Abstract Studies involving the magnetic susceptibility (MS) of rocks are becoming increasingly frequent in geological surveys, mainly in those with petrogenetic approaches and in mineral prospecting. Portable devices have become a good alternative for data acquisition because of their practicality and low cost when compared to laboratory analyses. To assess the efficiency of data acquisition with such devices, 291 soil samples were measured with a Terra Plus KT-5 portable device in the field and with a double frequency Bartington MS2B sensor, with mass correction, in the laboratory. The data obtained allowed the characterization of four distinct populations, ranging from high to very low MS values. Statistical analysis showed good correlation between measurements with mass correction in the laboratory and those made with portable devices, resulting in a correlation coefficient (r) = 0.98. All samples obtained in the field and laboratory were utilized in this correlation. The populations identified by both means are in agreement, with subtle discrepancies, thereby demonstrating the efficiency of portable equipment for acquisition of MS data in geological studies.

Abstract Airborne and ground magnetic and gravimetric maps provide important information about the spatial distribution of causative sources in the geological substrate. These sources normally have different physical properties and geometric shapes and are located at different depths, making it difficult to identify the geological features that correspond to the sources. Filtering and enhancement techniques can be used to highlight features in potential field anomalies (such as center and edges of sources). Also, these techniques remove associated noise, isolate shallow from deep sources, and estimate depths. We applied enhancement and depth estimation techniques in airborne and ground potential field data to delineate a subsurface structural framework of two copper occurrences (Victor Teixeira and Capão Grande) in the northwestern border of Camaquã Basin with the Sul-Riograndense Shield. Our results confirmed previously recognized structures and revealed an interconnected structural framework, which has an estimated depth of 170 m by Euler solutions. This configuration suggests a possible connection between the two mineralization outcrops, which are separated by a distance of 2,300 m.

Resumen Los mapas magnéticos y gravimétricos (aéreos y/o terrestres) suministran información importante sobre la distribución espacial de las fuentes del sustrato geológico, las cuales normalmente tienen propiedades físicas y geometrías diferentes. Estas fuentes también pueden estar localizadas a distintas profundidades, complicando la identificación de las correspondientes estructuras geológicas. Técnicas de filtrado y de realce de anomalías potenciales, pueden ser utilizadas para realzar ciertas características de interés (como el centro y el borde de las fuentes), para remover aquellas características asociadas a ruidos, para separar las anomalías de las fuentes superficiales y profundas, así como estimar sus profundidades. En este trabajo se analizan los resultados de la utilización de técnicas de realce y estimación de profundidad de las fuentes con datos geofísicos aéreos y terrestres potenciales, con el objetivo de delinear una imagen estructural del subsuelo en un área con dos ocurrencias de cobre en el límite noroeste, entre las rocas del Escudo Sul-Riograndense y la Cuenca del Camaquã. Los resultados confirman estructuras que han sido reconocidas previamente y revelan otras estructuras geológicas que integran una malla estructural interconectada, cuya profundidad, estimada por las soluciones de Euler, alcanzan los 170 m. Esta configuración sugiere una probable conexión entre las mineralizaciones de cobre observadas en los afloramientos, separados por un intervalo de 2,300 m.

Abstract We present airborne magnetic and radiometric characteristics of some igneous suites from the Ponta Grossa Arch Alkaline Province (southern Brazil), namely the Bairro da Cruz, Banhadão, Barra do Itapirapuã, Mato Preto and Tunas complexes, Barra do Teixeira Phonolite, Itapirapuã Nepheline syenite, and José Fernandes Gabbro. We applied magnetic susceptibility 3D inversions using the total magnetic anomaly data together with its analytic signal of the vertical integral and the vertical integral of the analytic signal for the Bairro da Cruz, José Fernandes, and Tunas intrusions. Gamma-ray spectrometric methods involved analyses of basic, ternary, and ratio maps, thorium-normalized parameters, and radioelement concentrations at sampled data points. Stacked profiles from geophysical data were generated for each rock. The Bairro da Cruz, José Fernandes, and Tunas intrusions are associated with dipolar anomalies with normal polarity whereas their inversions show low magnetic susceptibility values. Gamma-ray spectrometric results allowed us to verify that all complexes are enriched mainly in eTh. Carbonatite bodies showed the highest contents of eTh and eU. Our findings are consistent with geophysical responses of alkaline bodies and impact the understanding of geophysical signatures, especially radiometric ones, of alkaline provinces in Brazil.

