Teses e Dissertações
Modelagem geométrica e análise de risco geológico em taludes rochosos aplicadas aos sistemas de falhas transversais (N120º e N090º) da Cidade do Salvador, Bahia, Brasil
João Paulo Hora Carneiro e Luiz César Corrêa Gomes
A cidade do Salvador possui uma grande parcela da população residindo em áreas de risco geológico. Assim se faz necessário um estudo geológico amplo para auxiliar na preservação de vidas e de propriedades da população nestas regiões. Geologicamente, Salvador apresenta dois sistemas principais de falhas, originarias dos eventos tectônicos que geraram, a bacia tipo rifte do Recôncavo, a W, e a abertura do Atlântico Sul, a E, da cidade, durante o Cretáceo. Um sistema longitudinal, orientado N030°-040º e outro sistema transversal, orientado N90°-120° (STF). Esses sistemas controlam inúmeros vales, altos e taludes locais. Neste estudo foram delimitados os principais lineamentos da cidade do Salvador e foram modelados os Sistema de falhas da Barra (SFB) e Brotas (SFBR) além das principais Falhas de orientação N90°-120°. A partir dai foram gerados modelos em redes estereográficas previsionais de movimentos de massas com base nos dados de planos de descontinuidades da Bacia do Recôncavo, associados as estruturas encontradas na cidade do Salvador. Foi constatado através do estudo desses lineamentos que estruturas transversais com direção N120º são a terceira maior em frequência (9.56%) e em comprimento (10,86%), e, através da modelagem cinemática, que o mecanismo de ruptura de deslizamento em cunha ocorre mais facilmente, seguido do tombamento flexural e do deslizamento planar. A análise comparativa entre os ângulos de atrito indica que apenas os mecanismos de tombamento flexural e deslizamento em cunha tem sua possibilidade de ocorrer ampliada. Também foram identificados 16 taludes instáveis, sendo 3 do SFB e 13 do SFBR, onde podem ocorrer os três mecanismos de ruptura, com direções predominantemente do movimento de massa para o Sul e Sudoeste, em regiões muito povoadas da cidade do Salvador.
Trabalho Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37071
Evaluation of the geomechanical parameters in low permeability reservoir analogous related to Reconcavo basin's syn-rift turbiditic systems in Bom Despacho, Itaparica Island, NE of Brazil
Roseane Bento Concentino e Luiz César Corrêa Gomes
A região da Ilha de Itaparica, localizada na Baía de Todos os Santos, à leste da cidade de Salvador – Brasil, foi escolhida por abrigar depósitos da Formação Maracangalha, a qual possui o maior volume de gás armazenado em reservatório de baixa permeabilidade na bacia do Recôncavo (BR). O arcabouço estrutural da BR é dominado pelos sistemas de falhas: da borda flexural de Maragogipe (N10º) a Oeste, da falha de borda de Salvador (N30o) a Leste, de Mata-Catu (N150º) ao centro, da Barra (N090º) a Sul e Transversais (transferência e alívio) (N120°) distribuídos por toda BR. A localidade de Bom Despacho, situada no setor nordeste da ilha, apresenta um arranjo litoestratigráfico de rochas dos membros Caruaçu e Pitanga, que compõem a Formação Maracangalha, e são representados por arenitos maciços e folhelhos com dominância do primeiro sobre o segundo, em termos de proporção. Este afloramento é a miniatura de um sistema maior que combina arenitos e folhelhos, do Grupo Ilhas com potencial importância por representar grandes depósitos de hidrocarbonetos em reservatórios não convencionais. Esse afloramento apresenta um sistema de fraturas ortogonais originadas de paleotensores atuando por diferentes esforços tectônicos que contribuíram para a configuração atual da bacia. Parâmetros mecânicos e estruturais, impressos nos arenitos maciços do Membro Caruaçu foram utilizados para fins metodológicos de simulação do comportamento de fratura e reconhecimento das forças tectônicas que originaram o arranjo fractal atual. Assim, a área de estudo foi dividida em cinco