GEOLOGIA DO PETRÓLEO E GÁS NATURAL

1. O INTERIOR DA TERRA

No início, a Terra era um corpo homogêneo, no qual os materiais se distribuíam uniformemente em todo o globo. Devido às violentas colisões sobre a sua superfície de numerosos corpos celestes de diversos tamanhos (meteoritos), a Terra aumentou sua temperatura.

Com essa elevação na temperatura, grande parte do planeta fundiu e os constituintes tornaram-se diferenciados, isto é, os materiais mais densos foram separados e concentrados no núcleo e os materiais mais leves foram trazidos para próximo da superfície.

Deste modo, a Terra, que era inicialmente um corpo com o mesmo tipo de material em todas as profundidades, foi convertida em um corpo estratificado em camadas concêntricas, que diferem entre si quimicamente e fisicamente.

1.1 ESTRUTURA DA TERRA

Pode ser entendida como uma série de esferas concêntricas de raio crescente (como em uma cebola). Abaixo segue uma imagem das principais camadas da Terra.

CROSTA

É a camada mais externa e delgada da Terra, com espessura relativamente fina, resfriada e menos densa. É mais espessa sob os continentes e mais delgada sob os oceanos. É constituída de elementos como Silício, Alumínio, Cálcio, Magnésio, Sódio, Potássio, combinados com Oxigênio.

É sede dos fenômenos geológicos como movimentos tectônicos, sísmicos, magmáticos, metamórficos, etc.

Existem dois tipos de crostas:

As crostas se diferente entre si em relação a composição litológica e química, morfologia, estruturas, idade, espessura e dinâmica.

CROSTA OCEÂNICA

É uma cama fina de apenas 10 km e mais nova que a continental. Rochas: basaltos

CROSTA CONTINENTAL

É composta por uma variedade de rochas ígneas. É mais grossa e antiga. Rochas: granito

MANTO

Trata-se de uma camada intermediária situada acima do núcleo. Tem uma espessura aproximada de 2.900 km, sua composição é de rochas ultrabásicas (constituídas de elementos como Magnésio, Silício, Ferro e Oxigênio).

Manto superior: 40 - 410 kmManto transicional: 410 - 660 kmManto inferior: 660 - 2900 km

NÚCLEO

Corresponde, aproximadamente, a 1/3 da massa da Terra e contém principalmente elementos metálicos (Níquel e Ferro).

Composição: Fe-Ni

Núcleo Externo: Comporta-se como líquido apesar de sua composição metálica, admite-se que seus componentes estão em estado de fusão.

Núcleo Interno: É sólido vai desde 5.100 km até o centro da terra (6.370 km). A temperatura atinge a 4.000ºC/5.000º C.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO INTERIOR DAS CAMADAS DA TERRA

NÚCLEO: Fe + Ni MANTO: Si, O, Mg,Fe. CROSTA: Concentração de elementos: Si, Al, K, Ca, Mg, Na,

combinados com O.

LITOSFERAÉ uma camada com cerca de 70 km de espessura que suporta os continentes e áreas oceânicas, é responsável pelos processos da Tectônica de Placas e pela ocorrência dos terremotos.

ASTENOSFERA

É uma zona abaixo da litosfera, que apresenta comportamento plástico. Como sua temperatura é mais elevada, possui menor rigidez sofrendo deformação quando sujeita a esforços, podendo ser considerada como um fluido viscoso.

HIDROSFERA

Formada pelas águas oceânicas e águas continentais, incluindo os lençóis subterrâneos e o vapor da atmosfera.

ATMOSFERA

É a camada de ar ou envoltório gasoso que envolve a Terra.

2. MÉTODOS PARA ESTUDAR INTERIOR DA TERRA

A estrutura interna da Terra pode ser conhecida através de métodos:

DIRETOS- baseados na observação direta das rochas ou fenômenos geológicos.

INDIRETOS- baseados na interpretação de certas observações.

