Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-05T14:03:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Guilherme Pereira da Silva.pdf: 4164449 bytes, checksum: 8b0ddf1113ce0b1676ea96992f3a813a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:03:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE Guilherme Pereira da Silva.pdf: 4164449 bytes, checksum: 8b0ddf1113ce0b1676ea96992f3a813a (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste estudo relaciona-se o campo magnético natural terrestre, a movimentos oceânicos de tartarugas marinhas. Utilizou-se mapas e dados de posição geográfica, referentes a rotas oceânicas de tartarugasverdes (Chelonia mydas) e tartarugas-de-couro (Dermochelys coriacea), publicados em periódicos especializados. Construiu-se tabelas, contendo dados relativos ao campo geomagnético, em softwares dos modelos globais WMM2010 e EMM2010. Além de comparativos, com gráficos e tabelas numéricas, entre as posições ocupadas por animais e a intensidade do campo magnético total (F), da contribuição dada pela crosta. Inicialmente, foi identificada a presença de múltiplas anomalias magnéticas (variações irregulares do campo), próximas às posições ocupadas pelas tartarugas marinhas. Localizadas as posições geográficas e intensidades destas anomalias, constatou-se que as tartarugas-verdes deslocaram-se no sentido de evitarem estas regiões. O estudo aplicou a metodologia, à trilhas oceânicas de onze regiões distintas, verificando ser este comportamento comum a todas elas. Um estudo matemático específico, relativo às intensidades de anomalias magnéticas, nas proximidades das Ilhas de Ascensão (no Oceano Atlântico) e da Ilha Europa (Canal de Moçambique), mostrou que, além de desviarem de anomalias, os animais navegaram por uma faixa cuja intensidade oscilou entre - 50 e +50 nanoTesla (nT). Isto sugere haver uma “faixa de conforto geomagnético”, relativo à contribuição gerada pela crosta terrestre, na qual os animais buscam se posicionar. Cinco tartarugasverdes na Ilha de Ascensão estiveram em regiões a 85% desta faixa, e três animais na Ilha Europa, a 81%. Assim, na maior parte das posições ocupadas pelos animais, o campo de anomalias variou entre - 50 e +50 nT. Foram realizados mais dois estudos comparativos, utilizando o campo magnético da crosta, porém considerando-se as componentes Norte-Sul, Leste-Oeste e Vertical, do campo total. Um primeiro estudo, comparou posições geográficas de sete tartarugas-verdes, que depositaram ovos em Galápagos e migravam para o continente, com a intensidade do campo total da crosta oceânica. Neste caso, os animais também mantiveram o mesmo comportamento, evitando regiões de maior variabilidade geomagnética. Ao analisar-se a região do entorno de cada posição ocupada, verificou-se que os animais optaram por ocupar posições com intensidade relativa próxima à média local. Uma projeção georreferenciada, de regiões do entorno (limites meio por meio grau), mostrou que os animais estavam, na maior parte das vezes, mais próximos das intensidades médias do que das máximas e mínimas. Numéricamente, a diferença entre as médias locais e as intensidades nas posições dos animais variou entre 1,4 e 8,5%. A diferença relativa de intensidade para máximos e mínimos locais estão, em média, entre 44,3 e 55,7%, indicando que os animais optaram por posições intermediárias. Um último estudo, repetiu a metodologia para duas tartarugas-de-couro, um macho e uma fêmea, que navegaram no Oceano Atlântico Sul, próximo à costa brasileira. Além de percorrem rotas que evitavam regiões com maior variabilidade do campo da crosta oceânica, estes animais mantiveram-se em posições cujas intensidades eram relativamente medianas ao entorno. Durante o trajeto, os animais posicionaram-se em locais onde a intensidade é mais próxima das médias locais, do que das máximas e mínimas. O espécime fêmea esteve em pontos que diferiam de intensidade, em média, em 1,75% do valor médio local de campo; enquanto o espécime macho em 0,42%. Assim, através de avaliações realizadas por regiões oceânicas distintas, espécies diferentes e épocas diversas, pode-se apontar a intensidade do campo magnético gerado pela crosta terrestre como um parâmetro componente da orientação e navegabilidade de tartarugas marinhas em mar aberto.

