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Results of ambient noise tomography in the São Francisco Craton

O objetivo deste trabalho foi identificar embarcações em imagens de radar obtidas pela aeronave R-99 da Força Aérea Brasileira. Dados de amplitude, obtidas na banda L e nas polarizações HH, HV, VH e VV da região de Porto de Tubarão, ES, foram processados por meio de diferentes tipos de realces, filtros, classificadores e transformadores espectrais. As imagens com maior potencial para identificar embarcações foram ainda analisadas para diferenciar embarcações militares de mercantes, considerando-se os cinco elementos de interpretação (forma, tamanho, sombra, tonalidade e fatores associados, isto é, o contexto em que as embarcações se encontram nas imagens) e as cinco fases de interpretação de imagens (detecção, reconhecimento, análise, dedução e classificação). A combinação de processamentos mais favoráveis foi o realce com contraste 50-200, seguido de filtro abertura ou erosão e classificador SVM (Support Vector Machine) ou transformação SCI (Synthetic Color Image). Foi possível discriminar embarcações nas fases de detecção e reconhecimento, enquanto a diferenciação entre embarcações mercantes e militares foi obtida nas fases de análise e dedução. No nível de classificação, não foi possível definir o tipo de embarcação militar (e.g., fragata ou contratorpedeiro) ou o tipo de embarcação mercante (e.g., petroleiro ou graneleiro). The objective of this study was to identify vessels in radar images obtained by the R-99 airplane from Brazilian Air Force. Amplitude data obtained in L-band and HH-, HV-, VH- and VV-polarizations over the region of Tubarão Harbor, State of Espirito Santo, were processed through different types of enhancements, filters, classifiers, and spectral transformers. The images with highest performances were also analyzed to differentiate between military and merchant vessels, considering the five elements of interpretation (shape, size, shadow, tone and associated factors, that is, the context in which the vessels are found in the images) and five steps of image interpretation (detection, reconnaissance, analysis, deduction, and classification). The best combination of image processing was 50-200 contrast enhancement, aperture or erosion filters, and SVM (Spectral Vector Machine) classifier or SCI (Synthetic Color Image) transformation. It was possible to discriminate vessels in the steps of detection and reconnaissance, while the differentiation between military and merchant vessels was possible in the steps of analysis and deduction. In the final step of classification, it was not possible to define the types of military vessels (e.g., frigate or destroyer) neither the types of merchant vessels (e.g., petroleum tanker or bulk carrier).

We present models for the upper-mantle velocity structure beneath SE and Central Brazil using independent tomographic inversions of P- and S-wave relative arrival-time residuals (including core phases) from teleseismic earthquakes. The events were recorded by a total of 92 stations deployed through different projects, institutions and time periods during the years 1992-2004. Our results show correlations with the main tectonic structures and reveal new anomalies not yet observed in previous works. All interpretations are based on robust anomalies, which appear in the different inversions for P- and S-waves. The resolution is variable through our study volume and has been analyzed through different theoretical test inversions. High-velocity anomalies are observed in the western portion of the São Francisco Craton, supporting the hypothesis that this Craton was part of a major Neoproterozoic plate (San Franciscan Plate). Low-velocity anomalies beneath the Tocantins Province (mainly fold belts between the Amazon and São Francisco Cratons) are interpreted as due to lithospheric thinning, which is consistent with the good correlation between intraplate seismicity and low-velocity anomalies in this region. Our results show that the basement of the Paraná Basin is formed by several blocks, separated by suture zones, according to model of Milani & Ramos. The slab of the Nazca Plate can be observed as a high-velocity anomaly beneath the Paraná Basin, between the depths of 700 and 1200 km. Further, we confirm the low-velocity anomaly in the NE area of the Paraná Basin which has been interpreted by VanDecar et al. as a fossil conduct of the Tristan da Cunha Plume related to the Paraná flood basalt eruptions during the opening of the South Atlantic. © 2010 The Authors Geophysical Journal International © 2010 RAS.

