Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-17T17:02:38Z No. of bitstreams: 1 Zambrano.pdf: 2327506 bytes, checksum: b59f3f49de6c099099e027f91e5dd063 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-17T17:02:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zambrano.pdf: 2327506 bytes, checksum: b59f3f49de6c099099e027f91e5dd063 (MD5) / Laboratório de Geofísica de Exploração de Petróleo e convênio Rede01- Rede de Risco Explorat ́rio, CTPETRO/FINEP/Petrobras / Um dos objetivos fundamentais da Geofísica de reservatórios é sua caracterização. Esta caracterização significa o conhecimento das propriedades petrofísicas das rochas e os fluidos contidos neles: a porosidade (capacidade de armazenamento de fluido), a viscosidade dos fluidos contidos e a permeabilidade da rocha. Em particular é de grande interesse o conhecimento dos valores da permeabilidade nas regiões do reservatório. A pergunta chave neste contexto é: Pode-se fazer uma estimativa da permeabilidade do reservatório a partir dos dados sísmicos? Um dos primeiros geofísicos que formulou esta pergunta foi o cientista Maurice Biot nos anos 50. Ele desenvolveu uma teoria sobre a propagação de ondas sísmicas em meios bifásicos ou porosos. Tal teoria é hoje aceita na comunidade científica e conhecida como a Teoria de Biot. Um dos resultados fundamentais desta teoria é demonstrar a existência de uma segunda onda compressional chamada de onda P lenta além da onda P normal, chamada no contexto da Teoria de Biot de onda P rápida. Biot introduz a idéia de que as ondas sísmicas induzem um fluxo de fluido nas rochas saturadas, que equilibra a pressão induzida pela onda. Baseado nesta idéia, Biot estabelece uma relação analítica, dependente da freqüência da onda, entre a permeabilidade e a atenuação sísmica. Os experimentos de laboratório, de sonic log, croswell, de VSP e da sísmica de superfície mostram que as predições de Biot freqüentemente subestimam os níveis de atenuação, principalmente para medições nas freqüências baixas. Além disso, na Teoria de Biot se deduz que o pico de atenuação desloca-se às altas freqüências quando a viscosidade do fluido que satura a rocha aumenta. Em termos da permeabilidade, o pico desloca-se às altas freqüências quando esta permeabilidade decresce, resultado que contradiz também os experimentos. Nesta tese estuda-se os desenvolvimentos e extensões da Teoria de Biot, principalmente o chamado mecanismo mesoscópico desenvolvido recentemente, que concilia as abordagens de Biot com os dados experimentais. Os três mecanismos desenvolvidos são o de saturação parcial, sugerido inicialmente por White e formalizado nos trabalhos de Norris; o modelo de fraturas de Brajanoski e o modelo da dupla porosidade de Berryman et al. Mostra-se nesta tese a equivalência destes três enfoques por meio de experimentos numéricos. Estes mecanismos são também equivalentes ao desenvolvimento das equações de Biot num meio transversalmente isotrópico. Neste trabalho obtém-se expressões analíticas das velocidades das ondas de Biot, que propagam-se fundamentalmente nas duas direções principais: paralela ao eixo de simetria e perpendicular a este eixo. Os resultados mostram que a onda P lenta tem um comportamento muito diferente nas duas direções, isto mostra o caráter difusivo desta onda, principalmente nas baixas freqüências, contribuindo com as perdas da onda P normal. Os resultados em todos os casos são similares. Foram implementados algoritmos numéricos que resolvem numericamente as equações de Biot em sua forma original e também as equações que incluem os mecanismos de perdas por viscoelasticidade e por heterogeneidades na escala mesoscopica. Dois tipos de metodología foram utilizadas para resolver as derivadas espaciais das equações de movimento: o método das diferenças finitas e o chamado método pseudospectral. Compara-se as duas metodologias em relação aos erros numéricos da discretização. Observa-se que o método pseudospectral fornece melhores resultados que o método das diferenças finitas, no sentido de atenuar os erros da dispersão numérica. As equações de movimento são escritas como um sistema de primeira ordem, ou seja, num esquema esforço-pressão-velocidade da partícula. No caso da dupla porosidade se deduz as relações constitutivas dos esforços e as pressões nas duas porosidades com respeito às velocidades da partícula nas fases sólida e fluida, o que permite escrever as equações de movimento como um sistema hiperbólico de primeira ordem. Para as três ondas compressionais foram encontradas expressões analíticas para as velocidades com respeito aos volumes das porosidades primária e secundária (fraturas). Além disso deduz-se que a atenuação da onda P rápida depende da fração de volume da porosidade secundária (fraturas); quanto maior as fraturas, maior a atenuação da onda P rápida, mostrando também que ao contrário do modelo da porosidade simples (a Teoria de Biot original) a onda P rápida tem atenuação maior que a onda S. Finalmente mostra-se que a atenuação da onda S neste modelo é quase independente do volume das fraturas. / Pós Graduação em Geofísica da UFBA

Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-12T13:12:21Z No. of bitstreams: 1 Barreto.pdf: 2951291 bytes, checksum: ca5bc4959606d30cd74ef786ea1be063 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-12T13:12:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barreto.pdf: 2951291 bytes, checksum: ca5bc4959606d30cd74ef786ea1be063 (MD5) / Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da UFBA, CAPES, CNPq, CTPETRO, ANP / O processo de interpretação de dados obtidos em lavantamentos eletromagnéticos é frequentemente feito através da comparação com dados produzidos por modelos teóricos ou de escala reduzida. No intuito de contribuir para a interpretação desse tipo de levantamento, este trabalhoproduz e analisa perfis de condutividade elétrica no plano xz através de simulações computacionais de um modelo geológico teórico composto por uma esfera condutora imersa num semiespaço infinitamente resistivo sob um arranjo horizontal coplanar. A metodologia empregada faz a inversão das impedâncias de acoplamento mútuo (Z/Z0)em condutividades aparentes (Dias, 1968) e as associa a um ponto de maior influência no plano xz (Sato, 1979), gerando uma grade de dados que permite, por sua vez, construir os perfis 2D. Para o processamento dos dados FDEM no arranjo adotado, foi necessárioreescrever a expressão de Z/Z0 como uma expansão em série de Taylor para reduzir erros nos cálculos computacionais para pequenos valores do número de indução, resultado conseguidopara θ < 10-2, intervalo em que os erros são sempre menores que 1%. A avaliação das coordenadas do ponto de maior influência em condições limítrofes (θ << 1 e θ >> 1) confirma a existência de uma linha limite com mergulho de 26,57o, abaixo da qual não é possível observar as anomalias, e a necessidade de se ter números de indução muito altos quando o alvo é um corpo raso, o que implica em condições específicas, como frequências maiores que 10 kHz, distâncias TX-RX muito grandes ou condutividades muito altas, o que, nas aplicações práticas dos métodos CSAMT, não é usual. Os perfis obtidos mostram também que a posição horizontal das imagens geradas por corpos mais profundos são deslocadas na direção contrária a do transmissor quando se associa a medição a umponto diretamente abaixo do receptor. Dessa forma, a correção horizontal utilizada, apesar de deslocar um pouco as imagens dos corpos mais rasos na direção do transmissor, produz resultados muito melhores para corpos mais profundos. / Pós Graduação em Geofísica da UFBA

Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-17T17:22:28Z No. of bitstreams: 1 Melo.pdf: 8722084 bytes, checksum: f1ef9b7d738b047c595fa1c4740e1f1f (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-17T17:22:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo.pdf: 8722084 bytes, checksum: f1ef9b7d738b047c595fa1c4740e1f1f (MD5) / Centro de Pesquisa em Geofísica e Geologia da UFBA, com recursos pr ́prios, da CAPES e da CNPq / As rochas na crosta terrestre, ou mesmo, a Terra como um todo, são em grande parte anelásticas. Esta característica afeta a propagação das ondas tanto em seus aspectos cinemáticos como em seus aspectos dinâmico. Os algoritmos utilizados para o tratamento dos dados sísmicos, na indústria de exploração de hidrocarbonetos, geralmente, empregam a equação acústica da ond,a o que constitui uma simplificação do fenômeno da propagação da onda. Algumas vezes a pesquisa de hidrocarbonetos consideram a onda S, empregando a equação elástica da ond,a como por exemplo no processamento de dados a três componentes (3C). Entretanto, sempre considera-se os meios investigados, no máximo da complexidade, como sendo elásticos. O conceito de anelasticidade, seja na modelagem de dados sísmicos sintéticos, seja na construção de algoritmos para o processamento de dados sísmicos é objeto de investigação recente, ou seja, desta última década. Foram desenvolvidos algoritmos de modelagem sísmica que simulam de maneira mais realística a resposta sísmica da Terra, com especial atenção na produção do fenômeno de absorção do sinal sísmico. Estes algoritmos empregam as técnicas das diferenças finitas (DF) para resolver a equação da onda elástica e viscoelástica, sendo os resultados obtidos para diversos modelos aferidos com aqueles fornecidos por soluções analíticas. Nesta pesquisa foram simulados diferentes graus de complexidade na descrição de um reservatório de hidrocarbonetos, inicialmente considera-se meios elásticos isotrópicos, posteriormente meios elásticos anisotrópicos e, por fim, os meios viscoelásticos. Os algoritmos desenvolvidos foram aplicados sobre diferentes modelos geólógicos 2-D, com várias configurações estruturais, presença de anisotropia e viscosidade. Verificamos os efeitos sobre os dados sísmicos (sismogramas e "snapshots") sempre em comparação ao caso isotró pico, e, eventualmente, em comparação a modelos elásticos equivalentes. Entre os modelos simulados está um modelo da realística Falha de Pedras, situado no compartimento nordeste da Bacia do Recôncavo, onde consideramos a questão da viscoelasticidade. / Pós-Graduação em Geofísica

Submitted by Teresa Cristina Rosenhayme (teresa.rosenhayme@cprm.gov.br) on 2015-11-25T12:56:08Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_vitor_versao_6.pdf: 2535111 bytes, checksum: 7027602a70655b3864b49be1f606ef2c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-11-25T16:02:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_vitor_versao_6.pdf: 2535111 bytes, checksum: 7027602a70655b3864b49be1f606ef2c (MD5) / Approved for entry into archive by Roberta Silva (roberta.silva@cprm.gov.br) on 2015-11-25T16:05:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_vitor_versao_6.pdf: 2535111 bytes, checksum: 7027602a70655b3864b49be1f606ef2c (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-25T19:18:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_vitor_versao_6.pdf: 2535111 bytes, checksum: 7027602a70655b3864b49be1f606ef2c (MD5) Previous issue date: 2015-07-27

