St. Barnabé fault, in St. Hyacinthe plain of the St. Lawrence lowlands, was postulated by Clark (1947) on his geological study of this area. Structural features of this type are of great interest to the geophysicist to establish relation between physical quantities measured at the surface and geometry of such structures. A subsurface fault can be diagnosed, under density contrast condition, with surface gravity measurements. The present detailed gravity survey was undertaken to determine if such a condition existed, to correlate geological information with gravity data, and to assess this data in terms of possible parameters of the fault structure. The field work was carried out in the summer months of 1964 with a Worden gravimeter. [...]

The geologic setting of the Portland Basin is ideal for gravity surveys because of the large density contrasts between geologic units. The Portland Basin consists of a north-northwest-trending syncline in the Columbia River basalt overlain by Pliocene to Recent alluvium. This study was undertaken to define structures in the Portland Basin which are obscured by the alluvium. An areal gravity survey of the Portland Basin covering approximately 450 square kilometers was conducted for this study.

<p dir="ltr">The Cascadia margin in the Pacific Northwest of US is characterized by the subduction of the young and warm Juan De Fuca beneath the North American plate. This region shows strong correlations in spatial heterogeneities in geophysical observations such as thickness of low shear wave velocity zones in the lower crust, tremors distribution, intraslab seismicity, topography, uplift rates, and Bouguer gravity anomalies. In this thesis, both 3D and 2.5D forward gravity modeling have been conducted to understand the composition of the materials at ~20-40 km along the Cascadia subduction margin, that can explain the spatial heterogeneities by linking them together.</p>

<p>Erosion, in its many forms, is thought to have a measurable impact on the development and evolution of mountain belts. In this work, we examine the response of physical scaled (analog) Coulomb wedges to different erosional styles. Data is collected in the form of velocimetry data within images of these models, using particle image velocimetry (PIV) and particle tracking velocimetry (PTV), with each dataset rendering whole wedge slip magnitude fields and material pathways, respectively. Results for channelized glacial erosion models demonstrate a significant focusing of faulting below the glacial channel itself, as well as a shift of the locus of greatest exhumation to within the channel. This shift in the locus of exhumation also allows for deep material to make it to the model surface, with models featuring a strong basal décollement having higher amounts of exhumation than those with weaker basal décollements. This same pattern is seen with regards to fault slip and shortening, with stronger décollement allowing for greater slip and more shortening. Increases in erosion magnitude are also seen as increasing total fault slip as well. With regards to thermal conditions and surface heat flow, we highlight that increasing erosion increases heat flow and temperatures within the wedge. Using Pressure-Temperature-time (P-T-t) pathways, we also see that the inclusion of weak material stratigraphy allows for duplexing and subsequent exhumation of deep-seated material, leading to complex thermal histories. Overall, we see erosion localization and magnitude being proportional to the magnitude of fault activity, and that this increased fault activity allows for deep-seated material to be exhumed from the system.  </p> <p>  </p>

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Neste trabalho apresenta-se uma revisão da técnica de magnetometria terrestre, com informações detalhadas a respeito do planejamento, aquisição e processamento dos dados. A técnica foi aplicada em uma área de 0,7 km2 no Planalto Catarinense, na região do Domo de Lages, o qual diferencia-se em relação aos demais domos da Bacia do Paraná pela presença de rochas alcalinas com idade de aproximadamente 75 Ma. Estas rochas, já foram alvo de investigações principalmente mineralógica e petrológica. A investigação magnetométrica de detalhe apresentada neste trabalho teve como objetivo inferir a geometria de um corpo kimberlítico, denominado \"Janjão\". Trabalhos geofísicos, anteriormente realizados nessa região, tiveram baixa resolução e pouca representatividade da área de estudo. Este trabalho permitiu gerar um mapa de campo magnético anômalo que apresentou duas anomalias dipolares. Essas anomalias apresentaram polarização reversa àquelas esperadas para anomalias induzidas na latitude e inclinação do campo da região do levantamento, o que indica forte magnetização remanescente das rochas estudadas. A técnica de Amplitude