PPGG - Doutorado em Geodinâmica e Geofísica
URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/18276
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Tese Morfoestrutura da Cordilheira Meso-Oceânica entre as Zonas de Fraturas Marathon e 8°48'N(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-01-08) Oliveira, Patrícia Reis Alencar; Gomes, Moab Praxedes; https://orcid.org/0000-0003-0836-1073; http://lattes.cnpq.br/2086362176219605; https://orcid.org/0000-0001-9647-7994; http://lattes.cnpq.br/0660553422919475; Vasconcelos, David Lino; Nogueira, Mary Lucia da Silva; Almeida, Narelle Maia de; Araújo, Tereza Cristina Medeiros deA Cordilheira Mesoatlântica é uma região geotectônica de alta complexidade, essencial para compreender a evolução das crostas oceânicas e os processos associados à tectônica de placas divergentes. Este estudo analisou aproximadamente 400 km de eixo axial da dorsal, entre as Zonas de Fratura Marathon e 8°48’N, com profundidades variando entre 1.600 m e 6.000 m, utilizando dados multifeixe, gravimétricos e de sismicidade. O objetivo foi investigar a interação entre magmatismo e tectonismo na formação do relevo oceânico, com ênfase nas interseções cordilheira-transformantes (RTIs) e não-transformantes (NTDs). A porção norte da área, localizada acima da Zona de Fratura de Vema, foi compartimentada em dois supersegmentos,12°N e 11°N, sendo o último subdividido nos segmentos 11°55'N e 11°20'N. Já a porção sul apresentou os supersegmentos 9°N e 10°N, segmentados por descontinuidades de segunda ordem. Os resultados indicam que essas segmentações apresentam características morfológicas e geofísicas peculiares, mas compartilham processos de formação e evolução semelhantes, evidenciado como a interação entre magmatismo e tectonismo influencia diretamente a configuração morfotectônica da Dorsal Mesoatlântica. Estruturas como falhas de descolamento em cantos internos elevados desempenham um papel crucial na geração de assimetrias, refletindo o impacto do desacoplamento litosférico em regiões de expansão lenta, com evidências de redução do fluxo magmático. Adicionalmente, as descontinuidades NTDs favorecem a redução e/ou ausência do magmatismo, expondo maciços e rochas de reologia alteradas, distintas das observadas nas colinas abissais dos supersegmentos. Estas feições, em particular, são regiões propícias para à percolação de fluidos e à formação de sistemas hidrotermais, destacando-se como áreas prioritárias para investigações, especialmente na interseção do segmento 11°20’N com a falha transformante de Vema.Tese Modelagem física da influência da herança estrutural na formação de novas estruturas: aplicação à Zona de Cisalhamento Pernambuco, NE do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-12-18) Venâncio, Marilia Barbosa; Silva, Fernando César Alves da; http://lattes.cnpq.br/8572129314081197; http://lattes.cnpq.br/5123468840851117; Bruna, Vincenzo La; Trzaskos, Bárbara; Morales, Noberto; Miranda, Tiago Siqueira deAs zonas de cisalhamento no embasamento cristalino introduzem heterogeneidades crustais e litosféricas, atuando como zonas de fraqueza que influenciam a localização, geometria e segmentação de estruturas mais recentes. Este trabalho investigou a influência de estruturas preexistentes no desenvolvimento de bacias sedimentares e de estruturas neoformadas ou reativadas durante eventos tectônicos subsequentes, utilizando a deformação frágil da Zona de Cisalhamento Pernambuco (ZCPE) como exemplo natural. Modelos experimentais analisados com o Particle Image Velocimetry (PIV) simularam a influência de heranças estruturais no desenvolvimento de uma bacia rifte ortogonal à zona de fraqueza preexistente sob diferentes condições reológicas. Os efeitos da orientação das estruturas preexistentes sobre a deformação frágil subsequente também foram analisados. A integração de dados experimentais e de campo contribuiu para melhor compreensão da deformação frágil da ZCPE. Os resultados mostraram que zonas de cisalhamento preexistentes influenciam a orientação, localização e geometria de estruturas neoformadas em bacias ortogonais, mesmo sem reativação. As bacias rifte originadas a partir dessas heranças estruturais são mais largas e rasas. Diferenças reológicas constituem outro parâmetro que afetou a quantidade de estruturas formadas. Em zonas transcorrentes, a orientação das estruturas preexistentes condicionou a formação de fraturas subsidiárias no sistema de Riedel, evidenciando a relação entre o novo campo de tensões, o tipo de estrutura e sua natureza evolutiva (neoformada ou reativada). Essa relação influencia o crescimento da falha principal, de forma contínua ou em segmentos, como também na quantidade de estruturas formadas e na deformação on- e off-fault. A integração dos dados laboratoriais e do campo indica que a trama milonítica herdada atuou como zona de fraqueza mecânica, facilitando a reativação frágil. Três grupos de estruturas frágeis são identificadas ao longo da ZCPE: (i) reativação transcorrente dextral no final do ciclo Brasiliano; (ii) reativação sinistral no Cretáceo Inferior associada a abertura do Oceano Atlântico Sul; e (iii) falhas normais e fraturas orientadas N-S relacionadas ao mesmo processo de abertura que (ii), mas formadas posteriormente. Os experimentos sugerem que a ZCPE pode atuar como um alto estrutural, separando as subbacias Pernambuco e Paraíba. Os resultados reforçam o potencial da modelagem analógica para prever padrões de falhas e fraturas em sistemas tectônicos complexos, mostrando como zonas de cisalhamento herdadas podem influenciar a evolução das novas estruturas.Tese Hidrodinâmica em cânions submarinos da margem continental do Rio Grande do Norte(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-11-20) Damasceno, Úrsula Martin; Gomes, Moab Praxedes; Cintra, Márcio Machado; http://lattes.cnpq.br/9348402509955995; https://orcid.org/0000-0003-0836-1073; http://lattes.cnpq.br/2086362176219605; https://orcid.org/0000-0002-2280-3715; http://lattes.cnpq.br/6861998172708778; Costa, Mirella Borba Santos Ferreira; Gbo, Gbekpo Aubains Hounsou; Ximenes Neto, Antônio Rodrigues; Pimenta, Felipe MendonçaOs processos físicos ocorrentes nas margens continentais controlam transporte de calor, sedimentos, compostos químicos, e de nutrientes entre a bacia oceânica e a plataforma continental, impactando diretamente nos ecossistemas dessas regiões. Os cânions submarinos da plataforma interagem com as correntes oceânicas e são potenciais canalizadores de fluxos entre as zonas costeiras e a planície abissal. Apesar da importância desses fenômenos, as interações entre correntes marinhas e cânions em baixas latitudes do atlântico sul ainda são pouco compreendidas. O objetivo deste trabalho é caracterizar os fenômenos hidrodinâmicos da margem tropical brasileira, mais precisamente em regiões com cânions submarinos em zonas de quebra da plataforma oriental e setentrional do Rio Grande do Norte (RN). Os processos físicos foram investigados usando CROCO (Coastal Regional Oceanic Community Model) para ambos os casos. Em relação ao cânion de Natal e foi desenvolvida uma simulação no CROCO utilizando batimetria regional interpolada a partir de cartas náuticas e bancos de dados globais, e validada com dados in situ. Este estudo tem como objetivo analisar a hidrodinâmica do Cânion de Natal, e seus efeitos na troca de água entre a plataforma e a bacia oceânica. A análise de correlação incluiu os componentes do fluxo do cânion, a Corrente Norte do Brasil, o transporte da plataforma média-externa e a tensão de cisalhamento do vento. Além disso, um modelo de derivadores simulando partículas em suspensão foi construído com o campo de velocidade do modelo oceânico usando o modelo Ichthyop para três posições diferentes: na borda sul do cânion, na cabeça do cânion e no caminho da corrente no talude. Os resultados mostram duas forças principais induzindo a dinâmica do cânion: i) o vento meridional, que tem o maior coeficiente de correlação com o transporte do cânion (-0,75) e ii) a Subcorrente Norte doBrasil (SCNB) com o segundo