aula 6 - prospecção geofísica

7/27/2019 Aula 6 - Prospeco Geofsica

1/56

Prospeco e Pesquisa Mineral(Prospeco Geofsica)

Professor: Flavio Costa de Cerqueira


2/56

Prncipais Mtodos Geofsicos:

Sisimica;

Magnetometria;

Gravimetria;

Eletrorresistividade;

Polarizao Induzida;

Eletromagnetometria;

Gamaespectrometria.


3/56

Aerogeofsica

Mais rpida; Menor custo por Km de linha levantada; Recobrimento de grandes reas, levantamentos regionais; Fase de Explorao Geolgica.

Geofsica Terrestre Maior custo; Investigaes de maior detalhe; Fases de Prospeco em Superfcie e de Avaliao;

A escolha do mtodo leva em considerao o custo, aeficincia, a sensibilidade e o objetivo a atingir.


4/56


5/56

Aerogeofsica

Magnetometria

Mede as variaes de magnitude e direo

encontradas no campo magntico da terra; Essas anomalias so produzidas em fuo do teor de

minerais com alta susceptibilidade magntica (SM):

Magnetita, ilmenita e pirrotita.


6/56


7/56

Magnetometria

Mede ento a proporo com que estes mineraisparticipam na composio das rochas;

Esses minerais so parte integrante da composio de

vrios tipos de rocha e minrios (Ex: magntita associada aominrio de cobre, pirrotita associada ao minrio de nquel,etc.;

Muito til para delinear a geologia de superfcie, epermite a localizao de corpos mineralizados.


8/56


9/56

Magnetometria

Levantamento Aeromagntico do sudeste do Brasil.


10/56


11/56

Anomalia magntica de intensidade total gerada por concentrao deminerais magnticos em corpo gneo intrusivo na regio de JuquiSP

Fonte: Decifrando a Terra, So Paulo, Of. Textos, 2000.


12/56


13/56

Geofsica Terrestre

Mtodos eltricos

Eletrorresistividade (DC)

Polarizao induzida (IP)

Potencial espontneo (SP)

Eletromagntico (EM)

Radar de penetrao (GPR)

Resistividade eltrica

Variao de V em funo de t

Potencial natural

Condutividade

Constantedieltrica/permissividade


14/56

Aplicaes

Geologia bsica;

Hidrogeologia;

Geotecnia;

Geologia ambiental;

A vantagem destes mtodos o baixo custo.


15/56

Conceitos fsicos fundamentais

Resistncia (R)

Resistividade ()

Lei de Ohm (V = R x I)

Potencial eltrico (P)

Condutividade ()


16/56

Questes:

Se a maioria dos minerais e rochas possui resistividade toalta, como se pode utilizar mtodos eltricos, ou seja,baseados em corrente eltrica?

O que pode influenciar os valores de resistividade nasrochas e solos?


17/56

Influncias na resistividade

Porosidade;

Fraturamento;

Presena de gua;

Presena de minerais condutivos (>10%).


18/56

Trabalho de Campo


19/56

Mtodo da Eletroresistividade


20/56



21/56


22/56

Tcnicas de Campo

Sondagem vertical (SEV) centro de arranjo dos eletrodos permanece fixo

Informao pontual com variao da profundidade (vertical) Caminhamento eltrico (CE)

centro de arranjo se desloca na superfcie do terreno aolongo do ensaio

Estudo da variao lateral (horizontal) da resistividade a umadeterminada profundidade

Perfilagem Eltrica (PERF)



23/56


24/56

Caminhamento eltrico


25/56

Fatores que influenciam na resistividade dos materiaislitolgicos:

resistividade do minerais que formam a parte slida darocha;

resistividade do lquidos e gases que preenchem seusporos; umidade da rocha; porosidade da rocha; textura e forma de distribuio de seus poros; processos que ocorrem no contato dos lquidos com aestrutura mineral (adsoro de ons



26/56

Mtodo da Eletrorresistividade


27/56


28/56

Mtodo da Eletrorresistividade


29/56


30/56

Mtodo GPR Radar de Penetrao no Solo

O GPR (Ground Penetrating Radar), o termo empregados tcnicas que utilizam ondas de rdio com freqnciasentre 1 e 1000 MHz;

Usado para mapear estruturas e feies em subsolo(Prospeco mineral, prospeco arqueolgica, periciacriminal, sedimentologia, etc.), em construes (estruturasde concreto), em alto-fornos, etc.;

Baseado nos princpios de propagao de camposeletromagnticos no solo.


