Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-20T16:36:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemDadosMt2d.pdf: 4661106 bytes, checksum: 33d4cae7c8151b894cf5eff1e1d305ac (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-10-22T13:47:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemDadosMt2d.pdf: 4661106 bytes, checksum: 33d4cae7c8151b894cf5eff1e1d305ac (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T13:47:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemDadosMt2d.pdf: 4661106 bytes, checksum: 33d4cae7c8151b894cf5eff1e1d305ac (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Neste trabalho apresentamos a modelagem direta bidimensional do método Magnetotelúrico (MT) com anisotropia arbitrária na condutividade elétrica para modelos de multicamadas estratificadas horizontalmente, separando a resposta do campo resultante em duas partes, primária e secundária. A parte primária refere-se ao campo 1D do modelo na ausência de heterogeneidades; a secundária, à contribuição no campo resultante gerada pela anomalia. Esta modelagem foi feita via técnica numérica dos Elementos Finitos (EF). Apresentamos também a modelagem direta do caso MT 1D para o mesmo modelo e anisotropia arbitrária, porém, com solução analítica pelo método da matriz de propagação; tal resultado é usado como fonte na formulação 2D. No estudo a respeito do comportamento dos campos 1D em profundidade na presença da anisotropia, verificamos nas componentes horizontais que suas curvas dentro de cada camada se assemelham a de um campo na presença de fontes, pois experimentam um aumento na amplitude; além de verificar o surgimento da componente normal Ez do campo, sem que haja uma densidade de corrente nesta direção. Com arbitrariedade na anisotropia queremos dizer que seus eixos principais podem assumir qualquer orientação em relação ao eixo de referência adotado para o problema; tal orientação é descrita sob três rotações consecutivas, chamadas de strike, dip e slant, que simulam inclinações bastante presentes na geologia dos ambientes terrestres. Verificamos que a anisotropia provoca alterações no comportamento das pseudo-seções de resistividades aparentes, interferindo na interpretação correta dos dados. / We present in this work the bidimensional Magnetotelluric method modelling with arbitrary anisotropy in the electrical conductivity for horizontally stratified multilayers models, separating the total field into primary and secondary fields. The primary field is the 1D MT field in the absence of heterogeneity. The secondary field is the field generated by the heterogeneity, in other words, it is the difference between the total field and the primary field. The numerical technique of Finite Elements (FE) is used for this 2D Modelling. In addition we include the MT 1D modelling case with arbitrary 3D conductivity anistropy using the propagation matrix method. This result is used as the source in the bidimensional formulation. When we studied the horizontal fields in layered media; there seems to exist sources in each anisotropic layer, because there is an increase of amplitude in these layers, also we verify the appearence of the normal component Ez of the field, without a current density in this direction. The arbitrary anisotropy allows the principals anisotropic axes to have any orientation in relation to cartesian referencial system choosen for the problem. This orientation is defined by three consecutive rotations, the first being strike, the second dip and the third slant. These rotations simulate common geological environments in the earth. This type of anisotropy changes the pseudo-sections of apparent resistivity, making data interpretation more challenging.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-20T16:48:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemComputacionalDados.pdf: 1445580 bytes, checksum: 32806fcb409d6817c5cd8d3e738a6cfb (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-10-22T13:47:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemComputacionalDados.pdf: 1445580 bytes, checksum: 32806fcb409d6817c5cd8d3e738a6cfb (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T13:47:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModelagemComputacionalDados.pdf: 1445580 bytes, checksum: 32806fcb409d6817c5cd8d3e738a6cfb (MD5) Previous issue date: 2009 / ANP - Agência Nacional do Petróleo / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / O presente trabalho tem como objetivo investigar o espalhamento das ondas planas causados pela variação lateral das propriedades físicas das rochas. Essa é uma das questões mais importante para o sucesso da exploração geofísica. O método geofísico usado nesta dissertação foi método magnetotelúrico (MT) e método Magnetotelúrico marinho (mMT). Umas das ferramentas utilizadas foram o método dos elementos finitos, este método é notável pela flexibilidade em resolver numericamente