parte textual - trabalho de geofísica

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I. Introdução Neste trabalho, começaremos por apresentar um curto histórico de como começou a se desenvolver o magnetismo como ciência, assim como o seu conceito. Abordaremos ainda o que se pretende alcançar com este método, ou seja, seu objectivo. Falaremos ainda sobre a origem do magnetismo terrestre, apresentando a teoria mais modernas sobre o assunto. Iremos caracterizar a magnetometria explicando como esta técnica detecta as anomalias do campo magnético terrestre e procede a sua interpretação. Mostraremos a susceptibilidade magnética de algumas rochas e minerais. Apresentaremos 4 instrumentos utilizados neste método a saber: magnetômetro fluxgate, magnetômetro de prótons, magnetômetro de bombeamento óptico e gradiômetros magnéticos. Abordaremos como são feitos os levantamentos magnéticos, isto é, terrestres, aeromagnéticos e marinhos, bem como a correcção dos dados obtidos quanto a variação diurna e outros, após o que se procede a interpretação dos dados. Por fim analisaremos a importância deste método, ou seja, suas diversas aplicações, e concluiremos fazendo também algumas recomendações práticas para a melhoria desta técnica e do conhecimento da mesma nas universidades e no país em geral. 5

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Trabalho de geofisica - Metodo Magnetico

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I. Introduo

Neste trabalho, comearemos por apresentar um curto histrico de como comeou a se desenvolver o magnetismo como cincia, assim como o seu conceito. Abordaremos ainda o que se pretende alcanar com este mtodo, ou seja, seu objectivo.Falaremos ainda sobre a origem do magnetismo terrestre, apresentando a teoria mais modernas sobre o assunto.Iremos caracterizar a magnetometria explicando como esta tcnica detecta as anomalias do campo magntico terrestre e procede a sua interpretao.Mostraremos a susceptibilidade magntica de algumas rochas e minerais. Apresentaremos 4 instrumentos utilizados neste mtodo a saber: magnetmetro fluxgate, magnetmetro de prtons, magnetmetro de bombeamento ptico e gradimetros magnticos.Abordaremos como so feitos os levantamentos magnticos, isto , terrestres, aeromagnticos e marinhos, bem como a correco dos dados obtidos quanto a variao diurna e outros, aps o que se procede a interpretao dos dados. Por fim analisaremos a importncia deste mtodo, ou seja, suas diversas aplicaes, e concluiremos fazendo tambm algumas recomendaes prticas para a melhoria desta tcnica e do conhecimento da mesma nas universidades e no pas em geral.

2. Significado do termo

Histria da cincia do magnetismo comeou no ano de 1600. Neste ano o ingls William Gilbert, nascido em 1544 (d. 1603) publicou o livro "De Magnete", que uma compilao de todo o conhecimento j existente no sculo XVI sobre magnetismo. Gilbert estabeleceu o conceito de um campo geomagntico geral com uma orientao definida em cada parte da superfcie terrestre nesta publicao. No final do sculo XVI, a observao de anomalias locais na direo do campo geomagntico foi conhecida e usada em da prospeco de minerais ferrosos.Em fsica e demais cincias naturais, magnetismo a denominao associada ao fenmeno ou conjunto de fenmenos relacionados atrao ou repulso observada entre determinados objetos materiais - particularmente intensas aos sentidos nos materiais ditos ms ou nos materiais ditos ferromagnticos - e ainda, em perspectiva moderna, entre tais materiais e condutores de correntes eltricas - especificamente entre tais materiais e portadores de carga eltrica em movimento - ou ainda a uma das parcelas da interao total (Fora de Lorentz) que estabelecem entre si os portadores de carga eltrica quando em movimento - explicitamente a parcela que mostra-se nula na ausncia de movimento de um dos dois, ou de ambos, no referencial adotado. H de se ressaltar que a simples observao de atrao ou repulso entre dois objetos no suficiente para caracterizar a interao entre os dois como de origem magntica, geralmente confundindo-se com certa facilidade, aos olhos leigos, os fenmenos magnticos e eltricos. Tais fenmenos eltricos e magnticos, apesar de hoje saber-se estarem profundamente correlacionados, tm em princpio naturezas certamente diferentes.2.1. Objectivo de um levantamento magntico