O SASW (\"Spectral Analysis of Surface Waves\") é um método geofísico de ensaio não destrutivo, baseado na geração e detecção de ondas elásticas de superfície (Rayleigh), e o estudo da natureza dispersiva desta onda. A aplicação desse método em geotecnia objetiva, a partir da determinação das velocidades de propagação das ondas S, definir os parâmetros elásticos dinâmicos dos diferentes materiais em subsuperfície. Este trabalho visou o desenvolvimento de um sistema instrumental para registro de ondas sísmicas e sua utilização na implementação, teste e avaliação do método SASW. O método SASW envolve a detecção de ondas superficiais do tipo Rayleigh e é realizado na superfície do terreno, não necessitando de furos de sondagem ou qualquer outra infraestrutura, tornando-se assim mais econômico do que os dois métodos sísmicos mais usados para o estudo de parâmetros elásticos do solo (\"crosshole\" e \"downhole\"), pois ambos métodos medem as velocidades de propagação de ondas de corpo P e S, e requerem a perfuração e revestimento de furos de sondagem. Como a natureza dispersiva da onda se dá em termos de freqüência, todo o processamento dos sinais é realizado no domínio da freqüência. A metodologia para execução dos ensaios SASW envolve três etapas: a) aquisição dos dados de campo; b) determinação da curva de dispersão das ondas Rayleigh e c) Inversão da curva de dispersão para obter um perfil de velocidade da onda S. Para cada uma das etapas foi feita uma descrição dos procedimentos adotados, com especial ênfase ao tópico b, uma vez que no processo de cálculo das curvas de dispersão ocorrem os maiores problemas do método. Foram escolhidos para apresentação e descrição três estudos de caso que permitiram discutir e avaliar em detalhe a aplicabilidade, vantagens e desvantagens do método. No primeiro caso, considerado como bom, as curvas de dispersão obtidas para diferentes espaçamentos de geofones se sobrepuseram numa ) determinada faixa de freqüências. No segundo exemplo, classificado como de qualidade intermediária, as curvas variaram pouco de uma para outra. No terceiro exemplo, considerado ruim, as curvas para diferentes espaçamentos entre geofones não convergiram, tendo sido necessário tentar uma nova estratégia para confeccionar a curva de dispersão representativa da área. A terceira etapa do método consiste na inversão da curva de dispersão. Diversos modelos iniciais foram gerados e todos eles, após algumas dezenas de iterações, apresentaram a mesma tendência. Para os ensaios no campus da USP obtiveram-se as curvas de dispersão coincidentes que permitiram a obtenção de um modelo de velocidade consistente. No caso do campus da UNICAMP os valores concordaram bem até 4 metros de profundidade com os valores de velocidade obtidos pelo ensaio \"crosshole\", porém para profundidades maiores do que 4 metros os valores divergem. No caso da UNESP (Bauru) os valores de ambos os métodos divergiram totalmente. Concluiu-se que, apesar do sistema instrumental desenvolvido ter se comportado bem, a completa automatização do ensaio é impossível pois no método de geração de curvas de dispersão, a intervenção do intérprete é fundamental. Isto é devido, em grande parte à dificuldade de geração de ondas de baixa frequência. / The Spectral Analysis of Surface Waves (SASW) is a non-destructive test based on the generation and detection of elastic surface waves (Rayleigh), and the study of the dispersion behavior of these waves. The application of this method to geotechnical problems aims at defining the elastic parameters of the different materials from the determination of the S wave propagation velocity. The objective of this thesis was to develop an instrumental system to record seismic waves and its utilization in the implementation, test and evaluation of the SASW method. The SASW method consists in the detection of Rayleigh surface waves and do not require boreholes or any other infrastructure since it is performed from thesurface. This allows it to be more economical than the crosshole or downhole tests that require the perforation and casing of boreholes to measure the P and S propagation velocities. The processing is carried out in frequency domain since the dispersive nature of the wave is in terms of frequency. The SASW methodology consists in three steps: a) data acquisition; b) determination of the dispersion curve of the Rayleigh wave and c) the inversion of the dispersion curve to obtain an S wave profile. It is presented a description of the adopted procedure for each step of the processing. Care was taken with the b) item since the major problems of the method appear during the calculation of the dispersion curve. Three case studies were presented. This allowed discussing and evaluating in detail the applicability, advantages and disadvantages of the method. The first case, classified as good, the dispersion curves, calculated from different geophone spacing, overlapped in a certain frequency window. In the second study, classified as intermediate quality, the dispersion curves presented some variations. The third example, classified as bad, the dispersion curves from different geophone spacing did not converge and it was necessary to try a new methodology to generate the dispersion curve of the area. The third step of the method consists in the inversion of the dispersion curve. Several initial models were generated and, after few dozens of iterations, presented the same trend. For the experiments in the USP campus very coincident dispersion curves were obtained and, consequently, a very consistent model was generated. In the UNICAMP campus case study the values agreed well, up to 4 meters of depth, with the crosshole results but diverge for higher depths. In the UNESP campus case study the results diverge completely. It was concluded that the instrument developed was appropriate to perform SASW tests. The automation of the tests is not possible due to the need of a high degree of interpret intervention. It is due mainly to the difficult to generate low frequencies.