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2022. Os aterros sanitários não controlados (ASNC) são áreas de deposição de resíduos sólidos a céu aberto, que não foram planejadas de acordo com as medidas de proteção ao meio ambiente e à saúde pública. Nesses locais, não há controle da disposição dos materiais descartados e tampouco do sistema de drenagem do chorume gerado pela decomposição dos resíduos. Para delimitar as camadas de resíduos, caracterização físicas dos materiais aterrados e evitar a percolação de chorume para camadas mais profundas utilizam-se, em sua maioria, métodos geoelétricos, e menos comum os métodos sísmicos, visto que são metodologias rápidas, não invasivas e detalhadas no estudo de aterros sanitários. Além disso, os métodos geofísicos podem contribuir com informações valiosas quanto ao mapeamento de áreas úmidas em maciços de resíduos sólidos urbanos. O presente trabalho tem por objetivo a caracterização geométrica e física dos resíduos sólidos aterrados no antigo Aterro Controlado do Jockey Clube de Brasília (ACJC), no Distrito Federal. Os métodos geofísicos aplicados foram a eletrorresistividade, a sísmica de refração e a sísmica de onda superficial com a técnica Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW). Os resultados obtidos com a eletrorresistividade, com diferentes arranjos eletródicos (Dipolo-Dipolo, Polo-Dipolo, Wenner e WennerSchlumberger) possibilitaram a geração de um modelo de espessura das camadas de resíduos e a estimativa do volume aproximado do pacote de resíduos sólidos a partir do modelo geoelétrico mais representativo do aterro. Por outro lado, com as respostas das velocidades de ondas cisalhantes () e de compressão (), bem como o produto derivado dessas velocidades, como a razão de Poisson (), módulo de Young () e módulo de cisalhamento (0), obtidos com dados de refração e de MASW, foi possível caracterizar as diferentes camadas de uma parcela do ACJC e calcularamse as propriedades elásticas de interesse geotécnico a partir das relações de e . Por fim, a utilização desses métodos geofísicos se mostrou uma ferramenta útil para a investigação de aterros, além de ter contribuído para o melhor delineamento das camadas que compõem o ACJC, para a definição de zonas úmidas e para a determinação de parâmetros de resistência e competência mecânica dos materiais aterrados no ACJC. Municipal solid waste landfill (MSWL) are open deposition areas that were not planned in accordance with measures to protect the environment and public health. In these places, there is neither a control over the disposal of the discarded materials, nor a drainage system for the leachate generated from the waste composition. The historical reconstruction of waste disposal for a MSWL is a challenging task. Geoelectric methods are a quick, non-invasive and detailed way to delimit the waste layer and characterize the landfilled materials. In addition, geophysical methods can contribute with valuable information regarding the mapping of wetlands in massive urban solid waste. The present work has the characterization of landfilled solid residues and saturated zones as objective, through the geophysical methods of resistivity and seismic methods of Refraction and MASW, in an area located in the Municipal solid waste landfill Jockey Clube de Brasília - DF (ACJC). By the sessions obtained through electro-resistivity, in different electrode arrays Dipole-Dipole, Pole-Dipole, Wenner and Wenner-Schlumbeger, it was possible to generate a layer thickness model, and calculate the approximate volume of the package of domestic solids from the most representative geo-electric model of the landfill. By the other hand, with the wave response of shear () and compressional () waves, as well as the derived product due to the Poisson ratio (), Young's modulus (), and shear modulus (0), obtained from data of Seismic Refraction Tomography and MASW, it was possible to characterize the different layers of a portion of the ACJC and to calculate elastic properties of geotechnical interest from the relations of and . Finally, the use of geophysical methods proved to be a useful tool for the investigation of landfills, and also contributed to better delineate the layers that make up the ACJC, to define wetlands, and to determine parameters of resistance and competence of the materials landfilled in the ACJC.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2021. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). O objetivo principal deste trabalho é utilizar a Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências com Ondas S para obter imagens, com maior resolução espacial, das anomalias de velocidade presentes na litosfera e no manto sublitosférico sob o Brasil, abrangendo regiões que ainda não foram estudadas por esse método. Para fins de controle de qualidade dos dados sismológicos, foi utilizada a Análise do Movimento de Partícula de Ondas P telessísmicas para identificar estações com erros de orientação que pudessem, em última instância, afetar o cálculo dos resíduos relativos necessários à inversão tomográfica. Foram estimados os erros de orientação de 156 sismômetros, dos quais 17 possuíam erros absolutos maiores que 10o. Somente para a estação BOAV (sub-rede BR-UnB) foi estimado um erro de orientação maior de ±90o (+177,5o). Essa análise também permitiu a identificação da origem dos erros de orientação. Com exceção de BOAV, instalada com as componentes Norte-Sul invertidas, os erros de orientação foram ocasionados principalmente pela declinação incorreta na bússola. Com o intuito de verificar a influência da geologia nos valores de desvio azimutal, foram realizados testes estatísticos comparando grupos de estações instaladas em dois tipos de ambientes geológicos. Os resultados indicaram que as estações localizadas em regiões de Embasamento Pré-Cambriano tendem a gerar valores de desvio azimutal mais acurados em relação às que estão em Coberturas Fanerozoicas. Após a correção de orientação, realizada a partir dos erros estimados, os dados passaram por um procedimento de correlação cruzada para obter os resíduos de tempo que, posteriormente, foram utilizados na inversão tomográfica. Esta, por sua vez, gerou os mapas e perfis de anomalias de velocidade de Ondas S em diversas profundidades, com resolução significativamente melhor do que os modelos encontrados na literatura, sobretudo se comparados com trabalhos que utilizaram como base a Teoria Geométrica do Raio. Esses resultados permitiram aprimorar o conhecimento atual e levantar discussões a respeito de diversos aspectos das anomalias de velocidade observadas e sua interpretação dentro do contexto de cada Província Estrutural brasileira. A partir dos mapas e perfis, foi possível identificar anomalias de alta velocidade relacionadas aos blocos cratônicos da Bacia do Paraná (Bloco Paranapanema), do Cráton Amazônico, do Cráton São Francisco e da Bacia do Parnaíba (Cráton São Luís). Já as anomalias de baixa velocidade estão relacionadas a zonas de sutura e de afinamento litosférico. A sismicidade registrada na Província Tocantins também segue os contornos das anomalias de baixa velocidade nessa região, que pode ser consequência da existência de zonas de fraqueza decorrentes do afinamento litosférico com ascensão da astenosfera mais quente. Tal afinamento faz com que os esforços compressivos que atuam na Placa Sul-Americana se concentrem na crosta, gerando falhas ou reativando falhas antigas. The main objective of this work is to use S-wave Multiple Frequency Seismic Tomography to obtain images, with higher spatial resolution, of the velocity anomalies in the lithosphere and in the sublithospheric mantle under Brazil, covering regions that have not yet been studied by this method. For the purposes of quality control of seismological data, P-wave Particle Motion Analysis was used to identify stations with orientation errors that could, ultimately, affect the computation of the relative time residuals necessary for the tomographic inversion. The orientation errors of 156 seismometers were estimated, of which 17 had absolute errors greater than 10o. Only for the BOAV station (subnet BR-UnB) an orientation error greater than ±90o (+177.5°) was estimated. This analysis also allowed the identification of the cause of orientation errors. With the exception of BOAV, installed with the North- South components inverted, orientation errors were mainly caused by incorrect compass declination. In order to verify the influence of geology on the azimuthal deviation values, statistical tests were performed comparing groups of stations installed in two types of geological environments. The results indicated that the stations located in Pre-Cambrian Basement tend to generate more accurate azimuthal deviation values compared to those located in Phanerozoic Covers. After correcting the orientation, based on the estimated errors, the data was cross- correlated to obtain the time residuals that were later used in the tomographic inversion. This, in turn, generated the maps and profiles of S-wave velocity anomalies at different depths, with significantly better resolution than the models found in the literature, especially when compared with works that used the Geometric Ray Theory as a basis. These results allowed to improve the current knowledge and raise discussions about several aspects of the observed velocity anomalies and their interpretation within the context of each Brazilian Structural Province. From the maps and profiles, it was possible to identify high-velocity anomalies related to the cratonic blocks of the Paraná Basin (Paranapanema Block), the Amazonian Craton, the São Francisco Craton and the Parnaíba Basin (São Luís Craton). Low-velocity anomalies, on the other hand, are related to suture and lithospheric thinning zones. The seismicity recorded in the Tocantins Province also follows the contours of low-velocity anomalies in this region, which may be a consequence of the existence of weakness zones resulting from the lithospheric thinning with the rise of the warmer asthenosphere. Such thinning makes the compressive stress that acts on the South American Plate concentrate on the crust, generating faults or reactivating old ones.