RESUMO Foram realizados ensaios geofísicos, como caminhamento elétrico (arranjo dipolo-dipolo) com AB=MN=4 m, totalizando 1.024 m de perfis, e levantamento gravimétrico, totalizando 273 estações separadas de 4 em 4 m. Os valores máximos, mínimo, médio e desvio padrão da resistividade elétrica real em ohm.m foram, respectivamente: 35, 2.276, 432 e 344. Com relação às anomalias gravimétricas Bouguer, observou-se que a porção oriental é caracterizada por sinais com maiores amplitudes, em contraposição ao segmento ocidental, onde as mesmas são intermediárias a baixas, destacando-se valores mínimos entre as estações 0-44 m das linhas L4, L5 e L6. Detectou-se a presença de hidrocarboneto a 3 m de profundidade, nas linhas L8 e L9. Análises laboratoriais das amostras de solos e água apontaram valores PHAs que excedem os parâmetros estabelecidos pela resolução CONAMA nº 357/2005.

ABSTRACT The following geophysical essays were performed: DC resistivity survey (dipole-dipole array) with AB=MN=4 m, totaling 1.024 m of profiles, and a magnetometric survey, totaling 273 stations split every 4 m. The maximum, minimum, and average values, and the standard deviation of the actual resistivity in ohm.m were respectively: 35, 2,276, 432, and 344. Regarding the Bouguer gravity anomalies, it was observed that the eastern portion is characterized by signals with larger amplitudes, in contrast to the western segment, where these are intermediate to low, especially minimum values between stations 0-44 meters, from lines L4, L5 and L6. The presence of hydrocarbons was detected at a depth of 3 m in lines L8 and L9. Laboratory analysis of soil and water samples showed values of PHAs that exceed the parameters established by the CONAMA resolution nº 357/2005.

Os diversos estudos apresentados para explicar a configuração atual e a evolução da porção meridional do Cinturão Ribeira refletem a complexidade dos processos envolvidos na formação desses terrenos. Com base na análise qualitativa (realce de anomalias) e semiquantitativa (estimativas de profundidades de fontes) de dados aeromagnéticos e modelagem gravimétrica, o presente trabalho apresenta modelos geofísico-geológico-estruturais dessa região. A integração de resultados qualitativos e semiquantitativos, balizada pela geologia da área, constituiu a base para elaboração dos modelos. A aplicação de métodos de realce de anomalias (análise qualitativa) mostrou a continuidade de lineamentos correspondentes à Zona de Falha de Taxaquara e às zonas de cisalhamento Itapirapuã, Morro Agudo e Lancinha sob a Bacia do Paraná. Tal interpretação foi validada pelas soluções de Euler, que mostram profundidades superiores a 2.000 m, relacionadas a essas estruturas, tanto no embasamento como em seus prolongamentos sob a Bacia do Paraná. Os modelos gravimétricos, elaborados em níveis de profundidade distintos, indicaram um afinamento crustal de NW para SE, com porções de espessura crustal diferenciadas limitadas pelas zonas de cisalhamento.

The diversity of works and models presented to explain the evolution and current setting of southern portion of the Ribeira Belt reflects the complexity of the processes involved in such terrains. Based on qualitative (anomalies enhancement) and semi-quantitative (source depths detection) analysis of aeromagnetic data and gravity data modeling, this work presents geophysical-geological-structural models of this region. The integration of qualitative and semi-quantitative analysis, constrained by the geological data, formed the basis for the elaboration of models. The application of methods of anomalies enhancement (qualitative analysis) showed that the lineaments of Taxaquara Fault Zone and Itapirapuã, Morro Agudo and Lancinha shear zones spread under the Paraná Basin. This interpretation was validated by Euler solutions, which located sources with depth greater than 2,000 m, related to these structures. The gravity models, which were elaborated in distinct depth levels, indicate a crustal thinning from NW to SE, with different crustal thickness portions bounded by the shear zones.

