Uso do GPR na geração de modelos estáticos 3D para o planejamento de lavra de minerais pesados depositados em dunas eólicas

This project was developed as a partnership between the Laboratory of Stratigraphical Analyses of the Geology Department of UFRN and the company Millennium Inorganic Chemicals Mineração Ltda. This company is located in the north end of the paraiban coast, in the municipal district of Mataraca. Millennium has as main prospected product, heavy minerals as ilmenita, rutilo and zircon presents in the sands of the dunes. These dunes are predominantly inactive, and overlap the superior portion of Barreiras Formation rocks. The mining happens with the use of a dredge that is emerged at an artificial lake on the dunes. This dredge removes sand dunes of the bottom lake (after it disassembles of the lake borders with water jets) and directs for the concentration plant, through piping where the minerals are then separate. The present work consisted in the acquisition external geometries of the dunes, where in the end a 3D Static Model could be set up of these sedimentary deposits with emphasis in the behavior of the structural top of Barreiras Formation rocks (inferior limit of the deposit). The knowledge of this surface is important in the phase of the plowing planning for the company, because a calculation mistake can do with that the dredge works too close of this limit, taking the risk that fragments can cause obstruction in the dredge generating a financial damage so much in the equipment repair as for the stopped days production. During the field stages (accomplished in 2006 and 2007) topographical techniques risings were used with Total Station and Geodesic GPS as well as shallow geophysical acquisitions with GPR (Ground Penetrating Radar). It was acquired almost 10,4km of topography and 10km of profiles GPR. The Geodesic GPS was used for the data geopositioning and topographical rising of a traverse line with 630m of extension in the stage of 2007. The GPR was shown a reliable method, ecologically clean, fast acquisition and with a low cost in relation to traditional methods as surveys. The main advantage of this equipment is obtain a continuous information to superior surface Barreiras Formation rocks. The static models 3D were elaborated starting from the obtained data being used two specific softwares for visualization 3D: GoCAD 2.0.8 and Datamine. The visualization 3D allows a better understanding of the Barreiras surface behavior as well as it makes possible the execution of several types of measurements, favoring like calculations and allowing that procedures used for mineral extraction is used with larger safety

Estudo integrado de análogo a reservatórios petrolíferos fluviais: caracterização, parametrização e modelagem tridimensional de depósitos recentes do Rio Assu (Rio Grande do Norte/Brasil)

This work shows a integrated study of modern analog to fluvial reservoirs of Açu Formation (Unit 3). The modern analog studied has been Assu River located in the same named city, Rio Grande do Norte State, Northeast of Brazil. It has been developed a new methodology to parameterizating the fluvial geological bodies by GPR profile (by central frequency antennas of 50, 100 and 200 MHz). The main parameters obtained were width and thickness. Still in the parameterization, orthophotomaps have been used to calculate the canal sinuosity and braided parameters of Assu River. These information are integrated in a database to supply input data in 3D geological models of fluvial reservoirs. It was made an architectural characterization of the deposit by trench description, GPR profile interpretation and natural expositions study to recognize and describe the facies and its associations, external and internal geometries, boundary surfaces and archtetural elements. Finally, a three-dimensional modeling has been built using all the acquired data already in association with real well data of a reservoir which Rio Assu is considered as analogous. Facies simulations have been used simple kriging (deterministic algorithm), SIS and Boolean (object-based, both stochastics). And, for modeling porosities have used the stochastic algorithm SGS

Mapeamento digital de análogos a reservatórios petrolíferos: exemplos para depósitos fluviais da Unidade Açu-3 - Bacia Potiguar

