A sociedade humana teve seu desenvolvimento atrelado à exploração de recursos naturais do planeta e atualmente dependemos significativamente de bens de consumo derivados destes recursos, principalmente dos recursos provenientes do petróleo. A diversificação da matriz energética é lenta e nossa dependência dos combustíveis fósseis permanecerá durante várias décadas. Em função deste cenário econômico, são crescentes e fundamentais as pesquisas de acumulações não convencionais de óleo e gás, o que motivou o presente projeto. A área de estudo escolhida se constitui de um afloramento de arenito asfáltico (arenito impregnado, nos poros, por betume) relativo à rocha-reservatório do sistema petrolífero Irati Pirambóia, e se localiza na borda leste da Bacia do Paraná, nas proximidades do município de Anhembi SP. O objetivo do projeto foi identificar e mapear a camada de arenito com presença do óleo (pesado, de baixo grau API), em meio a camadas com pouco ou nenhum óleo, verificando uma assinatura geofísica associável à mesma que pudesse ser utilizada em pesquisas em outras áreas com o mesmo tipo de acumulação. Os métodos utilizados, Eletrorresistividade, Polarização Induzida e Eletromagnético Indutivo, foram escolhidos por serem amplamente aplicados de forma integrada em estudos ambientais, em áreas contaminadas por derivados de hidrocarbonetos. Os dados, adquiridos com a técnica de caminhamento elétrico e arranjo eletródico dipolo-dipolo, geraram perfis 2D de resistividade e cargabilidade que permitiram visualizar a camada alvo, e linhas de CE paralelas foram interpretadas com uma técnica 3D para inferir a geometria e os limites da mesma. Foram realizadas algumas sondagens elétricas verticais e caminhamentos eletromagnéticos, para corroborar os resultados principais e para comparação com dados de um poço perfurado no local pela Petrobras, com resultados bastante satisfatórios, o que sugere um potencial de aplicação dos métodos geoelétricos em outras áreas de interesse. / Human society had its development linked to the exploitation of the Earths natural resources and nowadays we depend significantly on consumer goods derived from these resources, especially the ones from oil. The diversification of the energy matrix is slow and our dependence on fossil fuels should last for several decades. Due to this economic scenario, oil and gas unconventional accumulation exploration are growing and are fundamental, which motivated this project. The area of study consists of an asphaltic sandstone outcrop (sandstone impregnated in the pores by bitumen) concerning the Irati Pirambóia oil systems reservoir rock, and is located on the eastern edge of the Paraná Basin, near the city of Anhembi - SP. The goal for this project was to identify and map the sandstone layer with the presence of oil (heavy, with low API grade), in between layers low on oil or with no oil at all, by checking a matching geophysical signature that could be used in other research areas with the same type of accumulation. The geophysical methods, Electrical Resistivity, Induced Polarization and Inductive Electromagnetic, were chosen because of their wide integrated application on environmental studies, in areas contaminated by hydrocarbon derivatives. The data obtained through the electrical profiling and dipole-dipole electrode array technique generated 2D resistivity and chargeability profiles that allowed us to visualize the target layer, and EP parallel lines were interpreted through a 3D technique to infer its geometry and limits. Some vertical electrical surveys and electromagnetic profiling were performed to corroborate with the main results and for comparison with data from a well drilled on the site by Petrobras, with very satisfactory results, suggesting a potential of geoelectrical methods applications in other areas of interest.

Orientador: César Augusto Moreira / Resumo: O potencial geológico do Brasil para mineralizações auríferas é mundialmente reconhecido, quer seja pelo seu passado histórico, como por conta do expressivo número de ocorrências, depósitos, minas e as centenas de áreas ativas e inativas distribuídas por todo o país. Na região em que presente estudo foi realizado, já foram detalhados uma série de jazimentos desta natureza, caracterizadas por associações de filões de quartzo e pequenas proporções de óxidos de ferro, pirita e calcopirita. Este trabalho apresenta, portanto, os resultados de um estudo de prospecção geofísica de detalhe realizado a partir da aplicação conjunta dos métodos da Eletrorresistividade e da Polarização Induzida, integrados a análise estrutural. O local estudado consiste numa área potencialmente mineralizada em ouro no Complexo Bossoroca, localizada na zona rural do município de São Sepé (RS). Para obtenção dos dados geofísicos foram realizadas cinco linhas de 400m de comprimento e 10m de espaçamento entre eletrodos, através da técnica de tomografia elétrica em arranjo Schlumberger. O levantamento estrutural, por sua vez, considerou medidas de lineamentos, extraídas a partir de imagem SRTM da área, assim como dados de acamamentos e de fraturas de litotipos pertencente ao Complexo Bossoroca, obtidos a partir de levantamento estrutural sistemático. Os resultados de resistividade não permitiram a definição de zonas mineralizadas, possivelmente devido ao pequeno contraste existente entre a rocha encaixante e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Brazil’s geological potential for auriferous mineralization is recognized worldwide for its historic past, as well as for the number of occurrences, deposits, mines and hundreds of active and inactive areas