O Sistema Transformante São Paulo (STSP) está localizado na Dorsal Meso-Atlântica (MAR), Atlântico Equatorial e é formado por um complexo sistema de falhas, no qual suas interações provocam a ocorrência de eventos sísmicos com magnitudes pequenas a moderadas. A ausência de uma rede de estações sismográficas permanentes na região dificulta a caracterização da sismicidade neste local. Como resultado, os efeitos da sismicidade, de falhamento e de interação de fluidos na massa rochosa permanece pobremente amostrada. Nesta dissertação, nós quantificamos as perturbações de velocidade associadas à atividade sísmica no Arquipélago São Pedro São Paulo (ASPSP) usando uma estação sismográfica instalada na ilha Belmonte. Foram calculadas funções de autocorrelação (ACFs) de ruído a partir dos registros contínuos dessa estação ao longo do ano de 2012. As ACFs foram obtidas por duas abordagens diferentes: autocorrelação clássica normalizada geometricamente (ACGN) e autocorrelação por fase (PAC). Ambas as abordagens forneceram resultados similares e fomos capazes de estimar variações de velocidades devido a sismos com 3.0 ≤ ML ≤ 4.7. As mudanças no meio foram investigadas através da análise conjunta de curvas de decorrelação e de variações de velocidade, esta última sendo obtida pelo método de Moving Window Cross Spectral (MWCS). Nossas análises mostram que as variações de velocidade são possivelmente associadas ao acoplamento hidromecânico, no qual os aumentos de velocidade observados podem ser controlados por mudanças no esforço estático e interações rocha-fluido são responsáveis pelas quedas de velocidade observadas. Esses comportamentos são qualitativamente explicados pela natureza do complexo sistema de multi-falhas do STSP, onde interações rocha-fluido exercem um importante papel nas variações de velocidade observadas. The Saint Paul Transform System (SPTS) is located in th MId-Atlantic Ridge (MAR), Equatorial Atlantic and is formed by a multi-fault complex system, where many faults are interacting and small-to-moderate events are routinely located in the area using global seismic networks. This seismicity is challenging to charecterize since no permanent seismic stations near this area is available. As a result, the effect of the seismic events on the rock mass and the inter-play between seismicity, faulting and fluid in the MAR is poorly constrained. In this dissertation, we quantify the seismic velocity pertubations due to smallto-moderate magnitude earthquakes in the Saint Peter Saint Paul Archipelago (SPSPA) using one seismographic station installed in the region. We calculate noise auto-correlation functions using the data recorded by this station. The auto-correlograms were obtained by two different approaches: classical auto-correlation geometrically normalized (ACGN) and phase autocorrelation (PAC). We found that both approaches give very similar results and we are able to estimate velocity changes due to small earthquakes (between 3.0 and 4.7 ML). The changes in the medium were investigated through the joint analysis of decorrelation curves and velocity changes obtained by Moving Window Cross Spectral (MWCS) method. Our analysys show that the velocity changes are possibly associated with a hydromechanical coupling in which the observed velocity increase is driven by static stress changes and fluid-rock interaction is responsible for the observed velocit drop. This behavious is qualitatively explained by the multi-fault complex system nature of the SPTS, where fluid-rock interaction plays an important role in the observed velocity variation.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas e Geodinâmica, 2020. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). São apresentados os resultados de Tomografia Sísmica de Múltiplas Frequências para o manto litosférico sob as bacias do Pantanal, Paraná e Chaco-Paraná. Essa metodologia difere da utilizada em estudos tomográficos anteriores no Brasil, cuja teoria é baseada na aproximação de frequências infinitas da Teoria de Raio, pois considera que os resíduos relativos obtidos pelo processamento de sismogramas são dependentes de um volume circundante ao traçado de raio, cujo formato se assemelha ao um elipsoide curvado, recebendo o nome de Banana-Doughnut Kernel. Foram processados dados em seis frequências centrais (0.03, 0.06, 0.13, 0.25, 0.5, 1 Hz) para as fases P, PKIKP, PcP e