In the current work are presented the results about the study of digital mapping of analogs referents the fluvial oil reservoirs in the Açu Formation. With the regional recognizing in the south corner of Potiguar Basin was selected a area of 150 Km square in the west of Assu city. In this area was chosen the outcrops for the digital mapping and from the data fields and remote sensors were done the depositional architectural for the fluvial deposits, which it was named coarse meandering fluvial systems. In the deposits were individualized 3 (three) fluvial cycles, which they was separated by bounding surface of fifth order. Such cycles are preferentially sandy, with fining-upward sequence finished in flood plain deposits. Inner of the sandy levels of the filling channels were characterized least cycles, normaly incomplete, constituted by braided sandy bodies and bounding surfaces of fourth order. In the mapped area was chosen a outcrop with great exposition, where it was possible to see tipical deposits of filling channel and was in this outcrop that was done the digital mapping. In this outcrop was used diverse technics and tools, which they integrated sedimentological, altimetric (GPS, Total Station), LIDAR (Light Detection and Ranging), digital photomosaic of high resolution and of the inner geometries (Ground Penetration Radar) data sets. For the integrating, interpretation and visualization of data was used software GoCAD®. The final product of the outcrop digital mapping was the photorealistic model of part of the cliff (or slope) because the observed reflectors in the radargrams were absents. A part of bar oblique accretion was modeled according to GPR gride of 200x200 meters in the alluvial Assu river probable recent analog. With the data of inner geometries was developed the three-dimentional sedimentary architectural, where it was possible characterize sand sheet deposits and many hierarchy of braided channels. At last, simulations of sedimentary geometries and architectures of the Potiguar Basin Fluvial Reservoirs were done with PetBool software, in order to understand the capacity of this program in simulations with a lot of numbers of conditioning wells. In total, 45 simulations was acquired, where the time and the channel numbers increase in relation of the conditioning wells quantity. The deformation of the meanders was detected from the change of simulated dominion dimensions. The presence of this problem was because the relationship between the simulated dominion and the width of the meander

The hydraulic management of the Barra Bonita reservoir (SP, Brazil) as a factor influencing the temporal succession of its fish community

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Vulnerabilidade ambiental ao óleo em ambiente fluvial: estudo de caso rio Tietê/Reservatório de Barra Bonita

Pós-graduação em Geociências e Meio Ambiente - IGCE

Alterações espaciais e temporais de características limnológicas resultantes da transformação rio-reservatório da usina hidrelétrica Dona Francisca, RS, Brasil

O presente estudo teve como objetivo avaliar as modificações que ocorreram no ecossistema aquático pela transformação rio-reservatório devido à construção e operação da barragem Dona Francisca. Amostras sazonais foram coletadas para avaliar características físicas e químicas ao longo de dois anos em nove estações amostrais na área correspondente ao reservatório da Dona Francisca, compreendendo quatro períodos de amostragem antes da formação do reservatório e quatro períodos depois da formação do reservatório, totalizando 8 períodos. No Capítulo 1 são apresentadas as bases teóricas sobre reservatório como ecossistemas complexos e compartimentalisados. O capítulo dois corresponde ao estudo experimental dos processos de estratificação e circulação baseado nos perfis verticais de temperatura, oxigênio dissolvido, condutividade elétrica e pH. No Capítulo 3 são comparados os padrões espaciais e temporais através da análise de alguns características físicas e químicas em duas fases, sendo uma compreendendo um ano antes de reservatório e outra compreendendo um ano depois da formação do reservatório. Por último, no Capítulo 4 é apresenteda uma análise integrada das características físicas e químicas da água usando análise multivariada (agrupamento e ordenação). Os resultados demonstraram que houve alterações das características limnológicas tanto no espaço como no tempo. As alterações compreendem mudanças nos padrões de fluxo unidirecional da antiga condição de rio para padrões anuais com períodos de estratificação com formação de termoclina no verão, deslocamento de massas de água sem homogeneizaçãi da coluna de água no outono e circulação com homogeneisação da coluna de água no inverno e primavera. Tais padrões variaram nas diferentes reggiões do reservatório, e conduziram à classificação do reservatório Dona Francisca como monomítico quente. A zonação em três regiões distintas baseada no gradiente longitudinal causado pela pressaão da cunha fluvial do rio principal, e a formação de remansos são fenômenos comuns à maioria dos reservatórios sendo também constatados no reservatório dona Francisca. As mudanças constatadas resultaram em processos de precipitação e sedimentação de materiais como ferro, manganês e sólidos suspensos, os quais eram carregados rio abaixo antes da formação do reservatório. Além disso, foram registradas mudanças no balanço térmico e químico, como o aumento da temperatur e a diminuição do oxigênio dissolvido devido ao aumento do tempo de residência. Também ocorreu aumento gradual da acidez e demanda química de oxigênio causada pela decomposição da vegetação submersa.

Caracterização geométrica de um sistema fluvial, formação Ttaquaquecetuba, Terciário da Bacia de São Paulo

The objective of this study is the geometric characterization of a fluvial system, exemplified by the Itaquaquecetuba Formation. The studied area is a quarry located in Itaquaquecetuba, distant 35 km from the city of São Paulo, which is inserted in the context of São Paulo Basin. Fluvial systems are important hydrocarbon reservoirs, and this study may contribute with an analogue for ancient reservoirs. It was elaborated ten facies logs along a distance of 200 m (log spacing of 20 m), with a vertical column (thickness) of 40 m for each log. Eight facies cycles, and its lateral chrono-correlation allowed to map the potential reservoir and non-reservoir facies within each cycle. Regarding the depositional model for the studied section, it is assumed an alluvial fan system composed of meandering and ribbon-type fluvial channels.

