A água subterrânea abastece grande parte da população e sua contaminação é assunto de interesse público. Os postos de combustíveis são fontes potenciais de contaminação, devido à sua extensa malha de distribuição e pelo armazenamento de produto ser predominantemente subterrâneo. Dentre os métodos para detecção de hidrocarbonetos, os geofísicos proporcionam investigação em maiores extensões, com mais rapidez e menor custo. Este estudo apresenta os resultados de quatro métodos geofísicos (eletrorresistividade, polarização induzida, georradar e eletromagnético EM-34) na investigação de dois perfis a jusante de um posto de combustível com histórico de vazamento. Os objetivos foram de detectar a pluma de contaminação e identificar qual dos métodos apresenta os melhores resultados nesta situação. A eletrorresistividade apresentou a melhor correlação com a zona contaminada e com as análises químicas. Os dados da polarização induzida também se relacionaram com a pluma. Os valores do sistema EM-34 ficaram aquém das expectativas. Os do georradar não possibilitaram nenhuma correlação com o substrato contaminado, certamente devido a pouca profundidade de penetração. Foi constatado que a contaminação por hidrocarbonetos não oferece assinatura geoelétrica previsível, devido às condições dinâmicas do campo e suas inter-relações. Enquanto muitos trabalhos associam baixas resistividades aos vazamentos antigos, outros trabalhos mostram o inverso. Neste estudo, a anomalia encontrada apresentou alta resistividade associada às cargabilidades mais altas. / A large portion of the population is supplied with groundwater, and this is a matter of public interest. Gas stations are potential sources of contamination for its extensive distribution network and for the underground storage. Among the existing methods for hydrocarbon detection, the geophysical ones provide a larger range, faster results at smaller costs. This work presents the results of four geophysical methods (electrical resistivity, induced polarization, ground penetrating radar and electromagnetic EM-34) applied to the study of two profiles downwards of a leaking gas station. The objectives were detecting the contamination plume and identify which of the methods employed presents the best results on this site. The electrical resistivity method presented the best correlation with the contaminated zone and chemical analysis. The results of the induced polarization were also associated with the contamination plume. Values obtained with the EM-34 didn?t fulfill the expectations. GPR data didn?t correlate with the contaminated substrate, certainly due to the shallow penetration depth. It was observed that the hydrocarbon contamination does not offer a predictable geoelectrical signature, due to the dynamic conditions of the field and its inter relations. Whilst several paper associate low resistivities to older leakages, in other papers it was found the opposite. In this case study, the anomaly has shown characteristics of high resistivity associated to higher chargeabilities.

A arte de dimensionar pilares em minas subterrâneas de carvão tem sido objeto de pesquisa há mais de 100 anos no mundo inteiro. A maioria dos métodos de dimensionamento de pilares para a lavra segundo o método \"câmara e pilares\" se vale de parâmetros de resistência e geométricos das camadas de carvão. A resistência in situ da camada de carvão (S1) é um desses parâmetros. No Brasil, na Bacia Carbonífera Sul-Catarinense, uma nova camada de carvão, a Bonito, passou a ser minerada em volume considerável a partir da década de 1990. A sua resistência in situ ainda hoje é uma incógnita. Tendo como campo experimental a camada de carvão Bonito presente na mina Fontanella, no município de Treviso - SC, foram desenvolvidos diferentes estudos de laboratório e em subsolo, visando à caracterização mecânica, estrutural e geofísica dessa camada. Adicionalmente, foram realizadas investigações sobre uma segunda camada de carvão, a Irapuá, já relativamente conhecida, presente em outras duas minas na mesma bacia carbonífera. Os estudos realizados serviram de base para a proposição de uma nova metodologia para a estimativa da resistência à compressão uniaxial in situ de camadas de carvão (S1), levando em consideração a resistência de laboratório e informações geofísicas de laboratório e in situ. Com o uso da nova metodologia, são propostos valores de resistência à compressão uniaxial in situ da camada de carvão Bonito, para diferentes condições geológico-estruturais observadas na mina Fontanella, e para a camada Irapuá, nas minas Morozini Norte e Santa Augusta Norte. / Researchers in all over the world have spent a lot of time in developing techniques for pillar design in coal underground mines that use room and pillar method. Almost all the available methods are based on strength and geometric parameters of the coal seam. One of the most important is the coal seam in situ strength (S1). In Brazil, at Sul-Catarinense Carboniferous basin, a new coal seam (Bonito seam) is being mined since the last decade. Many instability problems have occured during mining. The coal seam strength is not very well known so far. Using the Bonito seam present at Fontanella mine in Treviso - SC, different studies were performed in laboratory and in situ. In adition, another coal seam, Irapuá, was also studied. The compilation of data at different sites was used to propose a new approach to estimates of the in situ uniaxial compressive strength of coal seams (S1) using three parameters. The uniaxial compressive strength and compressional wave ultra sonic velocity are determined in laboratory using small samples, while seismic velocity is measured in large scale conditions directly at the coal seam in situ. Using the new approach, values for in situ strength at Fontanella mine are proposed and also for two mines at Irapuá coal seam, Morozini Norte and Santa Augusta Norte.

