bodies was truncated and exposing the gossans. The mineralogical composition of gossans and latentes is mainly represented by hematite, and variable amounts of goethite, Al-goethite, maghemite, gibbsite, kaolinite and quartz. Hematite predominates in the gossans and goethite becomes progressively enriched toward the latentes. In the deepest parts of the gossans the following minerais were identified: malachite, cuprite and native copper, mainly associated with hematite, besides azurite, chrysocolla and quartz; the Aguas Claras area presents a broader paragenesis in the primary sulphide zone, that includes: chalcopyrite, pyrite, arsenopyrite, cobaltite, quartz, magnetite, wolframite and tourmaline. Primary gold occur as diminute particles finelly disseminated in the sulphides and with different compositions in the Au-Ag alloy. In the Águas Claras area it occurs associated with a wide range of Bi-, Ag- and Pb-tellurides, besides native bismut. Tourmaline (dravite) and wolframite (ferberite) also occur as important accessory minerais, both in the primary and secondary environment. In the gossans they occur as centimetric cumulates, acting as important guides for gossans identification. Major element geochemistry of the profiles is mainly characterized by very high iron contents in the gossans, that progressively diminish toward the latossols. On the oder hand, the contents of Si, Al, Ti and LOI increase toward the top of the profiles. Calcium, Mg, Na e K are completely depleted in the gossans and laterites. Geochemical associations of trace elements are variable for the two areas and reflect mainly the chemical and mineralogical variations from the primary zones. In the mineralized bodies (gossans + iron crust) the following geochemical signatures were characterized: Au, Cu and Mo, for the Igarapé Bahia area; and Au, Cu, As, B, W, Sn and Bi, for the Águas Claras area. From the various horizons and zones of the profiles, different gold particles were separated and analised by Scanning Electron Microscope with Energy Dispersive System. Strong variations were described in terms of morphology and chemical compositions in the Au-Ag alloy. Silver, Pt, Pd, Fe e Cu were frequently detected, where Ag contents range from less than 1% to more than 25%. The studied grains were divided in two groups: (1) Primary particles associated with primary sulphides; and (2) Secondary or supergene particies, associated with gossans, latentes and latosols. These were further divided in two groups: (2.1) residuais particles, generally with more than 30 grn of mean diameter and exhibiting a primary core with Ag-depleted rims; and (2.2) authigenic or neoformed particles, which are extremely fine (< 5 1.un) and of very high fineness, frequently associated to the coarser and residual grains. The results obtained allowed us to interpret the supergene evolution of the area in four main phases, each one associated with or related to a major period of gold remobilization: Phase I - Gossan formation: related to the development of gossanic bodies in tropical climatic conditions which ranged from semi-arid to seasonally humid (savannas). In this work this is considered as prior to Lower Tertiary. During this phase, gold was remobilized from lower primary zones through thiosulphates complexes and reprecipited in the upper oxidized zones associated with iron oxy-hydroxides. The reprecipitated gold is fine-grained and of medium fineness. Phase Mature Lateritization: related to the broad lateritic weathering processes that took place in the whole Amazon region during Early Tertiary times. Mature lateritic profiles were formed above the gossans and their wall-rocks, with the development of a brecciated lateritic iron crust that includes gossans fragmenta. The gossan system was obviously oppened during this phase resulting in physical and chemical dispersion of gold. The role of organic matter related to biological activity was very important in the chemical remobilization of gold. Phase 111 - Post-Mature lateritization: related to all weathering processes that took place in the region after the establishment of the lateritic profiles during the trànsition Upper Oligocene-Middle Miocene. The main supergene products of this phase are the upper latosols of the Igarapé Bahia area. After the weathering of gold-bearing lateritic crusts, this element is once again remobilized following the same chemical mechanisms of phase II, but under increasing biological activity. This resulted in an intensive physical dispersion, broadening of geochemical haloes and weakening of gold signals. This new lateritic cycle was less intensive as compared to the previous one. It took place in the transition to more and conditions during the Plio-Pleistocene, resulting in an intense denudation of the landscape with erosion, truncation and exposure of the Aguas Claras gossans. Widespread gold-bearing coluvium (in the Águas Claras arca) and Placer deposits are inportant supergene products regionally related to this phase. Ali the weathering processes that took place after the establisment of the landscape in the end of phase III are considered in this work as phase IV. These are related to prevailing humid conditions that become dominant after the end of Pleistocene and during the Holocene, giving rise to new latosols, stone-lines, coluvium and aluviums.