Submitted by Souza Tanajura Augusto (cast@ufba.br) on 2012-12-17T17:08:11Z No. of bitstreams: 1 Cunha.pdf: 8664642 bytes, checksum: d9264649f3afa25d7808e2935fb3f20b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-17T17:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha.pdf: 8664642 bytes, checksum: d9264649f3afa25d7808e2935fb3f20b (MD5) / CPGG / Este trabalho apresenta os resultados de imageamentos geofísicos obtidos com a aplicação de métodos elétrico e eletromagnético indutivo (EM34) para descrever a estrutura aquífera e eventual contaminação relacionadas a resíduos da mineração de sulfetos de cobre no distrito de Pilar, no Vale do Curaçá, Bahia, e de resíduos de curtume no município de Várzea Grande, Mato Grosso. Nos trabalhos desenvolvidos na região do Vale do Curaçá, foram empregados o método elétrico de resistividade e polarização induzida e o método eletromagnético indutivo. A área estudada tem uma extensão aproximada de 225ha, com um total de 8,8km de perfis levantados, com a ocupação de 36 sondagens geoelétricas e 1.540 estações de medição EM. O levantamento eletromagnético foi realizado com o sistema EM- 34 em linhas que se cruzam nas direções NE-SW e SE-NW. Neste trabalho foram utilizados espaçamentos entre as bobinas de 10, 20 e 40 metros, em condições de investigar profundidade efetiva de 7,5-15-30 e 60 metros, dependendo das configurações de dipolo horizontal DMH e vertical DMV. O levantamento elétrico foi realizado com o arranjo Schlumberger de eletrodos em SEVs, equiespaçadas entre 50 e 100m, com AB/2 máximo de 250m. Em estruturas cristalinas, como as observadas no Vale do Curaçá com uma litologia complexa, onde a presença de água normalmente está associada a fraturas e falhas nas rochas, a identificação de áreas potencialmente contaminadas por metais pesados, usando apenas o método de resistividade poderia ser extremamente dispendioso e de pouco alcance. Dessa forma, a utilização também do método eletromagnético indutivo pode ampliar a área de abrangência do estudo com baixo custo na execução. A interpretação dos perfis e mapas de condutividade/resistividade mostraram a presença de corpos condutivos alongados, que podem estar relacionados com a drenagem ácida proveniente da lagoa de rejeitos dos efluentes líquidos do processo de tratamento mineral. A área estudada em Mato Grosso insere-se regionalmente na denominada Depressão Cuiabana (Migliorini, 1999), compreendendo uma extensa área rebaixada (relevo de planície), com altitudes entre 150 a 200m, entre o Planalto dos Guimarães e a Província Serrana. Nesta região os perfis e mapas de condutividade aparente obtidos com o sistema EM-34 apresentaram valores acentuados, coincidindo com aqueles obtidos por Lannes (2002) realizando análise química da água em relação à presença de cromo. Os dados foram processados com a utilização dos programas RES2DINV, IPI2Win e SURFER que possibilitaram a geração de pseudo-seções de condutividade/resistividade. Nos dois casos estudados, foram utilizados procedimentos de inversão que possibilitaram identificar corpos condutivos alongados a profundidades que variaram de terreno para terreno. O conjunto de dados elétricos e eletromagnéticos, auxiliado pelas análises de propriedades petrofísicas, aliadas às informações geológicas do local, possibilitaram uma modelagem no sentido de identificar-se direções preferenciais de percolação da contaminação subterrânea dos aquíferos. / Pós Graduação em Geofísica da UFBA

O SASW (\"Spectral Analysis of Surface Waves\") é um método geofísico de ensaio não destrutivo, baseado na geração e detecção de ondas elásticas de superfície (Rayleigh), e o estudo da natureza dispersiva desta onda. A aplicação desse método em geotecnia objetiva, a partir da determinação das velocidades de propagação das ondas S, definir os parâmetros elásticos dinâmicos dos diferentes materiais em subsuperfície. Este trabalho visou o desenvolvimento de um sistema instrumental para registro de ondas sísmicas e sua utilização na implementação, teste e avaliação do método SASW. O método SASW envolve a detecção de ondas superficiais do tipo Rayleigh e é realizado na superfície do terreno, não necessitando de furos de sondagem ou qualquer outra infraestrutura, tornando-se assim mais econômico do que os dois métodos sísmicos mais usados para o estudo de parâmetros elásticos do solo (\"crosshole\" e \"downhole\"), pois ambos métodos medem as velocidades de propagação de ondas de corpo P e S, e requerem a perfuração e revestimento de furos de sondagem. Como a natureza dispersiva da onda se dá em termos de freqüência, todo o processamento dos sinais é realizado no domínio da freqüência. A metodologia para execução dos ensaios SASW envolve três etapas: a) aquisição dos dados de campo; b) determinação da curva de dispersão das ondas Rayleigh e c) Inversão da curva de dispersão para obter um perfil de velocidade da onda S. Para cada uma das etapas foi feita uma descrição dos procedimentos adotados, com especial ênfase ao tópico b, uma vez que no processo de cálculo das curvas de dispersão ocorrem os maiores problemas do método. Foram escolhidos para apresentação e descrição três estudos de caso que permitiram discutir e avaliar em detalhe a aplicabilidade, vantagens e desvantagens do método. No primeiro caso, considerado como bom, as curvas de dispersão obtidas para diferentes espaçamentos de geofones se sobrepuseram numa ) determinada faixa de freqüências. No segundo exemplo, classificado como de qualidade intermediária, as curvas variaram pouco de uma para outra. No terceiro exemplo, considerado ruim, as curvas para diferentes espaçamentos entre geofones não convergiram, tendo sido necessário tentar uma nova estratégia para confeccionar