maior coeficiente de correlação (-0,64). Em todos os três cenários simulados, a corrente é forte o suficiente para transportar a maioria das partículas em suspensão (~95%) para o norte. Apesar do transporte geral do cânion ser para o oeste, a corrente não é forte o suficiente para evitar a captura de partículas (~2%) no cânion. Uma pequena parte das partículas (<2%) alcança a plataforma interna através da cabeça do cânion e da corrente costeira. Os resultados mostram que a dinâmica do Cânion de Natal é impulsionada pelo vento e é favorável ao fluxo descendente. Este contexto impacta as partículas em suspensão e pode ajudar a explicar a condição de plataforma faminta na margem leste do Rio Grande do Norte, Brasil. A segunda parte do trabalho constitui em uma simulação de mesma natureza desenvolvida para a margem setentrional do RN, na região dos cânions açu e validada com dados in situ. O objetivo principal é analisar os processos físicos e investigar se há ocorrência de ressurgência ou uplift nesta região. A análise foi realizada a partir de séries temporais anuais de 6 seções verticais de transporte, velocidades e temperatura, além de 16 perfis de temperatura, sendo 8 em isóbatas de 35 m e 8 em 70 m (correspondendo à plataforma externa e à quebra da plataforma, respectivamente). A camada de barreira foi calculada para a área da quebra da plataforma, visando investigar sua influência sobre os processos físicos. Os máximos transportes da Subcorrente Norte do Brasil (SCNB) foram observados em março, no final de julho e em meados de setembro. Embora não tenha sido registrado nenhum evento de ressurgência, os resultados indicam a ocorrência de uplifts na quebra da plataforma, tanto nos cânions quanto em áreas adjacentes, entre janeiro e junho. O período de maior frequência de uplifts no estudo ocorreu em março, coincidindo com picos de transporte da SCNB e ventos alísios mais fracos. Por outro lado, a ausência de uplifts de julho a setembro, mesmo diante de correntes oceânicas fortes, foi associada a ventos alísios intensos e a uma camada de barreira mais espessa, que atuaram como obstáculos. Dessa forma, as interações entre a SCNB e a batimetria influenciam nos processos induzidos pela corrente na plataforma externa e no talude norte do RN, evidenciando a influência das correntes de contorno oeste (CCOs) na manutenção dos ecossistemas da margem equatorial brasileira. Portanto, os resultados deste trabalho mostraram que as interações entre CCOs com a fisiografia da margem, e cânions submarinos, ocorrem de formas distintas entre o setor oriental e setentrional do Rio Grande do Norte. E contribuem para a compreensão das diferenças sedimentares e ecológicas entre as plataformas leste e norte da Margem Continental Brasileira.Tese Análise probabilística da ameaça sísmica para o Nordeste do Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-11-29) Fonsêca, José Augusto Silva da; Nascimento, Aderson Farias do; https://orcid.org/0000-0002-3961-5884; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; https://orcid.org/0000-0002-2756-686X; http://lattes.cnpq.br/8516129832322936; Bezerra, Francisco Hilário Rego; Ferreira, Joaquim Mendes; Assumpção, Marcelo Sousa de; Miranda, Paulo de Souza TavaresApesar de apresentarem sismicidade inferior à de regiões de borda de placa, as Regiões Continentais Estáveis (RCE) não estão livres de impactos sísmicos adversos. Avaliar a ameaça sísmica nessas regiões é essencial, sobretudo diante da existência de infraestruturas críticas e zonas urbanas, onde eventos de baixa probabilidade, mas de tamanhos significativos, podem ainda assim representar riscos substanciais. Dentro desse cenário, o Nordeste do Brasil se sobressai como uma das áreas com maior atividade sísmica na RCE da América do Sul, contando com eventos que, nas últimas décadas, causaram danos relevantes a estruturas civis. Neste trabalho, realizou-se uma Análise Probabilística de Ameaça Sísmica para o Nordeste do Brasil, com ênfase em locais críticos, utilizando um catálogo regional atualizado de terremotos e novas zonas de fontes sísmicas. Para isso, buscou-se, a aplicação de modelos mais adequados para a distribuição de magnitude, sendo verificada a rejeição da relação de Gutenberg-Richter em uma das fontes sísmicas. Os resultados revelaram valores de PGA < 0,01 g para a maior parte da área de estudo e tipicamente entre 0,01 g e 0,04 g para boa parte da sua porção nordeste, considerando uma probabilidade de 10% de excedência em 50 anos. Nessa região, sob a mesma probabilidade condicional, os maiores valores de PGA foram encontrados na faixa entre 0,10 g e 0,20 g ao redor das quatro fontes sísmicas mais ativas. O espectro uniforme de ameaça mostrou valores entre 0,18 g e 0,08 g em uma faixa ampla de período estrutural para um local crítico, atingindo um pico médio de 0,31 g. Os achados sugerem que, embora a maior parte da região atenda ao código sísmico brasileiro vigente, certas áreas apresentam ameaças sísmicas bem mais elevadas. Nessas áreas, as respectivas intensidades sísmicas podem variar entre VI e VIII, podendo provocar desde danos leves em construções civis até o colapso de edificações mais antigas.Tese Evolução da linha de costa nos deltas do nordeste brasileiro(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-04-30) Ferreira, Thiago Augusto Bezerra; Vital, Helenice; https://orcid.org/0000-0003-0462-9028; http://lattes.cnpq.br/3595069999049968; http://lattes.cnpq.br/4270582380157017; Gomes, Moab Praxedes; Nogueira, Mary Lúcia da Silva; Almeida, Narelle Maia de; Araújo, Paulo Victor do NascimentoOs deltas desempenham um papel fundamental no desenvolvimento global, contribuindo para a produção de alimentos, rotas comerciais e geração de energia. No entanto, intervenções humanas os tornaram suscetíveis à erosão costeira. Este estudo investiga as alterações na linha de costa em três deltas do Nordeste brasileiro (São Francisco, Parnaíba e Jequitinhonha) entre a década de 1980 e 2021, correlacionando-as com os impactos naturais e os induzidos pelo homem. Os três deltas foram escolhidos por apresentarem distintos níveis de antropização em seus baixos cursos fluviais. Imagens multiespectrais foram utilizadas para avaliar mudanças horizontais na linha costeira e variações na área costeira ativa. Para o delta do São Francisco, os bancos de areia a jusante da barragem de Xingó foram delineados também por meio de imagens de satélite. Dados hidroclimáticos de estações próximas à zona costeira também foram incorporados ao estudo. Os resultados revelam que o Delta do Parnaíba apresentou uma taxa de progradação em sua foz ultrapassando 20 m/ano, resultando em ganhos sedimentares de 6 km² ao longo do delta. Em contrapartida, o delta do Jequitinhonha experimentou processos erosivos predominantes na foz, caracterizados por taxas abaixo de 10 m/ano e um aumento do ângulo de protusão da foz de 13º. A correlação limitada da área costeira ativa (R² = 0,49) sugere que os sedimentos erodidos na foz são transportados, por meio de correntes bidirecionais, para as margens do delta. Entre os três deltas, o São Francisco apresentou maiores taxas erosivas na sua foz, cujos valores alcançaram -50 m/ano. O ângulo da foz aumentou 18° no período analisado, e houve uma perda de área costeira ativa de 6,2 km². Devido à escassa densidade populacional, a construção de barragens próximas ao litoral emergiu como um fator significativo que contribuiu para os processos de erosão nos deltas do Jequitinhonha e do São Francisco. Anterior a construção das barragens de Itapebi e Xingó, ambos os deltas apresentavam relativa estabilidade em seus litorais. Com a construção das barragens, houve um aumento gradual da erosão nas suas respectivas fozes. Essas obras reduziram a variabilidade anual e mensal dos cursos inferiores dos rios Jequitinhonha e São Francisco, resultando em uma menor capacidade de transporte sedimentar para a desembocadura do delta. No delta do São Francisco, entre 1984 e 2021, houve uma redução de 7,54 km² nos bancos arenosos a jusante da barragem de Xingó. Notadamente, este fenômeno