Dicelis, G. E., Estudo Integrado da Camada de Basalto em Bebedouro SP, Bacia do Paraná: Relocalização dos sismos induzidos por poços tubulares, 2011. Dissertação de Mestrado Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, SP. A partir de 2004, a população do distrito de Andes, Bebedouro (SP), passou a sentir pequenos tremores de terra. Uma rede sismográfica instalada em 2005 mostrou que os sismos locais são induzidos por poços tubulares profundos usados para irrigação de lavouras (Assumpção et al., 2007). Neste projeto de pesquisa foi melhorada a localização desses sismos, usando análise da forma de onda e os tempos de chegada das ondas P e S, com o propósito de efetuar uma melhor análise da sismicidade induzida. Para isto foram aproveitados resultados de estudos anteriores como sísmica de refração, dispersão de ondas de superfície, sondagem elétrica vertical, função do receptor e TDEM. Para obter o melhor modelo de velocidades 1D, foram testados diferentes algoritmos de localização e técnicas de relocalização de hipocentros, para aproximadamente 3000 microtremores gravados pela rede sismográfica no período 2005 2010. Os resultados mostraram que as profundidades focais dos sismos relocalizados ficaram em sua maioria dentro da camada de basalto, a menos de 500m de profundidade. Este resultado confirma que os sismos estão relacionados com a perturbação do equilíbrio de tensões (pressões) geológicas, em zonas de fraturas já existentes dentro da camada de basalto. Foi usada uma combinação de correlação cruzada e tempos de chegada para analisar um conjunto de sismos, baseada na similaridade dos seus sismogramas. Foi melhorada a distribuição hipocentral o que permitiu determinar claramente uma solução do plano focal de um cluster, o que indicou a existência de uma falha normal de orientação WNW-ESSE e mergulho para o norte, com extensão NNE-SSW (eixo-T). Este mecanismo pode complementar os dados de esforços na região sudeste. / Dicelis, G. E., Integrated Study of the basalt layer in Bebedouro SP, Paraná Basin: Relocation of earthquakes induced by wells, 2011. Master dissertation - Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences of the University of Sao Paulo, Brazil. Since 2004 the population of the district of Andes, Bebedouro SP, began to feel small earthquakes. A seismograph network installed in 2005 showed that earthquakes are caused by local deep wells used for irrigation of crops (Assumpção et al., 2007). In this research project we improved the location of these earthquakes, using analysis of waveform and the arrival times of P and S waves, in order to make a better analysis of the induced seismicity. To better relocate the events we determined a velocit model using results of previous studies such as seismic refraction, surface wave dispersion, vertical electrical sounding, receiver function and TDEM. The best fit 1D model was achieved testing different localization algorithms and techniques for relocation of hypocenters for approximately 3000 microtremors recorded by seismograph network to the period 2005 2010. The results showed that the focal depths of the relocated earthquakes are mostly within the basalt layer, less than 500m depth. This confirms that the earthquakes are related with disturbance of geological stresses (pressures) in pre-existing fracture zones within the basalt layer. We used a combination of cross-correlation and arrival times for analyze a set of earthquakes, based on the similarity of their recorded seismograms. The hypocentral distribution was improved allowing a clear determination of the best fit fault plane solution for one cluster, which indicates the existence of a normal fault with direction WNW-ESE and dip to the north, with NNE-SSW extension (T-axis). This mechanism may complement the stress data in the Southeast Brazil.

Dicelis, G. E., Estudo Integrado da Camada de Basalto em Bebedouro SP, Bacia do Paraná: Relocalização dos sismos induzidos por poços tubulares, 2011. Dissertação de Mestrado Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas, Universidade de São Paulo, SP. A partir de 2004, a população do distrito de Andes, Bebedouro (SP), passou a sentir pequenos tremores de terra. Uma rede sismográfica instalada em 2005 mostrou que os sismos locais são induzidos por poços tubulares profundos usados para irrigação de lavouras (Assumpção et al., 2007). Neste projeto de pesquisa foi melhorada a localização desses sismos, usando análise da forma de onda e os tempos de chegada das ondas P e S, com o propósito de efetuar uma melhor análise da sismicidade induzida. Para isto foram aproveitados resultados de estudos anteriores como sísmica de refração, dispersão de ondas de superfície, sondagem elétrica vertical, função do receptor e TDEM. Para obter o melhor modelo de velocidades 1D, foram testados diferentes algoritmos de localização e técnicas de relocalização de hipocentros, para aproximadamente 3000 microtremores gravados pela rede sismográfica no período 2005 2010. Os resultados mostraram que as profundidades focais dos sismos relocalizados ficaram em sua maioria dentro da camada de basalto, a menos de 500m de profundidade. Este resultado confirma que os sismos estão relacionados com a perturbação do equilíbrio de tensões (pressões) geológicas, em zonas de fraturas já existentes dentro da camada de basalto. Foi usada uma combinação de correlação cruzada e tempos de chegada para analisar um conjunto de sismos, baseada na similaridade dos seus sismogramas. Foi melhorada a distribuição hipocentral o que permitiu determinar claramente uma solução do plano focal de um cluster, o que indicou a existência de uma falha normal de orientação WNW-ESSE e mergulho para o norte, com extensão NNE-SSW (eixo-T). Este mecanismo pode complementar os dados de esforços na região sudeste. / Dicelis, G. E., Integrated Study of the basalt layer in Bebedouro SP, Paraná Basin: Relocation of earthquakes induced by wells, 2011. Master dissertation - Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences of the University of Sao Paulo, Brazil. Since 2004 the population of the district of Andes, Bebedouro SP, began to feel small earthquakes. A seismograph network installed in 2005 showed that earthquakes are caused by local deep wells used for irrigation of crops (Assumpção et al., 2007). In this research project we improved the location of these earthquakes, using analysis of waveform and the arrival times of P and S waves, in order to make a better analysis of the induced seismicity. To better relocate the events we determined a velocit model using results of previous studies such as seismic refraction, surface wave dispersion, vertical electrical sounding, receiver function and TDEM. The best fit 1D model was achieved testing different localization algorithms and techniques for relocation of hypocenters for approximately 3000 microtremors recorded by seismograph network to the period 2005 2010. The results showed that the focal depths of the relocated earthquakes are mostly within the basalt layer, less than 500m depth. This confirms that the earthquakes are related with disturbance of geological stresses (pressures) in pre-existing fracture zones within the basalt layer. We used a combination of cross-correlation and arrival times for analyze a set of earthquakes, based on the similarity of their recorded seismograms. The hypocentral distribution was improved allowing a clear determination of the best fit fault plane solution for one cluster, which indicates the existence of a normal fault with direction WNW-ESE and dip to the north, with NNE-SSW extension (T-axis). This mechanism may complement the stress data in the Southeast Brazil.

O presente trabalho de mestrado está inserido nos estudos de refração profunda do Projeto Temático 'Estudos Geofísicos e Modelo Tectônico dos Setores Central e Sudeste da Província Tocantins, Brasil Central'. Nesses estudos foram levantadas três linhas de refração de aproximadamente 300 km de extensão, duas no setor Central da Província Tocantins e uma no setor Sudeste, que é o objeto de estudo deste trabalho. Foram utilizados 111 sismógrafos digitais SGR pertencentes ao programa PASSCAL, instrumentos auxiliares do USGS, e 13 sismógrafos digitais e instrumentos auxiliares do IAG/USP. A linha sísmica teve aproximadamente 300 km de extensão com pontos de registro separados a cada 2,5 km, distribuídos ao longo de estradas principais e secundárias. A cada 50 km, aproximadamente, foi realizada uma explosão, nas explosões dos extremos da linha foram utilizados 1000 kg de explosivo e para a explosão central uma carga de 500 kg. Para a determinação das coordenadas geográficas dos pontos de tiro e de registro, foi utilizado o método diferencial com medidas de GPS. O principal objetivo deste trabalho foi obter como produto final um modelo de velocidades sísmicas contendo as características físicas das principais descontinuidades na crosta terrestre e no manto superior. Para análise e