Orientadores: Saul Barisnik Suslick, Alexandre Campane Vidal / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica e Instituto de Geociencias / Made available in DSpace on 2018-08-12T08:19:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rosa_Henrique_D.pdf: 5323611 bytes, checksum: 9779cc866a624b65a3932fa6ade79e78 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este estudo se foca na elaboração de um método de caracterização de eletrofácies, o qual utiliza dados de perfis geofísicos de poços referentes às classes litológicas identificadas nos testemunhos desses poços, por meio do emprego de análises qualitativas associadas a tratamentos estatísticos multivariados. A princípio, o estudo visa estabelecer uma rotina de análises qualitativas para os dados litológicos extraídos dos testemunhos e associados aos perfis, por meio de ferramentas estatísticas básicas, com o objetivo de identificar agrupamentos de classes litológicas e caracterizar as eletrofácies presentes no intervalo testemunhado. Numa segunda etapa, aplica-se a técnica estatística multivariada da Análise de Agrupamentos em dois passos, a qual gera agrupamentos (eletrofácies) por meio da associação dos dados dos perfis com as classes litológicas descritas nos testemunhos. Numa terceira etapa, esses agrupamentos são avaliados quantitativamente por intermédio de ferramentas estatísticas, as quais incluem a Análise de Variância Simples (one way Anova), o Teste de Médias e a Análise Discriminante. Como exemplo de aplicação, utiliza-se um conjunto de dados que inclui perfis e descrições de testemunhos de três poços verticais do Campo Escola de Namorado, localizado na Bacia de Campos, no Estado do Rio de Janeiro. Os resultados obtidos mostram um bom desempenho da Análise de Agrupamentos em dois passos para a caracterização de eletrofácies, e permitem que se obtenham informações acerca da qualidade da amostragem, no que se refere aos ajustes das mesmas com as profundidades de perfis, além de proporcionar agilidade ao processo de investigação exploratória de dados de perfis em relação às classes litológicas a estes associadas. / Abstract: This study is focused on the elaboration of a method for electrofacies characterization which uses well log data related to the lithological classes identified in the core samples of the wells, based upon qualitative approach and multivariate statistics analysis. The first step of this method involves the establishment of a qualitative approach routine which includes the analysis of a package of well log data, which are extracted from the cored intervals, using basic statistics tools (histograms and cross plots) and aiming to delineate and characterize electrofacies. The second step involves the utilization of a classical multivariate technique called Two Steps Cluster Analysis, which generates clusters (electrofacies) based upon the association between well log data and the lithological classes identified from the core samples. The details of the Cluster Analysis technique are showed during the development of this study. During the third step of proposed method, all the clusters generated in the previous steps are quantitatively evaluated by ordinary statistical tools, which include one-way Anova, Test of Means and Discriminant Analysis. As an example of application of this method it is used a complete package of data which includes well logs and macroscope reports of three sets of core samples, extracted from three vertical wells, located in the producing Oil Field of Namorado, in the Campos Basin, Rio de Janeiro State, Brazil. The results of the statistical tests show a good performance for the Two Steps Cluster Analysis tool in characterizing electrofacies. Furthermore, all the statistical tests applied in this study allow the researcher to obtain information about the quality of the sampling process and the accuracy related to the correlation between the sampling and the logging depth, speeding-up the process of the exploratory investigation by using well log data and associated to the lithological classes present in the cored intervals of the oil wells. / Doutorado / Reservatórios e Gestão / Doutor em Ciências e Engenharia de Petróleo

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao do Victor Emmanuel dos Reis -Volume01.pdf: 1187197 bytes, checksum: fe5b338cbf9dc68edcca13a88944ea39 (MD5) Previous issue date: 2010-10-18 / This work presents an evaluation of the processes of the physical environment in road construction, materialized in two case studies and thereby aims to contribute to a proposal for monitoring of these processes trigged or intensified by road constructions. In the first case study addressed the highway GO-309 located near the capital of Goiás. The applied methodology includes monitoring the construction phases of the highway, from the completion of field survey form to record information gathered over the years 2005, 2007, 2009 and 2010. We observed the processes of the physical environment and impacts and made relevant correlations and analysis. Were highlighted the erosion and landslides induced by construction of road works, causing degradation of the most diverse, compromising the body road practicability and safety of the user traffic. The survey also allowed, besides the qualification, the quantification of the recovery costs of degradation processes, observed compared to the physical environment that needed reconstruction and recovery of a great part of the road segment. The second case study is a stretch of the highway