distributed throughout the country. In the region where the present study was carried out, series of such deposits have already been described, characterized by associations of quartz lodes and small proportions of iron oxides, pyrite and chalcopyrite. This work presents the results of a geophysical prospecting study obtained through the joint application of the DC resistivity and induced polarization methods, integrated to the structural analysis. The studied areas consists of a potentially gold mineralized area in the Bossoroca Complex located in the county of São Sepé (RS). In order to obtain the geophysical data, five lines with 400m in length and 10m of spacing between electrodes were made through the electrical tomography technique in a Schlumberger arrangement. The structural data collecting considered measures of lineaments, extracted from the SRTM image of the area, as well as data of bedding and fractures of lithotypes belonging to the Bossoroca Complex, obtained from a systematic structural data collecting. The results of resistivity did not allow the definition of mineralized zones, possibly due to the small contrast between the rock and the mineralized zone. The chargeability data indicated three zones with high values of load (≥ 4,4 mV / V) located to the eas... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-02-19T20:44:59Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_Joao_Mauricio_Figueiredo_final.pdf: 29266159 bytes, checksum: 0b8819c724061cb1fe25f6ecb8320181 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-19T20:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_Joao_Mauricio_Figueiredo_final.pdf: 29266159 bytes, checksum: 0b8819c724061cb1fe25f6ecb8320181 (MD5) / O vale do rio Itapicuru, localizado no município de Conde, é o maior vale inciso do litoral norte da Bahia. Da mesma forma que os outros vales presentes neste estado, a sua origem tem sido atribuída às oscilações do nível relativo do mar durante o Quaternário. A partir do rio Itapicuru a rede de drenagens, implantada principalmente durante as diversas quedas eustáticas ocorridas no Quaternário, se tornam mais retilíneas e mais incisas. O mesmo ocorre com a linha de falésias que limitam a Formação Barreiras que, a partir do rio Itapicuru, recuam em direção ao continente, formando vales maiores e incisões mais pronunciadas. Nesta dissertação, através da integração das técnicas geofísicas de gravimetria, magnetometria e eletrorresistividade, é mostrado que existem feições tectôno-sedimentares discordantes dos limites quaternários do vale do rio Itapicuru. A transgressão miocênica recobriu um cânion mais antigo e ainda maior do que o vale do Quaternário, que se desenvolveu sobre uma zona de fraqueza denominada de Lineamento do Itapicuru. A interpretação integrada das ferramentas geofísicas mostra que o Lineamento do Itapicuru é um controle geológico que provavelmente começou a atuar desde o rifteamento do final do Cretáceo e se manteve ativo durante o Cenozoico. / ABSTRACT - The Itapicuru river valley, located on the coast-zone of Conde’s city, is the biggest incised valley of the north shore of Bahia. Similar to others valleys on Bahia’s shelf, it was originated by sea-level oscillations during Quaternary. Beyond Itapicuru river the drainage net, eroded mainly during quaternary sea-level falls, become more linear and more incised. The same occurs with the line of coastal cliffs of Barreiras’s Formation that, far from rio Itapicuru, retreat to mainland forming larger valleys and big incisions. In this dissertation, through integration of geophysical techniques of gravimetry, magnetometry, and resistivity, it is shown that there are tectono-sedimentary features beyond Quaternary limits of Itapicuru’s valley. The Oligo-Miocene transgressions overlaid an oldest canyon, bigger than Quaternary valley, which seems to have developed on an area of weakness called the Itapicuru Lineament. The integrated interpretation of geophysical tools shows that the Itapicuru Lineament is a geologic control that probably started acting since the late Cretaceous rifting and remained active during the Cenozoic.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-02T12:43:27Z No. of bitstreams: 1 IsaacViniciusFagundesDeSouza_DISSERT.pdf: 10246845 bytes, checksum: 4181cccf14414dd5a5c536af5a73afb0 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-07T18:46:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IsaacViniciusFagundesDeSouza_DISSERT.pdf: 10246845 bytes, checksum: 4181cccf14414dd5a5c536af5a73afb0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T18:46:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IsaacViniciusFagundesDeSouza_DISSERT.pdf: 10246845 bytes, checksum: 4181cccf14414dd5a5c536af5a73afb0 (MD5) Previous issue date: 2016-06-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Estudos voltados para a caracteriza??o geom?trica de aqu?feros em ambientes sedimentares tem sido cada vez mais preponderantes na loca??o de po?os tubulares voltados para o abastecimento p?blico de comunidades urbanas e rurais. Par?metros hidr?ulicos como vaz?o e transmissividade hidr?ulica est?o relacionados, dentre outros fatores, com a espessura do aqu?fero, ressaltando, dessa forma, a import?ncia de uma caracteriza??o estrutural regional e consequente compartimenta??o da forma??o aqu?fera. Nesse contexto, o presente trabalho consiste de uma an?lise qualitativa da influ?ncia da Estrutura??o Ne?gena no contexto do Aqu?fero Barreiras, tomando-se como alvo a ?rea da bacia do Rio Catu-RN, litoral sul do Estado do Rio Grande do Norte. A metodologia utilizada ? fundamentada sobretudo no emprego