Scielo RSS <![CDATA[Geofísica internacional]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=0016-716920140002&lang=pt vol. 53 num. 2 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Daubechies wavelet coefficients</b>: <b>a tool to study interplanetary magnetic field fluctuations</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Hemos estudiado un conjunto de 41 nubes magnéticas (MCs) detectadas por el satélite ACE, utilizamos la transformada wavelet ortogonal discreta (usando wavelet de Daubechies de orden dos) en tres regiones: vaina de plasma, nube y posterior a la nube. Trabajamos con datos de las componentes del campo magnético interplanetario (IMF) en el sistema de coordenadas GSM con resolución temporal de 16 s. Se ha elegido como herramienta matemática la media estadística de los coeficientes wavelets ({Dd1}). Los coeficientes wavelets de Daubechies se han utilizado porque ellos representan la regularidad local presente en la señal de estudio. Los resultados reprodujeron el hecho bien conocido, que la dinámica es más compleja en la vaina de plasma que en la región de la MC. Esta técnica podría ser útil a un especialista en ayudarlo encontrar fronteras de eventos cuando se trabaja con el IMF, es decir, una mejor forma de visualizar los datos. Los coeficientes wavelets tienen la ventaja de facilitar encontrar algunos choques que serían difíciles de detectar por simple inspección visual del IMF. Podemos aprender que las fluctuaciones no son igualmente pequeñas en todas las nubes, en algunos casos las ondas pueden penetrar desde la vaina hasta la MC. Esta metodología aún no ha sido testada para identificar patrones específicos de fluctuaciones en el IMF de otros eventos interplanetarios geoefectivos, tales como, regiones de interacción corrotante (CIRs), lámina de corriente heliosférica (HCS) o para ICMEs sin características de MC. Como es la primera vez que esta técnica se aplica a los datos del IMF, opinamos que una de las contribuciones de este trabajo es la presentación de este enfoque a la Comunidad de Físicos Espaciales.<hr/>We have studied a set of 41 magnetic clouds (MCs) measured by the ACE spacecraft, using the discrete orthogonal wavelet transform (Daubechies wavelet of order two) in three regions: Pre-MC (plasma sheath), MC and Post-MC. We have used data from the IMF GSM-components with time resolution of 16 s. The mathematical property chosen was the statistical mean of the wavelet coefficients ({Dd1}). The Daubechies wavelet coefficients have been used because they represent the local regularity present in the signal being studied. The results reproduced the well-known fact that the dynamics of the sheath region is more than that of the MC region. This technique could be useful to help a specialist to find events boundaries when working with IMF datasets, i.e., a best form to visualize the data. The wavelet coefficients have the advantage of helping to find some shocks that are not easy to see in the IMF data by simple visual inspection. We can learn that fluctuations are not low in all MCs, in some cases waves can penetrate from the sheath to the MC. This methodology has not yet been tested to identify some specific fluctuation patterns at IMF for any other geoeffective interplanetary events, such as Co-rotating Interaction Regions (CIRs), Heliospheric Current Sheet (HCS) or ICMEs without MC signatures. In our opinion, as is the first time that this technique is applied to the IMF data with this purpose, the presentation of this approach for the Space Physics Community is one of the contributions of this work. <![CDATA[<b>Morphologic analysis of the temporal change of forest cover</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se presenta un análisis morfológico de cobertura forestal en un lapso de doce años. Se emplearon dos imágenes multiespectrales LANDSAT TM-4 de los años 1989 y 2001. Estas imágenes cubren un área forestal donde han ocurrido cambios significativos en tales años. Estas imágenes fueron expandidas en términos de variables canónicas que describen la respuesta espacial-espectral de las masas forestales. Las imágenes fueron modeladas como un campo vectorial de tantas dimensiones como bandas empleadas en el análisis. Se construyó un campo vectorial usando las bandas de variables canónicas. El conjunto de variables canónicas fue usado para cuantificar el cambio vectorial de las masas forestales. Este cambio vectorial cuantifica el grado de alteración de las masas forestales. Se empleó un algoritmo de crecimiento de regiones para segmentar las áreas ocupadas por el bosque. Este algoritmo emplea como entrada las variables canónicas. El resultado de tal segmentación es una imagen binaria llamada el bitmap. A partir de este bitmap, se llevó a cabo un análisis morfológico del área ocupada por el bosque. Se empleó un DEM generado a partir de un par interferométrico del satélite RADARSAT-1 para realizar una referencia cruzada con los bitmaps. Esta referencia cruzada conduce a la determinación de las elevaciones a las cuales ocurren los cambios de las masas forestales.