Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-22T18:41:31Z No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-06-29T16:35:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-29T16:35:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_MariaCristinaSouzaAlagia.pdf: 8799626 bytes, checksum: 75871a0b32ceba48267e0ea8a970b714 (MD5) Previous issue date: 2018-06-22 / A área de estudo localiza-se em Faina-GO, no Greenstone Belt Faina, especificamente dentro do Bloco Arqueano de Goiás, o qual por sua vez está inserido dentro da Faina de Dobramentos Brasília, Província Tocantins. No final dos anos 90, diversos projetos geofísicos sobrepostos foram realizados no Alvo Sertão, dentre os quais estão os levantamentos: magnetométrico, radiométrico, transiente eletromagnético e susceptibilidade magnética. Esse trabalho propôs o reprocessamento e integração desses dados, além da aplicação do método polarização induzida no domínio da frequência, até então não testado na área, objetivando: (i) atestar a importância da utilização de métodos geofísicos na exploração mineral, (ii) verificar a potencialidade do método da polarização induzida no domínio da frequência na identificação de zonas mineralizadas segundo o contexto geológico em questão, (iii) auxiliar através de delimitação das anomalias em ambiente 3D os trabalhos de modelamento geológico do corpo mineralizado e (iv) orientar os trabalhos de sondagem e atestar o potencial de crescimento do alvo. Primeiramente são apresentados os resultados de testes de aquisições 2D com diferentes parâmetros, realizados com o método da polarização induzida no domínio da frequência em uma área com confirmação de mineralização aurífera sulfetada. No campo foram realizados testes de razão sinal-ruído em função de número de leituras por ponto e de configuração de eletrodos (Dipolo dipolo, Wenner e Wenner-Schlumberger) com períodos de injeção de corrente com 2 e 8 segundos, o que possibilitou o cálculo das resistividades, das porcentagens de frequência efetiva e dos fatores metal indicados por diferentes bibliografias. A análise dos dados de campo indicou os parâmetros de aquisição de dados mais efetivos para se obter uma resposta geofísica de qualidade. Os resultados com os diferentes arranjos eletródicos indicam que, apesar de ter uma baixa razão sinal/ruído, o método Dipolo dipolo apresentou contraste lateral mais marcante em todos os parâmetros testados (resistividade, porcentagem do efeito de frequência e fator metal), além de possuir o menor tempo de aquisição, o que o torna mais viável. A reanálise e integração dos dados antigos antecederam a campanha completa de polarização induzida no domínio da frequência e foi fundamental na definição da área do levantamento, disposição das linhas e parâmetros de aquisição. Todos os dados de geofísica fornecidos indicaram um corredor com sinal e geometria coincidente à área de ocorrência dos halos de alteração hidrotermal, onde a mineralização está inserida (área da antiga lavra), as tendências das anomalias geofísicas indicam potencial de mineralização em aberto segundo a direção sudoeste. Essa informação foi validada pelas seções de eletrorresistividade, fator metal e porcentagem de frequência efetiva realizadas nesse projeto. Foram realizadas um total de 15 linhas de aquisição de resistividade, seguidos do processamento, inversão, integração dos dados e, por fim, realizada a modelagem direta do pacote potencialmente mineralizado. / The study area is located in Faina-GO, under a Greenstone Belt, called Greenstone Belt Faina. At the end of the 1990s, several contiguous and overlapping geophysical projects were carried out at the Sertão Range, among which the geophysical surveys were: magnetometric, radiometric, transient electromagnetics and magnetic susceptibility. This work proposed the reprocessing and integration of these data, besides the application of induced polarization method (frequency domain), not yet tested in the area, to attest the importance of geophysics in mineral exploration, and to verify the potentiality of the polarization method induced in the identification of mineralized zones in the Sertão target geological context. Firstly, this work presents the results of 2D acquisitions carried out with the frequency domain induced polarization method in an area with confirmation of sulfided gold mineralization. In the field, tests of signal-to-noise ratio were performed according to the number of readings per point, and electrode configuration (Dipole dipole, Wenner and Wenner-Schlumberger) with current injection periods of 2 and 8 seconds. the calculation of resistivities, percentages of effective frequency and metal factors indicated by different bibliographies. Field data analysis indicated the most effective data acquisition parameters to obtain a quality geophysical response. The results with different electrode arrangements indicate that, despite having a low signal-to-noise ratio, the Dipole dipole method showed more marked lateral contrast in all the parameters tested (resistivity, percent frequency effect and metal factor), in addition, it has the shortest acquisition time, which makes it more feasible. After tests, the reanalysis and integration of the old data preceded the induced polarization (frequency domain) campaign and was fundamental in the definition of the survey area, lines layout and acquisition parameters. All geophysical data provided indicated a corridor with sign and geometry coincident to the area of previous mineralization (area of the old mining), the trend follows to the southwest that should be verified later. This information was validated by the sections of electroresistivity, metal factor and percentage frequency effect performed in this project. A total of 15 lines of resistivity acquisition were performed, followed by processing, inversion, data integration and direct modeling of the potentially mineralized package.