integrado de t?cnicas de sensoriamento remoto (SRTM), an?lise de perfis de po?os tubulares dispon?veis da ?rea e de modelos inversos "espessuras x resistividades", provenientes de reinterpreta??es de sondagens geoel?tricas. Buscou-se dessa forma a obten??o de perfis hidrogeof?sicos, com vistas ? identifica??o de varia??es de espessuras saturadas, poss?veis assinaturas na potenciometria hidrogeol?gica local, bem como a identifica??o de ?reas mais promissoras para capta??es futuras, atrav?s de uma cartografia de resist?ncia transversal. A caracteriza??o estrutural regional foi realizada inicialmente atrav?s de uma an?lise geomorfol?gica (topografia e hidrografia), considerando-se processamentos de dados de SRTM com resolu??o de 75 x 75 m e extrapolando-se substancialmente a ?rea de pesquisa. Ap?s a interpola??o e gridagem dos dados SRTM totais, definiu-se uma componente regional representativa, destacando-se o gradiente W-E no sentido da linha de costa. A subtra??o dessa componente regional do campo total resultou no mapa topogr?fico de anomalia residual, com vistas a real?ar fei??es locais desassociadas de componentes regionais, o qual revelou cerca de 81 lineamentos topogr?ficos. Somado a isso, o processamento da imagem no formato hillshade, desses dados SRTM, possibilitou a identifica??o de 1107 lineamentos de drenagens e 1235 lineamentos de drenagens padronizados os quais foram sintetizados posteriormente em diagramas de rosetas. Nessa an?lise hidrogr?fica, foram utilizadas diferentes tipos de ilumina??o azimutal e exageros verticais, com intuito de real?ar os segmentos de drenagens. A an?lise conjunta dos dados geomorfol?gicos possibilitou a elabora??o de um mapa s?ntese com a caracteriza??o de alinhamentos morfotect?nicos orientados preferencialmente nas dire??es 50-60NE e 40-60NW. O levantamento de eletrorresistividade, por sua vez, foi realizado para suprir determinados locais onde as informa??es de po?os n?o eram suficientes ou mesmo inexistentes com vistas a possibilitar a obten??o de um modelo de geometria da zona saturada local. Nesse ?nterim, foram consideradas reinterpreta??es de 16 sondagens geoel?tricas verticais (SEV) com o intuito de identificar valores de espessuras saturadas e topo do embasamento hidrogeoel?trico do Aqu?fero Barreiras, associado ? sequ?ncia carbon?tica n?o aflorante. A abertura m?xima dos eletrodos foi de 1,2 km (AB/2 = 600m) e o arranjo utilizado foi o Schlumberger. Considerando-se o arcabou?o morfotect?nico reportado e a disposi??o de dados de po?os e geoel?tricos, elaborou-se 4 perfis hidrogeof?sicos, destinadas a caracterizar falhas atrav?s da configura??o de rejeitos em subsuperf?cie de alguns desses alinhamentos morfotect?nicos. Resultados finais d?o conta de rejeitos de falha evidenciando valores entre 10 a 44 metros, com destaque para a por??o nordeste da ?rea da bacia, associados com varia??es da espessura do Aqu?fero Barreiras. A integra??o dos dados hidrogeol?gicos e geof?sicos revelou associa??es entre a cartografia geoel?trica e o mapa potenciom?trico destacando ?reas promissoras para capta??es de ?guas subterr?neas. Por fim, atrav?s de um bloco diagrama 3D, observou-se a influ?ncia direta da estrutura??o ne?gena no contexto do Aqu?fero Barreiras revelando abatimentos do embasamento hidrogeol?gico associados a maiores espessuras do aqu?fero. / The geometric characterization of sedimentary aquifers has been increasingly required in the well rent studies needed for the supply of urban and rural communities. The hydraulics parameters such as flow and hydraulic transmissivity are related, among other factors, with the thickness of the aquifer, emphasizing the importance of regional hydrogeophysical characterization and consequent compartmentalization of aquifer. In this context, this research consists in an analisys of the Neogene Structural influence in the Barreiras Aquifer, adopting as the study area the Catu River basin - RN, southern coast of the Rio Grande do Norte state. The methodology used was based on remote sensing techniques using the shuttle radar imagery, analysis of well profiles, and geolectric inverse models ?thickness x resistivity?, from reinterpretations of geoelectrical soundings. Thus, the hydrogeophysical profiles was obtained to identify variations of satured thickness, possible signatures in the local hydrogeological potentiometry and identify the most promising areas for future water exploitation. The regional structural characterization was realized initially by geomorphological analisys (topography and hydrography), considering the SRTM data processing.. After the gridding and interpolation of total SRTM data, was defined a representative regional component, highlighting the regional W-E gradient towards the coast. The residual map was obtained from the subtraction of the total component in relation to regional component to highlight some local features that is not related with the regional components. In addition, the image hillshade of the SRTM data processing allowed the identification of drainages lineaments, after, this results was plotted in rose diagrams. In this hydrographic analisys, were used different types of azimuthal illumination and vertical exaggeration, to highligth the drainages lineaments. The joint analysis of the geomorphological data enabled the development of a synthesis map with the characterization of morphotectonic alignments. The resistivity survey, was performed to study specified local where wells information were insufficient or non-existent in order to enable the obtaining of a geometry model of the local saturated zone. In this context, were considered