A comparison of cross-hole electrical and seismic data in fractured rock

Cross-hole anisotropic electrical and seismic tomograms of fractured metamorphic rock have been obtained at a test site where extensive hydrological data were available. A strong correlation between electrical resistivity anisotropy and seismic compressional-wave velocity anisotropy has been observed. Analysis of core samples from the site reveal that the shale-rich rocks have fabric-related average velocity anisotropy of between 10% and 30%. The cross-hole seismic data are consistent with these values, indicating that observed anisotropy might be principally due to the inherent rock fabric rather than to the aligned sets of open fractures. One region with velocity anisotropy greater than 30% has been modelled as aligned open fractures within an anisotropic rock matrix and this model is consistent with available fracture density and hydraulic transmissivity data from the boreholes and the cross-hole resistivity tomography data. However, in general the study highlights the uncertainties that can arise, due to the relative influence of rock fabric and fluid-filled fractures, when using geophysical techniques for hydrological investigations.

High Royds: an integrated, analytical approach for mapping the unmarked burials of a pauper cemetery

Applying geophysical techniques to detect and map the physical extent of individual unmarked graves proves difficult in many cases. The success of individual geophysical techniques for detecting unmarked graves may be due to a poor understanding of the nature of the graves themselves, the context in which they lie in, and temporal changes to the burial state. Given the unpredictability of these variables, it is surprising that grave prospection is often undertaken using only a single method. This paper presents a multi-methodological survey strategy for detecting unmarked burials and utilises an analytical approach for visualising and evaluating survey results.

Anomalias de cargabilidade em aterro de resíduos sólidos domiciliares

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Detecção de cavidades em arenitos utilizando gravimetria, eletrorresistividade e GPR

Este trabalho mostra os resultados obtidos com a realização de ensaios geofísicos na em áreas de lavra de areia, no município de Descalvado, SP. O objetivo dos ensaios é o de detectar cavidades no interior de arenitos, pertencentes às Formações Pirambóia e Botucatu. Estas cavidades formaram-se com o rebaixamento do lençol freático, necessário para as operações de extração da areia. As técnicas geofísicas utilizadas foram: gravimetria, eletrorresistividade (caminhamento elétrico dipolo-dipolo) e radar de penetração no solo (GPR). Na primeira etapa dos trabalhos foram utilizados a gravimetria e a eletrorresistividade em uma bancada onde ocorreu um desmoronamento devido ao abatimento do teto de uma cavidade. Os resultados obtidos com estas duas técnicas foram coerentes pois a gravimetria mostrou baixos gravimétricos indicando uma ausência de massa na área de influência da cavidade e o caminhamento detectou um esperado aumento de resistividade elétrica nesta mesma área. Na segunda etapa, com a realização dos ensaios de GPR em uma bancada próxima à anterior, foi possível detectar cavidades por meio das feições hiperbólicas detectadas nos radargramas.

Análise de contaminantes de fase líquida não aquosa (NAPLs) por aplicação do método eletromagnético indutivo (EM)

O descarte indevido de resíduos industriais no solo tem causado danos ao meio ambiente e à saúde humana. A identificação e o diagnóstico de áreas contaminadas é um procedimento necessário afim de que seja possível tomar medidas de contenção da fonte poluidora e posterior remediação. As técnicas geofísicas podem auxiliar na caracterização do meio geológico, definição das dimensões da pluma de contaminação, seleção de pontos para locação de poços de monitoramento e de bombeamento. Este trabalho apresenta os resultados da aplicação do método Eletromagnético Indutivo em uma área industrial contaminada por benzeno, tolueno, xileno (BTX) e dicloroetano. Os resultados indicam dois padrões de migração dos contaminantes em subsuperfície. Uma tendência de migração no plano horizontal até o nível de 15 m de profundidade e uma tendência de migração no plano vertical entre 15 e 60 m de profundidade. As tendências de migração divergentes estão condicionadas a densidade dos compostos que constituem a pluma de contaminação, ou seja, um intervalo LNAPL sobrenadante (BTX), sobreposto a um intervalo DNAPL (1,2 dicloroetano).

