Modelagem gravimétrica da Bacia de Taubaté-vale do Rio Paraíba do Sul, leste do estado de São Paulo

This paper presents the gravity survey refinement of the Paraíba do Sul river valley, east region of São Paulo state, by acquisition of 646 gravity stations. Further than the traditional Free-Air and Bouguer corrections, it was necessary to apply the Terrain Correction due the proximity of the Mantiqueira and Mar mountain ranges. An enhanced understanding of Taubaté Basin structural framework was the main objetive of this work. As result, we present the Bouguer Gravity Map of the east region of São Paulo State and the Residual Bouguer Gravity Map generated by Upward Continuation and High-pass filtering. The 2D Gravity Modeling was applied in 4 sections, using bi-dimensional models for the bodies that produced the anomalies (Talwani Method). After integrating the gravity data with the interpretation of 11 seismic sections, it was possible to delineate the Taubate Basin structural framework, which shows an utmost sedimentary thickness of 800 m in the depocenters. It was also interpreted an ultramaphic alkaline plug in the subsurface of Caçapava city.

Modelagem gravimétrica no Lineamento Guapiara, sul do Estado de São Paulo

The Guapiara Lineament is an important geological feature of the State of São Paulo, Brazil, associated with Mesozoic volcanism in the Paraná Basin. This paper aims at the interpretation and modeling of gravity data collected at a semi-detailed scale between Capão Bonito and Apiaí to identify the geometry of crustal partitioning along this lineament. Maps of Bouguer anomaly in the area show a remarkable positive gravimetric anomaly oriented NW-SE, which coincides with the orientation of the greater concentration of dikes associated with the Guapiara Lineament. The crustal model developed from anomalies shows a significant thinning of the crust in the area and corroborates previous studies. The crustal thinning was caused by mantle rise, reflecting the epirogenetic activity generated by the propagation of the divergent tectonic forces that occurred at the margin of the South American Plate during the Cretaceous.

Análise regional geofísica e geológica das estruturas profundas na bacia de Santos

Na maioria das situações relacionadas aos estudos da Terra, um método geofísico não é suficiente para chegar a uma conclusão de uma questão específica, já que o mesmo é passivo de ambiguidades ou incertezas na interpretação. Para tal, se faz necessário que um ou mais métodos sejam integrados, gerando uma resposta que se aproxime do modelo real e com confiabilidade para que a mesma metodologia possa ser aplicada em outros casos similares, otimizando assim a utilização conjunta dos métodos. Partindo desse ponto o presente trabalho sugere a realização de uma Modelagem Gravimétrica 2-D, auxiliada por dados sísmicos e de poços, visando o mapeamento das estruturas profundas da bacia de Santos, já que o conhecimento sobre as mesmas é de grande importância para estudos tectônicos para reconstrução histórica da bacia que servem de parâmetro de entrada nos estudos de modelagem visando reconstruir os processos de geração, migração e acumulação de hidrocarbonetos.

Arquitetura crustal da bacia de Almada no contexto das bacias da margem lesste da América do Sul

