CCET - TCC - Geofísica

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Altibati: combinação de altimetria por satélite e batimetria multifeixe para geração de MDE dos canais de maré no litoral setentrional do RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-03-05) Ferreira, Andressa Lima; Vital, Helenice; André Giskard Aquino da Silva; Gomes, Moab Praxedes; Júnior, Josibel Gomes de Oliveira
Este trabalho apresenta uma metodologia desenvolvida para geração de um Modelo Digital de Elevação (MDE). A região estudada é o complexo estuarino lagunar de Galinhos-Guamaré, contendo seus domínios emersos e submersos, a partir da integração de dados altimétricos e batimétricos, georreferenciados e devidamente calibrados. O desenvolvimento dessa metodologia consiste em: a) utilização de imagens adquiridas pelo satélite ALOS, através do emprego do radar polarimétrico de banda larga PALSAR (Phased Array L-band Synthetic Aperture Radar), para extração dos valores de altimetria. b) levantamento de dados batimétricos in situ, utilizando um Sonar de Varredura Lateral Interferométrico, modelo 4600 da empresa EdgeTech, como também o processamento desses dados através do uso do software SonarWiz 6 da empresa Chesapeake Technology; c) integração de dados altimétricos e batimétricos para a obtenção do MDE mais representativo. O município de Galinhos está situado na Região Nordeste do Brasil, sendo uma das regiões mais economicamente produtivas. A região é cenário de uma economia bastante variada, desde extração de diversas fontes de matéria prima, como a indústria salineira, criação de camarões, exploração de petróleo e gás natural. Nos últimos anos, observa-se o crescimento de atividades voltadas ao ecoturismo, estando essa contribuindo significativamente, para o uso e ocupação humana de áreas com fragilidade ambiental (dunas e manguezais). O procedimento proposto apresentou vantagens como, cobertura espacial de áreas extensas, rapidez na obtenção dos resultados, simplicidade operacional e baixo custo. Tendo em vista o cenário atual de elevação do nível do mar em escala global, os resultados desse trabalho poderão ser usados como bases para futuros estudos locais de cotas de inundação, considerando os cenários propostos pelo IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change). Tais estudos possibilitam a identificação de áreas com maior risco a inundação, permitindo que seja elaborado um plano de mitigação mais eficiente para combater os efeitos da elevação do nível do mar.
Análise da hierarquia dos parâmetros espessura e resistividade média na composição da resistência transversal do Aquífero Barreiras - Área da Bacia do Rio Catu-RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-16) Magalhães, Álvaro Luis Patriota Lima; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de; http://lattes.cnpq.br/5281100883521840; Dantas, Renato Ramos da Silva; Campos, Benedita Cleide de Souza
O uso das águas subterrâneas sem um controle adequado, pode acarretar sérios problemas no abastecimento urbano e rural. As cidades da costa leste do Rio Grande do Norte, por exemplo, possuem cerca de 80% de seus abastecimentos creditados ao Aquífero Barreiras, sendo este de caráter hidráulico não confinado. Contudo, a carência de dados de poços dificulta a indicação de áreas promissoras para a exploração deste recurso. Nessa conjuntura e considerando o referido manancial, o alvo desta pesquisa foi a bacia do Rio Catu – RN, a qual é esculpida nas sequências cenozóicas da Formação Barreiras e suas coberturas. O objetivo foi identificar locais de maiores potencialidades hidrogeológicas, utilizando dados geoelétricos de levantamentos já realizados, particularmente reinterpretando o parâmetro de Dar Zarrouk resistência elétrica transversal (RT). As regiões nordeste e central da área apresentaram valores de RT superiores a 50000 Ω.㎡, relacionadas a setores de espessuras e/ou de resistividades médias maiores da zona saturada e atestando essas subáreas como mais promissoras em termos de potencialidades hidrogeológicas. As maiores espessuras médias da zona saturada localizam-se nas porções nordeste e central, apresentando um alinhamento das mesmas na direção da linha de costa, atingindo 95 m. Os maiores valores das resistividades médias da zona saturada, situam-se nas partes central e extremo nordeste da área, atingindo até 950 Ω.m. Todavia, as regressões lineares revelaram que a espessura saturada média impõe uma maior influência no cálculo da resistência elétrica transversal, apresentando um fator de correlação de 0,70, enquanto que o de resistividade média foi de 0,47.