Este trabalho tem por objetivo descrever a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (SAMA) utilizando os modelos para o período histórico (1600–1890) e também os modelos para o último século (DGRF e IGRF). Como a SAMA apresenta características de baixa intensidade do campo total e coincide com a região de intenso fluxo de partículas cósmicas, muitos problemas com objetos que orbitam a Terra (por exemplo, satélites) são detectados nessa região. São descritos os efeitos provocados pela SAMA em fenômenos espaciais. Através da análise dos modelos na forma de mapas, foram extraídos os dados de mínima intensidade para o centro da SAMA e a posição destes pontos, possibilitando conhecer a trajetória e as taxas de deriva. Os modelos foram testados na interface manto-núcleo através da componente vertical, para encontrar correlação com anomalias em superfície. Os resultados mostraram deriva para Oeste constante e variações em latitude. Foi observado que as intensidades acompanham a diminuição de todo o campo, embora a SAMA apresente caráter predominantemente não-dipolar, evidenciada pela razão entre o campo não-dipolar e o campo total no Atlântico Sul. A comparação de intensidades da SAMA com as medidas de intensidade realizadas pelos observatórios mostrou que a influência da SAMA aparece na forma de sobreposição ou amplificação de fenômenos com menor comprimento de onda, como os impulsos de variação secular (jerks geomagnéticos). A continuação para baixo dos modelos se mostrou satisfatória quando comparada com o método de inversão estocástica. A comparação da SAMA com outras anomalias em superfície mostrou independência na trajetória, porém, quando comparadas com os lóbulos principais na interface manto-núcleo, indicam que estas anomalias possam estar interligadas. Os lóbulos do núcleo foram interpretados com base nos mecanismos de geração, sugerindo que a SAMA possa ser originada através de movimentos combinados entre duas colunas de convecção e regiões de fluxo reverso no núcleo externo. / The object of this dissertation is to describe the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) using geomagnetic models for the historical period from 1600 to 1890 and also the IGRF and DGRF models for the past century. Since the SAMA presents low intensities of the total geomagnetic field that correspond to a region of intense cosmic ray particle flux, many problems with objects that orbit along this region (eg. Satelites) have been detected. The SAMA effects on space vehicles are described. The field models led to the definition of the SAMA center as the locus of minimum total field intensity and how the anomaly drifted and varied in intensity for the past four centuries. The vertical component at the Core Mantle Boundary (CMB) was used to find correlations with anomalies at the surface the Earth surface. Results have shown a rather constant westward drift and also latitude variations. It was observed that intensities follow the general decrease of the total field although the SAMA displays a predominantly non-dipolar character that is evident in the non-dipolar/total field ratios for the South Atlantic. The comparison of geomagnetic measurements by nearby Southamerican Observatories show that the SAMA influence appears as a superposition or amplification of lower wavelength phenomena such as the secular variation impulses (jerks). A downward continuation of the models was found satisfactory when compared to the stochastic inversion method. The comparison of the SAMA with other surface anomalies showed a rather independent behavior however, a comparison with the main radial component lobes at the CMB showed that all these anomalies may be interconnected. The nucleus lobes have been interpreted under the light of field generation processes, suggesting that the SAMA may originate from the combined motion of two convection columns and reverse flux regions in the outer core.