O objectivo de um levantamento magntico investigar a geologia com base nas anomalias do campo magntico da Terra resultante das propriedades magnticas das rochas em subsuperfcie. Embora a maior parte dos minerais formadores de rochas no seja magntica, certos tipos de rochas contm minerais magnticos o suficiente para produzir anomalias magnticas significativas. De modo similar, objectos ferrosos feitos pelo homem tambm geram anomalias magnticas. O levantamento magntico, assim, tem uma ampla variedade de aplicaes, desde pequena escala para engenharia ou levantamentos arqueolgicos para detectar objectos metlicos enterrados, at levantamentos de grande escala realizados para investigar estruturas geolgicas regionais. Os levantamentos magnticos podem ser realizados em terra, no mar e no ar. Consequentemente, a tcnica largamente empregada, e a velocidade de operao de levantamentos aerotransportados torna o mtodo muito atraente na busca por tipos de depsitos minerais que contenham minerais magnticos.3. Origens do magnetismo terrestre

A teoria mais moderna para explicar a parte principal do campo baseia-se no funcionamento de um dnamo. O campo produzido por correntes eltricas que circulam no ncleo lquido da Terra, constitudo principalmente por ferro. As correntes, segundo a Teoria do Dnamo, so mantidas pelo movimento de partculas no ncleo lquido.Superpe-se ao campo principal contribuies de campos externos Terra, que variam com o tempo, causados pelas correntes que fluem na ionosfera (camada gasosa parcialmente ionizada entre 60 e 1000 km) e atividades magnticas na magnetosfera (camada gasosa ionizada entre 1000 e 64000 km) e vento solar (plasma contendo hidrognio ionizado emitido pelo Sol).O campo recebe ainda contribuies locais, das concentraes de minerais magnticos que ocorrem nos primeiros 5 km da crosta. Estas contribuies constituem as anomalias do campo magntico, objetivo da prospeco geofsica.Devido ao carter dipolar e direo espacialmente varivel do campo magntico, a magnetometria mais complexa do que a gravimetria, baseada em um campo monopolar e de direo vertical invarivel. Um mapa gravimtrico caracteriza-se por um relevo suave com domnio de respostas regionais, enquanto um mapa magnetomtrico exibe um relevo perturbado, evidenciando grande quantidade de anomalias locais. A intensidade e direo da magnetizao precisam ser consideradas na interpretao das anomalias.

3.1. Caracterizao da Magnetometria

um dos mtodos mais versteis, tanto pela facilidade e rapidez na execuo como no baixo custo de levantamento de campo.Entretanto, a interpretao pode ser complexa, pelas ambigidades inerentes deste mtodo.A tcnica detecta anomalias no campo magntico terrrestre, conseqente da magnetizao diferenciasda em subsolo; por este motivo tem grande aplicao na prospeco mineral.Na geologia de engenharia, levantamento de detalhe tem importantes aplicaes.A prospeco magnetomtrica baseia-se nas variaes locais do campo magntico terrestre originadas pela presena, no subsolo, de rochas contendo minerais com diferentes susceptilidades magnticas, tais como magnetita, ilmenita e pirrotita. A magnetometria baseia-se no poder de magnetizao do campo magntico terrestre e na susceptibilidade diferenciada dos materiais da Terra, o que serve para auxiliar os mapeamentos geolgico-estruturais e a prospeco mineral. A unidade de medida, no sistema SI, da intensidade magntica utilizada em geofsica o tesla (T).O campo magntico terrestre varia de 25.0 a 70.0 nT. A sensibilidade dos magnetmetros usuais em trabalhos de campo de 0,1 a 1nT.Em prospeco, as anomalias magnticas geralmente tm amplitudes muito menores que os valores nomais do campo terrestre.Por isso, esta unidade substituda pelo submltiplo nanotesla (nT) ou gama, equivalentes a 10-5 oersted (Oe a unidade do C.G.S.). Exemplos de intensidades magnticas: Campo magntico terrestre = 25.0 70.0 nT Formaes ferrferas macias = centenas a milhares de nT Rochas magnticas cristalinas = dezenas a centenas de nT Camadas magnticas em rochas sedimentares = 0.2 10 nT Rudo geolgico em ambientes no magnticos = Menor que 0.2 nT Sensibilidade magnetmetro de prtons 1 nT

