Revista Brasileira de Geofísica, Volume: 26, Issue: 2, Published: 2008
  • Study of flow in vadose zone from electrical resistivity surveys

    Morais, Fernando de; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Aranha, Paulo Roberto Antunes

    Abstract in Portuguese:

    Entre os métodos indiretos aplicados ao monitoramento ambiental, a eletrorresistividade tem desempenhado um papel importante no entendimento do fluxo de água na zona não saturada dos solos e, conseqüentemente, na recarga dos aqüíferos. Neste trabalho, pretende-se avaliar a influência de algumas propriedades pedo-geomorfológicas na infiltração e percolação de água pelos horizontes superficiais dos solos por meio de seções de eletrorresistividade multitemporais. Os experimentos foram efetuados em duas áreas com características pedo-geomorfológicas distintas em região com rochas do embasamento cristalino do sudeste do Brasil. A primeira é situada numa encosta com formas côncavas em planta e em perfil (cabeceira de drenagem anfiteátrica), com predomínio de argissolos. A segunda área se situa numa encosta com forma convexa em planta e em perfil, com predomínio de latossolos. Os resultados provam a eficiência da eletrorresitividade para identificar percolação em solos tropicais, mesmo quando há diferenças sutis das propriedades hidráulicas. Foi também possível confirmar que a percolação é mais rápida na encosta com forma convexa do que na encosta com forma côncava.

    Abstract in English:

    Among the indirect methods applied to environmental monitoring, electrical resistivity has played an important role in accessing water flow in the non-saturated zone of the soil and, consequently, aquifer recharge. This work evaluates the influence of some pedo-geomorphologic properties in the infiltration and percolation of water through the superficial soil horizons by means of multitemporal electrical resistivity sections. The experiments were carried out in two areas of distinct pedo-geomorphological characteristics developed on the crystalline basement of southeastern Brazil. The first is situated in a hollow -shaped slope where lixisols predominate; the second, in a nose -shaped slope where well-developed soils (ferralsols ) predominate. The results proved the efficiency of the electrical resistivity method to delimit percolation of tropical soils, even when subtle differences are found in the hydraulic properties of the soil. It was also possible to establish that in the nose slope percolation is faster than in the hollow.
  • Processamento e integração de imagens multiespectrais, de radar e aerogeofísicas do bloco serra leste (Carajás, PA) e discussão do potencial para mineralização de ferro

    Carrino, Thais Andressa; Souza Filho, Carlos Roberto de; Leite, Emilson Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho utilizou dados multiespectrais (ETM+/Landsat 7), de radar de abertura sintética (RADARSAT-1 e MAPSAR simulado) e aerogeofísicos para caracterização geológica e geração de alvos exploratórios para mineralizações de ferro no bloco Serra Leste, porção oriental da Serra de Carajás (PA). A técnica Minimun Noise Fraction (MNF) foi aplicada às seis bandas do sensor ETM+/Landsat 7, produzindo-se o realce de coberturas ricas em ferro. Dados SAR permitiram a observação da macrotopografia e lineamentos que foram também interpretados com base em dados aerogeofísicos e multiespectrais. As imagens geofísicas e SAR do RADARSAT-1 foram integradas por meio da técnica IHS (intensidade-matiz-saturação), e os produtos gerados foram usados para uma melhor delimitação de unidades geológicas e para definição de alvos para prospecção de ferro. O método de classificação supervisionada Spectral Angle Mapper (SAM) foi aplicado a um conjunto de imagens geofísicas selecionadas a partir da determinação do modelo descritivo das mineralizações de ferro e das assinaturas geofísicas verificadas no alvo Serra Leste. Utilizando-se a ocorrência documentada de ferro na região como ponto de treinamento, um mapa de favorabilidade foi produzido. Os resultados da classificação SAM mostraram-se equivalentes ou superiores quanto a sua acurácia quando comparados ao mapa geológico e produtos de realce espectral produzidos neste artigo.