as equações diferenciais para campos eletromagnéticos secundários, gerados por estruturas geológicas com geometrias complexas, sendo utilizado para obter a solução numérica do espalhamento do campo eletromagnético da onda plana por um dique vertical (modelos bidimensionais). Os algoritmos desenvolvidos foram aplicados em diversos modelos de dique vertical, com diferentes parâmetros geoelétricos. / This study aims to investigate the scattering of plane waves caused by lateral variation of the physical properties of rocks. This is one of the most important to the success of exploration geophysics. The geophysical method used in this dissertation was magnetotelluric method (MT) and Marine Magnetotelluric (MMT). The tool used here was the finite element method, which is efficient to solve numerically the differential equations for electromagnetic fields of the geological structures with complex geometries. The computational procedures were used in the development and implementation of algorithms of numerical modeling of electromagnetic data. These algorithms were developed and implemented in several models of different geoelectrical parameters.

Nesta tese, dados gravimétricos terrestres e de satélite foram combinados revelando que as bordas oeste e sul da Bacia do Paraná são caracterizadas por um forte gradiente que se estende por 2000 km, desde o cráton Rio Apa até a margem continental Atlântica na latitude do Sinclinal de Torres. Enquanto a Bacia do Paraná é caracterizada por anomalias Bouguer negativas (~-80 mGal), os crátons Rio de la Plata, Rio Tebicuary e Rio Apa e a Bacia do Chaco-Paraná são marcados por anomalias Bouguer positivas (~10 mGal). Dados sismológicos e de compensação isostática permitiram correlacionar a variação regional da amplitude das anomalias Bouguer à espessura crustal, de ~40 km na Bacia do Paraná para 30-35 km nos crátons. Essas observações geofísicas e a ocorrência de granitos cálcio-alcalinos de idade Neoproterozoica-Cambriana ao longo do gradiente gravimétrico indicam um ambiente tectônico de colisão e zona de subducção. A essa descontinuidade de escala litosférica denominamos Zona de Sutura do Oeste do Paraná (WPS Western Paraná Suture shear/zone). Dois perfis magnetotelúricos (MT) foram coletados para estudar a natureza e a estrutura elétrica da crosta e do manto litosférico através da WPS. O primeiro perfil se estende por 830 km desde o cráton Rio de la Plata, no Uruguai, até a parte sul da Bacia do Paraná. Modelagem inversa 2-D desses dados mostra que o manto superior no cráton Rio de la Plata é bastante resistivo (~2000 m) até 250 km de profundidade, enquanto o manto superior na Bacia do Paraná é geralmente mais condutivo e heterogêneo. Com base numa descontinuidade lateral de escala litosférica bem definida no modelo de resistividade, o limite nordeste do cráton Rio de la Plata é redefinido no norte do bloco Valentines. O segundo perfil se estende por 450 km na Argentina, entre o cráton Rio Tebicuary e a Bacia do Paraná. No modelo MT o cráton Rio Tebicuary é caracterizado por um manto superior resistivo (2000 m) até 150 km de profundidade. A litosfera na Bacia do Paraná é menos resistiva (~500 m) e provavelmente menos espessa (~80 km). Um perfil MT entre o cráton Rio Apa e a Bacia do Paraná mostra estrutura geoelétrica similar. As estruturas elétricas observadas, juntamente com dados geocronológicos, geoquímicos, sismológicos e densidade, sugerem processos de refertilização na litosfera da Bacia do Paraná. Sucessões de anomalias condutivas em antigas zonas de sutura e resistivas em blocos e terrenos juvenis nos modelos geoelétricos, integradas a dados geológicos, indicam um processo de acresção horizontal e uma progressão de subducções de placas litosféricas oceânicas, sendo a mais jovem sob a litosfera continental da Bacia do Paraná. Os resultados obtidos mostram que a WPS é uma descontinuidade litosférica de primeira ordem que marca o fechamento de um oceano durante os estágios finais da formação do Gondwana Sul-Ocidental no Neoproterozoico-Cambriano. / In this thesis, terrestrial and satellite gravity data were integrated revealing a steep gravity gradient at the western and southern borders of the Paraná Basin. This gradient extends for 2,000 km from the Rio Apa craton to the Brazilian Atlantic margin at Torres Syncline latitude. Negative Bouguer anomalies (~-80 mGal) occur over the Paraná Basin, whereas positive anomalies are observed at Rio de la Plata, Rio Tebicuary and Rio Apa cratons, as well as Chaco-Paraná Basin. Seismological data and isostasy correlate the gravity gradient with crustal thickness variation, being thicker in the Paraná Basin (~40 km) and shallower in the cratons (~35 km). These geophysical observations and the presence of Neoproterozoic calc-alkaline granites along the gravity gradient suggest a collisional and subduction tectonic setting. This lithospheric discontinuity is hereafter referred to as Western Paraná Suture/shear zone (WPS). Two magnetotelluric (MT) profiles perpendicular to WPS were set up to study the electrical structure and nature of the crust and lithospheric mantle across the suture zone. The first profile, 830 km long, extends northward from Rio de la Plata craton, in Uruguay, to Paraná Basin southern border. 