Geologia e geometalurgia dos minérios de fosfato na base do manto de intemperismo da mina do Barreiro, Araxá

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015.

Estudo da molhabilidade de ligas de adição à base de prata sobre insertos cerâmicos para aplicação em brocas perfuração de poços de petróleo

Metal-ceramic interfaces are present in tricone drill bits with hard ceramic inserts for oil well drilling operations. The combination of actions of cutting, crushing and breaking up of rocks results in the degradation of tricone drill bits by wear, total or partial rupture of the drill bit body or the ceramic inserts, thermal shock and corrosion. Also the improper pressfitting of the ceramic inserts on the bit body may cause its total detachment, and promote serious damages to the drill bit. The improvement on the production process of metal-ceramic interfaces can eliminate or minimize some of above-mentioned failures presented in tricone drill bits, optimizing their lifetime and so reducing drilling metric cost. Brazing is a widely established technique to join metal-ceramic materials, and may be an excellent alternative to the common mechanical press fitting process of hard ceramic inserts on the steel bit body for tricone drill bit. Wetting phenomena plays an essential role in the production of metal/ceramic interfaces when a liquid phase is present in the process. In this work, 72Silver-28Copper eutectic based brazing alloys were melted onto zirconia, silicon nitride and tungsten carbide/Co substrates under high vacuum. Contact angle evolution was measured and graphically plotted, and the interfaces produced were analysed by SEM-EDX. The AgCu eutectic alloy did not wet any ceramic substrates, showing high contact angles, and so without chemical interaction between the materials. Better results were found for the systemns containing 3%wt of titanium in the AgCu alloy. The presence os titanium as a solute in the alloy produces wettable cand termodinamically stable compounds, increasing the ceramics wetting beahviour

Estudo da substituição de agregados miúdos naturais por pó de pedra em concreto de cimento portland

The sharp consumption of natural resources by the construction industry has motivated numerous studies concerning the application of waste to replace partially or fully, some materials, such as aggregates, thereby reducing the environmental impact caused by the extraction of sand and crushing process. The application of stone dust from crushing process arising as an aggregate for the production of Portland cement concrete is a viable alternative in view of the high cost of natural sands, in addition to the environmental damage which causes its operation to the environment. The stone dust has reduced cost compared to natural sand because it is produced in the beds of their own quarries, which are usually located close to major urban centers. This study examined the feasibility of using stone dust from the crushing of rock gneisses in the state of Bahia, replacing natural quartz sand. In the development of scientific study was conducted to characterize physical and chemical raw materials applied and molded cylindrical specimens , using as reference values Fck 20, Fck 25 and Fck 30 MPa ( resistance characteristic of the concrete after 28 days) in following compositions stone powder: 10%, 30%, 50 %, 100% and 100% with additive. The specimens were cured and subjected to the tests of compressive strength and water absorption, then the samples were subjected to the tests of X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results obtained showed that the composition with 10% stone powder showed the best results regarding the physical and mechanical tests performed, confirming the reduction in compressive strength and increased water uptake increased as the content of the powder stone in the concrete composition

Estudo da potencialidade da incorporação de resíduo de granito e da queima da casca do café em cerâmica vermelha

The industrial production of ornamental rocks and the burning of coffee husk generate waste that is discarded into the environment. However, with the study of the incorporation of these residues in ceramic products, may be found an alternative to reducing environmental impacts and detrimental effects on human health caused by its indiscriminate disposal of waste in nature. Thus, this work aimed to study the addition of ashes of the coffee husk and granite residue in matrix of red ceramic. The raw materials were dry milled and sieved to mesh 100. To characterize the raw materials were carried out analyzes of X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), particle size analysis (PSA), differential thermal analysis (DTA) and thermogravimetric analysis (TG). Six formulations were prepared where the clay content was kept constant (70%wt) and ashes contents and granite residue varied from 10, 15, 20 and 30%. Dilatometrics analyzes were performed at four selected formulations, containing them: 100% clay (A100); 70% clay and 30% ashes (A70C30); 70% clay and 30% granite residue (A70G30); and 70% clay, 15% granite residue and 15% ashes (A70G15C15). The samples were prepared by uniaxial compaction with pressure of 25 MPa, and fired at temperatures of 800°C, 850ºC, 900ºC, 950ºC, 1000ºC and 1100°C. Assays were performed to determine the linear shrinkage of burning (LSB), water absorption (WA), apparent porosity (AP), density (D) and tensile bending. Also were performed analyzes of X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) of the samples fired. The formulations incorporating granite residue and/or ashes reached the required limits of water absorption according to NBR 15270-1 and NBR 15310 and tensile bending according to classical literature (SANTOS, 1989) necessary for the production of tiles and ceramic block for masonry sealing