Este trabalho tem por objetivo descrever a Anomalia Magnética do Atlântico Sul (SAMA) utilizando os modelos para o período histórico (1600–1890) e também os modelos para o último século (DGRF e IGRF). Como a SAMA apresenta características de baixa intensidade do campo total e coincide com a região de intenso fluxo de partículas cósmicas, muitos problemas com objetos que orbitam a Terra (por exemplo, satélites) são detectados nessa região. São descritos os efeitos provocados pela SAMA em fenômenos espaciais. Através da análise dos modelos na forma de mapas, foram extraídos os dados de mínima intensidade para o centro da SAMA e a posição destes pontos, possibilitando conhecer a trajetória e as taxas de deriva. Os modelos foram testados na interface manto-núcleo através da componente vertical, para encontrar correlação com anomalias em superfície. Os resultados mostraram deriva para Oeste constante e variações em latitude. Foi observado que as intensidades acompanham a diminuição de todo o campo, embora a SAMA apresente caráter predominantemente não-dipolar, evidenciada pela razão entre o campo não-dipolar e o campo total no Atlântico Sul. A comparação de intensidades da SAMA com as medidas de intensidade realizadas pelos observatórios mostrou que a influência da SAMA aparece na forma de sobreposição ou amplificação de fenômenos com menor comprimento de onda, como os impulsos de variação secular (jerks geomagnéticos). A continuação para baixo dos modelos se mostrou satisfatória quando comparada com o método de inversão estocástica. A comparação da SAMA com outras anomalias em superfície mostrou independência na trajetória, porém, quando comparadas com os lóbulos principais na interface manto-núcleo, indicam que estas anomalias possam estar interligadas. Os lóbulos do núcleo foram interpretados com base nos mecanismos de geração, sugerindo que a SAMA possa ser originada através de movimentos combinados entre duas colunas de convecção e regiões de fluxo reverso no núcleo externo. / The object of this dissertation is to describe the South Atlantic Magnetic Anomaly (SAMA) using geomagnetic models for the historical period from 1600 to 1890 and also the IGRF and DGRF models for the past century. Since the SAMA presents low intensities of the total geomagnetic field that correspond to a region of intense cosmic ray particle flux, many problems with objects that orbit along this region (eg. Satelites) have been detected. The SAMA effects on space vehicles are described. The field models led to the definition of the SAMA center as the locus of minimum total field intensity and how the anomaly drifted and varied in intensity for the past four centuries. The vertical component at the Core Mantle Boundary (CMB) was used to find correlations with anomalies at the surface the Earth surface. Results have shown a rather constant westward drift and also latitude variations. It was observed that intensities follow the general decrease of the total field although the SAMA displays a predominantly non-dipolar character that is evident in the non-dipolar/total field ratios for the South Atlantic. The comparison of geomagnetic measurements by nearby Southamerican Observatories show that the SAMA influence appears as a superposition or amplification of lower wavelength phenomena such as the secular variation impulses (jerks). A downward continuation of the models was found satisfactory when compared to the stochastic inversion method. The comparison of the SAMA with other surface anomalies showed a rather independent behavior however, a comparison with the main radial component lobes at the CMB showed that all these anomalies may be interconnected. The nucleus lobes have been interpreted under the light of field generation processes, suggesting that the SAMA may originate from the combined motion of two convection columns and reverse flux regions in the outer core.

Archeomagnetic field models may provide important insights to the geodynamo. Here we investigate the existence and mobility of reversed flux patches (RFPs) in an archeomagnetic field model. We introduce topological algorithms to define, identify, and track RFPs. In addition, we explore the relations between RFPs and dipole changes and apply robustness tests to the RFPs. In contrast to previous definitions, patches that reside on the geographic equator are adequately identified based on our RFPs definition. Most RFPs exhibit a westward drift and migrate toward higher latitudes. Undulations of the magnetic equator and RFPs oppose the axial dipole moment (ADM). Filtered models show a tracking behavior similar to the nonfiltered model, and surprisingly new RFPs occasionally emerge. The advection and diffusion of RFPs have worked in unison to yield the decrease of the