2-D inversion of this MT profile shows that the Rio de la Plata craton upper mantle is highly resistive (~2000 m) down to 250 km depth, whereas the Paraná Basin lithosphere is conductive and heterogeneous. Based on a lithospheric-scale lateral discontinuity in the resistivity model, the Rio de la Plata craton northern limit is redefined to the Valentines block northern limit. The second profile is 450 km long and extends from Rio Tebicuary craton to the Paraná Basin, and all stations are in Argentina. The MT model shows that Rio Tebicuary craton is characterized by a resistive lithosphere (2000 m) down to 150 km depth. The Paraná Basin lithosphere is less resistive (~500 m) and probably thinner (~80 km). Previous MT study between the Rio Apa craton and the Paraná basin, to the north, shows a similar electrical structure. These electrical characteristics, integrated with geochronological, geochemical, seismological and density data, suggest that Paraná Basin lithosphere underwent refertilization episodes. In the geoelectrical models, a series of resistive blocks and juvenile terrains and conductive anomalies in suture zone relics, integrated with geological data, suggest a horizontal accretionary process by means of progressive oceanic lithospheres subductions, the youngest one occurring below the Paraná Basin continental lithosphere. Altogether, these results show that the WPS is a first order lithosphere discontinuity, a site of an ocean closure during the South-Western Gondwana late stages of amalgamation in Neoproterozoic/Cambrian times.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-05-29T15:53:53Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModelagemNumericaInfluencia.pdf: 27445698 bytes, checksum: b2f20d88d64f730c32bbbb597ce25bad (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Definir palavras-chave on 2014-08-06T16:12:41Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-27T13:10:22Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModelagemNumericaInfluencia.pdf: 27445698 bytes, checksum: b2f20d88d64f730c32bbbb597ce25bad (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-09-10T14:50:29Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModelagemNumericaInfluencia.pdf: 27445698 bytes, checksum: b2f20d88d64f730c32bbbb597ce25bad (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-10T14:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Tese_ModelagemNumericaInfluencia.pdf: 27445698 bytes, checksum: b2f20d88d64f730c32bbbb597ce25bad (MD5) Previous issue date: 1993 / UFPA - Universidade Federal do Pará / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / FADESP - Fundação de Amparo e Desenvolvimento da Pesquisa / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A América do Sul apresenta várias peculiaridades geomagnéticas, uma delas, é a presença do Eletrojato Equatorial, o qual se estende de leste para oeste no Brasil ao longo de aproximadamente 3500 km. Considerando-se o fato de que a influência do Eletrojato Equatorial pode ser detectada a grandes distâncias do seu centro, isto suscita o interesse em se estudar os seus efeitos na exploração magnetotelúrica no Brasil. A influência do eletrojato equatorial na prospecção magnetotelúrica tem sido modelada para meios geológicos uni e bidimensionais valendo-se para isto de soluções analíticas fechadas e de técnicas numéricas tais como elementos finitos e diferenças finitas. Em relação aos meios geológicos tridimensionais, eles tem sido modelados na forma de "camadas finas", usando o algoritmo "thin sheet". As fontes indutoras utilizadas para simular o eletrojato equatorial nestes trabalhos, tem sido linhas de corrente, eletrojatos gaussianos e eletrojatos ondulantes. Por outro lado, o objetivo principal da nossa tese foi o modelamento dos efeitos que o eletrojato equatorial provoca em estruturas tridimensionais próprias da geofísica da prospecção. Com tal finalidade, utilizamos o esquema numérico da equação integral, com as fontes indutoras antes mencionadas. De maneira similar aos trabalhos anteriores, os nossos resultados mostram que a influência do eletrojato equatorial somente acontece em frequências menores que 10-1 Hz. Este efeito decresce com a distância, mantendo-se até uns 3000 km do centro do eletrojato. Assim sendo, a presença de grandes picos nos perfis da resistividade aparente de um semi-espaço homogêneo, indica que a influência do eletrojato é notável neste tipo de meio. Estes picos se mostram com diferente magnitude para cada eletrojato simulado, sendo que a sua localização também muda de um eletrojato para