MÉTODOS DIRETOS

Podem ser:

- Sondagens;- Minas;- Vulcões;- Certas Rochas;

MÉTODOS INDIRETOS

Podem ser:- Meteoritos- Exploração espacial- Estudo das ondas sísmicas

3. ONDAS SÍSMICAS

Quando ocorre uma ruptura no interior da terra, são geradas vibrações sísmicas que se propagam em todas as direções em forma de ondas. O mesmo ocorre, por exemplo, com uma detonação de explosivos numa pedreira, cujas vibrações, tanto no terreno como no ar, podem ser sentidas a grandes distâncias.

TIPOS DE ONDAS SÍSMICAS

Ondas Primárias (Longitudinais) – Vibram no mesmo sentido da direção

de propagação. Propagam-se em todos os meios. De pequena amplitude. Quando passam de uma camada de < densidade para outra de > densidade, sua velocidade aumenta. A velocidade de propagação das ondas P é maior que a dasondas S. Se propaga em todos os meios.

Ondas Secundárias (Transversais: Vibram perpendicularmente à direção de propagação). Só se propagam em meios sólidos. Ondas transversais, isto é, o solo é deslocado perpendicularmente à direção de propagação como num chicote. Não se propagam através de meios líquidos e gasosos.

Ondas Superficiais –Rayleigh e Love: São ondas que propagam-se imediatamente abaixo da superfície terrestre, deslocam-se mais lentamente que as ondas P e S. Descrevem trajetórias elípticas semelhantes às ondas do mar. São as ondas mais lentas, porém as mais destruidoras.

Quando ocorrem movimentações de pacotes de rochas no interior da Terra, ocorre a liberação de energia, que é propagada pelas ondas P e S e acontecem os SISMOS.

3.1 SISMOS OU TERREMOTO

Um sismo ou terremoto é uma vibração brusca da superfície terrestre. É o resultado de movimentos das placas litosféricas ou da atividade vulcânica. A maioria dos sismos está relacionada à natureza tectônica da Terra, sendo designados sismos tectônicos. As placas podem afastar-se, colidir ou simplesmente deslizar uma pela outra.

Com a aplicação destas forças, a rocha vai se alterando até atingir o seu ponto de elasticidade, após o qual a matéria entra em ruptura e sofre uma liberação brusca de toda a energia acumulada durante a deformação elástica. A energia é liberada através de ondas sísmicas que se propagam pela superfície e interior da Terra.

A palavra terremoto é mais utilizada para os grandes eventos destrutivos, e os menores são geralmente chamados de abalos ou tremores de terra, todos é

resultado do mesmo processo geológico de acúmulo lento e liberação rápida de tensões. A diferença entre os grandes terremotos e os pequenos tremores é o tamanho da área de ruptura, o que determina a intensidade das vibrações emitidas. Quando as tensões atingem o limite de resistência das rochas, ocorre uma ruptura.

Os terremotos podem ocorrer no contato entre duas placas (caso mais frequente) ou no interior delas. O ponto onde se inicia a ruptura e a liberação de tensões acumuladas chama-se hipocentro ou foco. Sua projeção na superfície é o epicentro, e a distância do foco a superfície é a profundidade focal. O tamanho do terremoto é medido por meio de uma escala de magnitude e são registradas por sismógrafos (equipamentos sensíveis que detectam e registram o movimento das partículas do solo em uma determinada direção).

Para quantificar um sismo existem duas grandezas: a magnitude e a intensidade.

Magnitude- relacionada com a energia liberada por um sismo. Intensidade- relacionada aos estragos causados. Para cada sismo existe

uma magnitude, mas várias intensidades.

3.2 ESCALA RICHTER

Desenvolvida em 1935 pelos sismólogos Charles Francis Richter e Beno Gutenberg, que estudavam sismos no sul da Califórnia, utilizando um sismógrafo. Após recolher dados de inúmeras ondas sísmicas liberadas por terremotos, criaram um sistema para calcular as magnitudes (quantidade de

energia liberada) dessas ondas. No princípio, esta escala estava destinada a

medir unicamente os tremores que se produziram na Califórnia (oeste dos Estados Unidos).