estações, onde 729 fraturas foram medidas e classificadas de acordo com tendências principais de orientação preferencial. As principais orientações obtidas mostram duas famílias mais importantes próximas a N10°-30° e a N100°-120° relacionadas, respectivamente, aos Sistemas de Falhas Longitudinais e Transversais da BR. As orientações e raras estrias nos planos de fraturas indicam que elas foram formadas principalmente: (i) segundo o Critério de Fratura Extensional (Critério Griffith) em condições crustais rasas, (ii) por uma extensão romboedral-ortorrômbica (fraturas Modo I). Esse padrão de fraturas é usualmente associado a paleotensores principais com magnitudes 1>2≈3, resultando em uma extensão ortorrômbica próxima a direção E-W. Os tratamentos dos dados estruturais coletados em campo, tais como espaçamento, comprimento, espessura e abertura de fratura, foram utilizados para as análises dos modelos numéricos e das distribuições estatísticas por meio do método dos elementos finitos no software COMSOL Multiphysics. Os resultados mostraram uma estreita relação entre o comportamento das fraturas e os parâmetros geomecânicos das rochas sob pressão de fluido, sobretudo nas pontas das fraturas. O comportamento das fraturas é influenciado não apenas pela magnitude da pressão do fluido localmente em torno das pontas da fratura, mas também pela distribuição dos gradientes de pressão do fluido. Outro aspecto é a discussão do comportamento fractal à luz dos impactos em reservatórios de baixa permeabilidade. O presente trabalho espera contribuir para um melhor entendimento da formação e evolução de famílias de fraturas em formações turbidíticas, com situação tectônica semelhante ao caso de estudo em termos de potencial para propriedades de escoamento de reservatórios de baixa permeabilidade.
Trabalho Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37191
Modelagem cinemática de estabilidade de rocha: estudo de caso para mina subterrânea da Fazenda Brasileiro Desenvolvimento Mineral, Barrocas-Bahia, Brasil
Jackson Santos de Jesus e Luiz César Corrêa Gomes
A definição do comportamento cinemático do maciço rochoso, após uma escavação de um túnel e/ou galeria de uma mina subterrânea, é fundamental para prevenir acidentes envolvendo deslizamento de rocha. Nesse sentido, propõe-se realizar a modelagem cinemática das principais famílias de descontinuidades, e xistosidade predominante nas galerias da mina para avaliar, qualitativamente, as zonas com potencial de deslizamento de blocos em cunha. O presente trabalho tem como objetivo realizar a modelagem cinemática das principais famílias de descontinuidades, que podem influenciar no deslizamento e queda de blocos de rochas, comprometendo a segurança dos trabalhadores da mina. Para tanto, utilizamos o método de modelagem cinemática dos maciços rochosos para analisar os possíveis tipos de rupturas que podem ocorrer, devido à presença de descontinuidades orientadas desfavoravelmente a escavação. As medidas das descontinuidades e xistosidade foram levantadas através de mapeamentos geológicos e descrição de furos de sondagens, totalizando 1488 medidas de famílias de descontinuidades e 758 de xistosidades. Foram realizadas as modelagens cinemáticas, considerando as médias ponderadas das descontinuidades J1 (078º/075º), J2 (290º/075º), J3 (117º/078º), J4 (240º/075º), J5 (059º/080º) e xistosidade Sn (177º/052º), as orientações N00º, N90º, N180º e N270º, a inclinação de (90º) para a parede e (45º) para o teto da galeria e o ângulo de atrito de (34º) e (49º). Conclui-se, portanto, que três parâmetros influenciaram na probabilidade de ocorrências de formações de blocos de cunha em zona potencialmente instável. A orientação da escavação N00º e N270º, a inclinação da parede da galeria de (90º) e o ângulo de atrito (34º), foram os parâmetros que apresentaram maiores possibilidades de eventos de deslizamentos de cunhas nas galerias da mina subterrânea.