a curva de dispersão representativa da área. A terceira etapa do método consiste na inversão da curva de dispersão. Diversos modelos iniciais foram gerados e todos eles, após algumas dezenas de iterações, apresentaram a mesma tendência. Para os ensaios no campus da USP obtiveram-se as curvas de dispersão coincidentes que permitiram a obtenção de um modelo de velocidade consistente. No caso do campus da UNICAMP os valores concordaram bem até 4 metros de profundidade com os valores de velocidade obtidos pelo ensaio \"crosshole\", porém para profundidades maiores do que 4 metros os valores divergem. No caso da UNESP (Bauru) os valores de ambos os métodos divergiram totalmente. Concluiu-se que, apesar do sistema instrumental desenvolvido ter se comportado bem, a completa automatização do ensaio é impossível pois no método de geração de curvas de dispersão, a intervenção do intérprete é fundamental. Isto é devido, em grande parte à dificuldade de geração de ondas de baixa frequência. / The Spectral Analysis of Surface Waves (SASW) is a non-destructive test based on the generation and detection of elastic surface waves (Rayleigh), and the study of the dispersion behavior of these waves. The application of this method to geotechnical problems aims at defining the elastic parameters of the different materials from the determination of the S wave propagation velocity. The objective of this thesis was to develop an instrumental system to record seismic waves and its utilization in the implementation, test and evaluation of the SASW method. The SASW method consists in the detection of Rayleigh surface waves and do not require boreholes or any other infrastructure since it is performed from thesurface. This allows it to be more economical than the crosshole or downhole tests that require the perforation and casing of boreholes to measure the P and S propagation velocities. The processing is carried out in frequency domain since the dispersive nature of the wave is in terms of frequency. The SASW methodology consists in three steps: a) data acquisition; b) determination of the dispersion curve of the Rayleigh wave and c) the inversion of the dispersion curve to obtain an S wave profile. It is presented a description of the adopted procedure for each step of the processing. Care was taken with the b) item since the major problems of the method appear during the calculation of the dispersion curve. Three case studies were presented. This allowed discussing and evaluating in detail the applicability, advantages and disadvantages of the method. The first case, classified as good, the dispersion curves, calculated from different geophone spacing, overlapped in a certain frequency window. In the second study, classified as intermediate quality, the dispersion curves presented some variations. The third example, classified as bad, the dispersion curves from different geophone spacing did not converge and it was necessary to try a new methodology to generate the dispersion curve of the area. The third step of the method consists in the inversion of the dispersion curve. Several initial models were generated and, after few dozens of iterations, presented the same trend. For the experiments in the USP campus very coincident dispersion curves were obtained and, consequently, a very consistent model was generated. In the UNICAMP campus case study the values agreed well, up to 4 meters of depth, with the crosshole results but diverge for higher depths. In the UNESP campus case study the results diverge completely. It was concluded that the instrument developed was appropriate to perform SASW tests. The automation of the tests is not possible due to the need of a high degree of interpret intervention. It is due mainly to the difficult to generate low frequencies.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2015-12-04T15:54:10Z No. of bitstreams: 2 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-05-19T20:29:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-19T20:29:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) 2015_NiloCostaPedrosaJunior.pdf: 57565590 bytes, checksum: d766997213243ed18ab001b71d0071ce (MD5) / Estudo integrado de dados geofísicos (gamaespectrometria, magnetometria, gravimetria e magnetotelúrico) foi realizado na região do Rifte Jaibaras, NW do Ceará, situado no limite entre os domínios Ceará Central (DCC) e Médio Coreaú (DMC), porção setentrional da Província Borborema. O Rifte Jaibaras é uma feição alongada com direção NE-SW, controlada pela parte norte do Lineamento Transbrasiliano, localmente conhecida como Zona de Cisalhamento Sobral-Pedro II (ZCSPII). Interpretações qualitativa e quantitativa dos dados geofísicos foram promovidas visando o entendimento das relações tectono-magmáticas que envolvem a formação do rifte, com base na determinação dos principais lineamentos geofísicos, geometria e profundidade das fontes e separação de domínios geofísicos. Os resultados mostram compartimentação estrutural caracterizada por lineamentos dispostos na direção NE-SW e inflexões E-W, onde o DCC apresenta campo magnético relativamente suave, enquanto no DMC o campo é mais perturbado. Foi realizada estimativa de profundidade de fontes magnéticas e gravimétricas por meio da Deconvolução de Euler 2D em perfis perpendiculares ao eixo principal do rifte, bem como desenvolvida modelagem conjunta 2.5D de dados magnéticos e gravimétricos. Dados de geologia de superfície, medidas de densidade de rochas aflorantes e informações geofísicas de trabalhos anteriores na região foram incorporados com intuito de restringir o universo de soluções e tornar os modelos geológicos mais realísticos. Os resultados para as estimativas de profundidade