ADM at recent times. The absence of RFPs in the period 550-1440 A.D. is related to a low in intermediate degrees of the geomagnetic power spectrum. We thus hypothesize that the RFPs are strongly dependent on intermediate spherical harmonic degrees 4 and above. Filtered models and comparison with the GUFM1 model suggest that RFPs are robust features of the geomagentic field for the last millennia. / Modelos do campo arqueomagnético podem fornecer importantes informações sobre o geodínamo. Nesta dissertação, estudou-se a existência e a mobilidade de lóbulos de fluxo reverso (RFPs, em inglês) no campo arqueomagnético. Testes de robustez foram aplicados para diferentes modeles. Além disso, foram exploradas as relações entre RFPs e as variações do momento do dipolo axial (ADM, em inglês). Para tanto, foram desenvolvidos algoritmos topológicos para definir, identificar e mapear os RFPs em modelos do campo arqueomagnético (modelo CALS3k.4b e modelo GUFM1). O equador magnético foi usado para definir a polaridade ao invés do equador geográfico. Uma vez que cada ponto da grade de 1 grau x 1 grau de latitude/longitude é associado com um hemisfério magnético e uma polaridade (normal ou reversa), o passo seguinte é identificar os picos de lóbulos de fluxo reverso. No passo final de identificação um critério de intensidade é imposto para evitar lóbulos que possuem intensidade muito baixa. Para mapear lóbulos de fluxo reverso no tempo, foi codificado um algoritmo que calcula a distancia de cada lobulo para todos os lóbulos do próximo intervalo de tempo. Diferentemente das definições anteriores, lóbulos que residem no equador geográfico são adequadamente identificados com a nova definição de RFPs. A maioria dos RFPs exibe deriva para Oeste e mais de 75% deles migram em direção a altas latitudes. Ondulações do equador magnético e RFPs resultam de campo com momento oposto ao ADM. Modelos filtrados apresentam resultados de mapeamento semelhantes aos de modelos não-filtrados, e em alguns casos, surgem nos modelos filtrados novos RFPs. Resultados dos modelos CALS3k.4b e GUFM1 para o período de 1840 AD até 1990 AD mostram concordância para o mapeamento de lóbulos de fluxo reverso com maiores similaridades para os filtros mais fortes. Os resultados desta dissertação são compatíveis com a ideia que a advecção e a difusão de RFPs tem operado em conjunto causando o decréscimo do ADM nos últimos séculos. A ausência de RFPs no período de 550-1440 AD sendo relacionada a baixos valores nos graus intermediários do espectro de potencia. Dessa forma, sugere-se que os RFPs são fortemente dependentes dos harmônicos esféricos de graus 4 e acima. Modelos filtrados e comparações com o modelo GUFM1 sugerem que lóbulos de fluxo reverso são feições robustas do campo magnético terrestre nos últimos milênios.

Magnetômetros "fluxgates" são largamente utilizados nas medidas de campos magnéticos fracos, principalmente nas observações geomagnéticas, prospeção mineral e pesquisa espacial, devido ao seu baixo consumo, baixo nível de ruído, robustez, ampla faixa dinâmica e boa sensibilidade. A utilização do magnetismo macio em ligas amorfas estimulou o trabalho de desenvolvimento de sensores magnéticos para aplicações em regiões tropicais e sub tropicais como no Brasil. Núcleos em anel com fitas amorfas foram construídos para investigar o comportamento de novas configurações de magnetômetros "fluxgates". Os resultados mostraram que é possível diminuir o ruído ajustando o tamanho da janela de amostragem com valores próximos à largura do pulso da corrente de excitação. O estudo da dependência da amplitude dos harmônicos pares com a variação da corrente de excitação mostrou as condições em que o 20 harmônico tem seu maior valor e este deve ser o ponto ajustado para a sua operação. O estudo da excitação direta com a aplicação da corrente na fita amorfa de um núcleo em anel mostrou que se pode produzir um magnetômetro "fluxgate" de segundo harmônico com sensibilidade similar aos magnetômetros com excitação convencional e ainda consumindo menos corrente. Para este estudo foram construídos 20 magnetômetros tipo "fluxgate", portáteis, com núcleo amorfo, para medir as variações do campo magnético nos três eixos ortogonais pertinentes. Foram instalados para coletarem dados no sul do Brasil, formando dois conjuntos bidimensionais com espaçamento de aproximadamente 110 km entre as estações. Durante o mesmo período, outro conjunto composto por 25 magnetômetros fluxgate da Universidade de Flinders, Austrália, foi instalado na mesma região. Os resultados mostraram dados compatíveis e desde então, medidas de Sondagens Magnéticas Profundas têm sido realizadas em todo território brasileiro para reconhecimento de concentração anômala de correntes no interior da Terra.