<hr/>A morphologic analysis of forest cover in a time span of twelve years is presented in this work. Two multispectral LANDSAT TM-4 images of the years 1989 and 2001 were used. These images cover a forest area where significant changes have occurred in such years. These images were expanded in terms of canonical-expansion variables that describe the spatial-spectral response of the forest masses. The images were modeled as a vector field of as many dimensions as the number of bands employed in the analysis. A vector field was constructed using canonical-variable bands. The set of canonical variables for each year was used to quantify a vector change of the forest masses. This vector change quantifies the degree of alteration of the forest masses. A region-growth algorithm was used to segment the areas occupied by the forest. This algorithm uses as input the canonical variables. The result of such segmentation is a binary image named the bitmap. From this bitmap, a morphologic analysis of the area occupied by the forest was undertaken. A DEM generated from a radar interferometric pair of the RADARSAT 1 satellite, was used to perform a cross-reference with the bitmaps. This cross-reference leads to the derivation of the elevation of occurrence of changes in the forest masses. <![CDATA[<b>Hydrogeologic characterization of the abandoned mining site of Castelejo, Portugal by VLF-EM & RMT-R geophysical surveying</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Hay alrededor de 175 minas abandonadas en Portugal, de las cuales unos 60 son antiguas explotaciones de uranio. La mina de uranio Castelejo está ubicada a unos 2 km al W de Vila Cortês da Serra, en el distrito de Guarda, en la cuenca del río Mondego. En términos geológicos, la mina se localiza en un granito de grano medio e dos micas con tendencia porfiroidal. La explotación comenzó con dos minas a cielo abierto entre 1979 y 1990, que produjeron alrededor de 132 toneladas de U3O8. Desde 1992, la producción comenzó a llevarse a cabo a través de la lixiviación in situ con H2SO4 de materiales de bajo contenido en uranio. La circulación de las aguas superficial y subterránea está estructuralmente condicionada por la fracturación intensa en la zona. Dos campañas geofísicas de exploración se llevaron a cabo a fin de caracterizar el sistema de fracturas. La primera fue una investigación con el método VLF que nos permitió identificar los principales sistemas de fallas que pueden proporcionar rutas para el flujo de las aguas subterráneas. A partir de la segunda campaña, que fue un estudio llevado a cabo con el método RMT en una caja de falla que reproduz o gradiente natural de la mina, se obtuvieron las resistividades y espesores del material de granito intemperizado. Los perfiles obtenidos muestran que la resistividad disminuye con el aumento de profundidad. Este aspecto puede deberse a causas naturales - el material que llena la caja de falla es más intemperizado en profundidad que en la superficie - o puede indicar contaminación en profundidad, debido al drenaje ácido de las minas.<hr/>There are about 175 abandoned mining sites in Portugal, of which about 60 are old uranium workings. The Castelejo mine is an old uranium located about 2 km W of Vila Cortês da Serra, in Guarda district, on the River Mondego basin. In geologic terms, the mine is located in medium-grained two-mica monzonitic granite, with porphyroidal tendency. Exploitation started with two open cast mines between 1979 and 1990 which produced about 132 tonnes U3O8. From 1992, production started to be carried out through the in situ H2SO4 leaching of the mine's low-grade materials. The superficial and groundwater circulation are structurally conditioned by the intense fracturing in the area. Two exploratory geophysical field campaigns were conducted in order to characterize the fracturing. The first was a VLF survey that allowed us to identify major fault systems that may provide paths for groundwater flow. From the second campaign, which was an RMT survey conducted at a fault gauge which records the mine natural gradient flow, we obtained the resistivities and thicknesses of the weathered granite material. The profiles obtained show that resistivity declines with increasing depth. This fact may arise from natural causes - the material which fills the fault gauge is more weathered at depth than on the surface - or it may indicate contamination at depth, due to acid mine drainage. <![CDATA[<b>Sensitivity