Análise faciológica e rochas-reservatório do Grupo Itararé (permocarbonífero) no sudeste do estado de São Paulo

Pós-graduação em Geologia Regional - IGCE

Heterogeneidade espacial e temporal das águas superficiais e das macrófitas aquáticas do reservatório Paiva Castro (Mairiporã - SP - Brasil)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Influência do reservatório de Barra Bonita sobre a morfohidrografia da baixa bacia do Rio Piracicaba-SP: contribuições à geomorfologia antropogênica

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Paleoambiente e proveniência da formação cabeças da bacia do Parnaíba: evidências da glaciação famenniana e implicações na potencialidade do reservatório

O histórico de prospecção de hidrocarbonetos da Bacia Paleozoica do Parnaíba, situada no norte-nordeste do Brasil, sempre foi considerado desfavorável quando comparado aos super-reservatórios estimados do Pré-Sal das bacias da Margem Atlântica e até mesmo interiores, como a Bacia do Solimões. No entanto, a descoberta de gás natural em depósitos da superseqüência mesodevoniana-eocarbonífera do Grupo Canindé, que incluem as formações Pimenteiras, Cabeças e Longá, impulsionou novas pesquisas no intuito de refinar a caracterização paleoambiental, paleogeográfica, bem como, entender o sistema petrolífero, os possíveis plays e a potencialidade do reservatório Cabeças. A avaliação faciológica e estratigráfica com ênfase no registro da tectônica glacial, em combinação com a geocronologia de zircão detrítico permitiu interpretar o paleoambiente e a proveniência do reservatório Cabeças. Seis associações de fácies agrupadas em sucessões aflorantes, com espessura máxima de até 60m registram a evolução de um sistema deltaico Devoniano influenciado por processos glaciais principalmente no topo da unidade. 1) frente deltaica distal, composta por argilito maciço, conglomerado maciço, arenito com acamamento maciço, laminação plana e estratificação cruzada sigmoidal 2) frente deltaica proximal, representada pelas fácies arenito maciço, arenito com laminação plana, arenito com estratificação cruzada sigmoidal e conglomerado maciço; 3) planície deltaica, representada pelas fácies argilito laminado, arenito maciço, arenito com estratificação cruzada acanalada e conglomerado maciço; 4) shoreface glacial, composta pelas fácies arenito com marcas onduladas e arenito com estratificação cruzada hummocky; 5) depósitos subglaciais, que englobam as fácies diamictito maciço, diamictito com pods de arenito e brecha intraformacional; e 6) frente deltaica de degelo, constituída pelas fácies arenito maciço, arenito deformado, arenito com laminação plana, arenito com laminação cruzada cavalgante e arenito com estratificação cruzada sigmoidal. Durante o Fammeniano (374-359 Ma) uma frente deltaica dominada por processos fluviais progradava para NW (borda leste) e para NE (borda oeste) sobre uma plataforma influenciada por ondas de tempestade (Formação Pimenteiras). Na borda leste da bacia, o padrão de paleocorrente e o espectro de idades U-Pb em zircão detrítico indicam que o delta Cabeças foi alimentado por áreas fonte situadas a sudeste da Bacia do Parnaíba, provavelmente da Província Borborema. Grãos de zircão com idade mesoproterozóica (~ 1.039 – 1.009 Ma) e neoproterozóica (~ 654 Ma) são os mais populosos ao contrário dos grãos com idade arqueana (~ 2.508 – 2.678 Ma) e paleoproterozóica (~ 2.054 – 1.992 Ma). O grão de zircão concordante mais novo forneceu idade ²⁰⁶Pb/²³⁸U de 501,20 ± 6,35 Ma (95% concordante) indicando idades de áreas-fonte cambrianas. As principais fontes de sedimentos do delta Cabeças na borda leste são produto de rochas do Domínio Zona Transversal e de plútons Brasilianos encontrados no embasamento a sudeste da Bacia do Parnaíba, com pequena contribuição de sedimentos oriundos de rochas do Domínio Ceará Central e da porção ocidental do Domínio Rio Grande do Norte. No Famenniano, a movimentação do supercontinente Gondwana para o polo sul culminou na implantação de condições glaciais concomitantemente com o rebaixamento do nível do mar e exposição da região costeira. O avanço das geleiras sobre o embasamento e depósitos deltaicos gerou erosão, deposição de diamictons com clastos exóticos e facetados, além de estruturas glaciotectônicas tais como plano de descolamento, foliação, boudins, dobras, duplex, falhas e fraturas que refletem um cisalhamento tangencial em regime rúptil-dúctil. O substrato apresentava-se inconsolidado e saturados em água com temperatura levemente abaixo do ponto de fusão do gelo (permafrost quente). Corpos podiformes de arenito imersos em corpos lenticulares de diamicton foram formados pela ruptura de camadas pelo cisalhamento subglacial. Lentes de conglomerados esporádicas (dump structures) nos depósitos de shoreface sugere queda de detritos ligados a icebergs em fases de recuo da geleira. A elevação da temperatura no final do Famenniano reflete a rotação destral do Gondwana e migração do polo sul da porção ocidental da América do Sul e para o oeste da África. Esta nova configuração paleogeográfica posicionou a Bacia do Parnaíba em regiões subtropicais iniciando o recuo de geleiras e a influência do rebound isostático. O alívio de pressão é indicado pela geração de sills e diques clásticos, estruturas ball-and-pillow, rompimento de camadas e brechas. Falhas de cavalgamento associadas à diamictitos com foliação na borda oeste da bacia sugerem que as geleiras migravam para NNE. O contínuo aumento do nível do mar relativo propiciou a instalação de sedimentação deltaica durante o degelo e posteriormente a implantação de uma plataforma transgressiva (Formação Longá). Diamictitos interdigitados com depósitos de frente deltaica na porção superior da Formação Cabeças correspondem a intervalos com baixo volume de poros e podem representar trapas estratigráficas secundárias no reservatório. As anisotropias primárias subglaciais do topo da sucessão Cabeças, em ambas as bordas da Bacia do Parnaíba, estende a influência glacial e abre uma nova perspectiva sobre a potencialidade efetiva do reservatório Cabeças do sistema petrolífero Mesodevoniano-Eocarbonífero da referida bacia.

