Abstract We applied a method of Simultaneous Prestack Seismic Inversion (SPSI) in a hydrocarbon field located in the Campos Basin, Brazil. The goal was to study the application of this method to Albian carbonate rocks of the Quissamã Formation. Based on what is found in nearby fields, this Formation potentially contains hydrocarbon accumulations that can be revealed with the inverted models. P-wave velocity (Vp), S-wave velocity (Vs) and density (ρ) curves along seven wells were used as inputs to construct 3-D initial models of acoustic impedance (Zp), shear impedance (Zs) and ρ. Wells without Vs and ρ curves had those values calculated from well-established equations. Final 3-D models were calculated from deviations in linear relationships between the logarithms of Zs and Zp, as well as between ρ and Zp, which were merged with the initial models. Interpretations of the inversion results were conducted based on patterns found along well logs such as resistivity (ILD), gamma ray (GR), density (RHOB), neutron porosity (NPHI) and sonic (DT). These analyses provided criteria to select the best inverted models. These models show low impedance anomalies that are consistent with previous studies performed with the well logs. One well in particular was interpreted as having high potential to contain hydrocarbons. This well shows an impedance pattern that allowed us to highlight other areas with the same pattern throughout the entire seismic volume.

Abstract Reservoir static modelling plays a fundamental role in the evaluation phase of a petroleum field. Integrated modelling allows a better understanding of how the local geology and depositional systems are related through the distribution of facies and petrophysical properties within the reservoir. In this study, geological static models of the siliciclastic Carapebus Formation of Campos Basin were built using subsurface data. The applied methodology was divided into five phases: (1) establishment of a conceptual model, (2) building of a structural model, (3) generation of 100 realizations of lithofacies using sequential indicator simulation, (4) generation of 100 realizations of porosity and permeability using sequential Gaussian simulation, and (5) validation of models by targeting both statistical and geological consistency. The obtained models are consistent and honor the conditioning data. A lithofacies constraint is crucial to better characterize the petrophysical properties distribution of the reservoir. A Dykstra-Parsons coefficient of V=0.52 characterizes this reservoir as moderately homogeneous.

Um Mapa Auto-Organizável (SOM - Self-Organizing Map) foi elaborado com o objetivo de integrar e procurar por padrões em dados geológicos e geofísicos (gamaespectrométricos e magnéticos) da região de Serra Leste, Província Mineral de Carajás. O SOM é um método de Rede Neural Artificial não-supervisionada que realiza um mapeamento não-linear de um espaço de dados multidimensionais para um arranjo bidimensional, preservando as relações topológicas dos dados originais durante o processo. O algoritmo K-means foi aplicado ao mapa produzido pelo SOM para reduzir o número de padrões mapeados de forma a facilitar a interpretação. O mapa reclassificado foi associado à posição geográfica de cada ponto na área de estudo e comparada a outro mapa classificado pelo método Fuzzy C-means, obtido com os mesmos dados de entrada e com o mesmo número de classes. Os resultados mostram a potencialidade do SOM para a produção de mapas integrados de maior qualidade a fim de dar suporte à exploração mineral.

A Self-Organizing Map (SOM) was designed with the aim of integrating and searching for patterns in airborne geological and geophysical gamma-spectrometric and magnetic data of the Serra Leste region, Carajás Mineral Province. SOM is an unsupervised Artificial Neural Network method that performs a non-linear mapping from a high-dimensional data space to a 2-dimensional grid, whereas preserving the topological relations in the original data. The SOM grid can be efficiently used in an integrated visualization and understanding of the internal relationships in the data. The K-means algorithm is applied to the SOM grid to reduce the number of mapped patterns so as to facilitate interpretation. Unfolding of the clustered SOM grid associates each mapped pattern with the spatial position of each data point. The SOM reclassified map was compared with a classified map obtained with the Fuzzy C-means method for the same input data and with the same number of classes. The results show the potentiality of SOM in producing higher quality integrated maps to support mineral exploration.

Com o objetivo de fornecer uma análise eficaz na estimativa e interpretação de profundidades de fontes magnéticas dentro do contexto da geofísica de exploração, foram avaliados três métodos de estimativa de profundidades, aplicando-os a dados aeromagnéticos de alta densidade da região de Serra Leste, inserida na Província Mineral de Carajás, no Estado do Pará. Os métodos compreendidos na avaliação foram os seguintes: (i) Deconvolução de Euler; (ii) Sinal Analítico; e (iii) Número de Onda Local. De acordo com os resultados obtidos por estes três métodos, a maioria das fontes magnéticas na área de estudo situa-se em profundidades menores do que 100 m. A partir de análises estatísticas demonstrou-se que o método da Deconvolução de Euler forneceu os resultados mais precisos na estimativa de profundidades (erro padrão médio = 6%) e melhor correlacionados com as estruturas geológicas, especialmente aquelas relacionadas aos depósitos minerais. Por exemplo, foi constatado que o depósito de Serra Pelada (Au, Pt, Pd) está posicionado sobre um lineamento magnético com mergulho de direção NNE-SWW com profundidades que aumentam de cerca de 25 até 270 m. Na posição deste depósito, a profundidade magnética estimada é de cerca de 205 m.