GO- 236 located in the northwestern state. The methodology used two geophysical researches: Non-invasive and non-destructive; The method of resistivity or electrical profiling, which allowed the analysis of the susceptibility to mass movements related to the location of karst cavities and structures of depth, and the method of Ground Penetrating Radar or Ground Penetrating Soil- GPR in locating natural or artificial structures and the assessment of stratigraphy, thickness and condition of the pavement layers. It has been shown in addition, the importance and relevance, the use of geophysical prospecting methods of investigation, with the use of the GPR and resistivity in road works. Mainly in the recognition of the area of interest, allowing a better foundation in decision making, mitigating potential future risks. The aim is to it, provide subsidies to road agencies in the preparation of technical specifications and terms of reference for controlling and monitoring the dynamics of the processes of the physical environment. / O presente trabalho apresenta uma avaliação dos processos do meio físico em construções rodoviárias, materializada em dois estudos de caso e com isso visa contribuir com uma proposta de monitoramento desses processos, intensificados ou deflagrados pelas construções viárias. No primeiro estudo de caso abordou-se a rodovia GO-309, localizada próximo à capital de Goiás. A metodologia empregada compreende o monitoramento das fases construtivas da rodovia, a partir do preenchimento de uma ficha de levantamento de campo para registro das informações coletadas durante os anos de 2005, 2007, 2009 e 2010. Foram observados os processos do meio físico e os impactos decorrentes e feitas correlações e análises pertinentes. Destacaram-se os processos erosivos e os escorregamentos induzidos pela construção das obras viárias, causando degradações as mais diversas, comprometendo o corpo estradal e a segurança do tráfego usuário. A pesquisa também permitiu, além da qualificação, a quantificação dos custos de recuperação das degradações observadas frente aos processos do meio físico, que ensejaram reconstruções e recuperação de grande parte do segmento rodoviário. O segundo estudo de caso tratou-se de um trecho da rodovia GO-236, localizada no noroeste do estado. A metodologia empregada neste segundo caso utilizou dois ensaios geofísicos, não-invasivos e não-destrutivos: o método da eletrorresistividade ou caminhamento elétrico, o que possibilitou a analise da suscetibilidade a movimentos de massa relacionados à localização de cavidades e estruturas cársticas em profundidade; e o método do Ground Penetrating Radar ou Radar de Penetração de Solo GPR na localização de estruturas naturais ou artificiais e para a avaliação da estratigrafia, espessura e condições das camadas do pavimento. Mostrou-se por acréscimo, a importância e pertinência ao emprego de métodos de prospecção geofísicos de investigação, com a utilização do GPR e da Eletrorresistividade, em obras viárias, principalmente na fase de reconhecimento da área de interesse, permitindo melhor embasamento na tomada de decisões, mitigando possíveis riscos futuros. Pretende-se com isso gerar subsídios a órgãos rodoviários, na elaboração de especificações técnicas e termos de referência para controle e monitoramento da dinâmica dos processos do meio físico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido a sua grande extensão latitudinal, a costa brasileira é influenciada por diferentes regimes climáticos e oceanográficos. Adicionalmente, a distribuição da população brasileira é caracterizada por uma alta concentração nas capitais litorâneas. Todos esses fatores levam à construção de inúmeras estruturas de engenharia que podem de alguma forma impactar o transporte de sedimento e consequentemente o balanço sedimentar de algumas praias. Uma das formas mais eficientes de recuperar esse balanço sedimentar é a alimentação artificial de praias, com sedimentos provenientes da plataforma continental com características semelhantes. Os métodos geofísicos acústicos permitem mapear de forma eficiente o fundo e o subfundo marinho para a busca de áreas fontes para a lavra de forma eficiente. O objetivo deste estudo é a identificação de padrões geoacústicos a partir de analises quantitativas e qualitativas, para a caracterização de áreas fontes de areias siliciclásticas compatíveis com sedimentos de praias em erosão na cidade do Rio de Janeiro. O mapeamento foi realizado na plataforma continental interna do Rio de Janeiro, em área adjacente à praia de Itaipuaçu (Maricá, RJ). As análises evidenciaram depósitos, localizados entre 19 e 30 metros, de areias com granulometria, textura e selecionamento em condições ideias para a recomposição de praias do Rio de Janeiro. / The Brazilian coast is afected by different oceanographic characteristics, mainly due to its large latitudinal extention. Additionally, the distribution of the Brazilian population is characterized by a high concentration in the coastal capital. These facts generate a large number of coastal engineering structures that may impact the sediment transport and consequently the sediment balance in some beaches. All these factors impact some sand beaches and the best choice for its mitigation and recovering is the beach nourishment - with sediments from the continental shelf with similar characteristics. However to find a good place for dredging in the shelf, we need to use geophysical methods that allow to map the bottom and sub bottom environments more efficiently. The objective of this study is the identification of geoacoustics patterns, following qualitative and quantitative analyzes, for characterizing source areas of siliciclastic sands in ideal conditions for recovering eroded beaches in Rio de Janeiro. The mapping was done in the shelf in front of Itaipuaçu beach (Maricá, RJ). The quantitative results showed well sorted median sand placers seaward of the closure depth, located between 19 and 30 meters, ideal for Rios beaches recovering.