A construção do granito Lavras é analisada mediante integração de dados geológicos, geofísicos e estruturais originais e compilados, em consonância com a evolução do centro vulcano-plutônico. Esse centro engloba o complexo intrusivo Lavras do Sul e a sequência traquiandesítica da Formação Hilário (604 - 590 Ma), ambos formados em posição de antepaís durante o período pós-colisional da Orogênese Dom Feliciano, no oeste do Escudo Sul-riograndense. A análise de estruturas rúpteis e lineamentos magnéticos indica que o vulcanismo teve início próximo ao colapso dessa orogenia, condicionado por sistemas transtensivos dextrais NW-SE a WNW-ESE que invertem para sinistrais com o relaxamento tectônico. A formação do complexo intrusivo, principiando com a intrusão subvulcânica do monzonito Tapera no norte, acompanhou a inversão no regime de stress regional ao longo de zona de falha N70-75°W que o seciona. Ao final, ocorreu o posicionamento do granito Lavras no sul, o qual possui dimensões modestas (325 km³) e forma tabular (comprimento - L: espessura - E ≈ 3:1) afinando para sul, como deduzido dos dados gravimétricos. Dois domínios composicional-estruturais, equivalentes aos granitos magnesianos centrais (granodiorito e monzogranito) e os ferrosos da borda (sienogranito e feldspato alcalino granito), são definidos pela trama ASM (anisotropia de suscetibilidade magnética). Tais dados, aliados aos de estruturas rúpteis, apontam um plutonmulticíclico construído em dois eventos de ressurgência, envolvendo: (1) o lacólito central decorrente do alojamento do granodiorito sob a soleira de monzogranito; e (2) as intrusões anulares de granitos ferrosos, induzidas pela expansão do reservatório epizonal em razão da recarga com magmas máfico-ultramáficos lamprofíricos. O controle estrutural, a distribuição espacial e a associação com diques lamprofíricos corroboram o vínculo da mineralização aurífera com o último episódio de ressurgência em um centro vulcano-plutônico maduro.

Based on the integration of original and available geological, geophysical and structural data, we assess the construction of the Lavras granite in an evolving volcanoplutonic center. This center encompasses the Lavras do Sul intrusive complex and the Hilário trachyandesitic sequence (604 - 590 Ma), both formed in the western foreland setting during the post-collisional period of the Dom Feliciano Orogeny, Sul-riograndense Shield. Brittle structures and magnetic lineaments indicate the volcanic activity starting near the orogenic collapse, since it was initially controlled by NW-SE and WNW-ESE-striking dextral transtensive systems that inverted to sinistral during tectonic relaxation. The intrusive complex was formed from the north to the south, with emplacement of the Tapera monzonite and the Lavras granite respectively, following slip change along the N70-75°W fault zone cutting it across. The granite has moderate dimensions (325 km³) and a tabular shape (length - L: thickness - T ≈ 3:1) tapering to the south, as deduced from gravity data. AMS petrofabric (anisotropy of magnetic susceptibility) reinforces two compositional-structural domains in the center and in the border of this granite body, represented by the magnesian terms (granodiorite and monzogranite) and the ferroan ones (syenogranite and alkali feldspar granite) respectively. These data together with brittle structures point to a multistage pluton constructed in two resurgent episodes involving: (1) the central laccolith through the emplacement of granodiorite beneath the monzogranite sill; and (2) the annular intrusions of ferroan granites, induced by expansion of the high-level reservoir due to recharge with lamprophyric mafic-ultramafic magmas. Its structural control, spatial distribution and association with lamprophyric dykes attest the link of gold mineralization with the last resurgent episode in a mature volcanoplutonic center.

Resumo: A área de estudo localiza-se na porção central do Estado do Paraná, em domínios da bacia homônima, com aproximadamente 22.600 km2, constituída por derrames basálticos da Formação Serra Geral, Cretáceo Inferior (Sistema Aquífero Serra Geral - SASG), os quais estão sobrepostos a arenitos fluviais e eólicos das formações Piramboia e Botucatu, Triássico/Jurássico (Sistema Aquífero Guarani - SAG). O estudo envolveu análise de agrupamento, análise fatorial, interpretação do arcabouço estrutural e análise de diagramas de Piper, além da caracterização físico-química de 45 poços completados e localizados em rochas da Formação Serra Geral, que permitiu a caracterização das águas e a identificação das áreas de maior probabilidade de conexão hidráulica dos SASG e SAG. As águas analisadas são predominantemente bicarbonatadas cálcicas, características do Sistema Aquífero Serra Geral. Apenas algumas amostras apresentam composição bicarbonatada sódica ou cálcio-magnesiana, interpretadas como reflexo de conectividade dos referidos sistemas aquíferos. Com relação à compartimentação estrutural da área de estudo e aos resultados físico-químicos, as águas bicarbonatadas sódicas são mais frequentemente observadas a nordeste. Nas demais porções da área de estudo, as águas são típicas do Sistema Aquífero Serra Geral. As menores dissimilaridades hidroquímicas estão na porção noroeste da área de estudo. Os poços anômalos em composição hidroquímica estão posicionados sobre lineamentos estruturais orientados a NW.