Aplicação do método eletromagnético indutivo (EM) no monitoramento de contaminantes em subsuperfície

O uso combinado de poços de amostragem e técnicas geofísicas constitui a maneira mais adequada para identificação e o monitoramento de áreas contaminadas. Este procedimento permite a locação de poços de amostragem e de monitoramento em pontos estratégicos, otimizando resultados e minimizando gastos. O método geofísico Eletromagnético Indutivo (EM) apresenta amplas possibilidades de aplicação em estudos ambientais devido à facilidade na aquisição de dados, versatilidade do equipamento em campo e a possibilidade de varredura de grandes áreas num curto espaço de tempo. Este trabalho realiza uma análise comparativa de dados em obtidos no ano de 1992 e em 2003. O local estudado é uma área industrial que apresenta contaminação do solo e água subterrânea por Benzeno, Tolueno, Xileno, 1,2 dicloroetano, Sódio e Cloreto, produto da infiltração de efluentes químicos diretamente do solo. Os resultados indicam uma acentuada atenuação da pluma contaminante, com provável redução no grau de contaminação. Os compostos de fase leve (LNAPLs) apresentaram maior tendência de migração horizontal, concomitante ao movimento da água subterrânea. Os compostos de fase densa (DNAPLs) apresentaram uma tendência mais acentuada de migração no sentido vertical, possivelmente devido à ausência de superfícies impermeáveis. Os compostos inorgânicos acompanharam o fluxo dos compostos de fase líquida não aquosa (NAPLs), o que por sua vez permitiu a caracterização da pluma de contaminação como um corpo condutivo em relação às áreas adjacentes.

Emprego do método da eletro-resistividade na caracterização da lixeira de Porto Velho - RO assentada em meio fraturado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo de águas subterrâneas com métodos elétricos na região do semi-árido de Patos - Pb

O Nordeste do Brasil, em particular a região semi-árida do Estado da Paraíba, é muito castigada pelos períodos de grandes estiagens e escassez de recursos hídricos. A água de superfície não supre a demanda da região, portanto, a busca de água subterrânea e sua exploração é uma constante nos programas dos Governos Federal e Estadual. Nesta região, ocorrem geralmente apenas aquíferos aluviais rasos e aquíferos nas fraturas do embasamento cristalino. Tradicionalmente, as fraturas no cristalino são prospectados através de estudos aerofotogramétricos e geoestruturais, com média de 30% de furos secos. O dimensionamento dos aquíferos aluviais é feito através de perfurações sistemática do subsolo, que é uma metodologia muito demorosa e cara. O objetivo deste trabalho é mostrar que o emprego de métodos geofísicos, especialmente os métodos geoelétricos, são eficazes e econômicos para localizar e avaliar áreas promissoras de água subterrânea, tanto nos aquíferos aluviais como nos cristalinos. Neste trabalho, foram aplicados o convencional método da eletroresistividade e o método eletromagnético, ainda pouco usado na prospecção de água subterrânea, em três áreas selecionadas na região semi-árida de Patos - Pb, sendo duas representantes dos aquíferos aluviais e uma representante dos aquíferos cristalinos. Nos aquíferos aluviais, foi determinada a profundidade até o embasamento cristalino através de sondagens elétricas verticais (SEVs), e os respectivos limites laterais foram mapeados com perfilagens de eletroresistividade. Os resultados das SEVs são coerentes com as profundidades obtidas pelas sondagens mecânicas de confirmação mostrando, assim, a aplicabilidade desta metodologia na pesquisa deste tipo de aquífero. No aquífero cristalino, inicialmente determinou-se a orientação geral das zonas fraturadas do embasamento cristalino pela técnica modificada da sondagem elétrica vertical (SEV Radial) e, em seguida, a localização exata em planta das mesmas foram determinadas com perfilagens de eletroresistividade e eletromagnéticas no sistema horizontal coplanar nas frequências 880 Hz e 2640 Hz. Os resultados dos dois métodos utilizados foram satisfatórios, porém, a perfilagem eletromagnética é mais rápida, necessita de menos mão de obra, reduzindo assim os custos de prospecção de água subterrânea no embasamento cristalino.

Métodos geofísicos aplicados a prospecção mineral na região do Igarapé Chega Tudo, Maranhão - Brasil