outro. Entretanto, quando se utilizam modelos geo-elétricos unidimensionais mais de acordo com a realidade, tais como os meios estratificados, percebe-se que a resposta dos eletrojatos se amortece significativamente e não mostra muitas diferenças entre os diferentes tipos de eletrojato. Isto acontece por causa da dissipação da energia eletromagnética devido à presença da estratificação e de camadas condutivas. Dentro do intervalo de 3000 km, a resposta eletromagnética tridimensional pode ser deslocada para cima ou para baixo da resposta da onda plana, dependendo da localização do corpo, da frequência, do tipo de eletrojato e do meio geológico. Quando a resposta aparece deslocada para cima, existe um afastamento entre as sondagens uni e tridimensionais devidas ao eletrojato, assim como um alargamento da anomalia dos perfis que registra a presença da heterogeneidade tridimensional. Quando a resposta aparece deslocada para baixo, no entanto, há uma aproximação entre estes dois tipos de sondagens e um estreitamento da anomalia dos perfis. Por outro lado, a fase se mostra geralmente, de uma forma invertida em relação à resistividade aparente. Isto significa que quando uma sobe a outra desce, e vice-versa. Da mesma forma, comumente nas altas frequências as respostas uni e tridimensionais aparecem deslocadas, enquanto que nas baixas frequências se mostram com os mesmos valores, com exceção dos eletrojatos ondulantes com parâmetros de ondulação α = —2 e —3. Nossos resultados também mostram que características geométricas próprias das estruturas tridimensionais, tais como sua orientação em relação à direção do eletrojato e a dimensão da sua direção principal, afetam a resposta devido ao eletrojato em comparação com os resultados da onda plana. Desta forma, quando a estrutura tridimensional é rotacionada de 90°, em relação à direção do eletrojato e em torno do eixo z, existe uma troca de polarizações nas resistividades dos resultados, mas não existem mudanças nos valores da resistividade aparente no centro da estrutura. Ao redor da mesma, porém, se percebe facilmente alterações nos contornos dos mapas de resistividade aparente, ao serem comparadas com os mapas da estrutura na sua posição original. Isto se deve à persistência dos efeitos galvânicos no centro da estrutura e à presença de efeitos indutivos ao redor do corpo tridimensional. Ao alongar a direção principal da estrutura tridimensional, as sondagens magnetotelúricas vão se aproximando das sondagens das estruturas bidimensionais, principalmente na polarização XY. Mesmo assim, as respostas dos modelos testados estão muito longe de se considerar próximas das respostas de estruturas quase-bidimensionais. Porém, os efeitos do eletrojato em estruturas com direção principal alongada, são muito parecidos com aqueles presentes nas estruturas menores, considerando-se as diferenças entre as sondagens de ambos tipos de estruturas. Por outro lado, os mapas de resistividade aparente deste tipo de estrutura alongada, revelam um grande aumento nos extremos da estrutura, tanto para a onda plana como para o eletrojato. Este efeito é causado pelo acanalamento das correntes ao longo da direção principal da estrutura. O modelamento de estruturas geológicas da Bacia de Marajó confirma que os efeitos do eletrojato podem ser detetados em estruturas pequenas do tipo "horst" ou "graben", a grandes distâncias do centro do mesmo. Assim, os efeitos do eletrojato podem ser percebidos tanto nos meios estratificados como tridimensionais, em duas faixas de freqüência (nas proximidades de 10-1 Hz e para freqüências menores que 10-3 Hz), possivelmente influenciados pela presença do embasamento cristalino e a crosta inferior, respectivamente. Desta maneira, os resultados utilizando o eletrojato como fonte indutora, mostram que nas baixas freqüências as sondagens magnetotelúricas podem ser fortemente distorcidas, tanto pelos efeitos galvânicos da estrutura tridimensional como pela presença da influência do eletrojato. Conseqüêntemente, interpretações errôneas dos dados de campo podem ser cometidas, se não se corrigirem os efeitos do eletrojato equatorial ou, da mesma forma, não se utilisarem algoritmos tridimensionais para interpretar os dados, no lugar do usual modelo unidimensional de Tikhonov - Cagniard. / South America presents several unique geomagnetic features, one of which is the Equatorial Electrojet, a current system which extends east - west in Northern Brazil, for almost 3500 km. Considering the fact that the influence of the Equatorial Electrojet can be detected at great distances from its central axis, it is important to understand its effects on magnetotelluric exploration in Brazil. In magnetotelluric prospecting, the influence of the equatorial electrojet has been modelled for both one and two - dimensional geological media, employing both analytical and numerical techniques solutions such as finite element and finite difference. Three-dimensional geological media have been modeled by "thin – layers "using a "thin sheet" algorithm. Lines of current, gaussian electrojets and undulatory electrojets have been used as induction sources to simulate the equatorial electrojet in these algorithms. In this thesis the principal objective is to model the effects of the equatorial electrojet on three - dimensional structures commonly found in geophysical prospecting. To accomplish this, we have computed numerical solutions of the integral equation for three - dimensional media using the inductive sources mentioned before. As previous works have indicated, our results also show that the influence of the equatorial electrojet is prominant only for frequencies lower than 10-1 Hz. This influence decreases with distance but is detectable up to as far as 3000 km from the center of the electrojet. Thus, the presence of peaks in the apparent resistivity profiles over a homogeneous half - space indicates that the influence of the electrojet is more noticeable for this kind of medium. These peaks display different amplitudes for each type of simulated electrojet, and the peak locations also change from one electrojet to the other. However, when we use more geologically realistic one - dimensional models such as a stratified media, the effect of the electrojet source diminishes considerably and the results do not vary greatly for the different kinds of electrojet employed in the model. This effect is caused by the electromagnetic energy dissipation due to the presence of stratified conductive layers within the media. Within the 3000 km region, the three - dimensional electromagnetic response can be larger or smaller than the plane wave response, depending on location body, frequency, kind of the electrojet and geology. When the apparent resistivity is larger than the plane wave response, there is a spread between the one and the three-dimensional sounding curves caused by the electrojet, as well as a widening of the profile anomaly caused by the three - dimensional inhomogeneities relative to the one due to a plane wave. When the apparent resistivity is less the two kinds of sources yield anomalies approximately equal as well as a shortening of the profile anomaly. On the other hand, the phase usually shows an inverted way related to the apparent resistivity. This means that when one phase goes up the apparent resistivity goes down, and vice - versa. Similarily at high frequencies, the one and three - dimensional phases are offset, while at low frequencies they are the same, except for the undulating electrojet with undulation factor α = -2 and -3. Our results also show that the geometric characteristics of three-dimensional structures, such as their orientation relative to the direction of the electrojet and the dimensions of their principal direction, change the response due to the electrojet source as compared to a plane wave source. For example, when the three - dimensional structure is rotated 90 degrees, relative to the direction of the electrojet, there is a change in polarization (of the electric and magnetic fields) but there are no changes in the values of apparent resistivity at the center of symmetry of the structure. When the measurements are taken away from the center of symmetry changes in the apparent resistivity are shown when compared with the unrotated structure. This is due to the persistente of the galvanic effects at the center of the structure and the presence of inductive effects at the periphery of the three - dimensional body. When we elongate the principal direction of the three - dimensional structure, the magnetotelluric soundings start to approach those of two-dimensional structures. This is more noticiable in the XY polarization. Even so, the responses of the models tested are still quite different from the responses of the quasi two - dimensional structures. Nevertheless, the effects of the electrojet in structures with elongated principal direction are very similar to those present in smaller structures, considering the differences between the soundings of both kinds of structures. On the other hand, the apparent resistivities of this kind of elongated structures show a great increase at the edges of these structures, both for the plane wave or electrojet sources. This effect is caused by the chanelling of the current along the main direction of the structure. The modelling of gelogical structures in the Marajó Basin, confirms that the effects of the electrojet can be detected even in small horst and graben structures located at great distances from electrojet center. Electrojet effects are noticeable in both one and three - dimensional media for two frequency bands, one near 10-1 Hz and another band, between 10-3 Hz to DC. This possibly reflects the influence of a resistive geological basement and a resistive lower crust, respectively. The results of the analysis, using the electrojet as an inductive source show that at low frequencies the computed responses from the magnetotelluric soundings can be strongly distorted, both by galvanic effects in the three - dimensional structure as well as the presence of the electrojet. Therefore, if the equatorial electrojet effects are not accounted for, a misleading interpretation magnetotelluric data will result. Similarily, a three - dimensional model should be used to interpret the data, instead of one-dimensional Tikhonov-Cagniard model.