A Bacia de Almada, localizada no estado da Bahia, compartilha características similares com as outras bacias da margem leste do Brasil, quando é analisada segundo aspectos como os processos sedimentares e o regime de esforço dominante durante a sua formação. Observa-se uma diferença marcante em relação as outras bacias quando é analisada sob a ótica da composição da crosta transicional, uma vez que não se registra atividade vulcânica durante a fase rifte. A aquisição de um extenso levantamento sísmico 3D, com cabos de 6 km de comprimento e 9.2 segundos de tempo de registro (tempo sísmico duplo), resultaram em imagens sísmicas de boa qualidade das estruturas profundas do rifte. Adicionalmente, estudos de modelagem gravimétrica foram integrados com a análise sísmica para corroborar o modelo geológico. A Bacia de Almada é parte dos sistemas de rifte continentais, desenvolvidos durante o Berriasiano até o Aptiano, que antecederam a quebra do continente do Gondwana, evoluindo posteriormente para uma margem passiva divergente. O processo do rifteamento desenvolveu cinco sub-bacias de orientação NNE-SSO, desde posições terrestres até marinhas profundas, produzindo um arcabouço estrutural complexo. Os perfis da sísmica profunda mostram o afinamento progressivo da crosta continental até espessuras da ordem de 5 km, abaixo da sub-bacia mais oriental, com fatores de estiramento crustal próximo a 7 antes do desenvolvimento de crosta oceânica propriamente dita. As imagens sísmicas de boa qualidade permitem também o reconhecimento de sistemas de falhas lístricas que se iniciam na crosta superior, evoluem atravessando a crosta e conectando as sub-bacias para finalizar em um descolamento horizontal na crosta inferior estratificada. Adicionalmente, a bacia apresenta um perfil assimétrico, compatível com mecanismos de cisalhamento simples. As margens vulcânicas (VM) e não vulcânicas (NVM), são os extremos da análise composicional das margens divergentes continentais. Na Bacia de Almada não se reconhecem os elementos arquiteturais típicos das VM, tais como são as grandes províncias ígneas, caracterizadas por cunhas de refletores que mergulham em direção ao mar e por intenso vulcanismo pré- e sin-rifte nas bacias. Embora a margem divergente do Atlântico Sul seja interpretada tradicionalmente como vulcânica, o segmento do rifte ao sul do Estado da Bahia apresenta características não-vulcânicas, devido à ausência destes elementos arquiteturais e aos resultados obtidos nas perfurações geológicas que eventualmente alcançam a seqüência rifte e embasamento. Regionalmente a margem divergente sul-americana é majoritariamente vulcânica, embora a abundância e a influência do magmatísmo contemporâneo ao rifte seja muito variável. Ao longo da margem continental, desde a Bacia Austral no sul da Argentina, até a Bacia de Pernambuco no nordeste do Brasil, podem ser reconhecidos segmentos de caráter vulcânico forte, médio e não vulcânico. Nos exemplos clássicos de margens não vulcânicas, como a margem da Ibéria, a crosta transicional é altamente afinada podendo apresentar evidências de exumação de manto. Na Bacia de Almada, a crosta transicional apresenta importante estiramento embora não haja evidências concretas de exumação de manto. Os mecanismos responsáveis pela geração e intrusão dos grandes volumes de magma registrados nas margens divergentes são ainda sujeitos a intenso debate. Ao longo da margem divergente sul-americana há evidências da presença dos mecanismos genéticos de estiramento litosférico e impacto de plumas. Alternativamente estes dois mecanismos parecem ter tido um papel importante na evolução tectônica da margem sudeste e sul, diferenciando-as da margem continental onde foi implantada a Bacia de Almada.

Modelagem direta bidimensional do método magnetotelúrico com o método dos elementos finitos de arestas

Fizemos a modelagem direta 2D do método magnetotelúrico (MT) com o método dos elementos finitos (MEF) de arestas em termos dos campos primários e secundários. Para usarmos modelos de maior complexidade e diminuirmos o custo computacional utilizamos malhas não estruturadas. Nas malhas utilizadas, introduzimos quatro nós em torno de cada estação MT, constituindo um quadrado alinhado nas direções dos eixos cartesianos

Gravimetria no estudo da extremidade sudeste da faixa de dobramentos Brasília

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Evolução dos sistemas de falhas de borda do Rifte Potiguar com base em curvas de crescimento de falhas

