Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-02T14:10:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar assuntos on 2014-08-06T16:10:02Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-10T17:02:36Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T12:41:04Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T12:41:04Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_PaleomagnetismoRochasVulcanicas.pdf: 16035981 bytes, checksum: 8ac4102d271a67eee44d9887a3743b3e (MD5) Previous issue date: 1983 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / KFA - Kernforschungsanlage / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / Na primeira parte deste trabalho foram desenvolvidos estudos de magnetismo de rochas e paleomagnetismo em amostras de rochas vulcânicas do Nordeste brasileiro. As idades das amostras compreende os períodos Jurássico e Cretáceo. Com este objetivo foram amostradas quatro áreas tendo sido estudado um total de 496 amostras em 55 sítios. Para a coleta foi utilizada uma perfuradora portátil que extrai amostras de 2.5 cm de diâmetro. A orientação das amostras foi feita por meio de uma bússola magnética e de um clinômetro. Os espécimes foram submetidos a desmagnetizações por campo magnético alternado e em alguns poucos casos foi empregada a desmagnetização térmica. Atribuindo-se peso unitário a cada sítio foi determinada a direção média da magnetização remanescente característica de cada uma das áreas estudadas. As rochas vulcânicas do período Jurássico, localizadas na borda oeste da Bacia do Maranhão (Porto Franco-Estreito), apresentaram uma direção media em que D= 3.9°, I= -17.9° com α95= 9.3°, k= 17.9, N= 15 e todos os sítios apresentaram polaridade normal. Para esta área foi determinado o polo paleomagnético de coordenadas 85.3°N, 82.5°E (A95= 6.9º) que se localiza próximo a outros polos paleomagnéticos conhecidos para esse período. As rochas da borda leste da Bacia do Maranhão (Teresina-Picos-Floriano) de idade cretácica inferior apresentaram uma direção média de magnetização remanescente característica tal que D= 174.7°, I= +6.0º com α95= 2.8º, k= 122, N= 21 e todos os sítios apresentaram polaridade reversa. O polo paleomagnético associado a elas apresentou por coordenadas 83.6°N, 261.0°E (A95=1.9°) e mostrou concordância com outros polos sul americanos de mesma idade. No Rio Grande do Norte foi estudado um enxame de diques toleíticos também de idade cretácica inferior, cuja direção média da magnetização remanescente característica encontrada foi D= 186.6º, I= +20.6º com α95= 14.0° e k= 12.9, N= 10. Os sítios desta área apresentaram magnetizações com polaridades normal a reversa. O polo paleomagnético obtido se localiza em 80.6°N e 94.8°E com A95= 9.5°. O estudo das rochas vulcânicas da província magnética do Cabo de Santo Agostinho indicou para a região um valor de D= 0.4º, I= -20.6º com α95= 4.8° e k= 114, N= 9 para a magnetização remanescente característica. Todos os sítios apresentaram polaridade normal e o polo paleomagnético determinado apresentou as seguintes coordenadas: 87.6ºN, 135ºE com A95= 4.5º. Foi discutida a eliminação da variação secular das direções obtidas, de forma que cada polo apresentado nesta dissertação é verdadeiramente um polo paleomagnético. A análise dos minerais magnéticos portadores da remanência, efetuada por curvas termomagnéticas ou por difração de Raio-X, indicou na maior parte das ocorrências, a presença de titanomagnetita pobre em titânio. A presença de maguemita e algumas vezes hematita, na maior parte das vezes resultado de intemperismo, não anulou a magnetização termoremanente associada à época de formação da rocha, que foi determinada após a aplicação de técnicas de desmagnetização aos espécimes. Pelas curvas termomagnéticas obteve-se, para a maioria das amostras, uma temperatura de Curie entre 500 e 600ºC. Os casos mais freqüentes indicaram a ocorrência de titanomagnetita exsolvida, em que foram observadas a presença de uma fase próxima à magnetita e outra fase rica em titânio, próxima à ilmenita, resultado de oxidação de alta temperatura. A segunda parte do trabalho diz respeito à determinação da época de abertura do oceano Atlântico Sul por meio de dados paleomagnéticos. Entretanto ao invés de se utilizar o procedimento comumente encontrado na literatura, e que se baseia nas curvas de deriva polar aparente de cada continente, foi aplicado um teste estatístico que avalia a probabilidade de determinada posição relativa entre os continentes ser válida ou não, para determinado período em estudo. Assim foi aplicado um teste F a polos paleomagnéticos da África e da América do Sul, dos períodos Triássico, Jurássico, Cretáceo Inferior e Cretáceo Médio-Superior, tendo sido estudadas situações que reconstituem a posição pré-deriva dos continentes e configurações que simulem um afastamento entre eles. Os resultados dos testes estatísticos indicaram, dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%, que a configuração pré-deriva de Martin et al (1981) é compatível com os dados paleomagnéticos do Triássico, mas apresenta uma diferença significativa para os paleopolos de Jurássico, Cretáceo Inferior, Cretáceo Médio-Superior. Outras reconstruções pré-deriva testadas apresentaram o mesmo resultado. A comparação entre os polos paleomagnéticos da América do Sul e da África, segundo uma reconstrução que admite uma pequena abertura entre os continentes, como a proposta por Sclater et al (1977) para 110 m.a. atrás, indicou que os dados do Triássico não são compatíveis com este afastamento. Por outro lado os paleopolos do Jurássico e do Cretáceo Inferior, embora mais antigos que a data sugerida pela reconstrução, são consistentes com esta separação dentro de uma probabilidade de erro de menos de 5%. Os dados do Cretáceo Médio-Superior se mostraram consistentes com a reconstrução sugerida para 80 m.a. atrás por Francheteau (1973) e que propõe uma separação maior entre os continentes. Com base na premissa de deslocamentos de blocos continentais rígidos a análise dos resultados obtidos indicou que América do Sul e África estavam unidas por suas margens continentais opostas no período Triássico e que uma pequena separação entre estes continentes, provavelmente devida a uma rutura inicial, ocorreu no Jurássico e se manteve, então, aproximadamente estacionária até o início do Cretáceo Inferior. Esta conclusão difere da maior parte dos trabalhos que discutem a abertura do oceano Atlântico Sul. Os dados do Cretáceo Médio-Superior são compatíveis com um afastamento rápido e significativo entre os continentes naquele período. / In the first part of this paper palaeomagnetic and rock magnetism investigations were developed in volcanic samples from the Northeast of Brasil. The age of the samples spans the Jurassic and Cretaceous periods. To accomplish this task four areas were studied and a total of 495 samples from 56 cites were analyzed. A portable drilling machine with 2.5 cm core diameter was used to collect the samples. The orientation of the samples were obtained by means of a magnetic compass, and a clinometer. The specimens were submitted to alternating field demagnetization and in, a few cases, to thermal demagnetization. Giving unit weight to each site the mean direction of the characteristic remanent magnetization of each one of the studied areas were determined. The volcanic rocks from Jurassic, lying in the western part of the Maranhão Basin (Porto Franco - Estreito) , yielded the mean direction: declination D=3.9º, inclination I=-17.9°, with the circle of 95% of confidence α95=9.3º, precision parameter k=17.9, number of sites N=15. All sites showed normal polarity. For this area was determined a palaeomagnetic pole with coordinates 85.3°N, 82.5°E (circle of 95% of confidence A95 = 6.9º) that is situated near other known palaeomagnetic poles for this period. The Lower Cretaceous rocks from the eastern part of the Maranhão Basin (Teresina-Picos-Floriano) yielded a mean direction for the characteristic remanent magnetization having D= 174.7º, I=6.0°, α95=2.8º, k=122, N=21. All sites showed reversed polarity. The calculated palaeomagnetic pole associated with these rocks has coordinates 83.6°N, 261.0ºE (A95= 1.9°) and is in agreement with other South American poles of the same age. In Rio Grande do Norte a swarm of Lower Cretaceous tholeiitic dikes was studied having a characteristic mean direction with D= 186.6º, I= 20.6º with α95= 14.0º, k= 12.9, and N= 10. The sites in this area showed mixed polarity. The computed palaeomagnetic pole is located at 80.6ºN and 94.8ºE with A95= 9.5º. The study of the volcanic rocks of the magmatic province of Cape Santo Agostinho yielded the following values for the characteristic remanent magnetization D= 0.4º, I=-20.6º with α95= 4.8º, k=114, N=9. All sites showed normal polarity and the calculated paleomagnetic pole has the coodinates: 87.6ºN 135ºE with A95= 4.5. The secular variation of the obtained directions was discussed so that each pole presented in this paper is really a palaeomagnetic pole. The analysis of the magnetic minerals of these samples was done by thermomagnetic curves and by X-ray diffraction. In most cases the magnetic phase in the rocks is mainly titanomagnetite with poor titanium content. Maghemite and sometimes hematite, usually a product of weathering, did not obscure the initial thermoremanent magnetization of these rocks. Generally the determined Curie temperature lies between 500-600º C. Frequently it was observed that the exsolved titanomagnetite has a phase near magnetite and another phase rich in titanium, near ilmenite, as a result of high temperature oxidation. The second part of this paper deals with the determination of the time of the opening of the South Atlantic ocean by means of palaeomagnetic data. In this paper, however, instead of using the polar wandering paths of the continents (the usual method) statistical tests were applied that give the probability that a certain configuration for the two continents be consistent or not with the palaeomagnetic data for a chosen period. For the Triassic, Jurassic, Lower Cretaceous and Middle-Upper Cretaceous periods the palaeomagnetic poles for Africa were compared with the respective poles of South America in pre-drift configuration by means of an F-test. Other configurations that indicate some separation between the two continents were also tested. The results of the tests showed that the pre-drift reconstruction after Martin et al (1981) is consistent with the palaeomagnetic data for Triassic, but there is a significant difference between the respective Jurassic, Lower Cretaceous and Middle-Upper Cretaceous palaeopoles for the two continents, with a probability of error of less than 5%. Other pre-drift reconstructions were tested and the results were the same. Comparing the pole positions for South America and Africa in a configuration that indicates a small separation between the two continents, as the one suggested by Sclater et al (1977) for 110 m.y.B.P. one finds a significant difference for the Triassic data. For the Jurassic and Lower Cretaceous palaeomagnetic poles, which are, however, earlier than the suggested date of the reconstruction, the results are consistent with that separation of the continents with a probability of error of less than 5%. The reconstruction for 80 m.y.B.P., after Francheteau (1973), indicanting a larger separation between the continents, is consistent with the Middle-Upper Cretaceous palaeomagnetic poles. Assuming the premise of the movements of crustal blocks relative to each other as rigid blocks, the results of the F-test indicated that South America and Africa were close together during Triassic. There was, nevertheless, a small separation between the continents in Jurassic, probably due to an earlier rifting event, and this separation was stationary until Lower Cretaceous time. This result is different from the most part of the papers that discuss the openning of the South Atlantic ocean. The Middle-Upper Cretaceous data are compatible with a fast and significant spreading of the continents in that period.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-08T12:28:45Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimativasCondutividadeTermica.pdf: 12468700 bytes, checksum: 25111ec370024a8befd218a90ddb877c (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-06T14:55:09Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-16T14:44:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimativasCondutividadeTermica.pdf: 12468700 bytes, checksum: 25111ec370024a8befd218a90ddb877c (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-16T16:36:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstimativasCondutividadeTermica.pdf: 12468700 bytes, checksum: 25111ec370024a8befd218a90ddb877c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-16T16:36:08Z (GMT). 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Alguns modelos térmicos foram comparados entre si, possibilitando a verificação daquele mais apropriado para representar o agregado de minerais e fluidos que compõem as rochas. Os resultados obtidos podem ser aplicados a modelamentos térmicos os mais variados. A metodologia empregada baseia-se em um algoritmo de regressão não-linear denominado de Busca Aleatória Controlada. O comportamento do algoritmo é avaliado para dados sintéticos antes de ser usado em dados reais. O modelo usado na regressão para obter a condutividade térmica dos minerais é o modelo geométrico médio. O método de regressão, usado em cada subconjunto litológico, forneceu os seguintes valores para a condutividade térmica média da fase sólida: arenitos 5,9 ± 1,33 W/mK, calcários 3.1 ± 0.12 W/mK, dolomitos 4.7 ± 0.56 W/mK, anidritas 6.3 ± 0.27 W/mK e para litologias argilosas 3.4 ± 0.48 W/mK. Na sequência, são fornecidas as bases para o estudo da difusão do calor em coordenadas cilíndricas, considerando o efeito de invasão do filtrado da lama na formação, através de uma adaptação da simulação de injeção de poços proveniente das teorias relativas à engenharia de reservatório. Com isto, estimam-se os erros relativos sobre a resistividade aparente assumindo como referência a temperatura original da formação. Nesta etapa do trabalho, faz-se uso do método de diferenças finitas para avaliar a distribuição de temperatura poço-formação. A simulação da invasão é realizada, em coordenadas cilíndricas, através da adaptação da equação de Buckley-Leverett em coordenadas cartesianas. Efeitos como o aparecimento do reboco de lama na parede do poço, gravidade e pressão capilar não são levados em consideração. A partir das distribuições de saturação e temperatura, obtém-se a distribuição radial de resistividade, a qual é convolvida com a resposta radial da ferramenta de indução (transmissor-receptor) resultando na resistividade aparente da formação. Admitindo como referência a temperatura original da formação, são obtidos os erros relativos da resistividade aparente. Através da variação de alguns parâmetros, verifica-se que a porosidade e a saturação original da formação podem ser responsáveis por enormes erros na obtenção da resistividade, principalmente se tais "leituras" forem realizadas logo após a perfuração (MWD). A diferença de temperatura entre poço e formação é a principal causadora de tais erros, indicando que em situações onde esta diferença de temperatura seja grande, perfilagens com ferramentas de indução devam ser realizadas de um a dois dias após a perfuração do poço. / The present study carries out estimates of thermal conductivity in the principal rock-forming minerals, as well as estimates of the average conductivity of the solid phase of five common lithologies (sandstones, dolomites, limestones, anhydrites, clay lithologies). Several thermal models were compared, permitting the verification of one as the most