Integração de modelos numéricos para caracterização do arcabouço geologico 3D na porção centro-leste da Bacia do Paraná
Resumo
Resumo: A modelagem numérica e a representação tridimensional de feições estruturais em seções sedimentares têm sido desenvolvidas com a utilização de inúmeros dados exploratórios. Devido à escassez de dados de poços e linhas sísmicas, informações obtidas em sensores remotos e afloramentos tornam-se artefatos de suma importância nestas representações. O presente trabalho apresenta as principais técnicas utilizadas para geração de modelos geométricos tridimensionais de feições estruturais, extrapolados de superfície para subsuperfície, em uma área com aproximadamente 19.500 km2. Tal região abrange uma faixa aflorante da Bacia do Paraná, compreendendo unidades geológicas do Devoniano ao Cretáceo, onde foram selecionadas duas subáreas (Prudentópolis e Morro do Jacaré), nas quais realizaram-se trabalhos de semidetalhe e detalhe, respectivamente. Inicialmente, informações foram coletadas e organizadas de forma a gerar um banco de dados georreferenciado, composto por mapas geológicos e geofísicos, imagens de satélite, lineamentos interpretados, perfis de poços, dados de Laser Scanner, informações de campo e modelos digitais de elevação, os quais visaram representar as estruturas presentes nas áreas e suas compartimentações morfoestruturais. No estudo das principais feições morfotectônicas da área desenvolveu-se uma análise em multiescala. As principais feições lineares foram interpretadas em uma escala de 1:300.000 em ambiente ArcMap™ (ArcView 8.3), utilizando modelos de elevação com resolução de 90 metros (SRTM 90 - Shuttle Radar Topography Mission) com falsas iluminações de direções com azimutes 0º, 45º, 90º e 315º. Visando refinar o primeiro traçado, utilizou-se imagens LandSat 7 ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus), que permitem uma visualização média de 1:75.000, obtendo-se uma gama de fragmentos lineares interpretados, que foram filtrados e unidos. Com o intuito de gerar um modelo estrutural geral da área regional, foram confeccionados e interpretados diversos mapas magnetométricos e mapas de contorno estruturais das seções aflorantes. Para a coleta de informações utilizadas na modelagem, e ainda, sobre o comportamento estrutural da área, desenvolveram-se trabalhos de campo, coletando-se informações sobre mergulhos, direções, tipologia e cinemática ao longo dos diversos alinhamentos previamente interpretados. Realizou-se levantamento tridimensional de afloramento, para o Morro do Jacaré, com um Laser Scanner modelo Leica HDS3000. Com os dados obtidos, filtrados e preparados, possibilitou-se a coleta de informações estruturais locais, tais como direção e mergulho de planos de fraturas e de lineamentos. Na modelagem tridimensional, os diversos dados coletados durante as primeiras etapas foram inseridos em ambiente PETREL™. A integração destas informações objetivou a modelagem das feições estruturais com a geração de diversos ensaios 3D para as três áreas de estudo. O carregamento de perfis de poços disponíveis permitiu que as unidades geológicas fossem posicionadas em subsuperfície, gerando modelos tridimensionais litoestruturais para cada área. Deste modo, em ambiente PETREL™, a inserção de dados estruturais, bem como de mapas, modelos de elevação, dados de poços e dados de Laser Scanner, possibilitou a configuração de parâmetros para a visualização tridimensional das áreas de estudo nas três diferentes escalas. Abstract: The numerical modeling and three-dimensional representation of structural features in sedimentary sections has been developed using many exploratory data. Due to the lack of well data and seismic lines, informations obtained in remote sensors and outcrops became highly important tools for these representations. This work presents the main technique utilized for generating 3D geometric models of structural features, taking surface data and surpassing it to subsurface into an area with almost 19.000 km2. This region has an outcropping area in Paraná Basin comprehending geological units ranging from the Devonian to Cretaceous period. Within this area were chosen two smaller regions (Prudentópolis and Morro do Jacaré), in which were realized studies of semi-detail and detail respectively. Initially, informations were collected and organized generating a georreferenced data base, composed of geological and geophysical maps, satellite images, interpreted alignments, well profiles, Laser Scanner data, outcrop informations and digital elevation models, which sought to represent the present structures in the three areas and their morph-structural compartmentations. In the study of the principals morph-tectonic features, a multiscale analysis was developed. The main linear features were interpreted in 1:300.000 scale, using the software ArcMapTM (ArcWiew 8.3) and elevation models with 90 meters resolution (SRTM 90 - Shuttle Radar Topography Mission) with illumination coming from four different directions: 0o, 45o 90o, 315o. Seeking to refine the first tracing, LandSat 7 ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus) images were utilized, that allowed a visualization of 1:75.000, obtaining a wide range of interpreted linear fragments that were filtered and combined. Aiming to generating a broad structural model of the regional area, many magnetometric maps and structural contour maps of the outcroping sections were made and interpreted. In the gathering of informations utilized at the modeling stage, field trips were developed, acquiring dip, strike, typology and kinematics data along the diverse alignments previously interpreted. A three-dimensional outcrop survey was made for the Morro do Jacaré area, utilizing a Leica laser scanner, model HDS3000. With the filtering and preparing of the gathered data, was possible to collect local structural information, such as strike and dip from fractures plains and alignments. In the first stages of the threedimensional modeling, the collected data has been inserted in Petrel™ environ. The integration of these informations meant to model the structural features, generating diverse 3D trials for the three study areas. The insertion of available well profiles, allowed locating the geologic units in subsurface, generating three-dimensional lithostructural models for each area. Thus, using the software Petrel™, the insertion of structural data, as well as maps, elevations models, well and laser scanner data, made possible the configuration of parameters for the three-dimensional visualization of the study areas in the three different scales.
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