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-07-09T13:09:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Rejected by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br), reason: Definir palavras-chave on 2014-08-06T16:34:51Z (GMT) / Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-08-14T12:51:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-08-22T16:58:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-22T16:58:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_EstudoEstruturaGeoEletrica.pdf: 16760880 bytes, checksum: 60fccc5367e182304062f42b1bf8dbbe (MD5) Previous issue date: 1991 / Utilizando-se dados magnetotelúricos (MT), foi obtida uma imagem geo-elétrica nítida da região do Juruá, Bacia do Solimões, na forma de seções geo-elétricas. Os dados de campo foram registrados ao longo de três linhas de 15 km, espaçadas de 3.5 km, recobrindo uma área de 100 km2. O espaçamento entre as 35 estações é irregular, variando de 400 m a 3500 m. A faixa de freqüências utilizada cobriu de 0.001 Hz até 300 Hz, o que permitiu investigar de 100 m até 60 km de profundidade. Os dados apresentam-se afetados pelo efeito de distorção estática. Para corrigir este efeito foi utilizada a mediana da resistividade do primeiro condutor, correspondente à Formação Solimões. Foi utilizado o invariante do tensor MT para interpretar a estrutura geo-elétrica do Juruá. As seções geo-elétricas foram obtidas a partir do agrupamento dos dados resultantes da transformação de Bostick e da inversão 1D de Occam, para cada estação. Foi identificada uma seqüência de camadas condutivas e resistivas, correspondentes ao pacote sedimentar, uma zona de falhas e o topo do embasamento geo-elétrico, caracterizando a Bacia do Solimões. Abaixo do embasamento geo-elétrico foram também identificados uma zona condutora, seguida por uma camada de baixa condutividade, a profundidades iguais ou superiores a 20 km. Esta camada é interpretada como sendo de composição de gabro, estando associada a processos de acreção vertical, intimamente ligados à estabilização crustal e espessamento da litosfera. Os resultados apresentam uma boa concordância com os perfis de resistividade de poços e dados sísmicos de superfície. / A clear geoelectric picture from the Juruá region in the Solimões Basin was obtained using magnetotelluric (MT) data. Field data were recorded along three profiles of 15 km long, spaced 3.5 km, covering 100 km2. The spacing between each of the 35 stations was irregular, ranging from 400 m to 3500 m. The frequency range was 0.001 Hz to 300 Hz. This allows investigation depths of 100 m down to 60 km. The data were affected by the so called static effect. To correct that effect the median of the resistivity of the first conductor which corresponds to the Solimões Formation was used. The invariant of the MT tensor was used to interpret the Juruá geoelectric structure. The results are presented in the form of geoelectric sections. The geoelectric sections were obtained using both the Bostick transformation and the 1D Occam inversion at each station. It was possible to identify a sequence of conductive and resistive layers corresponding to the sedimentary sequence, a fault zone and the geoelectric basement characterizing the Solimões Basin. Below the geoelectric basement a conductive zone was also identified, followed by a Low Conductive Layer at depths of 20 km or more. This layer is interpreted as being composed of gabbro, which is associated to processes of vertical accretion, which in turn are linked to both crustal stabilization and lithosphere thickening. The results show a good agreement with resistivity well logs and surface seismic data.

Nesta tese, dados gravimétricos terrestres e de satélite foram combinados revelando que as bordas oeste e sul da Bacia do Paraná são caracterizadas por um forte gradiente que se estende por 2000 km, desde o cráton Rio Apa até a margem continental Atlântica na latitude do Sinclinal de Torres. Enquanto a Bacia do Paraná é caracterizada por anomalias Bouguer negativas (~-80 mGal), os crátons Rio de la Plata, Rio Tebicuary e Rio Apa e a Bacia do Chaco-Paraná são marcados por anomalias Bouguer positivas (~10 mGal). Dados sismológicos e de compensação isostática permitiram correlacionar a variação regional da amplitude das anomalias Bouguer à espessura crustal, de ~40 km na Bacia do Paraná para 30-35 km nos crátons. Essas observações geofísicas