3.2. Susceptibilidade magntica

Para um campo magntico externo homogneo H e capaz de ser um material magnetizado e localizado neste campo externo de tal forma que o normal para a superfcie, formando um ngulo q com o campo externo, definido a intensidade de magnetizao do material da seguinte forma: Eu = kappa x H x cosq onde kappa = constante de proporcionalidade chamada de susceptibilidade magntica do material zero no vcuo. No caso em que o campo externo normal superfcie a frmula reduzida como segue: Eu = kappa x valores de susceptibilidade magntica de H. apresentada a seguir. Tabela do kappa de susceptibilidade magntica para alguns minerais e rochas de DOBRIN (1988), p.650:

Substnciakappa x 106 em unidades cgsH (intensidade magntica do campo externo) en Oersted

Magnetita300000 - 8000000,6

Pirrotita1250000,5

Ilmenita1350001

Franklinita36000sem informao

Dolomita140,5

Arenito16,81

Serpentina1400030,5

Granito28 - 27001

Diorito46,81

Gabro68,1 - 23701

Prfido471

Diabasa78 - 10501

Basalto6801

Diabasa de olivino20000,5

Peridotito125000,5 - 1,0

Tabela 1. do kappa de susceptibilidade magntica para alguns minerais e rochas de DOBRIN (1988), p.650

Tipo de rochaMdia de % de volume em magnetita kappa x 106 Mdia de % de volume em ilmenita kappa x 106

Prfidos de quartzo0,82 2500 0,3 410

Riolitos1,00 3000 0,45 610

Granitos0,90 2700 0,7 1000

Sienitos traquticas2,04 6100 0,7 1000

Nefelitos eruptivos1,51 4530 1,24 1700

Nefelitos abissais2,71 8100 0,85 1100

Piroxenitos3,51 10500 0,40 5400

Gabros2,40 7200 1,76 2400

Latitos monzonticos3,58 10700 1,60 2200

Rochas com leucita3,27 9800 1,94 2600

Diorito dactico de quartzo3,48 10400 1,94 2600

Andesito4,50 13500 1,16 1600

Dioritos3,45 10400 2,44 4200

Peridotitos4,60 13800 1,31 1800

Basaltos4,76 14300 1,91 2600

Diabasas4,35 13100 2,70 3600

Tabela 2. Esta tabela mostra claramente a contribuio da magnetita para a susceptibilidade magntica de uma rocha acordo com SLICHER, L.B. & STEARN, S.S. (1929).4. Instrumentos utilizados no mtodo magntico

Desde o incio dos anos 1900, uma variedade de instrumentos foram projectados para medir as componentes geomagnticas Z, H e B. Os instrumentos de levantamento mais modernos, entretanto medem apenas a componente B. A preciso normalmente requerida de 0,1 nT e corresponde aproximadamente a uma parte de 5 x 10^6 do campo de fundo, uma preciso consideravelmente menor do que a necessria para as medies gravimtricas. Nos primeiros levantamentos magnticos, as componentes geomagnticas eram medidas usando-se varimetros magnticos. Havia vrios tipos, incluindo o magnetmetro de toro e a balana Schmidt vertical, mas todos consistiam essencialmente de uma barra magntica suspensa no campo da Terra. Tal dispositivo exigia um nivelamento preciso e uma plataforma estvel para as medies, de forma que as leituras eram muito demoradas e limitadas a locais em terra.4.1. Magnetmetro fluxgate