31/56

Atravs de uma, ou vrias, antenas transmissoras, osistema GPR emite para o solo, pulsos curtos de energiaeletromagntica.

Analogamente propagao de ondas ssmicas, parte daenergia emitida, retorna superfcie ao atingirasinterfaces dos materiais com propriedades eltricasdistintas, sendo ento registradas ao atingir asantenasreceptoras, conforme ilustrado.



32/56


33/56


34/56

A maneira pela qual o campo eletromagntico interage comos materiais naturais controla a forma com que o campoeletromagntico se espalha e atenuado pelo meio;

Variaes nas propriedades eltricas do meio

(condutividade/resistividade) so os principais fatores quecondicionam a aplicabilidade deste mtodo de investigao;

Meios de alta condutividade inviabilizam a aplicao doGPR.

Na maioria das situaes geolgicas, as propriedadeseltricas tendem a ser o fator dominante que controla asrespostas do radar. Em geral as variaes magnticas sodesprezveis.



35/56


36/56


37/56


38/56


39/56


40/56


41/56


42/56

Baseado na criao de ondas ssmicas que se propagam emsubsuperfcie;

As ondas so refletidas em limites entre camadas oucorpos de rocha com propriedades distintas e entoretornam superfcie, onde so detectadas .

Mtodo Ssmico


43/56

As ondas transmitidas podem propagar horizontalmente emuma interface por uma certa distncia e ento retornar superfcie este o princpio da ssmica de refrao;

Profundidade de alcance do mtodo (reflexo) at 10 km, eresoluo melhor que a de outros mtodos geofsicos;

Custos so tambm maiores.

Mtodo Ssmico


44/56


45/56

O mtodo de reflexo mede o tempo decorrido entre aemisso de um pulso e seu retorno at o receptor aps areflexo;

O objetivo do mtodo localizar e interpretar refletores,ou seja, estabelecer a posio de pontos de reflexoabaixo da superfcie e delimitar, pelo deslocamento doconjunto de fonte e receptores, a extenso bidimencionalou tridimencional das feies geolgicas responsveis pelareflexo.

Mtodo Ssmico


46/56


47/56


48/56


49/56

Sistemas de aquisio de dados: tipos de fontes e receptores

Composto por uma ou mais fontes, um arranjo de receptores eum sistema de armazenamento e pr-processamento;

Fontes so caracterizadas como sistemas de gerao de ondasssmicas pela aplicao repentina de energia na gua do mar oudiretamente na rocha;

Devido s particularidades de cada um dos meios, existemgrandes diferenas entre os sistemas de aquisio de dadosssmicos em terra e no mar.

Mtodo Ssmico

F t Si t m t t


50/56

Fontes Sistemas terrestres

A.) Fontes explosivas

Cargas explosivas de 0,05 a 100 kg (geralmente TNT) colocadasem furos de 10 a 15 cm de dimetro, abaixo da camada dealterao intemprica;

Sistema muito usado porm com o inconveniente de ter baixamobilidade e custo elevado;

B.) Fontes superficiais impulsivas Queda de grandes massas e sistema de exploso controlada em

cmara com parede mvel sobre o solo; Grande mobilidade e baixo custo, porm com os problemas

resultantes da interferncia da camada intemprica gerao de

ondas superficiais, predomnio de ondas S e de baixasfreqncias.C.) Sistema Vibroseis Vibrao controlada de caminhes. o mtodo mais usado em

explorao terrestre.


51/56


52/56

Fontes Sistemas marinhos

A.) Aquapulse Mistura de propano oxignio detonada em uma cmara

ciclndrica de borracha suportada por uma malha metlica;

B.) Airgun Liberao rpida de ar comprimido na gua, gerando umabolha e uma onda ssmica.

C.) Watergun

O ar comprimido empurra uma coluna de gua para fora dacmara, gerando vazios, pela inrcia, que so preenchidospor uma colapso brusco.


53/56


54/56


55/56

Receptores

Sistemas terrestres Geofones - baseados na oscilao vertical de uma carga

eltrica em um campo magntico, gerando uma correntesproporcional velocidade de deslocamento.

Sistemas marinhos Hidrofones - tubo plstico flexvel contendo queroseneou silicone lquido (todo o conjunto com a mesma

impedncia acstica da gua do mar).


56/56

aula 6 - prospecção geofísica

Documents