    Abstract in English:

    This paper applied multispectral (ETM+/Landsat 7), SAR and airborne geophysical data both to aid the geologic characterization and to highlight tracts with potential for iron deposits in the Serra Leste Block, located in the Serra dos Carajás (Pará State, Brazil). The Minimum Noise Fraction (MNF) technique was applied to six bands of the ETM+/Landsat sensor/satellite, producing the enhancement of iron-bearing surfaces. SAR data allowed the observation of the macro-topography and lineaments that were also interpreted on the basis of airborne geophysical and multispectral data. Geophysical and SAR (RADARSAT-1) data were combined by means of the IHS (intensity-hue-saturation) transform and the products yielded were used to improve the limits of the geologic units and to define targets for iron exploration. The Spectral Angle Mapper (SAM) supervised classification method was applied to a set of selected airborne geophysical images based on the rationale of the iron mineralization descriptive model and geophysical signatures observed at Serra Leste. Using documented iron occurrence as training point for the SAM classification, iron favorability maps were produced and compared against several early maps, proving to be equivalent or superior in accuracy.
  • Simulação do perfil sônico a partir dos perfis de raios gama e de desistividade em poços da Bacia de Campos

    Leite, Marcos; Carrasquilla, Abel; Silva, Jadir da

    Abstract in Portuguese:

    O conhecimento das propriedades mecânicas das rochas é imprescindível no cálculo da estabilidade dos poços de petróleo e na elaboração de projetos de perfuração, na medida em que auxilia na seleção dos equipamentos mais adequados para cada cenário geológico. Nessas atividades, a propriedade mecânica mais importante é a compressibilidade das rochas, a qual é calculada a partir do perfil geofísico sônico, o qual, nem sempre está disponível no conjunto de dados de um poço. A fim de minimizar esta limitação, foi desenvolvida, neste trabalho, uma metodologia para a simulação desse perfil através de um algoritmo que utiliza conceitos da lógica difusa ou nebulosa (fuzzy em inglês), que usa como dados de entrada os perfis de raios gama e resistividade. O princípio fundamental dessa metodologia é propor que qualquer perfil geofísico, inclusive o sônico, possa ser considerado em função de outros perfis geofísicos medidos nas mesmas profundidades. Por outro lado, para testar a confiabilidade desta abordagem, a mesma foi comparada com duas outras comumente utilizadas na simulação de perfis: a regressão linear múltipla e as redes neurais back-propagation , apresentando a nossa metodologia, porém, melhores resultados. Finalmente, a validação do método foi realizada utilizando-se dados de poços do Campo de Namorado na Bacia de Campos, que contêm perfis de raios gama, resistividade e sônico.

    Abstract in English:

    The knowledge of the mechanical properties of the rocks is essential in the calculation of the stability of the oil wells and in the elaboration of drilling projects, because they help in the selection of the best equipments for each geologic scene. In these activities, the most important mechanical property is the rock compressibility, which can be calculated from the sonic geophysical log, but this one, not always available in the well data set. In order to minimize this limitation, it was developed, in this work, a methodology to simulate it through an algorithm that utilizes fuzzy logic concepts, using as input data gamma ray and resistivity logs. The basic principle of this methodology is to propose that any geophysical log, including the sonic log, can be considered function of other measured geophysical logs in the same depths. On the other hand, to test the confidence of this approach, it was compared with two others commonly used in the simulation of logs: the linear multiple regression and the neural network back-propagation, showing, our methodology, however, better results. Finally, to validate the method, it was tested using wells from Namorado Oil Field in Campos Basin, which contains gamma ray, sonic and resistivity logs.
  • Os processos de conversão de energia nos oceanos: uma revisão do Diagrama de Lorenz

    Azevedo, José Luiz Lima de; Oliveira, Leopoldo Rota de; Souza, José Francisco Almeida de; Soares, Ivan Dias; Mata, Maurício Magalhães

    Abstract in Portuguese:

    A análise energética é uma importante ferramenta diagnóstica para a identificação de processos dinâmicos associados a eventos de conversão de energia no oceano. Esta análise, de uma forma sucinta, procura mostrar as interações energéticas que ocorrem entre os campos médio e turbulento de um determinado escoamento geofísico, bem como as transferências entre os reservatórios de energia nos oceanos. Estes processos são sumarizados pelo Diagrama de Lorenz que representa, através de quatro caixas, os reservatórios das energias cinética média, cinética turbulenta, potencial média e potencial turbulenta do escoamento do fluido geofísico, identificando as interações que ocorrem entre estas quatro formas de energia, bem como as trocas com o meio externo (fontes e sumidouros). Notadamente a literatura especializada é escassa em textos que detalhem os diversos mecanismos de conversão energética entre as principais formas de energia nos oceanos, havendo algumas publicações que, dependendo da abordagem, detalham apenas alguns deles. Este trabalho apresenta uma revisão sobre o assunto, reunindo informações de diversas fontes e tendo como objetivo principal a construção, passo a passo, do Diagrama de Lorenz, com suas respectivas formulações. A discussão de cada termo do Diagrama é apresentada objetivamente, o que possibilitará um melhor entendimento desta ferramenta, a qual é de real importância para a sumarização de uma estimativa energética para uma dada região do oceano.

    Abstract in English:

    The energetic analysis is an important diagnostic tool for the identification of dynamic processes associated with events of energy conversion in the ocean. In brief, that analysis shows the energetic interactions which are taking place among the mean and eddy fields of a certain geophysical flow, as well as the transfers involved between the reservoirs of energy in the oceans. Those processes are detailed in the Lorenz Diagram which links, through four boxes, the reservoirs of the mean kinetic energy, eddy kinetic energy, mean potential energy and eddy potential energy of the flow. Moreover, the Diagram identifies the interactions that occur between those four energy forms, as well as the exchanges through the boundaries (sources and sinks). After an extensive review, we have identified that the specialized literature lacks in texts which detail the several mechanisms of energetic conversion among the main forms of energy in the oceans, with most publications detailing only part of those components. This article presents a detailed review on this subject, gathering information of several sources and having as main objective the step by step construction of the Lorenz Diagram, with their respective formulations. The discussion of each term of the Diagram is presented objectively thus enabling a better understanding of this tool, which is instrumental in summarizing the energy processes at a given area of the ocean.
  • Ensaios geofísicos no aterro sanitário de Cuiabá-MT

    Laureano, Andreza Thiesen; Shiraiwa, Shozo

    Abstract in Portuguese:

    Este trabalho mapeou a condutividade elétrica do subsolo e associou a provável contaminação causada pelo atual aterro sanitário de Cuiabá, MT, através do método eletromagnético indutivo e do Radar de Penetração no Solo (GPR). A primeira célula de disposição de lixo e as lagoas de tratamento de chorume nunca foram impermeabilizadas, sendo fontes potenciais de contaminação do subsolo. Os resultados sugerem que todo o aterro estava contaminando o subsolo, inclusive a área impermeabilizada.

    Abstract in English:

    This work aims to study a possible contamination caused by the Cuiabá Landfill, Mato Grosso, Brazil, through electromagnetic inductive method and Ground Penetrating Radar survey. The first waste disposal cell and the leachate treatment lagoons had been never impermeabilized, being potential sources of subsoil contamination. The results suggest that the entire landfill was contaminating the subsoil, including the impermeabilized area.
  • Gamaespectrometria aplicada em solo agrícola no noroeste do Estado do Rio de Janeiro

    Santos, Andréa Cristina Lima dos; Menezes, Paulo de Tarso Luiz; Nascimento, Carlos Tadeu Carvalho do

    Abstract in Portuguese:

    O escopo deste trabalho consistiu no levantamento, processamento e interpretação dos dados de gamaespectrometria terrestre numa área utilizada para cultivo agrícola. Os dados observados indicam a perda de radioelementos dos solos em relação às rochas dos quais são oriundos. A comparação entre medidas em rocha e solos no levantamento terrestre aponta, para estes últimos, uma redução de cerca de 20% dos elementos urânio e tório, e cerca de 10% para o potássio. O menor percentual de perda para o potássio é associado, no presente trabalho, ao suprimento deste elemento no processo de fertilização química utilizada na área de estudo.Os resultados aqui obtidos apontam para uma adequação do uso deste método geofísico à identificação e ao monitoramento de áreas agrícolas no noroeste do Estado do Rio de Janeiro.

