En la presente tesis se desarrolló el cálculo del mecanismo focal, usando el método de la polaridad de la onda P, para el sismo de Yauca del 2013 y el sismo de Coracora del 2014 y luego se comparará los resultados con los mecanismos focales obtenidos por el CMT y el USGS-NEIC; y con ello se determinará la precisión del cálculo del mecanismo focal con este método. El método de Primeras Polaridades de las Ondas P se empleó antes del desarrollo de los ordenadores y de la generalización de señales sísmicas de banda ancha, y aún se sigue utilizando, para analizar eventos sísmicos.Para emplear este método se trabajará con los sismogramas registrados por diferentes estaciones telesísmicas a nivel mundial y tratará de obtenerse la mayor cantidad de lecturas de polaridades, para que el error en el cálculo del mecanismo focal sea el menor posible. La solución del mecanismo focal será el resultado del análisis de las formas de ondas sísmicas generadas por el evento sísmico, registradas en una serie de estaciones sísmicas, mediante sismogramas de componente vertical. La caracterización precisa del mecanismo focal del evento nos proporciona información muy importante para los sismólogos y geólogos estructurales que trabajan en estructuras activas; ya que nos da el epicentro, la profundidad focal, la magnitud, así como la orientación del posible plano de falla y su movimiento. La importancia de esta tesis, es que resolviendo el mecanismo focal se podrá obtener la geometría del área de ruptura, y ello serviría para la prevención de desastres por fenómenos naturales; y estaría dirigido a las autoridades con poder de decisión, sobre una determinada región. También ayudaría para tomar decisiones al realizar obras de infraestructura civil, por ejemplo sea el caso de construir una represa; con la información del mecanismo focal, se podría caracterizar la orientación de la geometría de una falla pre-existente, y con ello se determinaría si es factible construir la represa en dicho lugar, o realizar algún otro tipo de construcción en aquella zona. Debido a la importancia del tema, se desarrolla la presente tesis, en donde a su vez se ha utilizado algoritmos computacionales, como el modelo numérico MECSTA, el cual fue muy útil al determinar el mecanismo focal de los eventos sísmicos mencionados.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-20T22:47:57Z No. of bitstreams: 1 DarioGuedesMirandaDeAssuncao_DISSERT.pdf: 5531425 bytes, checksum: ce1be7a5114d5ab1a80f64312a354e13 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-24T21:16:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DarioGuedesMirandaDeAssuncao_DISSERT.pdf: 5531425 bytes, checksum: ce1be7a5114d5ab1a80f64312a354e13 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-24T21:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DarioGuedesMirandaDeAssuncao_DISSERT.pdf: 5531425 bytes, checksum: ce1be7a5114d5ab1a80f64312a354e13 (MD5) Previous issue date: 2016-09-23 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A pesquisa e desenvolvimento de t?cnicas cada vez mais eficientes de estimula??o de reservat?rios de hidrocarbonetos, que j? n?o s?o economicamente vi?veis devido ? baixa permeabilidade relativa, atrav?s de faturamento hidr?ulico alavancaram os ?ndices de produ??o mundial nos ?ltimos anos. O monitoramento de eventos micross?smicos, gerados nesse ambiente de produ??o, pode fornecer informa??es importantes a respeito do reservat?rio. A aplica??o do monitoramento micross?smico, relacionado ? inje??o de fluidos (hidrofraturamento), est? sendo cada vez mais recorrente na ind?stria de petr?leo, devido ? capacidade destas informa??es auxiliarem no desenvolvimento do reservat?rio, na decis?o de posicionamento de novas inje??es de fluidos, localiza??o de novas perfura??es, etc. O desenvolvimento e aperfei?oamento de m?todos no monitoramento micross?smico ? uma importante alternativa de pesquisa para auxiliar o desenvolvimento de campos produtores, devido ? aus?ncia de m?todos que apresentem baixo custo e ent?o viabilize a sua utiliza??o em campos de baixa produ??o. Desta forma, propomos neste trabalho uma an?lise de viabilidade computacional e efici?ncia na utiliza??o da t?cnica SSA com poss?vel identificador de onda ?P?, para poss?vel utiliza??o em monitoramento de eventos micross?smicos em ambientes com opera??es de fraturamento hidr?ulico. O processamento computacional foi dividido em tr?s fases, duas com testes em dados sint?ticos e uma com aplica??o em dados reais de tiro de canhoneio. Na primeira fase de testes sint?ticos analisou-se os erros de posicionamento e erros de tempo de origem de um evento (com posi??o real em x=0, y=0 e z=-1km) com 3 e 8 receptores (geometria diferente do dado real), para diferentes dados e par?metros de entrada, por exemplo, dado sem ru?do, dado com ru?do (2, 5 ,10, 20, 30 e 40%), diferentes janelas de RPA/LPA, diferentes quantidades de receptores, etc. Na segunda fase de testes sint?ticos analisou-se os erros de posicionamento de um evento (com posi??o real em x=0, y=0 e z=-0,7km) com 3 e 12 receptores (geometria similar ao dado real), para um ?nico dado com ru?do aleat?rio de 40% e diferentes janelas de RPA/LPA. E na fase de aplica??o em dados reais (13 diferentes eventos posicionados em x=0, y=0 e Z=diferentes profundidades) as analises foram feitas com rela??o aos resultados de posicionamento de cada evento e os tempos de origem encontrados para cada um deles, utilizando uma ?nica janela RPA/LPA. / The research and development of techniques of stimulation of oil reservoirs, that are no longer economically viable due to the low relative permeability, through of hydraulic fracturing, leveraged world production rates in recent years. The monitoring microseismics events, generated in this production environment, can provide important information about the reservoir. The application of microseismic monitoring, related to the injection of fluids, is being increasingly recurrent in the oil industry due to the capacity of this information assist in the development of the reservoir, the placement decision of new injections of fluid, location of new perforations, among others. The development and improvement of methods in microseismic monitoring is an important alternative of search for help in the development of producing oil fields, due to lack of methods that have low cost and so makes possible its use in fields low production. Thus, we propose in this paper an analysis of the computational viability and efficient in the use of the technical SSA with possible P-wave identifier, for possible use in monitoring microseismic events in environments with hydraulic fracturing operations. The computational processing was divided into three phases, two with synthetic data tests and one with real data application of perforating shot (cannonade shot). In the first phase of synthetic tests were analyzed positioning errors and origin time errors of an event (with real position at x = 0, y = 0 and z = -1km) with 3 and 08 receptors (different geometry of the real data) for different data and input parameters, for example, data without noise, data with noise (2, 5, 10, 20, 30 and 40%), different windows RPA/LPA, different amounts receptors, etc. In the second phase synthetic test were analyzed the positioning errors of an event (with real position x = 0, y = 0 and z = -0,7km) with 3 and 12 receptors (geometry similar to the real data), for only a data with random noise of 40% and different windows of RPA/LPA. And in the phase of real data test (13 different events positioned at x = 0, y = 0 and Z = different depths) analyzes were made with respect the results for event each positioning and origin times found for each event, using only one RPA/LPA window.

Neste trabalho avaliou-se a potencialidade do uso da sísmica rasa de reflexão multicomponente para investigação geológica-geotécnica. Foram abordados vários aspectos relacionados à aquisição dos dados sísmicos de reflexão multicomponente, com o objetivo de entender as vantagens e limitações do método para aplicação em investigações de subsuperfície rasa. Os ensaios de campo foram realizados em duas áreas, ambas em terrenos da Bacia Sedimentar de São Paulo, em área urbana da cidade de São Paulo. Para a interpretação dos dados sísmicos multicomponente foram investigados procedimentos para a inversão não-linear dos tempos de trânsito e das amplitudes. O testes realizados orientaram a escolha da aproximação não-hiperbólica mais apropriada para calculo dos tempos de trânsito visando à análise de velocidades do pacote acima do refletor. O estudo numérico desenvolvido para a inversão das amplitudes mostrou a viabilidade da estimativa das velocidades e densidades, acima e abaixo do refletor, empregando-se as equações de Zoeppritz para as ondas refletidas PP, PSv, SvP e SvSv, antes e depois do ângulo crítico. Dada a complexidade da inversão nao-linear das amplitudes, se fez necessário elaborar uma estratégia estocástica de otimização e desenvolver uma nova abordagem para análise da função objetivo multi-dimensional, garantindo confiabilidade ao resultado da inversão não-linear. Os resultados deste trabalho mostraram o potencial da sísmica de reflexão rasa multicomponente para caracterização geológica-geotécnica, possibilitando um melhor entendimento das camadas superficiais. / This thesis aims to evaluate the