Análise de imageamento sísmico em ambientes carbonáticos carstificados
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-05) Franco, Joedson Daniel de Araújo; Dantas, Renato Ramos da Silva; http://lattes.cnpq.br/2776684362386943; 0009-0009-4073-1709; https://lattes.cnpq.br/8029332868189537; Barboza, Francisco Márcio; 0000-0002-1036-6634; http://lattes.cnpq.br/2081741472782887; Santana, Flávio Lemos de; 0000-0002-4329-2619; http://lattes.cnpq.br/2365414573419974
Atualmente, o grau de detalhamento nas imagens é essencial na interpretação de dados provenientes de levantamentos sísmicos de reflexão. Para a obtenção tal nível de detalhamento, são indispensáveis uma boa etapa de aquisição e uma boa etapa de processamento desses dados. Levando em consideração que mais de 60% dos reservatórios de óleo e gás no mundo são de origem carbonática, há um empenho da indústria de óleo e gás na caracterização desses reservatórios, que ainda é considerada complexa, visto que rochas carbonáticas possuem altas velocidades de propagação de ondas sísmicas e uma maior susceptibilidade a alterações diagenéticas se comparados aos reservatórios de origem siliciclástica. Um dos fatores que impulsionam a indústria na investigação de reservatórios carbonáticos é a possível acumulação de óleo em interfaces com alto grau de dissolução (carstes), que podem gerar impacto positivo nesse tipo de reservatório. Nesta pesquisa, foi realizada uma abordagem sobre uma etapa do processamento de dados sísmicos de reflexão com a elaboração e aplicação de um código de migração Kirchhoff pré-empilhamento no domínio da profundidade utilizando a técnica de traçado de raios, em que foram realizados testes de imageamento utilizando-se de modelos sintéticos análogos a ambientes carbonáticos carstificados, testes estes que mostram-se eficazes na identificação precisa de supostas regiões cársticas contendo boa resolução, contribuindo para o aumento da compreensão neste tipo de ambiente.
Análise de permeabilidade e porosidade em modelo 3D a partir de simulação numérica
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-20) Kiam, Thiago Noboru Leite; Xavier Junior, Milton Morais; 0000-0002-1043-7244; http://lattes.cnpq.br/3128669965557866; http://lattes.cnpq.br/8176148304942096; Marques, Manilo Soares; 0000-0003-4896-7301; http://lattes.cnpq.br/5254394673939816; Cabral, Francisco de Assis Olimpio; http://lattes.cnpq.br/0909335645315779
Os reservatórios de recursos naturais costumam apresentar alto grau de heterogenia morfológica. O risco destrutivo durante análise laboratorial, bem como a dificuldade logística e financeira em obter e repor amostras destes reservatórios, fomentam a comunidade científica a investir em técnicas de análises menos invasivas e de melhor custo-benefício. Visando suprir estes desafios, a petrofísica computacional surge com técnica de processamento e análise digital de imagens e simulação de propriedades físicas em sistemas porosos, para estimar parâmetros e preservar a integridade das amostras analisadas. O presente trabalho tem como objetivo a simulação do escoamento de fluido em uma rocha artificial e a estimativa da porosidade e permeabilidade a partir de imagens de microtomografia de raios-X em seu sistema poroso. O trabalho inicia-se com a segmentação da sequência de imagens de raios-X de uma amostra cilíndrica, constituída pela sinterização de esferas de vidro, com resolução de voxel de 0,019751 mm por meio do software Simpleware. Visando reduzir o tempo de computação, a amostra foi recortada no formato de paralelepípedo com dimensões de 13,8257x13,8257x0,217261 mm3. Foi adotado um valor de threshold usando o método de Otsu, para efetuar a segmentação das imagens para separação das fases poro e grão. Elaborou-se a malha no tamanho grosso, contendo no total 27.482 nós. Em seguida, importou-se o arquivo em formato malha no software Comsol Multiphysics, onde adotou-se o método dos elementos finitos (M.E.F) para efetuar seus cálculos de simulação numérica. O fluido monofásico utilizado esteve em regime laminar e possui características semelhantes às da água, com densidade e viscosidade dinâmica respectivamente iguais a 1000 kg/m³ e 0,001 Pa.s. A diferença de pressão de fluido aplicada na amostra foi de 0,005 Pa. Os resultados de porosidade absoluta e permeabilidade alcançaram, respectivamente, os valores de 9,67% e 8,16 x 10-10 m², consistentes com medidas laboratoriais petrofísicas e demonstrando que a técnica pode ser promissora para o desenvolvimento de futuros trabalhos envolvendo segmentações e simulações aplicadas em rochas reais.