Desde os anos 1940, uma nova gerao de instrumentos foi desenvolvida, fornecendo leituras virtualmente instantneas; necessitam somente uma grosseira orientao, de modo que as medies magnticas podem ser tomadas em terra, no mar e no ar.O primeiro aparelho deste tipo a ser desenvolvido foi o magnetmetro fluxgate, que teve uma de suas primeiras aplicaes, durante a II Grande Guerra, na deteco de submarinos por ar. O instrumento emprega dois ncleos ferromagnticos idnticos, com uma permeabilidade to elevada que o campo geomagntico pode induzir uma magnetizao que se aproxima do seu valor de saturao. Bobinas primria e secundria idnticas so enroladas em direces opostas em torno dos ncleos. Uma corrente alternada de 50 1.000 Hz energiza a bobina primria, gerando um campo magntico alternado. Na ausncia de qualquer campo magntico externo, os ncleos atingem a saturao prximo do pico de cada meio ciclo da corrente. O campo magntico alternado nos ncleos induz uma tenso alternada na bobina secundria, que atinge um mximo quando o campo se modifica mais rapidamente.Uma vez que as bobinas so enroladas em direces opostas, a tenso nas bobinas igual e de sinais opostos, de modo que sua sada combinada seja zero. Na presena de um campo magntico externo, como o campo da Terra, que tem uma componente paralela ao eixo dos ncleos, a saturao ocorre mais cedo para o ncleo cujo campo primrio intensificado pelo campo externo, e mais tarde para o ncleo oposto ao campo externo. As tenses induzidas esto agora fora de fase, pois os ncleos atingem a saturao em tempos diferentes. Consequentemente, a sada combinada das bobinas secundrias no mais zero, mas sim uma srie de pulsos de tenso, e pode-se demonstrar que sua magnitude proporcional amplitude da componente de campo externo.O instrumento pode ser usado para medir Z ou H, alinhando-se os ncleos nestas direcces, mas a preciso de orientao necessria de cerca de onze segundos de arco para uma preciso de leitura de 1 nT. Tal preciso dificil de se obter no solo, e impossvel quando o instrumento est em movimento. Entretanto, o campo magntico total pode ser medido com uma preciso de 1 nT, com uma orientao muito menos precisa, pois ele muda muito mais lentamente como uma funo da orientao em torno da direco do campo total. Verses do intrumento para transporte areo empregam mecanismos de orientao de vrios tipos para manter o eixo do instrumento na direco do campo geomagntico. Isso realizado fazendo-se uso do sinal de resposta gerados por sensores adicionais que acionam servomotores para realinhar os ncleos na direco desejada, quando o instrumento se afasta da orientao preestabelecida.O magnetmetro fluxgate um instrumento de leitura contnua e relativamente insensvel para gradientes de campo magntico alinhados longitudinalmente a seus ncleos. O instrumento pode ser sensvel a temperatura, necessitando correco.

Foto: Kelson da Silva Batista (Magnetometro Fluxgate)4.2. Magnetmetro de prtons

Actualmente, o magnetmetro usado com mais frequncia, tanto para trabalhos de levantamento quanto para monitorao em observatrio, o magnetmetro de precesso nuclear ou magnetmetro de prtons. O dispositivo sensor do magnetmetro de prtons um recipiente preenchido com um lquido rico em tomos de hidrognio, como querosene ou gua, envolto por uma bobina. Os ncleos de hidrognio (prtons) agem como pequenos dipolos e normalmente se alinham paralelamente ao campo geomagntico Be. A bobina submetida a uma corrente que gera um campo magntico Bp, 50 a 100 vezes maior que o campo geomagntico, e numa direco diferente, fazendo com que ento, desligada, de modo que o campo polarizado seja rapidamente removido. Os prtons retornam ao seu alinhamento original com Be por espiralamento, ou precesso, em fase ao redor dessa direco, com um perodo de cerca de 0,5 ms, levando de 1 a 3 s para adquirir sua orientao original. A frequncia f dessa precesso dada por: f = (p Be)/2onde p a razo giromagntica do prton, uma constante conhecida com preciso. Consequentemente, medies com f prximo a 2 kHz fornecem uma medida muito precisa da intensidade do campo geomagntico total. f determinada por medidas da tenso alternada na mesma frequncia induzida na bobina pelos prtons em precesso. Instrumentos de campo fornecem leituras absolutas do campo magntico total com preciso de 0,1 nT, embora precises muito maiores possam ser obtidas, se necessrio. O sensor no precisa estar orientado com preciso, embora, idealmente, ele devesse fazer um ngulo aprecivel com o vector de campo total. consequentemente, pode-se tomar leituras por sensores rebocados atrs de navios ou aeronaves sem a necessidade de mecanismos de orientao. Levantamentos aeromagnticos com magnetmetros de prton podem ter uma leve desvantagem, pois as leituras no so contnuas em razo do perodo finito de ciclo. Pequenas anomalias podem ser ignoradas, uma vez que uma aeronave percorre uma distncia significativa entre as medidas discretas, espaadas por intervlos de poucos segundos. Esse problema foi bastante reduzido nos instrumentos modernos com perodos de reciclagem da ordem de um segundo. O magnetmetro de prton sensvel a gradientes magnticos acentuados, que podem fazer com que os prtons entrem em precesso em diferentes partes do sensor, segundo taxas diferentes, com o consequente efeito adverso sobre a intensidade do sinal de precesso.Muitos magnetmetros de prton modernos fazem uso do Efeito Overhauser. Adiciona-se ao fludo do sensor um lquido contendo alguns eltrons livres em rbitas no pareadas. Os prtons so, ento, polarizados indirectamente, usando-se energia de radiofrequncia prxima a 60 MHz. O consumo de energia desses instrumentos de apenas cerca de 25% do consumo dos magnetmetros de prton clssicos, de forma que esses instrumentos so leves e mais compactos. O sinal gerado pelo fludo cerca de 100 vezes mais forte, sendo o rudo muito mais baixo; a tolerncia do gradiente aproximadamente trs vezes melhor e as taxas de amostragem so maiores.4.3. Magnetmetro de bombeamento ptico

