Este trabalho tem como objetivo mapear os aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná no Estado de São Paulo, por meio do emprego da Inversão Conjunta de dados obtidos em sondagens com os métodos TDEM (Eletromagnético no Domínio do Tempo) e Eletrorresistividade por meio da técnica de SEV (Sondagem Elétrica Vertical). Os estudos foram realizados na região de Termas de Ibirá, distante cerca de 450 km do Município de São Paulo. Nesta região os poços tubulares perfurados captam água principalmente do aquífero sedimentar raso (Aquífero Bauru) relacionado com os sedimentos arenosos da Formação Adamantina, Grupo Bauru. Por outro lado, o aquífero fraturado na camada de basalto da Formação Serra Geral (Aquífero Serra Geral) ainda é pouco conhecido, sendo que este último constitui-se num excelente alvo para exploração de água subterrânea. Com as SEVs, obtiveram-se as informações mais rasas dos arenitos do Grupo Bauru, o Aquífero Bauru e o topo dos basaltos da Fm. Serra Geral. Com o método TDEM o pacote basáltico pôde ser investigado com maior detalhe e o Aquífero Serra Geral caracterizado. A análise dos resultados foi feita por meio da Inversão Conjunta-1D de sondagens SEVs/TDEM, de modo que as informações de cada metodologia foram integradas complementarmente, isto é, todo o intervalo de profundidade pôde ser caracterizado: a parte mais rasa com os dados das SEVs e a mais profunda com os dados do TDEM. Os resultados foram integrados com informações litológicas de poços de exploração de água subterrânea catalogados no SIAGAS-CPRM. Esta integração diminuiu as ambiguidades inerentes ao processo de interpretação de dados geofísicos, permitindo a demarcação de três zonas de favorabilidade para o posicionamento de poços tubulares profundos visando a exploração de água subterrânea no Aquífero Serra Geral e cinco zonas de favorabilidade para o Aquífero Bauru. Também foi possível caracterizar o comportamento estrutural da litoestragrafia na área de estudo. Deste modo, esses resultados contribuíram para o desenvolvimento das pesquisas hidrogeofísicas no Estado de São Paulo. / This work presents the geophysical mapping of sedimentary and fractured aquifers in Parana Sedimentary Basin, in Sao Paulo State, Brazil, obtained by 1D - Joint Inversion of TEM (Transient Electromagnetic) soundings and VES (Vertical Electrical Soudings). The studies were conducted in Termas de Ibira region, in Ibira City, which is located 450 km northwest of the city of Sao Paulo. The groundwater exploration wells in the area are located mainly into the shallow sedimentary aquifer (Bauru Aquifer), whose sediments and rocks are related to Adamantina Formation, Bauru Group. On the other hand, the fractured aquifer inside the basalts of Serra Geral Formation (Serra Geral Aquifer) is still not well known and has a huge groundwater exploration potential. The VES results can investigate the shallow sandstones from Bauru Group, the Bauru Aquifer and the top of Serra Geral basalt layer. The TEM soundings investigate the deepest depth interval inside the basalt layer and can examine in detail the fractured aquifer (basalts). The result analysis were integrated by 1D - Joint Inversion of VES/TEM soundings pairs, where the information of each depth interval was used in a complementary way, i.e., the Joint Inversion used the VES to solve shallow information and the TEM soundings the deepest information. Moreover, the results were integrated with the lithological information from the groundwater exploration wells registered in SIAGAS-CPRM database. The integration between Joint Inversion results and the lithological well information could decrease the inherent ambiguities in the geophysical interpretation process, and allowed to map five groundwater exploration favorabitility zones in the Bauru Aquifer and three favorability zones in the Serra Geral Aquifer. The results also provided the structural behavior of the area lithostrigraphy. Furthermore, this study can contribute to the development of hydrogeophysical research in countryside of Sao Paulo State.

