aula 06 - geofísica

Download Aula 06 - Geofísica

Post on 17-Oct-2015

24 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Slide 1

GEOFSICA

MAGNETOMETRIA

Campo magntico entre dois dipolos

MagnetometriaA TERRA FUNCIONA COMO UM GRANDE IM.

O magnetismo terrestre deve ser separado em duas partes:1. campo magntico principal: produzido no ncleo;2. campo magntico anmalo: produzido na crosta.

Mapa de intensidade do campo total (milhares de nT).

Mecanismo gerador do campo geomagntico

PLANETA MAGNTICO

Padro zebradode anomalias magnticas no assoalho ocenico.

Esquema mostrando a reverso do campo magntico preservada em fluxos de lavas de vrias idades em vulces.

PROPRIEDADES MAGNTICAS DOS MATERIAIS GEOLGICOSDiamagnetismo: propriedade de alguns minerais de adquirirem magnetizao de intensidade fraca e cujos momentos magnticos tendem a se opor polaridade de um campo indutor aplicado.

PROPRIEDADES MAGNTICAS DOS MATERIAIS GEOLGICOSParamagnetismo: propriedade de alguns minerais cujos momentos atmicos tendem a se alinhar com a polarizao do campo indutor, embora a magnetizao ainda seja fraca em funo de sua baixa susceptibilidade.

PROPRIEDADES MAGNTICAS DOS MATERIAIS GEOLGICOSFerromagnetismo: as substncias ferromagnticas tem susceptibilidade magntica muito elevada e positiva, o que lhes permite uma magnetizao com intensidade muito forte, no mesmo sentido do campo.

LEVANTAMENTO MAGNETOMTRICOAs medidas magnticas so normalmente realizadas na superfcie do terreno ou com o auxlio de aeronaves.

Os levantamentos terrestres aplicam-se a trabalhos de maior detalhe, auxiliando o mapeamento geolgico e trabalhos de prospeco mineral.

LEVANTAMENTO MAGNETOMTRICOOs levantamentos areos so empregados nos trabalhos de reconhecimento regional em auxlio por exemplo prospeco de petrleo ou a trabalhos que visem a delineao de grandes estruturas uma vez que as fontes destas anomalias so de grandes dimenses.

MAGNETOMETRIA AEROTRANSPORTADA.

TRATAMENTO DOS DADOS Correes para eliminar as variaes devidas a causas no geolgicas (variao diurna e o desnvel dos pontos).

Filtragem para eliminao de efeitos geolgicos indesejveis (heterogeneidades prximas da superfcie ou interferncia de fontes rasas ou profundas).

TRATAMENTO DOS DADOSA interpretao pode variar desde a simples identificao de locais anmalos em termos de contrates entre propriedades fsicas, em subsuperfcie, at a completa caracterizao da fonte da anomalia, em termos de modelos tri-dimensionais.

LEVANTAMENTOSSMICOOnda uma perturbao que se propaga no espao ou em qualquer outro meio.

Uma onda transfere energia de um ponto para outro, mas nunca transfere matria entre dois pontos

Existem ondas unidimensionais, bidimensionais e tridimensionais

As ondas mecnicas so aquelas que necessitam de um meio material para se propagar. Ex: onda em uma corda ou mesmo as ondas sonoras.

As ondas eletromagnticas so aquelas que no necessitam de meio material para se propagar, elas podem se propagar tanto no vcuo como tambm em certos tipos de materiais. Ex: luz solar, as ondas de rdio, as micro-ondas, raios X, etc.

H duas classes principais de ondas ssmicas:

as ondas de corpo ou body waves, que atravessam materiais

as ondas de superfcie que se propagam apenas prximo ou na interface entre dois meios com propriedades ssmicas distintas.

As mais velozes de todas as ondas ssmicas so as ondas compressivas ou primrias, as ondas P.

A movimentao de partculas das ondas P ocorre por dilatao e compresso ao longo da direo de propagao.

As ondas P propagam-se em qualquer meio, exceo do vcuo. As ondas areas ou rudos em gases, inclusive na atmosfera, so ondas P. Um segundo tipo de onda cuja velocidade imediatamente inferior quelas supracitadas, so as ondas secundrias ou transversais, tambm denominadas cisalhantes S.

As ondas S propagam-se com velocidades ligeiramente menores que as ondas P em slidos.

As ondas S no se propagam em lquidos nem em gases, uma vez que estes meios no tm tal propriedade.

Equipamentos Ssmicos:

Sismgrafo;

Sensores (geofones);

Fonte ssmica (martelo, disparos de rifle, explosivos).

Vdeos!Na explorao ssmica em busca por leo e/ou gs, as imagens ssmicas so analisadas detalhadamente pelos interpretes em busca de vestgios que possam indicar a presena de hidrocarbonetos.

Estas anlises so muito importantes para a indstria petrolfera, pois a partir delas que se decide a localizao das reservas de leo e/ou gs, avalia-se seu contedo e viabilidade de explorao.VLFPara descrever uma onda necessria uma srie de grandezas, entre elas temos:

velocidade amplitude frequncia perodo comprimento de onda.

