Abstract Landslides can substantially impact the fluvial systems, which is why the continuous mapping of their extent, evolution and stability assessment is crucial. However, in such environments, material identification (e.g. colluvium) and subsurface characterization by the methods used for geologic mapping and geotechnical investigation is often a challenging task. Thus, these classical invasive methods may benefit from geophysical techniques to enable and enhance our understanding of the subsurface in these areas. To examine such integrated approach, Multi-Channel Analysis of Surface Waves (MASW) combined with Electrical Resistivity Tomography (ERT) were applied on a geomorphologically active fluvial valley in Sobradinho (the Federal District of Brazil). The subsurface materials showed a specific range of resistivity values as dry soil, saprolite, and landslide slip surface. The 1D shear wave velocity (Vs) model showed an increasing trend of Vs with depth at a location away from the landslide mass, while the longitudinal profile (over the landslide) showed an anomalous change in Vs (~ 250 to 400 m/sec). Based on the existing information about the landslide, the ERT appeared to be an effective method over MASW. This study shows how the integration of geophysical data with the geological and geotechnical investigation helps to obtain a more realistic or unambiguous model of the subsurface.

A vinhaça, resíduo gerado na proporção de 13 litros para cada litro de álcool produzido, possui um alto potencial poluidor dos recursos hídricos subterrãneos e superficiais, causa alterações no comportamento do solo e pode gerar problemas de salinização. Este trabalho objetiva avaliar a eficiência do método da eletrorresistividade para a detecção e mapeamento das anomalias causadas pela disposição inadequada de grandes quantidades de vinhaça em um antigo tanque de infiltração localizado no Assentamento Sepé-Tiarajú, Região de Ribeirão Preto -SP. O trabalho objetiva também caracterizar o tipo de anomalia inerente ao resíduo no local estudado e diagnosticar sua influência dentro e fora dos limites do tanque. Foram executados onze perfis de tomografia elétrica, arranjo dipolo-dipolo radial e espaçamento entre eletrodos de 10 metros e 5 níveis de investigação. Os ensaios geofísicos mostraram que o método da eletrorresistividade é apropriado para mapear as anomalias decorrentes da disposição de grandes quantidades de vinhaça no solo, apontar suas áreas de influência e concluir que a contaminação extrapola os limites do tanque. A influência da vinhaça pode ser caracterizada por baixos valores de resistividade entre 10 Ohm.m e90 Ohm.m, podendo o seu comportamento ser comparado ao do chorume, que também é bastante condutivo.

The vinasse, awaste produced in the proportion of 13 liters for each liter of alcohol. It has a high potential of polluting groundwater and superficial water resources, changes the soil behaviour and can also develop sanilization problems. This work aims to evaluate the efficiency of the DC-resistivity method in detecting and mapping anomalies caused by inappropriate disposal of vinasse in an inactive infiltration tank located at Sepé-Tiarajú settlement of landless agricultural laborers in the Ribeirão Preto region. Besides, as secondary goals, this work aims to characterize the type of anomaly residue as well as to diagnose its influence inside and outside of the limits of the tank. Eleven electrical resistivity tomography profiles were carried out with the dipole-dipole array, 10m of dipoles length and 5 leveis of investigation The geophysical survey enabled us to conclude that the DC-resistivity method is appropriate for mapping the contamination plume caused by intense vinasse disposal and its influence. It enabled also to conclude that the contamination exceeds the tank limits. The vinasse influence can be characterized by low resistivity values between 10 Ohm.m and 90 Ohm.m and its behavior can be compared with the one of the chorume, which is also conductive.