O campo magnético terrestre (campo geomagnético) varia com o tempo, dando origem às diversas formas de variações temporais. O estudo das variações do campo magnético terrestre - particularmente, das pulsações geomagnéticas - pode revelar informações importantes sobre as condições do clima espacial, ou seja, sobre os processos físicos em ocorrência no interior da magnetosfera terrestre e no plasma do vento solar.As pulsações geomagnéticas são estudadas intensivamente, pois esta é uma das maneiras mais eficazes para compreensão tanto dos fenômenos que ocorrem na ionosfera e magnetosfera interna terrestres, como da própria interação entre o campo magnético interplanetário e o campo geomagnético, principalmente na região frontal (diurna) da magnetosfera.Um sistema de medidas de pulsações geomagnéticas é proposto e implementado neste trabalho. O sistema proposto é um sistema autônomo, micro-controlado, que utiliza energia solar para alimentar os seus módulos eletrônicos. Esse sistema é constituído por sensores, e por subsistemas para: tratamento analógico dos sinais (filtros e amplificadores); digitalização/transmissão dos dados; armazenamento dos dados; e redução e pré-processamento dos dados. Neste trabalho são apresentados os resultados dos testes de offset, nível de ruído, estabilidade térmica, linearidade e teste funcional completo. Os resultados alcançados nesses testes mostram que o sistema satisfaz às condições requeridas para um sistema de tratamento e coleta para observação de pulsações geomagnéticas.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:32Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:234 / DAAD - Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico / Deutscher Akademischer Austauschdiens / This thesis presents two contributions to magnetotelluric data interpretation. The first one is a new MT inversion method, named Geologic-Descriptive Method (DesG) because it explicitly incorporates a priori information, keeping a close correspondence with the standard description of geological features. The user defines by means of geometric elements (points and axes) the skeleton of geological features, and establishes a priori values for the resistivity of the assumed geological bodies. The method estimates the resistivity distribution in the subsurface, which are closest to the specified geometric elements and produce an acceptable fit to the observations. The analysis of an obtained solution may help in modifying the a priori outline for the sources, allowing, in this way, that successive inversions be performed until the solution fit the data and make geological sense. Among the attractive features of the presented method are: (i) the anomalous sources may present a resistivity larger or smaller than the resistivity of the host rocks, (ii) several host rocks, enclosing or not anomalous sources, may be crossed by the traverse, and (iii) the resistivity contrast between the anomalous source and the host rock may be either abrupt or gradational. Tests on synthetic data reveal, among other relevant features, excellent results in estimating the attitudes of variable-dip faults, which are of particular importance in regional tectonic studies, and in delineating diabase sills within sedimentary basins, which represent a severe obstacle in oil prospecting. The method also allows the joint interpretation of the target sources and the sources causing static shift. Tests using data from COPROD2 shows a estimative of the resistivity distribution in agreement with the geological knowledge about the area. The second contribution relates to the design of geophysical experiment. By means of several indicators, particularly the density information matrix, it is shown that one can access the theoretical resolution of the data, which guides the explorationist in carrying out a survey design. The survey design optimization allows determining the most suitable observation locations and periods to produce a more precise delineation of sources, whose locations are approximately known. / Esta tese apresenta duas contribuições para a interpretação geofísica, voltadas ao Método Magnetotelúrico. A primeira trata de uma nova abordagem para a interpretação MT, denominada MÉTODO DESCRITIVO-GEOLÓGICO (DesG), em alusão à incorporação explícita de informação a priori de correlação fácil com a descrição geológica tradicional. O intérprete define por meio de elementos geométricos (pontos e linhas) o arcabouço de feições geológicas bem como fornece valores de resistividade aos corpos geológicos presumidos. O método estima a distribuição de resistividade subsuperficial em termos de fontes anômalas próximas aos elementos geométricos, ajustando as respostas produzidas por estes corpos às medidas de campo. A solução obtida fornece então informações que podem auxiliar na modificação de algumas informações a priori imprecisas, permitindo que sucessivas inversões sejam realizadas até que a solução ajuste os dados e faça sentido geológico. Entre as