Este trabalho tem como objetivo mapear os aquíferos sedimentar e cristalino na bacia sedimentar do Paraná no Estado de São Paulo, por meio do emprego da Inversão Conjunta de dados obtidos em sondagens com os métodos TDEM (Eletromagnético no Domínio do Tempo) e Eletrorresistividade por meio da técnica de SEV (Sondagem Elétrica Vertical). Os estudos foram realizados na região de Termas de Ibirá, distante cerca de 450 km do Município de São Paulo. Nesta região os poços tubulares perfurados captam água principalmente do aquífero sedimentar raso (Aquífero Bauru) relacionado com os sedimentos arenosos da Formação Adamantina, Grupo Bauru. Por outro lado, o aquífero fraturado na camada de basalto da Formação Serra Geral (Aquífero Serra Geral) ainda é pouco conhecido, sendo que este último constitui-se num excelente alvo para exploração de água subterrânea. Com as SEVs, obtiveram-se as informações mais rasas dos arenitos do Grupo Bauru, o Aquífero Bauru e o topo dos basaltos da Fm. Serra Geral. Com o método TDEM o pacote basáltico pôde ser investigado com maior detalhe e o Aquífero Serra Geral caracterizado. A análise dos resultados foi feita por meio da Inversão Conjunta-1D de sondagens SEVs/TDEM, de modo que as informações de cada metodologia foram integradas complementarmente, isto é, todo o intervalo de profundidade pôde ser caracterizado: a parte mais rasa com os dados das SEVs e a mais profunda com os dados do TDEM. Os resultados foram integrados com informações litológicas de poços de exploração de água subterrânea catalogados no SIAGAS-CPRM. Esta integração diminuiu as ambiguidades inerentes ao processo de interpretação de dados geofísicos, permitindo a demarcação de três zonas de favorabilidade para o posicionamento de poços tubulares profundos visando a exploração de água subterrânea no Aquífero Serra Geral e cinco zonas de favorabilidade para o Aquífero Bauru. Também foi possível caracterizar o comportamento estrutural da litoestragrafia na área de estudo. Deste modo, esses resultados contribuíram para o desenvolvimento das pesquisas hidrogeofísicas no Estado de São Paulo. / This work presents the geophysical mapping of sedimentary and fractured aquifers in Parana Sedimentary Basin, in Sao Paulo State, Brazil, obtained by 1D - Joint Inversion of TEM (Transient Electromagnetic) soundings and VES (Vertical Electrical Soudings). The studies were conducted in Termas de Ibira region, in Ibira City, which is located 450 km northwest of the city of Sao Paulo. The groundwater exploration wells in the area are located mainly into the shallow sedimentary aquifer (Bauru Aquifer), whose sediments and rocks are related to Adamantina Formation, Bauru Group. On the other hand, the fractured aquifer inside the basalts of Serra Geral Formation (Serra Geral Aquifer) is still not well known and has a huge groundwater exploration potential. The VES results can investigate the shallow sandstones from Bauru Group, the Bauru Aquifer and the top of Serra Geral basalt layer. The TEM soundings investigate the deepest depth interval inside the basalt layer and can examine in detail the fractured aquifer (basalts). The result analysis were integrated by 1D - Joint Inversion of VES/TEM soundings pairs, where the information of each depth interval was used in a complementary way, i.e., the Joint Inversion used the VES to solve shallow information and the TEM soundings the deepest information. Moreover, the results were integrated with the lithological information from the groundwater exploration wells registered in SIAGAS-CPRM database. The integration between Joint Inversion results and the lithological well information could decrease the inherent ambiguities in the geophysical interpretation process, and allowed to map five groundwater exploration favorabitility zones in the Bauru Aquifer and three favorability zones in the Serra Geral Aquifer. The results also provided the structural behavior of the area lithostrigraphy. Furthermore, this study can contribute to the development of hydrogeophysical research in countryside of Sao Paulo State.

As sondagens elétricas verticais (SEV) e as sondagens eletromagnéticas no domínio do tempo (TDEM) são muito usadas em estudos ambientais, hidrogeológicos e em exploração mineral. A interpretação desses dados feita individualmente com modelos unidimensionais normalmente acarreta em resultados ambíguos. Isso acontece devido ao fato de que cada metodologia enxerga a subsuperfície de uma forma diferente. No caso da SEV as estruturas resistivas são bem detectadas, já no caso da sondagem TDEM as estruturas condutivas é que são detectadas com melhor precisão. Outra diferença é a capacidade da SEV conseguir identificar melhor as estruturas rasas, por outro lado, as sondagens TDEM permitem investigar as estruturas mais profundas. Nesta pesquisa foram exploradas as potencialidades das SEVs e das sondagens TDEM, visando obter uma interpretação dos dados mais consistentes. Neste sentido foi desenvolvido um programa em Matlab para a inversão conjunta 1D de dados de SEV e TDEM, na qual explora \"o melhor\" de ambos os métodos. O algoritmo desenvolvido foi testado inicialmente com dados sintéticos e posteriormente foi empregado em dados reais adquiridos na bacia sedimentar do Paraná, na região de Bebedouro no Estado de São Paulo. O resultado final da inversão conjunta de dados de SEV/TDEM permitiu obter um modelo geoelétrico que mais se assemelha às condições geológicas reais, e cujas ambigüidades, que são inerentes ao processo de interpretação, foram minimizadas. Os resultados tanto com dados sintéticos quanto com dados reais foram são bastante promissores, mostram uma melhor recuperação dos meios modelados e um grande potencial de aplicações em estudos geocientíficos, em particular em estudos hidrogeológicos. / Electrical (DC) and transient electromagnetic (TEM) soundings have been used in a great number of environmental, hydrological and mining exploration studies. The data interpretation usually is done individually by 1D models resulting in ambiguous results. This fact can be explained by how the two different methodologies observe the medium below the surface. The vertical electrical sounding (VES) is good at marking very resistive structures, while the transient electromagnetic sounding (TEM) is very sensitive to map conductive structures. Another difference is that the VES detects better shallow structures, while the TEM soundings can reach deeper ones. In this research we explore the potentials of the both VES and TEM soundings, in order to obtain a more consistent interpretation of the data. In this way, a Matlab program for the joint inversion for DC and TEM soundings was developed aiming explore the best of the both methods. Initially, the algorithm was tested with synthetic data and after were used real data from Paraná Sedimentary Basin in Bebedouro region, São Paulo State. The geoelectrical model obtained from joint inversion of DC and TEM data are more similar to the real geological condition and the ambiguities were minimized. The results with synthetic and real data shows that the joint inversion of DC/TEM is better for recovering the simulated models and shows a great potential in geological studies, particularly in hidrogeological studies.

