GRAVITY IMAGING AT NORTHERN PARANÁ BASIN: AIRBORNE GRAVITY DATA ANALYSIS AND FORWARD MODELING SIMULATIONS

Abstract

ABSTRACT. The geophysical imaging of sub-basalt targets is still the main objective of the current exploratory efforts at Paraná Basin, Brazil. The Serra Geral Formation represents a singular challenge in world"™s geology that consists in performing geophysical investigation under a thick basalt layer. Through the forward modeling of standard reference models, supported by the idea to simulate the gravity response of the basin in a virtual environment, it was possible to understand the contribution of each geologic feature to the overall gravity content. By applying the proposed methodology, we investigated which features can be assuredly interpreted with the current gravity dataset available in the area of study, which corrections and filters are better to enhance sub-basalt targets, and finally, if the removal of the gravity response from Serra Geral model improves the imaging of these anomalies. The several simulations indicated that a simple application of the classical gravity corrections and conventional filtering are not efficient to mapping the spatial distribution of igneous intrusive rocks with similar dimensions of Barra Bonita field. Supported by a 2D modeling of the gravity survey, the 3D simulation also indicated the need to improve the Serra Geral density and geometric model before going forward with any geophysical investigation that involves the density as key property.

Keywords: 3D simulation, complex synthetic model, sub-basalt targets.

RESUMO. O imageamento de prospectos sub-basalto ainda é o principal objetivo dos projetos exploratórios na Bacia do Paraná, Brasil. A Formação Serra Geral representa um desafio singular da geologia global que consiste em executar a investigação geofísica abaixo de uma espessa camada de basaltos. Através de modelagem direta de modelos consagrados da bacia, embasada pela ideia de simular a resposta gravimétrica da bacia em um ambiente virtual, foi possível entender a contribuição de cada feição geológica para composição da resposta gravimétrica completa da bacia. Com a aplicação da metodologia proposta, investigamos quais feições geológicas podem ser interpretadas utilizando o dado gravimétrico disponível na área de estudo, quais correções e filtros são melhores para realçar anomalias sub-basalto e, finalmente, se a remoção do efeito gravimétrico do modelo do Serra Geral facilitaria o mapeamento dessas anomalias. As diversas simulações indicaram que a simples aplicação das correções gravimétricas clássicas e filtragens convencionais não são eficientes no mapeamento da ocorrência de ígneas intrusivas de dimensões análogas ao campo de Barra Bonita. Baseada em uma modelagem 2D do dado gravimétrico real, a simulação 3D também evidenciou a necessidade de melhoria do modelo geométrico e de densidades da Formação Serra Geral antes de seguir com qualquer outra investigação geofísica que envolva densidade como propriedade física fundamental.

Palavras-chave: simulação 3D, modelo sintético complexo, prospectos sub-basalto.