Abstract: The study area is located in central State of Paraná, in domains of the homonym basin, with approximately 22,600 km2, constituted by basaltic flows of fhe Serra Geral Formation, Lower Cretaceous (Serra Geral Aquifer System - SGAS) which overlap eolian and fluvial sandstones of the Piramboia and Botucatu formations, Triassic/Jurassic (Guarani Aquifer System - GAS). The study involved cluster analysis, factor analysis, interpretation of the structural framework, Piper diagram analysis, and the physicochemical characterization of 45 completed wells located in the Serra Geral Formation in order to characterize groundwater and to identify areas where the aquifers are most probably connected. The groundwater samples analysed are predominantly of the calcium-bicarbonate type, which is characteristic of the Serra Geral Aquifer System. Only a few samples correspond to sodium-bicarbonate or calcium-magnesium waters, that are interpreted to result from connection between the aquifer systems. Regarding the structural compartmentalization and the physicochemical outcomes, sodium-bicarbonate waters are more frequently observed in the northeastern portions of the study area. In the remainder portions, water typically corresponds to the Serra Geral Aquifer System. The lowest hydrochemical dissimilarities are found in the northwestern portion of the study area. The wells that are anomalous in water composition are located on NW-oriented structural lineaments.

O presente estudo tem como objetivo a caracterização de granitos pegmatíticos localizados na região sul da Província Pegmatítica da Borborema (PPB) usando dados de aerogamaespectrométricos e de gamaespectrometria terrestre. Medidas gamaespectrométricas terrestres, dosagens radiométricas e determinações químicas por ICP-MS indicaram concentrações de urânio variando entre 0,4 ppm e 7,8 ppm, concentrações de tório entre 0,1 ppm e 21 ppm e concentrações de potássio entre 2% e 5,2%. Com base nessas características, e utilizando imagens dos canais individuais, das razões de canais e da composição ternária dos radioelementos foi possível diferenciar das rochas encaixantes regionais um conjunto de granitos pegmatíticos e também diferenciar quartzitos das regiões norte e sul da área investigada com base nas concentrações mais elevadas de tório (Th) nestes últimos. Dados de gamaespectrometria terrestre de detalhe coletados em um desses granitos pegmatíticos conhecido como granito Galo Branco, revelaram irregularidades na distribuição espacial de radioelementos, sugerindo mudanças de conteúdo e concentração de minerais acessórios durante a diferenciação e cristalização magmática da rocha. Pegmatitos encaixados em quartzitos ao sul do granito Galo Branco foram individualizados com base nas razões eU/eTh e eU/K. Os resultados revelam grande potencial dos métodos para a caracterização e mapeamento geológico de granitos e pegmatitos da PPB.

The objective of this study is the characterization of pegmatitic granites located in the southern region of the Borborema Pegmatitic Province (BPP) with aerial and ground gamma ray data. Ground gamma ray data, radiometric and ICP-MS laboratory analysis showed that these granites have uranium concentrations varying between 0.4 ppm and 7.8 ppm, thorium concentrations varying between 0.1 ppm and 21 ppm and potassium concentrations varying between 2% and 5.2%. Based on these radiometric characteristics and using individual, ratios and ternary images of radioelements of aerial gamma ray data it was possible to distinguish from others country rocks a group of granitic pegmatitic bodies and also to individualize quartzitic formations from the northern and southern portions of the area, based on their different thorium (Th) contents. Ground gamma ray data, acquired for one of these pegmatitic granites, called Galo Branco granite, reveals an irregular spatial distribution of radioelements, indicating mineralogical changes in contents and concentrations of accessory minerals during magmatic crystalization. Pegmatites intruding quartzites in the south portion of the granite were also distinguished using eU/eTh and eU/K ratios images. The results indicated the potential of these methods for the characterization and mapping of pegmatitic granites and associated pegmatites of the Borborema Pegmatitic Province (BPP).

