[en] ANALYSIS OF ELASTIC PROPERTIES OF ROCKS AND EVAPORITE MINERALS

[pt] ANÁLISE DAS PROPRIEDADES ELÁSTICAS DE ROCHAS E MINERAIS EVAPORÍTICOS

[pt] JULIO CESAR RAMOS JUSTEN

[pt] ENSAIO TRIAXIAL

[pt] MODULO ELASTICO

[pt] ENSAIO ULTRASSONICO

[pt] EVAPORITO

[pt] GEOMECANICA

[en] TRIAXIAL TEST

[en] ELASTIC MODULE

[en] ULTRASONIC TEST

[en] EVAPORITE

[en] GEOMECHANICS

[pt] Os minerais evaporíticos formam as rochas e os depósitos evaporíticos. A maior parte a partir da evaporação da água por restrições de antigos oceanos. Os evaporitos hoje encontrados nos registros geológicos são de grande interesse para a indústria de mineração, como na produção de potássio em minas de carnalita e silvita, e para a exploração de petróleo, seja como rocha geradora, reservatório, selo ou elemento de estruturação do sistema petrolífero. Nesta dissertação foram analisadas amostras de evaporitos salinos de idade Aptiana oriundos da bacia de Sergipe-Alagoas, obtidos na única mina de potássio em operação no Brasil, desenvolvida atualmente pela Vale S.A.. Foi proposta uma metodologia de caracterização mineralógica e volumétrica para este tipo de material baseada em descrição macroscópica, análises de lâmina delgada, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva (EDS), microtomografia de raios X, análise de radioatividade natural e porosimetria a hélio. Após a caracterização dos evaporitos, foram realizados ensaios de propagação de pulso ultrassônico e ensaios de compressão triaxial, a fim de determinar os módulos elásticos do material, principal objetivo desta dissertação. Ao final foram comparados os resultados dinâmicos (ensaio ultrassônico) com os resultados estáticos (ensaio triaxial), relacionando-os com a caracterização mineralógica e volumétrica feita anteriormente. Estes módulos elásticos, como o módulo de Young, são de grande importância e de aplicação direta na engenharia de petróleo, de perfuração, de mineração e geofísica.

[en] The evaporite minerals form the evaporite rocks and deposits. The major part has been deposited from evaporation of water in ancient restricted oceans. The evaporite deposits found in geological records today are of great interest to the mining industry, such as in potassium production in carnallite and sylvite mines, and oil exploration, either as source rock, reservoir, seal or structuring element of the petroleum system. In this dissertation samples of Aptian saline evaporite age from the Sergipe-Alagoas Basin, obtained in the only potash mine in operation in Brazil, currently developed by Vale S.A. were analyzed. A methodology for mineral and volume characterization for this type of material based on macroscopic description, thin section analysis, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray microtomography, natural radioactivity analysis and helium porosimetry is proposed on this work. Following this characterization, ultrasonic pulse propagation tests and triaxial compression tests were made in order to determine the dynamic and static elastic moduli of the material, respectively, the main objective of this dissertation. At the end we compare the dynamic results (ultrasonic tests) with static results (triaxial tests) relating them to the mineralogical and volumetric characterization made earlier. These elastic modulus, such Young s modulus, are very important in petroleum engineering, drilling, mining and geophysics.

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

EURIPEDES DO AMARAL VARGAS JUNIOR

RAQUEL QUADROS VELLOSO

MICHELE DAL TOE CASAGRANDE

GUILHERME FERNANDES VASQUEZ

MARCIO JOSE MORSCHBACHER

2024-11-04

2014-08-20

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PORTUGUÊS

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https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.68556