of the surface temperature to changes in total solar irradiance calculated with the WRF model</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se estima la sensibilidad de la temperatura del modelo WRF a cambios en la Radiación Solar Total (RST). Las simulaciones se realizaron para una región centrada en el Atlántico norte, incluyendo partes del Este de Norteamérica, Oeste de Europa y Noroeste de África. Para esto, se realizaron 4 simulaciones iguales, donde el único parámetro que se modificó fue la RST. Adicionalmente, se realizó una quinta simulación donde se cambiaron las condiciones iniciales atmosféricas, para comparar el efecto del cambio de la RST sobre la temperatura con el de un cambio en el día de inicio de la integración. Se compararon promedios mensuales de temperatura para cada simulación obteniéndose que tanto los cambios en las condiciones iniciales como los de la RST tienen un impacto medible en la temperatura de la región de estudio. Se presenta también una estimación de la sensibilidad del modelo usando parámetros adimensionales. Con estos experimentos numéricos encontramos algunos rasgos que permitirían distinguir entre los efectos de cambios de la RST y en las condiciones iniciales sobre la temperatura. Sin embargo, los cambios debidos al RST son de la misma magnitud que los cambios debidos a las variaciones en las condiciones iniciales. Se observa también que, en promedio y sobre toda la malla, la temperatura promedio no sufre cambios significativos ni ante cambios de la RST ni ante los de las condiciones iniciales.<hr/>The temperature sensitivity of the WRF model to changes in Total Solar Irradiance (TSI). The simulations were performed for a region centered over the North Atlantic Ocean, including portions of Eastern North America, Western Europe and Northwest Africa. Four simulations were run with different TSI values. Also, a fifth simulation was performed in which we varied the initial atmospheric conditions, in order to compare the effect on the temperature of both, changes in the TSI and initial atmospheric conditions. Comparing temperature monthly averages we found that changes in TSI and in the initial conditions have a measurable impact on temperature in the region of study. The sensitivity of the model using non-dimensional parameters was also estimated. The numerical experiments show some features that might allow to distinguish between the effects on the temperature due to changes in TSI from those caused by initial conditions. However, TSI changes are of the same order of magnitude than those of disturbances in the initial conditions. We also found that the mean monthly values of temperature over the full grid, did not present significant variations due to changes of either initial conditions or TSI. <![CDATA[<b>A multivariate Bernstein copula model for permeability stochastic simulation</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se presenta un método no paramétrico general de simulación estocástica conjunta de propiedades petrofísicas utilizando la cópula Bernstein. Este método consiste básicamente generar simulaciones estocásticas de una determinada propiedad petrofísica variable primaria) modelando la dependencia empírica subyacente con otras propiedades petrofísicas (variables secundarias), mientras también es reproducida la dependencia espacial de la primera. Este enfoque multivariado provee una herramienta muy flexible para modelar las complejas relaciones de dependencia de las propiedades petrofísicas. Tiene varias ventajas sobre otros métodos tradicionales, ya que no se limita al caso de la dependencia lineal entre las variables, y tampoco requiere de la suposición de normalidad y/o existencia de momentos. En este trabajo este método es aplicado para simular un perfil de permeabilidad utilizando la porosidad vugular y velocidad de onda de corte (Ondas S) como covariables, en una formación carbonatada de doble porosidad a escala de pozo. Los valores simulados de la permeabilidad muestran un alto grado de precisión en comparación con los valores reales.