    Abstract in English:

    The present work presents the use of gamma-ray spectrometry applied to precision agriculture in a sub-tropical area. Our dataset comprises measurements both in rock and residual soil. The soil dataset shows a reduction of 20% on U and Th and 10% on K, when compared to rock samples. This difference could be related to K supplementation associated to chemical fertilization.
  • Time-lapse seismic modeling assisted by numerical reservoir simulation of water and gas flooding scenarios in oil reservoirs

    Claudino, Carlos; Artola, Fredy; Figueiró, Wilson; Alvarado, Vladimir

    Abstract in Portuguese:

    No presente trabalho, fazendo-se uso de uma abordagem integrada de simulação de fluxo em reservatórios, física de rochas e modelagem sísmica time-lapse , investigam-se os principais efeitos das barreiras de permeabilidade na resposta sísmica, através da simulação de injeção de fluidos. Com o propósito de analisar os efeitos, realizaram-se alguns experimentos sintéticos de injeção de água e gás em um modelo simples de reservatório com variações laterais e verticais de porosidade e barreira de permeabilidade. O modelo básico foi construído levando-se em consideração alguns cenários de permeabilidade da barreira. Mediante a teoria da substituição de fluidos, e utilizando-se algumas relações empíricas que dão conta das propriedades da fase fluída em função da pressão e da temperatura, avaliaram-se, a partir de uma perspectiva dinâmica, atributos sísmicos, tais como: velocidade e impedância acústica. Posteriormente, gerou-se sismogramas sintéticos e algumas seções de contraste para comparar as imagens das seções sísmicas obtidas no início da produção com as imagens em tempos subseqüentes de modo a avaliar possíveis diferenças nos parâmetros sísmicos devido a mudanças nas propriedades da barreira de permeabilidade. Análises dos resultados revelaram que a injeção de água não induz efeitos significativos em presença de barreiras. Por outro lado, a injeção de gás e o grau de impermeabilidade da barreira podem nos ajudar a compreender melhor a maneira como a barreira de permeabilidade atua na resposta sísmica. Observou-se também que a presença de barreiras pode induzir um aumento de pressão no reservatório, modificando o módulo bulk dos fluidos em regiões concomitantes à barreira de permeabilidade.

    Abstract in English:

    In this project, we link fluid flow simulation results to time-lapse seismic through rock physics and modeling. Our goal is to examine the main effects of permeability barriers on seismic response using fluid flow simulations to generate pressure and saturation fields. To explore this problem, we have carried out water and gas injection numerical experiments in a simple reservoir model which has vertical and horizontal variations of porosity as well as permeability barriers. In each experiment, we change the barrier permeability values. By using fluid substitution theory, Gassmann and patchy models, and Batzle and Wang's empirical relationship we model the main seismic parameters, such as acoustic impedance and compressional velocity. After that, we generate synthetics seismograms and some contrast sections to compare the seismic images prior and after fluid injection events in subsequent time periods to analyze possible differences in the seismic parameters due to changes in barriers properties. The results show that barriers can increase fluid pore pressure changing the bulk modulus in the regions with barriers. The results also show that water flow does not have significant impact on seismic response when the barrier is present. On the other hand, gas flow and the degree of impermeability of the barrier can help us to understand how the barriers act on the seismic response and thus to reduce uncertainty. Finally, this paper presents a methodology to examine barriers effects on seismic response.
  • Utilização de métodos acústicos em estudos de dinâmica costeira: exemplo na desembocadura lagunar de cananéia

    Paolo, Fernando S.; Mahiques, Michel M.

    Abstract in Portuguese:

    Em função de suas condições de interface entre águas doces e salinas, desembocaduras estuarinas e lagunares constituem sistemas geomorfológicos altamente complexos e dinâmicos. Como conseqüência da variabilidade espacial e temporal dos fluxos de maré, o leito responde com uma grande variabilidade nas características morfológicas e sedimentares. Neste sentido, é possível relacionar diretamente a circulação de fundo e o transporte sedimentar com as feições submersas geradas. Perfis de ecossondagem, sonar de varredura lateral e sísmica de alta resolução, executados na desembocadura lagunar de Cananéia, revelaram a existência de uma dinâmica de fundo extremamente complexa, caracterizada por marcas onduladas e ondas de areia de alturas métricas. As maiores ondas de areia, localizadas em uma depressão na desembocadura lagunar, apresentam inversão de polaridade em sua assimetria, com a presença de ondas simétricas de grande tamanho no ponto de inversão. Este padrão morfológico não apresenta variação temporal em escala anual, sugerindo a persistência de um padrão de fluxos sobre o leito. Esta dinâmica revela, também, a constância de fluxos convergentes que aparentemente independem das condições de maré enchente ou vazante. Os resultados permitiram o estabelecimento de um primeiro modelo qualitativo de circulação de fundo na área, com aplicações potenciais na navegação e estudos de proteção da costa.