useful of the multicomponent seismic methods for shallow investigations, mainly its potential for the geotechnical and geological characterization of the nearsurface. Several aspects regarding the acquisition and processing data of multicomponent seismic data are discussed. They were based on data set acquired in the urban area of Sao Paulo city, Brazil. Two different areas were investigated. Both located in sedimentary terrains belonging to the Sao Paulo Sedimentary Basin. We present a non-linear travel time and seismic amplitude inversion scheme to quantitative interpretation of multicomponent seismic data. Several tests were performed to guide the choice of non-hyperbolic equation more suitable for travel time inversion aiming the velocity analysis above the reflector. A numerical experiment developed to solve the nonlinear inversion of seismic amplitudes showed the feasibility to estimate seismic interval velocities and layer densities above and below the reflector using the exact Zoeppritz equations for PP, PSv, SvP e SvSv reflected waves, before and after critical angle. Due to the apparent complexity of the nonlinear seismic amplitude inversion, it was necessary elaborate the strategy for stochastic optimization and develop a new approach to analyze the multi-dimensional objective function, with different implications for the accuracy and efficiency of the non-linear inversion. The study show the benefits of using the multicomponent seismic method for shallow geological-geotechnical characterization, improving the nearsurface understanding, once allows an integrated analyzes of a more complete record of the wave field.

Neste trabalho avaliou-se a potencialidade do uso da sísmica rasa de reflexão multicomponente para investigação geológica-geotécnica. Foram abordados vários aspectos relacionados à aquisição dos dados sísmicos de reflexão multicomponente, com o objetivo de entender as vantagens e limitações do método para aplicação em investigações de subsuperfície rasa. Os ensaios de campo foram realizados em duas áreas, ambas em terrenos da Bacia Sedimentar de São Paulo, em área urbana da cidade de São Paulo. Para a interpretação dos dados sísmicos multicomponente foram investigados procedimentos para a inversão não-linear dos tempos de trânsito e das amplitudes. O testes realizados orientaram a escolha da aproximação não-hiperbólica mais apropriada para calculo dos tempos de trânsito visando à análise de velocidades do pacote acima do refletor. O estudo numérico desenvolvido para a inversão das amplitudes mostrou a viabilidade da estimativa das velocidades e densidades, acima e abaixo do refletor, empregando-se as equações de Zoeppritz para as ondas refletidas PP, PSv, SvP e SvSv, antes e depois do ângulo crítico. Dada a complexidade da inversão nao-linear das amplitudes, se fez necessário elaborar uma estratégia estocástica de otimização e desenvolver uma nova abordagem para análise da função objetivo multi-dimensional, garantindo confiabilidade ao resultado da inversão não-linear. Os resultados deste trabalho mostraram o potencial da sísmica de reflexão rasa multicomponente para caracterização geológica-geotécnica, possibilitando um melhor entendimento das camadas superficiais. / This thesis aims to evaluate the useful of the multicomponent seismic methods for shallow investigations, mainly its potential for the geotechnical and geological characterization of the nearsurface. Several aspects regarding the acquisition and processing data of multicomponent seismic data are discussed. They were based on data set acquired in the urban area of Sao Paulo city, Brazil. Two different areas were investigated. Both located in sedimentary terrains belonging to the Sao Paulo Sedimentary Basin. We present a non-linear travel time and seismic amplitude inversion scheme to quantitative interpretation of multicomponent seismic data. Several tests were performed to guide the choice of non-hyperbolic equation more suitable for travel time inversion aiming the velocity analysis above the reflector. A numerical experiment developed to solve the nonlinear inversion of seismic amplitudes showed the feasibility to estimate seismic interval velocities and layer densities above and below the reflector using the exact Zoeppritz equations for PP, PSv, SvP e SvSv reflected waves, before and after critical angle. Due to the apparent complexity of the nonlinear seismic amplitude inversion, it was necessary elaborate the strategy for stochastic optimization and develop a new approach to analyze the multi-dimensional objective function, with different implications for the accuracy and efficiency of the non-linear inversion. The study show the benefits of using the multicomponent seismic method for shallow geological-geotechnical characterization, improving the nearsurface understanding, once allows an integrated analyzes of a more complete record of the wave field.