não ocorreu no delta do Parnaíba, pois a barragem de Boa Esperança está situada a 600 km da zona costeira. As mudanças climáticas, previstas por modelos do IPCC, juntamente com potenciais atividades de mineração e dragagem, podem alterar ainda mais a estabilidade do Delta do Parnaíba e exacerbar os processos de erosão nos Deltas do Jequitinhonha e do São Francisco.Tese Explorando os controles estruturais e estratigráficos no Sistema Cárstico Furna Feia(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-22) Dantas, Tarsila Barbosa; Bruna, Vincenzo La; Lima Filho, Francisco Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/2605754911839657; https://orcid.org/0000-0002-7956-652X; http://lattes.cnpq.br/9411022785782518; Tavares, Aline Cristine; Vasconcelos, David Lino; Guadagnin, Felipe; Barbosa, José AntonioA caverna Furna Feia, é a segunda maior caverna do estado do Rio Grande do Norte, e foi desenvolvida ao longo dos carbonatos cretáceos da Formação Jandaíra. O objetivo deste estudo foi analisar os indicadores geológicos que afetaram o desenvolvimento deste sistema cárstico, combinando dados geológicos e geofísicos de superfície e subsuperfície. Assim sendo, uma abordagem multidisciplinar foi adotada, utilizando visitas de campo, GPR, drone, LiDAR, raios gama, porosidade, permeabilidade, resistência à compressão uniaxial e petrografia. A caverna é rasa, apresenta 766m de desenvolvimento linear, geometria linear meandrante, e suas paredes e teto exibem cúpolas e bolsões. As associações de fácies identificadas foram barras de maré na base e no topo na caverna, intercaladas com a associação de fácies de laguna. Neste intervalo lagunar, as rochas encontram-se intensamente dolomitizadas. As barras de maré da base indicam paleocorrente para noroeste e as barras de maré do topo da seção indicam para nordeste. Os dados de LiDAR mostraram que o intervalo dolomitizado é também o mais dissolvido, ao longo do qual a caverna mostra maior alargamento. Este intervalo mostrou também maior quantidade de fraturamento nos dados GPR e em análises de campo. De maneira controvérsia, este intervalo apresenta os menores valores de porosidade e permeabilidade em sua matriz. Além disso, as análises estruturais mostraram também uma influência tectônica no desenvolvimento deste sistema cárstico. A Falha Poço Verde, de direção noroeste, afetou a orientação tanto das galerias quanto dos bolsões e cúpolas encontrados na caverna. Assim sendo, concluímos que a dolomitização exerceu o maior controle na formação da caverna, uma vez que propiciou as maiores concentrações de fraturamento e consequente percolação de fluidos horizontalmente para posterior dissolução dos carbonatos. A tectônica, por outro lado, guiou esta dissolução em direções preferenciais (noroeste e nordeste). Essas descobertas podem ser extrapoladas e usadas como diretrizes em reservatórios carbonáticos afetados pelo mesmo processo, e indicam um comportamento de porosidade dupla para estas rochas.Tese Caracterização de efeitos dispersivos em dados de GPR causados por bandas de deformação em arenitos: petrofísica, modelagem numérica e análise multiatributo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-15) Cedraz, Victória Maria de Almeida Santos; Medeiros, Walter Eugênio de; https://orcid.org/0000-0002-6757-0572; http://lattes.cnpq.br/2170299963939072; http://lattes.cnpq.br/9706823103892668; Bruna, Vincenzo La; Costa, Jessé Carvalho; Strugale, Michael; Lupinacci, Wagner MoreiraNós avaliamos o efeito dispersivo em dados de Radar de Penetração no Solo (GroundPenetrating Radar – GPR) causados por bandas de deformação (BDs) presentes em arenitos. Para atingir este objetivo, utilizamos um cubo de GPR de 200 MHz levantado em um afloramento de arenito, altamente impactado por BDs, localizado na Bacia do Rio do Peixe (Nordeste do Brasil). Para interpretar o cubo de GPR, desenvolvemos uma abordagem integrada e multidisciplinar que consistiu de duas etapas. A primeira etapa foi baseada em medidas de laboratório e modelagem numérica e a segunda etapa, em análise multiatributo. Na primeira etapa, medidas de constante dielétrica complexa de arenitos limpos (faixa de frequência de 50-400 MHz) revelaram que o fator de qualidade (Q) é fortemente influenciado pelo tamanho dos grãos: Q diminui à medida que o tamanho dos grãos diminui. Portanto, as BDs estão associadas a valores relativamente baixos de Q porque sempre causam redução de grãos em comparação com a rocha hospedeira. Além disso, a modelagem bidimensional de radargramas confirmou o fato empiricamente conhecido de que as BDs aparecem como zonas de sinal atenuado em dois casos de estudo: um modelo conceitual de BDs e a reprodução aproximada de uma das seções do cubo de GPR. A segunda etapa consistiu em extrair do cubo de GPR a arquitetura tridimensional das BDs usando uma análise multiatributo. Nós mostramos que a aplicação sequencial dos atributos edge evidence e ant-tracking foi capaz de identificar automaticamente zonas contínuas de sinal atenuado dentro do cubo de GPR. Em consequência, foi possível extrair as BDs como um geobody. A confiabilidade geológica e as limitações do geobody foram evidenciadas comparando seções do mesmo com fotografias de BDs expostas em posicionamento similar, além de medidas estruturais obtidas em campo e no geobody.Tese Terremotos profundos na região amazônica (Acre): mecanismos focais e parâmetros de fonte(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-07-12) Leite Neto, Gilberto da Silva; Casas, Jordi Julià; http://lattes.cnpq.br/0012168139768170; https://orcid.org/0000-0001-9925-1587; http://lattes.cnpq.br/8005306262785305; Nascimento, Aderson Farias do; https://orcid.org/0000-0002-3961-5884; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; Bezerra, Francisco Hilario Rego; Carvalho, Juraci Mário de; Assumpção, Marcelo Sousa deTerremotos profundos ocorrem em profundidades superiores a 70 km, no núcleo frio da litosfera subduzida, onde as condições extremas de pressão e temperatura deveriam impedir o falhamento. Portanto, algum mecanismo ainda não compreendido é necessário para explicar esses eventos. Em profundidades que excedem 300 km, os terremotos são atribuídos ao transformational faulting, um mecanismo que depende da presença de uma cunha de olivina metaestável (MOW), típica de placas suficientemente frias. No entanto, esses eventos também ocorrem em placas quentes, como na América do Sul, o que torna a explicação desses fenômenos ainda mais desafiadora. Este estudo busca investigar o mecanismo gerador na América do Sul determinando mecanismos focais e parâmetros de fonte para uma sequência de 42 eventos de foco profundo na região amazônica entre o Peru e o Brasil (2014-2022). Para isso, foram utilizados dados de várias estações bandalarga distribuídas pelo continente que garantiram uma cobertura inédita desses eventos. Inicialmente, foram determinados mecanismos focais e profundidades de centroide para um total de 28 eventos (Mw 4.2-7.5) utilizando o método Cut-and-Paste. Os mecanismos revelam uma predominância de falhas normais, refletindo um regime de compressão ao longo do mergulho da placa (DDC). Os planos nodais, orientados a aproximadamente 45º do eixo de compressão máxima, indicam a formação de novas falhas, consistente com transformational faulting. As profundidades do centroide mostram uma zona sísmica confinada entre 557 e 659 km. Essas observações sugerem que a sismicidade pode ser resultado de transformational faulting em uma MOW que foi preservada por um segmento mais frio acoplado em profundidade à placa de Nazca. Momentos sísmicos, frequências de esquina e energias irradiadas foram determinados para 13 eventos (Mw 4.8-7.4) por meio dos espectros observados. Com esses parâmetros, foram calculados stress drops (5-90 MPa) e eficiências de irradiação (0.1-1.4) que revelaram variações importantes. A variabilidade nas eficiências sugere a coexistência de rupturas eficientes e dissipativas na região, possivelmente influenciadas pelo grau de derretimento na zona de falha, que pode ser favorecido pela desidratação de