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-20T12:35:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AvaliacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 5388098 bytes, checksum: e8b24df5c1300748048fd62b50531b18 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Indexar os assuntos on 2014-08-07T16:10:21Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-22T12:41:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AvaliacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 5388098 bytes, checksum: e8b24df5c1300748048fd62b50531b18 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T13:16:46Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AvaliacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 5388098 bytes, checksum: e8b24df5c1300748048fd62b50531b18 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T13:16:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_AvaliacaoMetodosEletromagneticos.pdf: 5388098 bytes, checksum: e8b24df5c1300748048fd62b50531b18 (MD5) Previous issue date: 2006 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Em investigações geofísicas rasas que empregam os métodos eletromagnéticos indutivos mais avançados, alvos com baixo número de indução (Low Induction Number – LIN) produzem anomalias eletromagnéticas muito baixas e de difícil interpretação. Para suprir esta deficiência, neste trabalho são estudados a aplicabilidade de campos eletromagnéticos polarizados e focalizados – POLFOCEM como fonte primária de indução. Os campos E.M. focalizados e polarizados, vertical e horizontalmente, são obtidos pelas combinações vetoriais de pares de dipolos transmissores e, ocorrem na região central entre eles. A focalização é observada nesta região na profundidade de 0,25 do espaçamento entre esses transmissores – L. Portanto, máximos acoplamentos podem ser obtidos através da seleção da polarização de acordo com a geometria do alvo, ocorrendo um aumento na densidade de fluxo magnético sobre ele e, máximas anomalias produzidas. É utilizada uma metodologia numérica para o cômputo dessas anomalias por meio da técnica dos elementos finitos para solução do problema 2,5-D. Em todos os experimentos numéricos são realizadas comparações qualitativas e quantitativas entre as respostas obtidas pelos sistemas POLFOCEM e convencional, o qual emprega um único dipolo como transmissor (dipolo-dipolo). As anomalias produzidas pelo sistema POLFOCEM, em que os dipolos transmissores são acionados simultaneamente, correspondem à soma das anomalias produzidas por cada um desses dipolos independentes, caracterizando, desta forma, a linearidade dos campos eletromagnéticos. Os experimentos numéricos são realizados para alvos prismáticos bidimensionais com três diferentes inclinações, inseridos num semi-espaço resistivo, e para as freqüências das fontes na faixa das ondas de rádio. As anomalias assimétricas no sistema convencional, que se tornam simétricas no sistema POLFOCEM, apresentam valores menores em amplitude. Contudo, aquelas anomalias tanto assimétricas quanto simétricas que se tornam anti-simétricas apresentam valores maiores. Em decorrência dessas diminuições e aumentos nas amplitudes ocorrem rotações nos diagramas de Argand, no sentido horário e anti-horário para alvos com baixos valores de condutividade, respectivamente. Em experimentos de identificação de presença de dois alvos próximos, o sistema convencional é capaz de identificá-los primeiramente, prevalecendo o seu uso. / In the near surface investigations employing advanced electromagnetic induction methods, the low induction number – LIN targets produce very low anomalies which are difficult to interpret. To overcome this difficulty, in this thesis I have studied the applicability of the Polarized Focused Electromagnetic – POLFOCEM fields as a primary inductive source. The horizontal end vertical E.M. field polarizations are obtained by the vectorial combinations of the fields due to the coil pairs in the central region between them; and the focalization occurs in this region at a depth 0.25 of the spacing between the transmitting coils – L. Therefore, maximum coupling can be obtained by selecting the field polarizations depending upon the geometry of the target and focusing the magnetic flux on it by varying L; consequently producing higher anomalies. This study has been realized by computing anomalies employing the Finite Element Technique for 2.5D problem. In all these numerical experiments a comparative qualitative and quantitative study has been done between the POLFOCEM anomalies and the conventional system anomalies where only one transmitter is used (dipole-dipole system). The POLFOCEM system anomalies, wherein both transmitters T1 and T2 are energized simultaneously, correspond to the sum of the anomalies produced by the T1-R and R- T2 dipoles independently; obeying in this way the linearity the electromagnetic fields. These numerical experiments have been carried out for a bidimensional prismatic model in a resistive half-space at three different inclinations and using radio frequencies. The asymmetrical anomalies obtained in a conventional coil system become symmetrical in POLFOCEM system, and have their amplitudes reduced in relation to that of the conventional system. On the other hand conventional anomalies, symmetrical or asymmetrical, become anti-symmetrical in POLFOCEM, and have their amplitude increased. As a consequence, the Argand diagrams of LIN targets for conventional coil system suffer respectively anticlockwise or clockwise rotation for POLFOCEM system. The experiments, to verify the quality in identifying the two nearby targets, shows that the conventional system is superior in relation to the POLFOCEM system.