reinterpretations of sixteen geoelectrical soundings with the aim to identify values of satured thicknesses and top of the hydrogeoeletric basement of the Barreiras Aquifer, associated to carbonate sequence non-outcropping. Considering the morphotectonic framework reported and the available well and geoelectrical data, was drawn up four hydrogeophysical profiles designed to characterize faults through throws configuration in subsurface of some of these morphotectonic alignments. Final results give throws faults showing values ranging from 10 to 44 meters, especially in the northeast portion of the basin area, associated with variations in the thickness of the Barreiras Aquifer. The integration of hydrogeological and geophysical data revealed associations between geoelectric mapping and potentiometric map highlighting promising areas for groundwater exploitation. Finally, through a 3D block diagram, there was the direct influence of Neogene structure in the context of Barreiras Aquifer revealing hydrogeological basement rebates associated with increased thickness of the aquifer.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-02T12:43:27Z No. of bitstreams: 1 JerbesonDeMeloSantana_DISSERT.pdf: 783968 bytes, checksum: 867f9ad936c5adb69bb954b107ba3e2d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-07T19:13:20Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JerbesonDeMeloSantana_DISSERT.pdf: 783968 bytes, checksum: 867f9ad936c5adb69bb954b107ba3e2d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T19:13:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JerbesonDeMeloSantana_DISSERT.pdf: 783968 bytes, checksum: 867f9ad936c5adb69bb954b107ba3e2d (MD5) Previous issue date: 2015-04-16 / ? apresentado um novo m?todo para o mapeamento aproximado da resistividade em subsuperf?cie usando uma abordagem geoestat?stica. S?o utilizados os pontos caracter?sticos (PCs) de uma sondagem de resistividade, que s?o os seus pontos de inflex?o e de extremos (m?ximos e m?nimos). O m?todo consiste basicamente de quatro etapas: i) suavizar ou interpolar as sondagens el?tricas, ii) obter os PCs usando as vers?es suavizadas das sondagens el?tricas, bem como obter as estimativas pontuais para a resistividade em subsuperf?cie usando rela??es emp?ricas entre os espa?amento de eletrodo e profundidade, iii) calcular os semivariogramas associados ?s estimativas pontuais de resistividade, e ajustar os mesmos a um modelo de semivariograma te?rico, e, finalmente, iv) estimar a distribui??o da resistividade em subsuperf?cie por krigagem utilizando as estimativas pontuais. N?o ? feita nenhuma hip?tese sobre a resistividade verdadeira e, como resultado, o m?todo ? robusto ? dimens?o do modelo e pode ser implementado para qualquer dimens?o. Computacionalmente, o m?todo ? muito r?pido porque nenhuma modelagem (direta ou inversa) ? realizada e o custo computacional ? apenas o da krigagem. Dada a sua robustez a erros de medi??o e ? dimens?o do modelo, o m?todo pode ser implementado como uma t?cnica r?pida e autom?tica de interpreta??o. A distribui??o de resistividade estimada tem valor tanto como um objeto de interpreta??o quanto como um modelo inicial de melhor qualidade para inicializar os algoritmos de invers?o. Neste ?ltimo uso, cerca de 30% a 40% das itera??es podem ser poupadas em compara??o com a inicializa??o com o semiespaco homog?neo, para o caso dos algoritmos de invers?o 2D que incorporam a restri??o de suavidade. O desempenho do m?todo ? demonstrado com aplica??es com dados 2D sint?ticos e reais no arranjo Schlumberger. A abordagem proposta pode ser generalizada para outras m?todos de resistividade DC e m?todos eletromagn?ticos que se baseiam em sondagens de resistividade. / It is presented a new method for the approximate mapping of the subsurface resistivity based on a geostatistical approach. It are used the characteristic points (CPs) of a resistivity sounding, which are their inflection and extreme (maximum and minimum) points. The methodology consists basically of four stages: i) smoothing the geoelectric soundings to assure robusteness to measurement errors, ii) determining the CPs from the smoothed versions of the geoelectric soundings, and obtaining from the CPs point estimates for the subsurface resistivity using empirical relations between electrode spacing and depth, iii) calculating semivariograms associated to the point estimates, and fitting them to a semivariogram model, and finally iv) estimating the subsurface resistivity distribution by kriging interpolation of the point estimates. No assumptions are made about the true subsurface resistivity and, as result, the method is robust to the model dimension and can be implemented for any dimension. Computationally, the method is very fast because no modeling (either direct or inverse) is demanded and the most intensive computer operation is just a kriging interpolation. Given its robustness to measurement errors and model dimension, it can be implemented as a fast automatic method of interpretation. The estimated resistivity distribution has value both as an object to interpret and as a better initial model for inversion algorithms. In the latter use, about 30%-40% of the iterations can be saved when compared with initializations with the homogeneous semispace, for 2D algorithms incorporating the classic smoothness constraint, for example. The method?s performance is demonstrated with applications with 2D Schlumberger array data both for synthetic and real cases. The proposed method might be generalized for other DC-resistivity arrays and electromagnetic techniques based on apparent resistivity soundings.

