EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Modelagem física analógica de estruturas pós-sal relacionadas a uma inversão tectônica.(2019) Almeida, Gisela Miranda de Souza; Gomes, Caroline Janette Souza; Gomes, Caroline Janette Souza; Reis, Humberto Luis Siqueira; Silva, Fernando César Alves daA partir da década de 80, cresceram as pesquisas de modelagem física analógica de bacias sedimentares distensivas, inicialmente sem a intercalação de camadas evaporíticas. Estas, quando introduzidas nos modelos levantaram uma série de novos questionamentos sobre a deformação das bacias, uma vez que o sal constitui um material de comportamento mecânico significativamente diferente daquele de outras rochas sedimentares. Os estudos experimentais existentes na literatura posicionam a camada dúctil de silicone (análogo ao sal) dentro da unidade sin-rifte ou diretamente sobre o embasamento, relacionando a deformação da bacia ao strength do sal, e este (o strength), por sua vez, à espessura tanto da camada dúctil quanto da cobertura rúptil (pacote pós-sal) assim como à velocidade de deformação. O intuito do presente trabalho é dar uma contribuição ao tema analisando-se o comportamento de uma bacia submetida à inversão tectônica com a camada de silicone no pós-rifte. Assim, investigou-se a deformação no sin-rifte e no pós-silicone. Foram desenvolvidos 15 modelos em caixa de experimentos com dimensões internas de 35 cm x 23.4 cm x 10 cm (comprimento x largura x altura). Nestes, empregaram-se a areia de quartzo para representar as unidades rúpteis, do pré-, sin e pós-rifte da bacia, e o silicone (polydimethylsiloxane) para simular a camada de sal intercalada no pós-rifte. A primeira fase de deformação, uma distensão de 6 cm, foi a mesma para todos os modelos, enquanto, na segunda, de compressão, variaram-se a espessura do pacote pós-rifte (das camadas de silicone e do póssilicone), a magnitude e a velocidade de deformação. Um modelo apresentava somente extensão. Após a deformação, os modelos foram umidificados com água para a obtenção de perfis paralelos à direção do transporte tectônico. Os modelos revelaram que, independente da geometria da bacia, simétrica ou assimétrica, ou da presença de um descolamento basal dúctil, uma camada de silicone no pós-rifte causa um processo de deslizamento gravitacional do silicone em decorrência à ascensão da bacia invertida. Como resultado da deformação ocorreram feições de fluxo do tipo afinamento da camada de silicone, nas porções mais elevadas, e espessamento e injeção do material viscoso ao longo de falhas reversas. A análise dos fatores que influenciam o strength do sal revelou que a deformação rúptil no pós-silicone foi maior quando os parâmetros eram reduzidos, isto é, baixa espessura das camadas de silicone e pós-silicone e da velocidade de deformação. Com o aumento destes parâmetros, a transmissão dos esforços para a cobertura foi pequena, reduzindo o acoplamento entre a deformação rúptil, acima e abaixo da camada de silicone. Além disto, o aumento da espessura do pós-silicone significou o crescimento da tensão normal, o que promoveu fluxo mais intenso do material viscoso e uma deformação rúptil distante da bacia. No interior da bacia, a inversão causou reativação de falhas normais e a formação de novas falhas compressivas. Sob alta magnitude de deformação e sob condições favoráveis de espessuras e velocidade de deformação, um alto rejeito das falhas, mais comum entre as falhas compressivas, causou a sua transmissão ao pós-silicone. Feições similares foram reconhecidas na Bacia de Tucumán (Argentina).Item Cinemática e geometria de camadas rúpteis e dúcteis sobre um sistema de falhas normais reativado : observações a partir de modelos físicos de caixa de areia.(2017) Carvalho, Thiago Silva de; Gomes, Caroline Janette Souza; Araújo, Mário Neto Cavalcanti de; Gomes, Caroline Janette Souza; Reis, Humberto Luis Siqueira; Danderfer Filho, AndréEste trabalho apresenta modelos analógicos de uma bacia gerada em duas fases de deformação, sendo a primeira, distensiva, e, a segunda, compressional ou extensional, sendo as duas fases separadas por uma seqüência pós-rifte intercalada por uma camada de silicone (análogo do sal). O principal objetivo do presente estudo era analisar por meio de simulações físicas, em caixa de areia, a relação entre a deformação de sequências pós-sal e reativações de estruturas do embasamento (relativas à formação da bacia). De maneira geral, os trabalhos experimentais existentes na literatura analisam as deformações acima de camadas dúcteis (sal) posicionadas diretamente sobre o embasamento, resultantes de uma única fase de extensão. Aqui, em contraste com várias experiências físicas anteriores, a camada de silicone foi intercalada na sequência pós-rifte. Além disto, o intuito do presente estudo era contribuir ao entendimento do papel de uma camada de evaporitos na deformação, uma vez que esta pode mascarar a relação de causa e efeito entre as diferentes fases de deformação. Os modelos físicos foram desenvolvidos com areia seca, colorida artificialmente, e silicone (polydimethylsiloxane), em um aparato experimental consistindo de uma caixa retangular de 40 cm x 35 cm x 20 cm (comprimento x largura x altura), acoplado a um motor elétrico. A primeira fase de deformação (extensional, de 6 cm) era igual para todos os modelos, enquanto, na segunda, variaram-se o regime de deformação e as magnitudes de reativação. Os experimentos análogos revelaram que a reativação por encurtamento, de baixa magnitude, 0,75 cm (12,5 % em relação à primeira fase extensional), não produziu estruturas nas camadas acima do silicone. Somente as reativações positivas iguais ou superiores a 1,5 cm (25 % em relação à primeira fase extensional), revelaram um arqueamento de caráter