Inversão gravimétrica do relevo de bacias extencionais através da variação total

Apresentamos um método de inversão de dados gravimétricos para a reconstrução do relevo descontínuo do embasamento de bacias sedimentares, nas quais o contraste de densidade entre o pacote sedimentar e o embasamento são conhecidos a priori podendo apresentar-se constante, ou decrescer monotonicamente com a profundidade. A solução é estabilizada usando o funcional variação total (VT), o qual não penaliza variações abruptas nas soluções. Comparamos o métodoproposto com os métodos da suavidade global (SG), suavidade ponderada (SP) e regularização entrópica (RE) usando dados sintéticos produzidos por bacias 2D e 3D apresentando relevos descontínuos do embasamento. As soluções obtidas com o método proposto foram melhores do que aquelas obtidas com a SG e similares às produzidas pela SP e RE. Por outro lado, diferentemente da SP, o método proposto não necessita do conhecimento a priori sobre a profundidade máxima do embasamento. Comparado com a RE, o método VT é operacionalmente mais simples e requer a especificação de apenas um parâmetro de regularização. Os métodos VT, SG e SP foram aplicados, também, às seguintes áreas: Ponte do Poema (UFPA), Steptoe Valley (Nevada, Estados Unidos), Graben de San Jacinto (Califórnia, Estados Unidos) e Büyük Menderes (Turquia). A maioria destas áreas são caracterizadas pela presença de falhas com alto ângulo. Em todos os casos, a VT produziu estimativas para a topografia do embasamento apresentando descontinuidades bruscas e com alto ângulo, em concordância com a configuração tectônica das áreas em questão.

ABSTRACT: We present a gravity inversion method to reconstruct the discontinuous basement relief of a sedimentary basin, whose density contrast between the basement and the sediments is constant, or decreases monotonically with depth, and known. The solution is stabilized using the total variation functional (VT), which does not impose smoothness on the solution. We compare the proposed method with the global smoothness (SG), weighted smoothness (SP) and entropic regularization (RE) methods using synthetic data produced by 2D and 3D basins presenting discontinuous relief. The solutions obtained with the proposed method were better than those obtained with SG and similar to the ones produced by SP and RE. Differently from SP, however, the proposed method does not require a priori knowledge about the basin maximum depth. As compared with RE, the present method is operationally simpler and requires the specification of just one regularization parameter. The VT, SG, and SP methods were also applied to the following areas: Ponte do Poema (UFPA), Steptoe Valley (Nevada, United States), San Jacinto Graben (California, United States) and Büyük Menderes (Turkey). Almost all those areas are characterized by the presence of highangle faults. In all cases, the VT produced basement relief estimates presenting sharp, high-angle discontinuities, in accordance with the tectonic setting of the areas.