PP registrados por 70 estações de banda- larga distribuídas sobre a área de estudo entre os anos de 2016 a 2019, com o principal volume de dados sendo fornecido por 38 estações da rede XC, do Projeto 3 Bacias (FAPESP). O processamento para a obtenção dos resíduos relativos foi feito através do programa semiautomatizado de correlação cruzada de Bonnin et al. (2014), resultando em uma base de dados com 62692 resíduos relativos (P-22747, PKIKP-13357, PcP-3922, PP-22666) distribuídos em 1081 eventos. Essa base foi então somada à tomografia de múltiplas frequências de Costa et al. (2020), resultando em um total de 75187 resíduos relativos a serem utilizados na inversão. Os resultados mostram uma grande anomalia de alta velocidade sob a Bacia do Paraná, consistente com o limite proposto por Mantovani et al. (2005) para o Bloco Paranapanema. Foi observado que essa anomalia sofre uma redução de amplitude antes de se juntar a outra anomalia positiva na região do Cráton do São Francisco, interpretada como a separação entre esses blocos cratônicos. O teste sintético com uma separação de 150 km entre essas estruturas também mostrou a redução de amplitude observada nos dados reais. Na área sudeste dessa anomalia há uma aparente segmentação, com a porção a leste apresentando comportamento distinto da anomalia principal, sendo interpretada como o Cráton Luiz Alves, com limites semelhantes aos propostos por Cordani et al. (2009). A anomalia de alta velocidade interpretada como o Cráton Rio Apa não se estende para o norte, sob a Bacia do Pantanal, estando de acordo com o modelo apresentado por Rocha et al. (2019a) e indicando que o embasamento da bacia não é composto por um bloco cratônico. Essa anomalia não se estende para o sul, como indicado por Rocha et al. (2019a), com a região em questão sendo caracterizada por uma anomalia de baixa velocidade consistente com a Zona Sísmica do Sul do Paraguai. The results of Multiple Frequency Seismic Tomography for the lithospheric mantle under the Pantanal, Paraná, and Chaco-Paraná basins are presented. This methodology differs from that used in previous tomographic studies in Brazil, whose theory is based on the approximation of infinite frequencies of the Ray Theory, because it considers that the relative residues obtained by the processing of seismograms are dependent on a volume surrounding the traced ray, whose shape resembles a curved ellipsoid, being called Banana-doughnut Kernel. Data were processed for six central frequencies (0.03, 0.06, 0.13, 0.25, 0.5, 1 Hz) for phases P, PKIKP, PcP and PP registered by 70 broadband stations distributed over the study area between 2016 and 2019, with the main volume of data being provided by 38 stations of the XC network, from the 3 Basins Project (FAPESP). The processing to obtain the relative residues was done through the semi-automated cross-correlation program of Bonnin et al. (2014), resulting in a database of 62692 relative residuals (P-22747, PKIKP-13357, PcP-3922, PP-22666) distributed in 1081 events. This base was then added to the multiple-frequency tomography of Costa et al. (2020), resulting in a total of 75187 relative residuals to be used in the inversion. The results show a large high-speed anomaly under the Paraná Basin, consistent with the limit proposed by Mantovani et al. (2005) for the Paranapanema Block. It was observed that this anomaly undergoes a reduction in amplitude before joining another positive anomaly in the São Francisco Craton’s region, interpreted as the separation between these chronic blocks. The synthetic test with a separation of 150 km between these structures also showed the amplitude reduction observed in the real model. In the southeast area of this anomaly, there is an apparent segmentation, with the eastern part presenting distinct behavior of the main anomaly, being interpreted as the Luiz Alves Craton, with limits similar to those proposed by Cordani et al. (2009). The high-speed anomaly interpreted as the Rio Apa Craton does not extend to the north, under the Pantanal Basin, being in agreement with the model presented by Rocha et al. (2019a) and indicating that the basin’s basement is not composed of a cratonic block. This anomaly does not extend to the south, as indicated by Rocha et al. (2019a), with the region in question being characterized by a low-speed anomaly consistent with the Southern Paraguay Seismic Zone.