Contribuição da catodoluminescência para o entendimento da diagênese da formação Jandaíra: áreas do campo de petróleo da fazenda Belém e Lajedo do Rosário

The general objective of this study was to contribute to the understanding of the chemical evolution of fluids that percolate through carbonate rocks of the Jandaíra Formation. The oxidation and reduction conditions in which grains, source and cement were formed was investigated using the cathodoluminescence technique (CL). The study area is located in the west part of the Potiguar Basin (Fazenda Belém field) and Rosário Ledge (Felipe Guerra municipality, State of Rio Grande do Norte, Brazil). The analysis of thin sections of carbonate rocks under CL revealed that grains (allochemical or not) and diagenetic products (micritization, dolomitization, neomorphism and cementation) exhibit since absence of luminescence the various luminescence colors (yellow, orange, red, brown, and blue) in a variety of intensities. As pure calcite shows dark blue luminescence, the occurrence of different luminescence colors in calcite crystals suggest one or more punctual crystal defects such as free electron, free space and impurity. The dyeing of thin sections with alizarin and potassium ferrocyanide revealed the absence of ferrous carbonate in the different lithotypes of Jandaíra Formation. Therefore, the different colors and intensities of CL observed in these rocks are probably caused by the presence of ion activators such as Mn2+ and is not an activator/inhibitor combination. In the same way, the absence of luminescence is very probably caused by the absence of activator ions and not due to the low concentration of inhibitor ions such as Fe2+. The incorporation of Mn2+ in the different members of the Jandaíra Formation must have been controlled by the redox state of the depositional environment and diagenesis. Therefore, it is possible that the luminescent members have been formed (e.g.,ooids) or have been modified (gastropod neomorphism) under reduction conditions in the depositional environments, in subsurface during the burial, or, in the case of Rosario Ledge samples , during the post-burial return to surface conditions. As regards the sudden changes from low to moderate and to strong luminescence, these features should indicate the precipitation of a fluid with chemical fluctuations, which formed the frequent zonations in the block cement of the Rosario Ledge samples. This study suggests that the different intensities and colors of CL should be correlated with the Mn2+ and Fe2+ contents, and stable isotopes of samples to determine the salinity, temperature, pH e Eh conditions during deposition

Estudo da injeção de CO2 em reservatórios carbonáticos de dupla-porosidade

As rochas carbonáticas ocupam, numa visão global, um expressivo volume da crosta terrestre. De maneira geral, pode-se dizer que essas rochas estão presentes nas diversas unidades litoestatigráficas da Terra. Os reservatórios carbonáticos são reservas naturalmente fraturadas que exigem uma abordagem diferenciada na modelagem em programas de simulação numérica. Os modelos de dupla porosidade são descritos por funções de tranferências que modelam o fluxo de óleo entre matriz e fraturas. Em um reservatório carbonático naturalmente fraturado o sistema de fraturas é determinante no escoamento de fluidos dentro da reserva. Os maiores reservatórios carbonáticos do mundo estão situados no Oriente Médio e na América do Norte. As maiores reservas de óleo brasileiras encontradas neste tipo de reservatório estão localizadas nos campos do Pré-Sal. No Pré-Sal, um volume significativo de dióxido de carbono é produzido juntamente com o óleo. A disponibilidade de um volume consideravél de dióxido de carbono derivado da produção de óleo no Pré-Sal favorece a utilização dos processos de EOR (Enhanced Oil Recovery) por injeção de gás. O processo de injeção de dióxido de carbono vem sendo utilizado em uma grande quantidade de projetos pelo mundo. A afinidade existente entre o óleo e o dióxido de carbono causa uma frente miscível entre as duas fases causando inchamento e vaporização do óleo dentro do reservatório. Para o estudo, foi utilizado um modelo base de reservatório de dupla-porosidade, desenvolvido pela CMG para o 6° Projeto de Soluções Comparativas da SPE, que modela sistemas de fraturas e de matriz e a tranferência de massa fluida entre elas, características de reservatórios naturalmente fraturados. Foi feita uma análise da injeção de diferentes vazões de dióxido de carbono no modelo base e em modelos semelhantes, com aumento e redução de 5 e 0.5 pontos nas propriedades de porosidade e permeabilidade da matriz, respectivamente, tendo a produção de óleo como resultado. A injeção de 25 milhões de pés cúbicos por dia de CO2 foi a vazão que obteve a melhor fator de recuperação