appropriate to represent the aggregate of minerals and fluids of which rocks are composed. The results of this study can be applied to a wide variety of thermal models. The chosen methodology is based on a non-linear regression algorithm denominated Random Search. The algorithm's behaviour is evaluated with sinthetic data before being applied to real data. The geometric mean model is used in the regression to obtain the values of thermal conductivity in these rock-forming minerals. The regression method used in each lithological sub-group gave the following values for average thermal conductivity in the solid phase: sandstones 5.9 ± 1.33 W/mK, limestones 3.1 ± 0.12 W/mK, dolomites 4.7 ± 0.56 W/mK anhydrites 6.3 ± 0.27 W/mK and for argillceous lithologies 3.4 ± 0.48 W/mK. In the sequence the fundaments for the study of heat diffusion are presented in cylindrical coordinates. The effects of invasion of mud filtrate into the formation are considered using an adaption of simulation of well injection techniques originating in theories developed in reservoir engineering. Assuming the original temperature of the formation as a reference, the relative errors in apparent resistivity can be estimated. In this phase of the work the finite differences method is used to measure distribution of the well-formation temperature. Simulation of the invasion is carried out in cylindrical coordenates via an adaptation of the Buckley-Leverett equation into carthesian coordenates. Effects such as the appearance of mudcakes in the borehole, gravity and capilliary pressure are not taken into consideration. The radial distribution of resistivity is obtained via the distribution of saturation and temperature, and is convolved with the radial geometrical factor of the induction tool (transmissor-receiver), resulting in the apparent resistivity of the formation. Admitting as reference the original temperature of the formation, the relative errors in apparent resistivity are obtained at each time. Through variation of certain parameters, it becomes clear that the porosity and original saturation of the formation can be responsible for serious errors in the measurement of resistivity, especially if such readings are taken immediately after drilling (MWD). The difference in temperature between well and formation is the principal cause of such errors. In situations where this difference is large, therefore, profiles with- induction tools should only be carried out between 24 and 48 hours after the well has been drilled.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-14T12:39:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoRespostaPerfilagem.pdf: 8382412 bytes, checksum: 07e7a6c459b0ec0ea11319e154f11f55 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Ausência de palavras-chave on 2014-08-07T12:34:53Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-28T14:04:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoRespostaPerfilagem.pdf: 8382412 bytes, checksum: 07e7a6c459b0ec0ea11319e154f11f55 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-18T14:15:48Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoRespostaPerfilagem.pdf: 8382412 bytes, checksum: 07e7a6c459b0ec0ea11319e154f11f55 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-18T14:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoRespostaPerfilagem.pdf: 8382412 bytes, checksum: 07e7a6c459b0ec0ea11319e154f11f55 (MD5) Previous issue date: 1993 / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / UFPA - Universidade Federal do Pará / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Objetivando contribuir para a melhoria da resolução vertical das sondas de indução, utilizando arranjos de bobinas não-convencionais, fizemos um estudo comparativo das respostas obtidas com os arranjos coaxial e coplanar, através do modelamento analógico em escala reduzida. Construímos sondas de indução com um par de bobinas, bem como modelos geoelétricos que simulam seqüências litoestratigráficas formadas por camadas tanto espessas como delgadas, com ou sem invasão de fluidos, utilizando um fator de redução de escala igual a 20. O sistema de instrumentação nos permitiu medições da razão entre o campo secundário com relação ao primário na ordem de 0,01 %. Analisando os perfis obtidos com ambos os arranjos, coaxial e coplanar, chegamos a conclusão que: • quando se refere a camadas delgadas de condutividade elétrica relativamente elevadas, como é o caso de níveis argilíticos num pacote arenítico contendo hidrocarbonetos, o arranjo de bobinas coaxial é visivelmente superior ao coplanar, no que se refere ao posicionamento e estimativa das espessuras destas finas camadas; • por outro lado, quando se trata de camadas delgadas de condutividade relativamente baixa, como é o caso de lentes areníticas saturadas em hidrocarbonetos num pacote de folhelho, verificamos que o arranjo coplanar apresenta uma resolução vertical sensivelmente melhor, tanto para camadas finas quanto para as de maior espessura; • o efeito de camadas adjacentes (shoulder effect) se apresenta bem mais acentuado nos perfis obtidos com o arranjo coaxial; • o arranjo coplanar apresenta uma melhor definição de bordas para as camadas espessas. Entretanto, em camadas de menor espessura, o arranjo coplanar perde aquela ligeira oscilação do sinal que posiciona as interfaces de contato entre camadas. / Analog model studies were carried out comparing the eletromagnetic responses of various two-coil systems in a borehole, in order to improve the vertical resolution of the indution tools. For this purpose geoeletric models, simulating well-logging situations in the stratified beds of varying thicknesses, with or without fluid invasion, were constructed at a reduced scale of 20. The sensitivity of the system to measure relative fields (secondary/primary) is of the order of 0.01 %. Following conclusions were drawn after analysing the response profiles obtained for a coaxial and a coplanar coil systems: • In case of thin conducting beds placed in relatively resistive beds, such as shale beds in sandstones containing hydrocarbons, the coaxial system shows a better resolution than coplanar system both in determination and estimating the thickness of thin beds; • On the other hand, in the presence of thin resistive beds placed in relatively conductive zone, such as sandstone containing hydrocarbons lying in a shale, the coplanar coil system gives a better vertical resolution than the coaxial system; • "Shoulder effect" is much more pronounced in the coaxial system than the coplanar coils; • In case of thick beds, bed-boundaries are well defined in the coplanar coil system response. However, when the thickness is reduced the small oscillating signal indicating the interfaces disappears.