características relevantes do método destacam-se: (i) os corpos podem apresentar resistividade maior ou menor do que a resistividade do meio encaixante, (ii) vários meios encaixantes contendo ou não corpos anômalos podem ser cortados pelo perfil e (iii) o contraste de resistividade entre corpo e encaixante pode ser abrupto ou gradativo. A aplicação do método a dados sintéticos evidencia, entre outras vantagens, a sua potencialidade para estimar o mergulho de falhas com inclinação variável, que merece especial interesse em Tectônica, e delinear soleiras de diabásio em bacias sedimentares, um sério problema para a prospecção de petróleo. O método permite ainda a interpretação conjunta das causas do efeito estático e das fontes de interesse. A aplicação a dados reais é ilustrada tomando-se como exemplo dados do COPROD2, cuja inversão produziu soluções compatíveis com o conhecimento geológico sobre a área. A segunda contribuição refere-se a desenho de experimento geofísico. Por meio de indicadores diversos, em especial a matriz densidade de informação, é mostrado que a resolução teórica dos dados pode ser estudada, que guia o planejamento da prospecção. A otimização do levantamento permite determinar os períodos e as posições das estações de medida mais adequados ao delineamento mais preciso de corpos cujas localizações são conhecidas aproximadamente.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-22T11:51:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InformacaoPrioriInversao.pdf: 34711672 bytes, checksum: 0e737b495dfa99b9bf2a4be215614961 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-06-24T14:10:20Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InformacaoPrioriInversao.pdf: 34711672 bytes, checksum: 0e737b495dfa99b9bf2a4be215614961 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-24T14:10:20Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_InformacaoPrioriInversao.pdf: 34711672 bytes, checksum: 0e737b495dfa99b9bf2a4be215614961 (MD5) Previous issue date: 1999 / Esta Tese apresenta dois estudos aplicados à inversão de dados magnetotelúricos. No primeiro deles, os parâmetros obtidos na inversão são as dimensões da malha de parametrização da subsuperfície, sendo conhecida, a priori, a resistividade de uma heterogeneidade e a do seu meio envolvente; no outro estudo, é abordado o uso de operadores de derivadas de ordem maior do que um com a finalidade de estabilizar o problema inverso. No primeiro estudo, os resultados podem ser considerados satisfatórios somente se a informação sobre as resistividades tem erro menor do que 20%. No segundo estudo, os resultados demonstram que o uso de operadores de ordem maior do que um podem ser mais eficazes do que o uso convencional do operador de primeira derivada, pois além de estabilizarem o problema inverso, esses operadores contribuem para melhorar a resolução das heterogeneidades de resistividade da subsuperfície. Ambos os estudos são inéditos, pois a prática de inversão de dados magnetotelúricos consiste de obter como resultado do problema inverso a resistividade dos prismas de uma malha de parametrização de dimensões fixas, usando como estabilizador o operador de primeira derivada. Os modelos usados nos estudos são bidimensionais e representam uma subsuperfície com uma e duas heterogeneidades de forma prismática envolvidas por ambiente homogêneo. O desempenho das técnicas foi testado com dados sintéticos com e sem ruído gaussiano, bem como dados reais do perfil COPROD2. Durante o trabalho, são, ainda, descritas as técnicas de inversão denominadas creeping e jumping e feita uma comparação e avaliação sobre elas. Mostra-se aqui que, ao contrário do que afirmam muitos pesquisadores, a inclusão de informação a priori sore os parâmetros pode ser feita na técnica do creeping com a mesma facilidade com que é feita na técnica do jumping. / This thesis includes two studies applied to the inversion of magnetotelluric data. In the first the dimensions of the subsurface parametrizing grid are determined knowing the resistivities of the heterogeneity and of its surrounding medium; and the other deals with the use of derivative operators of order greater than one to stabilize the inversion problem. In the first study the satisfactory results are obtained only if the resistivity errors are less than 20%; while in the second the results show that the operators of order greater than one can be more effective than conventional first derivative operators because they yield better resolution of the subsurface resistivity heterogeneity besides acting as stabilizers. These studies are new in the inversion of magnetotelluric data since, so far, resistivity of the grid blocks have been obtained with a fix grid, using the first derivative operator as stabilizer. In these studies, bi-dimensional models representing a subsurface with one and two prismatic heterogeneity are used. The effectiveness of the inversion techniques have been evaluated by applying them on both noisy and noise-free synthetic data, and on COPROD2 field profile. Also, a comparative study to analyze the effectiveness of the creeping and the jumping inversion techniques is included in this thesis. This study shows that a priori information on the parameters can be introduced in the creeping as easily as in the jumping contrary to what is mentioned in earlier publications.