As sondagens elétricas verticais (SEV) e as sondagens eletromagnéticas no domínio do tempo (TDEM) são muito usadas em estudos ambientais, hidrogeológicos e em exploração mineral. A interpretação desses dados feita individualmente com modelos unidimensionais normalmente acarreta em resultados ambíguos. Isso acontece devido ao fato de que cada metodologia enxerga a subsuperfície de uma forma diferente. No caso da SEV as estruturas resistivas são bem detectadas, já no caso da sondagem TDEM as estruturas condutivas é que são detectadas com melhor precisão. Outra diferença é a capacidade da SEV conseguir identificar melhor as estruturas rasas, por outro lado, as sondagens TDEM permitem investigar as estruturas mais profundas. Nesta pesquisa foram exploradas as potencialidades das SEVs e das sondagens TDEM, visando obter uma interpretação dos dados mais consistentes. Neste sentido foi desenvolvido um programa em Matlab para a inversão conjunta 1D de dados de SEV e TDEM, na qual explora \"o melhor\" de ambos os métodos. O algoritmo desenvolvido foi testado inicialmente com dados sintéticos e posteriormente foi empregado em dados reais adquiridos na bacia sedimentar do Paraná, na região de Bebedouro no Estado de São Paulo. O resultado final da inversão conjunta de dados de SEV/TDEM permitiu obter um modelo geoelétrico que mais se assemelha às condições geológicas reais, e cujas ambigüidades, que são inerentes ao processo de interpretação, foram minimizadas. Os resultados tanto com dados sintéticos quanto com dados reais foram são bastante promissores, mostram uma melhor recuperação dos meios modelados e um grande potencial de aplicações em estudos geocientíficos, em particular em estudos hidrogeológicos. / Electrical (DC) and transient electromagnetic (TEM) soundings have been used in a great number of environmental, hydrological and mining exploration studies. The data interpretation usually is done individually by 1D models resulting in ambiguous results. This fact can be explained by how the two different methodologies observe the medium below the surface. The vertical electrical sounding (VES) is good at marking very resistive structures, while the transient electromagnetic sounding (TEM) is very sensitive to map conductive structures. Another difference is that the VES detects better shallow structures, while the TEM soundings can reach deeper ones. In this research we explore the potentials of the both VES and TEM soundings, in order to obtain a more consistent interpretation of the data. In this way, a Matlab program for the joint inversion for DC and TEM soundings was developed aiming explore the best of the both methods. Initially, the algorithm was tested with synthetic data and after were used real data from Paraná Sedimentary Basin in Bebedouro region, São Paulo State. The geoelectrical model obtained from joint inversion of DC and TEM data are more similar to the real geological condition and the ambiguities were minimized. The results with synthetic and real data shows that the joint inversion of DC/TEM is better for recovering the simulated models and shows a great potential in geological studies, particularly in hidrogeological studies.