nos perfis magnéticos e gravimétricos mostram que o Rifte de Jaibaras apresenta fontes com profundidades de até 2.5 km. A modelagem magnética-gravimétrica 2.5D foi estabelecida a partir da criação de vários blocos com propriedades físicas distintas, que mostram configuração complexa para o arcabouço estrutural do Rifte de Jaibaras, com conjunto de grabens assimétricos e horsts. A seção magnetotelúrica mostra que o Rifte de Jaibaras é marcado por baixos valores de resistividade, e que a espessura máxima do pacote sedimentar alcança aproximadamente 3 km. Anomalias condutivas de mergulho suave apontam para feição que pode representar zona de subducção no Domínio Ceará Central. A evolução tectono-magmática-sedimentar do Rifte de Jaibaras é iniciada a partir do final do evento Brasiliano, com tensores regionais atuando de modo a abrir a bacia de maneira transtensional. O rifte inicial tinha formato em “V” e com os processos evolutivos de rifteamento, erosão e de fechamento após o período cambro-ordoviciano fez com que fossem gerados falhamentos de direções NE-SW, E-W e NW-SE, e que continuam sofrendo processos de reativações. / Integrated study of geophysical data (gammaespectometry, magnetometry, gravimetry and magnetotelluric) was undertaken in the Jaibaras Rift area, NW Ceará, between Ceará Central Domain (CCD) and Médio Coreaú Domain (MCD), northwestern portion of Borborema province. The Jaibaras Rift is a NE-SW trending elongated feature, controlled by the Transbrasiliano lineament, locally known as Sobral Pedro II Shear Zone (SPIISZ). Qualitative and quantitative interpretations of geophysical data were performed in order to understanding tectono-magmatic relations and rift formation based on determination of main geophysical lineaments, geometry and depth of sources and separation of geophysical domains. Magnetic models and 2-D e 2,5-D gravimetric models were generated from five NW-SW geophysical profiles for further characterization of geometry and depth of sources in order to obtain more reliable results, compatible with geological knowledge. The results show structural partition characterized by NE-SW lineaments and E-W inflexions, where CCD presents relatively mild magnetic field, whilst the MCD field is more disturbed. The depth of the magnetic and gravity sources was estimated using 2D Euler deconvolution. 2.5D joint modeling of magnetic and gravity data in five sections across the main axis of the Jaibaras Rift were performed. Surface geology data, outcropping rock density measurements and geophysical information from previous work in the area were integrated to constrain modeling. The magnetic and gravity profiles of the Jaibaras Rift estimated sources up to 2.5 km depth. The 2.5D magnetic-gravity modeling used several blocks with different physical properties, showing complex configuration for the structural framework of the Jaibaras Rift, with a set of asymmetric grabens and horsts. The 2D magnetotelluric inversion shows that Jaibaras Rift is marked by low resistivity values, and maximum thickness of the sedimentary package reaches approximately 3 km. Low dipping conductive anomalies point to a feature that may represent a subduction zone in Ceará Central Domain. The tectonic and magmaticsedimentary evolution of the Jaibaras Rift starts at the end of the Brasiliano event with regional tensors opening the basin in a transtensional regime. The initial rift had a "V" shape, and the evolutionary processes of rifting, erosion and closing after the Cambro-Ordovician caused the NE-SW, E-W and NW-SE trending faults, which continue to undergo reactivation processes. The occurrence of earthquakes in the Jaibaras Rift region and its surroundings corroborate the recurrence of these reactivations.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-06-29T19:07:08Z No. of bitstreams: 3 1. A_Tese_Doutorado_Roberto Mota.pdf: 66456766 bytes, checksum: feaec3410fcfa4ea03a649eba4db8542 (MD5) 1. B_Mapa_Geológico_Tese.pdf: 778972 bytes, checksum: f005eed5e738fc1b4b8f3d6316a45cb5 (MD5) 1. C_Mapa_Pontos_Amostrados.pdf: 267373 bytes, checksum: fb45d1fe3c56ee9be2e25ea1836714d8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-29T19:07:08Z (GMT). No. of bitstreams: 3 1. A_Tese_Doutorado_Roberto Mota.pdf: 66456766 bytes, checksum: feaec3410fcfa4ea03a649eba4db8542 (MD5) 1. B_Mapa_Geológico_Tese.pdf: 778972 bytes, checksum: f005eed5e738fc1b4b8f3d6316a45cb5 (MD5) 1. C_Mapa_Pontos_Amostrados.pdf: 267373 bytes, checksum: fb45d1fe3c56ee9be2e25ea1836714d8 (MD5) / Este trabalho apresenta resultados de estudos geológicos e geofísicos realizados em uma área de 7.348,5 km2, localizada na Zona Litorânea Oeste do Estado do Ceará, a noroeste da Cidade de Fortaleza. Esta região abrange o litoral dos Municípios de Caucaia e São Gonçalo do Amarante (Pecém), sendo limitada pelas coordenadas UTM 510.840,28 e 546.495,80 Leste; 9.612.762,59 e 9.591.716,76 Norte. A área de estudo fica situada na extremidade norte do Domínio Tectônico Setentrional da Província Borborema, limitando-se a NW pela Zona de Cisalhamento Sobral-Pedro II e a SE pela Zona de Cisalhamento Senador Pompeu. Encontra-se inserida nos Terrenos do Ceará Central, entre as unidades cratônicas São Francisco-Congo e São Luís-Oeste África. A configuração tectônica de seu embasamento cristalino é relacionada ao Ciclo Brasiliano, desencadeado no Proterozóico Superior. Analisa o aqüífero livre do sistema Dunas/Formação Barreiras na zona costeira de Caucaia e do Porto do Pecém, próximo às desembocaduras dos Rios Ceará, Juá e Cauípe. Trata-se de uma região litorânea com um grande fluxo turístico e uma intensa ocupação imobiliária. Os conglomerados urbanos e clubes balneários são abastecidos por água subterrânea, causando