regiões hidratadas próximas à fonte. Assim, este trabalho sugere que terremotos de foco profundo na região resultam da combinação entre transformational faulting e thermal runaway, este último envolvendo mais ou menos derretimento dependendo da presença de água próximo à fonte.Tese Arcabouço tectono-estrutural da Margem Equatorial Brasileira: uma abordagem baseada em dados de sensoriamento remoto e geofísicos potenciais(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Lima, Francisco Gabriel Ferreira de; Jardim, Emanuel Ferraz; http://lattes.cnpq.br/4094827215552998; https://orcid.org/0000-0002-6513-3993; http://lattes.cnpq.br/6506556020822609; Silva, Fernando César Alves da; Silva, Carlos César Nascimento da; http://lattes.cnpq.br/5136096872133075; Araújo, Mário Neto Cavalcanti de; Medeiros, Vladimir Cruz deAo longo da Margem Equatorial Brasileira (MEB), se desenvolveram um conjunto de bacias sedimentares do Neobarremiano ao Albiano. Esta região tem despertado grande interesse devido às recentes descobertas de reservas de hidrocarbonetos nas margens continentais de Gana, na África, e Guianas/Suriname, na América do Sul. No entanto, a falta de exposições do rifte aptiano-albiano e a superposição de estruturas rúpteis relacionadas a este evento com outras mais antigas e/ou mais novas relacionadas ao rifte neocomiano-barremiano e à deformação intraplaca pós-campaniana, dificultam a correlação de estruturas mapeadas em superfície com os eventos tectônicos transtrativos/transpressivos relacionados à evolução do Atlântico Equatorial. Na porção onshore das margens equatoriais brasileira e africana, foi realizada uma análise da orientação e distribuição dos lineamentos rúpteis. Em maior detalhe, e considerando dados de campo, os trends associados a lineamentos rúpteis em superfície foram comparados com lineamentos magnéticos nas bacias Potiguar, São Luís, BragançaViseu, Grajaú e Barreirinhas. Os resultados indicam reflexos continentais da tectônica albiana até a porção sul da Bacia do Grajaú, apontando para uma transtração dextral da MEB durante o Albiano e controle da herança de zonas de cisalhamento brasilianas das faixas Gurupi e Araguaia, Província Borborema, e do Lineamento Transbrasiliano no desenvolvimento e reativação de estruturas rúpteis em diversos estágios de evolução da MEB. Além disso, foi conduzido um estudo da arquitetura crustal profunda na região offshore da MEB, em que foram integrados dados gravimétricos, magnéticos e sísmicos 2D de diferentes fontes. A MEB foi dividida em quatro domínios: proximal (PD), zona de necking (NZ), transição oceanocontinente (OCT) e crosta oceânica (OC). Esses domínios apresentam predominância de falhas normais e de rejeito oblíquo NW-SE do Aptiano ao Albiano, associadas a falhas de rejeito direcional e oblíquo E-W, além de dobras e empurrões NE-SW. As transições oceanocontinente podem variar de forma gradual a abrupta, dependendo da localização e do estilo estrutural predominante em cada segmento da margem. Os limites definidos proporcionaram um bom encaixe entre as crostas continentais da MEB e da Margem Equatorial Africana (MEA) durante o Cenomaniano. Este estudo tem como objetivo principal contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos de formação das bacias na MEB, abrindo perspectivas para exploração de seu potencial petrolífero em águas profundas e ultraprofundas.Tese Influência da herança estrutural do embasamento na evolução da Bacia Rio do Peixe através de abordagens geofísicas e geológicas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-13) Ramos, Gilsijane Vieira; Castro, David Lopes de; https://orcid.org/0000-0003-1110-9389; http://lattes.cnpq.br/8279954644750743; http://lattes.cnpq.br/7110486253679005; Strugale, Michael; Ferreira, Francisco José Fonseca; Gomes, Moab Praxedes; https://orcid.org/0000-0003-0836-1073; http://lattes.cnpq.br/2086362176219605; Bruna, Vincenzo LaNesta pesquisa, o papel da herança estrutural do embasamento cristalino foi investigado através da reativação rúptil das zonas de cisalhamento no interior de uma bacia sedimentar, para descrever sobre a formação e evolução da Bacia Rio do Peixe (BRP), Nordeste do Brasil. A BRP foi formada na interseção de três domínios geológicos pré- cambrianos, altamente deformados por zonas de cisalhamento e intrudida por rochas graníticas neoproterozoicas. Um conjunto de dados aeromagnéticos, gravimétricos, sísmicos 2D/3D e de campo foi integrado e interpretado para analisar como zonas de cisalhamento pré-cambrianas podem ter influenciado sua geometria interna. Os resultados indicam que os lineamentos magnéticos correlacionados com zonas de cisalhamento pré- cambrianas continuam ininterruptos na região da cobertura sedimentar, revelando o arcabouço estrutural da BRP. Este padrão magnético demonstra que estruturas do embasamento subjacente influenciam significativamente a geometria do preenchimento sedimentar da bacia. A partir da modelagem gravimétrica e interpretação de seções sísmicas, observou-se que as estruturas de embasamento herdadas, principalmente as zonas de cisalhamento que delimitam subdomínios crustais, controlaram as localizações e arquiteturas dos riftes, assim como, atuaram como zonas de fraqueza suscetíveis a reativações frágeis que compreendem as principais falhas normais da fase rifte. Além disso, o estudo revelou a migração dos depocentros em direção nordeste, na sub-bacia Brejo das Freiras, associada ao desenvolvimento do segmento da Falha de Portalegre com orientação NE-SW, atribuída ao processo de abertura da bacia. Com isso, a combinação dos dados geológicos e geofísicos provê uma imagem atual e detalhada dos semi-grábens e depocentros, fortemente controlados pelas falhas herdadas da trama estrutural do embasamento pré-cambriano. Essa análise multidisciplinar abre novas perspectivas de pesquisa para aprimorar nossa compreensão da evolução tectônica das bacias intraplacas no nordeste do Brasil, bem como das bacias marginais localizadas na Margem Equatorial Brasileira. Por fim, o presente estudo dos processos tectônicos que influenciaram a evolução geológica da BRP pode auxiliar na compreensão da evolução de outras bacias intraplacas e marginais no nordeste do Brasil, que também foram influenciadas pela fragmentação das placas tectônicas.Tese Sismoestratigrafia e geomorfologia sísmica dos depósitos fluviais a marinhos rasos da Formação Açu, Campo de Caraúna, Albo-Cenomaniano da Bacia Potiguar(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-29) Cunha, João Augusto de Oliveira; Cordoba, Valéria Centurion; Scherer, Claiton Marlon dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-1836-4967; http://lattes.cnpq.br/8212523609187259; http://lattes.cnpq.br/6337917569961761; Lima Filho, Francisco Pinheiro; https://orcid.org/0000-0001-5657-5207; http://lattes.cnpq.br/9888320802954176; Vieira, Marcela Marques; Oliveira, Karen Maria Leopoldino; Cruz, Liliane RabeloA Formação Açu, unidade integrante do arcabouço estratigráfico da Bacia Potiguar, corresponde a uma sucessão siliciclástica depositada entre o Eoalbiano e o Cenomaniano, a partir de sistemas fluviais, deltaicos, estuarinos e marinhos rasos. Os depósitos dessa unidade são economicamente importantes, uma vez que eles detêm significativas reservas de hidrocarbonetos e também constituem um importante aquífero de água doce amplamente utilizado no estado do Rio Grande do Norte. As sucessões da Formação Açu foram analisadas por diversos autores ao longo do tempo, principalmente através de dados de afloramentos, testemunhos e perfis geofísicos. Além disso, a maioria dos autores prévios se detiveram ao estudo da sua porção superior. Assim, ainda há uma carência de pesquisas envolvendo dados sísmicos, principalmente no tocante às técnicas mais modernas, e que abordem a seção inferior dessa formação. A principal finalidade desta pesquisa constitui a caracterização do arcabouço estratigráfico e do sistema petrolífero dos depósitos albo-cenomanianos da Bacia Potiguar na região do Campo de Caraúna. Para tal propósito, o trabalho utiliza dados sísmicos (2D e 3D) e