<hr/>This paper introduces a general nonparametric method for joint stochastic simulation of petrophysical properties using the Bernstein copula. This method consists basically in generating stochastic simulations of a given petrophysical property (primary variable) modeling the underlying empirical dependence with other petrophysical properties (secondary variables) while reproducing the spatial dependence of the first one. This multivariate approach provides a very flexible tool to model the complex dependence relationships of petrophysical properties. It has several advantages over other traditional methods, since it is not restricted to the case of linear dependence among variables, it does not require the assumption of normality and/or existence of moments. In this paper this method is applied to simulate rock permeability using Vugular Porosity and Shear Wave Velocity (S-Waves) as covariates in a carbonate double-porosity formation at well log scale. Simulated permeability values show a high degree of accuracy compared to the actual values. <![CDATA[<b>Joint interpretation of geoelectrical and volatile organic compounds data</b>: <b>a case study in a hydrocarbons contaminated urban site</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Debido a la ocurrencia de un derrame de gasolina en un área urbana, los métodos de Tomografía de Resistividad Eléctrica (TRE), Perfilaje Electromagnético (PEM) y de medición de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) fueron utilizados para definir la pluma de contaminación y dirigir los trabajos de muestreo de suelo. Las anomalías COV (contaminación reciente) indicaron que una gasolinera localizada en el área de estudio es una fuente de contaminación activa. Las zonas con contaminación madura definidas con los métodos TRE y PEM correspondieron con anomalías de baja resistividad debido a los procesos de degradación de los hidrocarburos contaminantes. Los resultados alcanzados con los métodos TRE, PEM y VOC fueron integrados en un mapa, permitiendo la configuración final de las plumas de contaminación y la optimización de las perforaciones y el muestreo de suelo y producto libre. Análisis de laboratorio de las muestras de producto libre sugieren la existencia de más de un evento de contaminación en el sitio, con la presencia de contaminantes hidrocarburos frescos y degradados, clasificados en el rango de gasolina. Este estudio demuestra las ventajas de la aplicación conjunta de TRE, PEM y COV en sitios con fuentes de contaminación activa, donde se asume la existencia de hidrocarburos contaminantes recientes y maduros en el subsuelo.<hr/>As a result of a gasoline spill in an urban area, Electrical Resistivity Tomography (ERT), Electromagnetic Profiling (EMP) and Volatile Organic Compounds (VOC) methods were used in order to define the contamination plume and to optimize the drilling and soil sampling activities. The VOC anomalies (recent contamination) indicated that a gas station located at the study site is an active contamination source. The mature contaminated zones defined by ERT and EMP methods corresponded with low resistivity anomalies due to degradation process of the hydrocarbons contaminants. The ERT, EMP and VOC results were integrated on a map, allowing the final configuration of contamination plumes and the optimization of drilling and soil/free-product sampling. Laboratory analyses of free-product samples suggest the existence of more than one contamination event in the site, with the presence of recent and degraded-hydrocarbon contaminants classified in the gasoline range. This study shows the advantages of joint application of ERT, EMP and VOC methods in sites with active contamination source, where the existence of recent and mature contaminants in subsoil is assumed. <![CDATA[<b>Geological and geophysical data integration for delimitation of mineralized areas in a supergene manganese deposits</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Los métodos geofísicos constituyen una herramienta ampliamente utilizada en exploración mineral. Este trabajo presenta y discute los resultados de estudios geológicos y geofísicos desarrollados en un yacimiento de manganeso de origen supergénico, localizado en la región sudeste de Brasil. La zona mineralizada descrita en levantamientos geológicos fue caracterizada por bajos valores de resistividad (20Ω.m) y altos valores de cargabilidad (30ms), en un patrón similar al descrito en diversos trabajos en depósitos minerales de óxidos y sulfuros en rocas. Modelos geofísicos pseudo-3D permita la generación de mapas para diversas profundidades. Las áreas de alta cargabilidad y baja resistividad definen un patrón de mineralización gonditica con altos niveles de Mn. Áreas considerables con elevados valores de cargabilidad y baja resistividad probablemente resulten de la acumulación de hidróxido de manganeso y hierro, originados del intemperismo en cuerpos de mineral gonditico, disolución, percolación y precipitación.