Relatório de Execução Material do Projecto PTDC/CTE- GIN/8704/2006 SISMOD/LISMOT Ano de 2010

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1 Relatório de Execução Material do Projecto PTDC/CTE- GIN/8704/2006 SISMOD/LISMOT Ano de 2010 RESUMO DOS TRABALHOS (6000 caracteres) As tarefas de desenvolvimento estão no essencial concluídas, estando em curso os testes que procuram avaliar os métodos e a integração dos ajustes que se impõem. A par das tarefas a ação da equipa focou-se também na divulgação dos trabalhos. Encontra-se em fase final o desenvolvimento da página Web; foram preparadas e apresentadas várias comunicações em encontros científicos; concluídas e apresentadas duas teses de mestrado; elaborados artigos científicos; também foram submetidos resumos à EGU 2011 e à APMG20011, onde se apresentarão os mais recentes resultados obtidos. Por uma questão de organização e de facilidade na apreciação do presente relatório foram consideradas em separado as duas componentes do projecto: a SISMOD e a LISMOT. a) Componente SISMOD do projecto Foi terminado o módulo de modelação dos movimentos fortes do solo em campo próximo, cujas funções de Green são obtidas por métodos de diferenças finitas (DF) para modelos de velocidade 3D e utilizando meios de cálculo paralelo. Para testar a robustez do módulo foi implementado um programa sistemático de testes com vista a estudar a influência de cada um dos vários parâmetros intervenientes no processo nos resultados. Para esse efeito foi desenvolvida uma aplicação baseada nas Transformadas Contínuas de Wavelet (CWT) que compara sismogramas sintéticos e observados, utilizando critérios quantitativos. Este tema foi o objecto da dissertação de mestrado apresentada pela bolseira Ekaterina Zadonina, em Dezembro de Para obviar o problema do tempo de cálculo das funções de Green após a ocorrência do sismo, incompatível com a obtenção de soluções rápidas de inversão da fonte sísmica, decorre um programa de cálculo dessas funções para as regiões sismogénicas mais importantes de Portugal. Este trabalho está a ser realizado pela bolseira Ekaterina Zadonina que entreatanto se inscreveu num programa de Doutoramento onde desenvolve uma tese sobre este tema. No âmbito da modelação da deformação cosísmica foi submetida e aprovada uma bolsa de Doutoramento para o estudante Rúben Santos que colabora no projecto. Esta componente foi integrada no projecto de cooperação científica inter universitária (PSCI), GSMORSG Géodesie Spatiale en Méditerranée Ocidentale: Risque Sismique et Géodynamique, financiado pelo Bureau Europe de L Ouest et Maghreb. Relativamente ao módulo de inversão (tarefa 1.4) foi escolhida, entre as várias formulações que produzem soluções numericamente estáveis e fisicamente coerentes, uma abordagem de Programação Linear baseada no algoritmo Simplex Dual. A avaliação da robustez do método está a ser feita com recurso a um conjunto de situações sintéticas complexas, a única metodologia que permite comparar as soluções da fonte reconstituída por inversão com a solução conhecida. Os resultados destes testes fornecer-nos-ão a confiança para a aplicação do método a partir de dados reais. b) Componente LISMOT Realização de perfil de registo de ruído sísmico entre Vila Franca de Xira e Benavente cuja interpretação permitiu a obtenção de um modo do soco da bacia na região em estudo.

2 Recolha de ruído sísmico em diversos pontos da bacia do Vale Inferior do Tejo, e sua interpretação, tendo em vista a confirmação da estructura 3D obtida por inversão dos potenciais. Realização de dois perfis de reflexão de ondas S sobre a falha de Porto Alto sob parametrização indicada pelo consultor Ranajit Ghose. O processamento de um dos perfis confirmou a muito provável presença de uma falha a cerca de 20m de profundidade. Está em curso a integração deste resultados com o do perfil de GPR. Interpretação digital dos perfis sísmicos de reflexão com o software Seisworks/Openworks (licença cedida pelo Dr. Pedro Terrinha da Unidade de investigação de Geologia Marinha do LNEG). O Dr. Henrique Duarte (que não pertence à equipa do projecto), colaborou nesta tarefa, instalando o software e fornecendo indicações sobre o seu funcionamento. Parte dos dados foi reprocessada com financiamento do projecto FCT Sismotecto (POCTI/CTE-GIN/58204/2004). A interpretação de sísmica de reflexão foi complementada com a interpretação magnética e gravimétrica. Foram elaborados modelos estruturais 3D para utilização na simulação de movimentos fortes, dos horizontes: base do Cenozóico, topo/intra de Candeeiros/Brenha, topo de sal (intra-dagorda) e topo do Paleozóico (juntamente com modelação magnética). Identificaram-se algumas falhas geológicas com potencial sismogénico previamente desconhecidas. Obteve-se ainda uma ligação mais clara entre as principais estruturas: falha do Pinhal-Novo-Setúbal/ falha Sul da Azambuja e falha do Pinhal-Novo- Setúbal/falha Porto Alto e falhas do estuário do Tejo. Obteve-se também uma interpretação diferente do tipo de movimentação desta falhas. Modelação magnética efectuada pelo consultor Taha Rabeh: verificação da modelação e produção do mapa final do soco paleozóico através da introdução directa dos dados em profundidade obtidos da interpretação dos perfis de reflexão sísmica e dados de furos. Estudo da influência dos parâmetros de fonte finita (inclinação, direcção da falha, heterogeneidades do slip e directividade) no movimento sísmico nas bacias do Vale Inferior do Tejo, Algarve e Guadalquivir, por comparação com o simulado em rocha firme. Simulações numéricas de PGV e PGA para a bacia Lusitanista e do Vale inferior do Tejo para diversos Cenários sísmicos (estes resultados forneceram importantes indicações acerca da escolha de possíveis locais para realização de Injecção de CO2 (projecto KTEJO destinado ao estudo de viabilidade do sequestro de CO2). Foi concluída a tese de mestrado do Augusto Furtado Confirmação do Modelo de Estrutura 3D do Vale Inferior do Tejo a partir de dados de ruído sísmico ambiente e encontram-se a decorrer os trabalhos de tese de mestrado do Carlos Cancela Pinto: Identificação de Estructuras com Potencial Sismogénico no Vale Inferior do Tejo Universidade de Évora. DESVIOS À PROPOSTA (4000 caracteres) Um dos mais significativos factores de atraso verificados prende-se com a dificuldade inicial em encontrar um bolseiro com perfil requerido. É nossa convicção que a espera foi uma boa opção, pois a bolseira tem desenvolvido um trabalho de boa qualidade na modelação dos movimentos fortes, com resultados apresentados em conferências