Nesta pesquisa foram analisados dados utilizando os métodos geofísicos Eletromagnético no Domínio do Tempo (TDEM) e Eletrorresistividade (ER) adquiridos na região central da Bacia sedimentar de Taubaté-SP com a finalidade de contribuir com estudos hidrogeológicos e realizar uma caracterização geoelétrica da área. Os dados TDEM foram obtidos por meio da técnica de caminhamento TDEM (CTDEM) usando um loop transmissor (Tx) fixo e uma bobina receptora (Rx) - 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. Os dados de ER foram coletados utilizando a técnica de Sondagem Elétrica Vertical (SEV) e perfis de Caminhamento Elétrico (CE). A interpretação das camadas geoelétricas da subsuperfície foram realizadas por meio de inversões individuais TDEM, inversões conjunta 1D de SEV/TDEM coincidentes e de pseudoseções CTDEM geradas através da interpolação dos resultados das inversões individuais TDEM, permitindo, desta forma, gerar um modelo geoelétrico para a região específica dentro do loop transmissor. A área de estudos localiza-se numa área rural da cidade de Taubaté, SP, de maneira que os resultados dos perfis de CTDEM integrados com as inversões conjuntas SEV/TDEM e informações litológicas de poços permitiram mapear o contato entre os sedimentos Quaternários e Terciários (Grupo Taubaté e Formação Pindamonhangaba). O topo do embasamento da bacia na área de estudos foi inferido com base nas informações litológicas de poços catalogados e disponibilizados pelo Sistema de Informações de Águas Subterrâneas e pelo Serviço Geológico Brasileiro (SIAGAS-CPRM). Os resultados apresentam-se de acordo com as informações geológicas e contribuem com as pesquisas hidrogeofísicas no Estado de São Paulo. / In this research the geophysics data were analyzed through the Time Domain Electromagnetic Method (TDEM) and Electrical Method (DC), which one were acquired in central region of sedimentary Taubaté basin, SP, for the purpose to contribute to hydrogeological studies and perform a geoelectrical characterization of this area. TDEM data were obtained by 3D mobile receiver coil (Rx) and transmitter fixed-loop techniques. The DC data were collected using Vertical Electric Sounding (VES) and Electrical Resistivity Tomography (ERT) techniques. The geoelectrical layers interpretation of subsurface were performed by TDEM individual invertions and 1D joint inversions VES/TDEM and the TDEM profiles were generated through interpolation of TDEM individual inversions, allowing to generate a geoelectrical model to the specific region inside the loop transmitter. The study area is located around Taubaté city, SP, in a rural area, so that TDEM profile results associated with joint inversions VES/TDEM and wells lithological informations allows mapping the contact between Quaternary and Tertiary (Taubaté Group and Pindamonhangaba Formation) sediments. The top of the basement in the studies area was inferred through of wells informations available in Groundwater Information System and Brazilian Geological Service (SIAGAS-CPRM). The results are consistent with geological informations, contributing with hydrogeophysical studies at São Paulo state.

Nesta Pesquisa foi empregada a metodologia de Inversão Conjunta 2D de dados de caminhamento elétrico (CE) e caminhamento eletromagnético no domínio do tempo (CTDEM) num estudo hidrogeológico da Bacia de Taubaté. A área de estudo localiza-se na cidade de Taubaté/SP, onde o Aquífero Taubaté é uma importante fonte alternativa de água frente à recente crise hídrica. O Grupo Taubaté é o principal pacote sedimentar da bacia, sendo formado principalmente por folhelhos, que formam aquicludes, e arenitos, que formam o aquífero. Foram identificados 40 poços de exploração de água subterrânea na cidade, cadastrados no banco de dados do SIAGAS-CPRM, os quais forneceram informações importantes para a interpretação dos resultados. O objetivo principal da pesquisa é caracterizar a estratigrafia geoelétrica da subsuperfície para localizar o contato entre os sedimentos Quaternários e Terciários e mapear o aquífero. Os dados de CE permitem o reconhecimento das camadas mais rasas, da ordem de dezenas de metros, e os dados de CTDEM investigam as camadas mais profundas, numa ordem de centenas de metros, portanto, fornecem informações complementares. Os resultados das inversões conjuntas de CE/CTDEM permitiram mapear as camadas sedimentares mais rasas resistivas até aproximadamente 30 m de profundidade, uma camada sedimentar condutiva intermediária entre 30 m e 50 m de profundidade, e uma camada condutiva referente ao Grupo Taubaté entre 50 m e 300 m de profundidade. O topo do embasamento da bacia foi inferido em ~300 m de profundidade com base nas informações de poços e de geologia da bacia, por outro lado, também é possível que essa interface represente uma variação faciológica do Grupo Taubaté, portanto, mais estudos são necessários. / In this research, a 2D Joint Inversion of electrical resistivity tomography (ERT) and time domain electromagnetic (TDEM) data was applied to a hydrogeological study of the Taubaté basin. The study area is in Taubaté city, São Paulo State, Brazil, where the Taubaté aquifer is an important alternative water source due to the recent water crisis. The Taubaté Group is the main sedimentary package of the basin, which is formed mainly by shales, that form aquicludes, and sandstones that form the aquifer. 40 groundwater exploration wells were identified in the city, registered in SIAGAS-CPRM database, which provided important information for the results interpretation. The main objective of this research is to characterize the geoelectrical stratigraphy of the subsurface to locate the contact between the Quaternary and Tertiary sediments and to map the aquifer. The ERT is used for shallow investigations (tens of meters) and the TDEM can reach a great investigation depth (hundreds of meters), therefore, they provide complementary information. The 2D ERT/TDEM joint inversion results permitted to map the shallower resistive layers down to 30 m depth, an intermediate conductive layer between 30 m and 50 m depth, and the Taubate Group between 50 m and 300 m depth, which is very conductive. The top of the basement was inferred at ~300 m depth based on the well information and the basin geology, on the other hand, it is also possible that this interface represents a faciological variation of the Taubaté Group, therefore, more studies are needed.