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Ana Olivia Barufi Franco de Magalhães / Banca: Daniel Françoso de Godoy / Resumo: Este trabalho apresenta resultados gerados através de levantamentos geofísicos terrestres de eletrorresistividade e polarização induzida integrado ao reconhecimento geológico de superfície em área potencialmente mineralizada com sulfeto de cobre, localizada a noroeste do município de Caçapava do Sul, sul do Brasil, na região norte da Bacia Sedimentar do Camaquã. A ocorrência mineral é caracterizada por veios de quartzo contidos em sericita clorita quartzo xisto, com impregnações de malaquita, óxidos de ferro. A análise estrutural local revelou a existência de um sistema de fraturas com direções principais N40-50W e N70-80E. O levantamento geofísico consistiu em 6 linhas de tomografia elétrica dispostas de maneira azimutal com distância angular de 30º uma da outra em arranjo Wenner-Schlumberger, com 400 m cada dispostas segundo critérios estruturais previamente estabelecidos. Os modelos de inversão representados através de seções 2D indicaram áreas de baixa resistividade coincidentes com valores de alta cargabilidade predominantemente em profundidades abaixo dos 40 metros, interpretadas como possíveis concentração de sulfetos. A elaboração do modelo 3D possibilitou a geração de mapas multiníveis a cada 10 metros de profundidade a partir da superfície para as variáveis de eletrorresistividade e polarização induzida, que conjuntamente com modelos tridimensionais de isosuperfície para cargabilidade colaborou no mapeamento geométrico, continuidade lateral, profundidade e controle estrutural NE-SW e NW-SE para o corpo mineralizado / Abstract: This paper presents the results generated through geophysical surveys of DC Resistivity and induced polarization integrated with geological reconnaissance of surface in an area potentially mineralized with copper sulfide, located to the northwest of the Caçapava do Sul city, northern region of Camaquã sedimentary basin, southern Brazil. The mineral occurrence is characterized by quartz veins contained in sericite quartz chlorite schist, with impregnations of malachite, iron oxides. The structural analysis of the site revealed the existence of a system of fractures with main directions N40-50W and N70-80E. The geophysical survey consisted in 6 lines of electrical tomography arranged in an azimuthal way with angular distance of 30° from each other in Wenner-Schlumberger arrangement, with 400 m each arranged according to previously established structural criteria. The inversion models represented through 2D sections indicated areas of low resistivity coincident with values of high chargeability predominantly at depths below 40 meters, interpreted as possible concentration of sulfides. The development of the 3D model enabled the generation of multilevel maps every 10 meters of depth from the surface for the resistivity and chargeability variables, which together with three-dimensional models of isosurface for chargeability collaborated on geometric mapping, lateral continuity, depth and structural control NE-SW and SE to the mineralization / Mestre

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2017-03-02T15:49:40Z No. of bitstreams: 1 2016_CiroCalachibete.pdf: 6961929 bytes, checksum: cdafebf34255f1ff642848e01edaa20f (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-03-08T21:51:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_CiroCalachibete.pdf: 6961929 bytes, checksum: cdafebf34255f1ff642848e01edaa20f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-08T21:51:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_CiroCalachibete.pdf: 6961929 bytes, checksum: cdafebf34255f1ff642848e01edaa20f (MD5) / A ocorrência de mineralizações auríferas na Baixada Cuiabana é conhecida desde o período do Brasil Império. Os principais depósitos auríferos ocorrem em zonas de cisalhamento com preenchimento de veios de quartzo, e disseminados nas rochas encaixantes. Na região, a prospecção destes tipos de depósitos ocorre com a abertura de trincheiras ao longo do subsolo, uma vez que os afloramentos são escassos e as rochas encontram-se muito intemperizadas. Assim este trabalho apresenta resultados de investigações geofísicas desenvolvidas com os métodos da eletrorresistividade e da polarização induzida no domínio do tempo (cargabilidade e porcentagem de frequência efetiva) com o objetivo de verificar a aplicabilidade destes métodos na prospecção de depósitos auríferos na região. Nas etapas de campo realizaram-se seções elétricas 2D, usando-se o arranjo dipolo-dipolo, com espaçamento entre os eletrodos de 5 e de 10 metros, e ciclos de registro de potencial e corrente com 2 e 8 segundos. Nas aquisições, usou-se um equipamento multieletródico com 10 (IP) e 72 canais (PFE e eletrorresistividade) para registro dos parâmetros elétricos até a profundidade máxima de 27 metros. Os resultados confirmaram que o registro do potencial elétrico com ciclos de 2 segundos e tensão de 400volts foi suficiente para individualizar as unidades geológicas, enquanto tornou-se necessário aumentar a voltagem de partida para 800 volts e o tempo de leitura para 8s com o intuito de melhor polarizar os alvos sulfetados para polimetais. A ocorrência de minério de chumbo associado a ouro e outros elementos em algumas feições de cisalhamento, provocaram o equilíbrio de cargas, assim, reduzindo o sinal de cargabilidade entre 3 e 5m/V. Em trends onde os sulfetos indicativos de ouro pirita e arsenopirita ocorrem isolados, o sinal de cargabilidade aumenta consideravelmente, em torno de 20m/V. / The occurrence of metallic minerals of economic interest is known in Cuiabana Baixada from the Empire period to its strengthening in the eighteenth century with the advent of prospectors from various regions of the country (Smith 2002). The object of the area study is located about 30km from the capital of the State of Mato Grosso – Cuiabá, and it is part of the geomorphological magazine Baixada Cuiabana (Almeida 1964). This region is characterized by having gold deposits and other minerals associated with quartz veins in an area of approximately 300 square kilometers, however, in the southwest sector, these deposits are more expressive, and they are located in the north central portion of the northeastern city of Cuiabá and surroundings, becoming sometimes a job option for miners and the local population (Rosa, Weska, Samama, Gauthieir, 2003). The use of indirect methods is still not widespread in the region, and its use is subject to corporate groups, not making public its results, which greatly facilitate the understanding of the regional control of the mineralizations. The choice of indirect methods of mineral exploration permits to obtain geophysical signatures depending on the characteristic of mineral occurrence. The purpose of this paper is to develop geophysical prospects with the induced polarization method, widespread in this kind of environment. Gold deposits associated with massive or disseminated sulfides have different anomalies due to the geophysical method Nishikawa (2002). In the target area, mineralization occurs in the quartz grain and spread in the surrounding rocks, that is, a "boxwork" Thus, the geophysical parameters chosen to obtain the geoelectric profiles were: the electrode arrangement dipole - dipole with 5 and 10m spacings, acquisition times of 2, 4 and 8s and starting voltages of 400 and 800volts. The time and 2s at 400volts voltage was sufficient to distinguish the geological units, whereas it became necessary to increase the starting voltage to 800 volts and the reading time for 8s in order to bias the best targets for polimetais sulfide. The occurrence of lead ore associated with gold and other elements in some shear features, caused load balancing, thus reducing the chargeability signal between 3 and 5 m / V. In the indicative trends where sulphides pyrite gold and arsenopyrite occur isolated, the chargeability signal increases considerably around 20m V/ V.

Orientador: Fabiano Tomazini da Conceição / Banca: Fabiano Ricardo Melges Bortolin / Banca: Fábio Braz Machado / Resumo: Impactos relacionados ao aporte de hidrocarbonetos em subsuperfície são particularmente preocupantes ao ambiente e à saúde humana, devido à aspectos degradativos e separação em fases dissolvida e residual, que resultam num tempo frequentemente prolongado de residência. Estudos da fase residual são relevantes ao monitoramento e remediação de contaminações em subsuperfície, frente à possibilidade de contaminação das águas subterrâneas mesmo após anos da seção da fonte primária. Os métodos geofísicos são ferramentas consagradas no estudo de contaminações em solo, tanto na fase de confirmação, como na fase de monitoramento, devido à possibilidade de investigações indiretas e não invasivas em solos e rochas. A integração de dados geofísicos com análises químicas de solo ou águas subterrâneas proporciona uma visão abrangente e adequada ao estudo e monitoramento de áreas contaminadas. Neste sentido, este trabalho apresenta o estudo geofísico numa área impactada pelo vazamento de hidrocarbonetos, devido a acidente ferroviário. A área investigada é um trecho de ferrovia localizado no município de Cerquilho (SP), onde ocorreu em 2002 um acidente com vagões que transportavam óleo diesel e está em processo de recuperação desde então. Foram medidos e calculados os parâmetros físicos resistividade elétrica e cargabilidade a partir dos métodos geofísicos Eletrorresistividade e Polarização Induzida, por meio