As ondas VLF (15 - 30 kHz) so emitidas a partir de antenas, que se encontram espalhadas em diferentes lugares do mundo.

Utilizao de sinais de rdio em trabalhos de prospeco geofsica: Hack em 1908 e Feldman em 1933 em vrias situaes geolgicas.

2 Guerra Mundial.

A principal vantagem que o mtodo VLF apresenta em relao aos demais mtodos, que se utilizam de campos artificiais, que a antena transmissora fica fixa.

Dessa forma, pode-se dispensar cuidados com o transmissor, resultando em uma grande economia tanto em tempo quanto no nmero de pessoas envolvidas durante o processo de levantamento dos dados.

A tcnica VLF tem sido empregada com sucesso em mapeamentos geolgicos na determinao de:

zonas de falhas e fraturamentos;

prospeco de gua subterrnea;

estudos ambientais;

estudos geotcnicos.

So basicamente trs os fatores a serem considerados para que se possa realizar um estudo de prospeco geofsica utilizando o mtodo VLF, sendo eles:

direo do levantamento;

espessura e resistividade da camada de cobertura;

contraste de resistividade dos meios.

Mtodo extensamente utilizado na pesquisa hidrogeolgica.

Localizao de camadas e fraturas;

Localizao de cavernas em regies calcrias;

Estimativa da profundidade do aqfero e do nvel hidrosttico;

Localizao de antigos canais de rios que podem armazenar uma grande quantidade de gua subterrnea;

Determinao da extenso lateral, espessura e volume de uma formao;

Avaliao da porosidade total e das reservas de gua de um aqfero ;

Medida da velocidade de circulao da camada de gua;

Determinao da salinizao das guas;

Comprovao de relaes entre aqferos;

Mapeamento de rios subterrneos;

Localizao de fontes termais;

Ateno: no confundir mtodo ssmico com mtodo VLF.

Na ssmica, as ondas mecnicas interagem com o solo, sendo refletidas por ele e retornando aos equipamentos de medio.

No mtodo VLF, um corpo condutor submetido a um campo magntico, este campo induz nele uma corrente que por sua vez gera um outro campo magntico que permite localiz-lo.

No h reflexo das ondas eletromagnticas pelo corpo pesquisado e sim a deteco de um outro sinal eletromagntico.

Mtodo Resistivimtrico

O mtodo resistivimtrico utiliza uma fonte artificial de corrente eltrica injetada no subsolo para determinar variaes de resistividade em subsuperfcie.

Ele se baseia na facilidade que determinado material possui para conduo de corrente eltrica.

Existem dois mtodos distintos de levantamentos resistivimtricos:

Sondagem eltrica;

Caminhamentos eltricos;

Este mtodo pode apresentar problemas relacionados existncia de fraturas e poros nas rochas contendo gua com ons dissolvidos

Portanto, um meio de baixa resistividade pode se confundir com minrios de baixa concentrao na rocha.

Os equipamentos utilizados so:

Resistivmetro;

Fonte de energia;

Eletrodos de metal;

Cabos eltricos.

A principal finalidade a interpretao de parmetros geolgicos e hidrogeolgicos do subsolo, portanto, um mtodo empregado por excelncia, na pesquisa de gua subterrnea.

Algumas aplicaes desta metodologia so:

Caracterizao de sedimentos, solos e rochas;Determinao da profundidade do nvel de gua e lenol fretico;Determinao de fraturas, fissuras e recalques;Determinao de plumas de contaminao no solo;Explorao mineral;Avaliao de infiltraes em barragens.

GPR ou Georadar.

76O GPR (Radar de Penetrao no solo) um mtodo geofsico de gerao de imagens da subsuperfcie que utiliza um pulso eltrico para gerar ondas eletromagnticas.

A transmisso do sinal depende das propriedades eltricas do meio.

O pulso refletido e difratado, tanto pelas estruturas geolgicas, quanto por feies anmalas enterradas.

77Equipamento

78

79Perfis GPR realizados no distrito mineiro de Santa Brbara.

80

81rea localizada no municpio de Ribeiro Preto, estado de So Paulo.

82Os principais fatores que controlam o sinal do georadar so: a freqncia e a velocidade da onda eletromagntica no meio, o coeficiente de reflexo e a atenuao do meio.

83GPR um mtodo de prospeco baseado na reflexo das ondas de radar nas interfaces dieltricas do subsolo.

O GPR pode ser utilizado para realizar mapeamento de integridade de estruturas de concreto, determinao de interferncias , mapeamentos geolgicos, batimetria (fundo de rios e lagos).

O Georadar consiste em obter imagens de alta resoluo da subsuperfcie, atravs da transmisso de ondas eletromagnticas (EM) de altas freqncias, que por sua vez repetidamente radiada para dentro da terra por uma antena transmissora colocada na superfcie.

O Ground Penetrating Radar (GPR) mostra bons resultados na identificao e monitoramento de plumas de contaminao de hidrocarbonetos.

85