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-07T13:55:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EquipamentoEletromagneticoProspeccao.pdf: 10600477 bytes, checksum: 4318a450123d026ada0e49bfca7dbaf6 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Item sem assunto. on 2014-08-07T16:26:28Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-08T14:11:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EquipamentoEletromagneticoProspeccao.pdf: 10600477 bytes, checksum: 4318a450123d026ada0e49bfca7dbaf6 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-09-22T12:37:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EquipamentoEletromagneticoProspeccao.pdf: 10600477 bytes, checksum: 4318a450123d026ada0e49bfca7dbaf6 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-22T12:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EquipamentoEletromagneticoProspeccao.pdf: 10600477 bytes, checksum: 4318a450123d026ada0e49bfca7dbaf6 (MD5) Previous issue date: 1979 / Nas últimas décadas, a prospecção por métodos eletromagnéticos vem-se constituindo numa técnica eficiente para prospecção mineral. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um equipamento para prospecção eletromagnética quantitativa de corpos condutores, através do método dipolo-dipolo, podendo ainda ser usado em modelos reduzidos. Eletricamente, o sistema mede grandezas relacionadas ao acoplamento indutivo entre duas bobinas: transmissora e receptora. Elas são dispostas na superfície da terra, afastadas entre si, e a terra, desse modo, constitui o núcleo acoplador. Quando existem corpos condutores nas proximidades, estes são denunciados por alterações no comportamento do sinal induzido na bobina receptora. O equipamento compreende dois conjuntos: o transmissor e o receptor, além de acessórios. O transmissor gera um campo eletromagnético nas freqüências de 520 e 3.090 Hz, e um sinal de referência para o receptor, o qual é enviado através de um cabo. O receptor, inicialmente, separa o sinal induzido pelos campos secundários gerados por condutores, do campo normalmente recebido, quando a condutividade da subsuperfície é relativamente uniforme (campo primário). Em seguida, decompõe esse sinal em duas componentes ortogonais, uma em fase, e outra em quadratura com o campo primário. Através de duas escalas de precisão, as amplitudes dessas componentes são mostradas como percentagens do campo primário, com precisão de 1%. A sensibilidade do receptor é de 0,5 μV. O circuito eletrônico foi rigorosamente testado com preciso instrumental de laboratório. Em seguida, testou-se sua aplicação no Laboratório de Modelo Reduzido Eletromagnético do NCGG, refazendo-se experiências clássicas, encontradas na literatura especializada. No campo, foi experimentado próximo da cidade de Araci no Estado da Bahia, em áreas prospectadas pela "Rio Doce Geologia e Mineração S/A-DOCEGEO". Em ambos os casos, verificaram-se bons resultados. / In the last decade, electromagnetic methods constituted an efficient technique for prospecting of minerals. The objective of this work was to develop an equipment for quantitative electromagnetic prospecting of conducting bodies using dipole-dipole technique. The equipment can also be adopted for reduced scale model experiments. The equipment, in principle, measures the variation in the mutual electromagnetic coupling of two coils, namely the transmitting and the receiving coils. Ground will also contribute to this coupling when the coil system is used near it. This mutual impedance of the transmitter – receiver - ground system shall vary in the vicinity of an anomalous conductor which is manifested as a variation in the signal induced in the search coil. The equipment consists of two sets: a transmitter and a receiver alongwith accessories. The transmitter generates an electromagnetic field at frequencies of 520 Hz and 3090 Hz, and a reference signal for the receiver which is connected through a cable. The receiver first separates the anomalous secondary e.m. field from the uniform primary field. Then this secondary signal is decomposed into two orthogonal components, one inphase and other in quadrature with respect to the primary field. Amplitudes of these phase components can be measured directly in terms of the percentage of the primary field within a precision of 1%, using two amplitude scales. The sensibility of the receiver is 0.5 μV. Electronic circuits were rigorously tested by using precise laboratory instruments. The performance of the e.m. equipment was verified (a) by carrying out classical e.m. model experiments in the laboratory and comparing them with the published results; and (b) by taking some e. m. traverses in an area near Araci, in the State of Bahia, which has been prospected by "Rio Doce Geologia e Mineraçáo S/A-DOCEGEO". All these tests verify a highly good performance of the equipment in terms of its precision and usefulness for field work.