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-23T13:59:49Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InversaoGravimetricaRegularizacao.pdf: 2505565 bytes, checksum: 49a8f352bd30f36628c17ec58229301c (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-30T13:08:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InversaoGravimetricaRegularizacao.pdf: 2505565 bytes, checksum: 49a8f352bd30f36628c17ec58229301c (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-30T13:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_InversaoGravimetricaRegularizacao.pdf: 2505565 bytes, checksum: 49a8f352bd30f36628c17ec58229301c (MD5) Previous issue date: 2005 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Apresentamos um novo método para inversão gravimétrica da distribuição espacial do contraste de densidade no plano horizontal, baseado na combinação da maximização da entropia de ordem zero com a minimização da entropia de ordem um. O topo e a base das fontes gravimétricas são presumidos ser planos e horizontais e o modelo interpretativo consiste de uma malha de prismas justapostos em ambas às direções horizontais, sendo os contrastes de densidade de cada prisma os parâmetros a serem estimados. A maximização da entropia de ordem zero é similar ao vínculo de suavidade global, enquanto a minimização da entropia de ordem um favorece descontinuidades na distribuição do contraste de densidade. Conseqüentemente a combinação judiciosa de ambas pode levar a soluções apresentando regiões com contrastes de densidade virtualmente constantes (no caso de corpos homogêneos), separadas por descontinuidades abruptas. O método foi aplicado a dados sintéticos simulando a presença de corpos intrusivos em sedimentos. A comparação dos resultados com aqueles obtidos através do método da suavidade global mostra que ambos os métodos localizam as fontes igualmente bem, mas o delineamento de seus contornos é efetuado com maior resolução pela regularização entrópica, mesmo no caso de fontes com 100 m de largura separadas entre si por uma distância de 50 m. No caso em que o topo da fonte causadora não é plano nem horizontal, tanto a regularização entrópica como a suavidade global produzem resultados semelhantes. A metodologia apresentada, bem como a suavidade global foram aplicadas a dois conjuntos de dados reais produzidos por intrusões em rochas metamórficas. O primeiro é proveniente da região de Matsitama, no nordeste de Botswana, centro sul da África. A aplicação das duas metodologias a estes dados produziu resultados similares, indicando que o topo das fontes não é plano nem horizontal. O segundo conjunto provém da região da Cornuália, Inglaterra e produziu uma distribuição estimada de contraste de densidade virtualmente constante para a regularização entrópica e oscilante para a suavidade global, indicando que a fonte gravimétrica apresenta topo aproximadamente plano e horizontal, o que é confirmado pela informação geológica disponível. / We present a new gravity inversion method, which produces an apparent density contrast mapping on the horizontal plane by combining the minimization of the first-order entropy with the maximization of the zero-order entropy of the estimated density contrasts. The interpretation model consists of a grid of vertical, juxtaposed prisms in both horizontal directions. The top and the bottom of the gravity sources are assumed to be flat and horizontal, and the parameters to be estimated are the prism density contrasts. The maximization of the zero-order entropy is similar to the global smoothness constraint whereas the minimization of the first-order entropy favors solutions presenting sharp borders, so a judicious combination of both constrains may lead to solutions characterized by regions where the estimated density contrasts are virtually constant (in the case of homogeneous bodies), separated by sharp discontinuities. The method has been applied to synthetic data simulating the presence of intrusive bodies in sediments. The comparison of the results with those obtained with the global smoothness constraint method shows that both methods produce good and equivalent locations of the source positions, but the entropic regularization delineates the contour of the bodies with greater resolution, even in the case of 100 m wide bodies separated by a distance as small as 50 m. In the case that the depth to the top of the causative sources is neither flat nor horizontal, both method produced similar results. Both the proposed and the global smoothness methods have been applied to two sets of real data produced by igneous intrusions into metamorphic rocks. The first one is from the Matsitama region, northeast of Botswana. The application of both methods to this data set lead to similar results, indicating that depth to the sources top is neither flat nor horizontal. The second set is from the Cornuália region, England. The results produced by both methods in this case are reasonably different, indicating that the gravity source present an approximately flat and horizontal top. This is confirmed by the available geological information.

Orientador: Antonio Celso de Oliveira Braga / Banca: Cesar Augusto Moreira / Banca: José Luiz Albuquerque Filho / Resumo: Diante da importância das águas subterrâneas para os diversos usos, particularmente o abastecimento público, e considerando os crescentes impactos nas reservas subterrâneas decorrentes de superexplotações, bem como a degradação da qualidade da água por atividades antrópicas, torna-se imprescindível o estabelecimento de instrumentos de planejamento e gestão do uso dos recursos hídricos subterrâneos. Por essa razão, o objetivo da presente pesquisa é avaliar a vulnerabilidade natural à contaminação do Sistema Aquífero Bauru, na região Centro-Sul do Estado de São Paulo, entre os municípios de Bauru e Marília, por meio da análise e integração de dados geológicos, hidrogeológicos e geofísicos. Para tanto, foram gerados mapas de vulnerabilidade, com a aplicação dos métodos GOD, EKv e Condutância Longitudinal (S), cujos resultados foram comparados qualitativamente. A determinação da vulnerabilidade natural do aquífero envolveu a utilização de informações sobre o grau de confinamento, litologia dos estratos acima da zona saturada, profundidade do nível d'água subterrânea, resistividade elétrica e condutividade hidráulica da zona não saturada. Exceto a caracterização litológica empregada no método GOD, extraída de mapeamento geológico regional na escala de 1:250.000, os demais parâmetros utilizados foram obtidos a partir do processamento e interpretação de dados geofísicos referentes a sondagens elétricas verticais, realizadas pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) nas décadas de 1970 e 1980. A resistividade elétrica variou entre 8,0 e 70,0 Ω.m, com valor médio igual a 30,2 Ω.m, indicando comportamento geoelétrico predominantemente correlacionável a materiais areno-argilosos na área de estudo. Baseando-se na correlação com a resistividade elétrica, foram obtidos valores de condutividade hidráulica compatíveis com os frequentemente observados nos sedimentos das formações... / Abstract: Given the importance of groundwater for diverse uses, particularly the public supply, and considering the increasing impacts on underground reserves as a result of overexploitations, as well as the degradation of water quality by anthropogenic activities, it becomes essential to establish tools for planning and management of the use of groundwater resources. For this reason, the aim of this research is to assess the natural vulnerability to contamination of the Bauru Aquifer System, in the South-Central region of the State of São Paulo, between the municipalities of Bauru and Marilia, through the analysis and integration of geological, hydrogeological and geophysical data. Therefore, vulnerability maps were generated, using the GOD, EKv and the Longitudinal Conductance (S) methods, whose results were compared qualitatively. The determination of the natural vulnerability of the aquifer involved the use of informations about the degree of confinement, lithology of the strata above the saturated zone, depth to groundwater table, electrical resistivity and hydraulic conductivity of the unsaturated zone. Except the lithological characterization employed in the GOD method, extracted from regional geological mapping on 1:250.000 scale, the others parameters used were obtained from the processing and interpretation of geophysical data relating to vertical electrical soundings, performed by the Institute for Technological Research in the 1970s and 1980s. The electrical resistivity ranged between 8,0 and 70,0 Ω.m, with an average value of 30,2 Ω.m, indicating geoelectrical behavior predominantly correlatable to sand-clayey materials in the study area. Basing on the correlation with the electrical resistivity, were obtained hydraulic conductivity values compatibles with those commonly observed in sediments of the Adamantina and Marília formations, ranging between 1,2 x 10-5 and 0,25 m/d. The vulnerability maps arising from the application of the... / Mestre

