Resumo em Português:
Mineralizações de óxido de ferro são geralmente controladas por estruturas crustais e locais, como zonas de cisalhamento, zonas de falha e contatos litológicos. O sistema Air-FTG (Airborne Full Tensor Gravity Gradiometry) é atualmente a única tecnologia aérea existente capaz de medir o tensor total gradiente de gravidade associado a estas mineralizações. Ele faz medidas em tempo real do gradiente do campo gravitacional em três direções ortogonais e ao mesmo tempo corrige a orientação e as acelerações da aeronave. Cada uma destas medidas ú relacionada a contrastes de densidade ou a geometria de corpos superficiais discretos. O objetivo deste artigo é implementar um algoritmo numérico capaz de calcular as cinco componentes independentes do tensor e utilizar o conhecimento adquirido com ele para auxiliar na interpretaçao dos dados reais e na validação do método. A aquisição de dados com o sistema Air-FTG foi realizada no Quadrilátero Ferrífero, no estado de Minas Gerais, Brasil, tendo como objetivo mapear os corpos de hematita compacta. Foi aplicado um procedimento completo para processamento dos dados de gravimetria terrestre com o intuito de compará-los com os dados reais de FTG. Os resultados indicam, juntamente com a interpretação conjunta dos modelos geológicos, que as componentes do tensor comprovam a alta resolução do sistema, permitindo a identificação de corpos de minério de ferro com grande precisão. Os resultados mostram também que as componentes do sistema FTG conseguem detectar corpos mineralizados mais próximos da superfície, além de estruturas geológicas como lineamentos, extremidades, cantos e, como conseqüência, a forma dos corpos. Conclui-se com base nos resultados do levantamento adquirido com a plataforma Air-FTG que este sistema pode prover informações mais detalhadas dos alvos do que a gravimetria terrestre convencional.Resumo em Inglês:
Iron oxide mineralization style is usually controlled by both crustal and local scale structures such as major shear, fault zones and lithological contacts. Air-FTG (Airborne Full Tensor Gravity Gradiometry) is nowadays the only existing airborne full tensor gradiometer technology can be used for both detailed and regional surveys. The system takes real time measurements of gravity gradient field in three orthogonal directions and at same time compensates for bias in the orientation and accelerations of the aircraft. Each one of these measurements is related to either the density contrast or the geometry of discrete bodies. The aim of this work was to implement a numerical algorithm to compute the five gxx, gxy, gxz, gyy and gyz independent tensor components and use the knowledge acquired with them to help in real data interpretation and Air-FTG validation. To go over this subject, Air-FTG survey was flown over the Quadrilátero Ferrífero region, in Minas Gerais state, Brazil, to delineate and to map structures associated with iron oxide mineralizations. A complete procedure for data processing, together with joint interpretation of the geological models, ground gravity and air gravity gradiometry tensor components, indicates the high precision capability of the Air-FTG system in mapping and detecting iron oxide bodies with high accuracy. Results show that gradiometer depict a more observable advantage for identification of those near surface targets, revealing structures such as lineament, edges, corners and as a consequence, body shapes and their thickness. We have concluded that the best images of the subsurface rocks acquired by the Air-FTG platform can provide more realistic targets information than the conventional ground gravity field instruments.Resumo em Português:
Por meio século, dede sua criação, todas as sondas comerciais por indução eletromagnética (EM) utilizavam o tradicional arranjo coaxial de bobinas. Somente a partir da virada do século XX que estas sondas passaram a incorporar o arranjo coplanar, devido a necessidade de investigar reservatórios finamente laminados ou anomalias sem simetrias de rotação (fraturas ou cavidades). Com o objetivo de melhor compreender a aplicação do arranjo coplanar nas sondas de indução, elaboramos um estudo comparativo de suas respostas com as do tradicional arranjo coaxial, através de modelagem unidimensional, em alguns ambientes comuns à geofísica de poço: 1) meios homogêneos, isotrópicos e ilimitados; 2) camadas espessas com invasão de filtrado de lama e formação de annulus, 3) sequências de multicamadas horizontais e inclinadas; 4) transição gradacional entre duas camadas espessas; e 5) formações finamente laminadas. Este estudo comparativo entre os arranjos coaxial e coplanar permite concluir que: 1) o efeito pelicular é mais acentuado nas respostas do arranjo coplanar; 2) as respostas do arranjo coplanar são mais sensíveis a movimentação de fluidos na formação, principalmente nas zonas de annulus, 3) os perfis do arranjo coplanar apresentam picos devidos à polarização nas interfaces, que podem ser bons indicadores das fronteiras entre camadas; 4) o arranjo coplanar é mais sensível para detectar e delinear reservatórios finamente laminados.Resumo em Inglês:
Until about ten years ago, all commercial borehole induction devices were built up with the traditional coaxial coil arrays. Since then, those apparatus incorporated the unconventional coplanar coil arrays, in order to investigate thinly laminated reservoirs and to locate axially asymmetrical anomalies like vugs and fractures. In order to comprehend the fundamentals of the coplanar array in induction probes, we present a comparative study with the coaxial array through one-dimensional modeling of some borehole environments, like: 1) homogeneous, isotropic and unlimited conducting media; 2) invaded thick bed with annulus; 3) horizontal and dipping multilayer sequences; 4) gradational transition zone between two thick beds; and 5) thinly laminated formations. The comparative study allows us to conclude that: 1) the skin effect is strongest in the coplanar array responses; 2) the coplanar array responses are more sensitive to mud filtrate invasion and annulus zones, which are direct indicators of movable oil; 3) polarization "horns" on the coplanar array profiles can be good bed boundary indicators; 4) coplanar arrays present the greatest sensitivity to detect and delineate thinly laminated reservoirs.Resumo em Português:
Os jerks são mudanças abruptas na variação secular geradas no núcleo terrestre. Até as características mais básicas dos jerks, como sua origem e duração, são ainda controversas. Dados obtidos em observatórios magnéticos e satélites são usados neste tipo de estudo. A principal característica dos jerks é Que eles não são simultâneos na superfície da Terra, com um padrão geral de chegada mais cedo no hemisfério Norte e mais tarde no hemisfério Sul, com um intervalo da ordem de 2 anos. O padrão não simultâneo dos jerks é importante para estudos sobre a condutividade elétrica do manto inferior e para um melhor entendimento de como os jerks são gerados no núcleo. O principal objetivo deste artigo é discutir métodos de detecção dos jerks no observatório de Vassouras (VSS, Brasil). Ressaltamos a relevância da identificação dos jerks em observatórios no hemisfério Sul, estimulando a melhora da qualidade dos dados e a discussão das principais características dos jerks.Resumo em Inglês:
Geomagnetic jerks are abrupt changes in the secular variation generated in the Earth's core. Even the most basic characteristics of jerks as its origin and duration, are still a matter of debate in the scientific community. Data obtained by magnetic observatories and satellites are used in these studies. The main characteristic of jerks is that they are not simultaneous at the Earth's surface, with a general pattern of a first arrival in the Northern hemisphere, with a later appearance in the South by about two years. The non-simultaneous behavior of jerks is important to constrain the electrical conductivity of the lower mantle and for a better understanding on how jerks are generated in the core. The main objective of this paper is to discuss methods of detection of jerks at Vassouras (VSS) observatory (Brazil). In addition, we want to highlight the relevance of detection of jerks in observatories in the Southern hemisphere by encouraging the improvement of the data Quality and the discussion of the main geomagnetic jerks characteristics.Resumo em Português:
Os objetivos deste estudo foram modelar a distribuição de dados NDVI-MODIS, em seis diferentes alvos: Área de Plantio, Floresta de Galeria, Cerrado, Pastagem, Area Urbana e Floresta Estacional Semidecidual; e também analisar as mudanças fisionômicas dos índices através dos modelos ondulatórios, no período de 2000 a 2008, na Bacia do Rio Paracatu (Sub-Bacia do Rio São Francisco). Os materiais e métodos foram subdivididos nas etapas: (a) aquisição das imagens MODIS; (b) tratamento de ruídos; (c) modelagem matemática das assinaturas temporais NDVI; e (d) analise das relações estatísticas entre NDVI e abertura de dossel. A regressão não linear, modelagem ondulatória, para dispersão do NDVI pelas séries temporais, obteve significância de seus parâmetros (R² e p) e erros toleráveis. Com isso pode-se identificar as fisionomias a serem delimitadas, e simular series temporais futuras, pelo uso da terra, coberturas vegetais e tamanho da area de cada fisionomia. O padrão de distribuição dos dados de NDVI apresentou significativa relação com dados de campo de abertura de dossel, podendo ser um preciso indicador da mudança do uso da terra entre as series temporais.Resumo em Inglês:
The objectives of this work were to model the distribution of NDVI-MODIS data, in six distinct targets: Crop Land Areas, Gallery Forest, Cerrado, Pastureland, Urban Areas and Semideciduous Seasonal Forest; and also to analyze the physiognomies changes of the index through of waveform models, period 2000-2008, at the Paracatu River Basin (São Francisco Sub-River Basin). The materials and methods were detached in the steps: (a) getting MODIS images; (b) noise treatment; (c) math modeling of the NDVI temporal signature; and (d) analysis of statistical relation between NDVI and open canopy. The nonlinear regression, waveform model, to spread NDVI by temporal series, got high significance of its parameters (R² and p) and tolerable error. With this could identify the physiognomies to be delimited, and to simulate future temporal series by land use, vegetation cover and area extension of each physiognomy. The standard of distribution of the NDVI data showed significant relation with field data of open canopy, this could to be a precise indicator of land use change between the temporal series.Resumo em Português:
Dados digitais de um aerolevantamento gamaespectrométrico cobrindo seqüência crustal Neoproterozóica da Faixa Seridó (FSe) foram processados e analisados juntamente com medidas de gamaespectrometria terrestre, fotos aéreas e dados geológicos de campo, objetivando a caracterização e o mapeamento litogeofísico de granitos pegmatíticos e campos de pegmatitos associados, bem como de litologias e unidades litoestratigráficas do Grupo Seridó. A interpretação das imagens individuais e ternária dos canais do urânio (eU), do tório (eTh) e do potássio (K), além das razões eU/eTh e eTh/K, possibilitou a identificação de anomalias de tório associadas a metaconglomerados e metarenitos intercalados nos quartzitos da Formação Equador, constituídos de fragmentos e seixos de quartzo, muscovita e concentrações de minerais pesados, dominantemente hematita, ilmenita, monazita, rutilo, titanita e zircão. A análise semiquantitativa em grãos minerais de duas amostras dessas rochas, por microscopia de varredura eletrônica (MEV-EDS), revelou teores máximos de 79,4% de ThO2 e 87,7% de ETR (Ce, La, Nd) em monazitas; 99,2% de TiO2 em ilmenita e rutilo e 1,81 % de Hf0(2) em zircão. Também foram identificadas anomalias de tório em sedimentos de idade cenozóica na mesma região.Resumo em Inglês:
Aerial gamma-ray survey data covering Neoproterozoic supracrustal sequences in the Seridó Belt were processed and analyzed together with ground gamma-ray data, air photos and geological data for lithogeophysical characterization and mapping of granitic rocks, related pegmatites fields and lithological units of Seridó Group. Interpretation was based on individual and ternary images of the three radio-elements and the eU/eTh and eTh/K ratios, and allowed the discovery of thorium anomalies associated with coarse-grained metarenites and metaconglomerates facies intercalated with quartzites of the Equador Formation. High contents of iron oxides, ilmenite, monazite, rutile, titanite and zircon were identified by ore microscopy of polished sections in the metaconglomerate's matrix. Semiquantitative scanning electron microscopy (SEM) analyses in minerals of two samples revealed up to 79.4% of Th0(2) and 87.7% of REE in monazites; up to 99.2% of Ti0(2) in ilmenite and rutile and up to 1.81 % of HfO2 in zircon. Gamma-ray anomalies due to thorium were also identified in association with sediments of Cenozoic age in the region.Resumo em Espanhol:
Uno de los esquemas de inversion más empleados en el procesamiento de datos de tomografía sísmica es ei de mínimos cuadrados y algoritmos relacionados, utilizando el vector de primeros arribos como datos de entrada. Se Neva a cabo una division del dominio completo entre emisores y receptores, con el objeto de disenar un modelo de píxeles dei mismo tamano. Se define Ia cobertura espacial como Ia suma de los tiempos de viaje de todos los rayos en cada uno de los píxeles que conforman el medio. Por Io tanto este parâmetro está relacionado con Ia distribución emisor-receptor y con la forma dei dominio entre los mismos. En ei dispositivo cross-hole los rayos no muestrean de igual forma ai medio, conduciendo a una cobertura espacial no uniforme. Se sabe que este inconveniente afecta ei proceso de inversion. El propósito de este artículo fué ei de estudiar ei problema de Ia uniformidad de Ia cobertura espacial a fin de lograr matrices de tiempo de viaje que conduzcan a algoritmos de inversion con mejor convergência. El medio se dividió en elementos de diferente tamano pero con cobertura espacial uniforme (denominados 'ipixels'). Se implemento un modelo teórico con ruido a fin de simular datos reales; y el vector de tiempos se calculo con una distribución conocida de velocidades. Luego se probo Ia convergência de Ias dos formas de division del dominio utilizando ei método de solución por mínima longitud del vector de tiempos. Los resultados demostraron que ei hecho de emplear ipixels no solo mejoró la inversion en todos los casos, sino además permitió lograr convergência en casos donde resultó imposible utilizando pixeles; particularmente con el método utilizado. Este es un resultado directo dei aumento de Ia condición de las matrices asociadas.Resumo em Inglês:
One of the inversion schemes most employed in seismic tomography processing is least squares and derived algorithms, using as input data the vector of first arrivals. A division of the whole space between sources and receivers is performed, constructing a pixel model with its elements of the same size. Spatial coverage is defined, then, as the sum of traveled length by all rays through every pixel that conform the medium considered. It is related, therefore, with the source-receiver's distribution and the form of the domain among them. In cross-hole array, rays do not evenly sample the properties of the medium, leading to non-uniform spatial coverage. It is known that this affects the inversion process. The purpose of this paper, then, was to study the problem of spatial coverage uniformity to obtain travel path matrices leading to inversion algorithms with better convergence. The medium was divided in elements of different size but with an even spatial coverage (named as 'ipixels'), and then it was explored how this improved the inversion process. A theoretical model was implemented with added noise to emulate real data; and then the vector of measured times was generated with known velocity distribution. Afterwards an inversion method using minimum length solution was performed to test the two domain divisions. The results showed that the fact of using ipixels not only improved the inversion scheme used in all cases; but in addition allowed to get convergence where it was impossible to do using pixels; particularly through the method considered. This is a direct result of the improvement of condition number of the associated matrices.Resumo em Português:
A disponibilidade de modelos digitais de elevação gerados com pela SRTM abriu novas possibilidades para estudos de sensoriamento remoto geológico na região amazônica, uma vez que tais modelos realçam detalhes sutis da morfologia do terreno e da rede hidrográfica, geralmente mascarados em imagens orbitais convencionais. Usando como estudo de caso uma área localizada na Bacia do Amazonas, o presente artigo discute uma abordagem para uso desses dados como subsídio à exploração petrolífera na região. A análise da rede de drenagem extraída automaticamente daquele produto, aliada à informação altimétrica, revelou várias anomalias de drenagem que podem indicar expressão em superfície de feições geológicas em profundidade. O campo de gás de Azulão está situado exatamente nos limites de uma dessas anomalias de drenagem, sugerindo que ela deva representar a expressão morfológica das estruturas responsáveis pelo trapeamento dos hidrocarbonetos naquela área. A abordagem metodológica discutida neste artigo poderá ser replicada em outras bacias sedimentares, especialmente nas Bacias do Amazonas e do Solimões, com cerca de 1.000.000 km² cobertos pela floresta tropical.Resumo em Inglês:
The availability of digital elevation models produced by the SRTM (Shuttle Radar Topographic Mission) opened new possibilities tor studies of geological remote sensing in the Amazônia, since these models enhance subtle details of the terrain and drainage system, usually masked in conventional orbital images. Using as a case study an area located in the Amazonas sedimentary basin, this article discusses an approach to use these data as an aid to oil exploration in that region. The analysis of the drainage network automatically extracted from that product, combined with altitude information provided by the digital elevation model, revealed a number of drainage anomalies, which may indicate surface expression of buried geological features. One of these drainage anomalies is located exactly within the limits of the Azulão Gas Field, and may correspond to the surface expression of the hydrocarbon trapping structures in that area. The methodological approach discussed in this study can be replicated elsewhere in the Amazonas and Solimões sedimentary basins, which together comprise about 1,000,000 km² covered by rainforest.Resumo em Português:
Ao ingressarem na atmosfera terrestre, os meteoróides formam trilhas de elétrons livres, as quais têm sido utilizadas há mais de 80 anos para o estudo da dinâmica da atmosfera terrestre através da técnica de radar. Após sua formação, a trilha ionizada rapidamente se expande, devido à difusão ambipolar, causando um decrescimento exponencial na potência do eco recebido pelo radar. A constante de decaimento do sinal é inversamente proporcional ao coeficiente de difusão ambipolar, que por sua vez depende da temperatura e da densidade do ambiente atmosférico. Recentemente, o tempo de decaimento dos ecos meteóricos tem sido utilizado na estimativa da temperatura média da alta mesosfera de médias e altas latitudes do hemisfério Norte. Neste trabalho, foram utilizados dados do tempo de decaimento do eco meteórico obtidos durante o período entre agosto de 2004 e dezembro de 2007, através de um radar instalado em São João do Cariri-PB (7,4°S, 36,5°0) para estimar a temperatura da mesopausa equatorial. Os resultados obtidos, durante o período observado, mostram que a temperatura da camada atmosférica centrada em 90 km apresenta um comportamento semianual, com temperaturas máximas durante os meses de outono e primavera, e mínimas durante os meses de verão e inverno.Resumo em Inglês:
When meteoroids enter in the Earth's atmosphere, they form ionized meteor trails, which have been used for terrestrial atmospheric dynamic studies by radar techniques for more than 80 years. After its formation, the trail is dissipated mainly by ambipolar diffusion causing an exponential decrease in the echo amplitude. The signal decay constant is inversely proportional to the ambipolar diffusion coefficient, which depends on the atmospheric environment temperature and density. Recently, the decay time of the meteor echoes has been used to estimate the mesopause temperatures in northern middle and high latitudes. In this work, the decay time data, obtained by meteor radar from August-2004 to December-2007 at São João do Cariri (7.4°S, 36.5°W), were used to estimate the equatorial mesopause temperature. The results obtained during the observation period suggest that the mesopause temperature presents a semi-annual behavior, with maximum temperatures in the autumn and austral spring months, and minimum during austral summer and winter months.Resumo em Português:
Este artigo versa sobre a modelagem dos processos de remoção do sulfato no material particulado sulfato e o gás dióxido de enxofre, comparando as condições sinópticas, em diferentes locais de coleta, com o intuito de se verificar a dominância dos processos dentro e abaixo da nuvem na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). Três locais de amostragens foram escolhidos: GV (Granja Viana) na periferia da RMSP, IAG-USP e no Mackenzie (RMSP centro). Baseando-se nas condições sinópticas, foram escolhidos grupos de eventos onde a modelagem numérica foi simulada, usando um modelo simples de remoção. Estas condições foram geralmente de nuvens convectivas, sendo as mais comuns na RMSP. Os resultados mostram que os processos dentro da (intra-)nuvem foram dominantes (80%) para a remoção de sulfato/dióxido de enxofre. Os processos de remoção abaixo da nuvem indicaram cerca de 20% deste total. Eventos claramente convectivos, com precipitação total maior que 20 mm, são mais eficientemente modelados que os eventos mais estratiformes, com um coeficiente de correlação de 0,92. Há também uma clara associação entre eventos de maior precipitação e a razão entre modelado e observado, com coeficiente de correlação de 0,63. Adicionalmente, como seria de esperar a respeito da distância às fontes de poluição, o local de amostragem GV apresentou de modo geral menores concentrações de sulfato na água de chuva, tanto modelado como observado, do que a região central, no Mackenzie, onde a caracterização dos eventos explica parcialmente as diferenças entre as concentrações em água de chuva.Resumo em Inglês:
This article deals with the scavenging processes modeling of the particulate sulfate and the gas sulfur dioxide, emphasizing the synoptic conditions at different sampling sites in order to verify the domination of the in-cloud or below-cloud scavenging processes in the Metropolitan Area of São Paulo (RMSP). Three sampling sites were chosen: GV (Granja Viana) at RMSP surroundings, IAG-USP and Mackenzie (RMSP center). Basing on synoptic conditions, it was chosen a group of events where the numerical modeling, a simple scavenging model, was used. These synoptic conditions were usually convective cloud storms, which are usual at RMSP. The results show that the in-cloud processes were dominant (80%) for sulfate/sulfur dioxide scavenging processes, with below-cloud process indicating around 20% of the total. Clearly convective events, with total rainfall higher than 20 mm, are better modeled than the stratiform events, with correlation coefficient of 0.92. There is also a clear association with events presenting higher rainfall amount and the ratio between modeled and observed data set with correlation coefficient of 0.63. Additionally, the suburb sampling site, GV, as expected due to the pollution source distance, presents in general smaller amount of rainwater sulfate (modeled and observed) than the center sampling site, Mackenzie, where the characterization event explains partially the rainfall concentration differences.Resumo em Português:
Neste trabalho foram realizadas a determinação e a análise sazonal do Balanço Hídrico (BH) e a análise do impacto dos Sistemas Meteorológicos (SM) no regime hídrico para o Rio Grande do Sul (RS) no ano de 2006. Utilizaram-se, para o cálculo dos BH, dados mensais de 2006 de temperatura média do ar e precipitação pluvial de 16 estações meteorológicas de superfície do Estado. Os métodos propostos por Thornthwaite & Mather (1955) e Thornthwaite (1948) foram usados para calcular os BH e a evapotranspiração, respectivamente. O impacto dos SM no regime hídrico do RS no ano de 2006 foi analisado com dados de ocorrência de Sistemas Frontais (SF), de Sistemas Convectivos de Mesoescala (SCM) e de Eventos com Condição de Tempo Severo (ECTS). A distribuição da precipitação pluvial no RS em 2006 foi uniforme nos quatro períodos do ano, com registro de maior volume pluviométrico na Metade Norte do Estado, onde não ocorreu falta de água em 2006. Na Metade Sul ocorreu falta de água em JFM (Jan, Fev, Mar) e o no litoral em OND (Out, Nov, Dez) neste ano. Os fatores que contribuíram para a disponibilidade d'água durante o ano de 2006 na Metade Norte e falta de água na Metade Sul do RS em JFM e no litoral em OND, foram: a maior frequência de SCM e de ECTS na Metade Norte do RS; a menor frequência de SF neste ano na Metade Sul do RS em relação à normal climatológica e a atuação do fenômeno ENOS (El Niño Oscilação Sul) cuja configuração em 2006 provocou estiagem na região Sul do Brasil.Resumo em Inglês:
In this work were realized the seasonal determination and analysis of Water Balance (WB) and the analysis of the Meteorological Systems (MS) impact in the hydric regime for the Rio Grande do Sul State (RS) in 2006. Air temperature and rainfall monthly data from 2006, distributed in 16 surface meteorological stations of the RS were used to calculate the WB. The methods proposed by Thornthwaite & Mather (1955) and Thornthwaite (1948) were used to calculate the WB and the evapotranspiration, respectively. The impact of MS in the hydric regime of the RS in 2006 was analyzed using data of occurrence of Frontal System (FS), Mesoscale Convective System (MCS) and Severe Events (SE). The 2006 RS rainfall distribution was uniform in the four periods of the year, with higher rainfall volume in the northern half of RS, where there was no lack of water in 2006. In the southern half of RS in 2006 there was lack of water in JFM and in OND in the coastal region. The factors that contributed to water availability during 2006 in the northern half and lack of water in the southern half of RS in JFM (Jan, Feb, Mar) and in OND (Oct, Nov, Dec) in the coastal region were: MCS and SE higher frequency in the northern half; FS lower frequency in this year in the southern half of RS in relation to the normal climatological data and the ENSO (El Niño South Oscillation) acting whose configuration in 2006 caused dry spell in the Brazil south region.