The discussion about rift evolution in the Brazilian Equatorial margin during the South America-Africa breakup in the Jurassic/Cretaceous has been focused in many researches. But rift evolution based on development and growth of faults has not been well explored. In this sense, we investigated the Cretaceous Potiguar Basin in the Equatorial margin of Brazil to understand the geometry of major faults and the influence of crustal heterogeneity and preexisting structural fabric in the evolution of the basin internal architecture. Previous studies pointed out that the rift is an asymmetrical half-graben elongated along the NE-SW direction. We used 2D seismic, well logs and 3D gravity modeling to analyze four major border fault segments and determine their maximum displacement (Dmax) and length (L) ratio in the Potiguar Rift. We constrained the 3D gravity modeling with well data and the interpretation of seismic sections. The difference of the fault displacement measured in the gravity model is in the order of 10% compared to seismic and well data. The fault-growth curves allowed us to divide the faulted rift border into four main fault segments, which provide roughly similar Dmax/L ratios. Fault-growth curves suggest that a regional uniform tectonic mechanism influenced growth of the rift fault segments. The variation of the displacements along the fault segments indicates that the fault segments were formed independently during rift initiation and were linked by hard and soft linkages. The latter formed relay ramps. In the interconnection zones the Dmax/L ratios are highest due to interference of fault segment motions. We divided the evolution of the Potiguar Rift into five stages based on these ratios and correlated them with the major tectonic stages of the breakup between South America and Africa in Early Cretaceous.

Evolução dos sistemas de falhas de borda do Rifte Potiguar com base em curvas de crescimento de falhas

The discussion about rift evolution in the Brazilian Equatorial margin during the South America-Africa breakup in the Jurassic/Cretaceous has been focused in many researches. But rift evolution based on development and growth of faults has not been well explored. In this sense, we investigated the Cretaceous Potiguar Basin in the Equatorial margin of Brazil to understand the geometry of major faults and the influence of crustal heterogeneity and preexisting structural fabric in the evolution of the basin internal architecture. Previous studies pointed out that the rift is an asymmetrical half-graben elongated along the NE-SW direction. We used 2D seismic, well logs and 3D gravity modeling to analyze four major border fault segments and determine their maximum displacement (Dmax) and length (L) ratio in the Potiguar Rift. We constrained the 3D gravity modeling with well data and the interpretation of seismic sections. The difference of the fault displacement measured in the gravity model is in the order of 10% compared to seismic and well data. The fault-growth curves allowed us to divide the faulted rift border into four main fault segments, which provide roughly similar Dmax/L ratios. Fault-growth curves suggest that a regional uniform tectonic mechanism influenced growth of the rift fault segments. The variation of the displacements along the fault segments indicates that the fault segments were formed independently during rift initiation and were linked by hard and soft linkages. The latter formed relay ramps. In the interconnection zones the Dmax/L ratios are highest due to interference of fault segment motions. We divided the evolution of the Potiguar Rift into five stages based on these ratios and correlated them with the major tectonic stages of the breakup between South America and Africa in Early Cretaceous.

Expressão geofísica-estrutural do lineamento transbrasiliano na porção central da Bacia do Parnaíba (Maranhão-Piauí)

The objective of this study was to characterize the structural-geophysical expression of the Transbrasiliano Lineament (TBL) in the east-central portion of the Parnaíba Basin. The TBL corresponds to a major Neoproterozoic NE-trending shear zone related to the Brasiliano orogenic cycle, with dextral strike-slip kinematics, underlying (but also laterally exposed in the NE and SW basin edges) the sedimentary section of the Parnaíba Basin. In this study, the interpretation of gravity and magnetic anomaly maps is consistent with the TBL kinematics, the signature of the geophysical anomalies corresponding to the high (plastic behaviour) and subsequent declining temperature (ductile to brittle behaviour) stages during Brasiliano and late Brasiliano times. The pattern of residual gravity anomalies is compatible with an S-C dextral pair shaping the geological bodies of an heterogeneous basement, such as slices of gneisses and granulites (positive anomalies), granitic and low-medium grade metasedimentary rocks (negative anomalies). Such anomalies curvilinear trends, ranging from NNE (interpreted as S surfaces) to NE (C surfaces), correspond to flattening surfaces (S), while the NE rectilinear trend must represent a C band. The narrower magnetic anomalies also display NNE to NE (S surfaces) trends and should correspond to similar (although narrower and more discontinuous) sources in the equivalent anomaly patterns. Pre-Silurian pull-apart style grabens may contribute to the NE negative gravimetric anomalies, although this interpretation demands control by seismic data analysis. On the other hand, the curvilinear anomalies associated to contractional trends are incompatible with their interpretation as pre-Silurian graben, in both maps. In the (reduced to the pole) magnetic anomalies map, most of these are again associated to low-temperature shear zones (C planes) and faults, juxtaposing distinct blocks in terms of magnetic properties, or eventually filled with basic bodies. It is also possible that some isolated magnetic anomalies correspond to igneous bodies of late-Brasiliano or Mesozoic age. The basement late discontinuities pattern can be interpreted in analogy to the Riedel fractures model, with steep dipping surfaces and a sub-horizontal movement section. This study also explored 2D gravity modeling controlled by the interpretation of a dip seismic line as regards to the Transbrasiliano Lineament. The rock section equivalent to the Jaibaras Group occupying a graben structure (as identified in the seismic line) corresponds to a discrete negative anomaly superimposed to a gravimetric high, once again indicating a stronger influence of older crystalline basement rocks as gravimetric sources, mainly reflecting the heterogeneities and anisotropies generated at high temperature conditions and their subsequent cooling along the TBL, during the Brasiliano cycle.