No contexto de modelos análogos, dados gamaespectrométricos de superfície da Formação Ponta Grossa (FPG), Devoniano da Bacia do Paraná, constituída pelos membros Jaguariaíva, Tibagi e São Domingos, permitiram melhor entender a distribuição de seus litotipos e estabelecer correlações com os dados de radiação gama derivados de perfis de poços profundos. As medidas de superfície, espaçadas de 50 cm nos arenitos e 100 cm nos folhelhos, foram adquiridas em quatro seções: Arapoti, Tibagi, Jaguariaíva e Ponta Grossa, com extensões respectivas de 30, 250, 12 e 16 metros. Os resultados mostraram que a tendência de incremento gradativo da fração argila na seção Arapoti (camadas de transição das formações Furnas e Ponta Grossa) foi bem refletida nos perfis de raios gama em superfície e subsuperfície. No perfil Tibagi (Membro Jaguariaíva), os teores de carbono orgânico total (COT) guardaram relação direta com o aumento da radiação gama em superfície e em profundidade. Ainda neste perfil se constatou relações consistentes dos dados gamaespectrométricos de afloramentos e poços com a seção granulométrica de 250 metros de exposição da FPG. Na seção Jaguariaíva foi possível notar com clareza a diminuição das contagens nas camadas arenosas e a queda abrupta dos valores a partir do contato dos arenitos basais do Grupo Itararé. O Membro Tibagi, claramente mais arenoso, explicitou no perfil Ponta Grossa assinatura dos raios gama compatível a um padrão granocrescente ascendente, também verificada nos perfis de poços. O Membro São Domingos, representativo de possante intervalo pelítico da FPG, foi também bem caracterizado através de altas contagens nos dois níveis de investigação. O emprego de gamaespectrometria de superfície, em correspondência à descrição pormenorizada de afloramentos e a dados de poços profundos, apontou para o estabelecimento de modelos análogos da FPG na Bacia do Paraná.

In analogue modeling, ground gamma-ray spectrometric data of the Devonian Jaguariaíva, Tibagi, and São Domingos members of the Ponta Grossa Formation (Paraná Basin) allowed for a better understanding of the spatial distribution of lithotypes. Correlations based on gamma-ray values obtained from deep well logging could be improved. Ground values, spaced 50 cm in sandstones and 100 cm in shales, were taken along four sections: Arapoti, Tibagi, Jaguariaíva, and Ponta Grossa. The sections were 30, 250, 12, and 16 meters thickness, respectively. The results show that both ground and deep values reflect the gradual clay enrichment trend noticed along the Arapoti section (transition beds between Furnas and Ponta Grossa formations). Along the Tibagi section (Jaguariaíva Member), total organic carbon values are in direct relation to ground and deep gamma-ray values, and good gamma-ray spectrometric and granulometric correspondence is observed between both deep and ground data along 250 meters of Ponta Grossa Formation outcrops. Along the Jaguariaíva section, clear decrease of intensity is observed in sandy layers, with abruptly lower values at the contacts with basal sandstones of the Itararé Group. Along the Ponta Grossa section, the Tibagi Member, with its notably higher sand-fraction content, shows a gamma-ray signature compatible with the coarsening upward observed in well data. The São Domingos Member, a massive clayey interval of the Ponta Grossa Formation, is characterized by high gamma-ray values in both investigation levels. Ground gamma-ray spectrometry combined with detailed outcropdescriptions and deep source data proved to be useful in the establishment of analogue models for the Ponta Grossa Formation in the Paraná Basin.

Medições gamaespectrométricas foram obtidas em solos agrícolas objetivando caracterizar a distribuição espacial das concentrações de radionuclídeos (K, eU e eTh), bem como em amostras de fertilizantes fosfatados e gesso agrícola. Na área ocorrem três tipos de solos: Nitossolo Vermelho Eutrófico, Latossolo Vermelho Eutroférrico textura argilosa e Latossolo Vermelho Distrófico textura média. Constatou-se que as concentrações de radionuclídeos nos solos mais argilosos foram maiores do que nos solos mais arenosos, em função, principalmente, da maior adsorção pelos primeiros. Os teores médios em Bq/Kg de K, eU e eTh na área com atividade antrópica foram respectivamente de 54,75; 10,22 e 7,27, significativamente maiores do que em áreas virgens sem aplicação de fertilizantes (34,15 de K; 1,69 de eU e 5,36 de eTh). Foram também observadas variações nas concentrações de radionuclídeos em diferentes formulações de adubos utilizados nas culturas de soja e trigo.

Gamma spectrometric measurements were obtained for the agricultural soils aiming at characterizing the spatial distribution of radionuclide concentrations (K, eU and eTh), as well for the samples of phosphatic fertilizers and agricultural gypsum. In the study areas, three types of soils occured: Eutrophic Red Nitosol (Alfisoil), Eutroferric Red Latosol of clayey texture (Oxisoil) and Dystrophic Red Latosol of medium texture (Oxisoil). The results showed that the radionuclide concentrations in more clayey soils were higher than in more sandy soils, mainly as a function of a higher adsorption capacity of the former. For the area where human activity predominated, the average contents of K, eU and eTh were respectively 54.75; 10.22 and 7.27 Bq/Kg, significantly higher than those for the area where no fertilizers were used (34.15 Bq/Kg K; 1.69 Bq/Kg eU, and 5.36 Bq/Kg eTh). Variations in the radionuclide concentrations were also observed in various fertilizer formula used in soybean and wheat crops.