Orientador: João Carlos Dourado / Coorientador: Iata Anderson de Souza / Banca: Marcelo Assumpção / Banca: Norberto Morales / Resumo: A distribuição espacial de eventos sísmicos na Terra é bastante conhecida. As bordas das placas são os locais de maior ocorrência desses eventos. Porém as regiões intraplacas não estão livres de eventos sísmicos. O terremoto de São Vicente, que ocorreu na Bacia de Santos, aproximadamente há 200 km da cidade de São Vicente (SP) em 2008, com uma magnitude de 5.2 na escala Richter foi bem detectado na rede mundial, o que possibilitou uma boa determinação de seus mecanismos focais e planos nodais associados. Para determinar qual plano nodal representa a falha geradora do sismo é necessário o entendimento de dados sismológicos, geológicos e geofísicos. Os mapas de anomalia gravimétrica e mapas de contorno estrutural permitiram definir estruturas em escala regional. Foram reconhecidos os principais trends estruturais da área: NE-SW e NW-SE. É possível observar que o epicentro do sismo está localizado em um alto na porção do talude da bacia muito próximo a uma feição de cânion e também próximo à ocorrência de grábens alinhados, o Graben de Merluza e tem sua localização coincidente com a ocorrência do Lineamento Capricórnio. A interpretação de seções sísmicas, restrita às direções dos planos nodais, mostra que a direção do plano sub-horizontal evidencia a ocorrência de falhas pouco expressivas, as quais estão basicamente associadas aos processos de rifteamento e halocinese. Na direção do plano nodal subvertical ocorrem falhas bastante significativas, que interceptam horizontes cenozóicos, o que indica que as mesmas foram ativadas ou reativadas em eventos neotectônicos. O mapeamento da falha normal antitética aproximadamente N-S permitiu correlacioná-la ao Gráben Merluza com diápiros bordejando a falha a leste. A difícil visualização dos dados a partir do horizonte embasamento impossibilita uma interpretação em maior profundidade... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The spatial distribution of seismic events on Earth is well known. The edges of the plates are the locations with most frequent occurrence of these events. However, intraplate regions aren't free from seismic events. The earthquake of São Vicente, which occurred in the Santos Basin, nearly 200 km from the city of São Vicente (SP) in 2008 with a magnitude of 5.2 on the Richter scale was well detected in the global network allowing a good determination of its focal mechanisms and associated nodal planes. In order to define which nodal plane represents the fault that generated the seism it's necessary the understanding of seismic, geological and geophysical data. The gravity anomaly maps structural and contour maps allowed defining structures on a regional scale. We recognized the major structural trends in the area: NE-SW and NW-SE. Is possible to observe that the epicenter of the earthquake is located on a high slope in the portion of the basin close to a feature of the canyon and also close to the occurrence of aligned grábens, the Merluza Graben and its location is coincident with the occurrence of Capricorn Lineament. The interpretation of seismic sections, restricted to the directions of the nodal planes, shows that the subhorizontal direction reveals the occurrence of not faults expressive, which are primarily associated with the processes of rifting and halokinesis. Already toward the nodal plane subvertical occur faults quite significants, most of them intercepting cenozoic horizons, which is indicating that they were activated or reactivated in neotectonic events. The mapping of normal antithetic fault approximately N-S allowed to correlate it to aligned grabens, representing the Merluza Graben with diapirs bordering the east of the fault. The difficult visualization of data from the horizon Basement makes interpretation difficult in greater depth... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

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A influência do eletrojato equatorial na prospecção magnetotelúrica tem sido modelada para meios geológicos uni e bidimensionais valendo-se para isto de soluções analíticas fechadas e de técnicas numéricas tais como elementos finitos e diferenças finitas. Em relação aos meios geológicos tridimensionais, eles tem sido modelados na forma de "camadas finas", usando o algoritmo "thin sheet". As fontes indutoras utilizadas para simular o eletrojato equatorial nestes trabalhos, tem sido linhas de corrente, eletrojatos gaussianos e eletrojatos ondulantes. Por outro lado, o objetivo principal da nossa tese foi o modelamento dos efeitos que o eletrojato equatorial provoca em estruturas tridimensionais próprias da geofísica da prospecção. Com tal finalidade, utilizamos o esquema numérico da equação integral, com as fontes indutoras antes mencionadas. De maneira similar aos trabalhos anteriores, os nossos resultados mostram que a influência do eletrojato equatorial somente acontece em frequências menores que 10-1 Hz. Este efeito decresce com a distância, mantendo-se até uns 3000 km do centro do eletrojato. Assim sendo, a presença de grandes picos nos perfis da resistividade aparente de um semi-espaço homogêneo, indica que a influência do eletrojato é notável neste tipo de meio. Estes picos se mostram com diferente magnitude para cada eletrojato simulado, sendo que a sua localização também muda de um eletrojato para outro. Entretanto, quando se utilizam modelos geo-elétricos unidimensionais mais de acordo com a realidade, tais como os meios estratificados, percebe-se que a resposta dos eletrojatos se amortece significativamente e não mostra muitas diferenças entre os diferentes tipos de eletrojato. Isto acontece por causa da dissipação da energia eletromagnética devido à presença da estratificação e de camadas condutivas. Dentro do intervalo de 3000 km, a resposta eletromagnética tridimensional pode ser deslocada para cima ou para baixo da resposta da onda plana, dependendo da localização do corpo, da frequência, do tipo de eletrojato e do meio geológico. Quando a resposta aparece deslocada para cima, existe um afastamento entre as sondagens uni e tridimensionais devidas ao eletrojato, assim como um alargamento da anomalia dos perfis que registra a presença da heterogeneidade tridimensional. Quando a resposta aparece deslocada para baixo, no entanto, há uma aproximação entre estes dois tipos de sondagens e um estreitamento da anomalia dos perfis. Por outro lado, a fase se mostra geralmente, de uma forma invertida em relação à resistividade aparente. Isto significa que quando uma sobe a outra desce, e vice-versa. Da mesma forma, comumente nas altas frequências as respostas uni e tridimensionais aparecem deslocadas, enquanto que nas baixas frequências se mostram com os mesmos valores, com exceção dos eletrojatos ondulantes com parâmetros de ondulação α = —2 e —3. Nossos resultados também mostram que características geométricas próprias das estruturas tridimensionais, tais como sua orientação em relação à direção do eletrojato e a dimensão da sua direção principal, afetam a resposta devido ao eletrojato em comparação com os resultados da onda plana. Desta forma, quando a estrutura tridimensional é rotacionada de 90°, em relação à direção do eletrojato e em torno do eixo z, existe uma troca de polarizações nas resistividades dos resultados, mas não existem mudanças nos valores da resistividade aparente no centro da estrutura. Ao redor da mesma, porém, se percebe facilmente alterações nos contornos dos mapas de resistividade aparente, ao serem comparadas com os mapas da estrutura na sua posição original. Isto se deve à persistência dos efeitos galvânicos no centro da estrutura e à presença de efeitos indutivos ao redor do corpo tridimensional. Ao alongar a direção principal da estrutura tridimensional, as sondagens magnetotelúricas