Os magnetmetros de bombeamento ptico ou magnetmetros de vapor alcalino tm uma preciso significativamente mais alta que os outros tipos. Eles se constituem de uma clula de vidro contendo um metal alcalino evaporado, como o csio, o rubdio ou o potssio, que energizado por uma luz de um determinado comprimento de onda. Nesses tomos alcalinos, h eltrons de valncia divididos em dois nveis de energia, 1 e 2. O comprimento de onda da luz energizante selecionado para excitar eltrons do nvel 2 para o nvel 3, mais alto, um processo chamdao de polarizao. Os eltrons no nvel 3 so instveis e decaem espontaneamente de volta para os nveis 1 e 2. Pela repetio desse processo, o nvel 1 torna-se altamente povoado s expensas do nvel 2, cuja populao diminui. Esse processo conhecido como bombeamento ptico e leva ao estgio em que a clula pra de absorver luz, transformando-se de opaca em transparente. A diferena em energia entre os nveis 1 e 2 proporcional a intensidade do campo magntico ambiente. Ocorre, ento, a despolarizao pela aplicao da energia em radiofrequncia. O comprimento de onda correspondente diferena de energia entre os nveis 1 e 2 despolariza a clula e uma medida da intensidade de campo magntico. Um fotodetector usado para realizar uma comparao entre os estados transparente e opaco da clula. A despolarizao extremamente rpida, de modo que as leituras so, de facto, instantneas. A sensibilidade dos magnetmetros de bombeamento ptico pode chegar a 0,1 nT. Essa preciso no necessria para levantamentos envolvendo medies do campo total, onde o nvel de rudo de fundo da ordem de 1 nT. A aplicao mais comum nos gradimetros magnticos, descritos a seguir, que so confiveis para medies de pequenas diferenas em sinal de sensores separados apenas por uma pequena distncia.4.4. Gradimetros magnticos

Os elementos sensores dos magnetmetros fluxgate, de prtons e de bombeamento ptico podem ser usados em pares para medir tanto o gradiente horizontal quanto o vertical do campo magntico. Os gradimetros magnticos so magnetmetros diferenciais, nos quais o espao entre os sensores fixo e pequeno em relao distncia do corpo causador, cujo gradiente do campo magntico deve ser medido. Os gradientes magnticos podem ser medidos, ainda que de modo menos eficiente, com um magnetmetro, tomando-se duas medidas sucessivas com pouco espaamento vertical ou horizontal. Os gradimetros magnticos so empregados em levantamentos de feies magnticas rasas, j que as anomalias de gradiente tendem a decompor anomalias complexas em suas componentes individuais, o que pode ser usado para determinar a localizao, forma e profundidade dos corpos causadores. O mtodo tem a vantagem adicional de remover automaticamente as variaes regionais e temporais no campo geomagntico. As verses de magnetmetros e gradimetros, marinho e areo, so discutidas por Wold e Cooper (1989) e por Hood e Teskey (1989), respectivamente.

5. Levantamentos Magnticos5.1. Levantamentos magnticos terrestres

Os levantamentos magnticos terrestres so geralmente realizados sobre reas relativamente pequenas, sobre um alvo previamente definido. Consequentemente, o espaamento entre as estaes geralmente da ordem de 10 a 100m, embora espaamentos menores possam ser empregados onde os gradientes magnticos forem altos. As leituras no devem ser feitas nas proximidades de objectos metlicos que possam perturbar o campo magntico local, como linhas de trem (comboio), carros, estradas, cercas, casas etc. Por razes similares, os operadores de magnetmetros no devem carregar objectos metlicos.No so necessrias leituras numa estao de base para monitorar a deriva instrumental, porque os magnetmetros fluxgate e de prtons no apresentam deriva, mas ainda so importantes no monitoramento das variaes diurnas.Como os instrumentos magnticos modernos no exigem um nivelamento preciso, um levantamento magntico em terra invariavelmente se realiza muito mais rapidamente que um levantamento gravimtrico.5.2. Levantamentos aeromagnticos e marinhos