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-05-11T16:44:42Z No. of bitstreams: 1 CRUZ, A. P. S..pdf: 23384634 bytes, checksum: b417fd0517bbafbf4617a53288a634f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-11T16:44:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CRUZ, A. P. S..pdf: 23384634 bytes, checksum: b417fd0517bbafbf4617a53288a634f4 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A análise conjugada das propriedades físicas dos se dimentos, como a velocidade da onda P, susceptibilidade magnética, porosidade e de nsidade gama, com propriedades geoquímicas como Carbono Orgânico Total e mineralog ia dos sedimentos proporciona uma melhor avaliação dos processos envolvidos, proveniê ncia e fluxo de material sedimentar, permitindo que as mudanças ambientais possam ser de finidas. Os parâmetros físicos além de serem capazes de quantificar a distribuição de espa ço entre os poros, indicam alterações pós- deposicionais. Dessa forma, este trabalho visa aval iar as inter-relações existentes entre parâmetros físicos de seções sedimentares para dete rminação da origem do fluxo de materiais ao longo da fácies de sedimentar depositado sobre a plataforma continental de Cabo Frio. Nesse sentido, pode-se notar que as variações de Vp estão ligadas ao tamanho do grão, assim como ao aumento no conteúdo orgânico e aumento no t eor de água nos sedimentos marinhos. Os valores de SM mostraram-se associados a assemblé ia mineralógica e ao teor de água dos testemunhos. Além disso, foi possível constatar que a valência dominante da razão Fe 3+ /Fe 2+ , foi o de Fe 3+ , que influenciou diretamente nos picos de SM. As p ropriedades físicas definiram seções nos diferentes box-core analisados, os quais o BCCF10-01, 04 e 09, apresentaram aumento de grãos finos, que pode estar relacionado a hidrodinâmica local, e/ou aumento de contribuição sedimentar alóctone entre 100 e 80 ano s AP. Além disso, a assembléia de minerais pesados indicou proveniência de rochas met amórficas derivadas de metassedimentos siliciclásticos, granitóides, rochas máficas e alca linas pertencentes a própria região de Cabo Frio e adjacências. Os maiores teores de minerais e ncontrados no BCCF10-01 e BCCF10-13, podem informar sobre a influência de correntes de f luxo oeste, proveniente da baía de Guanabara e de correntes de norte, provenientes dos rios São João e Paraíba do Sul como principais agentes de transporte dos particulados s edimentares e minerais para a fácies sedimentar de lama da plataforma de Cabo Frio. / The combined analysis of the physical properties of sediments, such as the P-wave velocity, magnetic susceptibility, porosity and gam ma-density, with geochemical properties such as Total Organic Carbon and mineralogy of sedi ments provides a better assessment of the processes involved, provenance and sedimentary material flow, allowing environmental changes can be defined. The physical parameters in addition to being able t o quantify the distribution of space between the pores also indica te pos-depositional changes. Thus, this study aims to evaluate the interrelations between p hysical parameters of sedimentary sections to determine the source of the material flow along the sedimentary faces deposited on the continental shelf of Cabo Frio. In this sense, it may be noted that variations in V p are clearly linked to the grain size, and an increase in organi c content and increased water content in marine sediments. The MS values were associated with the mineral asse mblage and water content of the cores. In addition, it determined th at the oxidation state of the dominant was Fe 3+ , which directly influenced the peaks of MS. Physical properties defined in the different sections analyzed box-core, which the BCCF10-01, 04 and 09, showed an increase of fine grains, which can be related to the local hydrodyna mic or increased allochthonous sediment contribution between 100 and 80 years BP. In addition, the heavy mineral assemblage indicated provenance of metamorphic rocks derived f rom siliciclastic metasediments, granitoids, mafic and alkaline rocks belonging to t he region of Cabo Frio and surrounding areas. The highest minerals content found in BCCF10-01 and BCCF10-13, can showed the influence of flow west currents, from the Guanabara Bay and currents of the north, from the São João and Paraiba do Sul rivers as the main carr iers of sedimentary particles and mineral from mud faces of the Cabo Frio Shelf.