Nesta pesquisa foram analisados dados utilizando os métodos geofísicos Eletromagnético no Domínio do Tempo (TDEM) e Eletrorresistividade (ER) adquiridos na região central da Bacia sedimentar de Taubaté-SP com a finalidade de contribuir com estudos hidrogeológicos e realizar uma caracterização geoelétrica da área. Os dados TDEM foram obtidos por meio da técnica de caminhamento TDEM (CTDEM) usando um loop transmissor (Tx) fixo e uma bobina receptora (Rx) - 3D móvel, também conhecida como técnica fixed-loop. Os dados de ER foram coletados utilizando a técnica de Sondagem Elétrica Vertical (SEV) e perfis de Caminhamento Elétrico (CE). A interpretação das camadas geoelétricas da subsuperfície foram realizadas por meio de inversões individuais TDEM, inversões conjunta 1D de SEV/TDEM coincidentes e de pseudoseções CTDEM geradas através da interpolação dos resultados das inversões individuais TDEM, permitindo, desta forma, gerar um modelo geoelétrico para a região específica dentro do loop transmissor. A área de estudos localiza-se numa área rural da cidade de Taubaté, SP, de maneira que os resultados dos perfis de CTDEM integrados com as inversões conjuntas SEV/TDEM e informações litológicas de poços permitiram mapear o contato entre os sedimentos Quaternários e Terciários (Grupo Taubaté e Formação Pindamonhangaba). O topo do embasamento da bacia na área de estudos foi inferido com base nas informações litológicas de poços catalogados e disponibilizados pelo Sistema de Informações de Águas Subterrâneas e pelo Serviço Geológico Brasileiro (SIAGAS-CPRM). Os resultados apresentam-se de acordo com as informações geológicas e contribuem com as pesquisas hidrogeofísicas no Estado de São Paulo. / In this research the geophysics data were analyzed through the Time Domain Electromagnetic Method (TDEM) and Electrical Method (DC), which one were acquired in central region of sedimentary Taubaté basin, SP, for the purpose to contribute to hydrogeological studies and perform a geoelectrical characterization of this area. TDEM data were obtained by 3D mobile receiver coil (Rx) and transmitter fixed-loop techniques. The DC data were collected using Vertical Electric Sounding (VES) and Electrical Resistivity Tomography (ERT) techniques. The geoelectrical layers interpretation of subsurface were performed by TDEM individual invertions and 1D joint inversions VES/TDEM and the TDEM profiles were generated through interpolation of TDEM individual inversions, allowing to generate a geoelectrical model to the specific region inside the loop transmitter. The study area is located around Taubaté city, SP, in a rural area, so that TDEM profile results associated with joint inversions VES/TDEM and wells lithological informations allows mapping the contact between Quaternary and Tertiary (Taubaté Group and Pindamonhangaba Formation) sediments. The top of the basement in the studies area was inferred through of wells informations available in Groundwater Information System and Brazilian Geological Service (SIAGAS-CPRM). The results are consistent with geological informations, contributing with hydrogeophysical studies at São Paulo state.

Nesta Pesquisa foi empregada a metodologia de Inversão Conjunta 2D de dados de caminhamento elétrico (CE) e caminhamento eletromagnético no domínio do tempo (CTDEM) num estudo hidrogeológico da Bacia de Taubaté. A área de estudo localiza-se na cidade de Taubaté/SP, onde o Aquífero Taubaté é uma importante fonte alternativa de água frente à recente crise hídrica. O Grupo Taubaté é o principal pacote sedimentar da bacia, sendo formado principalmente por folhelhos, que formam aquicludes, e arenitos, que formam o aquífero. Foram identificados 40 poços de exploração de água subterrânea na cidade, cadastrados no banco de dados do SIAGAS-CPRM, os quais forneceram informações importantes para a interpretação dos resultados. O objetivo principal da pesquisa é caracterizar a estratigrafia geoelétrica da subsuperfície para localizar o contato entre os sedimentos Quaternários e Terciários e mapear o aquífero. Os dados de CE permitem o reconhecimento das camadas mais rasas, da ordem de dezenas de metros, e os dados de CTDEM investigam as camadas mais profundas, numa ordem de centenas de metros, portanto, fornecem informações complementares. Os resultados das inversões conjuntas de CE/CTDEM permitiram mapear as camadas sedimentares mais rasas resistivas até aproximadamente 30 m de profundidade, uma camada sedimentar condutiva intermediária entre 30 m e 50 m de profundidade, e uma camada condutiva referente ao Grupo Taubaté entre 50 m e 300 m de profundidade. O topo do embasamento da bacia foi inferido em ~300 m de profundidade com base nas informações de poços e de geologia da bacia, por outro lado, também é possível que essa interface represente uma variação faciológica do Grupo Taubaté, portanto, mais estudos são necessários. / In this research, a 2D Joint Inversion of electrical resistivity tomography (ERT) and time domain electromagnetic (TDEM) data was applied to a hydrogeological study of the Taubaté basin. The study area is in Taubaté city, São Paulo State, Brazil, where the Taubaté aquifer is an important alternative water source due to the recent water crisis. The Taubaté Group is the main sedimentary package of the basin, which is formed mainly by shales, that form aquicludes, and sandstones that form the aquifer. 40 groundwater exploration wells were identified in the city, registered in SIAGAS-CPRM database, which provided important information for the results interpretation. The main objective of this research is to characterize the geoelectrical stratigraphy of the subsurface to locate the contact between the Quaternary and Tertiary sediments and to map the aquifer. The ERT is used for shallow investigations (tens of meters) and the TDEM can reach a great investigation depth (hundreds of meters), therefore, they provide complementary information. The 2D ERT/TDEM joint inversion results permitted to map the shallower resistive layers down to 30 m depth, an intermediate conductive layer between 30 m and 50 m depth, and the Taubate Group between 50 m and 300 m depth, which is very conductive. The top of the basement was inferred at ~300 m depth based on the well information and the basin geology, on the other hand, it is also possible that this interface represents a faciological variation of the Taubaté Group, therefore, more studies are needed.