do Sinal Analítico forneceu informações a respeito dos limites laterais dos corpos magnéticos geradores das anomalias. Foi realizada também uma estimativa da profundidade do topo desses corpos a partir da técnica da Meia Largura e da Deconvolução de Euler 3D. Os resultados obtidos entre as duas técnicas se mostraram compatíveis. As informações obtidas por meio do processamento dos dados magnéticos serviram de base para avaliar o modelo gerado pela Inversão do Vetor de Magnetização. A inversão apresentou um modelo de distribuição de susceptibilidade magnética em subsuperfície e dois corpos magnéticos sub-verticalizados, com vetor de magnetização oposto à direção principal do campo magnético terrestre, associados às posições do corpo kimberlítico. Os valores de susceptibilidade magnética variaram de 8 até 20 X \'10 POT.-3\'(SI). Para a susceptibilidade de 8 X \'10 POT-3\'(SI), os corpos magnéticos referentes às duas anomalias são conectados entre si em profundidades de aproximadamente 180 m. O vetor de magnetização indicou fraca susceptibilidade magnética e magnetização primariamente induzida em regiões onde se estima a presença de rochas sedimentares encaixantes à Diatrema Janjão, cujas características físicas são compatíveis com aquelas sugeridas pelo modelo da inversão. Por fim, com a hipótese de campo magnético reverso no momento da formação da diatrema e com as idades estimadas para essas rochas kimberlíticas, foi possível reduzir a incerteza da idade de formação da Diatrema Janjão. Para trabalhos futuros foram mencionadas a localização de outras 16 ocorrências kimberlíticas na região do domo, também foi proposto, além da magnetometria terrestre, o emprego de gravimetria e técnicas eletromagnéticas que possam auxiliar na identificação e caracterização dessas ocorrências, e assim, contribuir com o conhecimento sobre a Província Kimberlítica de Lages, em Santa Catarina. / This work presents a review of the ground magnetometry technique, with detailed information regarding its planning, acquisition and data processing. The technique was applied in an area of 0.7 km2 in the Planalto Catarinense, in the Dome of Lages. The Dome of Lages differs from the other domes of the Paraná Basin by the presence of alkaline rocks with an age of approximately 75 Ma. These rocks, in the 70s and 80s of the last century, were the subject of investigations mainly mineralogical and petrological. The detailed magnetic survey presented in this work had the goal of inferring the geometry of a kimberlite body, named \"Janjão\"(in homage to its discoverer). Geophysical work, previously performed in this region, had low resolution and low representativity of the study area. This work allowed to generate an anomalous magnetic field map that presented two dipole anomalies. These anomalies presented reverse bias to those expected for induced anomalies in the latitude and inclination of the magnetic field of the survey region, indicating strong remanent magnetization in the rocks studied. The Analytical Signal Amplitude technique provided information about the lateral limits of the magnetic bodies that generate the anomalies. An estimation of the depth of the top of these bodies was also made from the Half-Width technique and the 3D Euler Deconvolution. The results obtained between the two techniques were compatible. The information obtained through the processing of the magnetic data served as a basis to evaluate the model generated by the Inversion of the Magnetization Vector. The inversion presented a model of magnetic susceptibility distribution in subsurface and two sub verticalized magnetic bodies, with magnetization vector opposite the main direction of the geomagnetic field, associated to the positions of the kimberlite body. The values of magnetic susceptibility ranged from 8 to 20 X \'10 POT.-3\'(SI). For the susceptibility of 8 X \'10 POT.-3\'(SI), the magnetic bodies relating to the two anomalies are connected to each other at depths of approximately 180 meters. The magnetization vector indicated weak magnetic susceptibility and magnetization primarily induced in regions where it is estimated the presence of sedimentary rocks nesting to Janjão diatreme, whose physical characteristics are compatible with those suggested by the inversion model. Finally, with the hypothesis of reverse magnetic field at the time of diatreme formation and with the estimated ages for these kimberlite rocks, it was possible to reduce the age uncertainty of the Janjão diatreme formation. For future work, was mentioned the location of 16 other kimberlite occurrences in the dome region and also proposed the use of gravimetry and electromagnetic techniques that may help in the identification and characterization of these occurrences, and thus, contribute to the knowledge about the Lages Kimberly Province in Santa Catarina.