e a ocorrência de granitos cálcio-alcalinos de idade Neoproterozoica-Cambriana ao longo do gradiente gravimétrico indicam um ambiente tectônico de colisão e zona de subducção. A essa descontinuidade de escala litosférica denominamos Zona de Sutura do Oeste do Paraná (WPS Western Paraná Suture shear/zone). Dois perfis magnetotelúricos (MT) foram coletados para estudar a natureza e a estrutura elétrica da crosta e do manto litosférico através da WPS. O primeiro perfil se estende por 830 km desde o cráton Rio de la Plata, no Uruguai, até a parte sul da Bacia do Paraná. Modelagem inversa 2-D desses dados mostra que o manto superior no cráton Rio de la Plata é bastante resistivo (~2000 m) até 250 km de profundidade, enquanto o manto superior na Bacia do Paraná é geralmente mais condutivo e heterogêneo. Com base numa descontinuidade lateral de escala litosférica bem definida no modelo de resistividade, o limite nordeste do cráton Rio de la Plata é redefinido no norte do bloco Valentines. O segundo perfil se estende por 450 km na Argentina, entre o cráton Rio Tebicuary e a Bacia do Paraná. No modelo MT o cráton Rio Tebicuary é caracterizado por um manto superior resistivo (2000 m) até 150 km de profundidade. A litosfera na Bacia do Paraná é menos resistiva (~500 m) e provavelmente menos espessa (~80 km). Um perfil MT entre o cráton Rio Apa e a Bacia do Paraná mostra estrutura geoelétrica similar. As estruturas elétricas observadas, juntamente com dados geocronológicos, geoquímicos, sismológicos e densidade, sugerem processos de refertilização na litosfera da Bacia do Paraná. Sucessões de anomalias condutivas em antigas zonas de sutura e resistivas em blocos e terrenos juvenis nos modelos geoelétricos, integradas a dados geológicos, indicam um processo de acresção horizontal e uma progressão de subducções de placas litosféricas oceânicas, sendo a mais jovem sob a litosfera continental da Bacia do Paraná. Os resultados obtidos mostram que a WPS é uma descontinuidade litosférica de primeira ordem que marca o fechamento de um oceano durante os estágios finais da formação do Gondwana Sul-Ocidental no Neoproterozoico-Cambriano. / In this thesis, terrestrial and satellite gravity data were integrated revealing a steep gravity gradient at the western and southern borders of the Paraná Basin. This gradient extends for 2,000 km from the Rio Apa craton to the Brazilian Atlantic margin at Torres Syncline latitude. Negative Bouguer anomalies (~-80 mGal) occur over the Paraná Basin, whereas positive anomalies are observed at Rio de la Plata, Rio Tebicuary and Rio Apa cratons, as well as Chaco-Paraná Basin. Seismological data and isostasy correlate the gravity gradient with crustal thickness variation, being thicker in the Paraná Basin (~40 km) and shallower in the cratons (~35 km). These geophysical observations and the presence of Neoproterozoic calc-alkaline granites along the gravity gradient suggest a collisional and subduction tectonic setting. This lithospheric discontinuity is hereafter referred to as Western Paraná Suture/shear zone (WPS). Two magnetotelluric (MT) profiles perpendicular to WPS were set up to study the electrical structure and nature of the crust and lithospheric mantle across the suture zone. The first profile, 830 km long, extends northward from Rio de la Plata craton, in Uruguay, to Paraná Basin southern border. 2-D inversion of this MT profile shows that the Rio de la Plata craton upper mantle is highly resistive (~2000 m) down to 250 km depth, whereas the Paraná Basin lithosphere is conductive and heterogeneous. Based on a lithospheric-scale lateral discontinuity in the resistivity model, the Rio de la Plata craton northern limit is redefined to the Valentines block northern limit. The second profile is 450 km long and extends from Rio Tebicuary craton to the Paraná Basin, and all stations are in Argentina. The MT model shows that Rio Tebicuary craton is characterized by a resistive lithosphere (2000 m) down to 150 km depth. The Paraná Basin lithosphere is less resistive (~500 m) and probably thinner (~80 km). Previous MT study between the Rio Apa craton and the Paraná basin, to the north, shows a similar electrical structure. These electrical characteristics, integrated with geochronological, geochemical, seismological and density data, suggest that Paraná Basin lithosphere underwent refertilization episodes. In the geoelectrical models, a series of resistive blocks and juvenile terrains and conductive anomalies in suture zone relics, integrated with geological data, suggest a horizontal accretionary process by means of progressive oceanic lithospheres subductions, the youngest one occurring below the Paraná Basin continental lithosphere. Altogether, these results show that the WPS is a first order lithosphere discontinuity, a site of an ocean closure during the South-Western Gondwana late stages of amalgamation in Neoproterozoic/Cambrian times.