A destruição causada por um terremoto depende de muitos fatores, como características e profundidade da fonte, magnitude, distância epicentral e da configuração geológica da área. A destruição causada devido à configuração geológica da área é denominada como efeito local. A modelagem do efeito local implica na determinação do tempo e nível de vibração e do efeito de amplificação do deslocamento. As propriedades elásticas dos materiais geológicos (velocidade das ondas de compressão e de cisalhamento, densidade, espessura da camada de solo, etc.) podem ser obtidas por diversos métodos geofísicos. O conhecimento dessas propriedades elásticas ajuda a melhor projetar as infraestruturas e reduzir as chances de danos. Este procedimento é denominado de microzoneamento. Os parâmetros mais importantes para realizar o microzoneamento são as espessuras dos sedimentos que recobrem o embasamento e o perfil das velocidades das ondas S (cisalhamento). Esses dois parâmetros são adequadamente caracterizados pelo uso de várias técnicas geofísicas como perfilagens em furos de sondagem, reflexão e refração sísmica. Esses métodos geofísicos trazem algumas restrições como a necessidade da execução de um furo, emprego de fontes sísmicas artificiais que muitas vezes são dispendiosas e por vezes de uso restrito em áreas urbanas, além de muitas vezes estarem limitadas a investigações de apenas algumas dezenas de metros. Os métodos que substituíram esses métodos geofísicos convencionais nas últimas décadas são a análise do ruído sísmico produzido por fontes naturais e culturais. Este ruído sísmico ambiental pode ser registrado com menor custo e esforço e com boa cobertura lateral. Várias técnicas que se utilizam do ruído sísmico podem ser empregadas, no entanto, aquela que obteve maior atenção nos últimos anos é a técnica da razão do espectro horizontal sobre o espectro vertical da onda de superfície (H/V). A curva da razão espectral H/V é uma ferramenta rápida, fácil e de baixo custo para a caracterização da subsuperfície rasa. Existem vários estudos realizados sobre o tema que tentaram cobrir todos os aspectos e problemas associados ao método. Aqui neste estudo são aprofundados alguns aspectos ainda não avaliados em detalhe. Diferentes procedimentos para a modelagem e as associações entre os fenômenos físicos envolvidos e as características da curva H/V são discutidos e os resultados numéricos desses estudos são comparados com informações extraídas de perfis de sondagens de um dos locais estudados. O pico e a forma da curva H / V são modelados para encontrar o desvio na frequência de pico a partir da frequência de ressonância da onda de cisalhamento considerando diferentes campos de onda em torno do pico, assim como sua relação com a forma dominante da curva. A frequência de pico das curvas H/V é utilizada para estimar a relação entre a frequência a espessura através de análise de regressão. O estudo mostra que a curva de dispersão obtida a partir de um ensaio MASW pode ser usada para estimar a velocidade da onda S a um metro de profundidade e sua tendência de aumento com a profundidade. Esses valores podem ser usados para estimar a relação frequência-espessura para uma área. Esses resultados são comparados com a relação frequência-espessura derivada experimentalmente para a mesma área. A sensibilidade da forma da curva H/V à estrutura de velocidade do meio é analisada através de duas técnicas de modelagem (elipticidade da onda Rayleigh e campo difuso baseado na curva H/V). Diferentes partes da curva H/V são invertidas visando avaliar qual a parte da curva H/V contém as informações mais importantes sobre a estrutura subterrânea. As lições aprendidas dessas análises são aplicadas a três dados experimentais de locais distintos. As ondas Love podem contaminar o resultado da curva H/V. Duas técnicas diferentes para remover o efeito das ondas amorosas são discutidas. Em seguida, são discutidos os resultados da inversão conjunta das curvas de dispersão e da curva H/V após remoção do efeito da onda Love, ou seja, a curva de elipticidade. Alguns aspectos novos da técnica H/V são discutidos no final. / The destruction caused by an earthquake at a site depends on many factors like source characteristics such as magnitude, epicentral distance from the site, depth of the source, and on the geological setting of the area. The destruction caused due to the geological setting of an area is termed as site effect. To model the site effect of an area is to determine the shaking level longevity and its displacement amplification. The elastic properties (shear and compressional wave velocities, density, thickness of soil layer, etc.) of the site are required to find out by employing various geophysical procedures. The knowledge of these elastic properties help in better designing the infrastructure, which reduces the chances of destruction caused by a local geological setting due to an earthquake occurrence. This procedure is widely termed as microzonation. The most important parameters for the microzonation are the thickness of soft sediments over the seismic bedrock and its shear wave velocity profile. These two parameters are properly characterized by employing various geophysical techniques like borehole measurement, seismic reflection and seismic refraction. The conventional geophysical methods bring some hindrance to the picture such as, the drilling of a borehole and artificial seismic sources deployment for the reflection and refraction survey, which are both expensive and time consuming, difficult or even