Expressão geofísica-estrutural do lineamento transbrasiliano na porção central da Bacia do Parnaíba (Maranhão-Piauí)

The objective of this study was to characterize the structural-geophysical expression of the Transbrasiliano Lineament (TBL) in the east-central portion of the Parnaíba Basin. The TBL corresponds to a major Neoproterozoic NE-trending shear zone related to the Brasiliano orogenic cycle, with dextral strike-slip kinematics, underlying (but also laterally exposed in the NE and SW basin edges) the sedimentary section of the Parnaíba Basin. In this study, the interpretation of gravity and magnetic anomaly maps is consistent with the TBL kinematics, the signature of the geophysical anomalies corresponding to the high (plastic behaviour) and subsequent declining temperature (ductile to brittle behaviour) stages during Brasiliano and late Brasiliano times. The pattern of residual gravity anomalies is compatible with an S-C dextral pair shaping the geological bodies of an heterogeneous basement, such as slices of gneisses and granulites (positive anomalies), granitic and low-medium grade metasedimentary rocks (negative anomalies). Such anomalies curvilinear trends, ranging from NNE (interpreted as S surfaces) to NE (C surfaces), correspond to flattening surfaces (S), while the NE rectilinear trend must represent a C band. The narrower magnetic anomalies also display NNE to NE (S surfaces) trends and should correspond to similar (although narrower and more discontinuous) sources in the equivalent anomaly patterns. Pre-Silurian pull-apart style grabens may contribute to the NE negative gravimetric anomalies, although this interpretation demands control by seismic data analysis. On the other hand, the curvilinear anomalies associated to contractional trends are incompatible with their interpretation as pre-Silurian graben, in both maps. In the (reduced to the pole) magnetic anomalies map, most of these are again associated to low-temperature shear zones (C planes) and faults, juxtaposing distinct blocks in terms of magnetic properties, or eventually filled with basic bodies. It is also possible that some isolated magnetic anomalies correspond to igneous bodies of late-Brasiliano or Mesozoic age. The basement late discontinuities pattern can be interpreted in analogy to the Riedel fractures model, with steep dipping surfaces and a sub-horizontal movement section. This study also explored 2D gravity modeling controlled by the interpretation of a dip seismic line as regards to the Transbrasiliano Lineament. The rock section equivalent to the Jaibaras Group occupying a graben structure (as identified in the seismic line) corresponds to a discrete negative anomaly superimposed to a gravimetric high, once again indicating a stronger influence of older crystalline basement rocks as gravimetric sources, mainly reflecting the heterogeneities and anisotropies generated at high temperature conditions and their subsequent cooling along the TBL, during the Brasiliano cycle.

