| Abstract |
Geostatistical modeling, using airborne and borehole electromagnetic data, was used to estimate electrical conductivity in groundwater within fractured paragneisses and migmatites in a semi-arid climate in northeastern Brazil. Despite the geologic heterogeneity of crystalline aquifers, the use of high resolution helicopter electromagnetic (HEM) data enabled the characterization of groundwater electrical conductivity where data from drilled wells were insufficient. The tacit assumption is that HEM measurements can be used to relate rock electrical conductivity to groundwater electrical conductivity. In this study, the HEM data were used as an external drift variable in non-stationary estimation and stochastic simulation to identify the variability of groundwater electrical conductivity. Validation tests, comparing predicted values for groundwater conductivity with measurements in new wells, confirmed the success of these models in locating fresh groundwater sources in crystalline bedrock.A fin d'estimer la conductivité électrique des eaux souterraines dans des paragneiss et migmatites sous climat semi-aride au Nord-Est du Brésil, une modélisation géostatistique a été mise en œuvre à partir de données électromagnétiques de forage et aériennes. Malgré l'hétérogénéité géologique des aquifères cristallin, l'utilisation de données héliportées électromagnétiques (HEM) a permis de caractériser la conductivité électrique là où les données de forages étaient insuffisantes. L'hypothèse tacite est que les mesures HEM peuvent être utilisées pour relier la conductivité électrique des roches à celle des eaux souterraines. Les tests de validation ont comparé les valeurs estimées de conductivité électrique dans les eaux souterraines aux mesures dans des puits récents : ils confirment la pertinence de ces modèles pour localiser les ressources en eau potable dans le socle cristallin.Die elektrische Leitfähigkeit des Grundwassers in zerklüfteten Paragneissen und Migmatiten einer semi-ariden Region im Nordosten Brasiliens wurde unter Nutzung der geostatistischen Modellierung abgeschätzt, basierend auf aus der Luft oder in Bohrlöchern gesammelter elektromagnetischer Daten. Trotz der geologischen Heterogenität der Grundwasserhorizonte in kristallinem Gestein erlaubte die Nutzung von hochauflösenden, Helikopter basierenden Daten (helicopter electromagnetic, HEM) die Charakterisierung der elektrischen Leitfähigkeit des Grundwassers auch dort, wo sich Bohrlochdaten als unzureichend erwiesen. Dies geschah unter der stillschweigenden Annahme, dass sich HEM-Messungen dazu verwenden lassen, die elektrische Leitfähigkeit des Gesteins und des Grundwassers miteinander in Beziehung zu setzen. In dieser Arbeit wurden die HEM-Daten als externe Drift-Variable einer nicht-stationären Abschätzung und stochastischen Simulation verwendet, um die Variabilität der elektrischen Leitfähigkeit des Grundwassers zu bestimmen. Verifizierende Tests, die die auf diese Weise vorhergesagte Werte der Grundwasserleitfähigkeit mit Messungen aus neuen Bohrlöchern verglichen, bestätigten, dass sich unter Verwendung dieser Methodik Süsswasserquellen in kristallinem Grundgestein lokalisieren lassen.Se usó un modelo geoestadístico, utilizando datos electromagnéticos provenientes de perforaciones y equipos aerotransportados para estimar la conductividad eléctrica en el agua subterránea dentro de paragneises y migmatitas fracturados, en un clima semi árido en el noreste de Brasil. A pesar de la heterogeneidad geológica de los acuíferos cristalinos, el uso de datos electromagnéticos de alta resolución desde helicóptero (HEM) permitió la caracterización de la conductividad eléctrica del agua subterránea donde los datos de pozos perforados eran insuficientes. La suposición tácita es que las medidas HEM pueden ser usados para relacionar la conductividad eléctrica de la roca y la conductividad eléctrica del agua subterránea. En este estudio, los datos HEM fueron usados como una variable externa guía en una estimación no estacionaria y simulación estocástica para identificar la variabilidad de la conductividad eléctrica del agua subterránea. Las pruebas de validación, comparando valores predichos de conductividad del agua subterránea con medidas en pozos nuevos, confirmaron el acierto de estos modelos para localizar fuentes de aguas subterráneas dulces en rocas cristalinas.基于空中和钻孔电磁数据, 用地质统计方法计算了巴西东北部半干旱的副片麻岩与混合岩地区裂隙地下水的电导率. 尽管结晶岩含水层存在地质非均一性, 高分辨率直升机航空电磁数据 (HEM) 的可以用于钻井数据较少地区的地下水电导率确定. 很显然, 我们的假设是HEM测量可以把岩石的电导率与地下水的电导率联系起来. 本研究将HEM数据作为外部漂移变量进行非平稳计算和随机模拟, 以查明地下水电导率的变化特征. 将地下水电导率的预测值与新井中的测量值进行比较, 检验结果表明这些模型能够应用于在结晶基岩中确定淡水水源的位置.Foi utilizada modelação geoestatística, com base em dados electromagnéticos aéreos e em furos, para estimar a conductividade eléctrica das águas subterrâneas em paragnaisses e migmatitos fracturados, num clima semi-árido do nordeste do Brasil. Apesar da heterogeneidade geológica dos aquíferos cristalinos, o uso de dados electromagnéticos de alta resolução, obtidos a partir de helicóptero (HEM), permitiu a caracterização da conductividade eléctrica das águas subterrâneas, onde os dados obtidos a partir de poços perfurados eram insuficientes. O pressuposto tácito é que as medições HEM podem ser usadas para relacionar a conductividade eléctrica das rochas com a conductividade eléctrica das águas subterrâneas. Neste estudo, os dados HEM foram usados como uma variável externa da deriva, em estimativa não-estacionária e em simulação estocástica, para identificar a variabilidade da conductividade eléctrica nas águas subterrâneas. Testes de validação, comparando os valores previstos para a conductividade nas águas subterrâneas com as medições em novos furos, confirmaram o sucesso destes modelos na localização de origens de água doce subterrânea em rochas cristalinas. |