Reservatório Tabatinga (Macaíba-RN): qualidade ambiental, conflitos e uso

The reservoirs are water sources built along the fluvial basins, between rivers and dams made by concrete or earth. In Brazil they are built for different purposes, standing out the generation of energy (hydroelectric power station), flowing regulation, water reserves and flooding control, therefore they have played and still play an important role in the modern society.In the Northeastern semiarid region, they are typically used to supply cities and as a source of food.In the state of Rio Grande do Norte, the large reservoirs are intended for the same purpose.The cities settled in the riverbanks, or which have river channels crossing them, face flooding related problems. In the city of Macaíba-RN, flooding occurred systematically during the rainy season, causing great inconvenience to the local population.As product of the collective claim Tabatinga Reservoir in Jundiaí river was built, upstream of the city. Facing this background, this thesis aimed to assess the sócio-environmental quality of this reservoir.To achieve this goal, methodologies pointed to assess water quality along with the aplication of a questionnaire were used aimed to verify the quality of water and to know the perception of the residents from urban and rural área settled near to the reservoir was performed. The results showed the existence of conflicts of residents of rural communities and the presence of the reservoir, while for the city's population, the reservoir is considered not only the right solution to solve flooding in urban areas, but also as economic source for the rural population. Considering the water source assessment, this study concluded that the Tabatinga Reservoir is unfit for human use, due to the presence of metals of toxicological significance with the potential to elicit damage to the genetic material of individuals that use water from this reservoir, leading to cause serious risks to health population.

Biomonitoramento da comunidade de macroinvertebrados de um reservatório de abastecimento público no sul do Brasil