With the goal of providing an effective analysis for assessment and interpretation of depth to magnetic sources, depth estimates were yielded from high density, aeromagnetic data collected over the Serra Leste region (Carajás Mineral Province, Pará State, Brazil), by three distinct methods: (i) Euler Deconvolution; (ii) Analytic Signal; and (iii) Local Wavenumber. According to the results obtained by these three methods, most of the magnetic sources in the study area are located above 100 m depth. Statistical analysis showed that the Euler Deconvolution method provides more accurate depth estimates (mean standard error = 6%) and that the solutions are better correlated with geological structures and contacts, especially those related to the mineral deposits. For instance, it was verified that the Serra Pelada (Au, Pt, Pd) deposit is located over a NNE-SWW dipping magnetic trend with depths increasing from 25 to 270 m. At this deposit, the estimated depth is about 205 m.

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.

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.

A região Amazônica é caracterizada por floresta equatorial densa, espessa cobertura de solos e clima chuvoso. Este contexto torna os aerolevantamentos geofísicos ferramentas-chave para mapeamentos litológicos e estruturais e para revisão de mapas geológicos pré-existentes. Este artigo apresenta um estudo de aplicação de dados gamaespectrométricos e magnetométricos na região de Serra Leste, Província Mineral de Carajás, proporcionando discussões sobre as assinaturas geofísicas de litotipos específicos e estratégias para realce de alvos favoráveis à exploração de depósitos de Au-Pd-Pt, Cr-EGP, Cu-Mo-Au e Fe.

The Amazon region is characterized by dense equatorial forest, thick soil cover and rainy weather. This makes airborne geophysics a key tool for lithologic and structural mapping and improvement of preexisting geological maps. This paper presents an application study of airborne magnetic and gamma-ray spectrometric data in the Serra Leste region, Carajás Mineral Province, providing discussions about the geophysical signatures of specific lithologies and strategies to constrain favorable targets for exploration of Au-Pd-Pt, Cr-PGE, Cu-Mo-Au and Fe deposits.

Uma anomalia ar-livre com amplitude negativa de 23 mGal em uma região no oceano Atlântico Sul, centrada em 48ºW e 35ºS, foi observada pela primeira vez devido à integração de dados de gravimetria marinha convencionais e dados de gravidade derivados de altimetria por satélite, adquiridos pela missão GEOSAT/ERM. O limite norte desta anomalia coincide com o Lineamento Chuí e o limite sul indica outro lineamento, que é uma extensão da Zona de Fratura Meteoro. A anomalia tem direção NE-SW, sua largura é de 400 km e seu comprimento é de 600 km. Foi utilizada uma metodologia de inversão linear bidimensional, com vínculos relativos e absolutos, para calcular a distribuição de densidades ao longo de três perfis paralelos ao eixo principal da anomalia. O resultado sugere que a espessura de sedimentos na parte mais profunda da bacia é de no mínimo 3,0 km onde a batimetria oceânica é de 4.800 m. Esta feição tectônica, um semi-gráben assimétrico formado entre dois lineamentos, provavelmente situa-se sobre uma crosta oceânica. O volume de sedimentos estimado para esta bacia é de cerca de 50% do volume de sedimentos pós-Mioceno depositados no Rio Grande Cone, onde hidratos de gás foram encontrados.

We detect, for the first time, a negative free-air gravity anomaly of 23 mGal amplitude over a region in the South Atlantic Ocean centered at 48ºW and 35ºS. To this end, we used the integration of conventional shipborne gravity data and gravity data derived from GEOSAT/ERM satellite altimetry. The north bound of this anomaly coincides with the Chuí Lineament and the south bound indicates another lineament, which is the extension of the Meteor Fracture Zone. The anomaly trend is NE-SW, its width is 400 km and its length is 600 km. Two-dimensional linear inversion with relative and absolute equality constraints was used to calculate the density distribution along three profiles perpendicular to the main axis of the anomaly. The result suggests that the sediment thickness in the deepest part of the basin is at least 3.0 km where the ocean bathymetry is 4,800 m. This tectonic feature, an asymmetric half-graben formed between two lineaments, probably lies over an oceanic crust. The estimated volume of sediments in this basin is approximately 50% of the post-Miocene sediments volume deposited in the Rio Grande Cone where gas-hydrates were found.