A interpretação de dados de investigações geofísicas rasas pode ser complexa devido às incertezas a respeito dos alvos em subsuperfície. Para reduzir as ambigüidades e auxiliar a interpretação dos dados geofísicos de superfície foi instalado no campus da USP o Sítio Controlado de Geofísica Rasa do IAG-USP. Diferentes alvos foram instalados em várias profundidades ao longo de 7 linhas. Os alvos instalados no Sítio Controlado simulam alvos encontrados em estudos geotécnicos, ambientais e arqueológicos. Neste artigo são apresentadas as principais etapas envolvidas na construção do Sítio Controlado de Geofísica Rasa do IAG/USP e alguns resultados GPR ao longo de uma linha caracterizada por tambores metálicos vazios. A caracterização geofísica, sob condições controladas de campo, permitiu uma calibração das respostas geofísicas para os tambores metálicos instalados no SCGR-IAG. O perfil GPR de 250 MHz apresentou uma excelente concordância com a modelagem GPR 2D através do método das diferenças finitas no domínio do tempo. A migração-fk melhorou a resolução e o posicionamento espacial dos tambores metálicos. Os resultados GPR 3D na forma de cubo 3D, diagrama de cercas e depth slices, mostraram-se muito importantes para melhorar a caracterização dos alvos em subsuperfície. O SCGR-IAG constitui-se numa ferramenta importante para o Ensino, Pesquisa e Extensão Universitária em Geofísica, e será de grande importância para a nossa comunidade. Com a instalação deste Sítio Controlado, foi dado um importante passo em busca do "Estado da Arte em Geofísica Rasa" no Brasil, onde o desenvolvimento de novos equipamentos, software de modelagem e de inversão poderão ser testados e suas respostas calibradas.

The data interpretation from shallow geophysical survey can be complex because the uncertainty about subsurface targets. To reduce the ambiguity and help in the interpretation of geophysical data, the Shallow Geophysical Test Site of IAG-USP (Sítio Controlado de Geofísica Rasa-SCGR do IAG-USP) was installed inside the campus at USP. Different targets at various depths were installed along seven lines. The targets buried in the Test Site simulate targets found in geotechnical, archaeological, and environmental studies. In this article, the construction methodology of the Test Site and some GPR results along a line characterized by empty metallic tanks are presented. The geophysical characterization in controlled field condition allowed the calibration of geophysical responses due to known targets, such as, metallic tanks. 250 MHz GPR profile showed an excellent agreement with a GPR 2D model determined by finite difference in time domain method. Fk-migration improved the resolution and the spatial position of the metallic tanks. GPR 3D results, such as 3D cube, fence diagrams, and depth slices, were very important to improve the characterization of the targets in subsurface. SCGR-IAG revealed itself as important tool for teaching, research and extension activities in university related to Geophysics, and it will be very important to our community. With the installation of this Test Site, an important step was done in searching the State of Art in Shallow Geophysics in Brazil, were the development of news equipment, modeling and inversion software could be tested and its response calibrated.

Um dos problemas existentes em investigações ambientais é a determinação da extensão do contaminante no solo. Este trabalho mostra alguns resultados obtidos com os métodos eletromagnético indutivo, eletrorresistividade e georadar (GPR - Ground Penetrating Radar) aplicados para determinar e localizar áreas potencialmente contaminadas com resíduos industriais de um curtume. A área está localizada na cidade de Várzea Grande - MT, e atualmente está interditada e desativada para a deposição de resíduos. A aquisição de dados consistiu em perfis de caminhamento elétrico, caminhamento eletromagnético indutivo e perfis common offset de GPR. No caminhamento elétrico foi utilizado o arranjo dipolo-dipolo, com espaçamento entre os dipolos de 4 metros e 5 níveis de investigação. Os dados de condutividade elétrica aparente foram adquiridos com o equipamento EM-34, nos modos dipolo magnético horizontal e vertical a cada 2 metros, com espaçamento entre as bobinas de 10 metros. Nas aquisições de GPR foram utilizadas antenas não-blindadas de 200 MHz, empilhamento de 128 sinais e traços coletados a cada 0,25 metros. Após as coletas dos dados, foram realizadas as classificações e delimitações das áreas de acordo com o padrão das anomalias de cada método. As áreas foram classificadas em Áreas Contaminadas - AC (sigmaa > 40 mS/m, ro < 30 ohm.m e alta atenuação do sinal do georadar), Áreas Suspeitas de Contaminação - AS (sigmaa de 20 a 40 mS/m, ro de 30 a 50 ohm.m) e Áreas Não-Contaminadas - AN (sigmaa < 20 mS/m, ro > 50 ohm.m e baixa atenuação do sinal do GPR). Os resultados integrados possibilitaram a elaboração de mapas de contaminação, indicando uma área potencialmente contaminada com um sentido preferencial NW-SE. As informações geofísicas aliadas à informação geológica de superfície e de poço mostraram uma análise preliminar eficiente na identificação de áreas potencialmente contaminadas.