[pt] Esta tese apresenta um estudo sobre técnicas de modelagem numérica utilizadas na análise da propagação eletromagnética em formações geofísicas comumente encontradas na perfuração de poços de petróleo. O emprego de sensores eletromagnéticos adjacentes à broca de perfuração permite a inferência dos parâmetros constitutivos do solo ao redor do poço. Nos últimos anos, os avanços da tecnologia de perfilagem eletromagnética permitiram a modelagem em tempo real do problema, possibilitando direcionar a perfuração do poço a fim de maximizar a exploração de petróleo, gás, e outros hidrocarbonetos fósseis. Formações geofísicas complexas são predominantes neste tipo de problema, e geralmente são modeladas usando técnicas numéricas de força bruta como os métodos de diferenças finitas, dos elementos finitos ou dos volumes finitos. No entanto, estas técnicas têm um custo computacional relativamente alto em termos de memória e tempo de processamento. O avanço da tecnologia de perfilagem em tempo real requer abordagens mais eficientes. Neste trabalho nós empregamos o método do casamento de modos combinado com uma série de características positivas dos métodos pseudoanalíticos conhecidos na literatura para obter uma técnica inédita que permite analisar poços direcionais com estratificações radiais e longitudinais em formações geofísicas anisotrópicas. A técnica proposta permite modelar problemas ainda não explorados, mas com motivação tecnológica iminente, como a propagação eletromagnética ao longo de poços curvados e a perfuração em camadas inclinadas em relação ao eixo axial do poço. Nós apresentamos uma série de resultados de validação que demonstram que a técnica introduzida neste trabalho pode modelar de forma acurada e eficiente sensores de perfilagem eletromagnética usados na exploração de petróleo e gás. / [en] This research presents a study on numerical techniques to model the electromagnetic propagation in geophysical formations commonly encountered in oil well drilling. The employment of electromagnetic sensors surrounding the drill bit allows inferring the constitutive parameters of the soil around the well. In recent years, advances in electromagnetic logging technology have enabled the real-time modeling of this problem. In this way, the drilling direction can be guided in order to maximize the exploitation of oil, gas, and other fossil hydrocarbons. The complex geophysical formations that are prevalent in this type of problem can be effectively handled using brute-force numerical techniques such as finite-differences, finite-elements and finite-volumes. However, these techniques suffer from relatively high cost in terms of both computer memory and CPU time. The advancement of real-time logging technology demands approaches that are more efficient than purely numerical methods. In this work, we employ the mode-matching technique combining attractive features of the well-known pseudo-analytical approaches to obtain a new technique for analyzing directional well-logging tools in anisotropic formations with both radial and axial stratifications. The proposed technique allows to model problems not yet explored, but with a strong technological motivation, such as electromagnetic propagation along curved wells and drilling along inclined layers. We present a series of validation results showing that the novel technique introduced in this study can model accurately and efficiently electromagnetic logging sensors used in oil and gas exploration.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A formação ferrífera do Serrote do Breu e de Alto das Pedras localiza-se no município de Campo Grande, Estado de Alagoas e está sendo pesquisada quanto ao seu potencial como minério de ferro. Ela está inserida em um domo de embasamento arqueano no interior da Faixa Sergipana, o Domo de Jirau de Ponciano. A área de estudo é caracterizada por dois altos topográficos denominados Serrote do Breu e Alto das Pedras, sustentados pela formação ferrífera, e que representam flancos opostos de um sinformal inclinado, com direção N60W e forte mergulho para sul, e extensão total de aproximadamente 2 km. A formação ferrífera ocorre em diversas camadas intercaladas em gnaisses quartzo-feldspáticos e em rochas metamáficas. Os primeiros foram agrupados na unidade de gnaisses quartzo-feldspáticos e as últimas na suíte intrusiva máfica-ultramáfica. Na porção interior do sinformal estão quartzitos e paragnaisses agrupados na unidade metassedimentar e cortando essas unidades há uma unidade de pegmatitos. A formação ferrífera é constituída por quartzo, hematita, anfibólio e magnetita. O anfibólio é em geral cummingtonita, mas riebeckita também ocorre subordinadamente. Os teores médios de SiO2, e Fe2O3t são 43,1% e 50,7%, respectivamente, e, assim como