vão se aproximando das sondagens das estruturas bidimensionais, principalmente na polarização XY. Mesmo assim, as respostas dos modelos testados estão muito longe de se considerar próximas das respostas de estruturas quase-bidimensionais. Porém, os efeitos do eletrojato em estruturas com direção principal alongada, são muito parecidos com aqueles presentes nas estruturas menores, considerando-se as diferenças entre as sondagens de ambos tipos de estruturas. Por outro lado, os mapas de resistividade aparente deste tipo de estrutura alongada, revelam um grande aumento nos extremos da estrutura, tanto para a onda plana como para o eletrojato. Este efeito é causado pelo acanalamento das correntes ao longo da direção principal da estrutura. O modelamento de estruturas geológicas da Bacia de Marajó confirma que os efeitos do eletrojato podem ser detetados em estruturas pequenas do tipo "horst" ou "graben", a grandes distâncias do centro do mesmo. Assim, os efeitos do eletrojato podem ser percebidos tanto nos meios estratificados como tridimensionais, em duas faixas de freqüência (nas proximidades de 10-1 Hz e para freqüências menores que 10-3 Hz), possivelmente influenciados pela presença do embasamento cristalino e a crosta inferior, respectivamente. Desta maneira, os resultados utilizando o eletrojato como fonte indutora, mostram que nas baixas freqüências as sondagens magnetotelúricas podem ser fortemente distorcidas, tanto pelos efeitos galvânicos da estrutura tridimensional como pela presença da influência do eletrojato. Conseqüêntemente, interpretações errôneas dos dados de campo podem ser cometidas, se não se corrigirem os efeitos do eletrojato equatorial ou, da mesma forma, não se utilisarem algoritmos tridimensionais para interpretar os dados, no lugar do usual modelo unidimensional de Tikhonov - Cagniard. / South America presents several unique geomagnetic features, one of which is the Equatorial Electrojet, a current system which extends east - west in Northern Brazil, for almost 3500 km. Considering the fact that the influence of the Equatorial Electrojet can be detected at great distances from its central axis, it is important to understand its effects on magnetotelluric exploration in Brazil. In magnetotelluric prospecting, the influence of the equatorial electrojet has been modelled for both one and two - dimensional geological media, employing both analytical and numerical techniques solutions such as finite element and finite difference. Three-dimensional geological media have been modeled by "thin – layers "using a "thin sheet" algorithm. Lines of current, gaussian electrojets and undulatory electrojets have been used as induction sources to simulate the equatorial electrojet in these algorithms. In this thesis the principal objective is to model the effects of the equatorial electrojet on three - dimensional structures commonly found in geophysical prospecting. To accomplish this, we have computed numerical solutions of the integral equation for three - dimensional media using the inductive sources mentioned before. As previous works have indicated, our results also show that the influence of the equatorial electrojet is prominant only for frequencies lower than 10-1 Hz. This influence decreases with distance but is detectable up to as far as 3000 km from the center of the electrojet. Thus, the presence of peaks in the apparent resistivity profiles over a homogeneous half - space indicates that the influence of the electrojet is more noticeable for this kind of medium. These peaks display different amplitudes for each type of simulated electrojet, and the peak locations also change from one electrojet to the other. However, when we use more geologically realistic one - dimensional models such as a stratified media, the effect of the electrojet source diminishes considerably and the results do not vary greatly for the different kinds of electrojet employed in the model. This effect is caused by the electromagnetic energy dissipation due to the presence of stratified conductive layers within the media. Within the 3000 km region, the three - dimensional electromagnetic response can be larger or smaller than the plane wave response, depending on location body, frequency, kind of the electrojet and geology. When the apparent resistivity is larger than the plane wave response, there is a spread between the one and the three-dimensional sounding curves caused by the electrojet, as well as a widening of the profile anomaly caused by the three - dimensional inhomogeneities relative to the one due to a plane wave. When the apparent resistivity is less the two kinds of sources yield anomalies approximately equal as well as a shortening of the profile anomaly. On the other hand, the phase usually shows an inverted way related to the apparent resistivity. This means that when one phase goes up the apparent resistivity goes down, and vice - versa. Similarily at high frequencies, the one and three - dimensional phases are offset, while at low frequencies they are the same, except for the undulating electrojet with undulation factor α = -2 and -3. Our results also show that the geometric characteristics of three-dimensional structures, such as their orientation relative to the direction of the electrojet and the dimensions of their principal direction, change the response due to the electrojet source as compared to a plane wave source. For example, when the three - dimensional structure is rotated 90 degrees, relative to the direction of the electrojet, there is a change in polarization (of the electric and magnetic fields) but there are no changes in the values of apparent resistivity at the center of symmetry of the structure. When the measurements are taken away from the center of symmetry changes in the apparent resistivity are shown when compared with the unrotated structure. This is due to the persistente of the galvanic effects at the center of the structure and the presence of inductive effects at the periphery of the three - dimensional body. When we elongate the principal direction of the three - dimensional structure, the magnetotelluric soundings start to approach those of two-dimensional structures. This is more noticiable in the XY polarization. Even so, the responses of the models tested are still quite different from the responses of the quasi two - dimensional structures. Nevertheless, the effects of the electrojet in structures with elongated principal direction are very similar to those present in smaller structures, considering the differences between the soundings of both kinds of structures. On the other hand, the apparent resistivities of this kind of elongated structures show a great increase at the edges of these structures, both for the plane wave or electrojet sources. This effect is caused by the chanelling of the current along the main direction of the structure. The modelling of gelogical structures in the Marajó Basin, confirms that the effects of the electrojet can be detected even in small horst and graben structures located at great distances from electrojet center. Electrojet effects are noticeable in both one and three - dimensional media for two frequency bands, one near 10-1 Hz and another band, between 10-3 Hz to DC. This possibly reflects the influence of a resistive geological basement and a resistive lower crust, respectively. The results of the analysis, using the electrojet as an inductive source show that at low frequencies the computed responses from the magnetotelluric soundings can be strongly distorted, both by galvanic effects in the three - dimensional structure as well as the presence of the electrojet. Therefore, if the equatorial electrojet effects are not accounted for, a misleading interpretation magnetotelluric data will result. Similarily, a three - dimensional model should be used to interpret the data, instead of one-dimensional Tikhonov-Cagniard model.