The main problem on environmental investigations is the determination of contaminated extension area. This work exhibit some results obtained with the geophysical methods applied to locate potentially contaminated areas with tanning residues. The area is located near to the city of Várzea Grande, Mato Grosso State. It was now interdicted and disabled for the residues deposition. The data were acquired from electrical profiles, with inline dipole-dipole array and 4 m spacing electrodes, allowing 5 investigation depths. The data of apparent electric conductivity were acquired in 2 dipole modes (horizontal and vertical coplanar) with intercoil spacing of 10 meters. The 200 MHz unshielded antennas were used to collect GPR data. The station interval to each 0.25 meters and 128 stacks. The areas were classified in Contaminated Area - AC - (sigmaa > 40 mS/m, rho < 30 ohm.m and high attenuation of GPR), Suspect Area - AS - (sigmaa of 20 to 40 mS/m, rho of 30 to 50 ohm.m) and Without Contaminated - AN - (sigmaa < 20 mS/m, rho > 50 ohm.m and low attenuation of GPR). The integrated results allow the contamination maps elaboration, indicating a potentially contaminated area with a preferential NW-SE flux. The geophysics and geological information showed an efficient preliminary analysis in the identification of contaminated areas.

Um estudo do monitoramento do nível de água foi realizado com medidas diretas e com Radar de Penetração no Solo (GPR) em uma floresta tropical de transição para o cerrado. Três poços de monitoramento do nível de água foram instalados durante 2001/2002 em três locais diferentes: o primeiro em uma área de floresta permanente, outro em área de floresta manejada e outra em uma área de pasto. Os perfis de GPR mostram que o nível do topo do lençol freático aparece como um refletor horizontal forte em março e em agosto de 2002, e como um refletor fraco durante medidas em maio e outubro de 2001 com descontinuidades devido a diversas lentes de solo laterítico no solo. O topo do lençol de água é facilmente confundido com a presença de tais lentes. A umidade do solo teve uma influência nestes sinais da reflexão, mudando a constante dielétrica do solo. A profundidade do topo do lençol da água variou 1,8 m sob a floresta permanente, 0,9 m sob a floresta manejada e 3,7 m sob o pasto.

A Ground Penetratin Radar (GPR) water level monitoring study of a mature transitional tropical forest is presented. Three water tables monitoring wells were installed during 2001/2002 at three different sites: under permanent forest, under managed forest and pasture. The GPR profiles show that the water table appears as a strong horizontal reflector in March and August, 2002,and as a weak, discontinuous reflector during measurements in May and October 2001. Due to several laterite lenses in the soil, the water table can easily be mistaken in place of such lenses. Soil moisture had an influence on these reflection signals, changing the dielectric constant of soil. The depth of the water table varied 1.8 m under permanent forest, 0.9 m under management forest and 3.7 m under pasture.

Este trabalho sintetiza os resultados de investigações geofísicas de superfície e de poço realizadas no Sítio Controlado de Geofísica Rasa do IAG-USP, visando caracterizar os sedimentos e o topo do embasamento. A área é constituída por sedimentos areno-argilosos da Bacia de São Paulo (Formações São Paulo e Resende) sobrepostos ao embasamento granito-gnáissico com diferentes graus de intemperização. Na área de estudos, também denominada de campo de provas do IAG, foram perfurados três poços para pesquisas geológicas e geofísicas (pioneiros no Brasil), visando verificar a litoestratigrafia, coleta de amostras de calha, calibrar os resultados e realizar as perfilagens geofísicas. Foram utilizados os seguintes métodos: sísmica rasa (reflexão e refração), eletrorresistividade (caminhamento elétrico e sondagem elétrica vertical) e GPR-Ground Penetrating Radar. A integração dos resultados mostrou uma excelente concordância e permitiu elaborar um modelo geológico-geofísico para este ponto da Bacia Sedimentar de São Paulo, bem como testar, em condições controladas de campo, os diversos métodos geofísicos usados rotineiramente em estudos geológicos, geotécnicos e ambientais.