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-29T16:01:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ProcessamentoInterpretativoDados.pdf: 4112570 bytes, checksum: 6957010292e9aff837e775e8d78ca0ed (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-06-27T14:19:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ProcessamentoInterpretativoDados.pdf: 4112570 bytes, checksum: 6957010292e9aff837e775e8d78ca0ed (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-27T14:19:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ProcessamentoInterpretativoDados.pdf: 4112570 bytes, checksum: 6957010292e9aff837e775e8d78ca0ed (MD5) Previous issue date: 2007 / ANP - Agência Nacional do Petróleo / Apresentamos dois métodos de interpretação de dados de campos potenciais, aplicados à prospecção de hidrocarbonetos. O primeiro emprega dados aeromagnéticos para estimar o limite, no plano horizontal, entre a crosta continental e a crosta oceânica. Este método baseia-se na existência de feições geológicas magnéticas exclusivas da crosta continental, de modo que as estimativas das extremidades destas feições são usadas como estimativas dos limites da crosta continental. Para tanto, o sinal da anomalia aeromagnética na região da plataforma, do talude e da elevação continental é amplificado através do operador de continuação analítica para baixo usando duas implementações: o princípio da camada equivalente e a condição de fronteira de Dirichlet. A maior carga computacional no cálculo do campo continuado para baixo reside na resolução de um sistema de equações lineares de grande porte. Este esforço computacional é minimizado através do processamento por janelas e do emprego do método do gradiente conjugado na resolução do sistema de equações. Como a operação de continuação para baixo é instável, estabilizamos a solução através do funcional estabilizador de primeira ordem de Tikhonov. Testes em dados aeromagnéticos sintéticos contaminados com ruído pseudo-aleatório Gaussiano mostraram a eficiência de ambas as implementações para realçar os finais das feições magnéticas exclusivas da crosta continental, permitindo o delineamento do limite desta com a crosta oceânica. Aplicamos a metodologia em suas duas implementações a dados aeromagnéticos reais de duas regiões da costa brasileira: Foz do Amazonas e Bacia do Jequitinhonha. O segundo método delineia, simultaneamente, a topografia do embasamento de uma bacia sedimentar e a geometria de estruturas salinas contidas no pacote sedimentar. Os modelos interpretativos consistem de um conjunto de prismas bidimensionais verticais justapostos, para o pacote sedimentar e de prismas bidimensionais com seções verticais poligonais para as estruturas salinas. Estabilizamos a solução, incorporando características geométricas do relevo do embasamento e das estruturas salinas compatíveis com o ambiente geológico através dos estabilizadores da suavidade global, suavidade ponderada e da concentração de massa ao longo de direções preferenciais, além de vínculos de desigualdade nos parâmetros. Aplicamos o método a dados gravimétricos sintéticos produzidos por fontes 2D simulando bacias sedimentares intracratônicas e marginais apresentando densidade do pacote sedimentar variando com a profundidade segundo uma lei hiperbólica e abrigando domos e almofadas salinas. Os resultados mostraram que o método apresenta potencial para delinear, simultaneamente, as geometrias tanto de almofadas e domos salinos, como de relevos descontínuos do embasamento. Aplicamos o método, também, a dados reais ao longo de dois perfis gravimétricos sobre as Bacias de Campos e do Jequitinhonha e obtivemos interpretações compatíveis com a geologia da área. / We present two potential field data interpretation methods applied to hydrocarbon prospecting. The first one uses aeromagnetic data to estimate the horizontal projection of the limit between the continental and oceanic crusts. This method is based on the existence of geological sources, which are magnetized and belongs exclusively to the continental crust. In this way, the estimates of the sources’ ends are used as estimates of the continental crust limits. The total-field anomaly measured above the continental shelf, continental slope and part of the continental rise is amplified using the downward continuation operator implemented in two different ways: the equivalent layer principle, and the Dirichlet boundary condition. Most of the computational load in computing the downward continued anomaly comes from the solution of a large-scale system of linear equations. This computational effort has been reduced not only by processing the whole area by moving windows of smaller dimensions, but also by the use of the conjugate gradient in the solution of the system of equations. Because the downward continuation operator is unstable, it was stabilized