ESCALA RICHTER

1 Não é sentido pelas pessoas. Só os sismógrafos registram. 2 É sentido nos andares mais altos dos edifícios. 3 Lustres podem balançar. A vibração é igual à de um caminhão

passando. 3.5 Carros parados balançam, peças feitas em louça vibram e fazem

barulho. 4.5 Pode acordar as pessoas que estão dormindo, abrir portas, parar

relógios de pêndulos e cair reboco de paredes. 5 É percebido por todos. As pessoas caminham com dificuldades, livros

caem de estantes; os móveis podem ficar virados. 5.5 As pessoas têm dificuldades de caminhar, as paredes racham,

louças quebram. 6.5 Difícil dirigir automóveis, forros desabam, casas de madeira são

arrancadas de fundações.Algumas paredes caem.

7 Pânico geral, danos nas fundações dos prédios, encanamentos se rompem, fendas no chão,danos em represas e queda de pontes.

7.5 Maioria dos prédios desaba, grandes deslizamentos de terra, rios transbordam, represas e diques são destruídos.

8.5 Trilhos retorcidos nas estradas de ferro, tubulações de água e esgoto totalmente destruídas.

9 Destruição total. Grandes pedaços de rocha são deslocados, objetos são lançados no ar.

4. TSUNAMIS

O termo “Tsunami”, tsu (porto) e nami (ondas), é uma onda ou uma série de ondas no oceano, que atingem centenas de quilômetros de extensão e alturas de até 10,5 metros.

Pode ser gerado por qualquer distúrbio que desloque verticalmente uma massa grande de água, tal como um sismo (terremoto), uma explosão vulcânica ou um impacto de meteoro.

5. MINERAIS E ROCHAS

Minerais são elementos ou compostos químicos com composição química definida, são sólidos, formados naturalmente através de processos inorgânicos, com estrutura cristalina característica, e encontrados naturalmente na crosta terrestre. Estrutura cristalina é o arranjo tridimensional de átomos, que gera sólidos simétricos.

Os minerais estão presentes em praticamente todos os ramos da atividade

humana e muitas são suas utilidades. Mais de 50% dos materiais utilizados

pelo ser humano são de alguma maneira, derivados ou obtidos diretamente de espécies minerais.

5.1 FORMAÇÃO DOS MINERAIS

Os minerais são formados por diferentes tipos de processos naturais, que envolvem principalmente a cristalização a partir do resfriamento de magmas, de soluções aquosas saturadas, de reações em estado sólido entre minerais e da degradação de minerais preexistentes pela reação com fluídos.

5.2 CLASSIFICAÇÃO DO MINERIAS

Os principais critérios para classificar os minerais são:

Sistemas de cristalização Exemplos: minerais monoclínicos, cúbicos.

Usos: Gemas, minérios... Composição química

Os silicatos constituem o grupo mais abundante de minerais na crosta terrestre (97% em volume).

5.3 COMO IDENTIFICAR OS MINERAIS

Os minerais podem ser identificados pelas suas propriedades macroscópicas através de ensaios físicos simples. Uma identificação mais precisa, necessita de equipamentos sofisticados.

5.4 PROPRIEDADES FÍSICAS MACROSCÓPICAS

Hábito Cristalino: Forma habitual exibida pelos minerais em decorrência de sua estrutura cristalina. Tipos de hábitos: prismáticos, acicular, tabular, placóide e fibroso (Amianto), cúbico e maciço.

Transparência: Capacidade de um mineral ser atravessado pela luz. Os minerais que absorvem uma considerável quantidade de luz são chamados de translúcidos. Os minerais que não permite a passagem de luz são chamados de opacos.

Brilho: Capacidade de o mineral refletir a luz. Geralmente é dividido em brilho metálico e não metálico. Os minerais que refletem mais de 75% da luz incidente exibem brilho metálico. É o caso da maioria dos minerais opacos.

Cor: É o resultado da absorção seletiva de luz. Os minerais que tem cores características são chamados de idiocromáticos, enquanto os alocromáticos apresentam cores variadas.

Traço: A cor do pó obtido ao se riscar o mineral contra uma placa de porcelana. Esta propriedade é útil para identificar minerais opacos, que em geral apresentam traço colorido. A maioria dos minerais translúcidos ou transparentes tem traço incolor.

Dureza: