Gradiometria magnética e GPR aplicados à arqueologia em sítio estuarino em Penalva - MA

Esta pesquisa apresenta os resultados da aplicação de métodos geofísicos não invasivos, visando a indicação de possíveis locais de deposição de materiais, no levantamento arqueológicos em um sítio estuarino localizado no município de Penalva, no estado do Maranhão. Os métodos utilizados foram Magnetometria e Radar de Penetração no Solo (GPR). As medidas magnéticas foram utilizadas para indicar os locais para escavação. O GPR foi utilizado para confirmar as anomalias geradas pelo método magnético, proporcionando a diminuição de erros quando as anomalias magnéticas não são provenientes de feições arqueológicas. Foram realizados 14 perfis de GPR, utilizando uma antena de 400 MHz e 1664 medidas magnéticas, utilizando o magnetômetro. Durante o levantamento arqueológico realizado, baseando-se nas anomalias fornecidas pela geofísica, a equipe liderada pelos arqueólogos Deusdédit Carneiro Leite Filho e Fernando Luiz Tavares Marques realizou cinco escavações no sítio, o que lhes permitiu o resgate de várias peças cerâmicas. Os resultados apresentados nesta pesquisa permitiram verificar e avaliar a potencialidade da prospecção geofísica como método auxiliar em estudos arqueológicos.

Investigação com os métodos GPR e magnético de urnas funerárias do Sítio Nossa Senhora do Perpétuo Socorro (Pará)

Este trabalho apresenta os resultados da aplicação de métodos geofísicos na eleição de áreas potenciais para salvamento arqueológico no Sítio Nossa Senhora do Perpétuo Socorro no estado do Pará. O Sítio possui urnas funerárias indígenas aflorantes e sub-aflorantes de bastante interesse arqueológico. Os métodos utilizados foram Magnetometria e Radar de Penetração no Solo (GPR). As medidas magnéticas foram utilizadas para indicar os locais mais apropriados para escavação reduzindo bastante as áreas potenciais. O GPR foi usado para confirmar as anomalias detectadas pelas medidas magnéticas e proporcionar uma melhor avaliação espacial tanto horizontal quanto verticalmente, diminuindo os erros cometidos quando se identificam anomalias magnéticas que não são causadas por feições arqueológicas. A metodologia de estudo baseou-se na comparação de anomalias obtidas em terrenos desconhecidos com terrenos onde comprovadamente havia a existência de elementos mapeáveis como urnas aflorantes e raízes, caracterizando e agrupando essas anomalias.

O método GPR aplicado à localização de tubulações utilizadas no abastecimento de água na região urbana do município de Belém - Pará

Este trabalho consistiu em avaliar a viabilidade do método GPR (Ground Penetrating Radar) na localização de tubulações de aço, cimento-amianto, PVC e ferro fundido, de diversos diâmetros, utilizadas pela Companhia de Saneamento do Pará (COSANPA), no abastecimento de água à população da região urbana do município de Belém-Pará. Para o alcance deste objetivo foram realizados 14 perfis em 6 locais, distintos da área urbana de Belém, com o intuito de identificar 13 alvos, utilizando-se antenas de 200 MHz e 400 MHz, geralmente usadas neste tipo de levantamento. Os radargramas obtidos com o GPR permitiram identificar quase todos os alvos pesquisados. Apenas 3 dos 13 alvos, não foram plenamente identificados, ficando de fora, apenas os alvos de PVC, de pequena bitola (50 mm e 75 mm). Após o estudo concluímos que o método GPR é muito eficaz neste tipo de aplicação e que sua utilização tem grande valia na localização das redes de abastecimento de água. O que deve facilitar enormemente as obras de expansão da rede, assim como a sua manutenção.

Viabilidade da aplicação do GPR para o mapeamento de camadas de bauxita laterítica e de goethita

O método eletromagnético GPR foi testado no mapeamento de camadas em depósitos de minérios, localizados em dois diferentes ambientes geológicos. Foram realizadas medidas com o intuito de mapear camadas que compõem depósitos de origem supergênica de bauxita laterítica e goethita. Os levantamentos para o mapeamento das camadas de bauxita foram realizados no município de Paragominas, no Pará. As medidas para o mapeamento das camadas de goethita foram realizadas no interior de uma fazenda particular, localizada entre os municípios de Xambioá e Vanderlândia, estado do Tocantins, próximo ao Cinturão Araguaia. O estudo teve como principal objetivo identificar os parâmetros profundidade e espessura das zonas mineralizadas, que podem auxiliar no trabalho de explotação dos minérios. Os resultados obtidos podem ser considerados bastante satisfatórios, pois o método apresentou boa resposta para os dois tipos de minérios investigados, tornando-se possível a caracterização das camadas e a verificação de suas profundidades e espessuras.