de poços dispostos na plataforma continental. A primeira fase do trabalho compreendeu o reconhecimento de superfícies e unidades da estratigrafia de sequências. Posteriormente, essas superfícies e unidades serviram de base para a aplicação da geomorfologia sísmica. Isso foi feito através das técnicas de horizon slicing e proportional slicing, com o auxílio dos atributos sísmicos de RMS amplitude e sweetness. As interpretações sismoestratigráficas, concatenadas com a análise dos perfis geofísicos e litológicos dos poços, levaram ao reconhecimento de onze horizontes sísmicos representativos de superfícies estratigráficas significativas (discordâncias subaéreas, superfícies de inundação e de regressão máximas). Esses horizontes limitam três sequências deposicionais (denominadas 1, 2 e 3), como também subdividem, cada qual, em três tratos de sistemas: de nível baixo, transgressivo e de nível alto. A geomorfologia sísmica, por sua vez, possibilitou o reconhecimento de feições alongadas na visão em planta, que foram interpretadas como cordões arenosos de plataforma. As feições identificadas no trabalho estão associadas aos tratos de sistemas transgressivos das Sequências 1 (Albiano) e 3 (Neocenomaniano-Mesoturoniano). Os cordões da Sequência 1 se apresentam como um conjunto de feições isoladas, não coalescentes e paralelas. Diferentemente, a feição da Sequência 3 é o resultado do processo de coalescência de duas outras. Essa feição ocorre de maneira isolada e se mostra mais robusta em comparação àquelas da Sequência 1. Os processos de maré foram apontados como os principais agentes na formação dos cordões arenosos de plataforma reconhecidos, porém acredita-se que as ondas e as correntes oceânicas também atuaram no desenvolvimento dessas feições. Os depósitos albianos da Sequência Deposicional 1 e, consequentemente, os cordões arenosos de plataforma identificados nesses depósitos são particularmente importantes para o sistema petrolífero do campo de Caraúna.Tese Joint inversion of magnetotelluric and seismological observations: case study in NE Brazil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-18) Romero, Ana Milena Nemocón; Casas, Jordi Julia; Martínez, Xavier García; http://lattes.cnpq.br/0012168139768170; http://lattes.cnpq.br/4623014127571438; Nascimento, Aderson Farias do; https://orcid.org/0000-0002-3961-5884; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; Bezerra, Francisco Hilario Rego; Chaves, Carlos Alberto MorenoOs métodos geofísicos tem como finalidade obter informações sobre as rochas e fluidos em subsuperfície. Para alcançar este objetivo, diferentes metodologias são empregadas para determinar com maior precisão tanto a geometria, quanto as propriedades físicas dos estratos da Terra em profundidade. Os métodos sismológicos recuperaram informações estruturais e de velocidade em subsuperfície, já as técnicas de MT são poderosas ferramentas para caracterizar a saturação de fluidos, como hidrocarbonetos ou água salina, nas rochas em subsuperfície. Medições sismológicas ou magnetotelúricas (MT) fornecem informações incompletas quando utilizadas independentemente. Combinadas, essas técnicas têm o potencial para melhorar consideravelmente o imageamento do arcabouço estrutural em profundidade. Este trabalho avalia o desempenho da análise conjunta de dados sismológicos e magnetotelúricos na determinação de estrutura subsuperficial sob a Província Borborema e Norte do Cráton São Francisco, através de dados coletados ao longo de um perfil N-S centrado na Bacia do Araripe Primeiramente, modelos de resistividade e velocidade de onda S foram obtidos através de inversões independentes. Os modelos de velocidade foram obtidos através da inversão simultânea de funções do receptor e curvas de dispersão, e revelaram a presença de um estrato com alta velocidade (4,1-4,3 km/s) abaixo da Bacia do Araripe - que foi interpretado como uma camada máfica na crosta inferior - e uma diminuição da velocidade (< 4,3 km/s) abaixo dos 120 km de profundidade. Os modelos de resistividade foram retirados de uma inversão 3D já existente de curvas de resistividade aparente e fase, observando-se a presença de alta condutividade ( 25 Ωm ) no manto (120 km) sob a bacia. Esta anomalia condutiva foi interpretada como um material enriquecido com pequenas quantidades de magma remanescente dos processos de rifteamento do Mesozóico. A interpretação conjunta dos resultados evidencia assim um afinamento da litosfera abaixo da Bacia do Araripe que contribue a melhorar nossa compreensão dos processos de inversão tectôncia dessa bacia. Foi investigado também o desempenho da inversão conjunta dos dados magnetotelúricos e sismológicos coletados. A inversão conjunta utilizou as mesmas funções do receptor e curvas de fase e resistividade aparente das inversões independentes; porém, uma curva de dispersão de velocidade de fase média foi desenvolvida. A inversão assume uma estrutura sísmica e de resistividade comum (1D), representada por um conjunto de camadas acima de um semi-espaço. Além disso, a inversão é realizada através de um algoritmo genético multiobjetivo (GA) que explora eficientemente e totalmente o espaço de parâmetros. Nossos resultados demonstram que, apesar de uma complexidade geológica considerável, é possível determinar estruturas de velocidade e resistividade estruturalmente consistentes sob a Província Borborema e o cráton São Francisco. Os modelos invertidos (1D) não permitem desenvolver relações empíricas entre resistividade e velocidade sísmica de onda S em profundidades crustais ou mantélicas, mas conseguem imagear uma Moho elétrica sob a maior parte dos locais na região de estudo.Tese Caracterização de falhas utilizando dados de afloramento e sísmica de reflexão 3D, Bacia Rio do Peixe - Brasil(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-03-13) Oliveira, Lorenna Sávilla Brito; Bezerra, Francisco Hilário Rego; Nogueira, Francisco Cezar Costa; https://orcid.org/0000-0002-3512-5212; http://lattes.cnpq.br/6050302316049061; http://lattes.cnpq.br/4041246284452547; Nicchio, Matheus Amador; Castro, David Lopes de; https://orcid.org/0000-0003-1110-9389; http://lattes.cnpq.br/8279954644750743; Maciel, Ingrid Barreto; Lima, Kledson Tomaso Pereira deZonas de falha acomodam a deformação de forma complexa, apresentando-se com diferentes geometrias, gerando variados tipos de estruturas secundárias e alterando parâmetros petrofísicos de rochas hospedeiras. Em uma perspectiva de exploração de reservatórios siliciclásticos de hidrocarbonetos, a compreensão da complexidade de zonas de falha é necessária, uma vez que essas estruturas alteram volumes de rocha influenciando assim no fluxo de fluidos. No desafio de entender essas estruturas faz necessário o uso de metodologias convencionais, proporcionando relações com o arcabouço estrutural da bacia, assim como compreendendo a deformação de uma zona de falha desde a escala de afloramento, onde é possível observar estruturas secundárias como bandas de deformação. Nessa pesquisa, foram investigadas zonas de falhas na Bacia Rio do Peixe em escala de afloramento, entendendo a influência mecânico-estratigráfica das bandas de deformação, e também foi realizada a detecção e caracterização de falhas de forma automática através de dados de sísmica de reflexão. Para isso, foram combinados dados estruturais, sedimentológicos e petrofísicos para analisar as propriedades geomecânicas das rochas, e caracterizar a alteração nas propriedades petrofísicas das rochas gerada por bandas de deformação. Ainda, foram utilizados dados sísmicos para a detecção automática de falhas através de atributos sísmicos e técnica de aprendizagem profunda de máquina. Nossos resultados mostram a influência mecânico-estratigráfica de bandas deformação em uma zona de falha que indicam mesma tendência regional de direção NE-SW, E-W e NW-SE, gerando alterações evidenciadas por nossos modelos em parâmetros petrofísicos como porosidade, permeabilidade, modulo de Young e razão de Poisson. As bandas de deformação transpassam as camadas sedimentares sem estarem condicionada