Resumo: As áreas de estudo desta pesquisa envolveram rochas pertencentes ao Grupo Itararé - Bacia do Paraná, localizadas em afloramentos nas cidades de Ponta Grossa (próximo ao parque estadual de Vila Velha) e Lapa, ambas no estado do Paraná. O principal objetivo foi a descrição de uma seqüência metodológica que utilizou várias técnicas como: mapeamento geológico, aquisição e processamento de dados de sísmica de reflexão rasa, ensaio geoestatístico com as amplitudes sísmicas e a geração de volumes sísmicos. Foi necessária a adoção de duas áreas de estudo para contemplar as principais etapas do desenvolvimento metodológico proposto, com enfoque geológico na Lapa e geofísico em Vila Velha. Os principais litotipos mapeados na Lapa foram arenitos, diamictitos, conglomerados e folhelhos descritos no mapa geológico. A resposta geofísica deste local não atingiu os resultados esperados, foram encontrados poucos refletores, sendo necessária a aquisição de dados geofísicos em outra porção correlata, no caso a área de Ponta Grossa. A investigação geológica na Lapa gerou o conhecimento das principais variações litológicas na Serra do Monge, assim como o mapeamento destas. Foram definidas cinco unidades litológicas com base no litotipo predominante e posição estratigráfica. Os principais lineamentos estruturais foram correlacionados com grandes feições presentes em escala de bacia definidos por trabalhos anteriores. Também foram investigadas falhas e fraturas em escala de afloramento. Na região próxima ao Parque de Vila Velha foram realizados levantamentos sísmicos de reflexão visando alvos rasos, até aproximadamente 250 metros de profundidade. O resultado foi o imageamento do substrato, incluindo uma correlação com as associações litológicas e falhas visíveis em campo. Os ensaios sísmicos de calibração e parametrização realizados em ambas as áreas de estudo foram essenciais para a solução de diversos problemas, como a fixação de geofones em rocha, geometria dos arranjos e posicionamento da fonte sísmica. No processamento dos dados sísmicos foram executados exaustivos testes que resultaram em seções de boa qualidade na área de Ponta Grossa e ainda pouco refinadas na área da Lapa. Os principais processos numéricos que contribuíram para melhorar as seções sísmicas foram a deconvolução preditiva, filtragem de freqüências e o emudecimento das primeiras quebras. A técnica CDP (common depth point) foi utilizada através da análise de velocidade CVS (Constant velocity stack) e correção NMO (normal move out). Através da construção de semivariogramas, o ensaio geoestatístico demonstrou a provável dependência espacial das amplitudes sísmicas, sendo possível a transformação de dados 2D em uma informação volumétrica para uma interpretação tridimensional. O ensaio geoestatístico demonstrou que a técnica pode ser utilizada com dados sísmicos, como visualizado pelo patamar bem definido em alguns semivariogramas, principalmente nas buscas das amostras realizadas em azimutes paralelos à direção de levantamento das linhas sísmicas. Foi executado um teste na geração de um cubo sísmico preliminar visando à correlação deste com informações geológicas extraídas de fotografias aéreas.