Realizar a modelagem de um aqüífero não é tarefa fácil. Em se tratando de um sistema aqüífero, a empreitada se torna ainda mais complexa. Neste trabalho, alguns dos parâmetros importantes para esse fim foram estimados a partir de simulações. Na região de estudo, existem poços tubulares que, em sua maioria, não foram perfurados somente na Formação Adamantina, mas também na Formação Serra Geral. Tal configuração conduziu à formulação de dois conjuntos de cenários a partir dos quais foi possível estimar valores de condutividade hidráulica para as duas formações. Com essa estimativa conseguiu-se também simular testes de bombeamento, seus respectivos cones de rebaixamento, bem como a interferência causada entre cones de rebaixamento. Com essa abordagem foi possível estimar o quanto um poço em funcionamento pode influenciar no nível estático de um vizinho. A contribuição da geofísica está no uso da eletroresistividade. Foram executadas 23 Sondagens Elétricas Verticais (SEV), das quais dezenove são SEV´s curtas (AB/2 500m) e quatro, longas (AB/2 1500), que forneceram informações sobre a espessura saturada do arenito e posição do topo do basalto, especialmente na região com poucos poços. Também foram realizados quatro Caminhamentos Elétricos (CE) no estudo de possíveis estruturas. Unindo os resultados da modelagem (simulação) e da geofísica, pôde-se relacionar os parâmetros hidrogeológicos e geoelétricos. Embora o conjunto de dados para a região não tenha sido o ideal, a metodologia se mostrou adequada e os resultados bastante razoáveis. Deste modo, foi possível a determinação de parâmetros hidrogeológicos em subsuperfície através de parâmetros geoelétricos medidos em superfície. / To perform the aquifer modelling is not an easy task. In the case of an aquifer system, the work becomes even more complex. In this work, some of important parameters for this purpose have been estimated from simulations. In the study area, there are wells that in most cases were not only drilled in Adamantina Formation but also in Serra Geral Formation. This configuration led to the formulation of two sets of scenarios from which it was possible to estimate values for hydraulic conductivity of these formations. With this estimate it could also simulate pumping tests, their cones of depression as well as the interference caused between cones of depression. With this approach it was possible to estimate how much a operating well can influence static level of a neighbour one. Geophysics contribution is in the use of electrical resistivity. Twenty-three Vertical Electrical Soundings (VES) were performed, nineteen of them are short (AB/2 500m), that provided information about the saturated thickness of sandstone as well as top of basalt, especially in the region with few wells, and four are long (AB/2 1500) VESs. Four electrical profiling (EP) were also carried out to study possible structures. Joining modelling (simulation) and geophysics results, it could be related hydrogeological and geoelectrical parameters. Although dataset for region was not the ideal, methodology was satisfactory, and results quite reasonable. Thus, it was possible to determine hydrogeological parameters in subsurface through measured geoelectrical parameters in surface.