Análise de vulnerabilidade do aquífero Barreiras a partir de dados hidrogeofísicos - área adjacente ao bairro de Emaús, Parnamirim-RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-11) Silva, José Jobson de Áraújo; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de; Campos, Benedita Cleide de Souza; Alves, Rafaela da Silva
O presente estudo foi desenvolvido na bacia do Rio Pirangi, mais precisamente no médio curso do Rio Pitimbu, situado nas adjacências do Bairro de Emaús, município Parnamirim-RN. O Aquífero Barreiras, alvo principal da presente pesquisa, constitui um manancial incumbido do abastecimento de água de grande parte das cidades da faixa litorânea leste do estado do Rio Grande do Norte, incluindo a região metropolitana de Natal. Todavia, sua condição hidráulica regional predominante possui caráter livre ou semiconfinado, o que pode denotar um risco de ser afetado, eventualmente, por cargas contaminantes impostas na superfície. Diante disso, com vistas a subsidiar estudos nessa perspectiva, objetivou-se analisar o grau de vulnerabilidade intrínseca do Aquífero Barreiras na área reportada, considerando dados de natureza hidrogeofísica. Nesse contexto, utilizou-se a metodologia de análise de vulnerabilidade GOD, na qual considera as condições hidráulicas locais (parâmetro “G”), composição geológica dos substratos (parâmetro “O”) e espessura da zona não saturada (parâmetro “D”). No entanto, considerando-se que essa metodologia utiliza somente dados hidrogeológicos e não geofísicos, adaptou-se o método para uma versão composta (informações de perfis de poços e modelos inversos de sondagens elétricas verticais-SEV’s). Nesse caso, o modelo geoelétrico representativo de cada SEV assumiu o papel de um poço “virtual”, fornecendo informações dos parâmetros GOD em subáreas nas quais as informações de poços eram inexistentes. Adicionalmente, a metodologia GOD com aplicação de poço virtual foi corroborado por outras duas cartografias, ambas com ênfase na zona não saturada sobreposta ao aquífero, particularmente espessura e condutância longitudinal (S), sendo esta última fundamentada tão somente nos modelos inversos das SEV’s. Em linhas gerais, as maiores espessuras da zona não saturada e áreas com maiores valores de “S” evidenciaram um maior grau de proteção do aquífero, consonante à cartografia GOD. Esta última, por sua vez, constatou índices de vulnerabilidade que variaram de 0,35 a 0,42 nos setores leste e nordeste, consistindo nas regiões relativamente menos vulneráveis da área investigada, destacando-se no entorno da SEV1, SEV2, PT01 e PT03. Já as subáreas centro-norte e centro-sul apresentaram os maiores índices, variando de 0,46 a 0,52, representando aquelas relativamente mais vulneráveis a contaminações, com as maiores anomalias no entorno da SEV3, SEV4 e também do poço PT02. Esse contexto projeta uma vulnerabilidade GOD do Aquífero Barreiras na área investigada variando de moderada a alta.
Análise geométrica das soluções da deconvolução de Euler do tensor gradiente gravimétrico: aplicação na Bacia Potiguar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-16) Fernandes, David Luiz Costa; Dantas, Renato Ramos da Silva; Mota, Elizângela Soares Amaral; Domingos, Nitzschia Regina Rodrigues
Neste trabalho o método da deconvolução de Euler foi aplicado em dados gradiométricos para a investigação do arcabouço estrutural de uma área localizada na Bacia Potiguar, Nordeste do Brasil. A gradiometria gravimétrica consiste na determinação das variações de componentes do campo gravitacional em uma ou mais direções. Inicialmente, foi aplicada a Deconvolução de Euler sobre os dados de gradiometria disponíveis para a área de estudo, buscando determinar a distribuição espacial, a atitude e a profundidade das estruturas presentes na bacia, sob a hipótese de que as soluções de Euler obtidas para a área correspondem a planos de falhas. Os resultados da Deconvolução de Euler aplicados nos dados do tensor do gradiente gravimétrico (TGG) mostrou-se eficaz na identificação de estruturas geológicas e na estimativa de suas posições, identificando altos e baixos estruturais relativos locais, possivelmente associados com variações de espessura sedimentar, no contexto entre o Alto de Quixaba e a Falha de Baixa Grande, na qual se localiza o Grabén de Umbuzeiro, região a cerca de 30 km ao sul de Mossoró-RN, abrangendo uma área de aproximadamente 176.977 km^2. Os resultados dessa pesquisa podem contribuir para uma melhor identificação da estruturação da Bacia Potiguar através da aplicação da Deconvolução de Euler 3D, e, consequentemente, para a exploração de óleo e gás no contexto do Gráben de Umbuzeiro.