A Embrapa Cerrados e a Universidade de Brasília desenvolveram um projeto que estudou a viabilidade da aplicação de carbonatito como fertilizante agrícola. Como experimento piloto, utilizaram-se diferentes misturas de carbonatito, calcário, superfosfato triplo (SFT) e cloreto de potássio (KCl) como fertilizantes em uma área de latossolo vermelho, na região central do Distrito Federal. Esta área foi dividida em 56 parcelas medindo 4 × 7m nas quais foram adicionadas as misturas de fertilizantes. Este trabalho teve por objetivo verificar se a adição das misturas ao solo modificou suas características radiométricas e de resistividade e se é possível identificar esta mudança. Realizaram-se medições da radiação gama e de resistividade elétrica na área do experimento e em uma área de cerrado nativo. Os resultados mostraram que a adição dos fertilizantes ao solo causou uma pequena elevação dos teores de K, U e Th e diminuiu cerca de dez vezes os valores de resistividade elétrica. Observou-se um baixo contraste radiométrico entre as parcelas que compõem o experimento, de modo que não foi possível diferenciar os vários tratamentos com base nas medidas gamaespectrométricas. A resistividade elétrica mostrou-se capaz de individualizar três grupos de parcelas em relação às características das misturas adicionadas, respectivamente com predomínio de SFT, de KCl e da mistura exclusiva de calcário e carbonatito.

EMBRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária) and Brasília University developed a research project about the viability of carbonatite rock as agricultural fertilizer. As an initial experiment, several mixtures of carbonatite, limestone, phosphorous and potassium compounds were added as fertilizers in an oxisol area (red-latosol, according with Brazilian System of Soil Classification), in Distrito Federal, central Brazil. The experiment area was divided in 56 plots (4 × 7m) and each plot received a fertilizer mixture. The purpose of this work was to verify if the addition of fertilizer mixture to the soil modified its radiometric and resistivity properties and if it is possible to identify this change. Gamma-ray and electrical resistivity measurements were obtained in an experimental area and in a natural savannah type vegetation area. The results showed that the fertilizer addition modified soil natural properties causing a small increase in K, U, Th levels and decreasing ten times electrical resistivity. A low contrast of radiation was observed between plots, and then it was not possible to differentiate the several treatments in base of gamma-ray measurements. Electrical resistivity was efficient to identify three groups of plots related to mixtures characteristics, respectively with phosphorous, potassium and limestone / carbonatite predominance.

Determinou-se as concentrações dos radionuclídeos K, U e Th em área cultivada com cana-de-açúcar que recebe quantidades expressivas de adubos e gesso. Os radionuclídeos apresentaram teores médios de 71 Bq Kg-1 de K, 5,97 Bq Kg-1 de U e 11,26 Bq Kg-1 de Th, sendo a maior variabilidade detectada para o urânio (56%). Os teores médios dos radionuclídeos para as diferentes formulações dos adubos encontram-se na faixa de 603,5 - 8855 Bq Kg-1 de K, 27,3 - 684,4 Bq Kg-1 de U e 58 - 788,5 Bq Kg-1 de Th, com maior variação para o K (53%). O gesso apresentou valores médios 82,6 Bq Kg-1 de K, 641,5 Bq Kg-1 de U e 201,7 Bq Kg-1 de Th, cuja maior variabilidade também foi para o K (46%). Os teores médios da matéria orgânica, argila e ferro para as duas profundidades foram respectivamente de: 0,71 e 0,68 %; 16,2 e 16,9 %; 29,0 e 26,8 mg/l.

In this study the K, U and Th radionuclide concentrations were determined in a sugar cane plantation that received large quantities of fertilizer and gypsum. Geochemical data were obtained for the clay, iron and organic matter in the soil samples, taken from depths of 0-20 and 20-40 cm. The average radionuclide concentrations were 71 Bq Kg-1 for K; 5.97 Bq Kg-1 for U, and 11.26 Bq Kg-1 for Th, and the uranium was variable (56%). The radionuclide average concentrations for the different fertilizer compositions varied in the range of 603.5 - 8855.0 Bq Kg-1 for K; 27.3 - 684.4 Bq Kg-1 for U, and 58 - 788.5 Bq Kg-1 for Th, and it was most variable for K (53%). Gypsum average concentrations were 82.6 Bq Kg-1 for K, 641.5 Bq Kg-1 for U, and 201.7 Bq Kg-1 for Th, and it was most variable for K (46%). Average organic matter, clay and iron concentrations for both the depths were 0.71 and 0.68 %; 16.2 and 16.9 %, and 29.0 and 26.8 mg/l respectively.