Este trabalho apresenta e discute resultados de aplicações de métodos geofísicos elétricos como ferramenta de auxílio no planejamento e lavra em pedreira de gnaisse para fabricação de brita. Neste trabalho a espessura do capeamento foi investigada, além de identificar zonas da transição solo-rocha e mapear o contato entre diferentes litologias para avaliar a profundidade do corpo rochoso na base da cava da pedreira. Para isso foram adquiridos treze SEVs e quatro CE em duas frentes de trabalho, a primeira em outubro de 2011 onde foram adquiridos uma parte dos dados de SEVs e todos os caminhamentos elétricos e a segunda frente em fevereiro de 2012 onde foi adquirido o restante dos dados de SEVs. A metodologia utilizada foi a eletrorresistividade e a polarização induzida, diante do histórico de sucesso em aplicações semelhantes. As SEVs possibilitaram delimitar o contato com a rocha sã em subsuperfície, bem como mostrar as relações entre o xisto e o gnaisse, além de identificar uma possível intercalação xisto-gnaisse na porção oeste da pedreira. Ademais as SEVs sugerem que o contato no mapa geológico deve ser reavaliado, especialmente a SEV04, que de acordo com o mapa estaria em área de gnaisse, mas a sondagem apresentou resistividades muito baixas para esse tipo de litologia. Através dos caminhamentos foi possível identificar o contato entre a rocha da jazida, o gnaisse e o xisto em todas as seções. Especificamente as linhas CE02 e CE04 mostraram os contatos entre as litologias um pouco discordantes do esperado pelo mapa geológico da área da pedreira. Dessa forma, foi possível definir melhor os contatos geológicos em algumas áreas e corroborar a interpretação estrutural em outras áreas, de forma a auxiliar o planejamento de futuras frentes de lavra. / This work presents end discusses the results of applying electrical geophysical methods as a tool to aid in work front planning in gneiss mine for crushed stones application. This mine produces aggregates for civil construction industry and has a gneiss source rock. In this work the topsoil thickness has been investigated, as well the transitional areas between soil and rock. Moreover the contacts between different lithology have mapped in order to assess the source rock´s depth at the mining boundaries. Thereunto thirteen VES and four EP were acquired in two different stages, the first one was performed on October 2011, where a portion of VES and all the EP were acquired. The second stage was on February 2012 to record the rest of VES data. The methodology used was electroresistivity and induced polarization, due the success history of these methodologies in similar applications. VES allowed to define the contact with the bedrock in subsurface and show the relationships between the schist and the gneiss. Moreover those results identified a possible intercalation of schist-gneiss on west portion at the mine. Furthermore the VES suggest a reevaluation in the geological map, mainly where SEV04 took place, because for the map, the contact would be on gneiss environment, but the sounding showed slower resistivity values for this kind of rock. Through the EP was possible to identify the contact between the gneiss and the schist in all the sections. Specifically the lines CE02 and CE04 showed the contact for both lithologies slightly discordant that were expect for the geological map. Thereby was possible to better define the geological contacts in some places and corroborate the interpretation in others, in order to assess the future work front planning for this mine.

A implantação do Sítio Controlado de Geofísica Rasa (SCGR), do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG), da Universidade de São Paulo (USP), é um marco na história da geofísica nacional. Trata-se do primeiro local de estudos controlados de geofísica rasa, instalado no Brasil. O SCGR está localizado próximo ao Instituto de Física, em frente ao IAG/USP, compreendendo uma área de 1500 m2 (50 m x 30 m). Nesta área, foram instalados diferentes alvos, com dimensões variadas e em diferentes profundidades, dispostos em sete linhas de 30 metros. Os alvos escolhidos tiveram como finalidade reproduzir uma pequena amostra dos principais objetos que são encontrados em ambiente urbano. O objetivo do estudo foi o de caracterizar os alvos instalados no SCGR, por meio da utilização de diferentes métodos geofísicos, com ênfase no método Ground Penetrating Radar (GPR), seguido dos métodos de eletrorresistividade e eletromagnético indutivo (EM-38). Esta caracterização consistiu em avaliar o desempenho e a confiabilidade dos métodos geofísicos, quando aplicados sobre alvos com propriedades físicas conhecidas. A coleta de dados foi realizada antes e depois da instalação do sítio controlado, permitindo, assim, a caracterização geofísica do meio (background) e dos alvos. Os resultados geofísicos foram apresentados na forma de perfis 2D e de cortes em profundidade em blocos volumétricos, Quase-3D. Os dados geofísicos do background evidenciam uma camada de aterro, com espessura de até 2,8 metros, repousando sobre sedimentos argilosos da planície de inundação do rio Pinheiros. O EM-38 possibilitou o mapeamento de todos os objetos metálicos enterrados até a profundidade máxima de 1,5 metro. A identificação de alguns alvos metálicos, enterrados na profundidade de 0,5 metro, também foi possível com os resultados de cargabilidade. Os dados de resistividade elétrica permitiram a identificação de um tubo metálico guia, enterrado no centro da área, a 0,5 metro de profundidade, e de alvos representativos de materiais geológicos. Os resultados de GPR permitiram o imageamento da maioria dos alvos implantados na área do SCGR, com melhor resolução aqueles que mostram maior contraste dielétrico. A pesquisa contribui para o refinamento dos métodos de campo aplicados aos problemas reais do