Aplicabilidade do método da reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) em amostras de rocha
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-15) Santos, Edilson Barauna dos; Xavier Junior, Milton Morais; http://lattes.cnpq.br/3128669965557866; 0000-0001-5820-6309; https://lattes.cnpq.br/5011924603678989; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de; http://lattes.cnpq.br/4673404543485023
O método da Reflectometria no domínio do tempo (TDR) tem a sua maior aplicabilidade em estudos realizados em solos, devido a esse fator, os sensores TDR já são idealizados para este propósito. Pela capacidade do método em realizar medidas de propriedades dielétricas em diferentes materiais e em uma vasta gama de valores de frequência, o mesmo também pode ser testado para realizar medidas da constante dielétrica em diferentes tipos de rochas. Para este trabalho foi utilizado o sensor TDR modelo TDR315H da Acclima, possuindo três guias de onda com 15 cm cada e o sensor de leitura SDI-12 da mesma empresa. Com o TDR utilizado, foi possível obter valores de temperatura em Grau Celsius (°C), conteúdo de água em porcentagem, condutividade em Microsiemens por centímetro (μS/cm) e permissividade (constante dielétrica), onde vale ressaltar que o TDR mede apenas a parte real da permissividade dielétrica relativa complexa, conhecida como constante dielétrica. O equipamento é configurado para realizar medidas em diferentes tipos de solos, permitindo também, que seja calibrado para um diferente material pelo operador. Foram utilizadas duas amostras de rochas, um arenito e um esteatito (pedra sabão) e um recipiente com água, no qual foram realizados os primeiros testes com o equipamento. Os testes realizados nas duas amostras, mostraram que as medidas realizadas com o equipamento, tem uma melhor resposta após uma profundidade de 7 cm das guias de onda. Para as primeiras medidas na amostra de pedra sabão, foi utilizado uma broca de 6mm de diâmetro para a realização dos furos de encaixe das sondas do TDR, nesta etapa foram realizados três furos de 15 cm, no qual, após a realização das medidas para diferentes profundidades da haste, foi possível obter para o conteúdo de água na amostra, valores que variaram de 0,33% a 3,64%, (Gráfico 3) valores de temperatura que variaram entre 29,4°c a 30,3°c, e valores de permissividade variando entre 1 a 3,3 (Gráfico 4). Em um outro ponto da mesma rocha, os valores para o conteúdo de água variaram entre 0,56% e 2,43% (Gráfico 5), e de permissividade variaram de 1 a 2,8 (Gráfico 6). As medidas realizadas na amostra de arenito, mostraram valores para o conteúdo de água (Gráfico 7), de 0,56% (em uma profundidade de 12 cm) e 1,57% (para uma profundidade de 12,7 cm); já para a permissividade, os valores variaram entre 1 e 2,5 (Gráfico 8).
Aplicação do radar de penetração no solo em atividades de manutenção de sistemas hidrossanitários
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-10) Fittipaldi, Igor Nogueira; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031; Marques, Manilo Soares; 0000-0003-4896-7301; http://lattes.cnpq.br/5254394673939816; Dantas, Renato Ramos da Silva; http://lattes.cnpq.br/2776684362386943
Este trabalho apresenta os resultados do emprego do GPR (sigla em inglês para radar de penetração no solo) como ferramenta auxiliar em atividades de manutenção de parte do sistema hidrossanitário da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN). A partir de um mapa hidrossanitário disponibilizado pela Superintendência de Infraestrutura da UFRN (INFRA), foi planejado um levantamento geofísico composto por 56 seções de GPR. Essas seções foram coletadas com uma antena blindada de 400 MHz, na direção N-S. Sua interpretação permitiu identificar as posições e profundidades de quatro dutos de água (com diâmetros variando entre 40 mm e 200 mm), um duto de esgoto (com diâmetro de 200mm), dois pontos de vazamento e um poço de visitação (PV) cuja localização era desconhecida.
Aplicação do sinal analítico do tensor gradiente gravimétrico na estimativa de profundidade de fontes na bacia Potiguar
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-04) Herculano, Júlia Mairla Santos; Dantas, Renato Ramos da Silva; http://lattes.cnpq.br/2776684362386943; http://lattes.cnpq.br/6764705940383499; Medeiros, Walter Eugênio de; Amaral, Elizângela Soares
A deconvolução de Euler é uma ferramenta semiautomática de estimativa de profundidades de fontes de campos potenciais, sendo também uma informação importante em mapas potenciais para o estudo de bacias sedimentares. Escolhendo adequadamente o índice estrutural do campo gravimétrico, que representa a taxa de decaimento da anomalia do campo, é possível estimar a profundidade das fontes potenciais, sem necessidade de se estabelecer um modelo interpretativo particular. O uso do sinal analítico do campo pode ser aplicado a dados de tensor de gradiente de gravidade (TGG) em três dimensões, aumentando a estabilidade do método, removendo a necessidade de se atribuir um índice estrutural a priori. A distribuição espacial das fontes potenciais pode fornecer informações sobre a trama estrutural de bacias sedimentares. Com isso, o trabalho contempla a aplicação do método de deconvolução de Euler ao sinal analítico direcional num conjunto de dados do tensor gradiente gravimétrico para o mapeamento e estimação de profundidades na bacia Potiguar, comparado com a performance das soluções de Euler tradicionais com as obtidas com o sinal analítico, numa área de aproximadamente 12 km x 12 km ao sul da cidade de Mossoró. Os resultados dessa pesquisa irão contribuir para melhorar a compreensão da técnica de deconvolução de Euler 3D, além de contribuir com as informações sobre a trama estrutural rasa presente na região investigada.
Aprimoramento e automação de um Permeâmetro de Darcy de carga constante
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-11) Santos, Luiz Henrique Gomes da Silva; Xavier Júnior, Milton Morais; http://lattes.cnpq.br/3128669965557866; http://lattes.cnpq.br/6322935479530516; Cabral, Francisco de Assis Olimpio; http://lattes.cnpq.br/0909335645315779; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031
O trabalho de pesquisa em Instrumentação Geofísica, aborda a otimização do Permeâmetro de Darcy de carga constante com o objetivo de agilizar os processos manuais e permitir a análise eficiente de várias amostras. O estudo tem um impacto significativo na formação de recursos humanos nos campos de geociência da UFRN e pode ser aplicado em outras instituições de ensino com equipamentos similares, visto que as mudanças foram feitas com materiais de baixo custo. As melhorias concentram-se na obtenção de medidas de vazão mais precisas a partir da utilização de uma balança científica conectada a uma tabela digital, e na construção de dois Porta-amostras, de 1 e 1,5 polegada, que possibilitam a troca de amostras com esses diâmetros. É importante notar que o Permeâmetro aprimorado tem limitações em sua aplicabilidade em rochas carbonáticas, mas demonstrou sucesso em medições de amostras de vidro e sedimentos.
