Estudo do método de inversão tomográfica 2D baseada nos atributos cinemáticos da onda NIP e construção de interface gráfica para o processo de picking

Neste trabalho, estuda-se um novo método de inversão tomográfica de reflexão para a determinação de um modelo isotrópico e suave de velocidade por meio da aplicação, em dados sintéticos e reais, do programa Niptomo que é uma implementação do método de inversão tomográfica dos atributos cinemáticos da onda hipotética do ponto de incidência normal (PIN). Os dados de entrada para a inversão tomográfica, isto é, o tempo de trânsito e os atributos da onda PIN (raio de curvatura da frente de onda emergente e ângulo de emergência), são retirados de uma série de pontos escolhidos na seção afastamento nulo (AN) simulada, obtida pelo método de empilhamento por superfícies de reflexão comum (SRC). Normalmente, a escolha destes pontos na seção AN é realizada utilizando-se programas de picking automático, que identificam eventos localmente coerentes na seção sísmica com base nos parâmetros fornecidos pelo usuário. O picking é um dos processos mais críticos dos métodos de inversão tomográfica, pois a inclusão de dados de eventos que não sejam de reflexões primárias podem ser incluídos neste processo, prejudicando assim o modelo de velocidades a ser obtido pela inversão tomográfica. Este trabalho tem por objetivo de construir um programa de picking interativo para fornecer ao usuário o controle da escolha dos pontos de reflexões sísmicas primárias, cujos dados serão utilizados na inversão tomográfica. Os processos de picking e inversão tomográfica são aplicados nos dados sintéticos Marmousi e nos dados da linha sísmica 50-RL-90 da Bacia do Tacutu. Os resultados obtidos mostraram que o picking interativo para a escolha de pontos sobre eventos de reflexões primárias favorece na obtenção de um modelo de velocidade mais preciso.

Formulação e implementação de um pacote para interpretar mapas magnéticos utilizando os polinômios de Walsh

O presente trabalho consiste na formulação de uma metodologia para interpretação automática de dados de campo magnético. Desta forma, a sua utilização tornará possível a determinação das fronteiras e magnetização de cada corpo. Na base desta metodologia foram utilizadas as características de variações abruptas de magnetização dos corpos. Estas variações laterais abruptas serão representadas por polinômios descontínuos conhecidos como polinômios de Walsh. Neste trabalho, muitos conceitos novos foram desenvolvidos na aplicação dos polinômios de Walsh para resolver problemas de inversão de dados aeromagnéticos. Dentre os novos aspectos considerados, podemos citar. (i) - O desenvolvimento de um algoritmo ótimo para gerar um jôgo dos polinômios "quase-ortogonais" baseados na distribuição de magnetização de Walsh. (ii) - O uso da metodologia damped least squares para estabilizar a solução inversa. (iii) - Uma investigação dos problemas da não-invariância, inerentes quando se usa os polinômios de Walsh. (iv) - Uma investigação da escolha da ordem dos polinômios, tomando-se em conta as limitações de resolução e o comportamento dos autovalores. Utilizando estas características dos corpos magnetizados é possível formular o problema direto, ou seja, a magnetização dos corpos obedece a distribuição de Walsh. É também possível formular o problema inverso, na qual a magnetização geradora do campo observado obedece a série de Walsh. Antes da utilização do método é necessária uma primeira estimativa da localização das fontes magnéticas. Foi escolhida uma metodologia desenvolvida por LOURES (1991), que tem como base a equação homogênea de Euler e cujas exigências necessárias à sua utilização é o conhecimento do campo magnético e suas derivadas. Para testar a metodologia com dados reais foi escolhida uma região localizada na bacia sedimentar do Alto Amazonas. Os dados foram obtidos a partir do levantamento aeromagnético realizado pela PETROBRÁS.

Inversão conjunta de dados gravimétricos magnéticos e resistivo

Apesar das grandes vantagens decorrentes da interpretação conjunta de dados geofísicos, a aplicação da inversão simultânea destes dados tem sido pouco estudada, principalmente a nível de simulação. Este trabalho foi desenvolvido com intuito de cobrir parte desta deficiência. Neste trabalho, foi utilizado o método dos mínimos quadrados para comparar os resultados obtidos a partir de: a) inversão dos grupos de dados gravimétricos, magnéticos e resistivos tomados separadamente; b) inversão simultânea destes grupos de dados combinados dois a dois; c) inversão simultânea dos três grupos de dados. O trabalho é desenvolvido a partir de dados teóricos onde são simuladas diversas situações geológicas. A comparação dos resultados é efetuada a partir das estimativas dos parâmetros obtidos por cada inversão, pelos desvios padrões de cada parâmetro (inversão gravimetria-magnetometria para o ruído Gaussiano) e pela redução da ambiguidade, manifestada pela dependência das estimativas em relação a aproximação inicial dos parâmetros. Na maioria dos casos estudados as inversões conjuntas dos dados combinados dois a dois apresentam resultados bem superiores àqueles obtidos usando-se apenas um dos grupos de dados isoladamente, seja nas estimativas dos parâmetros, seja na redução da ambiguidade. Por sua vez, a inversão conjunta dos três grupos de dados apresentam resultados semelhantes às inversões dos grupos de dados combinados dois a dois, contudo em alguns casos a inversão conjunta dos três grupos de dados é a única totalmente independente da aproximação inicial. Dados gravimétricos e magnéticos de duas anomalias reais foram invertidos, produzindo sempre curvas estimadas bem ajustadas aos valores observados.

Evolução geológica das sequências do embasamento do Cinturão Araguaia na região de Paraíso do Tocantins (TO), Brasil

Estudos isotópicos baseados nas metodologias Pb-Pb em zircão e Sm/Nd (rocha total), permitiram avanços no entendimento do quadro geológico evolutivo e litoestratigráfico do embasamento do segmento sul do Cinturão Araguaia. Os processos geológicos identificados aconteceram a partir do Arqueano (2,6 Ga e T_DM 2,78 – 3,25 Ga) e se estenderam até o Neoproterozoico. Os ortognaisses do Complexo Rio_dos Mangues posicionam-se no Paleoproterozoico (2,05 – 2,08 Ga) e T_DM 2,35 – 2,21 Ga. Um forte encurtamento crustal e fusão parcial de compartimentos isolados e espessados, gerou corpos ígneos de 1,85 e 1,82 Ga e o Granito Serrote (1,86 Ga), que provêm de fontes entre 2,50 e 2,43 Ga. No final do Mesoproterozoico a região foi marcada por processos tafrogenéticos, evidenciados por magmatismo máfico e alcalino (1,05 Ga) e bacias deposicionais, como a que acolheu os sedimentos que originaram as supracrustais do Cinturão Araguaia. No Neoproterozoico, através da inversão nas condições geodinâmicas, ocorreu novo processo de encurtamento/espessamento crustal com fusões que originaram expressivas massas batolíticas (Granitos Matança e Santa Luzia). O Cinturão Araguaia foi edificado a partir dessa movimentação tectônica. O transporte de massas tectônicas no sentido do Cráton Amazônico teria ocorrido, resultando na atual arquitetura em que se encontram as várias unidades lito-estratigráficas, organizadas sob a forma de lascas imbricadas.

Basaltos almofadados da Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho: registros de fundo oceânico na porção centro-oeste do Cinturão Araguaia

Ao longo do domínio de baixo grau metamórfico (porção centro-oeste) do Cinturão Araguaia, afloram dezenas de corpos máficos e/ou ultramáficos de natureza ofiolítica. Cita-se como exemplo a Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho nos arredores da cidade de Araguacema (TO) que configura um pequeno corpo isolado que sustenta o Morro do Agostinho e encontra-se encaixado tectonicamente em metarenitos, ardósias e filitos da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins). A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho é constituída por peridotitos serpentinizados, basaltos e cherts ferríferos todos afetados por incipiente metamorfismo. A associação de basaltos é caracterizada por um expressivo derrame submarino com estruturas em lavas almofadadas, sobrepostas aos peridotitos serpentinizados. Os basaltos foram classificados em tipos maciços e hipovítreos com esferulitos. Os basaltos maciços são homogêneos, com textura intersertal definida, essencialmente, por finas ripas de plagioclásio, clinopiroxênio e raramente olivina, calcocita e calcopirita. Os basaltos hipovítreos apresentam feições texturais formadas por ultrarresfriamento de lavas apresentando esferulitos de plagioclásio, feixes de cristais aciculares e esqueletais de clinopiroxênio e plagioclásio, e cristais com terminações tipo rabo-de-andorinha. Geoquimicamente, os basaltos revelaram natureza subalcalina toleítica, compatíveis com o tipo MORB. As razões (La/Yb)_n < 1 e (La/Sm)_n < 1 apontam, mais especificamente, para magmas do tipo N-MORB na evolução dessas rochas relacionadas ao ambiente de fundo oceânico. Estas rochas revelaram que nos estágios iniciais da evolução do Cinturão Araguaia houve uma fase importante de oceanização da Bacia Araguaia, com exposição de peridotitos do manto litosférico seguido de extravasamento de lavas e sedimentação de cherts e formações ferríferas bandadas em ambiente oceânico profundo. Após o preenchimento sedimentar da Formação Couto Magalhães (Grupo Tocantins), e o descolamento da litosfera oceânica, a fase tectônica principal propiciou a inversão tectônica que levou à exumação dos corpos ofiolíticos, principalmente ao longo de superfícies de cavalgamento, fragmentando-os e misturando-os tectonicamente às rochas supracrustais, acompanhado de metamorfismo regional em condições da fácies xisto verde baixo. A Suíte Ofiolítica Morro do Agostinho representa, assim, um pequeno fragmento alóctone de um segmento litosférico manto/crosta oceânica, bem preservado, do início da evolução da Bacia Araguaia, similar a outros no Cinturão Araguaia, que é um importante registro da fase de oceanização do Cinturão Araguaia, durante o Neoproterozoico.