da técnica de Imageamento Elétrico. Também foram compilados dados de análises químic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Impactos relacionados ao aporte de hicrocarbonetos em subsuperfície são particularmente preocupantes ao ambiente e à saúde humana, devido à aspectos degradativos e separação em fases dissolvida e residual, que resultam num tempo frequentemente prolongado de residência. Estudos da fase residual são relevantes ao monitoramento e remediação de contaminação em subsuperfície, frente à possibilidade de contaminação das águas subterrâneas mesmo após anos da seção da fonte primária. Os métodos geofísicos são ferramentas consagradas no estudo de contaminação em solo, tanto na fase de confirmação, como na fase de monitoramento, devido à possibilidade de investigações indiretas e não invasivas em solos e rochas. A inegração de dados geofísicos com análises químicas de solo ou águas subterrâneas proporciona uma visão abrangente e adequada ao estudo e monitormaneto de áreas contaminadas. Neste sentido, este trabalho apresenta o estudo geofísico numa área impactada pelo vazamento de hidrocarbonetos, devido a acidente ferroviário. A área investigada é um trecho de ferrovia localizado no município de Cerquilho (SP), onde ocorreu em 2002 um acidente com vagões que transportavam óleo diesel e está em processo de recuperação desde então. Foram medidos e calculados os parâmetros físicos resistividade elétrica e cargabilidade a partir dos métodos geofísicos Eletrorresistividade e Polarização Induzida, por meio da técnica de Imageamento Elétrico. Também foram compilados dados de análises químicas realizadas na área de estudos e disponibilizados pela CETESB. A análise dos resultados permitiu determinar que os métodos geofísicos foram sensíveis aos contaminantes presente na área de estudos e delimitar fase residual e dissolvida e zonas da pluma de contaminação / Mestre

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Vinicius de Abreu Oliveira / Banca: George Luiz Luvizotto / Resumo: Na região de Itapira (SP) são conhecidas diversas ocorrências de manganês supergênico, dispostas em uma faixa que se estende desde Itapira-Socorro (SP) até Natércia-Careaçu (MG). Localmente o minério ocorre na forma de lentes, embutidas nos litotipos do Grupo Itapira (quartzitos e quartzo xistos), cujas rochas apresentam padrão estrutural complexo representado por dobras fechadas, redobradas e cisalhadas, com ângulos de mergulho médios a altos em suas porções axiais. Em campo o depósito é caracterizado por superfícies lateríticas, de coloração cinza escura a preta, constituídas predominantemente por óxidos e hidróxidos de manganês resultantes da alteração de gonditos. Análises de difração de raios-X, realizadas em depósitos vizinhos, confirmam a presença de grafita no minério e protominério de Itapira em teores de até 5%. Muitos veios e bolsões de quartzo ocorrem na área, associados com o minério e com as rochas encaixantes. Neste trabalho são apresentados os resultados da caracterização morfológica de uma ocorrência de manganês supergênico por meio de investigação geofísica. Foram utilizados os métodos da Eletrorresistividade e Polarização Induzida e os dados coletados por meio da técnica do Imageamento Elétrico em um arranjoWenner-Schlumberger. Um total de 10 linhas de 420 m cada foram realizadas, com espaçamento entre eletrodos de 10 m, paralelas e espaçadas 50 mentre si. Os dados foram processados com o software Res2Dinv e modelos de inversão 2D foram gerados para os parâmetros resistividade e cargabilidade. Em seguida os modelos 2D foram exportados e interpolados na plataforma Oasis Montaj Geosoft para a geração de modelos de visualização 3D. Os resultados revelaram uma relação do minério de manganês com zonas de baixa resistividade e alta cargabilidade. As altas cargabilidades ocorrem devido aos óxidos de manganês e ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Some manganese supergenic occurences are found next to the Itapira city (SP, Brazil), representative of a trend that extends from Itapira/Socorro (SP) to Natércia/ Careaçu (MG), hosted by quartzites, schists and gneisses of the Itapira Group (Neoproterozoic). Several tectono-metamorphic events (from Paleoproterozoic to Neoproterozoic)affected the area regionally, resulting in a complex structural pattern represented by isoclinal folds, sometimes refolded and sheared. The ore/protore occurs as small bodies of manganese oxides and hydroxides, derived from the supergene alteration of gondite rocks. It is lenticular, rounded to elliptical in shape, with average dimensios of 100 m x 150 m, and dark gray to black in color. It is also locally associated with veins and lumps of quartz. Some of the occurences (Córrego do Cocho, Morro das Palmeiras e