Aspectos petrofísicos de sedimentos de dunas na região de Natal-RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-07-02) Aguiar, Renan Silva; Cabral, Francisco de Assis Olímpio; Xavier Júnior, Milton Morais; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de
Este presente trabalho trás como continuidade dos estudos do Grupo de Pesquisas de Propriedades Físicas de Rochas do Departamento de Geofísica-UFRN. Foi realizado uma análise granulométrica de dez amostras reais bem selecionadas e não consolidadas. As faixas granulométricas foram determinadas a partir de ensaios de peneiramento, realizados em laboratório. Logo após a seleção, utlizando um microscópio, foram geradas imagens de partículas selecionadas. Em seguida, usando o software Image J, foram aferidos os diâmetros de 100 grãos para cada amostra. Sendo assim, os diâmetros médios foram determinados pela escala logarítmica e escala aritmética, sendo a primeira com mais adequação para os estudos da Sedimentologia. Foram feitos histogramas para visualização da distribuição dos grãos, apresentando curvas próximas à log-normais. Depois da classificação dos grãos, para a fase posterior foram realizados os ensaios de porosidade e permeabilidade. As medidas de porosidade para cada amostra, foram realizadas por um porosímetro a gás Hélio. Apesar das amostras serem bem selecionadas, para a porosidade, esperava-se uma constância maior na porosidade média dos grãos. Visto que na literatura, para amostras bem selecionadas, a porosidade não varia em relação ao tamanho do grão, já no presente trabalho, mostrou justamente o contrário. No ultimo passo da presente pequisa, foram feitas com as amostras, medidas de permeabilidade com um permeâmetro de carga variável. Com o tempo de escoamento marcado no momento dos ensaios, determinamos a condutividade hidráulica e permebilidade.
Atributos e meta-atributos sísmicos em dados de reflexão a partir do uso de software especialista
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-14) Melo Júnior, José Anchieta Rodrigues de; Silva, Carlos César Nascimento da; http://lattes.cnpq.br/5136096872133075; https://lattes.cnpq.br/3031511008615529; Antunes, Alex Francisco; 0000-0002-3292-4190; http://lattes.cnpq.br/1519973126832391; Xavier Neto, Pedro; http://lattes.cnpq.br/0420885770350995
O presente trabalho analisa 3 seções sísmicas distintas, duas marítimas e uma terrestre, a fim de gerar atributos e/ou meta-atributos que sejam eficientes no realce de feições geofísico-geológicas importantes no sistema petrolífero no que diz respeito ao acúmulo de hidrocarbonetos. Dessa maneira, foram gerados quatro atributos e quatro meta-atributos utilizando dois softwares. O primeiro software utilizado foi a versão livre do OpendTect, com o intuito de elaborar fluxos de trabalho na geração de atributos e meta-atributos que possam ser reproduzidos por quaisquer outros usuários sem necessitar de licença profissional do mesmo. Já o segundo software, o ProMAX Seispace, foi utilizado a fim de testar a capacidade de um software focado em processamento sísmico na geração de atributos e meta-atributos para interpretação de feições. Com o uso de ambos, foi possível identificar uma série de feições, tanto de cunho estrutural quanto de cunho estratigráfico, que podem servir como armadilhas geológicas, rotas de migração ou discordâncias. Os meta-atributos apresentaram melhoras, em certas situações, quando comparados aos atributos básicos. Além disso, de forma secundária, também foram comparados os trabalhos em cada software, confirmando uma maior simplicidade no ambiente de trabalho do OpendTect do que no ambiente de trabalho do ProMAX, apesar de o segundo ainda oferecer uma boa gama de opções para alteração dos traços sísmicos em dados de amplitude.