ICE-KEEL SCOUR MARKS IN THE GEOLOGICAL RECORD: EVIDENCE FROM CARBONIFEROUS SOFT-SEDIMENT STRIATED SURFACES IN THE PARANA BASIN, SOUTHERN BRAZIL

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Long-term landscape evolution and post-rift reactivation in the southeastern Brazilian passive continental margin: Taubat, basin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo da influência do lineamento Tibagi e Sinclinal de Torres na estruturação da porção norte da bacia de Pelotas

The area of this work is located along the Northern portion of the Pelotas´s basin. The onshore region extends from the Southern portion São Paulo State to the North of Rio Grande do Sul State, with a total area of 440 530 km ². The objective of the research is to characterize the main geological structures of the outcropping basement in the Paraná Basin and its correlation with the offshore portion of the Pelotas Basin. The characterization was performed through the integration of surface (SRTM images and outcrops) and subsurface data (seismic data and well logs), the method includes the use of remote sensing techniques and seismic interpretation. The main structures to be analyzed are the Tibagi Lineament and the “Torres Syncline in order to verify its influence on the geological evolution and deformation of the basin. As result, it was identified the continuity of the both structures inside the offshore basin (Pelotas Basin); but only the Tibagi Lineament represents an important structural feature in the offshore basin. In this sense, the Tibagi lineament shows a NW-SE direction along the both basins (Pelotas and Paraná) and it is defined by drainages and relief on the continental portion. It was classified as a graben structure limited by normal faults and it also was verified a trend of faults inside the lineament that cuts all the sedimentary package of Itararé Group from Paraná Basin. The Torres syncline is a structure that connects the arches of Ponta Grossa and Rio Grande, showing NW-SE orientation and a low angle dip in the NW direction. Its projection into the Pelotas Basin was not recognized by the methods applied in this work, because a preliminary analyze indicates that its projection corresponds to a structural high inside the Pelotas Basin

Erosion rates and landscape evolution of the lowlands of the Upper Paraguay river basin (Brazil) from cosmogenic Be-10

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Contribuição à análise de proveniência sedimentar pelo método Traços de Fissão em zircão e influências estruturais para a formação do Planalto Residual de Marília

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Spatial distribution of runoff depth from a watershed located in a cuesta relief area of São Paulo State, Brazil

This study was undertaken in a 1566 ha drainage basin situated in an area with cuesta relief in the state of São Paulo, Brazil. The objectives were: 1) to map the maximum potential soil water retention capacity, and 2) to simulate the depth of surface runoff in each geographical position of the area based on a typical rainfall event. The database required for the development of this research was generated in the environment of the geographical information system ArcInfo v.10.1. Undeformed soil samples were collected at 69 points. The ordinary kriging method was used in the interpolation of the values of soil density and maximum potential soil water retention capacity. The spherical model allowed for better adjustment of the semivariograms corresponding to the two soil attributes for the depth of 0 to 20 cm, while the Gaussian model enabled a better fit of the spatial behavior of the two variables for the depth of 20 to 40 cm. The simulation of the spatial distribution revealed a gradual increase in the depth of surface runoff for the rainfall event taken as example (25 mm) from the reverse to the peripheral depression of the cuesta (from west to east). There is a positive aspect observed in the gradient, since the sites of highest declivity, especially those at the front of the cuesta, are closer to the western boundary of the watershed where the lowest depths of runoff occur. This behavior, in conjunction with certain values of erodibility and depending on the land use and cover, can help mitigate the soil erosion processes in these areas.