a espessura dessas, variando parâmetros estruturais como frequência, mergulho, geometria e espessura de bandas. Em relação as análises de zona de falha em macro escala, nossos resultados demonstram uma comparação entre atributos sísmicos e aprendizagem profunda (DNN), na qual o DNN é mais bem sucedido na detecção de falhas, identificando seus segmentos subsidiários com maior variação de direção e quantidade de falhas menores. Atributos sísmicos se mostram condicionados ao ruido no dado sísmico. Ainda, interpretamos e mapeamos uma nova falha, que está alinhada paralela a Falha Malta de direção E-W, com uma estrutura em flor negativa central.Tese Modelagem analógica para tectônica salina: fluxo de sal, efeitos do relevo subsal e padrões de deformação do suprassal(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-16) Santos, Carla Hemillay de Oliveira; Silva, Fernando César Alves da; http://lattes.cnpq.br/8572129314081197; https://orcid.org/0000-0002-5952-0196; http://lattes.cnpq.br/6796083342943701; Antunes, Alex Francisco; https://orcid.org/0000-0002-3292-4190; http://lattes.cnpq.br/1519973126832391; Gomes, Caroline Janette Souza; Almeida, Julio César Horta; Pichel, Leonardo MunizTectônica salina concerne a geometrias e processos associados à presença camadas de sal dentro de uma sequência estratigráfica. O sal se comporta como um fluido viscoso em escala de tempo geológico e, portanto, pode fluir devido a diferenças laterais de espessura e densidade das camadas suprassal. Isso influencia a evolução estrutural e estratigráfica de uma bacia sedimentar, e as estruturas relacionadas são notavelmente importantes para a exploração de recursos minerais, óleo e gás, bem como para o armazenamento de energia como gás em cavernas salinas (por exemplo, hidrogênio e ar comprimido), estocagem de CO2, e energia geotérmica. Portanto, a compreensão dos processos envolvidos na tectônica salina tem importantes implicações científicas, econômicas e sociais. Neste sentido, avanços recentes em modelagem analógica vêm contribuindo com a indústria de exploração e produção de hidrocarbonetos associados à tectônica salina como uma das ferramentas mais poderosas e visuais para entender a evolução estrutural 3D e 4D de bacias. Modelos analógicos devidamente dimensionados combinados com cortes de seções permitem a identificação e a compreensão de processos estruturais dentro das bacias salinas, como também fornecem possíveis geometrias de estruturas ainda pouco compreendidas em dados sísmicos. Esta tese investiga os impactos do fluxo salino lateral e vertical na arquitetura tectonoestratigráfica suprassal, desenvolvidas no âmbito de bacias distensionais, bem como a origem e evolução das estruturas salinas e a deformação suprassal em resposta ao relevo subsal durante o deslizamento gravitacional em bacias salinas, formadas em configurações de margens passivas. Para conseguir isso, a tese utiliza uma riqueza de modelos analógicos em diferentes configurações de margens passivas e riftes continentais. Essa abordagem detalhada e incremental permite maior confiança na interpretação de geometrias e cinemáticas complexas relacionadas ao sal, melhorando sua compreensão. Embora não enderecemos nossos modelos a bacias salinas específicas, os processos estruturais e as geometrias relacionadas ao sal modeladas são comparáveis e relevantes a muitas outras bacias salinas ao redor do mundo.Tese Evolução tectônica do segmento extremo leste da Margem Equatorial brasileira: contribuição do mapeamento estrutural (onshore) e da modelagem física(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-14) Rodrigues, Ricardo de Souza; Silva, Fernando Cesar Alves da; http://lattes.cnpq.br/8572129314081197; http://lattes.cnpq.br/1232923375823514; Danderfer Filho, André; Trzaskos, Barbara; Araújo, Mario Neto Cavalcanti de; Morales, NobertoA descoberta nas últimas décadas de províncias de hidrocarbonetos associadas a Margem Transformante Equatorial (MTE) gerou um crescente interesse em melhor entender a evolução dessa margem, sendo considerada uma nova fronteira exploratória. Na porção brasileira, a MTE compreende a riftes intracontinentais e margens passivas. No presente trabalho investigou-se a evolução pré- a sin-desenvolvimento da MTE, a partir da aplicação da ferramenta modelagem estrutural física, e análise multiescalar do registro da deformação frágil presente no embasamento cristalino das bacias Potiguar e Ceará, porção extremo leste da Margem Equatorial Brasileira (MEB). Os dados da modelagem evidenciam que o processo de rifteamento da MTE se deu de modo predominantemente oblíquo ao campo de distensão. Essa margem compreendeu durante seu estágio de evolução inicial, em escala de placa, uma importante zona de transferência oblíqua (α = 20º) desenvolvida entre o Atlântico Sul e o Central. Em estágio maturo, essa zona evoluiu a riftes oblíquos diacrônicos, cujas margens são compostas por segmentos de falhas oblíquas (normais-dextrais), NW-SE, e transcorrentes E-W a WNW-ESE, definindo em conjunto geometria em zigzag. Dois domínios tectônicos distintos ocorrem ao longo da MTE: (i) regiões de extremidade caracterizadas por deformação oblíqua com intensa rotação e basculamento do substrato, e (ii) uma região central dominada por deformação transcorrente (e oblíqua), com a presença de bacias oblíquas e pull-apart, além de platôs marginais. O embasamento das bacias Ceará e Potiguar evidencia o registro da superposição de pelo menos quatro eventos deformacionais relacionados a pré- e sin-estruturação da MEB. O evento mais antigo D1 (Tardi-brasiliano) é expresso por fraturas escalonadas NE-SW (dextrais) e juntas distensionais secas ou preenchidas por quartzo e calcedônia (NE-SW a E-W). Esse evento relaciona-se a uma transpressão dextral NE-SW intraplaca associada a exumação progressiva da cadeia orogênica brasiliana-panafricana. O evento D2 (Neojurássico ao Aptiano) caracteriza-se por falhas normais e juntas NE-SW, fraturas NNE-SSW escalonadas sinistrais, e diques básicos (Magmatismo Rio CearáMirim) NW-SE e E-W. Essas estruturas assinalam um paleocampo distensional NW-SE compatível ao atuante durante a formação da Margem Leste Brasileira e desenvolvimento das bacias interiores do Nordeste. O evento D3 (Aptiano), início da instalação da proto-margem equatorial, é representado por fraturas híbridas, cisalhantes dextrais WNW-ESE e ENE-WSW, e sinistrais NNE-SSW e NNW-SSE; e juntas NWSE distensionais, secas ou preenchidas (calcedônia, óxido e hidróxido de ferro, e calcita), que em conjunto possuem cinemática transtrativa dextral E-W. Jogs dilatacionais são característicos desse evento, expressando relação fractal com os grábens Messejana e Jacaúna da Bacia Potiguar. Falhas normais e fraturas distensionais N-S, e fraturas híbridas cisalhantes NNW-SSE, secas ou preenchidas (carbonato e óxido-hidróxido de ferro) caracterizam o evento mais jovem D4. Esse evento exibe campo de paleotensão compressional N-S e distensional E-W, podendo ser interpretado como relacionado a rotação e drift entre as placas tectônicas pós-Aptiano. Anisotropias prévias, a exemplo do Lineamento Transbrasiliano (LTB), podem controlar a nucleação e estruturação de bacias sedimentares. O papel desempenhado pelo LTB na estruturação da MEB, entretanto, ainda é pouco entendido. Assim, os dados oriundos da modelagem física indicam que o LTB foi reativado durante o desenvolvimento da MEB controlando a estruturação, configuração e partição da deformação entre as sub-bacias que compõem a Bacia Ceará. Falhas normais-dextrais, NE-SW compreendem as principais expressões da reativação do LTB. Amplas dobras sinformes e antiformes (geradas pelo mecanismo de bending), acomodam a deformação entre os sets de falhas. A leste desse lineamento, a deformação exibe caráter distribuído, associado a uma cinemática transtrativa/distensional com a geração de depocentros oblíquos e pull-apart. A oeste do LTB a deformação exibe um caráter mais localizado, dominantemente transcorrente a compressional, resultando na formação de falhas reversas e falhas transcorrentes/transtrativas.Tese