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Para viabilizar a aplicação da técnica da camada equivalente aos levantamentos com grande número de dados, nós desenvolvemos o conceito de observações equivalentes e o método EGTG, que, respectivamente, diminui a demanda em memória do computador e otimiza as avaliações dos produtos internos inerentes à solução dos problemas de mínimos quadrados. Basicamente, o conceito de observações equivalentes consiste em selecionar algumas observações, entre todas as observações originais, tais que o ajuste por mínimos quadrados, que ajusta as observações selecionadas, ajusta automaticamente (dentro de um critério de tolerância pré-estabelecido) todas as demais que não foram escolhidas. As observações selecionadas são denominadas observações equivalentes e as restantes são denominadas observações redundantes. Isto corresponde a partir o sistema linear original em dois sistemas lineares com ordens menores. O primeiro com apenas as observações equivalentes e o segundo apenas com as observações redundantes, de tal forma que a solução de mínimos quadrados, obtida a partir do primeiro sistema linear, é também a solução do segundo sistema. Este procedimento possibilita ajustar todos os dados amostrados usando apenas as observações equivalentes (e não todas as observações originais) o que reduz a quantidade de operações e a utilização de memória pelo computador. O método EGTG consiste, primeiramente, em identificar o produto interno como sendo uma integração discreta de uma integral analítica conhecida e, em seguida, em substituir a integração discreta pela avaliação do resultado da integral analítica. Este método deve ser aplicado quando a avaliação da integral analítica exigir menor quantidade de cálculos do que a exigida para computar a avaliação da integral discreta. Para determinar as observações equivalentes, nós desenvolvemos dois algoritmos iterativos denominados DOE e DOEg. O primeiro algoritmo identifica as observações equivalentes do sistema linear como um todo, enquanto que o segundo as identifica em subsistemas disjuntos do sistema linear original. Cada iteração do algoritmo DOEg consiste de uma aplicação do algoritmo DOE em uma partição do sistema linear original. Na interpolação, o algoritmo DOE fornece uma superfície interpoladora que ajusta todos os dados permitindo a interpolação na forma global. O algoritmo DOEg, por outro lado, otimiza a interpolação na forma local uma vez que ele emprega somente as observações equivalentes, em contraste com os algoritmos existentes para a interpolação local que empregam todas as observações. Os métodos de interpolação utilizando a técnica da camada equivalente e o método da mínima curvatura foram comparados quanto às suas capacidades de recuperar os valores verdadeiros da anomalia durante o processo de interpolação. Os testes utilizaram dados sintéticos (produzidos por modelos de fontes prismáticas) a partir dos quais os valores interpolados sobre a malha regular foram obtidos. Estes valores interpolados foram comparados com os valores teóricos, calculados a partir do modelo de fontes sobre a mesma malha, permitindo avaliar a eficiência do método de interpolação em recuperar os verdadeiros valores da anomalia. Em todos os testes realizados o método da camada equivalente recuperou mais fielmente o valor verdadeiro da anomalia do que o método da mínima curvatura. Particularmente em situações de sub-amostragem, o método da mínima curvatura se mostrou incapaz de recuperar o valor verdadeiro da anomalia nos lugares em que ela apresentou curvaturas mais pronunciadas. Para dados adquiridos em níveis diferentes o método da mínima curvatura apresentou o seu pior desempenho, ao contrário do método da camada equivalente que realizou, simultaneamente, a interpolação e o nivelamento. Utilizando o algoritmo DOE foi possível aplicar a técnica da camada equivalente na interpolação (na forma global) dos 3137 dados de anomalia ar-livre de parte do levantamento marinho Equant-2 e 4941 dados de anomalia magnética de campo total de parte do levantamento aeromagnético Carauari-Norte. Os números de observações equivalentes identificados em cada caso foram, respectivamente, iguais a 294 e 299. Utilizando o algoritmo DOEg nós otimizamos a interpolação (na forma local) da totalidade dos dados de ambos os levantamentos citados. Todas as interpolações realizadas não seriam possíveis sem a aplicação do conceito de observações equivalentes. A proporção entre o tempo de CPU (rodando os programas no mesmo espaço de memória) gasto pelo método da mínima curvatura e pela camada equivalente (interpolação global) foi de 1:31. Esta razão para a interpolação local foi praticamente de 1:1. / The equivalent layer technique is an useful tool to incorporate (in the process of interpolation of potential field data) the constraint that the anomaly is a harmonic function. However, this technique can be applied only in surveys with small number of data points because it demands the solution of a least-squares problem involving a linear system whose order is the number of data. In order to make feasible the application of the equivalent layer technique to surveys with large data sets we developed the concept of equivalent data and the EGTG method. Basically, the equivalent data principle consists in selecting a subset of the data such that the least-squares fitting obtained using only this selected subset will also fit all the remaining data within a threshold value. The selected data will be called equivalent data and the remaining data, redundant data. This is equivalent to splitting the original linear systems in two sub-systems. The first one related with the equivalent data and, the second one, with the redundant data in such way that, the least-squares solution obtained by the first one, will reproduce all the redundant data. This procedure enables fitting all the measured data using only the equivalent data (and not the entire data set) reducing, in this way, the amount of operations and the demand of computer memory. The EGTG method optimizes the evaluation of dot products in solving least-squares problems. First, the dot product is identified as being a discrete integration of a known analytic integral. Then, the evaluation of the discrete integral is approximated by the evaluation of the analytic integral. This method should be applied when the evaluation of analytic integral needs less computational efforts than the discrete integration. To determine the equivalent data we developed two algorithms namely DOE and DOEg. The first one identifies the equivalent data of the whole linear systems while the second algorithm identifies the equivalent data in sub-systems of the entire linear systems. Each DOEg's iteration consists of one application of the DOE algorithm in a given subsystem. The algorithm DOE yields an interpolating surface that fits all data points allowing a global interpolation. On the other hand, the algorithm DOEg optimizes the local interpolation because it employs only the equivalent data while the other current algorithms for local interpolation employ all data. The interpolation methods using the equivalent layer technique was comparatively tested with the minimum curvature method by using synthetic data produced by prismatic source model. The interpolated values were compared with the true values evaluated from the source model. In all tests, the equivalent layer method had a better performance than the minimum curvature method. Particularly, in the case of bad sampled anomaly, the minimum curvature method does not recover the anomalies at the points where the anomaly presents high curvature. For data acquired at different levels, the minimum curvature method presented the worse performance while the equivalent layer produced very good results. By applying the DOE algorithm, it was possible to fit, using an equivalent layer model, 3137 gravity free-air data and 4941 total field anomaly data from the marine Equant-2 Project and the aeromagnetic Carauari-Norte Project, respectively. The DOEg algorithm was also applied in the same data sets optimizing the local interpolation. It is important to stress that none of these applications would have been possible without the concept of equivalent data. The ratio between CPU times (executing the programs with the same memory allocation) required by the minimum curvature method and the equivalent layer method in global interpolation was 1:31. This ratio was 1:1 in local interpolation.