A maioria dos levantamentos magnticos realizada pelo ar, com o sensor rebocado num suporte conhecido como pssaro, projectado para que o instrumento no sofra os efeitos magnticos da aeronave, ou fixados num cabo(stinger) na sua cauda; nesse caso necessria a instalao de bobinas dentro do avio para compensar o campo magntico por ele gerado.O levantamento aeromagntico rpido e no caro, custando geralmente cerca de 40% menos, por quilmetro linear, que um levantamento terrestre. Grandes reas podem ser rapidamente recobertas sem o custo de enviar uma equipe de campo para a rea, e pode-se obter dados em reas inacessveis por terra.O problema mais difcil nos levantamentos areos costuma ser a determinao da posio geogrfica. Actualmente, entretanto o uso de GPS eliminou esse problema.As tcnicas de levantamento magntico marinho so similares as de levantamento areo. O sensor rebocado num peixe atrs de um navio e, para remover seus efeitos magnticos, deve estar afastado pelo menos duas vezes o comprimento da embarcao. O levantamento , obviamente, mais lento que o areo, mas frequentemente realizado em associao com outros mtodos geofsicos, como levantamentos gravimtricos e perfilagem ssmica contnua, que no podem ser feitos por ar.

Fig. Levantamento aeromagntico de grande extenso (por: prof. Paulo Salvadoretti)5.3. Reduo de observaes magnticas

A reduo de dados magnticos necessria para remover das observaes todas as causas de variao magntica outras que no aquelas geradas pelos efeitos magnticos da subsuperfcie.5.3.1. Correco da variao diurna

Os efeitos da variao diurna podem ser removidos de vrias maneiras. Em terra, pode ser empregado um mtodo similar ao do monitoramento da deriva gravimtrica, no qual o magnetmetro lido periodicamente durante todo o dia, numa estao-base fixa. As diferenas observadas nas leituras de base so, ento, distribudas entre as leituras nas estaes ocupadas durante o dia, de acordo com seu horrio de observao. Deve-se lembrar que as leituras de base durante um levantamento gravimtrico so corrigidas para a deriva do gravimetro e para os efeitos de mar; os magnetmetros no sofrem deriva e as leituras de base so tomadas somente para a correco da variao temporal no campo medido. Tal procedimento ineficiente, pois o instrumento deve retornar periodicamente estao-base, o que no prtico em levantamentos marinhos ou areos. Esses problemas podem ser superados pelo uso de um magnetmetro de base, um instrumento de leitura contnua que registra as variaes magnticas numa localizao fixa dentro ou nas proximidades da rea do levantamento. Esse mtodo desejvel em terra, pois o levantamento realizado mais rapidamente e as variaes diurnas so totalmente registradas. Quando o levantamento for de extenso regional, pode ser necessrio utilizar os registros de um observatrio magntico. Tais observatrios registram continuamente as mudanas em todas as componentes geomagnticas. Entretanto, as variaes diurnas diferem marcadamente de lugar para lugar e, assim, o observatrio adotado deve situar-se num raio de cerca de 100 km da rea de levantamento.A variao diurna durante um levantamento aeromagntico pode ser alternativamente determinada pelo arranjo de numerosos pontos de interseco no plano de levantamento. Analises das diferenas nas leituras de cada ponto de interseco, representando a mudana de campo em uma srie de diferentes perodos de tempo, permitem que todo o levantamento seja corrigido, para a variao diurna, por um processo de ajuste de rede, sem a necessidade de um instrumento na base. As variaes diurnas, como quer que sejam registradas, devem ser examinadas cuidadosamente. Quando grandes, com variaes de alta frequncia aparentes como resultado de uma tempestade magntica, os resultados do levantamento devem ser descartados.5.3.2. Correco geomagntica