<hr/>Geophysical methods are widely used in mineral exploration. This paper discusses the results of geological and geophysical studies in supergene manganese deposits of southern Brazil. Mineralized zones as described in geological surveys were characterized as of low resistivity (20Ω.m) and high chargeability (30ms), pattern found also in oxides and sulfite mineral deposits. Pseudo-3D modeling of geophysical data allowed mapping at several depths. A relationship between high chargeability and low resistivity may define a pattern for high grade gonditic manganese ore. Large areas of high chargeability and high resistivity may result in accumulation of manganese and iron hydroxides, due to weathering of the gonditic ore, dissolution, percolation and precipitation. <![CDATA[<b>Near-realtime source analysis of the 20 March 2012 Ometepec-Pinotepa Nacional, Mexico earthquake</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-71692014000200008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Se aplica un procedimiento de inversión de falla finita para obtener un modelo de deslizamiento sobre el plano de falla para el sismo M W 7.4 de Ometepec-Pinotepa Nacional del 20 de marzo 2012, utilizando ondas P telesísmicas registradas por la red del Global Seismographic Network. La inversión se hace en tiempo casi-real utilizando parámetros de la fuente reportados por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y el proyecto del Global Centroid Moment Tensor (gCMT). La orientación de la falla y el ángulo de deslizamiento se obtienen del mecanismo del gCMT, asumiendo que la falla coincide con el plano nodal con bajo ángulo de buzamiento. Las dimensiones de la falla y la duración máxima de la función fuente se definen en base a la magnitud reportada para el evento. Datos telesísmicos obtenidos de la base de datos del Continuous Waveform Buffer del USGS se utilizan en la inversión con tiempos de inicio que corresponden a los arribos de la onda P implementados en el cálculo del hipocentro. La inversión se estabiliza aplicando una transición suave de deslizamiento a lo largo de la falla y una reducción simultánea del momento sísmico. Estas restricciones se implementan utilizando un peso de suavizamiento estimado directamente del problema inverso, permitiendo así la recuperación en un solo paso del patrón de ruptura menos complicado. La inversión de los registros en desplazamiento revela una simple ruptura circular similar al área de deslizamiento determinada por el USGS utilizando ondas de cuerpo y ondas superficiales, indicando que las ondas P telesísmicas pueden identificar los rasgos principales de la fuente en tiempo casi-real. Inversiones adicionales realizadas utilizando registros en velocidad identifican una fuente más detallada que cubre una zona elíptica de 2500 km² y que se extiende hacia arriba y hacia abajo del hipocentro a lo largo de la falla. Esta zona elíptica tiene dimensiones que cubren el área definida por dos fuentes separadas determinadas por otros investigadores utilizando datos locales y ondas sísmicas globales. Los resultados indican que los registros en velocidad podrían aportar mayor información sobre los detalles de la ruptura en inversiones realizadas en tiempo casi-real utilizando ondas P telesísmicas.<hr/>We apply a single-step, finite-fault analysis procedure to derive a coseismic slip model for the large M W 7.4 Ometepec-Pinotepa Nacional, Mexico earthquake of 20 March 2012, using teleseismic P waveforms recorded by the Global Seismographic Network. The inversion is conducted in near-realtime using source parameters available from the USGS/NEIC and the Global Centroid Moment Tensor (gCMT) project. The fault orientation and slip angle are obtained from the gCMT mechanism assuming that the fault coincides with the shallow-dipping nodal plane. The fault dimensions and maximum rise time are based on the magnitude reported for the event. Teleseismic data from the USGS/NEIC Continuous Waveform Buffer database are used in the inversion with record start times set to the P-wave arrivals used to compute the earthquake hypocenter. The inversion is stabilized by requiring a smooth transition of slip across the fault while minimizing the seismic moment. These constraints are applied using a smoothing weight that is estimated from the inverse problem, allowing the recovery of the least-complicated rupture history in a single step. Inversion of the deconvolved, ground-displacement waveforms reveals a simple, circular rupture similar in extent to the source identified by the USGS/NEIC using body- and surface-wave data, indicating that the teleseismic P waves can provide a first-order source model for the event in near-realtime. Additional inversions conducted using velocity records identify a more-detailed rupture model characterized by an elliptical 2500 km² source region extending updip and downdip from the hypocenter. This elliptical source preserves the orientation and overall dimensions of a dual-source slip model obtained recently by other investigators using local strong motions and global seismic waveforms. The results indicate that velocity waveforms could provide additional details of the earthquake rupture in near-realtime, finite-fault inversions using teleseismic P waves.