Comportamento do sistema conduto-selo de rochas carbonáticas-siliciclásticas mistas em cavernas da formação salitre, Bacia de Una-Utinga (BA)(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-26) Lima, Rebeca Seabra de; Lima Filho, Francisco Pinheiro; Lopes, Jane Nobre; https://orcid.org/0000-0001-5657-5207; http://lattes.cnpq.br/9888320802954176; http://lattes.cnpq.br/4823059625356628; Souza, Anderson de Medeiros; Florêncio, Cláudio Pires; Bagni, Fábio Luiz; Borges, Sérgio Vieira FreireOs processos de cartisficação em reservatórios carbonáticos são bastante abordados na literatura devido a sua grande relevância para a exploração de óleo e gás. No entanto, os reservatórios carbonáticos-silicilásticos mistos não convencionais além de complexos, ainda são pouco estudados e compreendidos. O estudo de cavernas apresentado neste trabalho abrange duas abordagens principais: sedimentar e estrutural. O principal objetivo é compreender o comportamento de um sistema conduto-selo em rochas carbonáticas e mistas aflorantes nas cavernas Lapinha e Paixão da Bacia de UnaUtinga, Bahia, Nordeste do Brasil. O estudo se baseia em análises de micro a macro escala, através de levantamentos com Light Detection and Ranging (LiDAR), imagens de Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT), perfis estratigráficos, gama espectometria, dados de resistência de rochas (Uniaxial Compressive Strenght) pelo martelo de Schmidt, dados estruturais de campo e laboratório, análises de lâminas delgadas, medidas de laboratório de porosidade e permeabilidade. Como resultados, as cavernas apresentam padrões sedimentares e petrográficos, compostos por três fácies sedimentares descritas em uma seção colunar vertical de 22 m na Lapinha e de 10 m na Paixão. Na base das seções, a fácies de calcário lamoso é composta de 10% de conteúdo siliciclástico, sendo a fácies que concentra maior dissolução e desenvolvimento da maioria das passagens de cavernas. A fácies de calcarenito heterogêneo com intercalações carbonáticas e silicilcásticas (porções intermediárias das seções colunares) pode apresentar comportamento de conduto ou selo, já que o conteúdo de minerais siliciclásticos nessa fácies varia de 30 a 50%. A fácies de calcário misto com minerais siliciclásticos possui mais de 50% de teor siliciclástico e apresenta um alto grau de compactação, comportando-se como uma fácies selante. Além do controle sedimentar, foi possível identificar nessas cavernas um controle estrutural, baseado em análises quantitativas, associadas aos dados litofaciológicos. As fácies que se comportam como condutos (Calcário lamoso - Lm e/ou Calcarenito intercalado com lama e sedimentos siliciclásticos - CaLm) apresentam índices maiores de fraturamento, enquanto que a fácies selante (Calcário misto com sedimentos siliciclásticos - LmTs), índices menores. Como conclusão, é observado que o conteúdo siliciclástico das camadas controla o grau de carstificação em várias escalas em plataformas mistas carbonática-siliclásticas. Desta forma, pode-se afirmar que as rochas carbonáticas das cavernas Lapinha e Paixão podem, potencialmente, servirem de análogos de reservatórios de origem carbonática-siliciclástica, utilizando dos padrões sedimentares e estruturais descritos no presente trabalho. O entendimento do comportamento do sistema conduto-selo em uma plataforma carbonática mista pode despertar ainda mais o interesse na caracterização de reservatórios mistos para a predição do armazenamento/condução de óleo e gás.Tese Impactos da dissolução cárstica na permo-porosidade de rochas carbonáticas: implicações para o desenvolvimento de redes de fraturas alargadas e camadas super-k(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-09-30) Lopes, Juliana Aparecida Gonçalves; Medeiros, Walter Eugênio de; https://orcid.org/0000-0002-6757-0572; http://lattes.cnpq.br/2170299963939072; http://lattes.cnpq.br/2489217467286848; Nascimento, Aderson Farias do; https://orcid.org/0000-0002-3961-5884; http://lattes.cnpq.br/8600906973888297; Bagni, Fábio Luiz; Balsamo, Fabrizio; Dantas, Renato Ramos da SilvaNós avaliamos o impacto da dissolução cárstica no sistema permo-poroso de rochas carbonáticas, utilizando dados de campo obtidos em afloramentos da Formação Jandaíra (Bacia Potiguar). O sistema cárstico desta formação apresenta excelentes exposições, que permitem o estudo das feições cársticas tanto em planos verticais quanto em planos horizontais. A abordagem integrada e multidisciplinar desta tese foi feita em duas etapas. A primeira etapa foi dominantemente bidimensional (2D), na qual utilizamos scanlines e imagens aéreas de Veículos Aéreos Não Tripulados para caracterizar redes de fraturas subverticais carstificadas. Nesta etapa, nós mostramos que o processo de alargamento das fraturas por dissolução cárstica modifica as relações estatísticas entre comprimento e abertura das fraturas. Para estágios iniciais de dissolução cárstica, os valores de comprimento e abertura seguem aproximadamente a clássica lei de potência típica de fraturas de origem mecânica. No entanto, com o avanço da carstificação, a abertura das fraturas tende a ficar constante, independentemente do seu comprimento. Dessa forma, adaptando a curva de abertura-comprimento, de acordo com o estágio conhecido de dissolução cárstica, é possível contruir modelos discretos de fraturas que incluam os efeitos da dissolução cárstica. Nós chamamos o modelo resultante de DFKN (Discrete Fracture and Karst Network). Mostramos ainda que o alargamento das fraturas pode aumentar a transmissividade de uma rede de fraturas carstificadas em até cinco ordens de magnitude, sem alterar sua conectividade. A segunda etapa da pesquisa consiste de uma análise tridimensional (3D) de redes de fraturas, interfaces litoestratigráficas e feições cársticas, a partir da interpretação conjunta de cubos de Radar de Penetração no Solo (GPR), testemunhos de sondagem, perfis de porosidade, permeabilidade e radiação total, imagens de paredes de poço e lâminas delgadas. Nesta etapa nós verificamos que zonas de atenuação do sinal de GPR estão relacionadas a alterações secundárias das rochas carbonáticas, que são causadas por fraturamento, alargamento de fraturas e poros, além de dissolução de estilólitos. Tais alterações secundárias aumentam significativamente a porosidade e permeabilidade das rochas. As fraturas são as vias principais para a percolação de fluidos, contribuindo para a evolução dos processos de carstificação, principalmente nas camadas com maior porosidade/permeabilidade primárias. Por outro lado, camadas com baixa porosidade/permeabilidade primárias, mas com alta concentração de estilólitos, também podem desenvolver zonas de alta permeabilidade devido à interconexão dos estilólitos dissolvidos. As zonas de atenuação/dissolução podem compor volumes conectados de alta permeabilidade e geralmente apresentam geometria tabular, porque são limitadas por fraturas subverticais e interfaces estratigráficas subhorizontais. Na escala de reservatório, estes corpos tabulares podem constituir camadas super-k. Numa visão unificada, nossos resultados contribuem para uma melhor compreensão do sistema permo-poroso tridimensional de reservatórios carbonáticos fraturados e carstificados.Tese Controle estrutural e estratigrafia mecânica do carste hipogênico em análogos de reservatórios carbonáticos na formação salitre, Bahia(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-26) Pontes, Cayo César Cortez; Bezerra, Francisco Hilario Rego; Balsamo, Fabrizio; https://orcid.org/0000-0002-3512-5212; http://lattes.cnpq.br/6050302316049061; http://lattes.cnpq.br/1739214092779108; Vasconcelos, David Lino; Dantas, Elton Luiz; Nogueira, Francisco Cezar Costa; Sousa, Maria Osvalneide LucenaCompreender o processo de carstificação é um fator chave para o desenvolvimento e exploração de reservatórios carbonáticos carstificados. O processo de carstificação desenvolve cavernas que influenciam no fluxo de fluidos, entretanto essas são estruturas subsísmicas de difícil detecção com métodos convencionais de prospecção, sendo sua