Dados do Trabalhos de Conclusão

OBSERVATÓRIO NACIONAL
GEOFÍSICA (31013015002P5)
INTERPRETAÇÕES QUALITATIVA E QUANTITATIVA DE DADOS MAGNÉTICOS
FELIPE FERREIRA DE MELO
TESE
24/01/2020

Apresentamos uma nova abordagem metodológica para realizar a interpretação qualitativa e duas melhorias metodológicas para realizar interpretações quantitativas de dados magnéticos. Na primeira parte desta tese, propomos o uso da amplitude do vetor da anomalia magnética para interpretar qualitativamente dados magnéticos em baixas latitudes magnéticas, em grandes áreas. Os dados de amplitude são fracamente dependentes da direção da magnetização, não requerem conhecimento prévio da direção da magnetização da fonte e produzem máximos sobre as fontes causadoras. Assim, os dados de amplitude permitem a definição das posições horizontais, das projeções horizontais das fontes e aproximadamente de suas extensões, principalmente em baixas latitudes magnéticas, em que o campo magnético aumenta a complexidade das anomalias, além do caso de anomalias com magnetização remanente. Calculamos os dados de amplitude a partir da anomalia de campo total por meio da técnica da camada equivalente e mostramos o desempenho desses dados na interpretação qualitativa com testes sintéticos. Na aplicação a dados reais no Cráton da Amazônia, norte do Brasil, os dados de amplitude localizam anomalias destacadas na anomalia de campo total, que têm correlação com aforamentos identificados no mapa geológico. Além disso, os dados de amplitude sugerem a presença de múltiplos corpos geológicos em subsuperfície seguindo um alinhamento das unidades geológicas aflorantes. Para as interpretações quantitativas, propomos duas melhorias metodológicas na deconvolução de Euler. Assim, na segunda parte da tese, lidamos com o espalhamento de soluções na deconvolução de Euler, selecionando estimativas confiáveis da deconvoluçãoo de Euler através das derivadas verticais da anomalia de campo total. A derivada vertical é utilizada por causa de sua habilidade em localizar fontes já que o sinal decai rapidamente com o afastamento da fonte. Para cada janela móvel de dados, calculamos o desvio padrão da derivada vertical da anomalia de campo total e definimos as estimativas confiáveis de localização da fonte como aquelas estimativas obtidas pelas janelas móveis com os maiores desvios padrão. O índice estrutural correto é definido com o maior agrupamento das estimativas confiáveis e a média dessas estimativas define a posiçãoo da fonte. Nossa metodologia foi testada em cenários de múltiplas fontes e anomalias interferentes, definindo com sucesso o índice estrutural correto e as profundidades das fontes. A aplicação na anomalia magnética de Anitápolis, sul do Brasil, permitiu inferir a presença de um plug intrusivo e sua profundidade até o topo. Finalmente, na terceira parte desta tese, propomos a definição do índice estrutural correto na deconvolução de Euler através de estimativas do nível de base. Mostramos matematicamente que assumindo o índice estrutural correto sobre a fonte, em uma região definida por patamares de estimativas horizontais ou verticais constantes, o desvio padrão das estimativas do nível de base é mínimo. Portanto, propusemos um novo critério para determinar o índice estrutural correto por meio do desvio padrão mínimo das estimativas de nível de base. Testes em dados sintéticos mostram que a metodologia de estimativas do nível dos base em plots de patamar supera as estimativas de profundidade na definição do índice estrutural correto em cenários com anomalias fortemente interferentes. Aplicamos a metodologia em dados magnéticos de parte da província alcalina de Goiás, centro do Brasil, e os resultados sugerem que três plugs intrusivos dão origem da anomalia de Diorama e fontes tipo dipolo produzem as anomalias de Arenópolis e Montes Claros de Goiás.

Interpretação de dados magnéticos;Deconvolução de Euler;Amplitude do vetor magnético anômalo;Camada equivalente.
We present a new methodological approach to accomplish a qualitative interpretation and two methodological improvements to accomplish quantitative interpretations of magnetic data. In the first part of this thesis, we propose the use of the amplitude of the magnetic anomaly vector for interpreting qualitatively magnetic data at low magnetic latitudes, in large areas. The amplitude data is weakly dependent on the magnetization direction, require no prior knowledge of the source magnetization direction and produce maxima over the causative sources. Thus, the amplitude data allow the definition of the horizontal positions, the horizontal projections of the sources and roughly their extensions, especially at low magnetic latitudes, where the magnetic field increases the complexity of the anomalies, and for anomalies with strong remanent magnetization. We compute the amplitude data from the total-field anomaly via the equivalent source technique and show the performance of these data in qualitative interpretation with synthetic tests. In the application to real data on the Amazonian Craton, northern Brazil, the amplitude data located anomalies highlighted on the total-field anomaly, which have correlation to mapped outcrops on the geologic map. Moreover, the amplitude data suggest the presence of multiple buried geologic bodies following a trend of the known outcropping geologic units. For quantitative interpretations we propose two methodological improvements on Euler deconvolution. Thereby, in the second part of the thesis we deal with the spray of solutions on Euler deconvolution selecting reliable Euler deconvolution estimates throughout the vertical derivatives of the total-field anomaly. The vertical derivative is selected because they of its ability to locate sources due to its higher signal decay with distance. For each moving-data window, we compute the standard deviation of the vertical derivative of the total-field anomaly and define the reliable source-location estimates as those estimates obtained by the data windows with the largest standard deviations. The correct structural index is defined with the tightest cluster of the reliable estimates and the mean of these estimates define the source position. Our methodology was tested in scenarios of multiple sources and interfering anomalies, successfully defining the correct structural index and the depths of the sources. Application to the Anitápolis magnetic anomaly, southern Brazil, allows inferring the presence of a plug intrusion and its depth to the top. Finally, in the third part of this thesis we propose the definition of the correct structural index in Euler deconvolution via base-level estimates. We mathematically show that assuming the correct structural index over the source, on a region defined by plateaus of constant horizontal or vertical estimates, the standard deviation of base-level estimates are minimum. Therefore, we have proposed a new criterion for determining the correct structural index by means of the minimum standard deviation of base-level estimates. Tests on synthetic data show that the methodology of base-level estimates on plateau plots overcomes depth estimates in defining the correct structural index in scenarios with strongly interfering anomalies. We applied the methodology on magnetic data from part of Goiás Alkaline Province, central Brazil, and the results suggest that three plug intrusions give rise to the Diorama anomaly and dipole-like sources yield Arenopolis and Montes Claros de Goiás anomalies.
Interpretation of magnetic data;Euler deconvolution;Amplitude of the magnetic anomaly vector;Equivalent layer.
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PORTUGUES
OBSERVATÓRIO NACIONAL
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

GEOFÍSICA APLICADA
RECURSOS NATURAIS
NOVAS METODOLOGIAS PARA A INVERSÃO E INTERPRETAÇÃO DE DADOS GEOFÍSICOS

Banca Examinadora

VALERIA CRISTINA FERREIRA BARBOSA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
COSME FERREIRA DA PONTE NETO Docente - PERMANENTE
ANDRE WIERMANN Docente - COLABORADOR
RODRIGO BIJANI SANTOS Participante Externo
VALERIA CRISTINA FERREIRA BARBOSA Docente - PERMANENTE
YARA REGINA MARANGONI Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDACAO CARLOS CHAGAS FILHO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO-FAPERJ - Auxílio Pesquisa 19
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 29

Vínculo

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Não