A análise do ruído sísmico de ambiente tem-se mostrado uma alternativa viável à análise de ondas sísmicas geradas por terremotos. Embora durante muito tempo tenha sido comumente descartado dos registros de terremotos, tem-se mostrado que a correlação cruzada do registro do ruído sísmico de ambiente permite a recuperação da função de Green entre dois receptores. Além do mais, o ruído sísmico tem a propriedade de se propagar ininterrompidamente e independentemente da ocorrência de terremotos, pelo que permite a realização de estudos tomográficos de alta resolução em regiões de baixa sismicidade. Ao longo das duas últimas décadas, a correlação de ruído sísmico entre pares de estações sismográficas tem sido bastante utilizada para estudos de tomografia de ondas de superfície. Em particular, para o Nordeste do Brasil, estudos de tomografia usaram estações de banda larga temporárias e permanentes para investigar a estrutura profunda (crosta superior) da Província Borborema; entretanto, além das estações de banda larga acima mencionadas, existe um grande volume de dados coletados por 22 estações de período curto que permitiria melhorar a resolução desses estudos tomográficos. Assim, o objetivo desta dissertação de mestrado é o de investigar se: (i) dados de período curto podem ser utilizados em estudos tomográficos de onda de superfície e (ii) podem ser combinados com dados de banda larga em uma única inversão tomográfica. Através da correlação cruzada do ruído sísmico registrado e seu empilhamento, observou-se a emergência do modo fundamental das ondas Rayleigh e seu caráter dispersivo entre estações de perído curto. Verificou-se também que é possível calcular as curvas de dispersão (grupo e fase) de forma satisfatória para períodos de até 10 s (após remoção da resposta instrumental) usando técnicas padrão de análise de ondas de superfície e que é efectivamente viável invertê-las tomograficamente junto às curvas de dispersão obtidas de registros de banda larga. Os resultados obtidos na Província Borborema mostram foram para os períodos de 5 s de 10 s. Assim, foi possível definir novas estruturas como a bacia sedimentar de Sergipe Alagoas e principalmente o Planalto da Borborema o qual é uma das estruturas geológicas mais importantes da região de estudo, que não foram bem delineadas em estudos tomográficos anteriores. Analysis of ambient seismic noise has proved to be a viable alternative to earthquake-generated seismic wave analysis. Although for a long time it was commonly discarded from earthquake recordings, it has been shown that the cross correlation of ambient seismic noise allows the recovery of the Green’s function between receivers. Moreover, seismic noise has the property of propagating uninterruptedly and independently of the occurrence of earthquakes, allowing for high resolution tomographic studies in low seismicity regions. Over the past two decades, the correlation of seismic noise between pairs of seismographic stations has been widely utilized in surface-wave tomography studies. In particular, for the northeast Brazil region, tomography studies used temporary and permanent broadband stations to investigate the deep structure (upper crust) of the Borborema Province; however, in addition to the broadband stations mentioned above, there is a large volume of data collected by 22 short-period stations that could improve the resolution of these tomographic studies. Thus, the goal of this MSc dissertation is to investigate whether short-period data: (i) can be used in surface-wave tomography studies, and (ii) can be combined with broadband data in a single tomographic inversion. Through the cross correlation of the recorded ambient seismic noise between short-period stations and subsequent stacking, the emergence of the dispersive, fundamental-mode Rayleigh waves was verified. It was also found that the dispersion curves (group and phase) could be satisfactorily obtained for periods of up to 10 s (after removal of the instrumental response), using standard surface-wave analysis techniques, and that it was indeed feasible to invert them together with dispersion curves from broadband recordings. The results obtained in the Borborema Province show that, for the 5 to 10 s period range, it was possible to define structures such as the Sergipe-Alagoas basin and the Borborema Plateau, which were not well delineated in previous tomographic studies.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Utilizamos um experimento de 5 horas de duração com 182 sensores verticais de 2 Hz implantados na superfície para caracterizar o ruído antes e durante um monitoramento de fraturamento hidráulico na Bacia Potiguar, Brasil. Observamos que o ruído sísmico é principalmente de induções eletromagnéticas e de vibração de máquinas perto da cabeça do poço, e de fontes localizadas a 2 km do centro da rede sísmica como as bombas de vareta de sucção, tubulações, estradas e instalações industriais. Também relatamos uma ressonância composta por ondas de corpo provenientes da área tratada, que só está presente quando a injeção ocorre. Interpretamos essa ressonância resultante de fraturas cheias de fluido na subsuperfície, mantendo ondas que reverberam nas fraturas. Diferentes estratégias foram empregadas para correlacionar e empilhar os dados para a Interferometria Sísmica de Ruído Ambiente: correlação cruzada normalizada geométrica (CCGN), correlação cruzada de fase (PCC), empilhamento linear e empilhamento ponderado de fase (PWS). PCC e PWS são baseados na coerência instantânea de fase dos sinais analíticos. Por causa da distribuição inadequada da fonte de ruído e da geometria da aquisição, artefatos surgem nos correlogramas. Nós propusemos uma metodologia simples para atenuar esses efeitos indesejados, que consiste em aplicar a correção estática (Linear Moveout - LMO), empilhar os dados no domínio do tiro e filtro f-k. As curvas de dispersão após esse processamento são aprimoradas e os resultados da análise de velocidade de fase são consistentes com os dados da literatura. We use a 5-h long experiment with 182 vertical 2 Hz sensors deployed on the surface to characterize noise before and during a hydraulic fracking monitoring in the Potiguar Basin, NE Brazil. We observe that the seismic noise is mainly from electromagnetic inductions and from machinery vibration near the wellhead, and within 2 km from the array center from pumpjacks, pipelines, roads, and industrial facilities. We also report a resonance composed of body wave coming from the treated area which is only present when the injection takes place. We interpret this resonance resulting from fluid filled fractures in the subsurface maintaining waves that reverberate in the fractures. Different strategies were employed to cross-correlate and stack the data to Ambient Noise Seismic Interferometry: classical geometrical normalized cross-correlation (CCGN), phase cross-correlation (PCC), linear stacking and phase weighted stacking (PWS). PCC and PWS are based on the instantaneous phase coherence of analytic signals. Bacause of the unsuitable distribution of the noise source and geometry of acquisition, spurious arrivals arise in the correlograms. We proposed a simple methodology to attenuate these unwanted effects which consists of applying Linear Moveout (LMO) correction, stack the data in the shot domains and f-k filtering. The dispersion curves after this processing are improved and the results from the phase velocity analysis are consistent with those data from the literature.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2019. A Bacia sedimentar de Sergipe-Alagoas, localizada no Nordeste Brasileiro, possui importância histórica na exploração de hidrocarbonetos. Como consequência, possui uma grande quantidade de dados sísmicos e de poço por toda a bacia, o que resulta numa grande quantidade de informações. Contudo, muito desse conhecimento está retido na indústria de óleo e gás. Neste trabalho aplicou-se a análise AVO em uma linha sísmica na porção sul da Bacia Sergipe-Alagoas. Foi realizado um processamento para a preparação do dado, com foco na preservação da amplitude. A partir do produto final do processamento foram calculados o intercept e o gradiente para os intervalos de tempo em que estão as rochas sedimentares da Bacia. Com base nas informações estratigráficas definiu-se 5 intervalos, e para cada foi criado um crossplot e calculada a razão Vp/Vs correspondente. Os valores de razão Vp/Vs foram comparados aos valores obtidos através das medidas de um poço próximo à linha processada. Observou-se que a partir da análise AVO foi possível obter valores de razão Vp/Vs com tendência similar aos das medidas in situ, embora existam diferenças entre eles. A partir dos gráficos, observou-se que para os primeiros mil metros a razão Vp/Vs é alta, e decai conforme aumenta a profundidade. Essa profundidade coincide com folhelhos, contudo não existe relação entre a razão Vp/Vs e as medidas de raio gama, um indicador de folhelhos. Também foram delimitadas as principais Sequências estratigráficas observadas na seção sísmica empilhada, ordenadas em: embasamento, Sequência Rifte, Sequência Transicional Sequência Marinha Regressiva. A Sequência Marinha Transgressiva que ocorre em outras regiões da Bacia não está presente nessa região. The Sergipe-Alagoas sedimentary basin, located in the Northeast Brazil, has an historical valueon the hydrocarbon exploration. As a consequence, it presents a large dataset of seismic lines and drilled wells all over the basin, which results in a large amount of information. However, many of this knowledge is kept in the oil and gas industry. In this work it was applied the AVO analysis in a seismic line on the southern region of the Sergipe-Alagoas basin. It was applied a processing as preparation for the data, focused on preserving the amplitude. From the final result of the processing stage, it was calculated the intercept and the gradient for the time interval that comprehends the sedimentary rocks of the basin. Based on the stratigraphic information, 5 intervals were defined, and for each one, a crossplot was generated and the Vp/Vs ratio calculated. The Vp/Vs ratio values were compared to the ones obtained from measurements from a well near the seismic line. From the AVO analysis it was possible to get Vp/Vs values with a trend similar to the in-situ measurements, though there are differences between them. From the graphs, it is observed that for the shallowest thousand meters the Vp/Vs values are high and they decrease as the depth increases. At these depths, shales are found, however there is no correlation between the Vp/Vs ratio and the gamma ray measurements, which is a shale indicator. In addition, the main Stratigraphic Sequences were identified, ordered in: basement, Rift Sequence, Transitional and Marine Regressive Sequence. The Marine Transgressive Sequence that appears in other regions of the basin was not found in this area.