processamento dos dados foram utilizados os pacotes SAC, SU, SEIS. Para a modelagem foram utilizados a teoria do raio e a elaboração de sismogramas sintéticos, do pacote SEIS. Para a elaboração do modelo final foram utilizados os dados das explosões dos pontos extremos e central, tendo em vista que devido a problemas técnicos não foram registrados os sinais das outras 4 explosões. Além disso, as explosões registradas não apresentaram sinais claros em toda a extensão da linha. Devido a tudo isso e considerando as unidades geológicas presentes na região de estudo são sugeridos três modelos de velocidades sísmicas. O primeiro modelo refere-se ao tiro direto (EX31) localizado no extremo sudoeste da linha, sobre a Bacia do Paraná. Para este modelo obteve-se para superfície (0 km) a velocidade inicial de 2 km/s (coberturas); para a profundidade de 0,086 km a velocidade inicial é de 5,15 km/s (basalto); para a profundidade de 0,350 km obteve-se a velocidade inicial de 4,6 km/s (arenito - camada de baixa velocidade); para profundidade de 0,650 km a velocidade inicial é de 5,75 km/s e para profundidade de 4 km obteve-se a velocidade inicial de 6,07 km/s. O segundo modelo refere-se ao tiro reverso (EX34) localizado no centro da linha sobre granitóides do Grupo Araxá. Para este modelo obteve -se para superfície (0 km) a velocidade inicial de 2 km/s; para a profundidade de 0,06 km a velocidade inicial é de 5,69 km/s e para a profundidade de 0,860 km obteve-se a velocidade inicial de 6,25 km/s. Finalmente, o terceiro modelo refere-se ao tiro direto para toda a extensão da linha (300 km). Este modelo foi definido a partir de fases secundárias lidas nos registros e modelos anteriores propostos na literatura. Da superfície até os 4 km iniciais de profundidade este modelo é igual ao primeiro, para uma profundidade de 20 km obteve-se a velocidade inicial de 6,70 km/s e para uma profundidade de 40 km a velocidade é de 8,00 km/s (descontinuidade de MOHO). / This work to fulfil the degree of Master of Sciences is inserted among the deep seismic refraction studies of the Thematic Project 'Geophysical Studies and Tectonic Model of the Tocantins Province Central and Southeast Sectors, Central Brazil'. Three refraction lines, of around 300 km long each, were deployed, two of them in the Central sector and the other in the SE sector, that is subject of the present work. The equipment used in this experiment was composed by 111 SGR digital seismographs belonging to the PASSCAL Program. Complemented with auxiliary instruments from USGS and 13 seismographs belonging to IAG/USP. The space among the recording points was 2.5 km, which were located along main and secondary roads. Every 50 km was fired an explosion with 1000 kg of emulsion in each extreme and 500 kg in the central point. The geographical co-ordinates were determined by using the GPS differential method. The main objective of this work is to obtain as a final product a seismic velocity model with the physical characteristics of the main discontinuities in the crust and upper mantle. The packages SAC, SU and SEIS were used to perform the data analysis and processing. To carry on the modelling were used the ray theory and the synthetic seismograms construction, belonging to the SEIS package Data from the extreme and middle points of the seismic line were used to elaborate the final model, considering that due to technical problems signals from the other four explosions were not recorded. Apart from that, the recorded explosions did not present clear signals all along the extension of the line. Due to these facts, and considering also the geological units present in the studied region, are suggested three seismic velocity models. The first model is referred to the direct shot (EX31), which is localised in the Southwest extreme of the line on the Parana Basin province. In this model we obtained the P wave velocity (VP) of 2 km/sec at the surface, corresponding to the unconsolidated sediments and soil on the top of that basin. At a depth of 86 m we found VP of 5,15 km/sec and at a depth of 350 m the velocity VP of 4,6 km/sec, corresponding to the basalt and sand layers of the Parana Basin. Underlying them, at 650 m of depth we found the basement with VP of 5,75 km/sec and finally at a depth of 4 km there is a layer with VP of 6,07 km/sec, corresponding to a typical upper crust P wave velocity. The second model corresponds to the reverse shot (EX34) that is localised in the middle point of the line on the granitoides of the Araxa Group. For this model we obtained VP of 2 km/sec for the superficial layers, then at a depth of 60 m was obtained V P of 5,69 km/sec and for a depth of 860 m the value of V P is 6,25 km/sec. Finally, the third model belongs to the whole line section (300 km) from the direct shot (EX31). This model was obtained by using the arrivals of secondary phases and the results of models proposed in other works. From the surface down to 4 km of depth this model is similar to the first one. At 20 km of depth there is a layer with VP of 6,70 km/sec, corresponding to the lower crust, with Moho at a depth of 40 km with VP of 8,00 km/sec.