Instrumento de avaliação de processos cognitivos para a aprendizagem de subestações de energia em ambientes 2D e realidade virtual

This study describes the development of a prototype to evaluate the potential of environments based on two-dimensional modeling and virtual reality as power substations learning objects into training environments from a central operation and control of power utility Cemig. Initially, there was an identification modeling features and cognitive processes in 2D and RV, from which it was possible to create frames that serve to guide the preparation of a checklist with assigning a metric weight for measuring cognitive potential learning in the study sites. From these contents twenty-four questions were prepared and each was assigned a weight that was used in the calculation of the metric; the questions were grouped into skill sets and similar cognitive processes called categories. Were then developed two distinct environments: the first, the prototype features an interactive checklist and your individual results. And, second, a system of data management environment for the configuration and editing of the prototype, and the observation and analysis of the survey results. For prototype validation, were invited to access the virtual checklist and answer it, five professionals linked to Cemig's training area. The results confirmed the validity of this instrument application to assess the possible potential of modeling in 2D and RV as learning objects in power substations, as well as provide feedback to developers of virtual environments to improve the system.

Contribuição de uma seção gravimétrica transversal ao estudo da estruturação litosférica na porção setentrional da Província Borborema, NE do Brasil

Este trabalho apresenta um modelo gravimétrico 2,5D gerado a partir de 315 novas estações gravimétricas levantadas ao longo de uma seção transversal NW-SE com 750 km de extensão na porção setentrional da Província Borborema, NE do Brasil. A modelagem gravimétrica foi aplicada separadamente nas componentes regional e residual do campo gravitacional. A modelagem 2,5D das anomalias regionais revelou que a profundidade da interface crosta-manto varia de 28 a 32 km, considerando uma densidade média de 2,8 g/cm3 para a crosta continental e de 3,3 g/cm3 para o manto litosférico. As anomalias residuais de alta frequência foram interpretadas a partir do contraste de densidade da crosta superior, com uma espessura não superior a 10 km, e uma ampla associação litológica, com densidades variando de 2,55 a 2,9 g/cm3. A configuração geotectônica litosférica atual da Província Borborema é claramente resultado da ruptura dos continentes Sul-Americano e Africano no Mesozoico, na qual boa parte dos vestígios das estruturas tectônicas de grandes profundidades formadas durante a orogênese Brasiliana/Pan-Africana foi mascarada pelo último episódio tectônico responsável pela fragmentação do Gondwana Ocidental. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Análisis de anomalías gravimétricas y modelación cortical 2D de la región volcánica del Campo de Calatrava (Ciudad Real, España)

La región volcánica de Campo de Calatrava se ha interpretado como un proceso de volcanismo intraplaca desarrollado durante el Neógeno. Se han propuesto dos modelos geodinámicos contrapuestos para explicar el origen de este volcanismo: a) un proceso de rifting en un contexto extensional con un adelgazamiento localizado de corteza; b) un proceso flexural de la litosfera en un contexto compresivo débil sin adelgazamiento de corteza. El análisis de las anomalías gravimétricas de Bouguer y una modelización gravimétrica 2D a escala cortical contribuyen a discriminar entre los modelos geodinámicos propuestos para el origen del volcanismo. Los modelos gravimétricos se han constreñido en base a los estudios sísmicos profundos existentes en la zona y a la cartografía geológica regional. Los modelos gravimétricos descartan un adelgazamiento cortical, lo que cuestiona el modelo de rifting abortado y apoyan la hipótesis alternativa del proceso flexural de la litosfera en régimen compresivo débil como origen del volcanismo bético.

Arcabouço crustal profundo da parte Centro-Norte da margem de Angola: modelo de afinamento e contato de crostas