This paper presents the results obtained from surface and borehole geophysical investigations carried out at the Shallow Geophysical Test Site of IAG-USP. The main objective was to characterize the sediments and the top of basement. The area is constituted by sandy-clay sediments of São Paulo Basin (São Paulo and Resend Formations) on the granite-gneiss basement with different degrees of weathering. In the area of studies, three boreholes were drilled for geological and geophysical research purposes (pioneer in Brazil). These boreholes were used to verify the stratigraphy, to collect the sample for laboratory measurements, to calibrate the results of surface geophysics and to carry out well logging. The surface methods used were: seismic (reflection and refraction), electric-resistivity (profiling and vertical electric sounding) and GPR-Ground Penetrating Radar. The integration of results show excellent agreement and allow constructing a geological-geophysical model for the site which is at the border of São Paulo sedimentary basin. Moreover, the various geophysics methods, commonly used in geological, geotechnical and environmental researches, have been tested under controlled conditions.

Este artigo mostra resultados parciais de investigações geofísicas realizadas na borda da Bacia Sedimentar de São Paulo, dentro do campus da Universidade de São Paulo. O principal objetivo desta pesquisa é a caracterização dos sedimentos e do topo das rochas do embasamento da bacia, utilizando os métodos GPR-Ground Penetrating Radar e Resistividade Elétrica. Os perfis geofísicos foram realizados ao longo de uma mesma linha, visando comparar os resultados com as duas metodologias. Um perfil de 216m foi adquirido com as antenas de 50 MHz e um perfil de resistividade com dipólos de 20m. Além disso, duas Sondagens Elétricas Verticais - SEV's foram feitas sobre a mesma linha. A análise do perfil GPR permitiu identificar o limite entre a base do solo e uma camada de areia. Os resultados estão de acordo com as informações de poços. O perfil elétrico identificou uma zona anômala de condutividade entre 80 e 110 m, relacionada provavelmente com uma zona de cizalhamento.

This paper shows partial results of geophysical investigations carried out in the border of São Paulo Sedimentary Basin, within the São Paulo University campus. The main objective of this research is characterizing the sediments and the top of basement rocks using the GPR - Ground Penetrating Radar and Resistivity Methods. The geophysical profiles were carried out along the same line in order to compare results obtained from these methodologies. One GPR profile (216m) was acquired employing 50MHz antennas and one resistivity profile with dipole length of 20m. Besides two verticals electrical soundings (VES) measurements were done on the same line. The analysis of GPR profile permitted to identify the bottom boundary the soil and one coarse sand layer. The result was supported by borehole information. The electrical profile identified one conductivity anomaly zone between 80 and 110m, related probably with a shear zone.

Uma das maiores preocupações em projetos geoambientais é o estudo da contaminação dos solos e da água subterrânea causada pela disposição de lixo urbano. Os métodos geofísicos aplicados são um bom caminho para pegar algumas informações requeridas num programa de caracterização. Este trabalho mostra alguns resultados obtidos através de levantamentos de resistividade, eletromagnético indutivo e GPR (Ground Penetrating Radar), na busca de informações sobre o impacto causado pela área de disposição do lixo em Cuiabá, Estado do Mato Grosso, Brasil.

One of the major concerns in geoenvironmental projects is the soil and water contamination caused by the waste disposal. The geophysical methods applied are a good way to get some information required in a site characterization program. This work shows some results obtained through resistivity, EM inductive and GPR surveys in the search of informations about the impact caused by a waste disposal area in Cuiabá, State of Mato Grosso, Brazil.