Evolução diagenética e caracterização dos reservatórios da seção devoniana na Bacia do Rio do Peixe-Nordeste do Brasil

The Rio do Peixe Basin represents a main basin of northeastern Brazil and pioneering work positioned the rocks of this basin in the Early Cretaceous. However, a recent study, based on integrated pollen analysis from three wells, found an unprecedented siliciclastic sedimentary section, in the region, of early Devonian age. Therefore, the present study aims a detailed petrographic and petrological analysis of this devonian section, in the Rio do Peixe Basin and proposes a diagenetic evolution, to understand the characteristics of the porous system, identify the main reservoir petrofacies with the main factors impacting on the quality of these rocks as reservoirs and a quick study on the provenance of this section. The petrographic study was based on samples obtained from subsurface and surface. The diagenetic evolution of petrofacies and its identification were based only on subsurface samples and the study of provenance was based on surface samples. The thin sections were prepared from sandstones, pelites and sandstones intercalated with pelites. The original detrital composition for this section is arcosean and the main diagenetic processes that affected these rocks occur in various depths and different conditions, which resulted in extensive diagenetic variety. The following processes were identified: early fracture and healing of grains; albitization of K-feldspar and plagioclase; siderite; precipitation of silica and feldspar; mechanical infiltration of clay and its transformation to illite/esmectite and illite; autigenesis of analcime; dissolution; autigenesis of chlorite; dolomite/ferrous dolomite/anquerite; apatite; calcite; pyrite; titanium minerals and iron oxide-hidroxide. The occurrence of a recently discovered volcanism, in the Rio do Peixe Basin, may have influenced the diagenetic evolution of this section. Three diagenetic stages affected the Devonian section: eo, meso and telodiagenesis. This section is compositionally quite feldspathic, indicating provenance from continental blocks, between transitional continental and uplift of the basement. From this study, we observed a wide heterogeneity in the role of the studied sandstones as reservoirs. Seven petrofacies were identified, taking into account the main diagenetic constituent responsible for the reduction of porosity. It is possible that the loss of original porosity was influenced by intense diagenesis in these rocks, where the main constituent for the loss of porosity are clays minerals, oxides and carbonate cement (calcite and dolomite)

Sistema inteligente para estimar a porosidade em sedimentos a partir da análise de sinais GPR

This Thesis presents the elaboration of a methodological propose for the development of an intelligent system, able to automatically achieve the effective porosity, in sedimentary layers, from a data bank built with information from the Ground Penetrating Radar GPR. The intelligent system was built to model the relation between the porosity (response variable) and the electromagnetic attribute from the GPR (explicative variables). Using it, the porosity was estimated using the artificial neural network (Multilayer Perceptron MLP) and the multiple linear regression. The data from the response variable and from the explicative variables were achieved in laboratory and in GPR surveys outlined in controlled sites, on site and in laboratory. The proposed intelligent system has the capacity of estimating the porosity from any available data bank, which has the same variables used in this Thesis. The architecture of the neural network used can be modified according to the existing necessity, adapting to the available data bank. The use of the multiple linear regression model allowed the identification and quantification of the influence (level of effect) from each explicative variable in the estimation of the porosity. The proposed methodology can revolutionize the use of the GPR, not only for the imaging of the sedimentary geometry and faces, but mainly for the automatically achievement of the porosity one of the most important parameters for the characterization of reservoir rocks (from petroleum or water)