regional em toda a seção pós-sal além da formação de estruturas de empurrão, retroempurrão e falhas reversas. Os modelos levam a constatação que a princípio, em processos de reativação por encurtamento, só se formam estruturas acima do pacote evaporítico quando a magnitude de deformação é relativamente alta, após 50 % de reativação positiva, sendo essa desacoplada da sequência pré-silicone. Nos modelos de reativação extensional, as pequenas quantidades de reativação (0,5 cm; 8,3% em relação à primeira fase extensional) apenas uma deformação sutil foi detectada. O movimento ocorreu predominante ao longo das falhas da borda do rifte, com reativação intra-rift menor marcada por falhas que se estendem através das camadas de pré-silicone. Nenhuma deformação foi observada nas camadas pós-silicone. O aumento da magnitude de extensão na fase de reativação produziu uma série de falhamentos e dobramentos na seção pós-silicone. Reativações maiores que 1,0 cm (16,6% em relação à primeira fase extensional) produziram uma deformação rúptil fortemente distribuída, com a formação de uma série de grábens e de uma grande monoclinal no centro da bacia. Acima das falhas da borda do rifte, a magnitude da reativação crescente produziu deformação rúptil focalizada associada à formação de dobras forçadas estreitas. Assim, os modelos mostraram que a maior magnitude de reativação extensional produziu o maior acoplamento entre as camadas pré e pós-silicone, confirmando experiências físicas anteriores simulando apenas uma fase extensional.Item Modelagem de fluxo em meios granulares : uma abordagem física, matemática e numérica.(2015) Lopes, Paulo Filipe Trindade; Lana, Milene SabinoNeste trabalho propõe-se o estudo do fluxo de materiais granulares através de 3 abordagens distintas, um modelo matemático a partir das equações diferenciais básicas que governam o problema, um modelo experimental em escala reduzida e um modelo numérico computacional utilizando o método dos elementos discretos. As 3 abordagens foram implementadas com base nos modelos já existentes na literatura, através de formulações físicas e matemáticas, visando uma maior proximidade do modelo ao fenômeno real observado. Foi escolhido uma amostra de gnaisse britado, em diferentes faixas granulométria, como exemplo de material granular real, e caracterizado, para realização do modelo experimental. Desenvolveu-se um modelo experimental em escala reduzida, de modo a obter-se um banco de dados para alimentar as demais abordagens, um modelo de simulação, reproduzindo o modelo experimental, e um modelo matématico buscando descrever o fenômeno. O modelo de simulação numérica reproduziu o modelo experimental desenvolvido e também a um estudo de caso selecionado, no qual utilizou-se o mesmo gnaisse britado caracterizado. Ao final do trabalho, é realizado um estudo comparativo entre os métodos, visando confrontá-los, e discutir os pontos fortes e fracos de cada um deles. Conclui-se por fim, que para o material estudado, o gnaisse britado, podemos definir 3 padrões distintos de comportamento, em função de sua razão de diâmetro de abertura e diâmetro de partículas.Item Modelagem física e resposta sísmica sintética do graben de Apodi e falha de Apodi, bacia potiguar emersa – Brasil/RN.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2008) Hoerlle, Marcus Roberto; Gomes, Caroline Janette SouzaOs primeiros trabalhos de exploração de petróleo na Bacia Potiguar datam do inicio da década de 70 e se intensificaram com as descobertas dos campos de Ubarana, na porção submersa, em 1973, e de Mossoró, na parte emersa da bacia (1979). Desde então, um grande acervo de dados advindos dos projetos de exploração desenvolvidos pela PETROBRAS vêm sendo utilizados em distintos estudos, entre os quais os de cunho estrutural, que procuram explicar o conjunto de tensões, a cinemática e a gênese da Bacia Potiguar. A arquitetura da bacia é controlada por um duplo sistema de falhas normais na direção NE-SW, que terminam, na sua porção sudoeste, com a Falha de Apodi, interpretada como uma falha de transferência oblíqua. Apesar de não existir um consenso sobre os vetores de abertura da Bacia Potiguar, um grande número de autores sugere para a extensão a direção NW-SE. O presente trabalho visa definir a geometria da Falha de Apodí em 3D e reinterpretar a arquitetura interna do graben homônimo utilizando-se seções sísmicas de reflexão e dados de poços. A modelagem física analógica e a modelagem sísmica sintética foram empregadas, respectivamente, com a finalidade de testar a aplicabilidade mecânica e cinemática em 2 e 3D do modelo tectônico teórico e, analisar a resposta sísmica real sobre a variação lateral da geometria da falha. O estudo mostrou que a Falha de Apodí constitui uma falha lístrica com domínios de geometria simples e outros de rampa-patamar-rampa. Ao longo de toda a sua extensão ocorrem mudanças no ângulo de mergulho da falha e, nas porções sudeste e central, caracteriza-se um sistema de descolamento duplo. As seções sísmicas revelaram, no interior do Graben de Apodi, altos do embasamento, crestal colapse grabens, no bloco do teto do descolamento basal, e arrastos positivos e negativos da seqüência sin-rifte, junto à Falha de Apodi. O espessamento do pacote sedimentar junto à Falha de Apodí sugere tratar-se de uma falha com forte componente normal ativa durante toda a fase rifte. A modelagem física analógica do Graben de Apodí confirmou a interpretação das seções sísmicas e, as modelagens sísmicas sintéticas mostraram que, a despeito da grande variação lateral da geometria da Falha de Apodí, esta não afeta a resposta sísmica real. Os experimentos realizados neste trabalho foram desenvolvidos no Laboratório de Modelagem Física do Departamento de Geologia da Universidade Federal de Ouro Preto.