O equivalente magntico da correco de latitude num levantamento gravimtrico a correco geomagntica, que remove o efeito de um campo geomagntico de referncia dos dados do levantamento. O mtodo mais rigoroso de correco geomagntica o uso do IGRF, que expressa o campo magntico no perturbado em termos de um grande nmero de harmnicos e inclui termos temporais para a correco da variao secular. A complexidade do IGRF requer o clculo de correces em computador. Deve-se entender, contudo, que o IGRF imperfeito, pois os harmnicos empregados so baseados em observaes de relativamente poucos e esparsos observatrios magnticos. O IGRF tambm preditivo, no sentido em que usa a extrapolao dos harmnicos esfricos obtidos dos dados de observatrios, o IGRF pode estar fundamentalmente errado.Um mtodo alternativo de remoo do gradiente regional sobre uma rea de levantamento relativamente pequena a aplicao da anlise de tendncia. Uma linha de tendncia (para dados de perfis), ou superfcie de tendncia (para dados em rea), ajustada s observaes usando-se o critrio dos mnimos quadrados e , subsequentemente, subtrada dos dados observados para deixar as anomalias locais como resduos positivos e negativos.5.3.3. Correces de elevao e de terreno

O gradiente vertical do campo geomagntico somente de cerca de 0,03 nT m^(-1) nos polos e 0,015 nT m^(-1) no equador; assim uma correco de elevao no geralmente aplicada. A influncia da topografia pode ser importante em levantamentos magnticos de solo, mas no completamente previsvel, pois depende das propriedades magnticas das feies topogrficas. Portanto, em levantamentos magnticos, as correces de terreno so raramente aplicadas.Tendo aplicado as correces diurna e geomagntica, todas as variaes de campo magntico restantes devem ser causadas somente pelas variaes no espao das propriedades magnticas da subsuperfcie e referem-se a anomalias magnticas.5.4. Interpretao de anomalias magnticas

A interpretao de anomalias magnticas similar, em seus procedimentos e suas limitaes, interpretao gravimtrica, j que ambas as tcnicas utilizam campos potenciais naturais baseadas nas leis de atraco segundo o inverso do quadrado. Contudo, h vrias diferenas que aumentam a complexidade da interpretao magntica.Enquanto a anomalia gravimtrica de um corpo causador inteiramente positiva ou negativa, em funo de um corpo ser mais ou menos denso que sua vizinhana, a anomalia magntica de um corpo finito invariavelmente contm elementos positivos e negativos gerados pela natureza dipolar do magnetismo. Alm disso, a densidade uma grandeza escalar, enquanto a intensidade de magnetizao um vector, e a direco de magnetizao em um corpo controla de perto, a forma de sua anomalia magntica. Assim, corpos de formas idnticas podem gerar anomalias magnticas muito diferentes. Pelas razes acima, as anomalias magnticas so frequentemente muito menos relacionadas com a forma do corpo causador do que as anomalias gravimtricas.A intensidade de magnetizao de uma rocha depende grandemente da quantidade, tamanho, forma e distribuio de sue contedo em minerais ferrimagnticos, e estes representam somente uma pequena proporo de seus constituintes.

Fig. Exemplos de mapas anomalias magnticas e gravimtricas (por: Cowan Geodata Services)

Fig. Mapa de anomalia magntica (Xinzhu e Hinze, 1983)

5.4.1. Interpretao directa

A profundidade limite o parmetro mais importante obtido pela interpretao directa e pode ser deduzida das anomalias magnticas pelo uso de sua propriedade de rpido decaimento com a distncia da fonte. Nas anomalias magnticas causadas por estruturas rasas, ocorre uma predominncia de componentes com comprimentos de onda curtos, em contraste com as resultantes de fontes mais profundas. Esse efeito pode ser quantificado calculando-se o espectro de potncia da anomalia, j que pode ser demonstrado, para certos tipos de corpos-fonte, que o logaritmo do espectro de potncia tem um gradiente linear cuja magnitude depende da profundidade da fonte. Tais tcnicas de anlise espectra fornecem estimativas rpidas de profundidade a partir de dados de campo digitais regularmente espaados; nenhuma correco geomagntica ou diurna necessria, pois elas removem somente componentes de baixos nmeros de onda e no afectam as estimativas de profundidade, que so controladas pelas componentes de onda do campo observado.5.4.2. Interpretao indirecta

A interpretao indirecta de anomalias magnticas similar a interpretao gravimtrica, no sentido de que feita uma tentativa de igualar a anomalia observada calculada por um modelo, por meio de ajustes iterativos. Anomalias magnticas simples podem ser simuladas por um nico dipolo. Essa aproximao da resposta magntica de um corpo geolgico real frequentemente vlida para corpos de minrio altamente magnticos, cuja direco de magnetizao tende a se alinhar ao seu comprimento.