A aplicação dos métodos gravimétrico, eletroresistivimétrico e da polarização induzida (IP), na interpretação geofísico-geológica de terrenos cársticos, tem se revelado útil, considerando a possibilidade de identificação e dimensionamento de feições de dissolução tais como fraturas, vazios ou cavidades, preenchidas ou não por água ou sedimentos, sob a superfície do terreno. As modelagens bidimensional e tridimensional destes corpos possibilitam a avaliação indireta do contexto estrutural-geotécnico do terreno em estudo. O objetivo do trabalho consistiu na identificação e avaliação das formas e dimensões destas feições em uma área que recentemente sofreu colapso de terreno, comprometendo edificações existentes na região. Qualitativamente, os resultados indicaram a existência de tratos onde potencialmente existe percolação de água, ou solo muito saturado, segundo a análise da correlação das respostas dos métodos empregados. Do ponto de vista quantitativo, métodos de inversão de dados gravimétricos e resistivimétricos-IP permitiram estimar a forma e a profundidade dos corpos causadores das anomalias. Finalmente, os resultados mostraram que os métodos empregados podem ser úteis na investigação de feições de dissolução, destacando regiões frágeis que podem comprometer a implantação de estruturas físicas na superfície.

The application of the gravity, resistivity and induced polarization (IP) methods on the geophysical interpretation in karst terrains is a useful tool, considering its capability in identifying and dimensioning existing dissolution features such as fractures, voids or cavities, filled or not by water or sediment in the subsurface. The bi-dimensional and three-dimensional modeling of these bodies makes possible an indirect evaluation of the geotechnical-structural context of the terrain under study. The aim of this work consisted on the identification of these features and the evaluation of their shape and dimensions over an area that suffered ground collapses, compromising buildings in this region. Qualitatively, the results indicated the existence of regions where there is water flow or very saturated soil, following the analysis of the correlation among the responses of the employed methods. In a quantitative point of view, gravity and resistivity-IP inversion methods were used. These methods allowed the estimation of the shape and the depth of the anomalies causative bodies. Finally, the results showed that the employed methods can be useful in the investigation of karst features, pointing out fragile regions which can compromise the implantation of physical structures over the surface.

No noroeste do estado do Paraná os arenitos eólicos do Grupo Caiuá (Bacia Bauru - Cretáceo Superior) estão dispostos sobre basaltos da Formação Serra Geral (Grupo São Bento - Cretáceo Inferior da Bacia do Paraná). Ambos constituem importantes sistemas aqüíferos. Apesar da permo-porosidade dos basaltos ser do tipo fissural, diferente dos arenitos onde é granular, a porção superior do Sistema Aqüífero Serra Geral (SASG) apresenta-se livre, em conjunto com o Sistema Aqüífero Caiuá (SAC). O contraste de susceptibilidade magnética entre os basaltos e os arenitos possibilitou o emprego de dados aeromagnéticos para delinear as estruturas mais proeminentes do embasamento dos arenitos. A análise de superfície dos arenitos consistiu na interpretação morfoestrutural a partir da rede de drenagem, modelo digital de elevação (MDE) e imagens Landsat 7/ETM+. A comparação entre os dois níveis de investigação revelou a coincidência de algumas estruturas mapeadas, resultando em um arcabouço estrutural comum ao SAC e ao SASG. Mapas de sólidos totais dissolvidos (STD) e do conteúdo catiônico das águas de poços produtores completados no SAC, indicaram zonas com características hidroquímicas do SASG em seu interior, denotando a conectividade hidráulica dos dois sistemas aqüíferos. A superposição do arcabouço estrutural integrado aos mapas hidrogeológicos (vazão, capacidade específica e hidroquímicos), revelou que grandes estruturas, freqüentemente, exercem influência na compartimentação hidrogeológica da região.