in some case impossible to implement in urbanized environment, the investigation is depth limited to few tens of meter. The methods which replaced this conventional geophysical method from the last decades or so is the analysis of Earth vibration caused by the seismic noise which is produced by both natural and cultural sources. This ambient seismic noise can be recorded with less cost and effort with good lateral coverage. Various seismic noise techniques are employed for this job; however, the one which got the most attention in recent years is the horizontal over vertical spectral ratio (H/V) technique. The H/V spectral ratio curve is a fast easy and cheap tool for the near-subsurface characterization. There are various study performed on the topic which has tried to cover almost all the aspects and problems associated with the method. Here in this study, we try to detail the aspects of this technique, which are not been evaluated fully. The different modelling procedures presented to model and physically link the H/V curve with some physical phenomenon will be discussed and its numerical result with the experimental H/V curve will be compared for a borehole test site. The peak and the shape of the H/V curve will be modelled to find its peak frequency deviation from the shear wave resonance frequency by considering different wave-field around the peak. Similarly, the shape dominancy of the H/V curve linkage will be find out. The peak frequency of the H/V curve is used to estimate the thickness-frequency relation by regression analysis. Here we will show that the dispersion curve obtained from multi-channel analysis of surface waves (MASW) can be used to estimate the velocity at one meter and the shear wave velocity increase trend with depth. These values can be used to estimate the thickness frequency relation for an area and its result will be compared with the experimentally derived thickness-frequency relationship for the same area. The sensitivity of the H/V curve shape to the subsurface velocity structure will find out for two main modelling techniques (Rayleigh wave ellipticity and diffused field based H/V curve). The different parts of the H/V curve are inverted (back modelled) to find out the part of H/V curve which is carrying the most important information about the subsurface structure. The lesson learned from all this analysis will be applied to experimental data of three different sites. The Love waves might contaminate the result of the H/V curve. Two different techniques to remove their effects will be discussed. Then, the joint inversion result of the dispersion and this Love effect removed H/V for more precisely ellipticity curve is discussed. Some new aspects of the H/V curve technique are also discussed at the end.

A destruição causada por um terremoto depende de muitos fatores, como características e profundidade da fonte, magnitude, distância epicentral e da configuração geológica da área. A destruição causada devido à configuração geológica da área é denominada como efeito local. A modelagem do efeito local implica na determinação do tempo e nível de vibração e do efeito de amplificação do deslocamento. As propriedades elásticas dos materiais geológicos (velocidade das ondas de compressão e de cisalhamento, densidade, espessura da camada de solo, etc.) podem ser obtidas por diversos métodos geofísicos. O conhecimento dessas propriedades elásticas ajuda a melhor projetar as infraestruturas e reduzir as chances de danos. Este procedimento é denominado de microzoneamento. Os parâmetros mais importantes para realizar o microzoneamento são as espessuras dos sedimentos que recobrem o embasamento e o perfil das velocidades das ondas S (cisalhamento). Esses dois parâmetros são adequadamente caracterizados pelo uso de várias técnicas geofísicas como perfilagens em furos de sondagem, reflexão e refração sísmica. Esses métodos geofísicos trazem algumas restrições como a necessidade da execução de um furo, emprego de fontes sísmicas artificiais que muitas vezes são dispendiosas e por vezes de uso restrito em áreas urbanas, além de muitas vezes estarem limitadas a investigações de apenas algumas dezenas de metros. Os métodos que substituíram esses métodos geofísicos convencionais nas últimas décadas são a análise do ruído sísmico produzido por fontes naturais e culturais. Este ruído sísmico ambiental pode ser registrado com menor custo e esforço e com boa cobertura lateral. Várias técnicas que se utilizam do ruído sísmico podem ser empregadas, no entanto, aquela que obteve maior atenção nos últimos anos é a técnica da razão do espectro horizontal sobre o espectro vertical da onda de superfície (H/V). A curva da razão espectral H/V é uma ferramenta rápida, fácil e de baixo custo para a caracterização da subsuperfície rasa. Existem vários estudos realizados sobre o tema que tentaram cobrir todos os aspectos e problemas associados ao método. Aqui neste estudo são aprofundados alguns aspectos ainda não avaliados em detalhe. Diferentes procedimentos para a modelagem e as associações entre os fenômenos físicos envolvidos e as características da curva H/V são discutidos e os resultados numéricos desses estudos são comparados com informações extraídas de perfis de sondagens de um dos locais estudados. O pico e a forma da curva H / V são modelados para encontrar o desvio na frequência de pico a partir da frequência de ressonância da onda de cisalhamento considerando diferentes campos de onda em torno do pico, assim como sua relação com a forma dominante da curva. A