Avaliação da inversão de Herglotz-Wiechert utilizando tempos de percurso de ondas P em estações da rede sismográfica brasileira
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-11-30) Barbosa, Thabita Sofia Gomes; Casas, Jordi Juliá; Marques, Manilo Soares; Ferreira, Pedro Augusto Rodrigues
O método de Herglotz-Wiechert, desenvolvido em 1910 por Gustav Herglotz e Emile Wiechert, baseia-se na solução analítica à inversão de tempos de percurso a fim de determinar a variação da velocidade das ondas sísmicas em função da profundidade. Os dados observacionais são as curvas de T-∆, onde T é o tempo de percurso em segundos e ∆ a distância epicentral em radianos. A única limitação do método é não ser aplicável para zonas de baixa velocidade. O objetivo deste trabalho é desenvolver um código computacional que implemente a metodologia de inversão e avalie o desempenho da metodologia utilizando tempos de percurso de ondas P medidos para 11 terremotos distintos em 81 estações da Rede Sismográfica Brasileira (RSB). Para programar as fórmulas matemáticas utilizou-se a linguagem python, enquanto os tempos de percurso e distâncias epicentrais foram obtidos através de picagem de ondas P no Seismic Analysis Code (SAC). Para comprovar a efetividade do código adotado foram realizados dois testes numéricos em “dados” sintéticos, sendo os resultados obtidos para ambos os testes um ajuste preciso da função v(r) calculada ao modelo ak135 considerado para gerar os “dados” sintéticos. Os resultados obtidos com dados reais mostraram que, para profundidades de até 1000 km, as funções v(r) são de excelente qualidade, enquanto que para profundidades entre 1000 km e 2000 km os dados apresentam uma dispersão das velocidades muito acima do esperado. Desta forma, é possível concluir que a metodologia permite inferir valores de velocidade de onda P para litosfera continental e manto superior do Brasil.
Caracterização tectono-deposicional do Alto de Tutóia na porção submersa da Bacia de Barreirinhas - Margem Equatorial do Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-16) Fonseca, Chayane Vitória Felix; Castro, David Lopes de; Tavares, Aline Cristine; http://lattes.cnpq.br/0279048925907835; 0000-0003-1110-9389; http://lattes.cnpq.br/8279954644750743; http://lattes.cnpq.br/4932969319242823; Gomes, Moab Praxedes; 0000-0003-0836-1073; http://lattes.cnpq.br/2086362176219605; Melo, Alanny Christiny de; http://lattes.cnpq.br/6542699550245691
A Bacia de Barreirinhas integra um grupo de bacias sedimentares pertencentes à Margem Equatorial Brasileira. Sua gênese está associada à separação dos continentes Sul-Americano e Africano na região equatorial do Oceano Atlântico durante o Cretáceo Inferior. Esta margem é regida por um regime tectônico misto relacionado a esforços distensionais resultantes da ruptura do continente Pangea associados a esforços cisalhantes, influenciados pela Zona de Fratura Romanche. As principais estruturas que estão inseridas ou limitadas pela Bacia de Barreirinhas são: a Plataforma do Parnaíba e os altos de Tutóia, Atlântico e Ceará. O Alto de Tutóia é reconhecido na literatura como uma extensa estrutura anticlinal de orientação NNE-SSW que delimita as bacias do Piauí e Barreirinhas. Embora alguns autores descrevam as feições arquiteturais deste segmento, ainda é necessária uma maior investigação acerca das características geológicas e geofísicas que certifiquem o entendimento da sua evolução tectônica regional, no contexto da abertura das margens continentais do Atlântico Equatorial. Para isto, foram interpretadas vinte e três seções sísmicas de reflexão 2D integradas a dados geofísicos de dois poços. A aplicação de atributos sísmicos junto ao espectro de cor apontou características e padrões que evidenciaram feições estruturais e permitiram a interpretação de falhas normais que delimitam o Alto de Tutóia a NNE-SSW, bem como a identificação da feição anticlinal, no qual a literatura define o Alto de Tutóia, além da presença de semi-grabens N-S que acompanham sua zona de charneira até a porção central do Alto de Tutóia. O destaque dos horizontes sísmicos permitiu ainda a interpretação de descontinuidades erosivas e truncamentos, que, por meio da amarração poço-sísmica, foram interpretadas como pertencentes ao tectonismo Maastrichtiano. Outros três horizontes relativos ao Aptiano, Albiano e Campaniano, respectivamente, também foram mapeados. A integração dos dados geofísicos resultou na construção de um modelo estrutural simplificado característico das principais falhas que delimitam o Alto de Tutóia na Bacia de Barreirinhas.
Dependência da porosidade e da permeabilidade com a seleção granulométrica em rochas artificiais não consolidadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-06-26) Barreto, Francisco Janderleudys de Souza; Cabral, Francisco de Assis Olímpio; Xavier Júnior, Milton Morais; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de
O presente trabalho teve como objetivos obter amostras para serem utilizadas na validação dos vários modelos teóricos que descrevem as propriedades físicas das rochas, bem como, estudar a dependência da porosidade e da permeabilidade com a seleção em rochas artificiais não consolidadas, dado que a porosidade e permeabilidade são algumas das variáveis que influenciam no escoamento de fluidos, e os mais importantes parâmetros que contribuem para o entendimento das propriedades físicas de meios porosos. Para que isso fosse possível, necessitou-se da aplicação de alguns métodos de coleta de dados e análise, começando por uma rigorosa análise granulométrica que possibilitou identificar o tamanho dos grãos, bem como a frequência com que eles ocorrem numa determinada faixa de tamanho. Nesse intuito, antes de tudo, foi necessário um peneiramento para que pudesse iniciar a mistura dos grãos e a análise, na tentativa de gerar uma mistura de grãos muito bem selecionados até extremamente mal selecionados. A partir da análise de dados de grãos muito bem selecionados até mal selecionados, foi possível construir gráficos e tabelas que mostram de forma simples o comportamento da porosidade, permeabilidade e da distribuição dos grãos em torno da média. Em destaque o uso do porosímetro a gás, do permeâmetro de carga variável e sobretudo do software ImageJ, se mostraram de grande valia para os processos de experimentos e análise das amostras. Enfim, por meio de todo o estudo realizado foi possível confirmar que os resultados, fazendo uso de amostras constituídas de material artificial (esferas de vidro), se aproximam bastante dos modelos teóricos disponíveis na literatura consultada. Observou-se também, que os resultados demonstraram que a depender do grau de seleção dos grãos a permeabilidade e a porosidade de rochas não consolidadas de fato varia.