cotidiano, principalmente, em estudos de geotecnia, planejamento urbano, arqueologia e meio ambiente. / The implantation of the Shallow Geophysical Test Site (SCGR) of the Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences Institute (IAG), from University of Sao Paulo (USP), is a mark in national geophysical history. It is the first site Shallow geophysical study site installed in Brazil. This Test Site is located next to Physics Institute in front of IAG/USP, comprehending an area of 1500 m2 (50 m x 30 m). In this area, different targets were installed, with varied dimensions and different depths, buried in seven lines of 30 meters. Targets were chosen aiming at reproducing a small sample of main objects found in urban environment. The goal of the study was characterizing targets installed in SCGR by using different geophysical methods with emphasis in Ground Penetrating Radar (GPR), electric and inductive electromagnetic (EM-38) methods. This characterization consisted in evaluating the performance and reliability of geophysical methods, when applied in targets whose physical properties are well-known. Measurements were carried out before the targets installation in subsurface, in order to obtain data from land background or geologic horizons before disturbances. In a second stage, geophysical data were obtained after target installation. Geophysical results were shown in 2D profiles, and depth slices in volumetric blocks, Quasi-3D. Geophysical data from land background showed an earthwork layer, with thickness up to 2.8 meters, above loamy sediments of Pinheiros River. EM-38 enabled the mapping of all metallic targets buried until 1.5 meter of maxim depth. The identification of some metallic targets also buried in the depth of 0.5 meter was possible with chargeability results. Electric resistivity data allowed the identification of a metallic tube buried at the centre of the area, to 0.5 meter of depth, and of representative geological materials targets. GPR results identified of the majority of targets buried in SCGR with better resolution than those ones shown highest dielectric contrast. This research contributes for geophysical method refinement applied to everyday problems mostly in geotechnical, urban planning, archaeological and environmental studies.

Este trabalho apresenta e discute resultados de aplicações de métodos geofísicos elétricos como ferramenta de auxílio no planejamento e lavra em pedreira de gnaisse para fabricação de brita. Neste trabalho a espessura do capeamento foi investigada, além de identificar zonas da transição solo-rocha e mapear o contato entre diferentes litologias para avaliar a profundidade do corpo rochoso na base da cava da pedreira. Para isso foram adquiridos treze SEVs e quatro CE em duas frentes de trabalho, a primeira em outubro de 2011 onde foram adquiridos uma parte dos dados de SEVs e todos os caminhamentos elétricos e a segunda frente em fevereiro de 2012 onde foi adquirido o restante dos dados de SEVs. A metodologia utilizada foi a eletrorresistividade e a polarização induzida, diante do histórico de sucesso em aplicações semelhantes. As SEVs possibilitaram delimitar o contato com a rocha sã em subsuperfície, bem como mostrar as relações entre o xisto e o gnaisse, além de identificar uma possível intercalação xisto-gnaisse na porção oeste da pedreira. Ademais as SEVs sugerem que o contato no mapa geológico deve ser reavaliado, especialmente a SEV04, que de acordo com o mapa estaria em área de gnaisse, mas a sondagem apresentou resistividades muito baixas para esse tipo de litologia. Através dos caminhamentos foi possível identificar o contato entre a rocha da jazida, o gnaisse e o xisto em todas as seções. Especificamente as linhas CE02 e CE04 mostraram os contatos entre as litologias um pouco discordantes do esperado pelo mapa geológico da área da pedreira. Dessa forma, foi possível definir melhor os contatos geológicos em algumas áreas e corroborar a interpretação estrutural em outras áreas, de forma a auxiliar o planejamento de futuras frentes de lavra. / This work presents end discusses the results of applying electrical geophysical methods as a tool to aid in work front planning in gneiss mine for crushed stones application. This mine produces aggregates for civil construction industry and has a gneiss source rock. In this work the topsoil thickness has been investigated, as well the transitional areas between soil and rock. Moreover the contacts between different lithology have mapped in order to assess the source rock´s depth at the mining boundaries. Thereunto thirteen VES and four EP were acquired in two different stages, the first one was performed on October 2011, where a portion of VES and all the EP were acquired. The second stage was on February 2012 to record the rest of VES data. The methodology used was electroresistivity and induced polarization, due the success history of these methodologies in similar applications. VES allowed to define the contact with the bedrock in subsurface and show the relationships between the schist and the gneiss. Moreover those results identified a possible intercalation of schist-gneiss on west portion at the mine. Furthermore the VES suggest a reevaluation in the geological map, mainly where SEV04 took place, because for the map, the contact would be on gneiss environment, but the sounding showed slower resistivity values for this kind of rock. Through the EP was possible to identify the contact between the gneiss and the schist in all the sections. Specifically the lines CE02 and CE04 showed the contact for both lithologies slightly discordant that were expect for the geological map. Thereby was possible to better define the geological contacts in some places and corroborate the interpretation in others, in order to assess the future work front planning for this mine.