    Abstract in English:

    As a function of their interface conditions between fresh and saline waters, lagunar and estuarine mouths are highly complex and dynamic geomorphological systems. As a consequence of the spatial and temporal variability of tidal flows the bottom responds with a big variability in sediment characteristics and morphology. In this sense it is possible to directly relate the bottom circulation and sedimentary transport with the bedforms generated. Echosounding, sidescan sonar and high resolution seismic profiles, surveyed in the Cananéia lagoonal mouth revealed the existence of an extremely complex bed load dynamics, characterized by ripples marks and sand waves with metric heights. Bigger sand waves, localized in a depression of the lagoonal mouth, show a change of polarity in its asymmetry with a large symmetric form in the inversion point. This morphologic pattern did not present temporal variability in a yearly scale, suggesting the persistence of a pattern of bottom flows. This dynamic also presents constant convergent flows, apparently independent of the flood or ebb tide. The results allowed us to establish a first qualitative model of bottom circulation in the area, with potential uses in navigation and shore protection studies.
  • Spatial and temporal characteristics of Outgoing Longwave Radiation (OLR): an update

    Kane, Rajaram Purushottam

    Abstract in Portuguese:

    Um estudo dos valores (em unidades de W/m) da emissão de radiação de ondas longas (OLR) observados por sensores em vários satélites entre 1979 e 2002 revelou que os valores de OLR variavam consideravelmente de uma região geográfica para outra ( ~ 100-300 unidades). A climatologia era dependente da latitude. Em latitudes medias e altas, a faixa de variação (mínima e máxima) era de ~ 40-60 unidades, com valores máximos no verão local e mínimos no inverno, porém, em baixas latitudes, a faixa se tornava consideravelmente reduzida e oscilante próximo do equador. Neste caso, as mudanças de longo termo (como observado em médias móveis de 12 meses) eram: os valores de OLR decresciam até o dateline durante os eventos ENSO do Pacífico oriental e aumentavam durante os eventos ENSO na região da Austrália. Fora da região equatorial, as mudanças do OLR eram pequenas durante os eventos ENSO e insignificante nos outros anos. Em algumas longitudes, em latitudes médias e altas, as mudanças OLR ocorreram em diversos meses após os eventos El Niño, coincidindo com La Niña (eventos de águas frias, opostos aos de águas quentes dos eventos El Niño).

    Abstract in English:

    A study of the Outgoing longwave radiation (OLR) values (Unit, W/m) observed by various satellites during 1979-2002 revealed that the OLR values varied considerably from one geographical region to another ( ~ 100-300 units). The climatology was latitude dependent. At middle and high latitudes, the range (minimum to maximum) was ~ 40-60 units, with maximum in local summer and minimum in local winter, but at lower latitudes, the range reduced considerably and was uncertain near equator. Near equator, the long-term changes (as seen in 12-month moving averages) were: OLR decreases during ENSO events in the eastern Pacific up to the dateline, and OLR increases during ENSO events in the Australasian region. Outside the equatorial region, the OLR changes were small during ENSO events and negligible in other years. In some longitudes at middle and high latitudes, the OLR changes occurred several months after the El Niño events, coinciding with La Niña (cold water events, opposite of warm water El Niño events).
  • Estudo paleomagnético da suíte paleoproterozóica colíder e máficas associadas, sudoeste do cráton amazônico Resumos de Teses e Dissertações

    Santos, Franklin Bispo dos
  • Emprego das ondas Rayleigh visando à caracterização geotécnica de solos superficiais de encosta numa área teste em Ubatuba/SP Resumos de Teses e Dissertações

    Lima Júnior, Sergio Bezerra
  • Magnetoestratigrafia e análise espectral de ritmitos permocarboníferos da Bacia do Paraná: influências dos ciclos orbitais no regime deposicional Resumos de Teses e Dissertações

    Franco, Daniel Ribeiro
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