Este trabalho trata do estudo detalhado e com profundidade das metodologias de aquisição, processamento e interpretação de dados de caminhamentos elétricos, sob o enfoque de investigações voltadas a objetivos rasos. Nas técnicas de aquisição 2D (caminhamentos) foram utilizados os arranjos dipolo-dipolo, pólo-dipolo, pólo-pólo e Wenner, permitindo comparações quanto à eficácia dos mesmos. Foi testada uma genuína aquisição 3D utilizando o arranjo pólo-pólo, avaliando-se suas potencialidades e limitações. O Schlumberger foi o arranjo empregado para a execução de SEVs que auxiliaram na interpretação e quantificação das seções geoelétricas 2D, principalmente no que se refere à distribuição vertical das resistividades. Os modelos geoelétricos 2D foram obtidos com um programa de inversão de dados (RES2DINV) que, em tese, é capaz de corrigir as distorções observadas nas pseudo-seções de resistividade elétrica aparente correspondentes aos diversos arranjos utilizados no trabalho. Estes modelos constituem imagens que apresentam uma melhor correspondência com a realidade geológica em subsuperfície, o que facilita a interpretação dos resultados. Procurou-se explorar o máximo as potencialidades do programa de inversão, visando a obtenção de imagens de boa qualidade. A interpretação geofísica foi sempre efetuada com base em informações diretas disponíveis (furos de sondagem, trincheiras, poços e afloramento). Em uma escala de investigação rasa, a resolução passa a ter uma importância fundamental. Procurou-se demonstrar que, quando são utilizados pequenos espaçamentos entre eletrodos (menores que quatro metros), particularmente no caso do dipolo-dipolo, é possível a execução de mais níveis de investigação em profundidade (superiores a oito) ainda com uma boa qualidade do sinal. Por outro lado, os arranjos dipolo-dipolo e pólo-pólo permitem um número muito maior de níveis de investigação sem a limitação das pequenas aberturas, mas com alguma perda em definição. Como conseqüência, tem-se um significativo aumento na quantidade de dados gerados na seção, o que contribui para o incremento da resolução bi-dimensional. Outro aspecto testado e avaliado foi o da utilização de múltiplos espaçamentos entre eletrodos sobre o mesmo perfil de levantamento. Este interessante procedimento garante, além de resolução nas porções rasas (graças aos espaçamentos pequenos), o alcance de maiores profundidades de investigação (devido aos espaçamentos maiores) em uma mesma seção. A eficácia desta prática foi verificada tanto na construção das pseudo-seções, como nos modelos geoelétricos gerados pela inversão dos dados (modelagem). A metodologia foi testada em três distintas áreas tendo por objetivo o mapeamento de um nível d´água raso, a determinação da profundidade e conformação de topo rochoso e o mapeamento de uma provável pluma de contaminação. Além de uma ampla revisão bibliográfica sobre o assunto, foi também abordado neste trabalho o controverso tema da profundidade de investigação que de fato se verifica com os arranjos de eletrodos comumente empregados em eletrorresistividade. Procurou-se, com esta tese, contribuir para um melhor entendimento acerca do tema \"imageamento geoelétrico\" e alguns tópicos a ele relacionados, quais sejam: arranjo de eletrodos, procedimentos para se conseguir um bom volume de dados na seção, utilização eficiente do programa de inversão que gera os modelos e, finalmente, a interpretação dos resultados sempre balizada por informações diretas disponíveis e por outros métodos ou técnicas geofísicas de apoio. / This paper addresses a detailed, in-depth study on data aquisition, processing and interpretation methodologies for 2D electrical profilings, focusing on investigations oriented to shallow targets. Two-dimensional (electrical profilings) acquisition techniques were used on a wide range of arrays - dipole-dipole, pole-dipole, pole-pole and Wenner arrays - for efficiency comparison purposes. A real 3D acquistion was tested with the pole-pole array in order to check its potential use and limitations. Schlumberger was the array used for SEVs, which helped to interpret and quantify 2D geoelectrical sections, especially as to the vertical