through the first-order Tikhonov stabilizing functional. Tests with noisecorrupted synthetic data have shown the efficiency of both implementations to enhance the termination of magnetic sources belonging to the continental crust, allowing, in this way, the estimation of the limit between the continental and oceanic crusts. Both implementations have been applied to two different areas offshore the Brazilian coast: Foz do Amazonas and Bacia do Jequitinhonha. The second method simultaneously delineates the basement topography and the geometry of salt structures occurring within the sedimentary rocks using gravity data. The interpretation models consist of a set of vertical, 2D juxtaposed prisms for the sedimentary pack, and of 2D horizontal prisms with polygonal cross sections for the salt structures. The solution has been stabilized by incorporating the geometric characteristics of the basement relief and of the salt structures, which are compatible with the a priori knowledge about the geological setting. To this end, we imposed inequality constraints to the parameters of the interpretation model, and used the stabilizing functionals known as global smoothness, weighted smoothness, and mass concentration along selected directions. We applied the method to synthetic data produced by simulated intracratonic and marginal basins, presenting density contrast with the basement varying with depth and containing salt structures. The results have shown that the method is potentially useful in simultaneously delineating the faulted basement relief and the salt structures geometries. We applied the method to real data along two gravity profiles across the Campos and Jequitinhonha Basins, and obtained interpretations in accordance with the known geology of the area.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-20T14:53:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoMetodoSuperficie.pdf: 6623577 bytes, checksum: 67b656d135334821f2f993c805d88214 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Ausência de palavras-chave on 2014-08-07T12:41:40Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-13T14:27:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoMetodoSuperficie.pdf: 6623577 bytes, checksum: 67b656d135334821f2f993c805d88214 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-20T14:39:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoMetodoSuperficie.pdf: 6623577 bytes, checksum: 67b656d135334821f2f993c805d88214 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-20T14:39:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_EmpilhamentoMetodoSuperficie.pdf: 6623577 bytes, checksum: 67b656d135334821f2f993c805d88214 (MD5) Previous issue date: 2003 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CTPETRO - Plano Nacional de Ciência e Tecnologia do Setor Petróleo e Gás Natural / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / O método de empilhamento sísmico CRS simula seções sísmicas ZO a partir de dados de cobertura múltipla, independente do macro-modelo de velocidades. Para meios 2-D, a função tempo de trânsito de empilhamento depende de três parâmetros, a saber: do ângulo de emergência do raio de reflexão normal (em relação à normal da superfície) e das curvaturas das frentes de onda relacionadas às ondas hipotéticas, denominadas NIP e Normal. O empilhamento CRS consiste na soma das amplitudes dos traços sísmicos em dados de múltipla cobertura, ao longo da superfície definida pela função tempo de trânsito do empilhamento CRS, que melhor se ajusta aos dados. O resultado do empilhamento CRS é assinalado a pontos de uma malha pré-definida na seção ZO. Como resultado tem-se a simulação de uma seção sísmica ZO. Isto significa que para cada ponto da seção ZO deve-se estimar o trio de parâmetros ótimos que produz a máxima coerência entre os eventos de reflexão sísmica. Nesta Tese apresenta-se fórmulas para o método CRS 2-D e para a velocidade NMO, que consideram a topografia da superfície de medição. O algoritmo é baseado na estratégia de otimização dos parâmetros de fórmula CRS através de um processo em três etapas: 1) Busca dos parâmetros, o ângulo de emergência e a curvatura da onda NIP, aplicando uma otimização global, 2) busca de um parâmetro, a curvatura da onda N, aplicando uma otimização global, e 3) busca de três parâmetros aplicando uma otimização local para refinar os parâmetros estimados nas etapas anteriores. Na primeira e segunda etapas é usado o algoritmo Simulated Annealing (SA) e na terceira etapa é usado o algoritmo Variable Metric (VM). Para o caso de uma superfície de medição com variações topográficas suaves, foi considerada a curvatura desta superfície no algoritmo do método de empilhamento CRS 2-D, com aplicação a dados sintéticos. O resultado foi uma seção ZO simulada, de alta qualidade ao ser comparada com a seção ZO obtida por modelamento direto, com uma alta razão sinal-ruído, além da estimativa do trio de parâmetros da função tempo de trânsito. Foi realizada uma nálise de sensibilidade para a nova função de tempo de trânsito CRS em relação à curvatura da superfície de medição. Os resultados demonstraram que a função tempo de trânsito CRS é mais sensível nos pontos-médios afastados do ponto central e para grandes afastamentos. As expressões da velocidade NMO apresentadas foram aplicadas para estimar as velocidades e as profundidades dos refletores para um modelo 2-D com topografia suave. Para a inversão destas velocidades e profundidades dos refletores, foi considerado o algoritmo de inversão tipo Dix. A