DesG: uma nova metodologia para intervenção e coleta de dados magnetotelúricos

Esta tese apresenta duas contribuições para a interpretação geofísica, voltadas ao Método Magnetotelúrico. A primeira trata de uma nova abordagem para a interpretação MT, denominada MÉTODO DESCRITIVO-GEOLÓGICO (DesG), em alusão à incorporação explícita de informação a priori de correlação fácil com a descrição geológica tradicional. O intérprete define por meio de elementos geométricos (pontos e linhas) o arcabouço de feições geológicas bem como fornece valores de resistividade aos corpos geológicos presumidos. O método estima a distribuição de resistividade subsuperficial em termos de fontes anômalas próximas aos elementos geométricos, ajustando as respostas produzidas por estes corpos às medidas de campo. A solução obtida fornece então informações que podem auxiliar na modificação de algumas informações a priori imprecisas, permitindo que sucessivas inversões sejam realizadas até que a solução ajuste os dados e faça sentido geológico. Entre as características relevantes do método destacam-se: (i) os corpos podem apresentar resistividade maior ou menor do que a resistividade do meio encaixante, (ii) vários meios encaixantes contendo ou não corpos anômalos podem ser cortados pelo perfil e (iii) o contraste de resistividade entre corpo e encaixante pode ser abrupto ou gradativo. A aplicação do método a dados sintéticos evidencia, entre outras vantagens, a sua potencialidade para estimar o mergulho de falhas com inclinação variável, que merece especial interesse em Tectônica, e delinear soleiras de diabásio em bacias sedimentares, um sério problema para a prospecção de petróleo. O método permite ainda a interpretação conjunta das causas do efeito estático e das fontes de interesse. A aplicação a dados reais é ilustrada tomando-se como exemplo dados do COPROD2, cuja inversão produziu soluções compatíveis com o conhecimento geológico sobre a área. A segunda contribuição refere-se a desenho de experimento geofísico. Por meio de indicadores diversos, em especial a matriz densidade de informação, é mostrado que a resolução teórica dos dados pode ser estudada, que guia o planejamento da prospecção. A otimização do levantamento permite determinar os períodos e as posições das estações de medida mais adequados ao delineamento mais preciso de corpos cujas localizações são conhecidas aproximadamente.

ABSTRACT: This thesis presents two contributions to magnetotelluric data interpretation. The first one is a new MT inversion method, named Geologic-Descriptive Method (DesG) because it explicitly incorporates a priori information, keeping a close correspondence with the standard description of geological features. The user defines by means of geometric elements (points and axes) the skeleton of geological features, and establishes a priori values for the resistivity of the assumed geological bodies. The method estimates the resistivity distribution in the subsurface, which are closest to the specified geometric elements and produce an acceptable fit to the observations. The analysis of an obtained solution may help in modifying the a priori outline for the sources, allowing, in this way, that successive inversions be performed until the solution fit the data and make geological sense. Among the attractive features of the presented method are: (i) the anomalous sources may present a resistivity larger or smaller than the resistivity of the host rocks, (ii) several host rocks, enclosing or not anomalous sources, may be crossed by the traverse, and (iii) the resistivity contrast between the anomalous source and the host rock may be either abrupt or gradational. Tests on synthetic data reveal, among other relevant features, excellent results in estimating the attitudes of variable-dip faults, which are of particular importance in regional tectonic studies, and in delineating diabase sills within sedimentary basins, which represent a severe obstacle in oil prospecting. The method also allows the joint interpretation of the target sources and the sources causing static shift. Tests using data from COPROD2 shows a estimative of the resistivity distribution in agreement with the geological knowledge about the area. The second contribution relates to the design of geophysical experiment. By means of several indicators, particularly the density information matrix, it is shown that one can access the theoretical resolution of the data, which guides the explorationist in carrying out a survey design. The survey design optimization allows determining the most suitable observation locations and periods to produce a more precise delineation of sources, whose locations are approximately known.