distribution of resistivity. The 2D geoelectrical models were generated with an inversion computer program (RES2DINV), which basically corrects any distortions found in the apparent resistivity pseudosections corresponding to the arrays included in this study. These models create images that better match the subsurface geological reality, therefore simplifying the interpretation of results. We tried to explore the full potential use of the inversion computer program for good quality images. The geophysical interpretation was always based on the subsurface information available (boreholes, trenches, wells and outcrop). Resolution is critical in a shallow investigation scale. This study tried to show that the use of small spacings between electrodes (less than four meters), particularly in dipole-dipole arrays, allows for more in-depth investigation levels (greater than eight) without compromising signal quality. On the other hand, dipole-dipole and pole-pole arrays allow for a larger number of investigation levels without small spacings limitations, but with a slight loss of definition. Consequently, there is a significant increase in the amount of data generated at the section, enhancing 2D resolution. Another aspect tested and assessed was the use of multiple spacings between electrodes on the same survey profile. In addition to resolution in shallow sections (thanks to small spacings), this interesting procedure allows deeper investigation levels (due to larger spacings) in the same section. The efficacy of this practice was verified both in the development of pseudo-sections and in the geoelectrical models generated by inversion modelling. The methodology was tested in three different areas in order to map a shallow water table, determine the depth and shape of the bedrock, and map a potential contaminant plume. In addition to the broad literature review available, this paper also covered the controversial topic of depth investigation actually present in electrode arrays typically used in electrical resistivity methods. This thesis tried to provide a better understanding of \"geoelectrical resistivity imaging\" and related topics such as: electrode array, procedures required to generate good volumes of data in the section, efficient use of the inversion computer program behind the models and, lastly, interpretation of results, always based on the subsurface information available and on other supporting geophysical methods or techniques.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-07-08Bitstream added on 2014-06-13T19:02:48Z : No. of bitstreams: 1 costa_af_dr_rcla.pdf: 1751728 bytes, checksum: 47313b86159b0305db3753bcef660368 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Ensaios geofísicos de eletro-resistividade, através das técnicas da sondagem elétrica vertical e imageamento elétrico (configurações Schlumberger e dipolo-dipolo), foram executados na área da lixeira da cidade de Porto Velho, Estado de Rondônia, com o objetivo de identificar a contaminação do subsolo e das águas subterrâneas. A geologia sobre a qual está assentado o aterro de Porto Velho é constituída por sedimentos pleistoceno (argilo-arenosos com concreções lateríticas) assentados sobre rochas graníticas da Formação Santo Antônio. Os resultados mostraram que a aplicação dessas duas técnicas permite identificar locais de ocorrências dos resíduos, zonas de fraturas, diferentes litotipos do subsolo, fluxo das águas subsuperficiais e avaliar o impacto ambiental causado no meio ambiente. / Resistivity survey, with vertical electrical sounding and electrical imaging (Schlumberger and dipole-dipole configurations), were done at the waste disposal area, in city of Porto Velho, state of Rondônia, Brazil with the objective to identify the contamination of the subsoil and groundwater. The local geology is constituted by pleistocenic sediments (clay-sandy litology with lateritic concretionary) overlies granitic rocks of Santo Antônio Formation. The results showed that integrating this geophysical techniques can identify places of occurrences of waste, fractures zones, different lithotypes the subsoil, underground flow and evaluate the environmental impact caused by the waste disposal

