Levantamento GPR e geoelétrico para a caracterização 3D de feições cársticas do tipo paleocavernas colapsadas na borda Oeste da bacia potiguar (RN/CE) - Reis Júnior, João Andrade dos (2014)
Nesta tese são apresentados os resultados da aplicação do método Ground Penetrating Radar (GPR) conjuntamente com o Método da Eletrorresistividade em um afloramento localizado na borda oeste da Bacia Potiguar, próximo à escarpa da bacia, NE do Brasil. No referido afloramento, ocorre um sistema de paleocavernas colapsadas, as quais encontram-se parcialmente expostas em um corte de estrada. A finalidade desta pesquisa consistiu em avaliar o desempenho e a confiabilidade dos métodos geofísicos supracitados em imagear feições cársticas com geometrias tão complexas, como as encontradas em paleocavernas colapsadas. Para tanto, foram feitas adequações metodológicas na aquisição, processamento e visualização dos dados geofísicos. Os resultados obtidos são apresentados na forma de seções geofísicas e blocos volumétricos de GPR e resistividade. As propriedades elétricas e petrofísicas das unidades geológicas identificadas na área estudada foram determinadas com base nos dados geofísicos e em medidas de porosidade e permeabilidade de amostras de rochas. As paleocavernas colapsadas foram interpretadas com base na identificação de zonas de elevadas resistividades e refletores GPR de altas amplitudes. As mesmas ocorrem na subsuperfície rasa (zona vadosa) e são preenchidas por tufas, brechas e espeleotemas, cuja porosidade média é da ordem de 35%. Seus contatos laterais com um solo carbonático e rochas hospedeiras são marcados por zonas com resistividades baixas a médias (3-1.250 Ωm) e reflexões GPR de baixas amplitudes a transparentes. As paleocavernas desenvolveram-se tanto em depósitos de tufas modernas, como em rochas carbonáticas cretáceas, que agora apresentam-se intemperizadas, formando um solo esbranquiçado. Com base na interpretação dos dados geofísicos e do reconhecimento geológico da área estudada, é proposto um modelo evolutivo preliminar para as feições cársticas parcialmente aflorantes na borda oeste da Bacia Potiguar. Os processos de formação das paleocavernas se propagaram, em profundidade, até alcançar a camada de arenito calcífero, cujo topo representa o limite inferior destas feições cársticas. A alta resolução dos dados GPR permitiu, inclusive, identificar radarfácies distintas no interior das paleocavernas, que possivelmente estariam relacionadas a diferentes tipos de materiais carbonáticos que viii preencheram as paleocavernas antes e após seu colapso. Para uma melhor identificação e delimitação das paleocavernas em subsuperfície, foram aplicados operadores matemáticos em dados GPR sintéticos e reais, tais como atributos instantâneos de frequência, amplitude e geométricos. Os radargramas resultantes auxiliaram na caracterização do padrão de resposta das paleocavernas colapsadas com relação às camadas encaixantes e possibilitaram realçar as inúmeras fraturas e o contato dos clastos, ocasionados pelo colapso do teto e das paredes das paleocavernas. Os atributos GPR permitiram também imagear tridimensionalmente a geometria do sistema de paleocavernas com maior precisão. Volumes de resistividade e do atributo GPR de Energia RS mostram a complexa distribuição 3D do sistema de paleocavernas colapsadas. Em profundidades em torno de 10 m, as paleocavernas encontram-se mais espaçadas e, eventualmente, isoladas. Contudo, nas porções mais rasas, as paleocavernas ocorrem interligadas por dutos ou coalescentes, compondo um sistema de paleocavernas de centenas de metros de extensão em uma área de 12.000 m2.