Insights into the morphology of the Serra da Cangalha impact structure from geophysical modeling

Forward modeling is commonly applied to gravity field data of impact structures to determine the main gravity anomaly sources. In this context, we have developed 2.5-D gravity models of the Serra da Cangalha impact structure for the purpose of investigating geological bodies/structures underneath the crater. Interpretation of the models was supported by ground magnetic data acquired along profiles, as well as by high resolution aeromagnetic data. Ground magnetic data reveal the presence of short-wavelength anomalies probably related to shallow magnetic sources that could have been emplaced during the cratering process. Aeromagnetic data show that the basement underneath the crater occurs at an average depth of about 1.9 km, whereas in the region beneath the central uplift it is raised to 0.51 km below the current surface. These depths are also supported by 2.5-D gravity models showing a gentle relief for the basement beneath the central uplift area. Geophysical data were used to provide further constraints for numeral modeling of crater formation that provided important information on the structural modification that affected the rocks underneath the crater, as well as on shock-induced modifications of target rocks. The results showed that the morphology is consistent with the current observations of the crater and that Serra da Cangalha was formed by a meteorite of approximately 1.4 km diameter striking at 12 km s-1.

Ages (U-Pb SHRIMP and LA ICPMS) and stratigraphic evolution of the Neoproterozoic volcano-sedimentary successions from the extensional Camaqua Basin, Southern Brazil

During the Ediacaran, southern Brazil was the site of multiple episodes of volcanism and sedimentation, which are best preserved in the 3000 km(2) Camaqua Basin. The interlayered sedimentary and volcanic rocks record tectonic events and paleoenvironmental changes in a more than 10 km-thick succession. In this contribution, we report new U-Pb and Sm-Nd geochronological constraints for the 605 to 580 Ma Born Jardim Group, the 570 Ma Acampamento Velho Formation, and a newly-recognized 544 Ma volcanism. Depositional patterns of these units reveal the transition from a restricted, fault-bounded basin into a wide, shallow basin. The expansion of the basin and diminished subsidence rates are demonstrated by increasing areal distribution and compressed isopachs and increasing onlap of sediments onto the basement to the west. The Sm-Nd isotopic composition of the volcanic rocks indicates mixed sources, including crustal rocks from the adjacent basement. Both Neoproterozoic and Paleoproterozoic sources are indicated for the western part of the basin, whereas only the older Paleoproterozoic signature can be discerned in the eastern part of the basin. (C) 2011 International Association for Gondwana Research. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Contribution to the stratigraphy of the onshore Paraíba Basin, Brazil

Several publications have contributed to improve the stratigraphy of the Paraíba Basin in northeastern Brazil. However, the characterization and distribution of sedimentary units in onshore areas of this basin are still incomplete, despite their significance for reconstructing the tectono-sedimentary evolution of the South American passive margin. This work provides new information to differentiate among lithologically similar strata, otherwise entirely unrelated in time. This approach included morphological, sedimentological and stratigraphic descriptions based on surface and sub-surface data integrated with remote sensing, optically stimulated luminescence dating, U+Th/He dating of weathered goethite, and heavy mineral analysis. Based on this study, it was possible to show that Cretaceous units are constrained to the eastern part of the onshore Paraíba Basin. Except for a few outcrops of carbonatic rocks nearby the modern coastline, deposits of this age are not exposed to the surface in the study area. Instead, the sedimentary cover throughout the basin is constituted by mineralogically and chronologically distinctive deposits, inserted in the Barreiras Formation and mostly in the Post-Barreiras Sediments, of early/middle Miocene and Late Pleistocene-Holocene ages, respectively. The data presented in this work support tectonic deformation as a factor of great relevance to the distribution of the sedimentary units of the Paraíba Basin.

A comparison for a multiscale study of structural lineaments in southern Brazil: LANDSAT-7 ETM+ and shaded relief images from SRTM3-DEM

This paper presents a comparison of descriptive statistics obtained for brittle structural lineaments extracted manually from LANDSAT images and shaded relief images from SRTM 3 DEM at 1:100, 000 and 1:500, 000 scales. The selected area is located in the southern of Brazil and comprises Precambrian rocks and stratigraphic units of the Paraná Basin. The application of this methodology shows that the visual interpretation depends on the kind of remote sensing image. The resulting descriptive statistics obtained for lineaments extracted from the images do not follow the same pattern according to the scale adopted. The main direction obtained for Proterozoic rocks using both image types at a 1:500, 000 scale are close to NS±10, whereas at a 1:100, 000 scale N45E was obtained for shaded relief images from SRTM 3 DEM and N10W for LANDSAT images. The Paleozoic sediments yielded the best results for the different images and scales (N50W). On the other hand, the Mesozoic igneous rocks showed greatest differences, the shaded relief images from SRTM 3 DEM images highlighting NE structures and the LANDSAT images highlighting NW structures. The accumulated frequency demonstrated high similarity between products for each image type no matter the scale, indicating that they can be used in multiscale studies. Conversely, major differences were found when comparing data obtained using shaded relief images from SRTM 3 DEM and Landsat images at a 1:100, 000 scale.