GPR applied to mapping utilities along the route of the Line 4 (yellow) subway tunnel construction in Sao Paulo City, Brazil

The rapid industrial development and disorganized population growth in huge cities bring about various urban problems due to intense use of physical space on and below the surface. Subsurface problems in metropolitan areas are caused by subway line construction, which often follows the routes of utility networks, such as electric and telephone cables, water and gas pipes, storm sewers, etc. Usually, the main problems are related to damage or destruction of preexisting utilities, often putting human lives at risk. With the purpose of minimizing risks. GPR-profiling with 200 MHz antennae was done at two sites, both located in downtown Sao Paulo, Brazil. The objectives of this work were to map utilities or existing infrastructure in the subsurface in order to orient the construction of the Line 4 (yellow) subway tunnel in Sao Paulo. GPR profiles can detect water pipes, utility networks in the subsurface, and concrete foundation columns or pilings in subsoil up to 2 m depth. In addition. the GPR profiles also provided details of the target shapes in the subsurface. GPR interpretations combined with lithological information from boreholes and trenches opened in the study areas were extremely important in mapping of the correct spatial distribution of buried utilities at these two sites in Sao Paulo. This information improves and updates maps of utility placement, serves as a basis for planning of the geotechnical excavation of the Line 4 (yellow) subway tunnel in Sao Paulo, helps minimize problems related to destruction of preexisting utilities in the subsoil, and avoids risk of dangerous accidents. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

In Situ Monitoring of Free-Phase Gas Accumulation and Release in Peatlands Using Ground Penetrating Radar (GPR)

We tested a set of surface common mid-point (CMP) ground penetrating radar (GPR) surveys combined with elevation rods ( to monitor surface deformation) and gas flux measurements to investigate in-situ biogenic gas dynamics and ebullition events in a northern peatland ( raised bog). The main findings are: ( 1) changes in the two-way travel time from the surface to prominent reflectors allow estimation of average gas contents and evolution of free-phase gas (FPG); ( 2) peat surface deformation and gas flux measurements are strongly consistent with GPR estimated changes in FPG content over time; ( 3) rapid decreases in atmospheric pressure are associated with increased gas flux; and ( 4) single ebullition events can induce releases of methane much larger ( up to 192 g/m(2)) than fluxes reported by others. These results indicate that GPR is a useful tool for assessing the spatial distribution, temporal variation, and volume of biogenic gas deposits in peatlands.

GPR Reflection Profiles of Clark and Commonwealth Glaciers, Dry Valleys, Antarctica

Englacial horizons deeper than 100 m are absent within 100 MHz ground-penetrating radar (GPR) surface profiles we recorded on Clark and Commonwealth Glaciers in the Antarctic Dry Valleys region. Both glaciers show continuous bottom horizons to 280 m, with bottom signal-to-noise ratios near 30 dB. Density horizons should fade below 50 m depth because impermeable ice occurred by 36 m. Folding within Commonwealth Glacier could preclude radar strata beneath about 80 m depth, but there is no significant folding within Clark Glacier. Strong sulfate concentrations and contrasts exist in our shallow ice core. However, it appears that high background concentration levels, and possible decreased concentration contrasts with depth placed their corresponding reflection coefficients at the limit of, or below, our system sensitivity by about 77 m depth. Further verification of this conclusion awaits processing of our deep-core chemistry profiles.

Variability in Accumulation Rates from GPR Profiling on the West Antarctic Plateau

lsochronal layers in firn detected with ground-penetrating radar (GPR) and dated using results from ice-core analyses are used to calculate accumulation rates along a 100 km across-flow profile in West Antarctica. Accumulation rates are shown to be highly variable over short distances. Elevation measurements from global positioning system surveys show that accumulation rates derived from shallow horizons correlate well with surface undulations, which implies that wind redistribution of snow is the leading cause of this variability. Temporal changes in accumulation rate over 25-185 year intervals are smoothed to along-track length scales comparable to surface undulations in order to identify trends in accumulation that are likely related to changes in climate. Results show that accumulation rates along this profile have decreased in recent decades, which is consistent with core-derived time series of annual accumulation rates measured at the two ends of the radar profile. These results suggest that temporal variability observed in accumulation-rate records from ice cores and GPR profiles can be obscured by spatial influences, although it is possible to resolve temporal signals if the effects of local topography and ice flow are quantified and removed.

Spatial Variability in Biogenic Gas Accumulations in Peat Soils Is Revealed By Ground Penetrating Radar (GPR)

We performed surface and borehole ground penetrating radar (GPR) tests, together with moisture probe measurements and direct gas sampling to detect areas of biogenic gas accumulation in a northern peatland. The main findings are: (1) shadow zones (signal scattering) observed in surface GPR correlate with areas of elevated CH4 and CO2 concentration; (2) high velocities in zero offset profiles and lower water content inferred from moisture probes correlate with surface GPR shadow zones; (3) zero offset profiles depict depth variable gas accumulation from 0-10% by volume; (4) strong reflectors may represent confining layers restricting upward gas migration. Our results have implications for defining the spatial distribution, volume and movement of biogenic gas in peatlands at multiple scales.