os demais elementos maiores, são compatíveis com outras formações ferríferas do mundo. Com base na petrografia e geoquímica de elementos terras raras os gnaisses quartzo-feldspáticos foram divididos em gnaisses bandados e gnaisses com titanita. Ambos apresentam composição riolítica e trend calcio-alcalino. Já as rochas metamáficas e metaultramáficas apresentam composição basáltica a andesítica e trend toleítico completamente dissociado daquele dos gnaisses. Acredita-se que os gnaisses quartzo-feldspáticos e as rochas metamáficas e metaultramáficas tenham se formado em ambientes tectônicos totalmente distintos, com as últimas tendo se formado provavelmente intrusivas nos primeiros. / Serrote do Breu and Alto das Pedras are located in the municipality of Campo Grande, in the State of Alagoas where an iron-formation occurs. It is currently being explored for its potential for hosting an iron ore deposit. It is tectonically settled inside Jirau do Ponciano Dome, an Archean basement within Sergipano Belt. Serrote do Breu and Alto das Pedras are two topographic highs totaling 2 km in length, marked by outcrops of iron-formation which represent opposite limbs of an inclined sinformal elongated N60W and dipping steeply to the South. This iron-formation comprises of several layers intercalated with quartz-feldspathic and metamafic rocks. The former were grouped into quartz-feldspathic gneisses unit and the latter into mafic-ultramafic intrusive suite. Quartzites and paragneisses were mapped and grouped into metasedimentary unit and all units are cross-cutted by pegmatites unit. Iron-formation is constituted by quartz, hematite, amphibole and magnetite. Amphibole is commonly cummingtonite, but riebeckite also occurs. Average grades for SiO2 and Fe2O3t are 43,1% and 50,7%, respectively, and along with other major elements, are similar to other iron-formations of the world. Considering petrographical and geochemical data, quartz-feldspathic gneisses were divided into banded gneisses and sphene-bearing gneisses although both presents rhyolitic composition and calc-alkaline trends. Metamafic and metaultramafic rocks present basaltic to andesitic composition and show a tholeiitic trend completely different from that of gneisses. It is proposed here that these distinct rocks were formed in completely different tectonic settings with the latter being probably intrusive in the former.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A formação ferrífera do Serrote do Breu e de Alto das Pedras localiza-se no município de Campo Grande, Estado de Alagoas e está sendo pesquisada quanto ao seu potencial como minério de ferro. Ela está inserida em um domo de embasamento arqueano no interior da Faixa Sergipana, o Domo de Jirau de Ponciano. A área de estudo é caracterizada por dois altos topográficos denominados Serrote do Breu e Alto das Pedras, sustentados pela formação ferrífera, e que representam flancos opostos de um sinformal inclinado, com direção N60W e forte mergulho para sul, e extensão total de aproximadamente 2 km. A formação ferrífera ocorre em diversas camadas intercaladas em gnaisses quartzo-feldspáticos e em rochas metamáficas. Os primeiros foram agrupados na unidade de gnaisses quartzo-feldspáticos e as últimas na suíte intrusiva máfica-ultramáfica. Na porção interior do sinformal estão quartzitos e paragnaisses agrupados na unidade metassedimentar e cortando essas unidades há uma unidade de pegmatitos. A formação ferrífera é constituída por quartzo, hematita, anfibólio e magnetita. O anfibólio é em geral cummingtonita, mas riebeckita também ocorre subordinadamente. Os teores médios de SiO2, e Fe2O3t são 43,1% e 50,7%, respectivamente, e, assim como os demais elementos maiores, são compatíveis com outras formações ferríferas do mundo. Com base na petrografia e geoquímica de elementos terras raras os gnaisses quartzo-feldspáticos foram divididos em gnaisses bandados e gnaisses com titanita. Ambos apresentam composição riolítica e trend calcio-alcalino. Já as rochas metamáficas e metaultramáficas apresentam composição basáltica a andesítica e trend toleítico completamente dissociado daquele dos gnaisses. Acredita-se que os gnaisses quartzo-feldspáticos e as rochas metamáficas e metaultramáficas tenham se formado em ambientes tectônicos totalmente distintos, com as últimas tendo se formado provavelmente intrusivas nos primeiros. / Serrote do Breu and Alto das Pedras are located in the municipality of Campo Grande, in the State of Alagoas where an iron-formation occurs. It is currently being explored for its potential for hosting an iron ore deposit. It is tectonically settled inside Jirau do Ponciano Dome, an Archean basement within Sergipano Belt. Serrote do Breu and Alto das Pedras are two topographic highs totaling 2 km in