Soares) have been studied by others in terms of their mineralogy, petrography, geochemistry and ore processing aspects and X-Ray diffraction measurements showed significant amounts of graphite in the ore, up to 5%. This study aims the morphological characterization of the São Roque occurrence by integrating geological and geophysical investigations (DC-Resistivity and Induced Polarization. The geophysical data were obtained using a multi-electrode cable and the Electrical Resistivity Tomography (ERT) technique, using aWenner-Schlumberger array. Data were modelled through Res2dinv (2D geophysical inversion software for resistivity and IP data) software, where topographical data were included to generate 2D models in terms of resistivity and chargeability. The results showed that the manganese ore is related to low resistivity areas associated with high chargeability areas. Low resistivity results are correlated with highly saturated quartzites (host rocks) in depths below 30-35 meters, while high chargeability values are correlated ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by HENRIQUE PELORCA CARNEIRO null (henrique_geo10@yahoo.com.br) on 2017-01-04T19:07:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Final_Henrique.pdf: 7216982 bytes, checksum: 08867c1c08006755487391c9728bdf34 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-06T16:16:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 carneiro_hp_me_rcla.pdf: 7216982 bytes, checksum: 08867c1c08006755487391c9728bdf34 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T16:16:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 carneiro_hp_me_rcla.pdf: 7216982 bytes, checksum: 08867c1c08006755487391c9728bdf34 (MD5) Previous issue date: 2016-11-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho apresenta resultados gerados através de levantamentos geofísicos terrestres de eletrorresistividade e polarização induzida integrado ao reconhecimento geológico de superfície em área potencialmente mineralizada com sulfeto de cobre, localizada a noroeste do município de Caçapava do Sul, sul do Brasil, na região norte da Bacia Sedimentar do Camaquã. A ocorrência mineral é caracterizada por veios de quartzo contidos em sericita clorita quartzo xisto, com impregnações de malaquita, óxidos de ferro. A análise estrutural local revelou a existência de um sistema de fraturas com direções principais N40-50W e N70-80E. O levantamento geofísico consistiu em 6 linhas de tomografia elétrica dispostas de maneira azimutal com distância angular de 30º uma da outra em arranjo Wenner-Schlumberger, com 400 m cada dispostas segundo critérios estruturais previamente estabelecidos. Os modelos de inversão representados através de seções 2D indicaram áreas de baixa resistividade coincidentes com valores de alta cargabilidade predominantemente em profundidades abaixo dos 40 metros, interpretadas como possíveis concentração de sulfetos. A elaboração do modelo 3D possibilitou a geração de mapas multiníveis a cada 10 metros de profundidade a partir da superfície para as variáveis de eletrorresistividade e polarização induzida, que conjuntamente com modelos tridimensionais de isosuperfície para cargabilidade colaborou no mapeamento geométrico, continuidade lateral, profundidade e controle estrutural NE-SW e NW-SE para o corpo mineralizado. / This paper presents the results generated through geophysical surveys of DC Resistivity and induced polarization integrated with geological reconnaissance of surface in an area potentially mineralized with copper sulfide, located to the northwest of the Caçapava do Sul city, northern region of Camaquã sedimentary basin, southern Brazil. The mineral occurrence is characterized by quartz veins contained in sericite quartz chlorite schist, with impregnations of malachite, iron oxides. The structural analysis of the site revealed the existence of a system of fractures with main directions N40-50W and N70-80E. The geophysical survey consisted in 6 lines of electrical tomography arranged in an azimuthal way with angular distance of 30° from each other in Wenner-Schlumberger arrangement, with 400 m each arranged according to previously established structural criteria. The inversion models represented through 2D sections indicated areas of low resistivity coincident with values of high chargeability predominantly at depths below 40 meters, interpreted as possible concentration of sulfides. The development of the 3D model enabled the generation of multilevel maps every 10 meters of depth from the surface for the resistivity and chargeability variables, which together with three-dimensional models of isosurface for chargeability collaborated on geometric mapping, lateral continuity, depth and structural control NE-SW and SE to the mineralization.