The aeolian sandstones of Caiuá Group (Bauru Basin - Upper Cretaceous - Paraná, northwest of Brazil) are lying on basalts of Serra Geral Formation (São Bento Group - Mesozoic of Paraná Basin) and both form significant aquifers. Although permo-porosity of sandstone is granular, unlike basalts that is crystalline, upper slice of Serra Geral Aquifer System - SGAS - is classified as free, close as Caiuá Aquifer System - CAS. Magnetic susceptibility contrast between rocks allows applying aeromagnetic data to model most prominent structures that form the basement of sandstones. Analysis of sandstones surface was based in morphological/structural interpretation from drainage net, digital elevation model (DEM) and Landsat 7/ETM+ image. Comparison between two levels of investigation reveal coexistence of some mapped structures and results in a common structural framework. Maps of water discharge, specific capacity, total dissolved solids and cation of water pumped from CAS wells indicate zones with characteristic water from SGAS into CAS, indicate hydraulic connection of refer aquifer systems. Superimpose of hydrogeological maps by common structural framework indicate that presence of larger mapped structures often act on hydrogeological compartments.

Medições gamaespectrométricas, de resistividade elétrica e de susceptibilidade magnética foram tomadas em solos agrícolas situados próximos a cidade de Maringá, noroeste do estado do Paraná, sul do Brasil, objetivando caracterizar a distribuição espacial das concentrações de radionuclídeos (K, eU e eTh), da resistividade aparente e da susceptibilidade magnética. Na área agrícola ocorrem três tipos de solos: Nitossolo Vermelho Eutrófico, Latossolo Vermelho Eutroférrico textura argilosa, ambos derivados da Formação Serra Geral (basaltos do Cretáceo Inferior) e Latossolo Vermelho Distrófico textura média, oriundo do retrabalhamento das formações Serra Geral e Goio-Erê, esta última composta por arenitos do Grupo Caiuá (Cretáceo Superior). Constatou-se que as concentrações de radionuclídeos e os valores de susceptibilidade magnética nos solos mais argilosos foram maiores do que nos solos mais arenosos, em função, principalmente, da maior adsorção dos primeiros e da maior disponibilidade de minerais magnéticos. Os teores médios em ppm e Bq Kg-1 de K, eU e eTh na área com atividade antrópica foram respectivamente de 1766-54,75; 0,83-10,22 e 1,78-7,27, significativamente maiores do que em áreas virgens sem aplicação de fertilizantes (1101-34,15 de K; 0,14-1,69 de eU e 1,31-5,36 de eTh, respectivamente em ppm e Bq Kg-1). Houve correlações entre os teores de urânio e argila, urânio e susceptibilidade magnética, urânio e matéria orgânica e entre resistividade elétrica e argila. Foram também observadas variações nas concentrações de radionuclídeos em diferentes formulações de adubos utilizados nas culturas de soja e trigo. A resistividade elétrica aparente, cuja magnitude variou de 25 a 647 Ohm.m, e a susceptibilidade magnética, com oscilações entre 0,28 e 1,10 × 10-3 SI, decorrentes dos teores de argila e de minerais magnéticos, respectivamente, se mostraram importantes na discriminação dos solos na área de estudo, podendo ser incorporadas como ferramentas rápidas e de baixos custos no mapeamento sistemático de solos.

Gamma-ray spectrometry, electrical resistivity, and magnetic susceptibility measurements were taken from agricultural areas near the City of Maringá, in the Northwest region of the Paraná state, south Brazil, in order to characterize the spatial distribution of radionuclides (K, eU, and eTh), the apparent resistivity, and the magnetic susceptibility determined for soils. Three different types of soils are present in this agricultural area: Alfisoil, clayey texture Oxisoil, both deriving from Lower Cretaceous basalts of the Serra Geral Formation; and medium texture Oxisoil from reworked Serra Geral and Goio-Erê formations, the latter deriving from sandstones of the Upper Cretaceous Caiuá Group. It could be observed that in more clayey soils both concentration of radionuclides and susceptibility values are higher than in more sandy soils, especially due to the higher adsorption in the former and to the higher availability of magnetic minerals in the latter. The average ppm and Bq Kg-1 grades for K, eU, and eTh in the areas under anthropic activity are of 1766-54.75, 0.83-10.22, and 1.78-7.27, respectively. These grades are significantly higher than those of non-occupied or non-fertilized areas (1101-34.15 K, 0.14-1.69 eU, and 1.31-5.36 eTh in ppm and Bq Kg-1, respectively.) Correlations were observed between uranium and clay, uranium and magnetic susceptibility, uranium and organic matter, and between electric resistivity and clay grades. Varied concentrations of radionuclides were also observed in different fertilizer formulations applied to soy and wheat cultures. Apparent electric resistivity values between 25 and 647 Ohm.m and magnectic susceptibility values between 0.28 e 1.10 × 10-3 SI due to clay and magnetic minerals represented important soil discrimination factors in the study area that can be incorporated as easy, low-cost soil mapping tools.