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3ª edição Nivaldo ChiossiNivaldo Chiossi
16 A Geologia de Engenharia na mineração e exploração de petróleo e gás
Fig. 16.1 Esboço geológico do Brasil.Cada correpresenta um tipo de rocha. Fonte: IBGE (escala 1: 24.000.000).
Litologias
Sequências sedimentares grosseiras podendo incluir rochas vulcânicasAssociações de rochas de origem vulcânica e plutônica e composição félsica até máfica (posicionadas no final ou após o tectonismo)Sequências sedimentares e vulcanossedimentares de grau metamórfico baixo a médioRochas gnáissicas de origem magmática e/ou sedimentar, de médio a altograu metamórfico
Rochas magmáticasSequências metamórficas de origem sedimentar de médio a baixo grau metamórficoRochas gnáissicas de origem magmática e/ou sedimentar de médio grau metamórfico e rochas graníticas desenvolvidas durante o tectonismoTerrenos arenosos e folhelhos metamorfizados e retrabalhados no paleoproterozóicoGnaisses de origem magmática e/ou sedimentar de médio a alto grau metamórfico e rochas graníticas desenvolvidas durante o tectonismoArenitos e folhelhos metamorfizadosRochas máfica-ultramáficas metamorfizadasSequências de rochas verdesTerrenos contendo granitos e sequências de rochas verdes
PM4
PM3
PM2
PM1
PP3
PP2
PP1
APP1
A4
A5
A3
A2
A1
P A R Á
A M A Z O N A S
BAHIAMATO GROSSO
GOIÁS
PIAUÍ
MINAS GERAIS
A C R E
MARANHÃO
TOCANTINS
RORAIMA
PARANÁ
RONDÔNIA
CEARÁ
SÃO PAULO
AMAPÁ
MATO GROSSODO SUL
RIO GRANDE DO SUL
PERNAMBUCO
PARAÍBA
SANTA CATARINA
ALAGOAS
ESPÍRITO SANTO
RIO DE JANEIRO
SERGIPE
RIO GRANDEDO NORTE
BRASÍLIA
Belém
Maceió
Recife
Palmas
Cuiabá
Macapá
Manaus
Goiânia
DF
Aracaju
Vitória
Teresina
São Luís
Salvador
Curitiba
Boa Vista
Fortaleza
Rio Branco
PortoVelho
Campo Grande
Porto Alegre
Florianópolis
BeloHorizonte
Rio de JaneiroSão Paulo
JoãoPessoa
Natal
C3C2
P1
PN1
PM2
PM1
PP2
PP1
A5
A2
A1
PN2
PM3
PP3
APP1
A4
A3
PN3
PM4
C1
M1
EON ERA IDADE
FAN
EROZ
ÓICA
PROT
EROZ
ÓICA
PROT
EROZ
ÓICA
PALE
O-PR
OTER
OZÓI
CAM
ESO-
PROT
EROZ
ÓICA
PALE
OZÓI
CAM
ESOZ
ÓICA
CEN
OZÓI
CAN
EO-
ARQU
EAN
O
65 Ma
250 Ma
540 Ma
1000 Ma
1600 Ma
2500 Ma
Sedimentos relativos a aluviões atuais e terraços mais antigos do HolocenoSedimentos arenosos do PleistocenoSedimentos argilosos e arenosos podendo incluir níveis carbonosos do TerciárioRochas plutônicas, principalmente diques de composição cálcio-alcalinas e corpos
circulares de composição alcalina e kimberlíticaSedimentos argilosos, arenosos e cascalhosVulcânicas de composição ácidaVulcânicas de composição básicaSedimentos arenosos, argilosos e cascalhosRochas magmáticas de composição félsica e máficaSedimentos arenosos e argilo-carbonáticos desde muito pouco até fraco grau metamórficoSedimentos arenosos a argilo-carbonáticos de grau metamórfico fraco a médio
C3
C2
C1
M1
P1
PN3
PN2
PN1
Projeção Policônica
Escala 1: 24 000 0000 240 mk 021
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16 A Geologia de Engenharia na mineração e exploração de petróleo e gás
Fig. 16.2 Bacias sedimentares e escudos cristalinos no Brasil
Baciado
Parnaíba
BaciasCosteiras
OceanoAtlântico
OceanoPací�co
EscudoAtlântico
Bacia Amazõnica
Equador Escudo dasGuianas
Escudo doBrasil Central
Baciado Paraná
N
0 450 km
Bacias sedimentares
Escudos cristalinos
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Fig. 16.3 Principais jazidas minerais da Amazônia. Fonte: Serviço Geológico do Brasil – CPRM (2007).