Orientador: Walter Malagutti Filho / Banca: Antonio Celso de Oliveira Braga / Banca: Jairo Roberto Jimenéz Rueda / Banca: Vagner Roberto Elis / Banca: Ene Glória da Silveira / Resumo: Ensaios geofísicos de eletro-resistividade, através das técnicas da sondagem elétrica vertical e imageamento elétrico (configurações Schlumberger e dipolo-dipolo), foram executados na área da lixeira da cidade de Porto Velho, Estado de Rondônia, com o objetivo de identificar a contaminação do subsolo e das águas subterrâneas. A geologia sobre a qual está assentado o aterro de Porto Velho é constituída por sedimentos pleistoceno (argilo-arenosos com concreções lateríticas) assentados sobre rochas graníticas da Formação Santo Antônio. Os resultados mostraram que a aplicação dessas duas técnicas permite identificar locais de ocorrências dos resíduos, zonas de fraturas, diferentes litotipos do subsolo, fluxo das águas subsuperficiais e avaliar o impacto ambiental causado no meio ambiente. / Abstract: Resistivity survey, with vertical electrical sounding and electrical imaging (Schlumberger and dipole-dipole configurations), were done at the waste disposal area, in city of Porto Velho, state of Rondônia, Brazil with the objective to identify the contamination of the subsoil and groundwater. The local geology is constituted by pleistocenic sediments (clay-sandy litology with lateritic concretionary) overlies granitic rocks of Santo Antônio Formation. The results showed that integrating this geophysical techniques can identify places of occurrences of waste, fractures zones, different lithotypes the subsoil, underground flow and evaluate the environmental impact caused by the waste disposal / Doutor

Este trabalho trata do estudo detalhado e com profundidade das metodologias de aquisição, processamento e interpretação de dados de caminhamentos elétricos, sob o enfoque de investigações voltadas a objetivos rasos. Nas técnicas de aquisição 2D (caminhamentos) foram utilizados os arranjos dipolo-dipolo, pólo-dipolo, pólo-pólo e Wenner, permitindo comparações quanto à eficácia dos mesmos. Foi testada uma genuína aquisição 3D utilizando o arranjo pólo-pólo, avaliando-se suas potencialidades e limitações. O Schlumberger foi o arranjo empregado para a execução de SEVs que auxiliaram na interpretação e quantificação das seções geoelétricas 2D, principalmente no que se refere à distribuição vertical das resistividades. Os modelos geoelétricos 2D foram obtidos com um programa de inversão de dados (RES2DINV) que, em tese, é capaz de corrigir as distorções observadas nas pseudo-seções de resistividade elétrica aparente correspondentes aos diversos arranjos utilizados no trabalho. Estes modelos constituem imagens que apresentam uma melhor correspondência com a realidade geológica em subsuperfície, o que facilita a interpretação dos resultados. Procurou-se explorar o máximo as potencialidades do programa de inversão, visando a obtenção de imagens de boa qualidade. A interpretação geofísica foi sempre efetuada com base em informações diretas disponíveis (furos de sondagem, trincheiras, poços e afloramento). Em uma escala de investigação rasa, a resolução passa a ter uma importância fundamental. Procurou-se demonstrar que, quando são utilizados pequenos espaçamentos entre eletrodos (menores que quatro metros), particularmente no caso do dipolo-dipolo, é possível a execução de mais níveis de investigação em profundidade (superiores a oito) ainda com uma boa qualidade do sinal. Por outro lado, os arranjos dipolo-dipolo e pólo-pólo permitem um número muito maior de níveis de investigação sem a limitação das pequenas aberturas, mas com alguma perda em definição. Como conseqüência, tem-se um significativo aumento na quantidade de dados gerados na seção, o que contribui para o incremento da resolução bi-dimensional. Outro aspecto testado e avaliado foi o da utilização de múltiplos espaçamentos entre eletrodos sobre o mesmo perfil de levantamento. Este interessante procedimento garante, além de resolução nas porções rasas (graças aos espaçamentos pequenos), o alcance de maiores profundidades de investigação (devido aos espaçamentos maiores) em uma mesma