O Impacto dos Grandes Sismos em Portugal

Furacões, Tornados, Sismos, Cheias, Secas, Erupções Vulcânicas, Tsunamis, entre outros, são fenómenos naturais que fazem parte do quotidiano do nosso planeta. Todos eles tem capacidade para devastarem repentinamente qualquer zona do planeta, deixando clara a nossa vulnerabilidade e fragilidade perante estes eventos extremos. É uma vulnerabilidade que em cada ano responde por milhares de mortos, feridos, desaparecidos e desalojados que em cada ano afetam a humanidade e destroem as economias e meios de subsistência. Há que sublinhar que, nas últimas décadas, milhões de pessoas perderam a vida em consequência destes desastres e o quadro tende a agravar-se como indicam as estimativas das Nações Unidas que apontam para que, nos próximos anos, estas catástrofes provoquem, perdas médias anuais, de 100.000 vidas e custos de 250.000 milhões de euros. Os sismos exercem claramente um impacto de grande gravidade, a curto e longo prazo, na vida económica e social das regiões. Os seus efeitos adversos afectam as infra-estruturas, a economia, o património material, natural e cultural, o ambiente e o turismo. Por outras palavras, os sismos têm um impacto negativo global na coesão económica e social das regiões. Em Portugal continental, a sismicidade histórica e instrumental revela-nos a existência de eventos geradores de destruição no território nacional. É uma sismicidade dispersa, reveladora da atividade de algumas das falhas cartografadas. É na região a sudoeste do Cabo de S. Vicente, entre o Banco de Gorringe e a costa oeste Portuguesa que se encontra uma das zonas sismogénicas mais ativas.

Intensidades máximas observadas nos Açores (Portugal): resultados preliminares.

O Arquipélago dos Açores é uma região sismicamente activa. Desde o seu povoamento no séc. XV o arquipélago foi afectado por 33 sismos de intensidade máxima (Io) ≥ VII. O obejctivo é apresentar o primeiro mapa de intensidades máximas observadas (IMO) do arquipélago dos Açores. A elaboração do IMO visa identificar as áreas afectadas no passado por eventos de grande magnitude. Do catálogo sísmico (1915-2003) foram selecionados as intensidades máxima dos eventos ≥ V. Foram adicionados 14 sismos históricos com Io ≥ VII que ocorreram entre 1522 e 1912. Os clusters sísmicos associados a erupções vulcânicas (1957/58 e 1964) assim como réplicas foram removidos para evitar o enviesamento dos resultados. Utilizou-se o método de krigagem ([1], [2]) para fazer a interpolação para obter os valores de intensidade dos pontos desconhecidos com base dos pontos e intensidades conhecidas. O mapa IMO mostra que a parte oriental das ilhas de São Jorge e Graciosa têm os valores de intensidade mais elevados, XI e IX, respectivamente. Nas ilhas da Terceira e Pico as IMO, com intensidades VIII e VII, respectivamente, estão limitadas aos extremos oriental e ocidental. No Faial, uma faixa com direcção NW-SE apresenta os valores de intensidade (X) mais elevada. Em S. Miguel as IMO (VII e X) estão localizadas na parte ocidental, sudeste e norte da ilha. Por fim, só a parte oriental da ilha de Santa Maria apresenta os valores mais elevados de IMO (VI). Não apresentamos resultados para as ilhas Flores e Corvo, devido à reduzida sismicidade que não preenche os critérios estabelecidos para a selecção de sismos com Io ≥ V. Os mapas IMO não têm capacidade para descriminar os efeitos de sítio, apesar de mostrarem as áreas com elevado movimento do solo.

Levantamento e Mapeamento de solos da fazenda Cristalina, São Domingos do Araguaia, PA.

Este trabalho teve por objetivo descrever as propriedades e a distribuição dos solos na Fazenda Cristalina (São Domingos do Araguaia, sudeste do Pará). O clima é tropical semi-úmido com estacionalidade pluviométrica. Rochas da Formação Itapecuru dão origem a solos arenosos e relevos pouco dissecados, havendo relevos forte-ondulados nas partes inferiores da paisagem. Cerca de 30 ha de pastagem plantada foram selecionados para o estudo. O levantamento de solos (escala 1:3.000) foi feito através da abertura de 13 perfis de solos, destinados à descrição morfológica e à coleta de amostras para análise química, granulométrica e física. Os solos da propriedade são arenosos, com baixos teores de carbono, baixa CTC e elevado teor de alumínio trocável. São profundos nas porções elevadas (Neossolos Quartzarênicos e Latossolos Vermelho-Amarelos) e rasos (Plintossolos Pétricos e afloramentos de rocha) nas porções inferiores. Apesar de o relevo, nas partes elevadas serem altamente favorável ao uso, fatores intrínsecos como textura e a baixa saturação por bases determinam restrição. Mas nas partes baixas da paisagem, onde os horizontes petroplínticos e os afloramentos de rocha predominam é que se encontram as maiores restrições que levam à impossibilidade de uso