O presente trabalho de mestrado está inserido nos estudos de refração profunda do Projeto Temático 'Estudos Geofísicos e Modelo Tectônico dos Setores Central e Sudeste da Província Tocantins, Brasil Central'. Nesses estudos foram levantadas três linhas de refração de aproximadamente 300 km de extensão, duas no setor Central da Província Tocantins e uma no setor Sudeste, que é o objeto de estudo deste trabalho. Foram utilizados 111 sismógrafos digitais SGR pertencentes ao programa PASSCAL, instrumentos auxiliares do USGS, e 13 sismógrafos digitais e instrumentos auxiliares do IAG/USP. A linha sísmica teve aproximadamente 300 km de extensão com pontos de registro separados a cada 2,5 km, distribuídos ao longo de estradas principais e secundárias. A cada 50 km, aproximadamente, foi realizada uma explosão, nas explosões dos extremos da linha foram utilizados 1000 kg de explosivo e para a explosão central uma carga de 500 kg. Para a determinação das coordenadas geográficas dos pontos de tiro e de registro, foi utilizado o método diferencial com medidas de GPS. O principal objetivo deste trabalho foi obter como produto final um modelo de velocidades sísmicas contendo as características físicas das principais descontinuidades na crosta terrestre e no manto superior. Para análise e processamento dos dados foram utilizados os pacotes SAC, SU, SEIS. Para a modelagem foram utilizados a teoria do raio e a elaboração de sismogramas sintéticos, do pacote SEIS. Para a elaboração do modelo final foram utilizados os dados das explosões dos pontos extremos e central, tendo em vista que devido a problemas técnicos não foram registrados os sinais das outras 4 explosões. Além disso, as explosões registradas não apresentaram sinais claros em toda a extensão da linha. Devido a tudo isso e considerando as unidades geológicas presentes na região de estudo são sugeridos três modelos de velocidades sísmicas. O primeiro modelo refere-se ao tiro direto (EX31) localizado no extremo sudoeste da linha, sobre a Bacia do Paraná. Para este modelo obteve-se para superfície (0 km) a velocidade inicial de 2 km/s (coberturas); para a profundidade de 0,086 km a velocidade inicial é de 5,15 km/s (basalto); para a profundidade de 0,350 km obteve-se a velocidade inicial de 4,6 km/s (arenito - camada de baixa velocidade); para profundidade de 0,650 km a velocidade inicial é de 5,75 km/s e para profundidade de 4 km obteve-se a velocidade inicial de 6,07 km/s. O segundo modelo refere-se ao tiro reverso (EX34) localizado no centro da linha sobre granitóides do Grupo Araxá. Para este modelo obteve -se para superfície (0 km) a velocidade inicial de 2 km/s; para a profundidade de 0,06 km a velocidade inicial é de 5,69 km/s e para a profundidade de 0,860 km obteve-se a velocidade inicial de 6,25 km/s. Finalmente, o terceiro modelo refere-se ao tiro direto para toda a extensão da linha (300 km). Este modelo foi definido a partir de fases secundárias lidas nos registros e modelos anteriores propostos na literatura. Da superfície até os 4 km iniciais de profundidade este modelo é igual ao primeiro, para uma profundidade de 20 km obteve-se a velocidade inicial de 6,70 km/s e para uma profundidade de 40 km a velocidade é de 8,00 km/s (descontinuidade de MOHO). / This work to fulfil the degree of Master of Sciences is inserted among the deep seismic refraction studies of the Thematic Project 'Geophysical Studies and Tectonic Model of the Tocantins Province Central and Southeast Sectors, Central Brazil'. Three refraction lines, of around 300 km long each, were deployed, two of them in the Central sector and the other in the SE sector, that is subject of the present work. The equipment used in this experiment was composed by 111 SGR digital seismographs belonging to the PASSCAL Program. Complemented with auxiliary instruments from USGS and 13 seismographs belonging to IAG/USP. The space among the recording points was 2.5 km, which were located along main and secondary roads. Every 50 km was fired an explosion with 1000 kg of emulsion in each extreme and 500 kg in the central point. The geographical co-ordinates were determined by using the GPS differential method. The main objective of this work is to obtain as a final product a seismic velocity model with the physical characteristics of the main discontinuities in the crust and upper mantle. The packages SAC, SU and SEIS were used to perform the data analysis and processing. To carry on the modelling were used the ray theory and the synthetic seismograms construction, belonging to the SEIS package Data from the extreme and middle points of the seismic line were used to elaborate the final model, considering that due to technical problems signals from the other four explosions were not recorded. Apart from that, the recorded explosions did not present clear signals all along the extension of the line. Due to these facts, and considering also the geological units present in the studied region, are suggested three seismic velocity models. The first model is referred to the direct shot (EX31), which is localised in the Southwest extreme of the line on the Parana Basin province. In this model we obtained the P wave velocity (VP) of 2 km/sec at the surface, corresponding to the unconsolidated sediments and soil on the top of that basin. At a depth of 86 m we found VP of 5,15 km/sec and at a depth of 350 m the velocity VP of 4,6 km/sec, corresponding to the basalt and sand layers of the Parana Basin. Underlying them, at 650 m of depth we found the basement with VP of 5,75 km/sec and finally at a depth of 4 km there is a layer with VP of 6,07 km/sec, corresponding to a typical upper crust P wave velocity. The second model corresponds to the reverse shot (EX34) that is localised in the middle point of the line on the granitoides of the Araxa Group. For this model we obtained VP of 2 km/sec for the superficial layers, then at a depth of 60 m was obtained V P of 5,69 km/sec and for a depth of 860 m the value of V P is 6,25 km/sec. Finally, the third model belongs to the whole line section (300 km) from the direct shot (EX31). This model was obtained by using the arrivals of secondary phases and the results of models proposed in other works. From the surface down to 4 km of depth this model is similar to the first one. At 20 km of depth there is a layer with VP of 6,70 km/sec, corresponding to the lower crust, with Moho at a depth of 40 km with VP of 8,00 km/sec.