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Fabio Braz Machado / Banca: João Carlos Dourado / Resumo: A contaminação de solos e águas subterrâneas pode colocar em risco a saúde humana além de inviabilizar a exploração de recursos naturais por longos períodos, com sérios prejuízos ambientais, administrativos e financeiros. Este trabalho realizou um estudo em área contaminada no município de Santa Ernestina-SP, com o intuito de avaliar o atual cenário de contaminação deste local por meio da investigação geofísica pelos métodos de Eletrorresistividade e Polarização Induzida. A área foi contaminada em 2007 devido a um acidente ferroviário que causou o derramamento de 58000 litros de óleo diesel. O monitoramento da área foi realizado durante os quatro anos subsequentes ao acidente, a partir de sondagens manuais a trado, poços de monitoramento, coleta de amostras de água subterrânea e levantamento de dados geológicos e hidrogeológicos, integrados em sucessivos relatórios disponibilizados na Agência Ambiental (CETESB) de Araraquara-SP. A escolha dos métodos de Eletrorresistividade e Polarização Induzida foi feita com o objetivo de analisar as relações de contrastes entre as propriedades elétricas do meio subsuperficial e dos contaminantes em solo e água subterrânea. Foram realizadas 11 linhas paralelas de imageamento elétrico em arranjo Wenner, com geração de modelos de inversão geofísica 2D na forma de seções de resistividade e cargabilidade, e modelos integrados de visualização 3D, a partir dos quais foram gerados mapas de profundidade (horizontes de 1m, 3m, 5m e 7m). Os resultado... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Soil and groundwater contamination presents hazards for human health and can spoiling natural resources for long time giving serious environmental, administrative and financial damages. This paper carried out a study in a contaminated area in Santa Ernestina-SP, in order to evaluate the present scenery of contamination by geophysical methods of DC Resistivity and Induced Polarization methods. The contamination site is due to a railway accident ocurred in 2007 that spilled 58.000 liters of diesel. Since the accident, site monitoring had been done during four years and comprised manual probing, monitoring wells, groundwater samples and geological and hydrogeological data, integrated in successive reports provided by the Environmental Agency (CETESB/ Araraquara - SP). Geophysical methods of DC Resistivity and Induced Polarization were used to detect contrasts in physical properties and its connection with soil and groundwater contamination. It was carried out an electrical imaging that consisted in 11 parallel lines organized in Wenner array. This acquisition allowed generating 2D inversion models for electrical resistivity and chargeability, in addiction to an integrated 3D display model for each parameters, that allowed generating depth maps (1m, 3m, 5m and 7m horizons). The electrical resistivity results indicated low resistivity shallow zones (values around 150Ω.m) that occurs confined, near the sites of contaminant infiltration. This geophysical signature was correlated to... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: César Augusto Moreira / Banca: Vagner Roberto Elis / Banca: Daniel Francoso de Godoy / Resumo: Um problema recorrente na indústria mineradora é a drenagem ácida de mina (DAM), causada principalmente pela oxidação de minerais sulfetados, como a pirita, e geração de águas de baixo pH com o potencial de mobilização de elementos químicos tóxicos e consequente geração de sítios de contaminação. A recuperação destas áreas degradadas nem sempre é um processo simples e barato, onde a impermeabilização, remoção do material e recuperação in situ são algumas das opções atualmente disponíveis para se evitar a continuidade e progressão das drenagens ácidas, que podem se estender por centenas de anos caso nenhuma medida concreta seja empregada. Nas últimas décadas a geofísica tem se mostrado uma ferramenta de extrema utilidade em estudos hidrogeológico e ambientais, tanto na identificação quanto nas etapas de caracterização e monitoramento das plumas de contaminação, com destaque para os métodos geoelétricos da Eletrorressitividade (ER) e Polarização Induzida (IP), aplicados sempre de maneira complementar a métodos de investigação direta e com a vantagem do baixo custo e rapidez na aquisição de dados. É neste contexto de contaminação que está inserida a pilha de estéreis denominada BF-04 da mina de urânio Osamu Utsumi. O local faz parte do Complexo Alcalino de Poços de Caldas, onde atividades ígneas-policíclicas deram origem a diversas rochas do clã dos Nefelina-sienitos. A avaliação da resposta geoelétrica foi realizada através da técnica de tomografia elétrica com arranjo Schlumbe... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Acid mine drainage (AMD) is a common issue in the mining industry and caused mainly by the oxidation process of sulfide minerals, such as pyrite, and the generation of low pH waters with potential mobilization of toxic elements and generation of contaminated sites. The remediation of those degraded areas is not an easy and inexpensive task, where the current in situ options comprise the sealing and/or removal of the material in order to avoid the continuity and progression of the acid mine drainage, which might last for several centuries without any factual measure. Over the last decades geophysics have been a very useful tool in hydrological and environmental studies, comprising the identification, characterization and monitoring of the contamination plumes, with emphasis on the DC Resistivity and Induced Polarization (IP) methods. Their application is usually complementary to direct investigation methods and also known by the low cost and celerity of the data acquisition. A waste rock pile (BF-04), affected by acid mine drainage process, is located at Osamu Utsumi uranium mine. The locality is related to the geological context of Poços de Caldas Alkaline Complex, where the polycyclic igneous activities originated many lithotypes belonging to nepheline syenite group. The analysis of the geoelectrical response was performed through the electrical resistivity tomography technique (ERT) with Schlumberger array and 400 meters long acquisition lines. The results showed conductive... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A tese de doutoramento apresenta uma pesquisa que teve como objetivo principal estudar a resposta IP gerada pela contaminação de solos argilosos por compostos orgânicos e inorgânicos. Ensaios de campo e laboratório foram realizados para investigar a sensibilidade do método IP à mudanças na propriedades petrofísicas provocadas pela contaminação. Um experimento controlado investigou o efeito IP gerado em amostras coletadas em torno de um aterro de resíduos urbanos, saturadas por diferentes concentrações de chorume, coletado no próprio local. Os resultados mostram um aumento do efeito IP em amostras ricas em CaCO3, observado mesmo para altas concentrações de chorume. Um segundo experimento controlado investigou o efeito do teor e tipo de argila e da salinidade na resposta IP. Misturas de esferas de vidro e diferentes teores de caulinita e montmorilonita foram saturadas por soluções de diferentes concentrações de NaCl. Os resultados obtidos mostram que o efeito da concentração de sais na resposta IP depende do teor de tipo de argila, sendo esse último dominante em relação ao efeito da salinidade. A concentração de sais e o teor de argila atuam de forma acoplada, intensificando o efeito IP. Em um terceiro experimento, a sensibilidade da resposta IP a presença de tolueno foi investigada. Misturas de areia e montmorilonita foram artificialmente contaminadas por diferentes concentrações de tolueno. Os resultados desse experimento mostram que o efeito desse contaminante na resposta IP é pequeno. Ainda assim, foi possível observar uma dependência da resposta IP com a concentração de tolueno que muda com o tempo, provavelmente devido a mudanças interfaciais químicas após a adição de tolueno. Com o objetivo de estudar o efeito da biodegradação do tolueno em solos argilosos na resposta IP gerada, duas colunas compostas de uma mistura de areia e caulinita, artificialmente contaminadas por tolueno, foram preparadas. Um fluxo de água subterrânea coletada em uma área contaminada foi estabelecido em uma das colunas (ativa), enquanto que uma solução de água deoneizada e NaCl foi estabelecido na outra (controle). A resposta IP das duas colunas foi monitorada por um período de quatro meses e nenhuma mudança na resposta elétrica das colunas que indicasse a ocorrência de biodegradação do tolueno foi observada. Os dados geoquímicos comprovam que não houve mudanças significativas durante o período do monitoramento, mesmo embora a presença de bactérias anaeróbicas vivas tenha sido verificada tanto na solução de entrada como na solução de saída da coluna ativa. Uma possível explicação para o tolueno não ter sido biodegradado de forma eficiente é a sua alta concentração na colunas. O último estudo realizado consiste na utilização do método IP para a investigação de uma área contaminada por BTEX (benzeno, tolueno, etil-benzeno e xileno). A contaminação ocorreu devido a derrames acidentais de quantidade não estimada de solventes no solo não impermeabilizado. O ensaio de campo revela uma zona de anomalia, caracterizada por baixas resistividade e cargabilidade e aumento da cargabilidade normalizada. Amostras de solo foram coletadas na área e tiveram suas propriedades elétricas medidas em laboratório. O contraste elétrico observado em campo não foi observado em laboratório, sugerindo que variações do teor de umidade podem estar contribuindo para a anomalia geofísica observada em campo. O teor de argila, bactérias totais e propriedades magnéticas foram medidas em diversas amostras coletadas na área. Os resultados dessas análises mostram que a distribuição do teor de argila não explica a anomalia observada. Entretanto, a população microbiana encontrada foi cinco ordens de magnitude maior na zona de anomalia. As propriedades magnéticas mostram que as amostras coletadas na zona da anomalia são mais ricas em magnetita. Os estudos realizados nessa pesquisa mostram que a resposta IP observada em estudos ambientais é afetada por propriedades petrofísicas como o teor de argila, teor de umidade, mineralogia e propriedades químicas do fluido dos poros. Entretanto a variação natural dessas propriedades também é esperada em ambientes dinâmicos. Consequentemente, isolar a contribuição de mudanças dessas propriedades devido a contaminação é uma tarefa complexa. / This PhD Thesis presents a research that aimed to study the IP response from soils contaminated by organic and inorganic compounds. Field surveys and laboratory experiments were conducted to investigate the sensibility of the IP method to changes in petrophysical properties due to contamination. A controlled experiment investigated the IP effect generated in soil samples collected around an urban waste disposal site, saturated by the leacheate generated at the site. The results show an IP effect increase on samples rich in CaCO3, observed even for high contaminant concentrations in the saturation solution. A second experiment investigated the effect of clay type and content and salinity on the IP response. Glass beads with varying concentration of kaolin and bentonite mixtures were synthesized and saturated by solutions with varying salt concentration. The results of this experiment show that the effect of salinity on the IP