velocidade NMO para uma superfície de medição curva, permite estimar muito melhor estas velocidades e profundidades dos refletores, que as velocidades NMO referidas as superfícies planas. Também apresenta-se uma abordagem do empilhamento CRS no caso 3-D. neste caso a função tempo de trânsito depende de oito parâmetros. São abordadas cinco estratégias de busca destes parâmetros. A combinação de duas destas estratégias (estratégias das três aproximações dos tempos de trânsito e a estratégia das configurações e curvaturas arbitrárias) foi aplicada exitosamente no empilhamento CRS 3-D de dados sintéticos e reais. / The CRS stacking method simulates ZO seismic sections from multi-coverage data and does not dependente on a macro-velocity model. For 2-D medium the stacking traveltime depends on three parameters: the emergence angle of the normal ray (with respect to the measurement surface normal) and the wavefront curvatures of two hypothetical waves, called Normal-Incidence-Point (NIP) wave and Normal (N) wave. The CRS method consists of summing the amplitudes of the seismic traces in the multicoverage data along the surface defined by CRS stacking traveltime which that fits best the data set. The result of the CRS stack is assigned to points of a grid pre-defined in the ZO section. As the result obtain a simulated ZO section. This means that for each point of the ZO section must be estimated the three optimal parameters that yield the maximum coherence between the events of seismic reflection. In this Thesis I present formulae for the 2-D CRS method and for the NMO velocity that consider the topography of the measurement surface. The algorithm is based on the optimization strategy divided into three steps: 1) To search for the emergence angle and the curvature of the NIP wave, by applying a global optimization, 2) to search for the curvature of the N wave, by applying global optimization, and 3) to refine the initial parameters estimated in first two steps by applying local optimization. In the first two steps is used the Simulated Annealing (SA) algorithm and in the third step the Variable Metric (VM) algorithm. For the case of a measurement surface with smooth topography the curvature of this surface is included in the 2-D CRS stack formalism. This CRS algorithm implemented was applied to synthetic data set. The result is a simulated ZO section of high quality, with a high signal-to-noise ratio, and the estimative of the parameter triplet. It is performed a sensibility analysis for the new CRS stacking traveltime with respect to the curvature in several points of the curved measurement surface. This study showed that the CRS traveltime is more sensitive for fast midpoints of the central points and larger offsets. The expressions for the NMO velocities presented here is applied to estimate the interval velocities and the depth of the reflectors for 2-D model with a smooth topography. For the inversion of the velocities and the depth of the reflectors is considered the Dix-type inversion algorithm. The NMO velocity for a curved measurement surface deserves to best estimate the velocities and the depths of the reflectors than NMO velocities referred to planar surfaces. Also, I present an introduction to 3-D stack. In this case, the stacking traveltime depends on eight parameters. These parameters can be obtained by using some parameter-search strategies that I have showed in this Thesis. The combination of the strategy of the Traveltime Approximations and the strategy of Arbitrary Curvatures is used to apply 3-D CRS stack successful in synthetic and real data sets, respectively.

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Na área estudada, verificam-se afloramentos de rochas cristalinas do embasamento coberto por sedimentos com idade variando desde o Paleozóico ao Quaternário, com esperança de se obter água nos sedimentos do Devoniano Inferior, mais precisamente na formação Maecuru. Foram executadas 34 sondagens elétricas verticais com arranjo Schlumberger com AB/2 variando de 100 a 500 metros. 108 sondagens eletromagnéticas transientes também foram executadas com arranjo "loop coincidente", com 50 metros de lado. Por problemas eletrônicos adicionados aos ruídos de fenômenos supraparamagnéticos, os resultados das sondagens eletromagnéticas apresentaram-se muito distorcidos, não tendo sido possível extrair deles informação geológica de relevância. Por isso, foram criados modelos eletromagnéticos sintéticos representando a situação geológica da área. Os dados obtidos no campo em forma de curvas de resistividade aparente, foram plotados em papel bilogarítmo e interpretados com a ajuda de algoritmos direto e inverso os quais considera modelos de camadas horizontalmente estratificadas, homogêneas e isotrópicas. Os resultados da interpretação permitiram estabelecer modelos geoelétricos aproximados refletindo a situação geológica na subsuperfície. Os resultados da interpretação das sondagens elétricas, foram confrontados com os resultados da interpretação qualitativa do mapa de isogamas do campo magnético total, permitindo delimitar com maior precisão a zona de incidência de soleiras de diabásio, situada a norte da área. Dos quatro horizontes geoelétricos distinguidos, o terceiro é essencialmente constituído por arenitos, apresentando, por isso, melhores condições para armazenamento de água subterrânea. / This work due application of the electroresistivity and electromagnetic geophysical methods in the municipal district of Altamira, in the central area of