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No. of bitstreams: 1 Carolina Gonçalves Leandro 2017 Dissertação.pdf: 10712768 bytes, checksum: ee554a9308600c58ba9930f1d2d302ae (MD5) Previous issue date: 2017 / A Mina Cerro Rico localiza-se aproximadamente a 7 km a leste da cidade de Lavras do Sul, na região central do estado do Rio Grande do Sul e está sob licença de pesquisa mineral da empresa Amarillo Mineração do Brasil Ltda. A área de pesquisa possui 15,758 km², delimitada pelas longitudes 53º 47’ 42,7” W - 53º 50’ 56,4” W e pelas latitudes 30º 48’ 5,7” S - 30º 49’ 46” S. A ocorrência mineral de Au, Ag e Cu desta área, está relacionada a presença de zonas de alteração hidrotermal caracterizadas por filões de quartzo de direções NW e EW, alojados nas rochas vulcânicas da Formação Hilário (~ 580 Ma). Os dados aerogeofísicos pertencem ao levantamento gamaespectrométrico – Projeto Lavras do Sul – Rio Grande do Sul, o qual foi executado no ano de 2007 pela empresa Prospectors Aerolevantamentos e Sistemas Ltda. A partir de setores identificados pela caracterização de anomalias geofísicas oriundas do processamento dos dados aerogamaespectrométricos onde foi definida uma área para levantamentos geofísicos terrestres em escala de detalhe, aproximadamente de 1: 3.000, com os métodos geoelétricos de Eletrorresistividade e de Polarização Induzida, utilizando as técnicas de Caminhamento Elétrico e de Sondagem Elétrica Vertical. Os dados aerogamaespectrométricos permitiram a partir da interpretação do mapa Ternário dos radioelementos (K (%), eU (ppm), eTh (ppm)), a identificação de cinco domínios radiométricos que sugerem a presença de diferentes litologias, em termos de possíveis variações na textura e na mineralogia das rochas e solos presentes na área. Os perfis gamaespectrométricos integrados com os dados geoelétricos possibilitaram a identificação de possíveis zonas de fraturas e/ou falhas, com provável percolação de fluído hidrotermal e/ou presença de mineralizações metálicas. O modelo geofísico-geológico 2D proposto para a área da Mina Cerro Rico, sugere que o topo do embasamento andesítico se encontra entre 20 a 30 metros de profundidade, caracterizado pela presença de um relevo irregular, afetado por fraturas e/ou falhas. Conforme a integração dos resultados oriundos dos dados de resistividade e da cargabilidade, definiu-se que patamares anômalos com valor de resistividade em torno de 200 Ohm.m e de cargabilidade em torno de 8 mV/V a 12 mV/V, estão associados a presença de zonas de fraturas com possível mineralização metálica. Os setores da área com presença de fraturas preenchidas por veios de quartzo e com provável mineralização, resultam em potenciais atrativos, para dar continuidade e orientar futuras pesquisas relacionadas a prospecção aurífera na Mina Cerro Rico. / The Cerro Rico Mine is located approximately 7 km east of the Lavras do Sul city, in the central region of the state of Rio Grande do Sul and is under mineral exploration license of the Amarillo Mineração do Brasil company. The research area is 15,758 km², delimited by longitudes 53º 47 '42.7 "W - 53º 50' 56.4" W and latitudes 30º 48 '5,7 "S - 30º 49' 46" S. The occurrence of gold, silver and cooper minerals in this area are related to the presence of hydrothermal alteration zones characterized by quartz filaments through NW and EW directions, intruded in the volcanic rocks of the Hilário Formation (~ 580 Ma). The aerogeophysical data belongs to the Lavras do Sul Gammaspectrometric Survey Project, which was executed by Prospectors Aerial Surveys and Systems in 2007. The sectors was identified by the characterization of geophysical anomalies through the processing of aerogamaespectrometric data, in this area the geophysical surveying was made on a scale of approximately 1: 3.000 and defined with the geoelectric methods of Eletroresistivity and Induced Polarization using the techniques of 2D Horizontal Profiling and Vertical Electrical Sounding. The aerogamaespectrometric data allowed the identification of five radiometric domains that suggests the presence of differents lithologies in terms of possible variations in the radioelements (K (%), eU (ppm), eTh (ppm)), texture and mineralogy of the rocks and soils present in the area. The gamma spectrometric profiles integrated with the geoelectric data allowed the identification of possible zones of fractures and/or faults, with probable percolation of hydrothermal fluid and/or presence of metallic mineralizations. The 2D geophysical-geological model proposed for the Cerro Rico Mine area, suggests that the depth of the top of the andesitic basement is between 20 and 30 meters, characterized by the presence of irregular relief, affected by fractures and/or faults. According to the integration of the results from the resistivity and chargeability data, the anomalous levels with a resistivity value around 200 Ohm.m and chargeability of 8 mV/V to 12 mV/V are associated with the presence of fracture zones with possible metallic mineralization. The sectors of the area with presence of fractures filled by quartz veins and probable mineralization, results in attractives potentials, to give continuity and guide future research related to gold prospecting in the Cerro Rico Mine.