length, marked by outcrops of iron-formation which represent opposite limbs of an inclined sinformal elongated N60W and dipping steeply to the South. This iron-formation comprises of several layers intercalated with quartz-feldspathic and metamafic rocks. The former were grouped into quartz-feldspathic gneisses unit and the latter into mafic-ultramafic intrusive suite. Quartzites and paragneisses were mapped and grouped into metasedimentary unit and all units are cross-cutted by pegmatites unit. Iron-formation is constituted by quartz, hematite, amphibole and magnetite. Amphibole is commonly cummingtonite, but riebeckite also occurs. Average grades for SiO2 and Fe2O3t are 43,1% and 50,7%, respectively, and along with other major elements, are similar to other iron-formations of the world. Considering petrographical and geochemical data, quartz-feldspathic gneisses were divided into banded gneisses and sphene-bearing gneisses although both presents rhyolitic composition and calc-alkaline trends. Metamafic and metaultramafic rocks present basaltic to andesitic composition and show a tholeiitic trend completely different from that of gneisses. It is proposed here that these distinct rocks were formed in completely different tectonic settings with the latter being probably intrusive in the former.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-09T13:09:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Definir palavras-chave on 2014-08-06T16:34:51Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-14T12:51:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T16:58:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T16:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) Previous issue date: 1991 / Utilizando-se dados magnetotelúricos (MT), foi obtida uma imagem geo-elétrica nítida da região do Juruá, Bacia do Solimões, na forma de seções geo-elétricas. Os dados de campo foram registrados ao longo de três linhas de 15 km, espaçadas de 3.5 km, recobrindo uma área de 100 km2. O espaçamento entre as 35 estações é irregular, variando de 400 m a 3500 m. A faixa de freqüências utilizada cobriu de 0.001 Hz até 300 Hz, o que permitiu investigar de 100 m até 60 km de profundidade. Os dados apresentam-se afetados pelo efeito de distorção estática. Para corrigir este efeito foi utilizada a mediana da resistividade do primeiro condutor, correspondente à Formação Solimões. Foi utilizado o invariante do tensor MT para interpretar a estrutura geo-elétrica do Juruá. As seções geo-elétricas foram obtidas a partir do agrupamento dos dados resultantes da transformação de Bostick e da inversão 1D de Occam, para cada estação. Foi identificada uma seqüência de camadas condutivas e resistivas, correspondentes ao pacote sedimentar, uma zona de falhas e o topo do embasamento geo-elétrico, caracterizando a Bacia do Solimões. Abaixo do embasamento geo-elétrico foram também identificados uma zona condutora, seguida por uma camada de baixa condutividade, a profundidades iguais ou superiores a 20 km. Esta camada é interpretada como sendo de composição de gabro, estando associada a processos de acreção vertical, intimamente ligados à estabilização crustal e espessamento da litosfera. Os resultados apresentam uma boa concordância com os perfis de resistividade de poços e dados sísmicos de superfície. / A clear geoelectric picture from the Juruá region in the Solimões Basin was obtained using magnetotelluric (MT) data. Field data were recorded along three profiles of 15 km long, spaced 3.5 km, covering 100 km2. The spacing between each of the 35 stations was irregular, ranging from 400 m to 3500 m. The frequency range was 0.001 Hz to 300 Hz. This allows investigation depths of 100 m down to 60 km. The data were affected by the so called static effect. To correct that effect the median of the resistivity of the first conductor which corresponds to the Solimões Formation was used. The invariant of the MT tensor was used to interpret the Juruá geoelectric structure. The results are presented in the form of geoelectric sections. The geoelectric sections were obtained using both the Bostick transformation and the 1D Occam inversion at each station. It was possible to identify a sequence of conductive and resistive layers corresponding to the sedimentary sequence, a fault zone and the geoelectric basement characterizing the Solimões Basin. Below the geoelectric basement a conductive zone was also identified, followed by a Low Conductive Layer at depths of 20 km or more. This layer is interpreted as being composed of gabbro, which is associated to processes of vertical accretion, which in turn are linked to both crustal stabilization and lithosphere thickening. The results show a good agreement with resistivity well logs and surface seismic data.