Este trabalho tem como objetivo a identificação de feições que permitam (1) a construção do arcabouço crustal profundo e da porção superior do manto em parte da Costa de Angola, (2) a comparação deste arcabouço com o embasamento aflorante e (3) a tentativa de adequar estes resultados aos modelos de ruptura continental já publicados. Para alcançar estes objetivos foi feita a interpretação de cinco linhas sísmicas de reflexão profundas (25 Km de profundidade) na costa de Angola, nas Bacias de Kwanza e Baixo Congo, adquiridas pela ION-GXT. As feições identificadas na sísmica de reflexão auxiliaram na determinação dos limites da crosta continental superior e inferior, no reconhecimento das camadas que compõem a crosta oceânica e na identificação da Descontinuidade de Mohorovicic (que marca o limite entre crosta e manto). A interpretação sísmica associada a dados da literatura (que proporcionaram valores de densidade para os pacotes identificados na interpretação sísmica) permitiram a realização de uma modelagem gravimétrica que foi comparada ao dado gravimétrico adquirido durante a aquisição sísmica. A modelagem gravimétrica serviu para validar a interpretação sísmica, atuando como um controle de qualidade para a interpretação. Caso a anomalia gravimétrica gerada pela modelagem não estivesse de acordo com a anomalia medida, a interpretação sísmica era revista na tentativa de um melhor ajuste entre o resultado modelado e o medido. Este ajuste, no entanto, sempre foi feito honrando os refletores que estavam bem marcados na sísmica. Somado a isto, ainda foi utilizado o dado magnético adquirido no campo, no auxilio da interpretação. O arcabouço crustal obtido com a utilização deste método permitiu a comparação dos resultados da interpretação com os modelos de evolução de margens passivas existentes na literatura, mostrando muitos pontos em comum aos modelos que defendem a possibilidade de ocorrência de manto exumado em margens passivas pobres em magmatismo. A interpretação final destes dados mostrou um domínio proximal marcado por uma crosta continental espessa porém pouco afinada em contato com um domínio distal marcado por uma crosta continental muito afinada (crosta hiper-estirada) e, em direção ao centro do oceano, uma região em que ocorre a exumação do manto. A passagem do domínio proximal para o distal ocorre de forma rápida em uma região denominada Zona de Estrangulamento. À oeste do manto exumado é possível identificar a crosta oceânica. O cruzamento dos resultados obtidos neste trabalho com dados do embasamento aflorante no continente africano sugerem um controle do deste nos valores finais de afinamento da crosta continental sob a bacia e nas regiões de manto exumado. Trabalhos recentes realizados na costa de Angola e do Brasil mostram feições semelhantes às identificadas nesta dissertação.

Evidências da herança geotectônica pré-cambriana na geração da barcia potiguar: um estudo geofísico multdisciplinar

The 3D gravity modeling of the Potiguar rift basin consisted of a digital processing of gravity and aeromagnetic data, subsidized by the results of Euler deconvolution of gravity and magnetic data and the interpretation of seismic lines and wells descriptions. The gravity database is a compilation of independent geophysical surveys conducted by several universities, research institutions and governmental agencies. The aeromagnetic data are from the Bacia Potiguar and Plataforma Continental do Nordeste projects, obtained from the Brazilian Petroleum Agency (ANP). The solutions of the Euler Deconvolution allowed the analysis of the behavior of the rift main limits. While the integrated interpretation of seismic lines provided the delimitating horizons of the sedimentary formations and the basement top. The integration of these data allowed a 3D gravity modeling of basement topography, allowing the identification of a series of internal structures of the Potiguar rift, as well intra-basement structures without the gravity effect of the rift. The proposed inversion procedure of the gravity data allowed to identify the main structural features of the Potiguar rift, elongated in the NE-SW direction, and its southern and eastern faulted edges, where the sedimentary infill reachs thicknesses up to 5500 m. The southern boundary is marked by the Apodi and Baixa Grande faults. These faults seem to be a single NW-SE oriented fault with a strong bend to NE-SW direction. In addition, the eastern boundary of the rift is conditioned by the NE-SW trending Carnaubais fault system. It was also observed NW-SE oriented faults, which acted as transfer faults to the extensional efforts during the basin formation. In the central part of the residual anomaly map without the gravity effect of the rift stands out a NW-SE trending gravity high, corresponding to the Orós-Jaguaribe belt lithotypes. We also observe a gravity maximum parallel to the Carnaubais fault system. This anomaly is aligned to the eastern limit of the rift and reflects the contact of different crustal blocks, limited by the eastern ward counterpart of the Portalegre Shear Zone