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Fig. 16.4 Mina de ferro em Carajás (CVRD), Parauapebas (PA)
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Fig. 16.5 Mapa das províncias minerais brasileiras
Alto UruguaiSalto do Jacuí(Ametista: ágata)
Vale doRibeira
(Au)
Carbonífera do Sul(Carvão)
Pegmatitosdo Sudeste
QuadriláteroFerrífero
(Au:Fe:Mn:U:Ag)
Bambuí(Zn, Pb)
SPRJ
ES
PR
SC
RS
0 250 500 km
MS
MG
BAMT
RO
AC
AM
TO
MA
PE
PB
RN
ALSE
CE
N
PA
AP
RR
Parima(Au)
Parauari-Amana(Au)
Tapajós(Au)
Carajás(Au,Fe,Cu)
Apodi(P, Gipsita)
Médio Amazonas(Na, Gipsita)
Serra do Navio(Au,Sn,Mn)
Ipitinga(Au,Sn)
Alta Floresta(Au)
Guaporé(Au)
Centro Nortede Goiás
(Ni,Cu,Fe,Zn)
Campo Alegrede Lourdes
(Ti,V,R)
SerraJacobina
(Au)
Seridó(W,Au,Pegmatito)
NordesteOriental(P,Ti,Zr)
PI
GODF
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Fig. 16.6 Espetacular vista da mineração a céu aberto em Casa de Pedra (MG), para exploração de minério de ferro, da Companhia Siderúrgica Nacional (CSN). Notar a grande profundidade da escavação, principalmente em relação ao caminhão
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Fig. 16.7 Torre do poço Eng. Angelo Balloni, em Águas de São Pedro (SP)
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Fig. 16.8 Condições básicas para a existência de acumulações de petróleo
Rochacapeadora
Gás
Óleo
Rochageradora
Rochareservatório Água
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Fig. 16.9 Exemplos de trapas
Anticlinais
Blocos falhados
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Fig. 16.10 Métodos de investigação/prospecção
Métodos deinvestigação
Métodosgeológicos
Geologia desuperfície
Geologia desubsuperfície
Re�exão
Magnetometria Gravimetria
Refração
Aerofotogrametria(Fotogeologia)
Métodosgeofísicos
Métodossísmicos
Métodospotenciais
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Fig. 16.11 Imagem de satélite abrangendo as bacias de Santos, Campos e Espírito Santo
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Fig. 16.12 Exemplo da relação rocha/valor da gravidade
Gravidade negativaGra
vid
ade
Continente
Rocha menos densa
Rochas mais profundase mais densas
Baciaoceânica
0
+
–
Baciaoceânica
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Fig. 16.13 Refinaria de petróleo
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Fig. 16.14 Refinaria comprometendo o meio ambiente
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Fig. 16.15 Vista aérea da Replan (Paulínia, SP), a maior refinaria do Brasil, com uma área de 9,1 km2
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Fig. 16.16 Perfurações exploratórias da Petrobras em águas marinhas, onde se percebe o aumento cada vez maior da profundidade
1977EnchovaEn-1-RJS
124 m
709 m OTC1992
OTC2001
1979BonitoRJS-38189 m
1983PiraúnaRJS-232293 m
1985MarimbáRJS-284383 m
1988MarimbáRJS-376D
492 m
1992MarlimMRL-9781 m
1994MarlimMRL-4
1.027 m
1997Marlim sul
MLS-31.709 m 1999
RoncadorRJS-4361.853 m
2000Roncador
RO-81.877 m
2003Roncador
RO-211.886 m
2009Tupi
RJS-6462.172 m
1968
> 2.000 m
1000 - 2000 m
400 - 1000 m
0 - 400 m
1970
1975
1980
Poços exploratórios vs. lâmina d’água
Fev/2002:Poço exploratório a 2.853 m
1985
1990
1995
2000
2003
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Fig. 16.17 Ilustração esquemática da ocorrência do petróleo no pré-sal
Corcovado
Risers
Dutos de aço
Camadade sal
Árvorede Natal
Nivel do marmetros
748
Rocha reservatoriode petróleo
0
1000
2000
3000
5000
6000
7000
4000
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Fig. 16.18 Exploração de xisto por meio de fraturamento hidráulico e perfuração horizontal