A INFLUÊNCIA GEOTURÍSTICA E AMBIENTAL DO GEOPARK ARARIPE NO GEOSSÍTIO COLINA DO HORTO, CEARÁ/BRASIL

A pesquisa acima intitulada objetiva analisar a influência do Geoparque no Geossítio Colina do Horto desde a visão geoturística e ambiental bem como as políticas de conservação para essa área. Localizado no Sul do Estado do Ceará, Brasil, na Região do Complexo Sedimentar do Araripe, os geossítios selecionados contêm rochas, sedimentos e fósseis, correspondentes aos diferentes períodos geológicos. A metodologia adotada se deu com o levantamento in loco, diagnosticando as potencialidades geoturísticas, o espaço, paisagem, além de pesquisas em literatura específica. O geossítio Colina do Horto, objeto da pesquisa, se encontra na Serra do Horto em Juazeiro do Norte/Ceará, onde está situado também o monumento do Pe. Cícero. Este geossítio é de suma importância por ser uma área de interesse cultural, turístico e religioso. Identifica-se uma presença maciça de romeiros para cultuar suas devoções ao Padre, é ocupado por comerciantes, vendedores e os moradores do entorno. É necessária a conservação ambiental, planejamento, arborização e uma melhor ocupação do espaço, pois trata-se de área de visitação e pesquisa.

Fragilidade ambiental da bacia hidrográfica do rio Almada - Bahia.

Esta pesquisa teve como objetivo a realização de um diagnóstico da fragilidade ambiental da Bacia Hidrográfica do Rio Almada, Bahia, Brasil. Para tanto, foi realizada a caracterização da área de estudo, com base em dados primários e pré-existentes; elaboração do mapa de solo - a partir da interpretação da paisagem e de sessenta perfis de solo distribuídos na bacia, além de análises físicas e químicas em trinta perfis e análises mineralógicas em amostras representativas; determinação do grau de fragilidade ambiental. O mapa de fragilidade ambiental foi obtido a partir da integração das características climática, substrato rochoso, declividade, solo e uso e ocupação do solo, por meio de álgebra de mapas em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG) na escala de 1:100.000, sendo classificado em cinco graus de fragilidade, assim identificadas: muito baixo, baixo, médio, alto e muito alto. As maiores fragilidade incluem as áreas urbanas, os sedimentos arenosos expostos na zona de praia, manguezais e bolsões degradados da planície costeira localizados na porção leste e as áreas de pastagem e solo exposto nas porções oeste da bacia. Nas classes que apresentaram fragilidade baixa estão incluídos as rochas do embasamento cristalino, recobertas pela floresta de mata atlântica e da cabruca.

INVESTIGAÇÃO DO HISTÓRICO DAS OBRAS DE CONTEÇÃO EM FEIÇÃO EROSIVA, MUNICÍPIO DE TERRA RICA, PARANÁ, BRASIL

O destino das águas pluviais nas cidades é um problema frequente no Brasil. Ausência de infraestrutura adequada ou manutenção delas pode causar alagamentos, erosões, entre outros, tanto em grandes centros urbanos como em pequenas cidades. Neste tema, desenvolveu-se uma pesquisa no município de Terra Rica, região Noroeste do Paraná, Brasil. As rochas e os solos da área são provenientes da Formação Caiuá, susceptíveis à ocorrência de erosões, que ocorrem de forma natural, quando na presença de precipitações elevadas e da ausência de cobertura vegetal, agravando-se com a ação antrópica. As águas que se precipitam sobre o perímetro urbano do município em questão são drenadas artificialmente, através de tubulações para o córrego Trajano, onde deu origem ao que hoje é uma feição erosiva de grande porte, voçoroca. Esta pesquisa, com base em fundamentação teórica e campo, teve como objetivo levantar o histórico da ocorrência desta voçoroca que está localizada perpendicular à rodovia PR-557. Os levantamentos realizados constataram que esta feição tem um histórico de obras de contenção já realizadas e que o problema ainda não foi totalmente resolvido. Os resultados obtidos contribuíram para orientar as medidas corretivas, mitigadoras e preventivas que podem ser adotadas pelos órgãos responsáveis do bem estar social.