o desequilíbrio da interface e inviabilizando a captação de água potável. Nesses locais, existem focos de intrusão salina ainda não controlada e incidências de salinização do lençol freático. A superexplotação de água em poços tubulares que atingem a cunha salina, aliada a outras de contaminações residuais, resultou em um grande número de poços abandonados. Os parâmetros geológicos levantados nesta pesquisa forneceram subsídios para o entendimento dos sistemas hidrogeológicos e hidroquímicos da região em foco, concluindo-se que fatores como os princípios físicos que condicionam a intrusão salina costeira e as estruturas tectônicas de caráter regional, influem sobre o suprimento de água em aqüíferos locais. A geomorfologia costeira foi também analisada de forma a contribuir para localização da interface água doce-água salgada. Quatro sistemas aqüíferos foram observados: (i) as dunas/paleodunas; (ii) aluviões; (iii) sedimentos da Formação Barreiras; e (iiii) Embasamento Cristalino. Em função do relevo, proximidade e vulnerabilidade, esses sistemas são contaminados com diferentes intensidades pela intrusão salina e pelos aerossóis marinhos. Os levantamentos geofísicos com o Método Eletromagnético EM34-3XL e Sondagens Elétricas Verticais (SEVs) forneceram valiosas informações sobre as condutividades aparentes, que foram traduzidas em dados de qualidade das águas, por meio do fator hidroquímico STD (Sais Totais Dissolvidos) e da condutividade elétrica de poços. Além disso, os mapas previsonais de isocondutividade aparente revelaram o comportamento da intrusão salina em relação a distância da interface e dos fluxos preferenciais. Todos os dados obtidos, que incluem (i) análise de duas malhas de sondagens com leituras por meio de dipolos verticais e horizontais (1800 leituras); e (ii) a reinterpretação de dados geofísicos publicados anteriormente, foram integrados por meio de Sistemas de Informações Georeferenciadas (SIG). Os resultados obtidos contribuíram para adequação de uma metodologia de modelagem hidrogeológica do aqüífero. Este tipo de modelagem permite um monitoramento permanente, mesmo que aconteçam mudanças espaciais e temporais, quer seja ocasionada pelas intrusões salinas ou por lixiviados e dejetos provenientes de fontes ainda não controladas. / ABSTRACT - This research presents the results of geologic and geophysical studies carried out over an 7.348,5 km2 area, located at the Western Coast of the Ceará State, to the northwest of Fortaleza. This region includes coastal areas of the Caucaia and Pecém, contained by a rectangle defined by the UTM coordinates 510.840,28 and 546.495,80 East; 9.612.762,59 and 9.591.716,76 North. The study area lies to the extreme north of the Northern Tectonic Domain of the Borborema Province, which is bounded to the NW by the Sobral-Pedro II shear zone, and to the SE by the Senador Pompeu shear zone, within the Central Ceará Domain, between the São Francisco-Congo and the São LuísWest African cratons. The geotectonic framework of its crystalline basement has been constructed in the Neoproterozoic Brasiliano Cycle. The present study analyses the free aquifer of the Dunes/Barreiras Formation system, at the shoreline of Caucaia and Pecém, near to the estuaries of the Ceará, Juá and Cauípe rivers. This is a coastal district characterized by intense tourist influx besides a considerable real estate expansion. The urban communities and beach resorts are supplied by ground water, which causes disturbance on the water table and compromise the water supply. At this place, there are uncontrolled focus of salt-water intrusions, and incidences of salinization in saturated zone. Excessive water pumping from wells that go into the salt-water wedge, associated with other residual contaminations, resulted in a great number of abandoned wells. The geological parameters established in this research have provided the necessary information for the understanding of the local hydrological and hydrochemical, and led us to the conclusion that the physical principles that control the salt-water intrusion and some tectonic structures of regional nature have an effect on the water availability from the local aquifers. The coastal geomorphology has also been analyzed in order to help in the location of the salt-water front. Four aquifer systems were recognized: (i) dunes/paleodunes; (ii) alluvia, and (iii) sediments of the Barreiras Formation; and (iiii) Barreiras / Crystalline. Based on topography, distance, and vulnerability, these systems are contaminated at different intensities by salt-water intrusion and marine spray. The geophysical surveys (EM34-3XL and SEV) provided information about the apparent conductivity, which has been translated into water quality data, through the STD hydrochemical factor, obtained from electrical conductivities measured in wells. In addition, the isoconductivity predictive map reveals the behavior of the salt-water intrusion in respect of the distance from the salt-water front and of the preferential flow paths. All the presently achieved data, including (i) analyses of geophysical data grids of vertical and horizontal dipoles measurements (1800 records), and (ii) reinterpretation of published geophysical data, have been integrated on a Georeferential Information System (GIS). The obtained results have also contributed to the development of a methodology, which permits a precise aquifer modeling. The final model allows us a permanent monitoring, even do physical or sequential changes will be occurred, either provoked by the saltwater intrusion or by leakages and waste of not determined sources.