[pt] Este trabalho apresenta um estudo abrangente sobre novas técnicas para modelagem de sensores eletromagnéticos usados na prospecção de petróleo. Estes sensores normalmente ficam imersos em formações geofísicas complexas (não homogêneas, dissipativas e anisotrópicas) com dimensões e parâmetros constitutivos do meio envolvendo múltiplas escalas, e isso representa um problema desafiador para as técnicas tradicionais de eletromagnetismo computacional. Nossa proposta supera esses problemas e contribui para uma melhor compreensão dos fenômenos eletromagnéticos físicos que ocorrem nessas estruturas. Analisamos o problema de propagação usando: a) uma técnica de onda completa baseada no método de casamento de modos, b) soluções perturbacionais para a equação integral de Fredholm vetorial baseadas na aproximação de Born, e c) métodos variacionais para o cálculo da impedância dos sensores eletromagnéticos de interesse para a exploração geofísica. Nós apresentamos resultados que demostram a capacidade das técnicas introduzidas nesta tese para modelar de forma acurada e eficiente sensores eletromagnéticos de forma mais realista do que as alternativas disponiveis na literatura. O custo computacional dos algoritmos desenvolvidos é relativamente baixo comparado com técnicas puramente numéricas tradicionais (tais como os métodos de elementos e diferenças finitas ou o método dos momentos). / [en] This work presents a comprehensive study on some techniques for modeling electromagnetic sensors used in well prospecting. These sensors are usually immersed in complex geophysical formations (inhomogeneous, dissipative, and anisotropic) with multiscale dimensions and constitutive parameters of the medium abruptly varying, resulting in a challenging problem for conventional computational electromagnetic techniques. Our proposal overcomes these problems and contributes to a better understanding of the physical electromagnetic phenomena that occur in these structures. We analyzed the propagation problem by using: a) a fullwave method based on the mode-matching technique, b) perturbational solutions for solving a Fredholm integral equation on the grounds of the Born approximation, and c) variational methods for calculating the sensor impedance. We present results that demonstrate the ability of the techniques introduced in this dissertation to accurately and efficiently modeling electromagnetic sensors in a more realistic fashion when compared with other methods available in the literature.The computational cost of the numerical algorithms developed in this work is relatively low if compared to that required in traditional techniques (such as finite elements, finite differences, and method of moments).

[pt] Os sistemas eletromagnéticos de telemetria através de formações geológicas têm sido cada vez mais estudados na última década devido às importantes aplicações de engenharia para a indústria de exploração de óleo e gás. Várias técnicas computacionais puramente numéricas têm sido utilizadas para modelar esses cenários. No entanto, elas exigem um tratamento ardiloso para às bruscas mudanças na condutividade elétrica presente nas formações geológicas. Além disso, o custo computacional necessário para o processo de discretização é muito grande, e as instabilidades em baixas frequências se tornam críticas para problemas em que largas escalas estão envolvidas. Esta pesquisa apresenta uma formulação semianalítica para analisar a propagação dos campos eletromagnéticos em um meio estratificado, dissipativo, e com anisotropia biaxial. A solução proposta emprega uma nova abordagem no domínio espectral onde uma integral baseada na transformada de Hankel é apresentada para modelar a propagação de ondas devido a fontes de corrente do tipo anel com simetria azimutal. O método proposto é empregado para a análise de cenários geofísicos análogos aos do Pré-Sal brasileiro, onde rochas carbonáticas de alta condutividade são predominantes. Além disso, o efeito das formações do pré e pós-sal nos campos eletromagnéticos e sua interação com o tubo metálico que reveste o poço de petróleo é então computado para ambientes isotrópicos e anisotrópicos. É apresentada uma série de resultados de validação que mostram que a técnica proposta é numericamente estável, robusta e computacionalmente eficiente para modelar vários problemas representativos de telemetria sem fio em poços de petróleo. / [en] Electromagnetic telemetry systems through complex geological formations have been increasingly investigated in the last decade due to important engineering applications for the oil and gas industry exploration. Many brute-force computational electromagnetic techniques have been used for modeling this scenario. However, they require a tricky treatment of the large conductivity contrasts present in the soil formations. Also, high-cost computational resources are required for the discretization process and the low-frequency instabilities become critical for such large-scale problems. This research presents a semi-analytic formulation for analyzing the electromagnetic field propagation in a biaxially anisotropic and lossy stratified media. The proposed solution employs a novel spectral domain approach where a Hankel-based integral transform is introduced for modeling wave propagation due to azimuthally symmetric current loop sources. The proposed method is employed for analyzing geophysical scenarios analogous to those of the Brazilian Pre-Salt, where high conductivity carbonate rocks are prevalent. Also, the effect of the pre and post-salt formations on the electromagnetic fields and its interaction with the metallic casing of an oil well is then computed for both isotropic and anisotropic environments. It is presented a series of validation results which show that the proposed technique is numerically stable, robust and computationally efficient for modeling several representative problems of wireless oil well telemetry.