the State of Pará, with the purpose of mapping the thickness of the aquifer layers and occurrence of diabase intrusions for finding a groundwater wells. In this area are many outcrops of basement crystalline rocks covered with sediments of ages from the Paleozioc to Quaternary. The objective is to obtain water from the sediments of Inferior Devonian, more exactly in the Maecuru Formation. There were made thirty four vertical electric soundings using the Shlumberger arrangement, the AB/2 distance varying from 100 to 500 meters. Also there were made 108 transient electromagnetic soundings with "coincident loop" arrangement, using an square loop of 50 meters. Due to electronic problems and supraparamagnetic noises, the results of this electromagnetic soundings became very distorted, impossible to get from them important geologic information. Then, electromagnetic synthetic models were created to represent the geology of the area. The data were obtained from the field were presented as apparent resistivity curves. They were plotted using a log-log scale and interpreted using the EGSLIB/SEV1D first and then with the EGSLIB/SEV1DIN program. The models used were horizontal, isotropic and homogeneous layers. The interpretation results allowed to determine approximate geoelectrical models which reflects the underground geological situation. The interpretation results from the electric surveys were confronted with the results of the qualitative interpretation from the isogams map of the total magnetic field, allowing to delimit with more precision the zone of incidence of diabase sills, located at the north of the area. From the four distinguished geoeletric horizons, the third is essentially constituted by sands, therefore it is best for groundwater storage.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-06-11T16:47:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGeoeletricaArea.pdf: 3315484 bytes, checksum: 279133bbca3dc766b7e2c2c5bc9bb8b2 (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Definir palavras-chave on 2014-08-06T16:30:33Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-11T13:24:15Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGeoeletricaArea.pdf: 3315484 bytes, checksum: 279133bbca3dc766b7e2c2c5bc9bb8b2 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T17:09:08Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGeoeletricaArea.pdf: 3315484 bytes, checksum: 279133bbca3dc766b7e2c2c5bc9bb8b2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T17:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_CaracterizacaoGeoeletricaArea.pdf: 3315484 bytes, checksum: 279133bbca3dc766b7e2c2c5bc9bb8b2 (MD5) Previous issue date: 2005 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Foi desenvolvido um estudo da subsuperfície rasa para investigar a possibilidade de contaminação do subsolo por líquidos usados no tratamento de couros em área industrial. O estudo foi realizado na área da indústria Couro do Norte, Bairro de Maracacuera, no Distrito Industrial de Icoaraci (município de Belém-Pará). Durante o estudo foram feitas medidas para a determinação do fluxo de água do primeiro aqüífero e aplicada metodologia geofísica com a finalidade de detectar a possível contaminação do subsolo por poluentes liberados pelo curtume. As metodologias geofísicas utilizadas foram: eletrorresistividade (na forma de imageamento e través de sondagens verticais), potencial espontâneo, eletromagnético (Slingram) e radar de penetração no solo (GPR). A interpretação dos dados eletromagnéticos permitiu identificar a presença de zonas mais condutivas (provável pluma de contaminação) e zonas mais resistivas (blocos lateríticos). A distribuição dos potenciais medidos através do Método do Potencial Espontâneo indicou o sentido do fluxo subterrâneo local. Com as Sondagens Elétricas Verticais determinaram-se os valores de resistividade em subsuperfície para os diferentes horizontes correlacionando-os sempre com as informações obtidas no Caminhamento Elétrico. Através dos dados de GPR identificou-se a presença de blocos lateríticos, tubulações de metal e zonas com elevada atenuação (zona de sombra) que indicam a presença de contaminação. / A study covering the shallow subsurface was developed in order to investigate the possibility of underground contamination by liquids used in the treatment of animal skin. The study was carried out inside the area of the Couro do Norte industry, located in the Icoaraci Industrial District (Belém – Pará). During the study they were made measures for the determination of the flow of water of the first aquifer and applied geophysical methodology with the purpose of detecting the possible contamination of the underground for pollutant liberated by the tanning. The geophysical methodology applied was: resistivity (imaging and vertical electric soundings), spontaneous potential, electromagnetic (Slingram) and ground penetrating radar (GPR). Analyses of electromagnetic data lead to the identification of conductive zones (Contamination) and resistive zones (sandy material). Spontaneous potential gave information on the direction of local underground flow of water. Vertical electric soundings allowed to know the resistivity distribution in subsurface. The resistivity sounding models could be correlated to the electrical images obtained in electrical profiling. Through the GPR data was possible to identify the presence of lateritic blocks, metal piping and zones with high attenuation (shadow zones) that indicate the presence of contamination.