ocorrência e geometria um desafio. Este estudo se concentrou em cavernas Neoproterozóicas da formação Salitre, nordeste do Brasil, com intuito de compreender a relação entre os aspectos estruturais, propriedades petrofísicas e petrográficas com o desenvolvimento de estruturas cásrticas. Para isso foi utilizado uma abordagem multidisciplinar e multiescalar que contou com imageamento de alta resolução por Laser Detecting and Ranging (LiDAR), levantamento geológico estrutural, scanlines lineares, análise estratigráfica, teste de resistência a compressão uniaxial, porosimetria por intrusão de mercúrio, análise petrográfica em seções delgadas, análises em microscópio eletrônico de varredura e difratometria por raio-x. Nós descobrimos que a ocorrência das cavernas está relacionada a eixos de dobras que atuam como corredos para o fluxo de fluidos. Devida a baixa porosidade e permeabilidade dessas rochas, o fluxo de fluidos tende a seguir a porosidade secundária formada devido a corredores de fraturas que se formam paralelos aos eixos de dobras. Devido ao intenso fluxo nessa região, a carstificação é intensificada, proporcionando a ocorrência de cavernas. Já sua geometria tem relação com a composição das rochas. Camadas com baixa ocorrência ou ausência de estilólitos e com presença de material siliciclástico sofreram menor grau de carstificação. Já camadas com maior número de estilólitos, com estilólitos mais espessos e ausência de material siliciclástico, sofreram maior intensidade de dissolução. As descobertas aqui apresentadas auxiliam na predição da ocorrência de estruturas carsticas e sua geometria, com aplicação direta no entendimento de reservatórios carbonáticos e aquíferos.Tese Avaliação do impacto de recarga variável no Aquífero Barreiras em Natal-RN, associado com a urbanização e ampliação da rede de coleta de efluentes sanitários(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-31) Campos, Benedita Cleide de Souza; Lucena, Leandson Roberto Fernandes de; Righetto, Antônio Marozzi; http://lattes.cnpq.br/4673404543485023; http://lattes.cnpq.br/1569493583324352; Coimbra, Keyla Thayrinne Oliveira; Cabral, Natalina Maria Tinoco; Cunha, Paulo Eduardo Vieira; Castro, Vera Lucia Lopes deA recarga de aquíferos não confinados urbanos é substancialmente afetada por elevadas taxas de impermeabilização do solo, enquanto que ocasionalmente pode apresentar componentes adicionais àqueles provenientes da infiltração de águas pluviométricas. Nesse caso, infiltrações provenientes de vazamentos da rede de coleta de efluentes sanitários e da rede de distribuição de água podem representar importantes contribuições nessas taxas de recarga. Essa conjuntura mostra-se bastante comum em algumas áreas no nordeste do Brasil, sobretudo em locais com elevado adensamento populacional e deficiências nas redes coletoras de efluentes sanitários e da rede de distribuição de água. Nesse último aspecto, não raro tem-se a contaminação de aquíferos urbanos por nitrato, decorrente da infiltração de águas residuais não tratadas. A presente pesquisa objetivou avaliar os efeitos de uma recarga variável decorrente do uso e ocupação do solo, bem como de contribuições artificiais, no âmbito do Aquífero Barreiras, este de caráter hidráulico predominantemente não confinado, na área da cidade de Natal-RN. Adicionalmente, realizaram-se simulações acerca de perspectivas de depuração natural de águas com concentrações elevadas de nitrato, previamente caracterizados, a partir de distintos tempos de renovação associados com as respectivas variações de reservas de saturação decorrente de diminuições das taxas de recarga. A metodologia utilizada foi fundamentada na elaboração de modelos numéricos e análise de cenários, enfatizando-se as variações das recargas artificiais decorrentes da infiltração de águas residuais e perdas pela rede de distribuição de água. Dessa forma, as taxas totais de recarga foram calculadas individualizandose áreas com maior e menor adensamento populacional, com simulações posteriores de distintas contribuições naturais e artificiais. Os resultados demonstram variações expressivas em níveis potenciométricos de até 15 metros em diversas áreas apresentadas no cenário crítico, o qual considerou a remoção de contribuições artificiais na recarga, bem como inversões do fluxo subterrâneo. Nesse contexto, as reservas de saturação apresentaram uma variação de cerca de 44 milhões de m3 entre o cenário atual e o cenário crítico, este associado com a supressão de 100% da contribuição proveniente de perdas pela rede de distribuição de água e infiltração de águas residuais. Em termos de perspectivas de depuração natural de águas com concentrações elevadas de nitrato, a partir da análise de tempos de renovação e com base nas variações de reservas de saturação calculadas nos modelos numéricos, obtiveram-se valores variando de 6,5 a 12,9 anos, sendo esse tempo maior considerando o cenário mais crítico reportado em termos de recarga. Os resultados ora apresentados poderão contribuir para a gestão de aquíferos rasos em cenários similares, sobretudo em termos de taxas de urbanização e eficiência na rede de distribuição de água e coleta de efluentes sanitários.Tese Influência de descontinuidades estruturais e sedimentares na porosidade cárstica da Formação Jandaíra, Bacia Potiguar(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-09-08) Araújo, Renata Emily Brito de; Bezerra, Francisco Hilario Rego; Bruna, Vincenzo La; https://orcid.org/0000-0002-3512-5212; http://lattes.cnpq.br/6050302316049061; https://orcid.org/0000-0001-9362-1153; http://lattes.cnpq.br/2478904185223241; Lima Filho, Francisco Pinheiro; https://orcid.org/0000-0001-5657-5207; http://lattes.cnpq.br/9888320802954176; Vieira, Marcela Marques; Bagni, Fábio Luiz; Barbosa, Paola FerreiraO carste epigênico em rochas carbonáticas comumente resulta na dissolução quimica por ação de águas meteóricas ao longo do tempo. A geração da porosidade e permeabilidade secundárias contribuem para a dissolução dos carbonatos em reservatórios de petróleo e aquíferos. Esses dois fatores podem impactar a capacidade de armazenamento do reservatório e o fluxo de fluidos. O presente estudo investiga (1) o controle das descontinuidades estruturais (estilólitos verticais e fraturas) e descontinuidades sedimentares (estilólitos horizontais, estratificações cruzada e planoparalelas) na geração de cavidades de dissoluções cársticas, da microescala (102 - 1010µm) a mesoescala (0,1 - 5 m), e (2) a relação das porosidades formadas por processos diagenéticos e seu impacto na geração de carste epigênico da Formação Jandaíra, Bacia Potiguar, Brasil. O estudo apresenta-se em análise de campo de micro a mesoescala baseado em imagens de drone, perfis estratigráficos, dados estruturais e de resistência de rochas coletados pelo martelo de Schmidt. Os estudos de laboratório concentraram-se em imagens microtomográficas, petrografia e petrofísica. Os resultados mostram que os estilólitos verticais podem ser conectados pela percolação de águas meteóricas até formarem um sistema de canal único que corta todas as camadas. Os estilólitos paralelos ao acamamento se encontram nos limites das camadas e, portanto, podem atuar como condutos horizontais de fluidos, formando porosidade em canal. A dissolução ocorre em todas as etapas diagenéticas na matriz, grãos e cimentos da rocha carbonática. A telodiagênese é a etapa mais importante na geração de porosidade secundária devido à mais recente exposição aérea. A telodiagênese gerou diferentes tipos de porosidade devido à dissolução de diferentes feições diagenéticas anteriores, como a cimentação, dolomitas e estilólitos. A dissolução também atuou em descontinuidades preexistentes, como estilólitos, fraturas e superfícies estratigráficas. Em sistemas cársticos epigênicos, altas porcentagens de microporosidade são comumente devido às porosidades móldicas, intrapartícula e intercristais. Tais porosidades podem ser conectadas a fraturas, veios e estilólitos em microescala, aumentando ainda mais a porosidade e a permeabilidade geral da rocha.