frequência de pico das curvas H/V é utilizada para estimar a relação entre a frequência a espessura através de análise de regressão. O estudo mostra que a curva de dispersão obtida a partir de um ensaio MASW pode ser usada para estimar a velocidade da onda S a um metro de profundidade e sua tendência de aumento com a profundidade. Esses valores podem ser usados para estimar a relação frequência-espessura para uma área. Esses resultados são comparados com a relação frequência-espessura derivada experimentalmente para a mesma área. A sensibilidade da forma da curva H/V à estrutura de velocidade do meio é analisada através de duas técnicas de modelagem (elipticidade da onda Rayleigh e campo difuso baseado na curva H/V). Diferentes partes da curva H/V são invertidas visando avaliar qual a parte da curva H/V contém as informações mais importantes sobre a estrutura subterrânea. As lições aprendidas dessas análises são aplicadas a três dados experimentais de locais distintos. As ondas Love podem contaminar o resultado da curva H/V. Duas técnicas diferentes para remover o efeito das ondas amorosas são discutidas. Em seguida, são discutidos os resultados da inversão conjunta das curvas de dispersão e da curva H/V após remoção do efeito da onda Love, ou seja, a curva de elipticidade. Alguns aspectos novos da técnica H/V são discutidos no final. / The destruction caused by an earthquake at a site depends on many factors like source characteristics such as magnitude, epicentral distance from the site, depth of the source, and on the geological setting of the area. The destruction caused due to the geological setting of an area is termed as site effect. To model the site effect of an area is to determine the shaking level longevity and its displacement amplification. The elastic properties (shear and compressional wave velocities, density, thickness of soil layer, etc.) of the site are required to find out by employing various geophysical procedures. The knowledge of these elastic properties help in better designing the infrastructure, which reduces the chances of destruction caused by a local geological setting due to an earthquake occurrence. This procedure is widely termed as microzonation. The most important parameters for the microzonation are the thickness of soft sediments over the seismic bedrock and its shear wave velocity profile. These two parameters are properly characterized by employing various geophysical techniques like borehole measurement, seismic reflection and seismic refraction. The conventional geophysical methods bring some hindrance to the picture such as, the drilling of a borehole and artificial seismic sources deployment for the reflection and refraction survey, which are both expensive and time consuming, difficult or even in some case impossible to implement in urbanized environment, the investigation is depth limited to few tens of meter. The methods which replaced this conventional geophysical method from the last decades or so is the analysis of Earth vibration caused by the seismic noise which is produced by both natural and cultural sources. This ambient seismic noise can be recorded with less cost and effort with good lateral coverage. Various seismic noise techniques are employed for this job; however, the one which got the most attention in recent years is the horizontal over vertical spectral ratio (H/V) technique. The H/V spectral ratio curve is a fast easy and cheap tool for the near-subsurface characterization. There are various study performed on the topic which has tried to cover almost all the aspects and problems associated with the method. Here in this study, we try to detail the aspects of this technique, which are not been evaluated fully. The different modelling procedures presented to model and physically link the H/V curve with some physical phenomenon will be discussed and its numerical result with the experimental H/V curve will be compared for a borehole test site. The peak and the shape of the H/V curve will be modelled to find its peak frequency deviation from the shear wave resonance frequency by considering different wave-field around the peak. Similarly, the shape dominancy of the H/V curve linkage will be find out. The peak frequency of the H/V curve is used to estimate the thickness-frequency relation by regression analysis. Here we will show that the dispersion curve obtained from multi-channel analysis of surface waves (MASW) can be used to estimate the velocity at one meter and the shear wave velocity increase trend with depth. These values can be used to estimate the thickness frequency relation for an area and its result will be compared with the experimentally derived thickness-frequency relationship for the same area. The sensitivity of the H/V curve shape to the subsurface velocity structure will find out for two main modelling techniques (Rayleigh wave ellipticity and diffused field based H/V curve). The different parts of the H/V curve are inverted (back modelled) to find out the part of H/V curve which is carrying the most important information about the subsurface structure. The lesson learned from all this analysis will be applied to experimental data of three different sites. The Love waves might contaminate the result of the H/V curve. Two different techniques to remove their effects will be discussed. Then, the joint inversion result of the dispersion and this Love effect removed H/V for more precisely ellipticity curve is discussed. Some new aspects of the H/V curve technique are also discussed at the end.