TRIDIMENSIONAL COMPUTATIONAL SIMULATION OF THE FORMATION AND EVOLUTION OF CARBONATE PLATFORMS

• Main Author: PEDRO HUGO MICHELLE MARIE GHISLAIN CAMBIER
• Other Authors: LUIZ FERNANDO CAMPOS RAMOS MARTHA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2011
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=18298@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=18298@2

Em geologia sedimentar estudam-se as formações e evoluções de sedimentos que formam camadas rochosas que encobrem a crosta terrestre. Diferentes processos físicos, químicos e biológicos são responsáveis pela formação e distribuição de sedimentos. Em um ambiente subaquoso são predominantes as rochas sedimentares de origem terrígena e carbonática. As rochas carbonáticas são oriundas de processos químicos, bioquímicos e aloquímicos envolvendo a deposição e decomposição de organismos ricos em cálcio como algas, conchas e corais. Essas rochas vêm sendo amplamente estudadas na indústria de óleo e gás, pois podem ser bons reservatórios de hidrocarbonetos. Tendo em vista a importância destas rochas, este trabalho concentra-se na formação e evolução de plataformas carbonáticas, existentes principalmente em ambientes de águas quentes e claras. Neste contexto, é proposto um modelo matemático determinístico que possa representar a evolução de plataformas carbonáticas dados alguns parâmetros iniciais como a subsidência inicial, taxas de crescimento e variações do nível do mar. Em cima deste modelo matemático foi desenvolvido um simulador computacional de sedimentação carbonática tridimensional, CarbSM, que leva em conta três fábricas carbonáticas: interior da plataforma, borda da plataforma e águas profundas. Com esses ambientes são associadas taxas máximas de crescimento in situ, além de funções restritivas, tais como: profundidade, condições marinhas e sedimentação terrígena; possibilitando o cálculo das taxas resultantes. Desta forma, o sistema é capaz de simular a evolução de plataformas carbonáticas em diversos cenários geológicos. Para entrada de dados e análise dos resultados obtidos, CarbSM oferece uma extensa interface ao usuário e utiliza técnicas de computação gráfica para visualização tridimensional interativa dos modelos. === Sedimentary geology focuses on the formation and evolution of the Earth’s surface. Various physical, chemical and biological processes are responsible for supplying and distributing sediments. The presence of sedimentary rocks of siliciclastic and carbonate origins are dominant in subaqueous environments. Carbonate rocks are originated from biochemical processes involving the deposition and decomposition of calcium rich organism such as algae, shells and corals. These types of rocks are of great interest for the oil and gas industry due to their potential to form good hydrocarbon reservoirs. Therefore, this work studies the formation and evolution of carbonate platforms, most common in clear and hot waters. A deterministic mathematical model is proposed to represent the evolution of carbonate platforms given a set of entry data like initial subsidence, growth rates and sea level fluctuations. Based on this mathematical model a tridimensional carbonate sedimentation computational simulator, CarbSM, was developed taking into account three carbonate factories: platform interior, platform margin and deep-water carbonates. These environments are linked to maximum in situ growth rates and the resulting rates are obtained through a series of restriction functions, such as: depth, marine conditions and clastic sedimentation. This way, the developed tool can simulate the evolution of carbonate platforms within diverse geological scenarios. CarbSM offers an extensive user interface and uses computer graphics rendering techniques for data input and interactive tridimensional visualization of the simulated models.