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-04T13:28:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FormulacaoImplementacaoPacote.pdf: 18521004 bytes, checksum: 5a1e56c851024f3a4b89fa031123237e (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Item sem assunto. on 2014-08-07T16:42:20Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-09-04T12:41:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FormulacaoImplementacaoPacote.pdf: 18521004 bytes, checksum: 5a1e56c851024f3a4b89fa031123237e (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-10T14:50:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FormulacaoImplementacaoPacote.pdf: 18521004 bytes, checksum: 5a1e56c851024f3a4b89fa031123237e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T14:50:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_FormulacaoImplementacaoPacote.pdf: 18521004 bytes, checksum: 5a1e56c851024f3a4b89fa031123237e (MD5) Previous issue date: 1992 / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / UFPA - Universidade Federal do Pará / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / O presente trabalho consiste na formulação de uma metodologia para interpretação automática de dados de campo magnético. Desta forma, a sua utilização tornará possível a determinação das fronteiras e magnetização de cada corpo. Na base desta metodologia foram utilizadas as características de variações abruptas de magnetização dos corpos. Estas variações laterais abruptas serão representadas por polinômios descontínuos conhecidos como polinômios de Walsh. Neste trabalho, muitos conceitos novos foram desenvolvidos na aplicação dos polinômios de Walsh para resolver problemas de inversão de dados aeromagnéticos. Dentre os novos aspectos considerados, podemos citar. (i) - O desenvolvimento de um algoritmo ótimo para gerar um jôgo dos polinômios "quase-ortogonais" baseados na distribuição de magnetização de Walsh. (ii) - O uso da metodologia damped least squares para estabilizar a solução inversa. (iii) - Uma investigação dos problemas da não-invariância, inerentes quando se usa os polinômios de Walsh. (iv) - Uma investigação da escolha da ordem dos polinômios, tomando-se em conta as limitações de resolução e o comportamento dos autovalores. Utilizando estas características dos corpos magnetizados é possível formular o problema direto, ou seja, a magnetização dos corpos obedece a distribuição de Walsh. É também possível formular o problema inverso, na qual a magnetização geradora do campo observado obedece a série de Walsh. Antes da utilização do método é necessária uma primeira estimativa da localização das fontes magnéticas. Foi escolhida uma metodologia desenvolvida por LOURES (1991), que tem como base a equação homogênea de Euler e cujas exigências necessárias à sua utilização é o conhecimento do campo magnético e suas derivadas. Para testar a metodologia com dados reais foi escolhida uma região localizada na bacia sedimentar do Alto Amazonas. Os dados foram obtidos a partir do levantamento aeromagnético realizado pela PETROBRÁS. / In this work we develop a method for the automatic interpretation of magnetic field data. This methodology determines the boundaries and magnetizations of geologic units. The often of abrupt variations of the magnetization of geological units are modeled in this methodology. These abrupt lateral variations will be represented by discontinuous polynomials known as Walsh polynomials. Several new concepts were developed in order to apply Walsh polynomials to solve aeromagnetic data inversion problems. Among these new concepts we can list. (i) - An optimum algorithm to generate a set of "quasi-orthogonal" polynomials using a Walsh magnetization distribution. (ii) - The use of the damped least squares method to stabilize the inverse solution. (iii) An investigation of positional invariance problems, which are inherent in the Walsh polynomials. (iv) - The choice of the order of the polynomials taking into account the limitations of resolution and the behaviour of the eigenvalues. Using these features of magnetized bodies it is possible to formulate the direct problem, i.e, the bodies magnetization obeys Walsh distribution. It is also possible to formulate the inverse problem, in which the magnetization that generates the observed field obeys the Walsh series. Prior to applying the method it is necessary to estimate the depths to the magnetic sources. We have chosen a method developed by LOURES (1991), which is based on the Euler homogenous equation which requires the knowledge of the magnetic field and its derivatives. We tested the method with real data from a region in the Alto Amazonas sedimentary basin. The aeromagnetic data were provided by PETROBRÁS.