Dependência da porosidade e da permeabilidade com o tamanho de grãos em rochas artificiais não consolidadas
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-12-21) Araújo, Gabriela de Brito Uchoa; Cabral, Francisco de Assis Olímpio; Xavier Júnior, Milton Morais; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de
O modelo de Kozeny-Carman relaciona a permeabilidade intrínseca com a porosidade, com a superfície específica e a tortuosidade do meio, as quais dependem, de forma complexa, da dimensão, forma e classificação granulométrica dos grãos. O presente trabalho realizou uma análise granulométrica de dez amostras compostas de microesferas vítreas bem selecionadas e não consolidadas. As faixas granulométricas foram determinadas a partir de ensaios de peneiramento realizados em laboratório. Após a seleção, foram geradas imagens microscópicas das partículas selecionadas, através do uma câmera acoplada a um estereomicroscópio óptico. Em seguida, utilizando o software ImageJ, foram medidos os diâmetros de 100 grãos para cada amostra. Dessa forma, os diâmetros médios foram determinados através das escalas aritmética e logarítmica, sendo esta última a escala mais adequada para estudos de sedimentologia. Histogramas foram construídos para a visualização da distribuição dos tamanhos dos grãos, apresentando curvas próximas à log-normais. Após a classificação granulométrica, foram realizados ensaios de porosidade e de permeabilidade. As medidas das porosidades referentes a cada amostra foram realizadas em um porosímetro à gás hélio. De forma geral, os resultados de porosidade obtidos estavam de acordo com o previsto para amostras bem selecionadas, apresentando pouca variação. Em amostras bem selecionadas, a porosidade não varia em função do tamanho do grão. Por fim, as amostras foram submetidas a ensaios de permeabilidade, com um permeâmetro de carga variável. Assim, os tempos de escoamento da água referentes às amostras foram registrados e utilizados para determinar os coeficientes de permeabilidade e, por conseguinte, as permeabilidades. Integrando as informações anteriores e adotando-se como fundamento o modelo de Kozeny-Carman, tornou-se possível a elaboração de gráficos de dispersão envolvendo os valores de permeabilidade obtidos com o diâmetro médio dos grãos, os quais confirmaram as ideias presentes na literatura através da obtenção de uma curva corrobora com o resultado esperado para uma equação de segundo grau com tendência de R²= 0.9976.
Dependência da porosidade e da permeabilidade com o tamanho e a forma de grãos em sedimentos não consolidados
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-11) Mafra, Maurício Gabriel Lacerda; Cabral, Francisco de Assis Olímpio; http://lattes.cnpq.br/0909335645315779; 0000-0003-2720-4655; http://lattes.cnpq.br/7598665592966289; Júnior, Milton Morais Xavier; http://lattes.cnpq.br/3128669965557866; Júnior, Josibel Gomes De Oliveira; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031
O trabalho aqui exposto teve o objetivo de verificar a dependência da permeabilidade e porosidade com diferentes parâmetros geométricos, tamanho, circularidade e redondeza. Foram utilizados dois tipos de grãos não consolidados, sendo um os sedimentos de areia de duna da cidade de Natal e microesferas vítreas, com o objetivo de comparar os valores obtidos da permeabilidade e porosidade dos diferentes grãos. Foi realizado o estudo com dezesseis amostras, sendo oito de grãos de areia e oito de microesferas de vidros. Para o estudo da geometria do grão foi utilizado micrografia analisadas pelo software ImageJ. Já com os ensaios experimentais foi usado o método da medição do volume deslocado para a determinação da porosidade, e uma adaptação do experimento de Meinzer na determinação da permeabilidade das amostras. Os resultados se mostraram de extrema relevância, pois os mesmos apresentaram uma alta influência da forma do grão na permeabilidade, devido a tortuosidade dos poros conectados que no caso das esferas vítreas são menores que os grãos de areia.