Trabalho Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/37058
Controle estrutural dos depósitos de fluxos gravitacionais na borda leste da Bacia do Recôncavo – NE, Brasil
Gabriel Góes Marins e Luiz César Corrêa Gomes
Os fluxos gravitacionais de sedimentos são processos provenientes de um transporte de materiais sedimentares ou misturas sedimento-fluido sob a influência direta da gravidade. A ocorrência de tragédias catastróficas em diversas partes do mundo ao longo da história tem sido associada aos fluxos gravitacionais, causando consideráveis danos a infraestruturas e vidas humanas. Em bacias sedimentares do tipo rifte, tais depósitos de sedimentos são frequentemente encontrados nas proximidades das falhas de borda, manifestando-se como leques aluviais que registram o início da sedimentação da fase rifte sobreposta à discordância da fase pré-rifte do embasamento. Embora riftes atuais e pretéritos possuam diferentes trajetórias evolutivas, esses depósitos se manifestam consistentemente em relação às variações estruturais e ambientais que caracterizam cada estágio. Portanto, uma compreensão abrangente dos mecanismos subjacentes à formação desses depósitos está intrinsicamente ligada à apreciação da evolução morfoestrutural e paleoambiental das bacias em questão. Neste estudo, foi realizado uma análise minuciosa dos fluxos gravitacionais sedimentares observados na Formação Salvador, localizada na região adjacente à falha de borda da Bacia do Recôncavo, no nordeste do Brasil, no contexto geológico da formação do Sistema Rifte Recôncavo-Tucano-Jatobá (SRRTJ) durante o Eocretáceo. A pesquisa aborda a influência das estruturas geológicas nas direções e padrões desses fluxos sedimentares. A área de estudo é subdividida em três setores distintos: no Setor 1, as orientações das paleocorrentes indicam influência do embasamento, predominantemente apontando para o norte e noroeste. No Setor 2, as orientações sugerem uma forte associação com um depocentro próximo à falha de borda, com tendências direcionadas ao sul e sudeste. Por sua vez, no Setor 3, as direções das paleocorrentes predominam na direção leste e sudeste, sugerindo a influência de estruturas transversais, com potenciais implicações tectônicas relacionadas à falha de Salvador. Os resultados destacam a influência direta da estrutura da falha de Boa Viagem nas direções das paleocorrentes, indicando que a sedimentação por fluxos gravitacionais foi governada não apenas pela presença da falha de borda, mas também por falhas transversais presentes na bacia. O estudo propõe duas hipóteses para explicar a mudança nas direções das paleocorrentes: a primeira considera a existência de uma falha de transferência soterrada, que criou uma rampa de revezamento, desviando os fluxos para sudeste; a segunda hipótese sugere a presença de uma falha de alívio, que causou inclinação na região adjacente à falha de borda, resultando na formação de um depocentro próximo a ela. Os achados desta pesquisa contribuem significativamente para a compreensão da relação entre as estruturas geológicas e os processos de sedimentação por fluxos gravitacionais em riftes, fornecendo perspectivas valiosas para a interpretação da evolução tectônica e sedimentar, bem como implicações significativas para a exploração de recursos naturais e a avaliação de riscos geológicos na região.
Trabalho Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/39082
Modelagem cinemática de sistemas de falhas e aplicação em casos de taludes naturais n 030º e n 040º da cidade do Salvador, Bahia, Brasil
Lucas de Santana Menezes e Luiz César Corrêa Gomes
O processo desordenado de ocupação urbana em uma região de variação topográfica acentuada transformou Salvador em uma das cidades brasileiras mais suscetíveis a movimentos de massa. Paralelamente, poucos são os trabalhos que analisam os sistemas de falhas presentes no substrato da cidade como condicionantes das rupturas de taludes. Este trabalho propôs um estudo baseado na realização de uma modelagem cinemática a partir de rede estereográfica igual-área (Schmidt-Lambert). Foram considerados como parâmetros um conjunto de taludes naturais N 030º e N 040º, respectivamente relacionados com o Sistema de Falhas de Salvador (SFS) e Sistema de Falhas do Iguatemi (SFI), e as principais estruturas rúpteis presentes na região, de de direções N 000°, N 010°, N 030°, N 040°, N 090°, N 120° e N 160°, segundo referencial bibliográfico . Essa modelagem foi aplicada no estudo de caso de 67 taludes próximos aos SFS e SFI, identificados através da interpretação de lineamentos morfoestruturais utilizando os dados geomorfométricos do projeto TOPODATA e por meio de seções transversais em mapa de curvas de nível da cidade do Salvador. Os dados obtidos pela modelagem cinemática viabilizaram a identificação de configurações de taludes suscetíveis aos mecanismos de ruptura associados às estruturas rúpteis descritas na região. O estudo de caso descreve seis locais em Salvador com presença de risco de movimento de massa por escorregamento em cunha e uma localidade onde o risco está relacionado com o mecanismo de tombamento flexural. A divulgação destes dados permite tanto ao poder público quanto aos responsáveis técnicos por empreendimentos locais estabelecerem um diagnóstico geotécnico mais acurado a respeito da estabilidade de taludes e com menor risco de prejuízos sociais e materiais.