The faunal inventory of the macroinvertebrate community is important to the environmental assessment, since this biota is sensitive to human disturbance. The reservoir of Rio Verde, located on the first plateau of Paraná, is inserted into an agricultural region with several forest fragments Araucaria. The aim of this study was to evaluate the environmental integrity of the reservoir through ecological indexes of macroinvertebrate community benthic and associated with macrophytes. Five sampling points were defined in the study area, which comprise distinct microhabitats in the basin. There were four sampling campaigns, each by weather station: Spring (2014); Summer (2015); Autumn (2015) and Winter (2015). In each sample were measured abiotic various parameters in the field and be collected water samples for nutrient analysis in the laboratory. The macroinvertebrates were collected in triplicate at adapted Macan method using mesh sieve 1 mm and CPUE (catch per unit effort) for 20 minutes. In order to pellet sample was used a dredger model Petersen 2L. Still in the field, by season, samples were collected from macrophytes Myriophyllum aquaticum (Vell) Verdc. and Potamogeton montevidensis A. Benn. in triplicates in the fluvial region of the reservoir, to analyze the associated fractal dimension and macrofauna. For this we used a PVC sampler specific volume 0.025 m3. the following ecological descriptors were calculated in each case: abundance, wealth tax, wealth Margalef, Shannon-Wiener diversity, evenness evenness through the Past software. The index Biological Monitoring Working Party (BMWP) for monitoring sampling points was also calculated. Regarding the statistical analysis, we used the analysis of PERMANOVA to compare points and seasons and canonical correspondence analysis (CCoA) for variables. Regarding M. aquaticum and P. montevidensis it was not verified difference to the average associated macroinvertebrates. However there was a difference for abundance of organisms in the fractal dimension and biomass of specimens. M. aquaticum is more complex and took more macrofauna in relation to P. montevidensis. Regarding the monitoring of the reservoir, it showed up mesotrophic with moderate nutrient concentrations and within the regulatory limits. Benthic macrofauna showed statistical differences in relation to the reservoir region, sample point and temporal variation. The BMWP index showed that the river region has the highest biotic integrity (in all samples above 70 points), and the ecological descriptors of wealth and Margalef diversity of Shannon- Wiener higher. In point 4 (dam downstream) were recorded evidence of possible impacts due to lower wealth and BMWP index which resulted in a questionable quality water. New approaches are needed to focus on the aquatic community in the best understanding of this ecosystem and also with a view to environmental preservation of the Green River Basin.

Characterization of alluvial formation by stochastic modelling of paleo-fluvial processes: The concept and method

Modelling fluvial processes is an effective way to reproduce basin evolution and to recreate riverbed morphology. However, due to the complexity of alluvial environments, deterministic modelling of fluvial processes is often impossible. To address the related uncertainties, we derive a stochastic fluvial process model on the basis of the convective Exner equation that uses the statistics (mean and variance) of river velocity as input parameters. These statistics allow for quantifying the uncertainty in riverbed topography, river discharge and position of the river channel. In order to couple the velocity statistics and the fluvial process model, the perturbation method is employed with a non-stationary spectral approach to develop the Exner equation as two separate equations: the first one is the mean equation, which yields the mean sediment thickness, and the second one is the perturbation equation, which yields the variance of sediment thickness. The resulting solutions offer an effective tool to characterize alluvial aquifers resulting from fluvial processes, which allows incorporating the stochasticity of the paleoflow velocity.

Dieta de la nutria (Lutra lutra) en un tramo fluvial : variación estacional.

Se estudió la dieta de la nutria (Lutra lutra Linnaeus 1758) mediante análisis de restos fecales, en un tramo del río Nela (Burgos), un afluente del Ebro, durante tres distintas épocas de un año (Octubre, Diciembre y Abril). La presencia de cada presa se expresó en porcentaje de peso seco con respecto al total. Se comprobó que la dieta de la nutria se compone principalmente de cangrejo señal Pacifastacus leniusculus Dana, 1852 (88,99 ± 21,52%), seguida por peces (8,23 ± 21,15%), siendo las demás presas (insectos, anfibios, moluscos y materia vegetal) poco importantes, por lo que la mayor parte de la investigación se centró en estos dos tipos de presas. Se encontraron diferencias significativas en la composición de la dieta en octubre (Cangrejo: 97,2 ± 3,72%; Pez: 0,94 ± 2,88%), diciembre (Cangrejo: 67,68 ± 32,13%; Pez: 27,03 ± 33,77%) y abril (Cangrejo: 97,25 ± 3,62%; Pez: 1,06 ± 1,38%), siendo diciembre la época en la que mayor diversidad presentó su dieta. Las estimaciones de número de cangrejos ingeridos fueron apoyadas por un análisis de las piezas reconocibles de los mismos, para estimar el número mínimo de individuos presentes en un excremento. Por otro lado, se estimaron, a partir de medidas de arcos faríngeos, cleitros y opérculos encontrados en los excrementos, la longitud y el peso estimados de los peces que componían su dieta, como Parachondrostoma miegii (Steindachner, 1866), Gobio gobio Linnaeus, 1758 y Luciobarbus graellsii (Steindachner, 1866), Phoxinus phoxinus Linnaeus, 1758 y Alburnus alburnus Linnaeus, 1758, siendo estos dos últimos las especies dominantes en las muestras de peces (P. phoxinus: 52,3%, N= 45; A. alburnus: 32,5%).