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Walter Malagutti Filho / Banca: Denise Balastrero Menezes / Resumo: O diagnóstico de áreas contaminadas é um procedimento obrigatório ao tratamento e remediação de solo e águas subterrâneas. Contaminantes complexos como hidrocarbonetos passam por transformações físicas e químicas ao longo do tempo de permanência no ambiente geológico, com alterações no grau de dissolução no sistema aquífero. Este trabalho descreve a aplicação de métodos geofísicos integrados com um histórico de dados químicos, numa área contaminada por hidrocarbonetos vazados num acidente ferroviário, em 2005, na zona rural do município de Botucatu (SP). Foram utilizados os métodos geofísicos Eletrorresistividade e Polarização Induzida, por meio de 5 linhas paralelas de tomografia elétrica em arranjo Schlumberger, programadas e posicionadas a partir da interpretação de um histórico de análises geoquímicas do solo e água subterrânea. Os dados de tomografia elétrica permitiram a geração de modelos de inversão 2D e modelos de visualização 3D. De forma geral, o histórico de análises geoquímicas, última atualização em 2007, indica claramente a redução de teores de contaminantes em solo e no aquífero. A análise integrada de dados indica o avançado estado de degradação dos hidrocarbonetos, reconhecido por elevados valores de alta cargabilidade em relação ao padrão natural da área, concomitantemente a zonas de média resistividade. As áreas contaminadas e monitoradas por análise químicas foram caracterizadas por alta cargabilidade e média resistividade, com indícios de neoformação pre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The diagnosis of contaminated areas is a mandatory procedure to treatment and remediation of soil and groundwater. Complex contaminants like hydrocarbons undergo physical and chemical changes along the dwell time in the geological environment, with changes in dissolution and spread in unsaturated and saturated soil aquifer system. This research describes the application of geophysical methods integrated with a history of chemical data in a contaminated area by leaked hydrocarborn in a railway accident, in 2005, at rural area in Botucatu (SP). The geophysical methods Electrical Resistivity and Induced Polarization were used by 5 parallel lines of electrical resistivity tomography in Schlumberger array, programmed and adjusted from a history of chemical analysis of groundwater. The electrical tomography data allowed the generation of 2D inversion models and visualization of 3D models. In general, the history of geochemical analysis, last updated in 2007, clearly indicates a reduction of contaminant levels in soil and in the aquifer. The data integrated analysis indicated the advanced state of degradation of hydrocarbons, recognized by high values of high chargeability in relation to the natural pattern of the area, concomitantly to areas of medium resistivity. The areas contaminated and monitored by chemical analysis were characterized by high chargeability and medium resistivity, with indications of past formation of sulfides and conditions close to the natural geological envi... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Vagner Roberto Elis / Banca: Daniel Françoso Godoy / Resumo: Este trabalho apresenta e discute os resultados gerados através de levantamentos geofísicos terrestres de Eletrorresistividade e da Polarização Induzida (IP) utilizados na investigação de uma ocorrência de estanho (cassiterita) associada a hidrotermalito do tipo greisen, localizada na borda oeste do Granito São Sepé. A área de estudo está localizada na porção central do Escudo Sul-Riograndense, município de São Sepé (RS). A ocorrência mineral está associada a veios de quartzo inseridos nos quartzos xistos do Complexo Metamórfico Vacacaí. Foram realizadas 6 linhas de caminhamento elétrico dispostas paralelamente na direção N30W. Os dados foram processados para elaboração dos modelos de inversão 2D gerados para os parâmetros de resistividade e cargabilidade. Os modelos de inversão 2D indicaram áreas de alta cargabilidade interpretadas como as prováveis zonas de concentração da cassiterita. Os dados de resistividade não foram suficientes para a definição das zonas mineralizadas, uma vez que a encaixante (quartzo-xistos) e os veios mineralizados apresentam valores de resistividade parecidos. Desse modo, os dados de cargabilidade foram utilizados para gerar os modelos de visualização 3D, os quais permitiram determinar a morfologia e a continuidade da provável zona de ocorrência da cassiterita. Os resultados dos modelos de visualização 3D mostraram que na área investigada ocorrem dois conjuntos de veios de quartzo e que os sulfetos ocorrem disseminados, provavelmente, nos veios com... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work presents and discusses the results generated by terrestrial geophysical surveys of DC resitivity and Induced Polarization (IP) used to investigate an occurrence of tin (cassiterite) associated with greisen type hydrothermalite, located on the western border of São Sepé Granite. The study area is located in the central portion of the Shield Sul-Riograndense, municipality of São Sepé (RS). The mineral occurrence is associated with quartz veins inserted in the schist quartz of the Vacacaí Metamorphic Complex. Six electric path lines were arranged parallel in the N30W direction. The data were processed to elaborate the 2D inversion models generated for the resistivity and chargeability parameters. The 2D inversion models indicated areas of high chargeability interpreted as the probable zones of concentration of cassiterite. The resistivity data were not sufficient for the definition of the mineralized zones, since the nesting agent (quartz-schists) and the mineralized veins presented similar resistivity values. Thus, the chargeability data were used to generate the 3D visualization models, which allowed to determine the morphology and continuity of the probable cassiterite occurrence zone. The results of the 3D visualization models showed that in the investigated area two sets of quartz veins occur and that the sulphides occur probably in the veins with direction N30W. / Mestre