O presente trabalho de prospecção geofísica abrange o levantamento de uma faixa de direção NW-SE, desde o local denomina do Chatão, à margem direita do rio Gurupi, até 5 km além de Chega Tudo, no estado de Maranhão. Esse levantamento foi feito em travessas perpendiculares àquela faixa, a qual constitui uma extensa zona de falha. Os trabalhos de geofísica de campo, envolvendo os métodos magnético (campo total), cintilómétrico, eletro-resistivo (Schlumberger, Wenner e Half-Schlumberger) e E.M. (Slingram), foram realizados em duas etapas: a) levantamento de reconhecimento em uma área de 22 km², onde foram aplicados magnetometria e cintilometria e b) levantamento de detalhe em uma área de 3,50 km², onde foram aplicados eletro-resistividade e E.M. Os objetivos principais deste trabalho foram determinar e localizar as principais feições estruturais e geo-elétricas associadas às zonas mineralizadas, e selecionar, entre os métodos geofísicos empregados, qual o de melhor poder resolutivo na indicação de veios de quartzo em sub-superfície, possivelmente associados à mineração de ouro. O método magnético indicou uma anomalia principal no lado NE da área de reconhecimento, enquanto que o cintilométrico apresentou somente o valor do "background" da região. Por isso o método cintilométrico não será discutido nesse trabalho. Com os métodos eletro-resistivo e E.M. foram observadas várias anomalias ao longo de toda a área de detalhe. A interpretação dos dados de magnetometria e de eletro-resistividade foi realizada com técnicas computacionais, enquanto que para a dos dados eletromagnéticos foram empregados diagramas de fase. Os resultados apresentam uma estreita correlação das anomalias magnéticas e eletro-resistivas com a zona mineralizada. O método E.M. não apresentou nenhum poder resolutivo, uma vez que detectou anomalias semelhantes dentro e fora das áreas mais promissoras. Todas as anomalias foram confirmadas com furos de sondagem. Considerando-se que a área prospectada apresenta, devido ao difícil acesso, o mesmo grau de dificuldade para realização da pesquisa por métodos diretos (perfuração, poços ou trincheiras), como qualquer outra área similar na região amazônica, os resultados aqui apresentados confirmaram que os métodos magnético e eletro-resistivo podem ser utilizados com sucesso como ferramenta indireta na localização de zonas promissoras à exploração de ouro dentro da zona de falha de Chega Tudo ou em outros ambientes geológicos de semelhantes características.

Caracterização tectono-sedimentar do Grupo Lagoa Feia (Eocretáceo) no Campo de Pampo, sudoeste da Bacia de Campos

The Lagoa Feia Group (Early Cretaceous) is widely distributed around the Campos Basin, forming deep prospects in the basin. It has two large coquinas platforms shellfish, and the lower deck constituent important reservoir in the southwestern of this basin, a producer of oil in the trend-Badejo-Linguado-Pampo. Due to the rising national energy demand is necessary to see the incorporation of technical knowledge and training of human resources in the knowledge of petroleum reservoirs. In this sense, the Pampo Field, as well as other fields of the trend, fall as interesting target area for study. Accumulations of hydrocarbons are partitioning structural - stratigraphic only for the three fields. They are mixed origin of traps, with influence of structural, stratigraphic and diagenetic. With the development of catchment areas of the latter condition has manifested itself in such a way to verify parts with nonproducing wells, which are observed in the intervals coquinas are closed, with reduced thickness and / or low quality porous. The understanding of these accumulations, by testing structural, stratigraphic and reservoir and the use of geological and geophysical techniques, will bring a better understanding of the portions relating to economic accumulation or subeconomic development of hydrocarbons in this region, contributing to the scientific knowledge of the Pampo Field.

Ensayo de correlación entre los parámetros geofísicos e hidrológicos de los depósitos volcánicos de la Caldera de Bandama (Gran Canaria)

[EN]The geometry and the hydraulic conductivity of the unsaturated zone is difficult to study from traditional techniques, like samples from trenches that normally provide surficial data or boreholes, that are expensive and provide local information. Non-destructive geophysical techniques and among them the electrical resistivity tomography method can be applicable in volcanic areas, where the lava flows and pyroclastic deposits have a wide range of values depending on the degree of fracturing and weathering of lava flows, and porosity and texture of the pyroclastic deposits. In order to characterize the subsurface geology below the golf course of Bandama (Gran Canaria) has conducted a campaign of electrical resistivity tomography profiles.

The 15th International Geological Congress, South Africa (1929): The Resurgence of Wegener’s Continental Drift Theory

The 15th International Geological Congress was held in South Africa in 1929. Many interesting issues were tackled, thanks to the development of geophysical techniques, ideas about magmatic differentiation, and the origin of the Karroo System, among others. The importance of the Congress from the point of view of the history of geology lies in the fact that an ‘inflection point’ occurred as regards thinking about the continental drift theory that had been proposed by Wegener a few years earlier. It can be said that the contributions of Du Toit allowed a deepening in the theoretical bases of this scientific hypothesis, which celebrated its first hundred years in 2012.