3 Nacionais e Internacionais, sendo actualmente também estudante de Doutoramento na Universidade de Évora. Quanto aos atrasos na execução orçamental das despesas de divulgação publicitação, acabam por ser uma consequência directa do atraso global: a página Web prevista para divulgar resultados não foi ainda concluída e consequentemente não houve despesas para esta prestação de serviço; este assunto será resolvido muito em breve. A outra parcela de despesas nesta rubrica prevista mas não executada tem a ver com o apoio técnico ao cluster, que não foi necessário, pois o CGE assegurou esta despesa. O evoluir dos trabalhos conduziu à submissão (com aprovação) de um projecto à European Space Agence (ESA), para aquisição de dados SAR. A ocorrência do sismo do Haiti e a existência de dados de qualidade sobre este sismo lançou a equipa no estudo desta fonte mediante a utilização dos métodos desenvolvidos. No desenvolvimento dos trabalhos do estudante de Doutoramento no âmbito da tarefa 1.3 deste projecto houve necessidade de conseguir dados INSAR, facto não previsto mas julgamos poder ter cabimento orçamental se tiver custos. A evolução deste projecto, que tem por missão desenvolver métodos de estudo de grandes sismos, acabou por ser afectada pelos grandes sismos ocorridos recentemente, uma vez que foi resolvido aplicar os métodos em desenvolvimento nestes sismos. Ficaram por realizar, por motivos meteorológicos, algumas missões de aquisição de dados previstas para Foi testada uma técnica não planeada, que consiste em obter estimativas da estrutura da Terra a partir de registos de ruído sísmico, obtidos com estações sísmicas de banda larga. Essa técnica foi aplicada a um perfil compreendido entre Vila-Franca de Xira e Benavente e como os resultados preliminares das curvas H/V obtidas com esses dados se mostrassem promissores para a confirmação dos modelos e por haver ainda verbas suficientes na rubrica missões, decidiu-se estender a técnica a outros locais do Vale do Tejo, e recolher os dados na Primavera (de 2010) quando o estado daqueles terrenos alagadiços o permitisse. Como as chuvas se prolongaram praticamente até Junho, os trabalhos atrasaram-se. Acresce a este atraso duas avarias nas estações usadas nesta campanha. Por outro lado, o estabelecimento do modelo de velocidades para a região do Vale do Tejo sofreu um atraso considerável devido a dificuldades, não previstas, no processamento de dados de gravimetria e magnetismo e no seu cruzamento com a informação da sísmica. Não foi possível aplicar metodologia Híbrida à simulação dos movimentos sísmicos intensos na Região do Vale do Tejo devido aos atrasos decorrentes da dificuldade no estabelecimento do modelo 3D para a região. Embora a interpretação de perfis de sísmica do petróleo esteja terminada no tempo previsto, a conversão para profundidades não foi ainda efectuada devido a dificuldades na interpretação desses perfis na zona da Península de Setúbal, cuja complexidade geológica é grande. Após o fornecimento dos dados de sísmica e sondagens ao consultor Taha Rabeh, para efeitos da modelação gravimétrica que está quase finalizada, verificou-se que nalgumas zonas da região de estudo (onde não há informação da geologia) não seria fácil determinar com esta modelação gravimétrica qual o substrato presente sob a cobertura Cenozóica. Foi necessário recorrrer a atributos sísmicos a à modelação magnética para obter essa informação que atrasaram esta tarefa em relação ao previsto PUBLICAÇÕES (6000 caracteres) Artigos /Livros/Capítulos