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2017-05-12T15:58:35Z No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2017-05-24T18:54:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T18:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_PolyannadeSousaMoro.pdf: 14361310 bytes, checksum: 7a47a24fe44507b6aadb5fbe1b4d4105 (MD5) / A bacia-rifte Araí, localizada na porção setentrional da Faixa Brasília, é uma entidade tectônica paleo/mesoproterozoica ainda pouco conhecida. Possui história evolutiva complexa, com inversão do rifte em meio a uma tectônica thick-skinned no Brasiliano. Alguns autores mencionam estruturas profundas desconhecidas tanto em termos de profundidade quanto em sua geometria. A utilização de dados geofísicos aplicados a essa problemática forneceram indicadores regionais essenciais ao entendimento das estruturas do rifte, permitindo uma melhor compreensão de seu arcabouço estrutural evolutivo. Nesse contexto, a bacia foi investigada com relação à sua resposta magnética e gravimétrica integrada a dados geológicos estruturais. A fim de esclarecer sua compartimentação tectônica, sistemas de falhas principais e profundidade do embasamento foi realizada análise geofísica por meio da Deconvolução de Euler e espectro radial de potência. Foram aplicados ainda os filtros Derivada Vertical, Derivada Tilt, Ângulo Tilt Horizontal e Derivada Tilt do Gradiente Horizontal Total sobre malhas individualizadas pelo Matched Filter. A partir destas, foram traçados os lineamentos magnéticos da região. O arcabouço tectônico interpretado apresentou direção preferencial N40E, compreendendo principalmente feições relacionadas ao Brasiliano. O Grupo Araí apresentou assinatura magnética preferencial em N50-80E composta por dois grupos de estruturas: aquelas relacionadas a reativações de falhas extensionais do rifte e estruturas associadas (pertencentes aos sistemas São Jorge-Alto Paraíso-Cormari, Cavalcante-Teresina e Teresina-Nova Roma) e as geradas essencialmente no Brasiliano. A integração de todos os resultados obtidos resultou num modelo conceitual 2D da bacia, com assinaturas geofísicas importantes em 37 km; 22,6 km; 15,6 km; 9,7 km; 8 – 2,3 km e 0,54 km; interpretadas, respectivamente, como a Descontinuidade de Mohorovicic, Superfície Curie, Descontinuidade de Conrad, intrusões graníticas pontuais, profundidades do embasamento e falhas superficiais. Os sistemas descritos evidenciam as principais falhas relacionadas ao rifte, convergindo para uma falha principal detectada até 22,6 km. As falhas diretamente relacionadas ao estágio rifte foram demarcadas pela Deconvolução de Euler e confirmadas pela presença de conglomerados de leques aluviais ao longo das mesmas. A compartimentação atual da bacia-rifte remonta ao Brasiliano, limitando blocos crustais com características distintas que condicionaram a atual geometria da bacia. Observando os resultados geofísicos, é válida a sugestão de que o Rifte Araí estaria associado a um processo extensional incompleto, não desenvolvendo margem passiva, mas compreendendo um rifte intracontinental isolado similar ao Midcontinent Rift. / Located in the northern part of the Brasília Belt, the Araí Rift comprises a paleo-mesoproterozoic sedimentary basin which has been poorly studied. It has a complex evolutionary history, with inversion of the rift in a thick-skinned tectonic corresponding to Brasiliano Orogeny. Some authors mention deep structures that are unknown in terms of both depth and geometry. The use of geophysical data applied to such problem provided regional indexes that were essential to a better understanding of the rift structures and its evolutionary structural framework. In this context, the basin was investigated with respect to its magnetic and gravity responses integrated to structural geological data. A geophysical analysis was performed through the Euler Deconvolution and radial power spectra, to clarify the evolutionary scenario in which the basin is involved, its main fault systems, and depth of the basement. The Vertical Derivative, Tilt Derivative, Horizontal Tilt Angle, and Tilt Angle of the Total Horizontal Gradient filters were also applied to the grids individualized by the Matched Filtering. The magnetic structures of the region were delineated from these responses. The interpreted tectonic framework showed main direction in N40E, which mainly comprises features related to Brasiliano Orogeny. The Araí Group presented a magnetic signature in the direction N50-80E, composed of two main groups of structures: those related to reactivation of extension rift faults and associated structures (belonging to the São Jorge-Alto Paraíso-Cormari, Cavalcante-Teresina, and Teresina-Nova Roma systems) and the structures essentially formed in the Brasiliano. The integration of results obtained in this work resulted in a 2D conceptual model of the basin with important geophysical signatures in 37 km, 22.6 km, 15.6 km, 9.7 km, 8 – 2.3 km and 0.54 km, respectively interpreted as Mohorovicic Discontinuity, Curie Surface, Conrad Discontinuity, granitic intrusions, basement depths, and superficial faults. The fault systems previously mentioned describe the main faults related to the rift, converging to a main fault detected up to the depth of 22.6 km. The faults directly related to the rift stage were delineated by the Euler Deconvolution and confirmed by the presence of conglomerates of alluvial fans along these faults. The current geometry of the rift basin goes back to the Brasiliano, where the rift arms limited crustal blocks with distinct characteristics. From the observation of the geophysical results, it is suggested that the Araí Rift would be associated with an incomplete extensional process, comprising an isolated intracontinental rift similar to the Midcontinent Rift.