Estudio de estabilidad de barreras de contención hidráulicas mediante tomografia eléctrica y placa de carga en Zaragoza

El objetivo del presente proyecto es definir las actuaciones encaminadas a restaurar el sistema actual de defensa del río Ebro en el tramo Pradilla de Ebro- Boquiñeni (Zaragoza), con el propósito de reducir el riesgo por inundaciones en los núcleos de población del mismo nombre, para lo que se ha realizado una campaña de reconocimiento del Terreno mediante técnicas geofísicas. La campaña de prospección ha consistido en la realización de perfiles de tomografía eléctrica para determinar la distribución de los niveles geoeléctricos en la zona obteniéndose la profundidad y variabilidad del nivel freático y la distribución aparente de los niveles biológicos. En base a las anomalías detectadas en las secciones de resistividad se han llevado a cabo ensayos in situ con placa de carga dinámica con el fin de determinar las características portantes de las barreras. La correlación de ambos estudios permite localizar las zonas de debilidad estructural para así poder establecer las recomendaciones oportunas de cara a restaurar los diques de protección, de forma que puedan cumplir con su función de contención frente a los caudales de crecida. ABSTRACT The aim of this project is so define the interventions required to restore the current defense system of Ebro River in the stretch between Pradilla de Ebro and Boquiñeni (Zaragoza), in order to reduce flood risk in the population centers of the same name, for what a soil survey has been done using geophysical techniques. The geophysical prospecting campaign has consisted on the realization of electrical tomography profiles to determine the distribution of due geoelectric levels in the area, the depth and variability of the water table and the distribution of apparent lithology level. Based on anomalies detected in resistivity sections, dynamic loading plate test were carried out in situ in order to determine the load bearing characteristics of the safety barriers. The correlation o f both studies makes possible to locate die areas o f structural weakness, with the objective of establishing appropriate recommendations to restore the embankments so that they can meet their retaining functions against flood flows.

On the use of trenches and walls on the control of ground transmitted railway vibrations

An actual case of an underground railway in the neighbourhood of habitation buildings has been analyzed. The study has been based on a twodimensional BEM model including a tunnel and a typical building. The soil properties were obtained using geophysical techniques. After a sensitivity study, the model has been simplyfied and validated by comparison with "in situ" measurements. Using this simplyfied model, a parametric study has been done including trenches and walls of different materials and different depths at two different distances from the tunnel. The reductions obtained with the different solutions can then be compared.

Geophysics: Principles, applications and emerging technologies

This book presents research in the field of Geophysics, particularly referring to principles, applications and emerging technologies. Table of Contents: Preface pp. i-xxi Environmental Geophysics: Techniques, advantages and limitations (Pantelis Soupios and Eleni Kokinou, Department of Environmental and Natural Resources Engineering, Technological Educational Institute of Crete, Dynamics of the Ocean Floor, Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, Geomar)pp i-xxi Application of Innovative Geophysical Techniques in Coastal Areas (V. Di Fiore, M. Punzo, D. Tarallo, and G. Cavuoto, Institute for Marine Coastal Environment, National Research Council, Naples)pp. i-xxi Marine Geophysics of the Naples Bay (Southern Tyrrhenian sea, Italy): Principles, Applications and Emerging Technologies (Gemma Aiello and Ennio Marsella, Institute for Marine Coastal Environment, National Research Council, Naples)pp. i-xxi Oceanic Oscillation Phenomena: Relation to Synchronization and Stochastic Resonance (Shinya Shimokawa and Tomonori Matsuura, National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Univ. of Toyama)pp. i-xxi Assessment of ocean variability in the Sicily Channel from a numerical three-dimensional model using EOFs decomposition (R. Sorgente, A. Olita, A.F. Drago, A. Ribotti, L. Fazioli, and C. Tedesco, Institute for Marine Coastal Environment, National Research Council, Oristano)pp. i-xxi Monitoring Test of Crack Opening in Volcanic Tuff (Coroglio Cliff. Italy) Using Distributed Optical Fiber Sensor (A. Minardo, A. Coscetta, M. Caccavale, G. Esposito, F. Matano, M. Sacchi, R. Somma, G. Zeni, and L. Zeni, Department of Industrial and Information Eng., Second University of Naples Aversa, Institute for Marine Coastal Environment, National Research Council Naples, National Institute for Geophysics and Volcanology, Osservatorio Vesuviano Naples, Institute for Electromagnetic Sensing of the Environment, National Research Council Naples)pp. i-xxi