Desenvolvimento de um modelo numérico 2D para estudo de ondas de gravidade na atmosfera
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2018-06-28) Paula, Rafael Alves de Azevedo; Marques, Manilo Soares; Gilvan Luiz Borba; Marques, Manilo Soares; Mendes, David; xavier junior, milton morais
A atmosfera terrestre pode ser entendida como um envoltório de gases, que circundam a superfície do planeta terra e essa é aprisionada pela atração gravitacional. Perturbações na região da troposfera (0 - 20km) como, tempestades, ciclones, vulcões e outros, podem causar propagações de ondas, a qual são chamadas de Ondas de Gravidade. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um modelo numérico 2D, que simula a propagação desse tipo de onda nas altitudes entre 0 e 90 km, uma vez que equipamentos que coletam dados nessa região são escassos e consequentemente apresentam um alto custo. Para teste do modelo usou-se as referências (SNIVELY; PASKO, 2008) e (SABATINI et al., 2016), que simulam uma fonte convectiva e infrassônica, respectivamente. Para o primeiro trabalho esperava se encontrar uma interferência na propagação da onda na região de 20 e 30 km e foi isso que aconteceu. Para a fonte do segundo trabalho fez-se uma análise de velocidade das ondas que resultou em uma velocidade de 334,75 m/s na direção vertical e uma velocidade de 350 m/s para velocidades na direção horizontal, coerente com os mostrados nas referenciais, que indicam uma velocidade de 303- 338 m/s (TAHIRA, 2008). Contudo o modelo não está totalmente completo, uma vez que, após 303s de simulação apresenta erro. Com análise do desenvolvimento do per l de temperatura de niu-se como causador do problema as condições de contorno (esponja entre 90 - 100 km) na parte superior de nosso domínio computacional. A temperatura nessa região (90-100 km) apresenta variações de até 100 kelvin a qual não deveria ocorrer. Apesar disso o modelo pode ser considerado correto até antes desse problema, tomando como parâmetro a velocidade coerente com as referências e a validação do método computacional utilizado.
Desenvolvimento de um sismógrafo modular com microcontroladores
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-27) Costa, André Luiz Souza da; Nascimento, Aderson Farias do; Nascimento, Thiago Figueiredo; http://lattes.cnpq.br/3346363403212662; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; http://lattes.cnpq.br/1526163677763026; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031; Marques, Manilo Soares; http://lattes.cnpq.br/5254394673939816
Este trabalho propõe a construção de um sismógrafo modular funcional com uso de microcontroladores e com um custo de produção reduzido. Para isso foi elaborado um sistema dimensionado a partir de parâmetros já estabelecidos em equipamentos comerciais de referencia, esses parâmetros são uma resolução de 24 bits, taxa de amostragem mínima de 100 Hz, antena de GPS para georreferenciamento, clock interno e armazenamento de dados. Os módulos escolhidos para a construção do sismógrafo foram selecionados de modo que atendessem aos dois principais atributos desejados e definidos para o trabalho: baixo custo e um desempenho mínimo de resolução e amostragem. Testes de bancada mostraram que o desempenho mínimo desejado foi alcançado e o equipamento registra as oscilações de solo com 24 bits de resolução, pouco mais de 100 Hz de amostragem, latitude, longitude, altitude, data e hora no formato DD/MM/AAAA HH:MM:SS,000. Os resultados mostraram desempenho próximo ao equipamento de referência escolhido para comparação, com isso, o propósito deste trabalho foi cumprido ao se desenvolver um sismógrafo modular de baixo custo e desempenho satisfatório, no entanto, existem melhorias que precisam ocorrer para o instrumento de fato operar como uma estação de monitoramento sismológico.
Determinação de fator de calibragem de um protótipo de sismógrafo sustentável
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-14) Dantas, Bruno Michelson Lopes; Nascimento, Aderson Farias do; Marques, Manilo Soares; 0000-0003-4896-7301; http://lattes.cnpq.br/5254394673939816; 0000-0002-3961-5884; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; http://lattes.cnpq.br/3472767057944391; Oliveira Júnior, Josibel Gomes de; http://lattes.cnpq.br/5366606027537031; Silva, André Tavares da; http://lattes.cnpq.br/8991133905275385
Este estudo teve como objetivo determinar o fator de calibração de um protótipo de sismógrafo, LSOL, um geofone de frequência natural de 10Hz, visando a conversão de unidades de corrente elétrica para velocidade, em comparação com um sensor já calibrado, LSBM, um sismômetro broadband, acoplado ao registrador RefTek GSN-130 (Localização: 5°50’26”S 35°11’45”W). Os sensores, separados por uma distância de 1.5 cm, foram utilizados para registrar eventos sísmicos resultantes de lançamentos de 5 rochas em um laboratório de sismologia. A metodologia envolveu testes instrumentais, montagem dos equipamentos em ambiente controlado e extração dos dados para o formato MSEED utilizando a biblioteca ObsPy. Durante a interpretação dos dados, identificaram-se desafios, como a perda de 10% das amplitudes na estação LSOL devido à taxa de amostragem de 90 sps, enquanto a LSBM operava com 100 sps, além da identificação da fase da onda P. A análise detalhada permitiu a obtenção do fator de calibração entre as estações, essencial para a conversão do pulso eletromagnético em movimento mecânico do solo, concluindo com um modelo de regressão linear que estabeleceu o fator de calibração em 928.187 COUNTS.

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