Trabalho Completo: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/34750
Artigos
Modelagem geométrica e análise de risco geológico emtaludes rochosos aplicada aos sistemas de falhas transversais(N090° e N120°) da cidade de Salvador, Bahia, Brasil
João Paulo Hora Carneiro, Luiz César Corrêa-Gomes, Lucas de Santana Menezes
A cidade de Salvador tem uma grande parcela da população ocupando áreas de risco geológico. Geologicamente, Salvador apresenta duas direções principais de falhas originárias dos eventos tectônicos relacionados com a geração da bacia tipo rifte do Recôncavo, situada a W, e a abertura do Oceano Atlântico Sul, a E, ocorrida durante o Cretáceo. Um sistema longitudinal de falhas, orientado N030° – 040°, e outro sistema transversal de falhas (STF), orientado N90° – 120°. Esses sistemas contro-lam inúmeros vales, altos e taludes locais. Neste estudo, foram delimitados os principais lineamentos da cidade de Salvador e modelados o sistema de falhas da Barra (SFB) e o sistema de falhas de Brotas (SFBR), além das principais falhas de orienta-ção N90° – 120°. A partir dos dados obtidos, foram gerados modelos em projeção estereográfica previsional de movimentos de massas com base nos dados de planos de descontinuidades da Bacia do Recôncavo, associados às estruturas encontradas na cidade de Salvador. Foi constatado, com base no estudo desses lineamentos, que as estruturas transversais com direção N120º são as de terceira maior em frequência (9,56%) e em comprimento (10,86%), e que é por meio da modelagem cinemá-tica que o mecanismo de ruptura de deslizamento em cunha ocorre mais facilmente, sendo seguido do tombamento flexural e do deslizamento planar. A análise comparativa entre os ângulos de atrito indica que apenas os dois últimos mecanismos de ruptura têm potencialidade de ocorrer ampliada. Foram também identificados 16 taludes instáveis, três relacionados ao SFB e 13, ao SFBR, em que podem ocorrer os três mecanismos de ruptura, com direções predominantes do movimento de massa, respectivamente, para o sul e sudoeste, correspondendo às regiões muito povoadas da cidade de Salvador.
Palavras-chave: Risco geológico; Falha da barra; Falha de brotas; Deslizamentos planar e em Cunha; Tombamento
Trabalho Completo: https://www.revistas.usp.br/guspsc/article/view/220479/201393
Modelagem cinemática dos sistemas de falhas e aplicação em casos de taludes naturais N030 e N040 da cidade do Salvador, Bahia, Brasil
Lucas de Santana Menezes, Luiz César Corrêa-Gomes
O processo desordenado de ocupação urbana em uma região de variação topográfica acentuada transformou a cidade do Salvador em uma das cidades brasileiras mais suscetíveis a movimentos de massa. Paralelamente, poucos são os trabalhos que analisam os sistemas de falhas presentes no substrato da cidade como condicionantes das rupturas de taludes. Este trabalho propôs um estudo baseado na realização de uma modelagem cinemática a partir de rede estereográfica igual-área (Schmidt-Lambert). Foram considerados como parâmetros um conjunto de taludes naturais N030 e N040, respectivamente relacionados com o Sistema de Falhas de Salvador (SFS) e o Sistema de Falhas do Iguatemi (SFI), e as principais estru-turas rúpteis presentes na região. Essa modelagem foi aplicada no estudo de caso de 67 taludes próximos aos SFS e SFI, identificados através da interpretação de lineamentos morfoestruturais utilizando os dados geomorfométricos do projeto TOPODATA e por meio de seções transversais em mapa de curvas de nível da cidade do Salvador. Os dados obtidos pela modelagem cinemática viabilizaram a identificação de configurações de taludes suscetíveis aos mecanismos de ruptura as-sociados às estruturas rúpteis descritas na região. O estudo de caso descreve seis locais em Salvador com presença de risco de movimento de massa por escorregamento em cunha e uma localidade onde o risco está relacionado com o mecanismo de tombamento. A divulgação desses dados permite tanto ao poder público quanto aos responsáveis técnicos por empreen-dimentos locais estabelecer um diagnóstico geotécnico mais acurado a respeito da estabilidade de taludes, com menor risco de prejuízos sociais e materiais.
Trabalho Completo: https://www.revistas.usp.br/guspsc/article/view/215114/197301