response depends upon clay type and content, being the clay effect dominant over the salinity effect. The effects of ionic concentration and clay content on the IP effect are coupled, enhancing the IP response. In a third experiment, the IP sensibility to toluene contamination is investigated. Sand and montmorillonite mixtures were artificially contaminated with varying toluene concentrations. The results show that the toluene effect on the IP response is small. Even though, there is an IP response dependency on toluene concentration that changes with time, probably due to interfacial chemical properties changes after the addition of toluene. With the purpose of studying the effect of toluene biodegradation on the IP response, two columns were packed with a sand and kaolinite mixture, artificially contaminated with toluene. A contaminated groundwater solution flux was established in one column (active), and a NaCl and deoneized water solution flux was established on the other column (control). The IP response from both columns was monitored for a period of four months. No significant changes in the electrical properties of these columns that could indicate toluene biodegradation was observed. Geochemical data confirmed that no significant changes occurred during the monitoring period, even though live anaerobic microorganisms were verified in the active column inflow and outflow. One possible explanation for the inefficiency in degrading toluene is its high concentration in the columns. The last study presented is a BTEX (benzene, toluene, ethyl benzene and xylene) contaminated area investigated with the IP method. The contamination events took place due to accidental spills directly into the soil, where the exact amount of contaminant disposed is unknown. The geophysical survey revealed an IP response anomaly, characterized by low resistivities and chargeabilities and normalized chargeability enhancement. Soil samples were collected at the site and its electrical properties were measured in the laboratory. The electrical contrast observed in the field was not observed in the laboratory, suggesting that moisture content could be contributing to the geophysical anomaly observed at the field. Clay content, total bacteria and magnetic properties were measured for some of the collected samples. The results show that the clay content distribution in the area does not explain the geophysical response observed. However, the microbial population was found to be over five orders of magnitude higher in the anomaly zone. Magnetic properties of the samples show that the anomaly zone is richer in magnetite. These studies show that the IP response observed in environmental studies is affected by petrophysical properties such as clay content, moisture content, mineralogy and pore fluid chemical properties. However, natural changes of these properties are also expected in dynamic environments. The isolation of the contribution of soil contamination to changes of these properties is a complex task.

Os métodos de eletrorresistividade (ER) com a técnica de caminhamento elétrico (CE), método da polarização induzida (IP) e o método eletromagnético indutivo (EM) foram aplicados no aterro Delta A, localizado ao lado da rodovia dos Bandeirantes no município de Campinas (SP). Dentro do aterro há uma região de aproximadamente 5.200 m² denominada célula experimental, com impermeabilização de base por meio de geomembrana de PEAD (Polietileno de alta densidade) onde ocorre um monitoramento regular pelo Departamento de Geotecnia da UNICAMP. Esse projeto teve como objetivo principal verificar como o corpo de resíduos e a geomembrana são imageados com os métodos geofísicos, e se existe evidência de zonas de concentração de chorume e como seriam as imagens caso houvesse ruptura da geomembrana com vazamento. Na área foram executadas 6 linhas com extensão de 110 m e espaçamento de 12 m entre elas, utilizando arranjo dipolo-dipolo com espaçamento entre eletrodos de 4 m e 5 m e cabo de 10 e 20 m para as medidas de EM. Com os resultados apresentados podemos afirmar que o método que melhor forneceu informações sobre a célula experimental foi o de eletrorresistividade, pois identificou a camada resistiva (geomembrana) e nos permitiu comparar os dados com as simulações feitas em laboratório. No entanto, para uma melhor resolução dos dados de ER se faz necessário diminuir a distância entre os eletrodos, aumentando assim a acurácia do levantamento. / The methods of resistivity (ER) with the electrical profiling technique (EP), the method of induced polarization (IP) and the inductive electromagnetic method (EM) were applied to landfill Delta A, located next to the highway dos Bandeirantes in Campinas (SP). Within the landfill there is a region of approximately 5,200 m² called \"experimental cell\" with waterproofing base through HDPE (High Density Polyethylene) geomembrane which is regular monitoring by the UNICAMP Geotechnical Department. The main objective was to verify how the body of waste and the geomembrane are imaged with geophysical methods, and if there is evidence of leachate concentration areas and how the images would be if there was rupture of the geomembrane leaking. In the area were performed 6 lines with a length of 110 m and 12 m spacing between them using dipole-dipole array with electrode spacing of 4 m and 5 m and cable of 10 and 20 m for EM measures. With the results presented we can say that the method that best provided information on the experimental cell was the resistivity method, as identified resistive layer (geomembrane) and allowed us to compare the data with simulations in the laboratory. However, for better resolution of the ER data is needed to close the distance between the electrodes, thereby increasing the accuracy of the survey.