6. Importncia do mtodo magntico

O mtodo magntico o mtodo mais antigo de prospeco geofsica aplicveis em petrleo, prospeco, na explorao mineira e artefatos arqueolgicos. Na explorao de petrleo o mtodo magntico oferece informaes sobre a profundidade de pertencer at as rochas do subsolo. Este conhecimento pode localizar e definir a extenso das bacias sedimentares localizado na parte superior do poro, possivelmente contendo reservas de petrleo. No sempre foi bem sucedida na revolta da topografia do poro, o que pode influenciar a estrutura de sobreposio de sedimentos.Ele usado na delineao de depsitos magnticos intrasedimentarios subvulcnica rochas e intruses colocadas na profundidade rasa, cortando a seqncia sedimentar normal. Rochas sedimentares, normalmente, tm um efeito magntico desapareceu quando comparado com o efeito magntico gerado por rochas gneas mais das variaes da intensidade magntica medido na superfcie da terra de litologica ou mudanas topogrficas associados a rochas rochas gneas ou poro. O desenvolvimento recente de magnetmetros de alta preciso agora permite a definio de respostas pequenas magnticas de alta frequncia e deteco de variaes muito pequenas de intensidade magntica, que pode ser relacionada com pequenas variaes no carter magntico de rochas sedimentares reclinadas em profundidade em relao a superfcie da terra. Referem-se a valores em torno de 0.1 gama muito pequenas mudanas magnticas no contedo mineral magntico.Mtodo magntico em busca de minerais magnticos e a busca de minerais no-magnticos associados a minerais, os quais exercem um efeito mensurvel magntico na superfcie da terra aplica-se a explorao mineira. Alm disso, o mtodo magntico pode ser usado na busca de guas subterrneas. Atravs de estudos aeromagnticos podem localizar reas de falha, cisalhamento e fraturas, que podem acomodar uma grande variedade de minerais e direcionamento de mineralizao epigentica, relacionadas ao estresse das rochas adjacentes. O conhecimento dos sistemas de fraturas e aquferos em rochas solidificadas, cobertos por uma camada de depsitos aluviais pode facilitar a pesquisa e a explorao das guas subterrneas.As discrepncias e superfcies de terra antiga agora coberto por rochas mais jovens para explorar minerais detrticos e/ou minrios de urnio relacionados discrepncias podem ser levantadas por meio do mtodo magntico. At meados da dcada deste sculo quinto mtodos quase nica explorao magntica foi realizada na superfcie da terra. Hoje, no leo de explorao so quase exclusivamente usados magnetmetros instalados em avies e navios. No ar magnetmetros so usados em estudos de reconhecimento dos depsitos minerais.7. Concluso

Com este trabalho investigativo, conseguimos ter algumas noes sobre o que trata o mtodo magntico, e pudemos perceber que um mtodo de vital importncia, principalmente por ser de baixo custo a sua aplicao. Tambm devido ao vasto leque de aplicaes que o mesmo possui, como no caso da prospeo petrolifera, prospeo directa de minerais magnticos, guas subterrneas e outros j citados anteriormente.Por outro lado, notamos que so necessrios conhecimentos aprofundados de geofsica, matemtica e tambm dos instrumentos de medio para se ter sucesso ao se efectuar um levantamento com recurso ao mtodo magntico, e para a correcta interpretao dos dados obtidos desta forma.7.1. Recomendaes

Devido a importncia j referenciada acima, recomendamos o seguinte: Mais investimento por parte das universidades do pas, na formao de quadros em reas tcnicas e cientficas, em especial a Geologia e Geofsica; Criar e desenvolver os conhecimentos dos estudantes de geocincias, em termos de laboratrio e aulas de campo; Promover parcerias com universidades locais e estrangeiras para integrao cientfica, trocas de experincias, etc;

8. Bibliografia

Geofsica de explorao / Philip Kearey, Michael Brooks, Ian Hill; traduo Maria Cristina Moreira Coelho. So Paulo: Oficina de Textos, 2009 [magnetismo: pginas 273 305]

Conceito de Magnetismo: www.pt.wikipedia.org/wiki/Magnetismo

Mtodos Geofsicos de Prospeco / Prof. Paulo Salvadoretti Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Departamento de Engenharia de Minas [magnetometria: pginas 24 40]

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