4 - Publicado - Bezzeghoud M., Borges J. F., Caldeira B., 2010, Seismicity and Ground Motion Simulations of the SW Iberia Margin, , in Silva A. M., Reis A. H., Fitas A., Figueiredo J., Caldeira B. Bezzeghoud M., Jornadas de Física por ocasião da jubilação do Professor Rui Namorado Rosa, University of Évora, ISBN: , 360p - Aceite - Bezzeghoud M., J.F. Borges e B. Caldeira, Fontes sísmicas ao longo da fronteira de placas tectónicas entre os Açores e a Argélia: um modelo sismotectónico. In Dias R., Araujo A. Terrinha P. (Eds). In Livro de Geologia de Portugal, Escolar Editora, in press. - Submitido - F. Medina, I. Bensaid, T. Cherkaoui, B. Caldeira, E. Buforn, A. Emran, Y. Hahou, The 1992 Tafilalt seismic crisis (Anti-Atlas, Morocco), Journal of Seismology, - Submitido - Bezzeghoud M., Borges J. F., Caldeira B., 2010, Ground Motion Simulations of the SW Iberia Margin: Rupture Directivity and Earth Structure Effects. 31p, Natural Hazards - Publicado - Caldeira B., Bezzeghoud M, Borges JF, 2010; DIRDOP: a directivity approach to determining the seismic rupture velocity vector. J Seismology, 14: , DOI /s x -Em revisão - Carvalho, J., Ghose, R, Pinto, C., Borges, J., Detecting the Evidence of Quaternary Fault Activity using P- and S-wave Reflection Seismic, Geophysical Journal International. -Em revisão - Carvalho, J., Rabeh, T., Bielik, M., Szlaiova, E., Torres, L., Silva, M., Carrilho, F., Matias, L. Miranda, J. M., Geophysical study of the Ota- V.F. Xira- Lisboa-Sesimbra fault zone and of the Lower Tagus Cenozoic basin, Journal of Geophysics and Engineering. Teses - Publicado - Ekaterina Zadonina, 2010, Strong-Ground Motion Simulations and Assesment of Influence of Model Parameters on Waveforms, tese de Mestrado apresentada à Universidade de Évora, 185pp. - Publicado - Furtado J. Augusto, 2010, Confirmação do Modelo de Estrutura 3D do Vale Inferior do Tejo a partir de dados de ruído sísmico ambiente, tese de Mestrado apresentada à Universidade de Évora. Comunicações Internacionais -Publicado /Apresentado- Pinto, C. C., J. Carvalho, M. Costa, T. Rabeh, P. Terrinha, H. Duarte, J. Borges, B. Caldeira & J. Cabral (2010) "Seismogenic Sources in the Lower Tagus Area Using Geophysical Data, 72nd EAGE Conference & Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2010, Barcelona, Spain, June 2010, 5 pp.

5 - Publicado/Apresentado - Caldeira B., Bezzeghoud M., Borges J. F., 2010, Kinematic Seismic Rupture Parameters from a Doppler Analysis, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU , EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May Publicado/Apresentado - Zadonina E., Caldeira B., Bezzeghoud M., Borges J. F., 2010, Influence of model parameters on synthesized high-frequency strong-motion waveforms, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU , EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May Publicado/Apresentado - Zadonina E., Caldeira B., Bezzeghoud M., Borges J. F., 2010, Slip distribution, coseismic deformation and Coulomb stress change for the 12 May 2008Wenchuan (China, Mw7.9) earthquake, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU , EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May Publicado/Apresentado - Borges J, F, Caldeira B., Bezzeghoud M., Santos R., 2010, Source rupture process of the 12 January 2010 Port-au-Prince (Haiti, Mw7.0) earthquake, Geophysical Research Abstracts, Vol. 12, EGU2010-PREVIEW, EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May 2010.(por convite) -Publicado /Apresentado- J. Carvalho, C. Pinto, M. Costa, T. Rabeh, P. Terrinha, H. Duarte, J. Borges (2010) Caracterização de falhas com potencial sismogénico no Vale Inferior do Tejo utilizando dados Geofísicos VIII Congresso Nacional de Geologia. Organização de Conferencias/Seminarios/Cursos: First Mini-Seismology Seminar, CGE, University of Évora, Feb Mourad Bezzeghoud was Convener and Co- Convener of two sessions of the EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May 2010: 1) Session SM1.0/G25/GD2.17/GM1.5/GMPV37/NH4.0/NH5.3/SSP1.9/TS8.4 Large Magnitude Earthquakes and Tsunami Activity in 2010: Views on The Haiti and Chile Events ; 2) Session SM2.7 Seismotectonics: New results and approaches ; 3) Chairperson of session The 12 January 2010 Haiti Earthquake (Large Magnitude Earthquakes and Tsunami Activity in 2010: Views on The Haiti and Chile Events). - 2nd Practical Course of Seismology at University Mohamed V (Rabat, Morocco): Mourad Bezzeghoud was lecturer and member of the organizing committee of the 2nd Practical Course of Seismology, with the collaboration of University Complutense of Madrid, CGE/University of Évora and the Institut Scientifique of University of Mohamed V of Rabat, Rabat, Morocco.