seção. A eficácia desta prática foi verificada tanto na construção das pseudo-seções, como nos modelos geoelétricos gerados pela inversão dos dados (modelagem). A metodologia foi testada em três distintas áreas tendo por objetivo o mapeamento de um nível d´água raso, a determinação da profundidade e conformação de topo rochoso e o mapeamento de uma provável pluma de contaminação. Além de uma ampla revisão bibliográfica sobre o assunto, foi também abordado neste trabalho o controverso tema da profundidade de investigação que de fato se verifica com os arranjos de eletrodos comumente empregados em eletrorresistividade. Procurou-se, com esta tese, contribuir para um melhor entendimento acerca do tema \"imageamento geoelétrico\" e alguns tópicos a ele relacionados, quais sejam: arranjo de eletrodos, procedimentos para se conseguir um bom volume de dados na seção, utilização eficiente do programa de inversão que gera os modelos e, finalmente, a interpretação dos resultados sempre balizada por informações diretas disponíveis e por outros métodos ou técnicas geofísicas de apoio. / This paper addresses a detailed, in-depth study on data aquisition, processing and interpretation methodologies for 2D electrical profilings, focusing on investigations oriented to shallow targets. Two-dimensional (electrical profilings) acquisition techniques were used on a wide range of arrays - dipole-dipole, pole-dipole, pole-pole and Wenner arrays - for efficiency comparison purposes. A real 3D acquistion was tested with the pole-pole array in order to check its potential use and limitations. Schlumberger was the array used for SEVs, which helped to interpret and quantify 2D geoelectrical sections, especially as to the vertical distribution of resistivity. The 2D geoelectrical models were generated with an inversion computer program (RES2DINV), which basically corrects any distortions found in the apparent resistivity pseudosections corresponding to the arrays included in this study. These models create images that better match the subsurface geological reality, therefore simplifying the interpretation of results. We tried to explore the full potential use of the inversion computer program for good quality images. The geophysical interpretation was always based on the subsurface information available (boreholes, trenches, wells and outcrop). Resolution is critical in a shallow investigation scale. This study tried to show that the use of small spacings between electrodes (less than four meters), particularly in dipole-dipole arrays, allows for more in-depth investigation levels (greater than eight) without compromising signal quality. On the other hand, dipole-dipole and pole-pole arrays allow for a larger number of investigation levels without small spacings limitations, but with a slight loss of definition. Consequently, there is a significant increase in the amount of data generated at the section, enhancing 2D resolution. Another aspect tested and assessed was the use of multiple spacings between electrodes on the same survey profile. In addition to resolution in shallow sections (thanks to small spacings), this interesting procedure allows deeper investigation levels (due to larger spacings) in the same section. The efficacy of this practice was verified both in the development of pseudo-sections and in the geoelectrical models generated by inversion modelling. The methodology was tested in three different areas in order to map a shallow water table, determine the depth and shape of the bedrock, and map a potential contaminant plume. In addition to the broad literature review available, this paper also covered the controversial topic of depth investigation actually present in electrode arrays typically used in electrical resistivity methods. This thesis tried to provide a better understanding of \"geoelectrical resistivity imaging\" and related topics such as: electrode array, procedures required to generate good volumes of data in the section, efficient use of the inversion computer program behind the models and, lastly, interpretation of results, always based on the subsurface information available and on other supporting geophysical methods or techniques.